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KR101035836B1 - 화상 처리 장치, 화상 처리 시스템, 촬상 장치 및 화상처리 방법 - Google Patents

화상 처리 장치, 화상 처리 시스템, 촬상 장치 및 화상처리 방법 Download PDF

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KR101035836B1
KR101035836B1 KR1020040061817A KR20040061817A KR101035836B1 KR 101035836 B1 KR101035836 B1 KR 101035836B1 KR 1020040061817 A KR1020040061817 A KR 1020040061817A KR 20040061817 A KR20040061817 A KR 20040061817A KR 101035836 B1 KR101035836 B1 KR 101035836B1
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KR
South Korea
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zoom
parameter
correction
image
distortion
Prior art date
Application number
KR1020040061817A
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English (en)
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KR20050016181A (ko
Inventor
노세아쯔시
아오야마고지
구라따도오루
와다기미따까
Original Assignee
소니 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority claimed from JP2003292725A external-priority patent/JP4333270B2/ja
Application filed by 소니 주식회사 filed Critical 소니 주식회사
Publication of KR20050016181A publication Critical patent/KR20050016181A/ko
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/04—Context-preserving transformations, e.g. by using an importance map
    • G06T3/047—Fisheye or wide-angle transformations
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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Abstract

화상 처리 장치는 입력 화상의 촬상시 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 나타내는 줌 위치를 취득하는 줌 위치 취득부와, 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 와이드 단과 원격단 사이에 설정되고 양단을 포함하는 복수 단계로 순차 구분한 줌 구분점을 이용하여 각각의 렌즈 위치 상태에 대응하는 왜곡 보정용 보정 파라미터가 압축된 줌 압축 파라미터에 따라 줌 위치 취득 수단에 의해 취득된 줌 위치와 관련된 보정 파라미터를 복원하는 줌 방향 디코드부와, 줌 방향 디코드 수단에 의해 복원된 보정 파라미터에 따라 입력 화상의 왜곡을 보정하는 화상 보정부를 포함한다.
Figure R1020040061817
줌 위치 취득 수단, 줌 방향 디코드 수단, 화상 보정 수단, 파라미터 기억 수단, 파라미터 선택 수단, 기억 영역 선택 수단, 위상 연산 수단

Description

화상 처리 장치, 화상 처리 시스템, 촬상 장치 및 화상 처리 방법{IMAGE PROCESSING APPARATUS, IMAGE PROCESSING SYSTEM, IMAGING APPARATUS AND IMAGE PROCESSING METHOD}
도1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 촬상 시스템의 구성예를 나타내는 블록도.
도2는 줌 동작 시의 렌즈 위치와 왜곡량과의 관계의 예와, 렌즈 위치를 구분하는 구분점을 더 나타내는 도면.
도3은 보정 파라미터 인코더의 내부 구성예를 나타내는 블록도.
도4는 보정 파라미터 인코더에서 실행되는 처리의 흐름을 설명하는 흐름도.
도5는 왜곡 보정 메모리의 내부 구성예를 나타내는 블록도.
도6은 줌 보간 처리부에서 실행되는 보간 처리를 설명하기 위한 도면.
도7은 본 발명의 제1 실시예의 왜곡 보정 메모리 및 줌 보간 처리부에서 실행되는 처리의 흐름을 나타내는 흐름도.
도8은 본 발명의 제1 실시예의 보정 파라미터 디코더 및 화상 신호 처리부 각각의 내부 구성예를 나타내는 블록도.
도9는 본 발명의 제1 실시예의 보정 파라미터 디코더에서 실행되는 처리의 흐름을 나타내는 흐름도
도10은 본 발명의 제2 실시예의 선형 보간을 이용함으로써, x방향, y방향 및 z방향에 각각 대응되고 왜곡 보정 데이터에 대해 실행되는 보간 연산을 설명하는 도면.
도11은 왜곡 보정 처리 시 화소의 주사를 모식적으로 설명하는 도면.
도12는 1 라인분의 왜곡 보정 파라미터가 디코드되는 디코드 타이밍을 나타내는 도면.
도13은 본 발명의 제2 실시예의 보정 파라미터 디코더 및 왜곡 보정 메모리 각각의 내부 구성예를 나타내는 블록도.
도14는 x방향의 격자 분할수가 3인 경우의 보정 파라미터 디코더의 보다 상세한 회로 구성예를 나타내는 도면.
도15는 보정 파라미터 디코더의 제어 시퀀스를 나타내는 도면.
도16은 본 발명의 제2 실시예의 보정 파라미터 디코더에서 실행되는 처리의 흐름을 나타내는 흐름도.
도17은 x 방향에 대응되는 보간 처리의 흐름을 나타내는 흐름도.
도18은 종래의 보정 파라미터 디코더의 회로 구성예를 나타내는 블록도.
도19는 x방향, y방향 및 z방향에 각각 대응되는 보간 연산에 n차 다항식을 이용한 경우에 왜곡 보정 파라미터를 설명하는 도면.
도20은 2차 구분 다항식을 이용한 경우에 보정 파라미터 디코더의 내부 구성예를 나타내는 도면.
도21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 촬상 시스템에 제공된 왜곡 보정 메모 리 및 줌 보간 처리부 각각의 내부 구성예를 나타내는 블록도.
도22는 줌 위치의 변화에 따라 줌 포인트를 선택하는 방법을 설명하는 도면.
도23은 본 발명의 제3 실시예에서 실행되는 왜곡 보정 처리의 흐름을 나타내는 흐름도.
도24는 본 발명의 제3 실시예의 줌 포인트 설정 처리의 흐름을 나타내는 흐름도.
도25는 줌 포인트 설정 처리의 구체예를 나타내는 제1 도면.
도26은 줌 포인트 설정 처리의 구체예를 나타내는 제2 도면.
도27은 광학 왜곡을 신호 처리에 의해 보정하는 기능을 구비하는 종래의 화상 처리 시스템의 구성예를 나타내는 블록도.
도28은 줌 동작 시의 렌즈 위치와 왜곡량과의 관계를 나타내는 그래프의 예.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
3 : 촬상 장치
4 : 전처리부
101 : 광학 블록
102 : 촬상 소자
104 : 화상 신호 처리부
107 : 모니터
110 : 기록 매체
312 : 보정 파라미터 디코더
313 : 왜곡 보정 메모리
402 : 보정 파라미터 인코더
본 발명은 2003년 8월 6일 일본 특허청에 출원된 제2003-288109호 및 2003년 8월 13일 일본 특허청에 출원된 제2003-292725호를 우선권으로 주장하며, 이들의 전체 내용이 여기에 참조로 병합된다.
본 발명은 촬상된 화상의 왜곡을 보정하기 위해 사용되는 화상 처리 장치, 화상 처리 시스템, 촬상 장치 및 화상 처리 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 광학 줌 기구를 구비하는 집광 렌즈군을 이용하여 촬상된 화상에 대하여 줌 위치에 따른 왜곡 보정을 하는 것이 가능한 화상 처리 장치, 화상 처리 시스템, 촬상 장치 및 화상 처리 방법에 관한 것이다.
지금까지, 비디오 카메라 및 스틸 카메라 등의 촬상 장치에서, 촬상 렌즈의 왜곡 수차 특성의 영향 하에 촬상된 화상에 왜곡이 발생하는 것이 알려져 있다. 고정밀도 고성능인 렌즈의 경우, 이러한 왜곡은 눈에 띄지 않는다. 그러나, 비용이 낮은 렌즈를 사용한 경우나, 광학 줌 렌즈를 사용한 경우에는, 화질에 대한 왜곡의 영향을 회피하는 것은 어렵다. 따라서, 최근에는, 이러한 광학 왜곡을 신호 처리에 의해 보정하도록 형성된 화상 처리 시스템이 제안되어 있다.
도27은 이러한 신호 처리 기능을 구비하는 종래의 화상 처리 시스템의 구성 예를 나타내는 블록도이다.
도27에 도시된 화상 처리 시스템은 촬상 장치(3)와, 전처리부(4)를 구비하고 있다. 또한, 여기서는 촬상 장치(3)로서 디지털 비디오 카메라가 제공되는 것으로 상정한다. 또한, 전처리부(4)는 예를 들면 이 촬상 장치(3)의 외부에 설치된 퍼스널 컴퓨터 등으로서 구성된다.
촬상 장치(3)는 광학 블록(101), 촬상 소자(102), 화상 전처리부(103), 화상 신호 처리부(104), 화상 메모리(105), 표시 처리부(106), 모니터(107), 압축/복원 처리부(108), 기록/재생부(109), 기록 매체(110), 제어 마이크로컴퓨터( 이하, 간단히 마이크로컴퓨터로 언급됨)(111), 보정 파라미터 디코더(312), 및 왜곡 보정 메모리(313)를 구비한다. 또한, 전처리부(4)는 보정 파라미터 도출부(401) 및 보정 파라미터 인코더(402)를 구비한다.
촬상 장치(3)에서, 촬상되는 피사체로부터의 반사광은 광학 블록(101)에 입사된다. 광학 블록(101)은 복수의 렌즈, 이들의 구동 기구 등을 구비한다. 입사광은 촬상 소자(102)에 집광된다. 촬상 소자(102)는 CCD(전하 연결 장치) 등을 포함한다. 입사광은 화상 전처리부(103)에 공급되는 전기 신호로 변환된다. 화상 전처리부(103)에서, CDS(상호 관련된 이중 샘플링), AGC(자동 게인(gain) 제어), A/D 변환 등이 촬상 소자(102)로부터 출력된 화상 신호에 대해 실행된다. 디지털화된 화상 신호가 화상 신호 처리부(104)에 공급된다.
화상 신호 처리부(104)에서는, 입력된 디지털 화상 신호가 화상 메모리(105)에 저장된다. 또한, 보정 파라미터 디코더(312)로부터 수취한 보정량 파라미터에 기초하는 왜곡 보정 처리 등의 화질 보정 처리가 이 디지털 화상 신호에 대해 실행된다. 처리된 화상 신호는 표시 처리부(106)에 공급된다. 모니터(107)에 표시되는 화상 신호가 그 안에 생성된다. 이에 따라, 촬상 화상이 모니터(107)에 표시된다. 또한, 모니터(107)는 예를 들면 LCD(액정 디스플레이) 등으로 이루어질 수 있다.
또한, 화상 신호 처리부(104)에서 화질 보정 처리된 화상 신호는 압축/복원 처리부(l08)에서 소정의 화상 포맷으로 압축/복원 처리가 이루어진다. 그 후, 최종 신호가 기록/재생부(109)에 의해 기록 매체(110)에 기입된다. 이에 의해, 촬상 화상의 기록이 행하여진다. 또한, 예를 들면 자기 테이프, 반도체 메모리, 광 디스크 및 하드 디스크가 기록 매체(110)로서 이용될 수 있다.
한편, 기록 매체(110)에 기록된 화상 데이터를 재생하는 경우, 이 화상 데이터는 기록/재생부(109)에 의해서 판독되어, 압축/복원 처리부(108)에서 복원 디코드 처리된다. 처리된 화상 데이터 신호가 표시 처리부(106)에 공급됨으로써, 재생 화상이 모니터(107)에 표시된다.
이러한 화상의 기록/재생 동작은 제어 마이크로 컴퓨터(111)에 의해 제어된다. 제어 마이크로 컴퓨터(111)는 (도시하지 않은) 사용자 인터페이스(I/F)로부터 수신된 제어 신호에 응답하여 화상 신호 처리부(104)가 소정의 동작을 실행하도록 지시하는 등을 화상 신호 처리부(l04)에 출력한다. 또한, 제어 마이크로 컴퓨터(111)는 광학 블록(101)에서 렌즈 위치에 관한 정보를 보정 파라미터 디코드(312)에 공급한다.
보정 파라미터 디코더(312)는 제어 마이크로 컴퓨터(111)로부터 공급된 정보 등에 따라서, 왜곡 보정 메모리(313)로부터 판독한 압축 데이터를 복원(디코드)하여, 각 화소에 대응한 보정량 파라미터를 얻는다. 그 후, 보정 파라미터 디코더(312)는 화상 신호 처리부(104)에 보정량 파라미터를 공급한다. 왜곡 보정 메모리(313)는 보정 파라미터 디코더(312)로부터의 요구에 응답하여 그 안에 유지된 왜곡 보정 파라미터를 보정 파라미터 디코더(312)에 공급한다.
