KR20090074446A

KR20090074446A - Method for decreasing flicker

Info

Publication number: KR20090074446A
Application number: KR1020080000230A
Authority: KR
Inventors: 김용
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2008-01-02
Filing date: 2008-01-02
Publication date: 2009-07-07

Abstract

A method for reducing a flicker is provided to adjust a pixel clock signal when shutter speed is faster than a preset threshold value, thereby synchronizing the adjusted pixel clock signal with a horizontal synchronization signal. An image signal processor detects illuminance of image light which is incident through an image sensor(S31). When illuminance is high, the image signal processor receives a smaller amount of light by quickly adjusting shutter speed(S32). The image signal processor determines whether the adjusted shutter speed is faster than a preset shutter speed threshold value(S33). When the shutter speed is faster than the preset shutter speed threshold value, the image signal processor adjusts a blank interval of the pixel clock signal until a pixel clock signal is matched with the horizontal synchronization signal(S34,S35).

Description

플리커 저감 방법{Method for decreasing flicker}How to reduce flicker {Method for decreasing flicker}

본 발명은 영상 촬영에 있어어 플리커 현상을 저감시키는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for reducing the flicker phenomenon in imaging.

일반적으로 셔터 스피드 자동 조절의 카메라의 경우, 조도레벨이 높아짐에 따라 카메라의 셔터 스피드의 속도가 빨라지며, 최대 30fps(frame per sec)까지 동작한다.In general, in the case of a camera with automatic shutter speed adjustment, as the illumination level increases, the camera's shutter speed becomes faster and operates up to 30 fps (frame per sec).

예를 들어, 50Hz의 상용 교류 전원에 의해 직접 점등되는 1,500Lux 형광등 조명의 경우 1/100초 주기로 조도 변화가 발생되며, 이러한 환경 하에서 카메라의 셔터 스피드는 최대 30fps, 즉, 1/120초의 셔터 스피드까지 동작된다. For example, a 1,500 Lux fluorescent light that is directly lit by a commercial AC power source at 50 Hz produces a change in illuminance at 1/100 second intervals. Under these circumstances, the camera's shutter speed is up to 30 fps, i.e., 1/120 sec. It is operated until.

그런데, 상용 교류 전원에 의해 직접 점등되는 형광등의 조명 아래에서, 카메라에 의해 피사체를 촬영하면, 형광등의 조도 변화(광량 변화)의 주파수(상용 교류 전원 주파수의 2배)와 카메라의 셔터 스피드의 차이에 의해, 촬영 출력의 영상 신호에 시간적인 명암의 변화, 즉, 플리커(flicker)가 발생하는 문제가 있다.By the way, when photographing a subject with a camera under the illumination of a fluorescent lamp which is turned on by a commercial AC power supply directly, the difference of the frequency (two times the commercial AC power supply frequency) of the illumination intensity change (light quantity change) of a fluorescent lamp and the shutter speed of a camera As a result, there is a problem that a change in temporal contrast, that is, flicker occurs in the video signal of the imaging output.

예를 들면, 상용 교류 전원 주파수가 50㎐인 형광등의 조명 아래에서, 카메라에 의해 피사체를 촬영하는 경우, 도 1의 그림과 같이 형광등의 조도 레벨이 높아짐에 따라 카메라의 셔터 스피드의 속도가 빨라져 최대 30fps까지 동작한다.For example, when photographing a subject by a camera under a fluorescent lamp having a commercial AC power frequency of 50 Hz, as the illuminance level of the fluorescent lamp is increased as shown in FIG. It operates up to 30fps.

따라서 형광등의 조도 변화의 주기가 1/100초인 상태에서 카메라 셔터 스피드가 최대 1/120초를 가져 타이밍상 안 맞기 때문에, 형광등의 조도 변화에 대하여 각 필드의 노광 타이밍이 어긋나서, 각 화소의 노광량이 필드마다 변화된다. Therefore, since the shutter speed of the camera has a maximum of 1/120 second while the period of illumination intensity change of the fluorescent lamp is at a maximum of 1/120 seconds, the exposure timing of each field is shifted with respect to the illumination intensity change of the fluorescent lamp, and the exposure amount of each pixel It is changed for each field.

결국, 형광등과 같은 조도 변화 주기에 따른 셔터 스피드의 노광 타이밍이 일치하지 않기 때문에, 일정 주기를 두고 반복적으로 플리커 구간(11)이 발생하는 문제가 있다.As a result, since the exposure timing of the shutter speed according to the illuminance change period, such as a fluorescent lamp, does not coincide, there is a problem that the flicker section 11 is repeatedly generated at a predetermined period.