이하에서, 화상 신호 처리부(104)에서 실행되는 왜곡 보정 처리의 예에 대하여 설명한다. 화상 신호 처리부(104)에서, 예를 들면, 왜곡 보정된 화상을 격자 형상의 구역으로 분할한다. 그 후, 보정 대상의 화소를 포함하는 구역의 x방향 및 y방향의 복수의 격자점 좌표를 이용하여 각 방향에 대응되는 보간 연산이 실행된다. 따라서, 왜곡이 보정된다.
보정 파라미터 디코더(312)는 예를 들면, x방향 및 y방향의 보정 좌표 및 보간 위상을 공급하는 보정량 파라미터를 출력한다. 또한, 화상 신호 처리부(104)는 각 방향에 대한 보정 벡터 및 보간 계수를 연산한다. 그 후, 각 방향에 대응되는 일차원 보간 연산을 각각 순차 실행한다. 비교적 부하가 낮은 처리를 실행함으로써 각 방향의 왜곡을 보정할 수 있다.
한편, 전처리부(4)에서, 보정 파라미터 도출부(401)는 광학 블록(101)에 탑재되어 있는 렌즈의 렌즈 데이터에 기초하여 촬상 화상에서의 모든 화소의 왜곡 보정 좌표를 작성하여, 이 작성된 좌표를 보정 파라미터 인코더(402)에 출력한다.
보정 파라미터 인코더(402)는 왜곡 보정된 화상을 격자 형상으로 구분하여, 그 격자 위치를 이용하여, 보정 파라미터 도출부(401)로부터 출력된 모든 화소의 왜곡 보정 좌표를 x방향 및 y방향으로 각각 압축한다. 이에 따라, 생성된 왜곡 보 정 파라미터는 왜곡 보정 메모리(313)에 저장된다.
또한, 왜곡 보정 파라미터는 왜곡 보정 처리가 실행될 때마다 보정 파라미터 인코더(402)에서 매번 실시간으로 생성되어, 왜곡 보정 메모리(3l3)에 공급될 수도 있다. 또는, 왜곡 보정 파라미터는 전원 투입 작동과 같은 초기 동작 시에 왜곡 보정 메모리(313)에 일괄해서 로딩될 수 있다.
보정 파라미터 디코더(312)는 화상 신호 처리부(104)로부터 보정 대상으로 삼는 좌표의 지정을 받아, 격자의 구역에 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 왜곡 보정 메모리(313)로부터 판독하여, x방향 및 y방향의 보간 연산을 실행하여 왜곡 보정 좌표를 복원하고 왜곡 보정 파라미터를 생성한다.
이와 같이, 먼저, 모든 화상을 격자의 구역으로 분할하여, 각 화소에 대한 왜곡 보정 좌표를 압축한다. 왜곡 보정 좌표는 보정 파라미터 디코더(3l2)에서 복원된다. 이러한 구성에 의해, 필요한 데이터량 및 연산 처리의 부담이 경감되어, 리얼 타임으로 처리가 실행될 수 있다.
한편, 광학 줌 기능을 구비하는 촬상 장치에서, 줌 동작을 실행함으로써 렌즈 위치가 변화하면, 왜곡의 특성이 크게 변화하는 것이 알려져 있다. 따라서, 렌즈의 위치의 변화에 따라 최적의 왜곡 보정 세로 좌표를 이용하는 것이 양호하다.
상기의 촬상 시스템에서, 예를 들면, 보정 파라미터 인코더(402)가 각 렌즈 위치와 관련된 왜곡 보정 파라미터를 생성하여, 이 생성된 왜곡 보정 파라미터를 왜곡 보정 메모리(313)에 저장한다. 또한, 제어 마이크로 컴퓨터(111)가 렌즈 위치를 보정 파라미터 디코더(312)에 통지한다. 보정 파라미터 디코더(312)는 이 렌 즈 위치에 관련된 왜곡 보정 파라미터를 선택적으로 디코드한다. 따라서, 렌즈 위치에 따른 적절한 왜곡 보정이 실행될 수 있다.
또한, 도28은 줌 동작 시의 렌즈 위치와 왜곡량과의 관계를 나타내는 그래프의 예이다.
도28에 도시한 바와 같이, 왜곡량-렌즈 위치 특성은 비선형이다. 또한, 화상내의 각점에서 변화량이 서로 다르다. 이 때문에, 왜곡을 보정하기 위해, 모든 렌즈 위치 각각에 대응하는 모든 화소에 대한 왜곡 보정 데이터를 준비하는 것이 필요하다. 이러한 데이터를 연산하기 위해 방대한 연산량이 필요하다. 또한, 이러한 데이터를 보유하기 위해 큰 메모리 용량이 필요해진다.
또한, 저비용인 회로를 이용하여 렌즈 위치에 따른 왜곡의 보정을 하는 것이 가능한 종래의 장치의 예로서, 촬상 줌 렌즈의 촬상 위치가 왜곡 수차가 큰 위치 내에 있는 경우에, 고체 촬상 감지 장치로부터의 화상 데이터를 기하학적 변형에 기초하여 판독함으로써 화상의 왜곡을 보정하도록 구성된 고체 촬상 카메라가 제공되었다. (예를 들면, 이하 특허 문헌1로 언급되는 일본 특허 제2925871호의 명세서의 단락 [0015] 내지 [0020], 및 도1 참조).
상술한 바와 같이, 디지털 신호 처리를 행함으로써 줌 동작 시의 렌즈 위치에 따른 적절한 왜곡 보정을 실행하기 위해, 각 렌즈 위치에 대응하는 모든 화소에 대한 왜곡 보정 데이터를 준비한다. 따라서, 종래의 장치는 필요한 연산 능력, 회로 규모 및 소비 전력 등이 증대하여, 제조 비용이 증가되는 것과 같은 단점을 갖 는다. 또한, 렌즈 교환 등에 의해 렌즈 시스템의 왜곡 수차 특성이 변하는 경우, 새로운 특성에 따른 왜곡 보정 데이터를 준비할 필요성이 존재한다. 종래의 장치가 이러한 경우에 대응하는 것은 곤란하였다.
도16에 예시한 종래의 화상 처리 시스템에서, 예를 들면, 제어 마이크로컴퓨터(109)가 줌 위치를 보정 파라미터 디코더(312)에 통지한다. 보정 파라미터 디코더(312)가 이 줌 위치에 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 선택적으로 디코드한다. 이로써, 렌즈 위치에 대응되는 적절한 왜곡 보정을 할 수 있다. 또한, 왜곡 보정 파라미터의 데이터량을 억제하기 위해, 렌즈 위치를 구분하는 단계와, 각 구분점에 대응하는 데이터만을 준비하는 단계와, 렌즈 위치가 구분점에 합치하지 않는 경우 이 렌즈 위치에 가까운 구분점과 관련된 데이터를 선택하여 근사적인 데이터를 사용함으로써 왜곡을 보정하는 단계를 포함하는 방법이 생각된다. 그러나, 이 방법에 따르면, 구분점의 수를 줄임으로써 데이터량이 더 적게 변화됨에 따라, 왜곡 보정의 정밀도가 저하하게 된다. 따라서, 화질이 열화한다.
이 때문에, 대안으로서, 상기의 구분점을 이용함으로써 줌 방향에 대하여 왜곡 보정 데이터를 압축하여 필요한 데이터량을 더 억제하는 방법도 생각된다. 그러나, 이러한 경우, 판독된 왜곡 보정 파라미터를 디코드하는 방법은 다음과 같다. 우선 줌 방향에 대한 보간이 행해진다. 그 다음, 예를 들면 화면 상의 y방향의 보간이 행해진다. 그 후, 추가적으로, x방향의 보간이 행해진다. 따라서, 이러한 각 방향의 보간이 행해진다. 그 결과, 이 방법은 처리 회로의 규모가 커져 버린다고 하는 문제가 있다.
또한, 일반적으로, 화상 데이터에 대해 행해지는 왜곡 보정 처리에서, 수평 방향(x방향)의 1 라인분의 화소가 순차적으로 처리된다. 그 후, 그 화소가 처리되어야 하는 라인을 다음 라인으로 이동함으로써 처리가 행해진다. 그러나, 이러한 처리에 따름으로써 왜곡 보정 데이터의 디코드가 행해지는 경우, 줌 방향이나 x방향의 처리의 동작 확률이 낮게 된다. 이는 디코드 회로의 규모의 증가 원인들 중 하나였다.
특허 문헌1에 개시된 고체 촬상 카메라는 렌즈 위치가 왜곡 수차가 큰 구역 내에서 있을 때만 왜곡 보정을 행한다. 따라서, 보정 정밀도가 낮다. 왜곡을 눈에 띄지 않게 하는 것은 곤란했다.
본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것이다. 규모가 작은 처리 회로에 의해, 광학 줌을 이용한 경우에도, 촬상 화상에 발생하는 왜곡을 보정하고 그 화질을 향상시키는 것이 가능한 화상 처리 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 규모가 작은 처리 회로에 의해, 광학 줌을 이용한 경우에도, 촬상 화상에 발생하는 왜곡을 보정하고 그 화질을 향상시키는 것이 가능한 화상 처리 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 규모가 작은 처리 회로에 의해, 광학 줌을 이용한 경우에도, 촬상 화상에 발생하는 왜곡을 보정하고 그 화질을 향상시키는 것이 가능한 촬상 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 규모가 작은 처리 회로에 의해, 광학 줌을 이용한 경우에도, 촬상 화상에 발생하는 왜곡을 보정하고 그 화질을 향상시키는 것이 가능한 화상 처리 방법 을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 광학 줌 기구를 구비하는 집광 렌즈군을 이용하여 촬상된 화상의 입력을 받아 그 화상의 왜곡을 보정하는 화상 처리 장치가 제공된다. 화상 처리 장치는 입력 화상을 촬상할 때 상기 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 도시하는 줌 위치를 취득하는 줌 위치 취득 수단과, 상기 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 와이드단에서 원격단까지의 사이에 설정되어 그 양단을 포함하는 복수 단계로 순차 구분한 줌 구분점을 이용함으로써 각 렌즈 위치 상태에 대응되는 왜곡 보정용의 보정 파라미터가 압축된 줌 압축 파라미터를 기초로, 상기 줌 위치 취득 수단에 의해서 취득된 상기 줌 위치에 대응하는 상기 보정 파라미터를 복원하는 줌 방향 디코드 수단과, 상기 줌 방향 디코드 수단에 의해서 복원된 상기 보정 파라미터를 기초로 하여 상기 입력 화상의 왜곡을 보정하는 화상 보정 수단을 포함한다.
줌 위치 취득 수단은 입력 화상을 촬상할 때 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 도시하는 줌 위치를 취득한다. 또한, 입력된 화상을 보정하기 위해, 상기 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 와이드단에서 원격단까지의 사이에 설정되어 그 양단을 포함하는 복수 단계로 순차 구분한 줌 구분점을 이용함으로써 각 렌즈 위치 상태에 대응되는 왜곡 보정용의 보정 파라미터가 압축된 줌 압축 파라미터가 준비된다. 줌 방향 디코드 수단은 줌 압축 파라미터를 기초로, 줌 위치 취득 수단에 의해서 취득된 줌 위치에 대응하는 보정 파라미터를 복원한다. 그 다음, 화상 보정 수단은 줌 방향 디코드 수단에 의해서 복원된 보정 파라미터를 기초로 하여 입력 화상의 왜곡을 보정한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 광학 줌 기구를 구비하는 집광 렌즈군을 이용하여 촬상된 화상의 입력을 받아 그 화상의 왜곡을 보정하기 위한 화상 처리 방법이 제공된다. 이 화상 처리 방법은 입력 화상을 촬상할 때 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 도시하는 줌 위치를 취득하는 단계와, 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 와이드단에서 원격단까지의 사이에 설정되어 그 양단을 포함하는 복수 단계에 순차 구분한 줌 구분점을 이용함으로써 각 렌즈 위치 상태에 대응되는 왜곡 보정용의 보정 파라미터가 압축된 줌 압축 파라미터를 기초로, 줌 위치에 대응하는 보정 파라미터를 복원하는 단계와, 복원된 보정 파라미터를 기초로 하여 입력 화상의 왜곡을 보정하는 단계를 포함한다.
상기 화상 처리 방법에 따르면, 입력된 화상의 왜곡을 보정하기 위해, 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 와이드단에서 원격단까지의 사이에 설정되어 그 양단을 포함하는 복수 단계에 순차 구분한 줌 구분점을 설정 및 이용함으로써 각 렌즈 위치 상태에 대응되는 왜곡 보정용의 보정 파라미터를 압축하여 줌 압축 파라미터가 준비된다. 그 다음, 입력 화상을 촬상할 때 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 도시하는 줌 위치가 취득된다. 그 다음, 취득된 줌 위치와 관련된 보정 파라미터가 보간 연산에 의해 줌 압축 파라미터를 기초로 복원된다. 입력된 화상의 왜곡은 복원된 보정 파라미터를 기초로 보정된다.
또한, 좌표지정 수단은 왜곡 보정 대상인 화소의 좌표를 지정한다. 또한, 광학 줌 기구에서 렌즈 위치 상태가 변화하는 줌 방향과, 왜곡이 보정된 화상의 수평 방향 및 수직 방향으로 압축된 왜곡 보정 파라미터가 파라미터 디코드 수단에 입력된다. 그 후, 파라미터 디코드 수단은, 이와 같이 압축된 보정 파라미터를 기초로 하여, 좌표 지정 수단에 의해서 지정된 좌표와, 줌 위치 취득 수단에 의해서 취득된 줌 위치와 대응하는 보정 파라미터를 보간 연산에 의해 연산한다. 이에 의해, 지정된 좌표에 대응하는 보정 파라미터가 줌 방향, 수평 방향 및 수직 방향에 대하여 복원된다. 화상 보정 수단은 복원된 보정 파라미터를 기초로 하여 입력 화상의 왜곡을 보정한다.
1 라인분의 데이터에 대해 수평 방향의 보정 처리를 할 때에, 파라미터 디코드 수단은 수평 귀선(retrace) 기간에 있어서, 줌 위치와 1 라인에 대응하는 수직 좌표를 기초로, 1 라인의 데이터에 처리를 행하기 위해 필요한 줌 방향 및 수직 방향에 대응되는 보정 파라미터의 보간 연산을 행한다. 그 후, 이 수평 귀선 기간 종료 후의 화상 유효 기간에서, 연산되어 수평 방향으로 압축된 보정 파라미터를 이용하여 수평 방향으로 배치된 각 화소에 대한 보간 연산을 행한다. 따라서, 화상 유효 기간에서는 수평 방향에 대응하는 보정 파라미터 복원 처리만이 지정된 화소에 대하여 순차 행해짐으로써 1 라인의 데이터에 대해 왜곡 보정 처리가 행하여진다.
또한, 이러한 화상 처리 장치는 예를 들면 파라미터 디코드 수단이 입력된 압축된 보정 파라미터를 이용하여 위상 계수에 따른 보간을 행하는 보간 수단과, 이 보간 연산 수단에 의해 줌 방향에 대하여 보간된, 1 라인의 데이터의 왜곡 보정을 위해 필요한 보정 파라미터를 일시적으로 유지하는 Y-X 압축 데이터 유지 수단과, 수평 방향, 수직 방향 및 줌 방향에 압축된, 줌 위치에 대응하는 보정 파라미 터와, Y-X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터와, X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터를, 선택적으로 보간 연산 수단에 입력시키는 입력 선택 수단과, 좌표 지정 수단에 의해서 지정된 좌표와, 줌 위치 취득 수단에 의해서 취득된 줌 위치에 따라서, 입력 선택 수단에 있어서의 선택 동작을 제어하고, 위상 계수를 연산하여 연산된 위상 계수를 보간 연산 수단에 공급하는 제어 수단을 구비하도록 구성된다.
이러한 구성인 경우, 보정 파라미터의 줌 방향에 대한 복원 처리, 수직 방향에 대한 복원 처리, 및 수평 방향에 대한 복원 처리가 공통의 연산 수단에 의해 시분할로 순차 실행된다. 복원된 보정 파라미터가 화상 보정 수단에 공급된다.
본 발명의 일태양에 따른 화상 처리 장치에 따르면, 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 와이드단에서 원격단까지의 사이에 설정되어 그 양단을 포함하는 복수 단계에 순차 구분한 줌 구분점을 설정 및 이용함으로써 각 렌즈 위치 상태에 대응되는 왜곡 보정용의 보정 파라미터를 압축한 줌 압축 파라미터를 준비함으로써 줌 위치에 대응되는 왜곡 보정이 실행된다. 따라서, 필요한 보정 데이터의 양이 감소된다. 예를 들면, 이러한 보정 데이터를 연산하기 위해서 필요한 연산 능력, 또는 이러한 보정 데이터를 기억하기 위한 메모리의 용량이 억제된다. 또한, 입력 화상을 촬상할 때 줌 위치와 관련된 보정 파라미터가 이러한 줌 압축 파라미터를 기초로 복원된다. 따라서, 줌 위치에 대응되는 고정밀도의 왜곡 보정이 필요한 보정 데이터의 양이 삭감됨으로써 실행될 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따른 화상 처리 장치에 따르면, 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 와이드단에서 원격단까지의 사이에 설정되어 그 양단을 포함하는 복수 단계에 순차 구분한 줌 구분점을 설정 및 이용함으로써 각 렌즈 위치 상태에 대응되는 왜곡 보정용의 보정 파라미터를 압축한 줌 압축 파라미터를 준비함으로써 줌 위치에 대응되는 왜곡 보정이 실행된다. 따라서, 필요한 보정 데이터의 양이 감소된다. 예를 들면, 이러한 보정 데이터를 연산하기 위해서 필요한 연산 능력, 또는 이러한 보정 데이터를 기억하기 위한 메모리의 용량이 억제된다. 또한, 입력 화상을 촬상할 때 줌 위치와 관련된 보정 파라미터가 이러한 줌 압축 파라미터를 기초로 복원된다. 따라서, 줌 위치에 대응되는 고정밀도의 왜곡 보정이 필요한 보정 데이터의 양이 삭감됨으로써 실행될 수 있다.
화상의 줌 방향과, 화상의 수평 방향 및 수직 방향에 대하여 압축된 왜곡 보정용의 왜곡 보정 파라미터를, 지정된 좌표와 줌 위치를 기초로 각 방향에 대해 복원하여, 화상의 왜곡을 보정하기 위해 이용된다. 따라서, 필요한 왜곡 보정 데이터의 양이 삭감되면서도, 줌 위치에 따른 고정밀도의 왜곡 보정을 하는 것이 가능하게 된다. 또한, 1 라인분의 왜곡 보정 처리를 할 때에, 줌 방향 및 수직 방향에 대응되는 보정 파라미터의 보간 연산을 수평 귀선 기간에 실행한다. 그 후, 얻어진 보정 파라미터를 이용하여 화상 유효 기간에 수평 방향에 대응되는 보정 파라미터의 보간 연산을 실행한다. 따라서, 왜곡 보정 처리가 실행될 때, 보정 파라미터의 복원 처리에 대한 처리 부하를 경감할 수 있다. 이에 의해, 복원 회로의 크기 및 그 제조 비용을 억제할 수 있다. 또한, 1개의 복원 회로를 공용함으로써 각 방향에 대응되는 복원 처리가 가능하게 된다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 장점들이 첨부 도면과 관련된 본 발명의 본 양호한 예시적 실시예의 이하 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
이하, 본 발명의 실시예가 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명된다. 실시예들 각각의 이하의 설명에서, 화상을 촬상하여 기록하는 촬상 장치를 포함하는 촬상 시스템이 본 발명에 적용된 것이 예로서 설명된다. 또한, 디지털 비디오 카메라가 촬상 장치로서 가정된다.
(제1 실시예)
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 촬상 시스템의 구성예를 도시하는 블록도이다.
도1에 도시된 촬상 시스템은 화상을 캡쳐하여 상기 화상을 디지털 데이터로서 기록 매체 상에 기록하는데 사용되며, 촬상 장치(1)와 전처리 장치(2)를 갖는다.
촬상 장치(1)는 광학 블록(l01), 촬상 소자(102), 화상 전처리부(103), 화상 신호 처리부(104), 화상 메모리(105), 표시 처리부(106), 모니터(107), 압축/복원 처리부(108), 기록/재생부(109), 기록 매체(110), 제어 마이크로 컴퓨터(이하, 간단히 마이크로 컴퓨터라고도 함)(111), 보정 파라미터 디코더(112), 왜곡 보정 메모리(113) 및 줌 보간 처리부(114)를 갖는다. 또한, 전처리 장치(2)는 보정 파라미터 도출부(201)와 보정 파라미터 인코더(202)를 갖는다.
촬상 장치(1)에서, 광학 블록(101)은 피사체로부터 반사된 반사광을 집광하 는 집광 렌즈군을 포함하고, 구동 기구 등도 포함한다. 촬상 장치(1)는 입사광을 촬상 소자(102)에 집광한다. 또한, 본 실시예에서, 광학 블록(101)은 광학 줌 기능을 갖는다. 광학 줌 동작 동안, 렌즈 구동은 제어 마이크로 컴퓨터(111)로부터의 제어 신호에 따라 제어된다.
촬상 소자(102)는 CCD 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 화상 센서 등을 포함할 수 있으며, 광학 블록(101)에 의해 집광된 입사광을 전기 신호로 변환한다. 촬상 소자(102)는 상기 전기 신호를 화상 전처리부(103)에 제공한다.
화상 전처리부(103)는 촬상 소자(102)로부터 출력된 화상 신호에 대하여 CDS 처리, AGC 처리 및 A/D 변환 처리를 수행한다. 그 다음, 화상 전처리부(103)는 디지털 화상 신호를 화상 신호 처리부(104)에 공급한다.
화상 신호 처리부(104)는 화상 전처리부(103)로부터 공급된 디지털 화상 신호를 화상 메모리(105)에 저장한다. 또한, 처리부(104)는 보정 파라미터 디코더(112)로부터 수신된 보정량 파라미터에 따라, 왜곡 보정 처리 등의 화질 보정 처리를 수행한다. 화상 메모리(105)는 예를 들면 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 등의 반도체 메모리에 의해 구성될 수 있다.
표시 처리부(106)는 화상 신호 처리부(104) 또는 압축/복원 처리부(108)로부터 수신된 화상 신호에 따라, 모니터(107)에 화상을 표시하기 위해 사용되는 화상 신호를 생성한다. 그 다음, 표시 처리부(106)는 생성된 화상 신호를 모니터(107)에 출력한다. 모니터(107)는 예를 들면 LCD에 의해 구성될 수 있다.
압축/복원 처리부(108)는 화상 신호 처리부(104)로부터 받은 화상 신호를 소정의 화상 포맷으로의 압축/복원 처리를 수행하여, 처리된 화상 신호를 기록/재생부(109)에 공급한다. 또한, 처리부(108)는 기록/재생부(109)로부터의 화상 신호를 복원-디코드 처리하여, 복원된 신호를 표시 처리부(106)에 공급한다.
기록/재생부(109)는 압축/복원 처리부(108)에 의해 압축-인코드된 화상 신호를 기록 매체(110)에 기입한다. 또한, 기록/재생부(109)는 기록 매체(110)로부터 판독된 화상 데이터를 압축/복원 처리부(108)에 공급한다. 기록 매체(110)는 예를 들면 휴대용 반도체 메모리, 광 디스크 또는 하드 디스크 등으로 구성될 수 있다.
제어 마이크로 컴퓨터(111)는 (도시되지 않은) 사용자 인터페이스(I/F)로부터 수신된 제어 신호에 응답하여, 화상 신호 처리부(104)가 소정의 동작을 수행하도록 명령하기 위한 명령 등을 화상 신호 처리부(104)에 출력한다. 또한, 제어 마이크로 컴퓨터(111)는 광학 블록(101) 내의 렌즈의 위치 정보를 보정 파라미터 디코더(112)에 공급한다. 또한, 제어 마이크로 컴퓨터(111)는 메모리로부터의 데이터 판독 및 메모리로의 데이터 기입을 위한 클록 신호를 왜곡 보정 메모리(113)에 공급한다.
보정 파라미터 디코더(112)는 제어 마이크로 컴퓨터(111)로부터 공급된 정보에 따라, 왜곡 보정 메모리(113)로부터 판독되어 보간 연산에 의해 줌 보간 처리부(114)에서 줌 방향으로 복원(디코드)된 왜곡 보정 파라미터를 각 화소에 대응된 보정량 파라미터로서 X-방향 및 y-방향으로 디코드한다. 그 다음, 보정 파라미터 디코더(112)는 이러한 보정량 파라미터를 화상 신호 처리부(104)에 공급한다.
왜곡 보정 메모리(113)는 왜곡 보정 좌표를 압축하여 전처리 장치(2)의 보정 파라미터 인코더(202)로부터 입력되고 여기에서 생성된 왜곡 보정 파라미터를 수신하여, 이들 왜곡 보정 파리미터를 보유한다. 또한, 왜곡 보정 메모리(113)는 보정 파라미터 디코더(112)에 응답하여 보유하고 있는 왜곡 보정 파라미터를 줌 보간 처리부(114)에 출력한다.