본 발명은 조도 변화 주기와 셔터 스피드의 노광 타이밍이 일치하지 않을 때 플리커 현상을 개선시킨다.The present invention improves the flicker phenomenon when the illuminance change period and the shutter speed exposure timing do not coincide.

본 발명은 조도 임계치보다 높은 조도의 광이 입사되는 경우 셔터 스피드를 고속으로 설정하는 단계와, 상기 셔터 스피드가 미리 설정한 셔터 스피드 임계치보 다 빠른 경우에는, 영상 프레임 출력 클럭인 화소클럭신호를 조절하여 수평 동기신호와 동기화시키는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a shutter speed is set to a high speed when light having an illuminance higher than an illuminance threshold is input, and a pixel clock signal that is an image frame output clock is adjusted when the shutter speed is faster than a preset shutter speed threshold. Synchronizing with the horizontal synchronization signal.

상기 조도 임계치는 1,500 Lux임을 특징으로 하며, 상기 셔터 스피드 임계치는 1/100초임을 특징으로 한다.The illuminance threshold is 1,500 Lux, and the shutter speed threshold is 1/100 seconds.

상기 화소클럭신호를 조절하는 것은, 화소클럭신호의 블랭크 구간을 늘여 상기 수평 동기신호와 동기화시킨다.Adjusting the pixel clock signal increases the blank period of the pixel clock signal to synchronize the horizontal clock signal.

본 발명은 셔터 스피드가 미리 설정한 임계치를 넘어설 때 화소클럭신호를 조절하여 수평동기신호와 동기화시킴으로서, 플리커 현상을 개선하는 효과가 있다.According to the present invention, when the shutter speed exceeds a preset threshold, the pixel clock signal is adjusted to synchronize with the horizontal synchronization signal, thereby improving flicker.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, the detailed description of the preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description of the reference numerals to the components of the drawings it should be noted that the same reference numerals as possible even if displayed on different drawings.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 플리커를 저감시키는 영상 촬영 장치의 블록도이다. 2 is a block diagram of an image photographing apparatus for reducing flicker according to an exemplary embodiment of the present invention.

입상부(30)는 CMOS와 같은 촬영 센서와 렌즈 어셈블리를 구비하여 심도 및 셔터 스피드 조절에 따라, 피사체에서 입사되는 광으로부터 아날로그 영상신호를 얻는다. 상기 입상부(30)로부터 아날로그 신호는 A/D 컨버터(40)를 거쳐 영상신호처리부(20)에서 해당 영상신호의 조도가 검출된다.The granular part 30 includes a photographing sensor such as a CMOS and a lens assembly to obtain an analog image signal from light incident from a subject according to depth and shutter speed adjustment. The analog signal from the winning part 30 passes through the A / D converter 40 and the illuminance of the corresponding video signal is detected by the image signal processing unit 20.

상기 검출된 영상신호의 조도 크기에 따라 영상신호처리부(20) 내의 셔터 제어모듈(22)은 렌즈 구동드라이버(50)를 제어하여 셔터 스피드를 조절하여 촬영이 이루어지게 한다. 입사되는 영상 이미지의 조도가 낮을 경우에는 입사광을 많이 받을 수 있도록 셔터 스피드를 낮추어 비교적 오랫동안 셔터 개방하며, 조도가 높을 경우에는 적은 입사광을 받을 수 있도록 셔터 스피드를 높여 비교적 짧게 셔터 개방하여 촬영이 이루어진다.The shutter control module 22 in the image signal processing unit 20 controls the lens driving driver 50 to adjust the shutter speed according to the magnitude of illuminance of the detected image signal so that the photographing is performed. When the intensity of the incident image image is low, the shutter speed is opened for a relatively long time by lowering the shutter speed to receive a lot of incident light. When the intensity of illumination is high, the shutter speed is increased by the shutter speed so that a small amount of incident light is received.