줌 보간 처리부(114)는 왜곡 보정 메모리(113)로부터 판독된 왜곡 보정 파라미터를 사용하여 줌 방향의 보간 연산을 수행한다. 그 다음, 처리부(114)는 처리 된 왜곡 보정 파라미터를 보정 파라미터 디코더(112)에 공급한다.
또한, 전처리 장치(2)에서 보정 파라미터 도출부(201)는 광학 블록(101) 내에 장착된 렌즈의 렌즈 데이터에 따라 캡쳐된 화상의 모든 화소에 대응하는 왜곡 보정 좌표를 생성한다. 그 다음, 전처리 장치(2)는 생성된 왜곡 보정 좌표를 보정 파라미터 인코더(202)에 출력한다.
보정 파라미터 인코더(202)는 보정 파라미터 도출부(201)로부터 출력된 왜곡 보정 좌표를 x-방향, y-방향 및 z-방향으로 압축(인코드)하여 왜곡 보정 파라미터를 생성하고, 생성된 왜곡 보정 파라미터를 왜곡 보정 메모리(113)에 저장한다. 또한, 보정 파라미터 인코더(202)는 인코드 동안 사용된 격자 정보를 보정 파라미터 디코더(112)에 공급한다.
또한, 전처리 장치(2)는 촬상 장치(1)의 외부에 제공된 퍼스널 컴퓨터 등의 외부 정보 처리 기기에 의해 구성될 수 있다. 예를 들면, 보정 파라미터 도출부(201) 및 보정 파라미터 인코더(202)에서의 연산은 큰 부하의 작업이다. 촬상 장 치(1)의 촬상 동작에 대한 리얼 타임 왜곡 보정에 대한 이들 연산의 영향은 외부 정보 처리 기기에서의 이들 연산을 수행함으로써 제거된다. 또한, 전원 투입 동작 등의 초기 동작 시에, 보정 파라미터 인코더(202)로부터 왜곡 보정 메모리(113) 및 보정 파라미터 디코더(112)에 제공되는 정보를 제공하기에 충분하다.
이하에서, 우선, 촬상 장치(1)의 기본적인 동작이 설명된다.
피사체로부터의 반사광은 촬상 소자(102)에 집광된다. 그 다음, 아날로그 화상 신호가 촬상 소자(102)로부터 화상 전처리부(103)에 출력된다. 화상 전처리부(103)에서, CDS 처리, AGC 처리 등이 촬상 소자(102)로부터 제공된 아날로그 화상 신호에 대하여 수행된다. 그 다음, A/D 변환에 의해 디지털화된 화상 신호가 화상 신호 처리부(104)에 공급된다.
화상 신호 처리부(104)에서, 입력된 디지털 화상 신호가 화상 메모리(105)에 저장된다. 또한, 이러한 디지털 화상 신호에 대해, 보정 파라미터 디코더(112)로부터 수신된 보정량 파라미터에 따라 왜곡 보정 처리 등의 화질 보정 처리가 수행된다. 처리된 화상 신호는 표시 처리부(106)에 공급된다. 이에 의해, 왜곡이 보정된 캡쳐된 화상이 모니터(107)에 표시된다.
또한, 화상 신호 처리부(104)에서 화질 보정 처리된 화상 신호는 압축/복원 처리부(108)에서 소정의 화상 포맷으로 압축-인코드된다. 압축-인코드된 화상 신호는 기록/재생부(109)에 의해 기록 매체(110)에 기입된다. 이에 의해, 캡쳐된 화상의 기록이 수행된다. 또한, 이 외에, 압축-인코드된 화상 데이터는, 예를 들면 통신 I/F를 통하여 외부의 기기에 송신될 수 있다.
한편, 기록 매체(110)에 기록된 화상 데이터를 재생하는 경우, 이러한 화상 데이터는 기록/재생부(109)에 의해서 판독되어, 압축/복원 처리부(108)에서 복원-디코드된다. 처리된 화상 신호가 표시 처리부(106)에 공급된다. 이에 따라, 재생된 화상이 모니터(107)에 표시된다.
그런데, 캡쳐된 화상을 나타내는 신호가 표시 및 기록될 때, 화상 신호 처리부(104)에서 원 화상에 발생된 광학 왜곡에 대한 디지털 보정 처리가 수행된다. 이러한 광학 왜곡은 광학 블록(101) 내의 렌즈의 광학적 특성에서 기인하는 것이다. 이러한 광학 왜곡을 보정하기 위해서, 렌즈의 특성에 따라 화상의 화소 각각에 설정된 왜곡 보정 좌표를 이용하여 캡쳐된 화상에 디지털 처리가 수행된다. 이에 따라, 캡쳐된 화상이 디지털 처리를 수행하여 보정된다.
왜곡 보정 좌표를 화상의 모든 화소 각각에 대하여 설정할 필요가 있다. 이는 방대한 데이터 량을 발생시킨다. 이에 따라, 이들 왜곡 보정 좌표가 화상의 x-방향 및 y-방향으로 압축되어 이용된다. 이러한 데이터 압축은 왜곡 보정된 화상을 격자 형상의 구역으로 분할하여, 이것들의 격자 위치를 이용함으로써 수행된다.
또한, 광학 왜곡 특성은 광학 줌 동작 시의 렌즈 위치 상태에 따라서 다르다. 이에 따라, 렌즈 위치 상태에 따른 보정 데이터 세트를 이용할 필요가 있다. 그러나, 렌즈 위치 상태에 따른 보정 데이터 세트는 비선형이다. 또한, 그 변화량은 화상 내의 포인트에서 다르다. 따라서, 고정밀도인 왜곡 보정을 수행하기 위해서는 모든 렌즈 위치에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 준비할 필요가 있다. 그러나, 데이터 량이 방대해진다.
이에 따라, 왜곡 보정 좌표는 x-방향 및 y-방향 외에 줌 방향(z-방향)에서도 압축된다. 이러한 목적을 위해, 렌즈 위치 상태는 와이드단과 원격단 사이의 범위 내에서 복수 수준으로 구분된다. 그 다음, 왜곡 보정 좌표는 이러한 구분을 이용하여 z-방향으로 압축된다. 이하의 설명에서 광학 줌 기구 내의 렌즈 위치 상태를 줌 위치라 한다. 또한, 렌즈 위치 상태가 와이드단과 원격단 사이에서 구분된 구분점을 줌 포인트라 한다.
본 실시예에서, 모든 화소의 왜곡 보정 좌표는 z-방향, y-방향 및 x-방향으로 인코드된다. 인코드된 왜곡 보정 파라미터는 왜곡 보정 메모리(113)에 저장된다. 또한, 제어 마이크로 컴퓨터(111)로부터 캡쳐된 화상의 좌표가 수신된 보정 파라미터 디코더(112)는 줌 보간 처리부(114)를 통해 왜곡 보정 메모리(113)로부터 대응 압축 데이터를 얻어 얻어진 데이터를 왜곡 보정 좌표로 재저장하고 재저장된 좌표를 화상 신호 처리부(104)에 출력한다. 이는 화상 신호 처리부(104)가 수신된 왜곡 보정 좌표를 이용하여 왜곡 보정 처리를 수행할 수 있게 한다.
또한, 광학 왜곡 특성은 광학 줌 동작 시의 렌즈 위치에 따라 다르다. 따라서, 엄밀하게 말하면, 렌즈 위치에 따른 보정 데이터를 이용하는 것이 바람직하다.
도2는 줌 동작 시의 렌즈 위치와 왜곡 량 사이의 관계의 예와, 렌즈 위치의 구분점을 나타내는 그래프이다.
도2의 그래프에 도시된 바와 같이, 렌즈 위치 각각에 상응하는 왜곡량의 특성은 비선형이다. 또한, 변화량은 화상 내의 포인트에 따라 다르다. 따라서, 고정밀도인 왜곡 보정을 수행하기 위해서, 보정 파라미터 디코더(112)는 렌즈 위치에 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 선택적으로 디코드하여, 디코드된 파라미터를 화상 신호 처리부(104)에 공급할 필요가 있다. 그러나, 모든 렌즈 위치에 각각 대응하는 왜곡 보정 좌표가 준비되면, 데이터 량은 방대해진다.
이러한 문제를 처리하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 와이드단과 원격단 사이의 범위 내에서 줌 위치를 복수 구역으로 구분하여, 이러한 구분을 이용하여 왜곡 보정 파라미터를 줌 방향으로 인코드하는 특징을 갖는다. 또한, 본 발명의 일 실시예는 왜곡 보정이 수행된다면 실제의 렌즈 위치에 상응하는 필요한 왜곡 보정 파라미터를 이용하여 보간 처리가 수행되고 이에 따라 이러한 렌즈 위치에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 디코드되는 특징을 갖는다. 이에 따라, 본 실시예는 필요한 데이터 량의 삭감과, 왜곡 보정 정밀도의 향상을 동시에 처리한다. 본 실시예의 경우, 이러한 줌 방향의 보간 처리가 줌 보간 처리부(114)에서 수행된다. 보간된 왜곡 보정 파라미터는 x-방향 및 y-방향으로 보정 파라미터 디코더(112)에서 더욱 디코드된다. 디코드된 파라미터는 화상 신호 처리부(104)에서 이용된다.
이하의 설명에서, 제어 마이크로 컴퓨터(111)에 의해 제어된 광학 줌 기구 내의 렌즈 위치 상태를 줌 위치라 한다. 또한, 렌즈 위치 상태가 와이드단과 원격단 사이에서 구분된 구분점(양단부 포함)을 줌 포인트라 한다.
도2에 도시된 예에서, 광학 줌 기구 내의 렌즈는 와이드단과 원격단 사이에 줌 위치(P0 내지 P16)를 취하는 것으로 가정한다. 또한, 줌 포인트(Z0 내지 Z7)가 왜곡 보정 파라미터를 줌 방향으로 인코드하기 위한 것으로서 제공된다. 줌 위치의 이동에 따른 왜곡량의 변화가 작은 구역에서는 줌 포인트의 간격이 널게 설정된 다. 줌 위치의 이동에 따른 왜곡량의 변화가 큰 구역에서는 줌 포인트의 간격이 좁게 설정된다. 이에 따라, 왜곡 보정 정밀도가 향상될 수 있다.
본 실시예의 설명에서, 줌 방향의 보간 연산에 선형 보간을 이용하는 경우가 설명된다. 구체적으로는, 줌 방향의 보간 연산은 줌 위치의 양측에 위치된 2개의 줌 포인트에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 이용하여 수행된다. 예를 들면, 촬상 동작 시 광학 줌 기구 내의 줌 위치가 도2에 도시된 바와 같이 P9이면, 예를 들면 이 위치(P9)에 근접 위치된 줌 포인트(Z4, Z5)에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 이용하여 보간 연산이 수행된다. 이에 따라, 위치(P9)에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 연산되어 왜곡 보정 처리가 수행될 수 있다. 또한, 보간 연산 시에는, 선택된 줌 포인트들 사이의 줌 위치에 대응하는 위상이 이용된다.
선형 보간 외에, 예를 들면, n차 다항식(단, n은 자연수)으로 줌 포인트들 사이의 복수의 줌 위치를 근사시키는 방법이 줌 방향의 보간 연산을 위해 채용될 수 있다. 이 경우에, 왜곡 보정 데이터를 얻기 위한 n차 구분 다항식은 줌 위치에 따라 선택된 복수의 줌 포인트의 간격에 각각 대응한다.
광학 줌 기구의 줌 위치는 사용자 I/F를 통해 제어 마이크로 컴퓨터(111)에 입력된다. 제어 마이크로 컴퓨터(111)는 광학 블록(101)의 줌 위치를 제어하고 줌 위치 정보를 보정 파라미터 디코더(112)에 출력한다. 이 때, 제어 마이크로 컴퓨터(111)는 줌 위치의 양측에 위치된 2개의 줌 포인트를 인식한다. 와이드단 측에서 줌 포인트를 식별하는 수치와, 2개의 줌 포인트들 사이에서의 줌 위치의 위상 계수를 더하여 얻어진 값이 줌 위치 정보로 설정된다. 여기서, 위상 계수는 줌 포 인트들 사이의 거리를 1로 한 경우 줌 포인트들 사이의 기준점에서 줌 위치까지의 거리를 나타낸다. 본 실시예에서는, 기준점을 와이드단 측의 줌 포인트로 한다. 이 경우, 줌 위치 정보의 정수부는 선택된 줌 포인트들 중 와이드단 측의 것을 지시하는 한편, 줌 위치 정보의 소수부는 이 줌 포인트를 기준으로 표현한 위상 계수를 지시한다.
다음으로, 왜곡 보정을 연산하기 위한 파라미터를 연산하는 처리가 설명된다. 도3은 전처리 장치(2) 내의 보정 파라미터 인코더(202)의 내부 구성예를 도시하는 블록도이다.
도3에 도시된 바와 같이, 보정 파라미터 인코더(202)는 격자 분할부(211)와 압축 데이터 도출부(212)를 갖는다.
격자 분할 방법을 나타내는 격자 정보, 줌 포인트를 나타내는 줌 포인트 정보, 화면 크기에 대한 정보 등에 따라, 격자 분할부(211)는 전체 화면에서 수행되는 격자의 분할 방법을 결정한다. 그 다음, 격자 분할부(211)는 결정된 방법을 나타내는 정보를 격자 정보로서 압축 데이터 도출부(212) 및 보정 파라미터 디코더(112)에 출력한다. 또한, 격자 분할부(211)는 줌 포인트를 구분하는 줌 포인트 구분 방법을 결정하여 결정된 줌 포인트 구분 방법을 나타내는 정보를 줌 포인트 정보로서 압축 데이터 도출부(212) 및 왜곡 보정 메모리(113)에 출력한다.
압축 데이터 도출부(212)는 모든 화소 및 줌 위치에 각각 대응하는 입력된 왜곡 보정 좌표를 수신한다. 그 다음, 압축 데이터 도출부(212)는 격자 분할부(211)로부터의 격자 정보 및 줌 포인트 정보에 따라 x-방향, y-방향 및 줌 방향(z-방향)의 각각으로 왜곡 보정 좌표를 압축하여, 왜곡 보정 파라미터를 연산한다. 또, x-방향, y-방향 및 줌 방향(z-방향)에 각각 대응하는 보간 연산 방법은 동일한 방법일 필요는 없다. 본 실시예에서, n차 구분 다항식을 이용한 근사법에 의한 보간법이 x-방향 및 y-방향에 대응하는 보간 방법으로서 사용된다. 선형 보간법이 줌 방향(z-방향)에 대응하는 보간 방법으로서 사용된다.
압축 데이터 도출부(212)는 격자 분할부(211)에서 분할된 격자 세그먼트의 모든 왜곡 보정 좌표와 격자 세그먼트의 위치에 따라 이산 함수를 생성한다. 그 다음, 압축 데이터 도출부(212)는 얻어진 n차 구분 다항식으로 상기 함수를 근사시킨다. 또한, 압축 데이터 도출부(212)는 n차 구분 다항식의 계수에 대한 정보를 디코드될 왜곡 보정 파라미터로서 왜곡 보정 메모리(113)에 출력한다. 여기서, "격자 세그먼트"란 용어는 양 단부에서 격자선으로 구획된 세그먼트(격자점들 사이에서 그려진 세그먼트)를 나타낸다.
n차 다항식은 이하의 표현으로 주어진다.
F(x)= a(n) * xn + a(n-1) * x(n-1) + a(n-2) * x(n-2) + ... + a(O)
n차 구분 다항식은 어떤 유효 범위에서 구획된 구간에서만 수학식1에 주어진 바와 같이 n차 다항식으로 표현된 함수이다. 여기서, "n"은 자연수이다.
또, 화면이 격자 형상으로 분할되는 경우에는, 예를 들면, 전체 화면을 분할 대상으로 삼는 방법 또는 화면의 1/4을 분할 대상으로 삼는 방법이 채용된다. 이들 방법은 왜곡의 특성에 따라서 선택된다. 또한, 격자 분할 방법으로서, 예를 들면, 화면을 균등한 간격으로 분할하는 방법, 화면의 중심에서 단부까지의 거리를 2 승만큼 분할하는 방법, 왜곡이 큰 화면의 상하단 및 횡단들의 왜곡 보정 좌표를 이용하여 왜곡 보정 좌표와 위치의 함수를 작성하여 n차 구분 다항식을 이용하여 함수와 n차 구분 다항식과의 오차가 최소화되는 분할 위치를 찾는 방법 등이 제안되어 있다.
또한, n차 구분 다항식의 연산은 예를 들면 이하의 방식으로 수행된다. 여기서는, 2차 다항식을 예로 들고 설명한다. 우선, 1개의 격자 세그먼트가 선택된다. 여기서, 예를 들면 x1 = x0 + 1로 놓는다. (x0, h(x0)), (x1, h(x1)), (x2, h(x2))의 3점을 통과는 n차 구분 다항식이 연산되는 것이라고 가정된다. 선택된 격자 세그먼트의 x-방향의 양단(x0과 x2) 사이에서 값이 x2-1에 도달할 때까지 x0에서 x2까지 x1의 값을 l씩 증가시켜 연산이 수행된다. 이에 따라, 모든 2차 구분 다항식 중에서, 원래의 함수와 다항식 사이의 오차가 최소인 n차 구분 다항식이 얻어진다. 모든 2차 구분 다항식에 대한 이러한 연산 처리의 완료시, 이러한 연산은 모든 줌 포인트에 대해 수행된다.
도4는 보정 파라미터 인코더(202)에서 수행된 처리의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
단계(S401)에서, 보정 파라미터 인코더(202)는 대상 화면 상의 모든 화소의 왜곡 보정 좌표를 보정 파라미터 도출부(201)로부터 판독한다. 이 때, 인코더(202)는 줌 포인트 각각에 상응하는 모든 왜곡 보정 좌표를 판독한다.
단계(S402)에서, 격자 분할부(211)는 사용자 I/F를 통하여 지정된 격자 분할수, 분할 방법, 화면 사이즈 등의 정보에 따라서 화면을 격자 형상으로 분할한다.
단계(S403)에서, 격자 형상으로 분할된 화면 상의 좌표를 나타내는 격자 정보를 압축 데이터 도출부(212) 및 보정 파라미터 디코더(112)에 전송한다. 또한, 줌 포인트의 구분 방법을 나타내는 줌 포인트 정보는 압축 데이터 도출부(212) 및 왜곡 보정 메모리(113)에 전송된다.
단계(S404 내지 S407)의 처리는 1개의 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 좌표를 이용하여 수행된다. 단계(S404)에서, 압축 데이터 도출부(212)는 격자점들에 의해 둘러싸인 격자 세그먼트 중 하나를 선택한다.
단계(S405)에서, 압축 데이터 도출부(212)는 선택된 격자 세그먼트 내에 포함되는 모든 포인트의 왜곡 보정 좌표를 y-축, 격자선 상의 거리를 x-축 상에 잡아 이산 함수를 작성한다. 이러한 이산 함수는 n차 구분 다항식으로 근사된다. 이에 의해, 근사식으로서 n차 구분 다항식이 도출된다.
단계(S406)에서, 도출된 n차 구분 다항식의 계수가 왜곡 보정 파라미터로서 왜곡 보정 메모리(113)에 전송된다. 이에 따라, 1개의 줌 포인트 및 1개의 격자 세그먼트에 대응하는 압축 데이터가 왜곡 보정 메모리(113) 내의 소정의 구역 내에 저장된다.
단계(S407)에서, 화면 상의 모든 격자 세그먼트에 대한 파라미터 도출 처리가 종료되었는지의 여부를 판단한다. 종료된 경우에 처리는 단계(S408)로 진행한다. 반대로, 종료되지 않은 경우에 처리는 단계(S404)로 복귀한다. 그 후, 단계(S404 내지 S406)에서의 처리가 모든 격자 세그먼트에 대하여 반복하여 실행된다.
모든 줌 포인트에 대한 압축 데이터 도출 처리가 단계(S408)에서 종료되지 않은 경우에 처리는 단계(S404)로 복귀한다. 단계(S404 내지 S409)에서의 처리가 모든 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 좌표를 이용하여 반복하여 수행된다.
모든 줌 포인트에 대응하는 모든 화소의 왜곡 보정 좌표가 상기 처리를 수행함으로써 압축된다. 그 다음, 압축 데이터가 왜곡 보정 메모리(113)에 저장된다. 이에 따라, 왜곡 보정을 위해 필요한 데이터 량이 감소된다. 따라서, 왜곡 보정 메모리(113)의 용량이 감소될 수 있다. 또한, 부품 비용 및 회로 규모가 감소될 수 있다.
다음에, 줌 방향의 왜곡 보정 파라미터의 보간 처리가 설명된다. 우선, 도5는 왜곡 보정 메모리(113)의 내부 구성예를 도시하는 블록도이다.
왜곡 보정 메모리(113)는 파라미터 기억부(131)와 어드레스 생성기(132)를 갖는다.
파라미터 기억부(131)는 보정 파라미터 인코더(202)로부터 전송된 보정 파라미터를 저장한다. 또한, 기억부(131)는 어드레스 생성기(132)로부터의 어드레스 지정에 따라 저장된 왜곡 보정 파라미터를 줌 보간 처리부(114)에 전송한다.
어드레스 생성기(132)는 보정 파라미터 디코더(112)로부터 줌 위치 정보 및 보정 대상으로 지정된 화소의 좌표의 지정을 받는다. 그 다음, 어드레스 생성기(132)는 수용된 정보 및 지정을 연산에 필요한 보정 파라미터가 저장되어 있는 메모리 어드레스로 변환하여, 파라미터 기억부(131)에 대하여 지정된 메모리 어드레스를 판독 어드레스로서 통지한다. 또한, 후술하는 바와 같이, 어드레스 생성기(132)는 줌 위치 정보의 소수부로 지시된 줌 위치에 대응하는 줌 포인트들 사이의 간격의 위상 계수를 줌 보간 처리부(114)에 대하여 통지한다. 또, 어드레스 생성기(132)는 보정 파라미터 인코더(202)로부터 전송된 줌 포인트 정보를 보유하고 있다.
보정 파라미터 디코더(112)로부터 수신된 줌 위치 정보에 의해 지정된 줌 위치(즉, 촬상 동작 중의 현재의 줌 위치)에 따라, 어드레스 생성기(132)는 이 줌 위치에 근접 위치된 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 보간 대상의 값으로서 지정한다. 예를 들면, 어드레스 생성기(132)는 현재의 줌 위치의 양측 상에 위치된 복수의 줌 포인트에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 지정한다. 그 다음, 어드레스 생성기(132)는 이러한 방식으로 지정된 왜곡 보정 파라미터가 저장된 메모리 어드레스를 파라미터 기억부(131)에 대하여 통지하고, 파라미터 기억부(131)가 왜곡 보정 파라미터를 줌 보간 처리부(114)에 출력하게 한다. 보간 대상치의 지정 수 및 그 지정 방법은 줌 보간 처리부(114)에서 수행될 보간 처리에 따라 결정된다.
본 실시예에서는 줌 방향으로 보간을 실행하기 위한 파라미터 보간 처리는 두 개의 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 이용하여 수행된다. 어드레스 생성기(132)는 줌 위치 정보의 정수부에 의해 지정된 줌 포인트 및 첫 번째 1개가 그것보다 원격단 측 쪽으로 위치한 줌 포인트에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 보간 대상의 값으로서 지정하여, 이들과 대응하는 메모리 어드레스와 파라미터를 파라미터 기억부(131)에 통지한다. 예를 들면, 도2와 같이 줌 포인트가 설정된 경우, 현재의 줌 위치가 P9일 때는 보간 대상의 값으로서 각 줌 포인트(Z4 및 Z5)에 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 이용한다.
또한, 어드레스 생성기(132)는 줌 위치 정보의 소수부에 의해 지정된 2개의 줌 포인트(ZoomO, Zoom1로 한다)의 사이에 위치한 현재의 줌 위치의 위상 계수를 줌 보간 처리부(114)에 전송한다. 이 정보는 줌 방향의 보간 처리로 이용된다.
도6은, 줌 보간 처리부(114)에서 수행되는 보간 처리를 설명하기 위한 도면이다.
파라미터 기억부(131)로부터 두 개의 줌 포인트(ZoomO 및 Zoom1)에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 줌 보간 처리부(114)에 입력된다. 줌 보간 처리부(114)는 각각 줌 포인트(ZoomO 및 Zoom1)에 대응하는 값을 이용하여 대상 화소의 근방에 위치한 네 개의 격자점의 왜곡 보정 파라미터에 대하여 보간 연산을 하여, 왜곡 보정 파라미터의 크기를 감소시키고 왜곡 보정 파라미터를 2차원 값으로 바꾼다.