도 1의 그림과 같이 1/100초의 조도 변화 주기를 가지는 형광등 영상의 경우 조도 레벨이 높음에 따라 카메라의 셔터 스피드의 속도가 빨라져 30fps까지 동작하게 되는데, 즉, 형광등 영상의 조도 변화의 주기가 1/100초인 상태에서 카메라 셔터 스피드가 최대 1/120초를 가지게 된다. 그런데, 상기와 같이 형광등의 조도 변화 주기가 1/100초이고 셔터 스피드가 1/120초 일 경우에, 형광등의 조도 변화에 대하여 각 필드의 노광 타이밍이 어긋나서, 플리커가 발생하여 화면 상에서 검은 줄무늬 모양으로서 인식되게 되어, 화질 열화를 발생시킨다.As shown in FIG. 1, in the case of a fluorescent image having an illumination change cycle of 1/100 second, as the illumination level is high, the shutter speed of the camera is increased to operate up to 30 fps, that is, the cycle of the illumination change of the fluorescent image is 1 At / 100 sec, the camera shutter speed will have a maximum of 1/120 sec. However, when the illumination intensity change period of the fluorescent lamp is 1/100 second and the shutter speed is 1/120 second as described above, the exposure timing of each field is shifted with respect to the illumination intensity change of the fluorescent lamp, so that flicker occurs and black streaks appear on the screen. It becomes recognized as a shape, and causes image quality deterioration.

즉, 광원의 조도가 1,500Lux 이상과 같이 높고 조도 변화(1/100초 주기)가 있는 형광등과 같은 광원 환경 하에서 촬영이 이루어지는 경우 셔터 스피드 역시 빨라지는데, 셔터 스피드가 상기 광원의 조도 변화 주기(셔터 스피드 임계치)보다 더 빨라지는 경우 검은 줄무늬와 같은 플리커가 발생할 수 있다. That is, when the light is taken under a light source environment such as a fluorescent lamp having a high illuminance of 1,500 Lux or more and a change in illuminance (1/100 second cycle), the shutter speed also becomes faster. Faster than the speed threshold) may cause flicker, such as black stripes.

상기와 같이 셔터 스피드가 셔터 스피드 임계치보다 빨라지는 경우 플리커를 개선하기 위하여, 영상신호처리부(20) 내의 PCLK 제어모듈(21)은 화소클럭신호(PCLK)를 가변시켜 PCLK와 수평 동기신호(H_Sync)와의 동기를 일치시킨다.In order to improve flicker when the shutter speed becomes faster than the shutter speed threshold as described above, the PCLK control module 21 in the image signal processing unit 20 varies the pixel clock signal PCLK and the PCLK and the horizontal synchronization signal H_Sync. Match the motive with

상기 화소클럭신호(PCLK)는 영상 출력 시에 이용되는 클럭신호로서 영상신호처리부는 상기 화소클럭신호에 맞추어서 영상데이터 프레임을 내보낸다. 따라서 화소클럭신호가 빠를 경우에는 출력되는 영상데이터 프레임이 많아지고, 반면에 화소클럭신호가 늦을 경우에는 출력되는 영상데이터 프레임이 적어진다.The pixel clock signal PCLK is a clock signal used to output an image, and the image signal processor outputs an image data frame in accordance with the pixel clock signal. Therefore, when the pixel clock signal is fast, more image data frames are output. On the other hand, when the pixel clock signal is late, the image data frames are output less.

본 발명은 셔터 스피드가 미리 설정한 셔터 스피드 임계치보다 빨라지는 경우, 상기의 화소클럭신호를 늦추어서 수평 동기신호와 동기화시킴으로써 플리커 현상을 개선시킨다.The present invention improves the flicker phenomenon by slowing down the pixel clock signal and synchronizing with the horizontal synchronization signal when the shutter speed becomes faster than the preset shutter speed threshold.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 플리커를 저감시키는 과정을 도시한 플로차트이다.3 is a flowchart illustrating a process of reducing flicker according to an exemplary embodiment of the present invention.

CMOS와 같은 이미지센서를 통해 입상되는 영상 광원의 조도를 검출(S31)하여, 조도가 높을 경우에 영상 촬영 장치의 영상신호처리부는 셔터 스피드를 빠르게 조절(S32)하여 입사되는 광을 적게 받도록 한다. 예를 들어, 입사되는 광원이 1,500 Lux 이상의 조도를 갖는 형광등의 경우, 영상 촬영 장치는 셔터 스피드를 최대 1/120초까지 빠르게 한다.The illuminance of the image light source, which is imaged through an image sensor such as a CMOS, is detected (S31), and when the illuminance is high, the image signal processor of the image capturing apparatus adjusts the shutter speed quickly (S32) to receive less incident light. For example, when the incident light source is a fluorescent lamp having an illuminance of 1,500 Lux or more, the imaging apparatus speeds up the shutter speed up to 1/120 second.