여기서, 도 6에 도시한 바와 같이, 줌 포인트(Zoom0)에 대응하는 대상 화소 근방에서 4개의 격자점의 왜곡 보정 파라미터는 각각 Dist_x0_y0_z0, Dist_x0_yl_z0, Dist_x1_y0_z0, Dist_xl_yl_z0이라 하고, 줌 포인트(Zoom1)에 대응하는 대상 화소 근방에서 4개의 격자점의 왜곡 보정 파라미터는 각각 Dist_x0_y0_z1, Dist_x0_yl_z1, Dist_x1_y0_z1, Dist_x1_yl_z1라고 가정한다. 또한, 어드레스 생성기(132)로부터 공급되는 줌 위치의 위상 계수를 "coef"(0≤coef<1)로 가정 한다. 선형 보간을 이용하여 줌 보간 처리부(114)에서 보간 처리 후에 얻어진 격자점의 왜곡 보정 파라미터 Dist_x0_y0, Dist_x0_y1, Dist_x1_y0, Dist_x1_y1은 각각 이하의 수학식2 내지 수학식5에 의해서 연산된다.
Dist_x0_y0=Dist_x0_y0_z0*(1-coef)+Dist_x0_y0_z1*coef
Dist_x0_y1=Dist_x0_yl_z1*(1-coef)+Dist_x0_yl_z1*coef
Dist_x1_y0=Dist_x1_y0_z0*(1-coef)+Dist_x1_y0_z1*coef
Dist_x1_y1=Dist_x1_yl_z0*(1-coef)+Dist_x1_yl_z1*coef
도7은 왜곡 보정 메모리(113) 및 줌 보간 처리부(114)에서 수행되는 처리의 흐름을 설명하는 흐름도이다.
단계(S701)에 있어서, 보정 파라미터 디코더(112)로부터 광학 줌 기구에 있어서의 현재의 줌 위치를 따라 선택된 줌 포인트 및 위상 계수를 나타내는 줌 위치 정보가 왜곡 보정 메모리(113)에 입력된다.
단계(S702)에 있어서, 입력된 줌 위치 정보의 정수부에 기초하여 왜곡 보정 메모리(113) 내의 어드레스 생성기(132)는 이용된 2개의 줌 포인트를 설정한다. 또한, 어드레스 생성기(132)는 줌 위치 정보의 소수부에 기초하여 각 줌 포인트 사이에서의 줌 위치에 대응하는 위상 계수의 값을 줌 보간 처리부(114)에 전송한다.
단계(S703)에 있어서, 보정 파라미터 디코더(112)로부터 대상 화소의 좌표가 왜곡 보정 메모리(113)에 입력된다.
단계(S7O4)에 있어서, 어드레스 생성기(132)는 입력된 좌표치와 단계(S702) 에서 설정된 줌 포인트를 따라 판독 어드레스를 생성하여, 지정된 어드레스로서 판독 어드레스의 파라미터 기억부(131)에 통지한다. 이에 의해, 각 줌 포인트 및 좌표치에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 줌 보간 처리부(114)에 전송된다.
단계(705)에 있어서, 줌 보간 처리부(114)는 파라미터 기억부(131)로부터 입력된 왜곡 보정 파라미터와 어드레스 생성기(132)로부터 입력된 위상 계수를 이용하여 줌 방향에 대한 보간 연산을 한다. 그리고, 2차원 좌표에 대응하는 데이터로서 연산된 왜곡 보정 파라미터를 보정 파라미터 디코더(112)에 전송한다.
단계(S706)에 있어서, 모든 화소에 대응하는 왜곡 보정 파라미터에 수행될 보간 연산이 종료하지 않은 경우에는, 단계(S703)로 되돌아가 보정 왜곡 보정 메모리(113)는 파라미터 디코더(112)로부터 새로운 좌표의 값을 수취한다. 그런 다음, 마찬가지로 보간 연산을 한다. 이에 의해, 모든 화소에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 연산된다.
상기의 흐름도에 도시된 처리는 촬상한 화상의 1필드마다, 또는 1프레임마다 수행된다. 단, 인터레이스 방식으로 동화상을 촬상하는 경우, 단계(S701)에 있어서 줌 위치 정보를 1필드마다 수취하여 흐름도에 도시된 처리를 수행한다.
또한, 보정 파라미터 디코더(112)에 의해 지정된 좌표치가 동일한 격자 내에 존재하고 있는 경우에는, 상기 보간 연산을 새롭게 행할 필요는 없다. 그 대신에 그 전에 연산된 왜곡 보정 파라미터가 다시 보정 파라미터 디코더(112)에 전송되는 것으로 충분하다. 이와 달리, 대상 화소의 좌표치를 포함하는 격자 데이터가 보정 파라미터 디코더(112)에서 연산되어, 연산된 격자의 위치가 어드레스 생성기(132)에 통지되도록 처리가 채용될 수 있다.
상기 처리를 수행하여 왜곡 보정 파라미터가 실제의 줌 위치에 따라서 보간된다. 줌 위치를 구분하기 위한 각 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터는 보정 파라미터 인코더(202)에서 생성되어 왜곡 보정 메모리(113)에 저장된다. 따라서, 이러한 데이터의 양은 대폭 줄어들 수 있다. 그러므로 왜곡 보정 메모리(113)의 메모리 용량은 줄어들 수 있다. 제조 비용이나 회로 규모가 감소될 수 있다. 또한, 보정 파라미터 인코더(202)에서 수행되는 연산량도 줄일 수 있다. 상기의 효과가 얻어지면서도, 줌 방향의 보간 연산에 의해 실제의 줌 위치에 적합한 왜곡 보정 파라미터가 연산될 수 있다. 따라서, 정밀도가 좋은 왜곡 보정을 하는 것이 가능하게 된다.
다음으로, 도8은 보정 파라미터 디코더(112) 및 화상 신호 처리부(104)의 내부 구성의 예를 나타내는 블록도이다.
도8에 도시된 바와 같이, 보정 파라미터 디코더(112)는 격자 정보 버퍼(121), 격자 결정부(122), 정규화부(123), 함수 변환부(125) 및 평면 보간부(126)를 구비하고 있다. 또한, 화상 신호 처리부(104)는 수평 일차원 보간부(104a)와 수직 일차원 보간부(104b)를 구비하고 있다.
보정 파라미터 디코더(112)에 있어서, 격자 정보 버퍼(121)는 보정 파라미터 인코더(202)로부터 출력된 격자 정보를 보유한다.
격자 결정부(122)는 보정 대상으로서 화상 신호 처리부(104)에 의해 지정된 화소의 좌표와 제어 마이크로 컴퓨터(111)로부터의 줌 위치 정보를 왜곡 보정 메모리(113)에 통지하여, 대응하는 왜곡 보정 파라미터의 판독을 요구한다. 또한, 촬상 소자(102)는 지정된 좌표가 포함되는 격자를 나타내는 정보를 격자 정보 버퍼(121)에 보유된 격자의 위치 정보와 비교하여 연산한다. 이와 달리, 연산된 격자의 위치를 지정하는 정보가 왜곡 보정 메모리(113)에 통지될 수 있다.
정규화부(123)는 격자 결정부(122)에 의해 연산된 격자 위치 및 격자 정보 버퍼(121)에 저장된 격자 정보로부터 대상 화소가 둘러싸인 4개의 격자 세그먼트에 이용되는 상대 좌표를 연산한다.
함수 변환부(125)는 줌 보간 처리부(114)로부터 왜곡 보정 파라미터를 수취하여, 그 안에서 얻어진 함수의 계수를 평면 보간부에 사용된 함수의 형식으로 변환한다.
평면 보간부(126)는 함수 변환부(125)에 의해 얻어진 평면 함수의 계수를 이용하여 평면 함수를 발생시키고, 정규화부(123)로부터 그 함수에 대입되는 좌표를 얻어서 왜곡 보정 좌표를 연산한다. 그런 다음, 평면 보간부(126)는 연산한 왜곡 보정 좌표와 정규화부(123)에 의해 연산된 상대 좌표를 보정량 파라미터로서 화상 신호 처리부(104)에 전송한다.
도9는 보정 파라미터 디코더(112)에서 수행되는 처리의 흐름을 설명하는 흐름도이다.
단계(S901)에 있어서, 초기 설정으로서 보정 파라미터 인코더(202)로부터 격자 정보를 판독한다. 판독한 격자 정보는 격자 정보 버퍼(121)에 저장된다.
단계(S902)에 있어서, 화상 신호 처리부(104)로부터 보정대상으로 삼는 화소 의 좌표가 입력되어 왜곡 보정 파라미터의 디코드가 요구된다. 또한, 제어 마이크로 컴퓨터(111)로부터 이 때의 광학 줌 기구에 있어서의 줌 위치에 대응하는 줌 위치 정보가 입력된다.
단계(S903)에 있어서, 격자 결정부(122)는 입력된 좌표에 기초를 따라서 지정된 화소가 포함되는 격자를 결정한다. 또한, 격자 결정부(122)는 입력된 좌표와 줌 위치 정보를 왜곡 보정 메모리(113)에 전송하여 필요한 왜곡 보정 파라미터의 판독을 요구한다. 이에 의해, 전술된 바와 같이, 왜곡 보정 메모리(113)로부터 줌 위치에 근접하게 위치한 2개의 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 줌 보간 처리부(114)에 출력된다. 그런 다음, 줌 방향에 대한 보간 처리가 수행된다. 보간된 왜곡 보정 파라미터가 보정 파라미터 디코더(112)에 공급된다.
단계(S904)에 있어서, 정규화부(123)는 대상 화소를 포함하는 격자 세그먼트에 의해 둘러싸인 영역에 이용되는 상대 좌표를 연산한다.
단계(S905)에 있어서, 함수 변환부(125)는 구분된 격자를 둘러싸는 4개의 격자 세그먼트 중의 1개를 선택하고, 또한 줌 보간 처리부(114)로부터 보내진 왜곡 보정 파라미터로부터 계수를 선택한다. 따라서, 함수 변환부(125)는 구분 n차 다항식을 재구축한다.
단계(S906)에 있어서, 단계(S905)에서의 처리가 4개의 모든 격자 세그먼트에 대하여 행해져 있는지의 여부를 판정한다. 만약 행해지지 않았을 경우에는 단계(S905)로 되돌아간다. 행해졌을 경우에는 단계(S907)로 진행한다.
단계(S907)에 있어서, 평면 보간부(126)는 발생된 4개의 구분 n차 다항식으로부터 평면 함수를 도출한다.
단계(S908)에 있어서, 도출된 평면 함수에 대해 정규화부(123)에서 연산된 상대 좌표를 대입하여 대상 화소의 왜곡 보정 좌표를 도출한다. 그런 다음, 상대 좌표와 함께 보정량 파라미터로서 도출된 왜곡 보정 좌표가 화상 신호 처리부(104)에 출력된다. 예를 들면, 보정량 파라미터의 정수부에 왜곡 보정 좌표가 설정되고, 보정량 파라미터의 소수부에 상대 좌표가 설정된다.
보정 대상으로 삼아진 1화소의 왜곡 보정 좌표가 상기 처리에 의해 디코드된다. 그리고, 왜곡 보정에 필요한 보정량 파라미터가 화상 신호 처리부(104)에 출력된다. 그런 다음, 단계(S909)에 있어서, 처리의 종료 요구가 있는 경우에는 단계(S902)로 돌아간다. 그런 후에, 시스템은 다음 화소의 좌표의 입력을 대기한다.
도8로 되돌아가 보면, 실시예가 더 설명되어 있다. 화상 신호 처리부(104)에 있어서, 수평 일차원 보간부(104a) 및 수직 일차원 보간부(104b)는 보정 파라미터 디코더(112)의 평면 보간부(126)로부터 보내진 보정량 파라미터에 따라 입력된 화상 신호에 대하여 각각 x방향(수평 방향) 및 y방향(수직 방향)에 대한 일차원보간 처리를 행하여, 각 방향에서의 왜곡을 보정한다. 화상 신호 처리부(104)에서는, 화상 전처리부(103)로부터 출력된 디지털 화상 신호를 일단 화상 메모리(105)에 저장한다. 그런 다음, 이 화상의 각 화소 신호에 대하여, 우선 수평 일차원 보간부(104a)에서 x방향의 보간을 수행한다. 그런 후에, 처리 완료한 신호에 대하여 수직 일차원 보간부(104b) 에서 y방향의 보간을 수행한다.
따라서, x방향 및 y방향에 대한 보간 처리를 개별적으로 수행함으로써 처리 부하가 가벼운 일차원 보간 연산을 수행하여 각각의 보간 처리를 행하는 것이 가능하다. 또한 이러한 보간 처리들은 일차원 보간 처리로 설정된다. 3차원(cubic) 보간의 4탭 필터, 또는 보다 많은 수의 탭을 가지는 필터를 이용할 수 있다. 따라서, 보다 고화질의 화상을 얻는 것이 가능하게 된다.
상기 실시예에서는, 줌 위치를 구분한 각 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 생성되어 왜곡 보정 메모리(113)에 저장된다. 따라서, 이러한 데이터의 양이 대폭 줄어든다. 왜곡 메모리(113)의 용량을 작게 하여 그 제조 비용이나 회로 규모를 줄이는 것이 가능하게 된다. 게다가, 줌 보간 처리부(114)에서 줌 방향의 보간 연산이 수행되어 실제의 줌 위치에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 연산된다. 그 결과 고정밀도 왜곡 보정이 가능하게 된다.
디지털 신호 처리에 의해 저비용이면서 고정밀도로 왜곡 보정이 가능하게 된다. 따라서, 렌즈 설계에 대한 유연성이 향상된다. 렌즈의 소형화나 저비용화가 용이하게 실현될 수 있다.
상기 실시예에서, 전처리 장치(2)에서 인코드된 왜곡 보정 파라미터를 왜곡 보정 메모리(113)에 미리 저장한다. 하지만, 이러한 왜곡 보정 메모리(113)를 설치하지 않고서, 보정 파라미터 디코더(112)로부터의 요구에 응답하여 전처리 장치(2)는 왜곡 보정 파라미터를 인코팅하여 줌 보간 처리부(114)에 공급하도록 시스템이 구성될 수 있다. 이러한 경우에도, 필요한 왜곡 보정 파라미터의 데이터량이 억제된다. 따라서, 전처리 장치(2)에 대한 처리 부하를 대폭 저감할 수 있다. 따라서, 왜곡 보정 처리에 동기하여 왜곡 보정 파라미터를 실시간으로 판독될 수 있 다. 실시간의 능력이 향상됨으로써 정지 화상뿐만 아니라, 특히 동화상에 대해서 보다 저비용이면서 고정밀도인 왜곡 보정이 실현 가능해지는 장점을 제공한다.
또한, 인코드된 왜곡 보정 파라미터가 통신 I/F를 통하여 외부 기기로부터 실시간으로 수신되어 왜곡 보정 처리에 사용되도록 시스템이 구성될 수 있다. 이 경우에도, 통신되는 데이터량이 감소한다. 따라서, 통신 회선에 대한 부하가 감소된다.
상기 실시예는 x방향 및 y방향으로 인코드된 왜곡 보정 파라미터를 취득하여 보정 파라미터 디코더(112)에서 디코드한 후, 디코드된 파라미터를 화상 신호 처리부(104)에 공급하여 왜곡 보정을 하도록 구성된다. 이와 달리, x방향 및 y방향에 대하여 디코드된 왜곡 보정용 데이터를 외부 장치로부터 수신하거나 메모리에 보유해 두는 구성인 경우에도 본 발명을 적용하는 것이 가능하다. 단, 이 경우에는, 상기의 실시 형태와 비교하여, 준비하여야 할 데이터량이나 연산량이 커질 수 있어서, 보다 큰 메모리 용량 또는 연산 능력이 요구된다.
(제2 실시예)
이제부터 본 발명의 제1 실시예가 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명된다.
본 발명의 제1 실시예에서, 만약 촬상한 화상을 나타내는 화상 신호를 표시 및 기록한다면, 화상 신호 처리부(104)에서 원화상에 발생한 광학 왜곡에 대해서 디지털 보정 처리가 수행된다. 이 광학 왜곡은 광학 블록(101) 내의 렌즈의 광학적 특성에 기인하는 것이다. 이러한 광학 왜곡을 보정하기 위해서, 렌즈의 특성에 따른 화상의 화소마다 설정된 왜곡 보정 좌표를 이용하여 촬상된 화상에 디지털 처 리가 수행된다.
왜곡 보정 좌표는 화상의 모든 화소에 대하여 각각 설정해야 한다. 이 때문에 데이터량이 방대해진다. 따라서, 이러한 왜곡 보정 좌표들은 화상의 x방향 및 y방향으로 압축되어 이용된다. 왜곡 보정된 화상을 격자 형상으로 구분하고 이들의 격자 위치를 이용함으로써 이러한 데이터 압축이 수행된다.
또한, 광학 왜곡의 특성은 광학 줌 동작시의 렌즈 위치 상태에 따라서 변한다. 따라서, 렌즈 위치 상태에 따라 제공된 보정 데이터를 이용해야 한다. 그러나, 렌즈 위치 상태에 따라 제공된 보정 데이타는 비선형이다. 또한, 화상 내의 각점에서 변화량이 서로 다르다. 이 때문에, 고정밀도인 왜곡 보정을 하기 위해서는 모든 렌즈 위치에 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 준비해야 하지만, 그 데이터량은 방대해진다.
그래서, x방향 및 y방향 외에도 줌 방향(z방향)에 대하여도 왜곡 보정 좌표를 압축한다. 이 때문에, 렌즈 위치 상태를 와이드단에서 원격단까지의 사이를 복수의 단계로 구분한다. 그래서, 이 구분을 이용하여 왜곡 보정 좌표를 z방향으로 압축한다. 또, 이하의 설명에서는, 광학 줌 기구 내의 렌즈 위치 상태를 줌 위치라고 호칭한다. 또한, 렌즈 위치 상태를 와이드단에서 원격단까지의 사이에서 구분한 구분점을 줌 포인트라고 호칭한다.
도1의 화상 시스템에서, 전처리 장치(2)는 모든 화소의 왜곡 보정 좌표를 z방향, y방향 및 x방향으로 인코드한다. 인코드된 좌표는 왜곡 보정 파라미터로서 왜곡 보정 메모리(113)에 저장된다. 그리고, 제어 마이크로 컴퓨터(111)로부터 촬 상된 화상의 좌표를 받은 보정 파라미터 디코더(112)가 왜곡 보정 메모리(113)로부터 필요한 왜곡 보정 파라미터를 판독한다. 그런 다음, 보정 파라미터 디코더(112)는 이 때의 줌 위치와 보정 대상의 화소의 좌표를 기초로 하여 보간 연산을 수행한다. 따라서, 디코더(112)는 이 화소에 설정된 왜곡 보정 좌표를 디코드하여, 화상 신호 처리부(104)에 디코드된 좌표를 출력한다. 이에 의해, 화상 신호 처리부(104)는 수취한 왜곡 보정 좌표 등을 이용하여 왜곡 보정 처리를 하는 것이 가능하게 되어 있다.
광학 줌 기구의 줌 위치는 사용자 I/F를 통하여 입력되는 제어 신호에 따라 제어 마이크로 컴퓨터(111)에 의해서 제어된다. 제어 마이크로 컴퓨터(111)는 이 제어 신호에 응답하여 광학 블록(101)에 줌 위치 제어를 위한 제어 신호를 출력하면서, 줌 위치 정보를 보정 파라미터 디코더(112)에 출력한다. 이 때, 제어 마이크로 컴퓨터(111)는 지정된 줌 위치의 와이드단 측에 존재하는 줌 포인트를 인식한다. 와이드 단 측에서 이 줌 포인트를 식별하는 수치를 식별될 줌 포인트의 원격단 측에 인접하는 줌 포인트 사이에서의 구간에서의 줌 위치의 위상 계수에 가산한 값을 줌 위치 정보로서 설정한다. 여기서, 위상 계수는 줌 포인트 사이의 거리를 1로 한 경우에 줌 포인트 사이의 기준점에서 줌 위치까지의 거리를 나타낸다. 본 실시예에서 그 기준점을 와이드단 측의 줌 포인트로 한다. 이 경우, 줌 위치 정보의 정수부가 선택된 줌 포인트의 와이드 단 측을 표시하며, 줌 위치 정보의 소수부는 이 줌 포인트를 기준으로 한 위상 계수를 표시한다.
선형 보간을 이용한 경우:
다음에, 왜곡 보정 데이터의 x방향, y방향 및 z방향에 대한 보간 연산으로서 선형 보간을 이용한 경우를 예시하여 상기의 화상 촬상 시스템에 대하여 자세히 설명한다. 우선, 왜곡 보정 파라미터를 연산하는 처리에 대하여 설명한다.
도3은 전처리 장치(2) 내의 보정 파라미터 인코더(202)의 내부 구성예를 나타내는 블록도이다.
도3에 도시된 바와 같이, 보정 파라미터 인코더(202)는 격자 분할부(211)와 압축 데이터 도출부(212)를 구비하고 있다.
격자 분할부(211)는 사용자 I/F를 통하여 또는 촬상 장치(1)로부터 입력된 격자 분할의 방법을 나타내는 격자 정보나, 줌 포인트를 나타내는 줌 포인트 정보, 화면 사이즈의 정보 등에 기초하여, 전 화면에 수행되는 격자의 분할 방법을 결정한다. 그런 후에, 격자 정보로서 결정된 방법을 나타내는 정보를 압축 데이터 도출부(212) 및 보정 파라미터 디코더(112)에 출력한다. 또한, 격자 분할부(211)는 줌 위치를 구분한 줌 포인트의 구분 방법을 결정하여 줌 포인트 정보로서 결정된 줌 포인트 구분 방법 나타내는 정보를 압축 데이터 도출부(212) 및 왜곡 보정 메모리(113)에 출력한다.
압축 데이터 도출부(212)는 모든 화소 및 모든 줌 위치에 대응하는 왜곡 보정 좌표의 입력을 받는다. 그런 다음, 압축 데이터 도출부(212)는 격자 분할부(211)로부터 보내진 격자 정보와 줌 포인트 정보에 따라 x방향, y방향 및 줌 방향(z방향)의 각각에 대하여 왜곡 보정 좌표를 압축하여 왜곡 보정 파라미터를 연산한다. 또, 이 경우에서는 x방향, y방향, z방향의 디코드에 있어서 동일한 보간 연산의 방법이 채용된다.
도10은 선형 보간을 이용한 왜곡 보정 데이터의 x방향, y방향 및 z방향에 대한 보간 연산을 설명하기 위한 도면이다.
상술한 바와 같이, 압축 데이터 도출부(212)에서는 x방향 및 y방향으로 분할한 격자의 정보와 z방향으로 분할한 줌 포인트의 정보를 따라 모든 화소 및 모든 줌 위치에 대응하는 왜곡 보정 좌표를 인코드한다. 선형 보간을 이용하는 경우, 도10의 (a)에 도시한 바와 같이, 1개의 격자에 대한 4개의 격자점에 대응하는 왜곡 보정 좌표는 인코드된 왜곡 보정 파라미터로 설정된다. 또한, 인접하는 격자는 관련된 격자점을 공유한다. 따라서, 1화면에서는 격자점 수만큼의 왜곡 보정 좌표가 필요하다. 또한, z방향에 대해서도 왜곡 보정 좌표가 인코드된다. 따라서, 줌 포인트 수만큼의 왜곡 보정 좌표가 필요하다.
상기의 화상 촬상 시스템에서는, 예를 들면 압축 데이터 도출부(212)에 있어서, 모든 화소 및 모든 줌 포인트에 대하여 인코드된 왜곡 보정 파라미터를 미리 생성한다. 전원 켜짐 작동 등의 초기 동작 시에 이러한 왜곡 보정 파라미터를 왜곡 보정 메모리(113)에 저장한다. 이 때, 격자 정보 및 줌 포인트 정보를 보정 파라미터 디코더(112)에 통지한다. 그리고, 보정 파라미터 디코더(112)는 필요한 왜곡 보정 파라미터를 왜곡 보정 메모리(113)로부터 판독하여 디코드한다.
선형 보간을 이용하는 경우, 1필드(혹은 1프레임)의 화상에 대한 왜곡 보정 처리를 하기 위해서 보정 파라미터 디코더(112)가 취득할 필요가 있는 왜곡 보정 파라미터는 도10의 (a)에 도시한 바와 같이 지정된 줌의 양 측면에 위치한 2개의 줌 포인트로부터 추출한 왜곡 보정 좌표이다. 인코드에 의해 왜곡 보정 좌표의 데이터량이 줄어든다. 따라서, 왜곡 보정 메모리(113)의 용량을 줄어든다. 부품 비용이나 회로 규모가 줄어든다.
이 외에, 예를 들어 시스템은 다음과 같이 구성될 수 있다. 보정 파라미터 디코더(112)는, 예를 들어 디코드 처리 시에 보정 파라미터 인코더(202)에 대하여 데이터 전송을 요구한다. 이것에 따라서 보정 파라미터 인코더(202)는 필요한 왜곡 보정 파라미터를 생성한다. 생성된 파라미터는 왜곡 보정 메모리(113)에 저장된다. 이 경우, 지정된 줌 위치의 양 측면에 위치한 2개의 줌 포인트에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 왜곡 보정 파라미터에 전송된다. 따라서, 왜곡 보정 메모리(113)는 각 줌 포인트에 대응하는 2개의 메모리 영역을 구비하기에 충분하다.