상기 조절된 셔터 스피드가 미리 설정된 셔터 스피드 임계치 이상으로 빠른지를 판단(S33)하여, 셔터 스피드 임계치 이상으로 빠를 경우에는 화소클럭신호(PCLK)가 수평 동기신호(H_Sync)와 동기 일치(S35)할 때까지 화소클럭신호의 블랭크 구간을 조절(S34)한다.It is determined whether the adjusted shutter speed is faster than the preset shutter speed threshold (S33), and when the pixel clock signal PCLK is synchronized with the horizontal synchronization signal H_Sync when it is faster than the shutter speed threshold (S35). The blank period of the pixel clock signal is adjusted until S34.

예를 들어, 입사되는 광원인 형광등은 50Hz 주파수 전원으로 인해 1/100초의 조도 레벨 변화를 가지고 있을 때, 셔터 스피드가 상기 1/100초보다 더 빠른 1/120초로 설정되면, 설정된 셔터 스피드와 타이밍이 안 맞게 되어 플리커 현상이 발생한다.For example, when an incident light source has a 1/100 second illuminance level change due to a 50 Hz frequency power supply, when the shutter speed is set to 1/120 second faster than the 1/100 second, the set shutter speed and timing This is not suitable and flicker occurs.

이를 개선하기 위하여, 셔터 스피드가 미리 설정한 셔터 스피드 임계치(1/100초) 이상으로 빠를 경우에는 자동적으로 화소클럭신호를 조절하여 수평 동기신호(H_Sync)와 일치하도록 하여 플리커 현상을 개선시킨다.In order to improve this, when the shutter speed is faster than the preset shutter speed threshold (1/100 second), the pixel clock signal is automatically adjusted to match the horizontal synchronization signal H_Sync to improve the flicker phenomenon.

도 4(a)는 셔터 스피드가 빨라져서 화소클럭신호와 수평동기신호가 동기화되어 있지 않은 모습을 도시한 그림인데, 본 발명은 셔터 스피드가 임계치 이상으로 커질 때는 도 4(b)와 같이 화소클럭신호의 블랭크 구간을 길게 조절하여 수평동기신호와 동기화시켜, 결과적으로 영상에서의 플리커 현상을 개선할 수 있다.4 (a) is a diagram illustrating a state in which the pixel clock signal and the horizontal synchronization signal are not synchronized due to a faster shutter speed. In the present invention, when the shutter speed increases above a threshold, the pixel clock signal as shown in FIG. By controlling the length of the blank period to be synchronized with the horizontal synchronization signal, it is possible to improve the flicker phenomenon in the image.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not to be determined by the embodiments described above, but will be apparent in the claims as well as equivalent scope.

도 1은 형광등의 조도 레벨 및 변화 주기와 이에 따른 셔터 스피드 주기 불일치로 인한 플리커 발생 구간을 도시한 그래프이다.FIG. 1 is a graph illustrating a flicker generation period due to an illuminance level and a change cycle of a fluorescent lamp and a shutter speed cycle mismatch according to the illumination level.

도 4는 화소클럭신호와 수평동기신호를 도시한 그림이다.4 is a diagram illustrating a pixel clock signal and a horizontal synchronization signal.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10: 영상신호 처리부 20: 렌즈 구동드라이버10: video signal processor 20: lens driving driver

30: 입상부 40: A/D 컨버터30: winning part 40: A / D converter

Claims

조도 임계치보다 높은 조도의 광이 입사되는 경우 셔터 스피드를 고속으로 설정하는 단계;Setting a shutter speed at a high speed when light of illuminance higher than an illuminance threshold is incident;

상기 셔터 스피드가 미리 설정한 셔터 스피드 임계치보다 빠른 경우에는, 영상 프레임 출력 클럭인 화소클럭신호를 조절하여 수평 동기신호와 동기화시키는 단계If the shutter speed is faster than a preset shutter speed threshold, adjusting a pixel clock signal, which is an image frame output clock, to synchronize the horizontal clock signal;

를 포함하는 플리커 저감 방법.Flicker reduction method comprising a.

제1항에 있어서, 상기 조도 임계치는 1,500 Lux임을 특징으로 하는 플리커 저감 방법.The method of claim 1, wherein the illuminance threshold is 1,500 Lux.

제1항에 있어서, 상기 셔터 스피드 임계치는 1/100초임을 특징으로 하는 플리커 저감 방법.2. The method of claim 1, wherein the shutter speed threshold is 1/100 second.

제1항에 있어서, 상기 화소클럭신호를 조절하는 것은, 화소클럭신호의 블랭크 구간을 늘여 상기 수평 동기신호와 동기화시키는 플리커 저감 방법.The method of claim 1, wherein adjusting the pixel clock signal increases the blank period of the pixel clock signal to synchronize the horizontal clock signal.