다음에, 보정 파라미터 디코더(112)의 디코드 처리에 대하여 설명한다.
1필드의 화상에 수행될 왜곡 보정 처리가 시작될 때, 보정 파라미터 디코더(112)는 제어 마이크로 컴퓨터(111)로부터 수취한 줌 위치 정보에 기초하는 줌 위치의 양측면에 위치한 2개의 줌 포지션을 줌 포지션 정보에 기초하여 식별한다. 그리고, 보정 파라미터 디코더(112)는 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 왜곡 보정 메모리(113)로부터 판독한다. 그리고, 도10의 (a)에 도시한 바와 같이 줌 포인트에 대응하는 화면 상의 1개의 격자에 대하여 4점에 대응하는 왜곡 보정 좌표를 각각 수취한다.
그리고, 보정 파라미터 디코더(112)는 줌 포인트 사이에서 선형 보간에 의한 보간 연산을 수행하여 z방향에 대하여 그 격자 내의 격자점에 대응하여 왜곡 보정 좌표를 디코드한다. 이 때, 줌 위치 정보에 기초하여 지정된 줌 위치의 양 측면에 위치한 줌 포인트 사이의 구간에 대응하는 위상 계수(coef_ z)를 보간 연산에 이용한다. 이 결과, 도10의 (b)에 도시한 바와 같이 지정된 줌 위치에 대응하는 격자의 격자점에서 왜곡 보정 좌표가 연산된다.
또한, 보정 파라미터 디코더(112)는 보정 대상의 화소의 y좌표와 격자 정보를 기초로 하여 화소를 포함하는 격자의 양 측면 상에 y방향으로 배열된 격자선에 의해 구분된 구간에 대응하는 상대 좌표[즉, 위상 계수 (coef-y)]를 이용하여 보정을 위한 대한 화소인 한 화소의 y방향으로 배열된 격자선 상에 설정된 왜곡 보정 좌표에 대하여 보간 연산을 수행한다. 따라서 보정 파라미터 디코더(112)는 y방향으로 왜곡 보정 좌표를 디코드한다. 그 결과 지정된 y 좌표에 대응하는 격자선 상의 격자점의 왜곡 보정 좌표가 연산된다.
그리고, 마찬가지로 보정 파라미터 디코더(112)는 보정 대상의 화소의 x좌표와 격자 정보를 기초로 하여 화소를 포함하는 격자의 양 측면 상에 x방향으로 배열된 격자선에 의해 구분된 구간에 대응하는 상대 좌표[즉, 위상 계수 (coef-x)]를 이용하여 보정을 위한 대한 화소인 한 화소의 x방향으로 배열된 격자선 상에 설정된 왜곡 보정 좌표에 대하여 보간 연산을 수행한다. 따라서 보정 파라미터 디코더(112)는 x방향으로 왜곡 보정 좌표를 디코드한다. 그 결과 하나의 화소에 대응하는 왜곡 보정 좌표가 연산되어 화상 신호 처리부(104)로 공급된다.
따라서, 1개의 화소에 관련된 왜곡 보정 좌표를 디코드하기 위해서는, z 방 향, y 방향 및 x 방향에 각각 대응하는 보간 연산 처리를 연속적으로 수행할 필요가 있다. 한편, 화상 신호 처리부(104)는 화상 내의 화소를 수평 방향으로 순차 주사하여, 각 화소에 대해 왜곡 보정 처리를 수행한다.
도11은 왜곡 보정 처리의 수행 중의 화소의 주사를 개략적으로 설명하는 도면이다.
도11에 도시된 바와 같이, 왜곡 보정 처리는 이 도면에서 볼 때 좌상단의 위치로부터 수형 방향 1 라인분의 화소를 순차적으로 선택한 후, 라인들을 수직 방향으로 순차 선택함으로써 수행된다. 따라서, 이러한 주사가 수행됨에 따라 보정 파라미터 디코더(112)에 좌표가 순차 지정된다. 지정된 화소에 대응하는 왜곡 보정 좌표가 디코드된다.
여기서 1 라인분의 왜곡 보정 처리를 수행하는 경우에는, 보정 파라미터 디코더(112)에 지정되는 y 좌표는 변하지 않는다. 따라서, 1 라인분의 디코드 동안에, z 방향 및 y 방향으로 디코드하여 얻어진 왜곡 보정 파라미터를 공통으로 사용할 수 있다. 따라서, 상기의 촬상 장치(1)에서는, 1 라인분의 처리를 개시하기 직전의 수평 귀선 기간을 이용하여, 이 라인에 공통으로 사용 가능한 왜곡 보정 파라미터를 미리 연산하고, 화상의 유효 기간 내에 x 방향으로만 디코드를 수행하는 것이 가능하다. 그 결과, 디코드 처리의 부하를 분산시킬 수 있다.
도12는 1 라인분의 왜곡 보정 파라미터가 디코드되는 디코드 타이밍을 나타내는 도면이다.
도12는 x 방향의 격자 분할수가 3인 경우의 디코드 타이밍을 나타낸다. 도 12에 있어서, "H_ACTIVE"는 1 라인에서의 화상의 유효 기간을 나타내며, 수평 동기 신호(H_SYNC) 및 수직 동기 신호에 따라 촬상 장치(1) 내에서 생성된다. 또한, "Z-Y0 처리"는 대상의 라인을 포함하는 격자 영역의 상측 격자점에 대응하는, 왜곡 보정 파라미터를 z 방향으로 디코드하는 처리를 나타낸다. 또한, "Z-Y1 처리"는 대상의 라인을 포함하는 격자 영역의 하측 격자점에 대응하는, 왜곡 보정 파라미터를 z 방향으로 디코드하는 처리를 나타낸다. 또한, "X 처리"는, z 방향 및 y 방향으로 디코드된 왜곡 보정 파라미터를 이용하여, x 방향으로 주사되는 각 화소에 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 디코드하는 처리를 나타낸다.
여기서 선형 보간을 이용하는 경우에는, "Z-Y0 처리"와 "Z-Y1 처리"의 조합에 의해, y 방향으로 배치된 1개의 격자 선상의 왜곡 보정 좌표가 디코드된다. 따라서, 이것들의 처리를 x 방향으로 교차하는 4개의 격자 세그먼트(즉, 4개의 격자 점) 각각에 대하여 수행함으로써, z 방향 및 y 방향으로 디코드된 왜곡 보정 좌표(즉, x 방향으로 디코드된 좌표)가 생성된다. 전술한 처리가 화상 무효 기간에 실행되고, 유효 기간에는 "X 처리"만이 실행되도록 장치를 제어한다.
이러한 제어 동작에 의해, 디코드 처리의 부하의 분산이 달성된다. 따라서, 처리 능력이 낮은 디코드 회로를 이용하는 경우에도, 왜곡 보정 파라미터의 디코드를 각 화소에 대응하는 왜곡 보정 처리와 용이하게 동기시킬 수 있다.
또한, 각 방향에서의 디코드 처리가 시분할 방식으로 실행된다. 따라서, 각 방향의 디코드 처리에 동일한 보간 연산 방법을 이용하는 경우, 보간 연산 처리 회로를 공용시키는 것이 가능하다. 이하, 보간 연산 처리 회로가 공용되는 회로 구 성의 예에 대하여 설명한다.
도13은 보정 파라미터 디코더(112) 및 왜곡 보정 메모리(113) 각각의 내부 구성의 예를 나타내는 블록도이다.
도13에 도시된 보정 파라미터 디코더(112)는, 데이터 선택부(121), 보간 연산기(122), Y-X 압축 데이터 유지부(123), X 압축 데이터 유지부(124), 및 제어부(125)를 구비한다. 왜곡 보정 메모리(113)는 파라미터 기억부(131)와 어드레스 생성기(132)를 구비한다.
데이터 선택부(121)는 왜곡 보정 메모리(113) 내의 파라미터 기억부(131), Y-X 압축 데이터 유지부(123) 및 X 압축 데이터 유지부(124)로부터 판독된 왜곡 보정 파라미터를 선택적으로 보간 연산기(122)에 출력한다.
보간 연산기(122)는 x 방향, y 방향 및 z 방향에 각각 대응하는 디코드 처리에 의해 공용되는 연산 회로이다. 보간 연산기(122)는 데이터 선택부(121)로부터 공급된 왜곡 보정 파라미터와, 제어부(125)로부터 공급된 해당 방향에 대응하는 위상 계수를 이용하여 보간 연산을 실행한다. 또한, 보간 연산기(122)는 연산 결과를 Y-X 압축 데이터 유지부(123), X 압축 데이터 유지부(124) 및 화상 신호 처리부(104) 중 어느 하나로 출력한다.
Y-X 압축 데이터 유지부(123)는, 보간 연산기(122)에 의해서 z 방향으로 디코드된(즉, y 방향 및 x 방향에 인코드된) 왜곡 보정 파라미터를 일시적으로 유지하고, 이들의 데이터를 데이터 선택부(121)로 출력한다.
X 압축 데이터 유지부(124)는, 보간 연산기(122)에 의해서 z 방향 및 y 방향 으로 디코드된(즉, x 방향으로 인코드된) 왜곡 보정 파라미터를 일시적으로 유지하고, 이들의 데이터를 데이터 선택부(121)로 출력한다.
제어부(125)는, 화상 신호 처리부(104)로부터의 왜곡 보정을 위한 대상인 화소의 좌표와, 제어 마이크로컴퓨터(111)로부터의 줌 위치 정보에 따라서, 데이터 선택부(121)로 선택 신호를 출력한다. 따라서, 제어부(125)는 데이터 선택부(121)의 선택 동작을 제어한다. 또한, 제어부(125)는 좌표 및 줌 위치 정보와, 보정 파라미터 인코더(202)로부터 통지된 격자 정보 및 줌 포인트 정보에 따라서 해당 방향에 대응하는 위상 계수를 연산한다. 그런 다음, 제어부(125)는 보간 연산기(122)로 연산된 위상 계수를 공급한다. 또한, 제어부(125)는 그의 해당 줌 포인트와 좌표를 어드레스 생성기(132)에 통지하여, 파라미터 기억부(131)에 대하여 왜곡 보정 파라미터의 판독을 요구한다.
한편, 보정 파라미터 인코더(202)로부터 전송된 왜곡 보정 파라미터가 파라미터 기억부(131)에 저장된다. 또한, 제어부(125)는 어드레스 생성기(132)로부터의 어드레스 지정에 따라서, 저장된 왜곡 보정 파라미터를 데이터 선택부(121)로 전송한다.
어드레스 생성기(132)는, 보정 파라미터 디코더(112)의 제어부(125)로부터 줌 포인트 및 화소의 좌표들의 지정을 받고, 이러한 지정 받은 좌표들을 연산에 필요한 왜곡 보정 파라미터가 저장되는 메모리 어드레스로 변환하고, 이 메모리 어드레스를 판독 어드레스로서 파라미터 기억부(131)에 지정한다.
보정 파라미터 디코더(112)로부터 수취한 줌 위치 정보에 의해 지정된 줌 위 치(즉, 촬상 중의 현재의 줌 위치)에 따라서, 어드레스 생성기(132)는 이 줌 위치의 양측에 위치되는 2개의 줌 포인트 사이에서 인코드된 왜곡 보정 파라미터를 보간에 이용되는 값으로서 지정한다. 선형 보간을 채택하는 경우, z 방향의 디코드를 위하여, 대상이 되는 2개의 줌 포인트에 각각 대응하는 왜곡 보정 좌표가 이용된다. 따라서, 줌 위치의 지정을 받은 후에 제어부(125)로부터 지정된 좌표를 연속적으로 받으면, 어드레스 생성기(132)는 줌 포인트에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 교대로(또는 동시에) 판독하고, 판독된 파라미터를 데이터 선택부(121)로 공급한다.
도14는 x 방향의 격자 분할수가 3인 경우의 보정 파라미터 디코더(112)의 보다 상세한 회로 구성의 예를 나타내는 도면이다.
데이터 선택부(121)에는, 보간 연산기(122)에 입력되는 2개의 왜곡 보정 파라미터를 선택하는 셀렉터(SEL1 및 SEL2)와, 기억 영역의 출력을 선택부(SEL1 및 SEL2)에 선택적으로 입력시키는 셀렉터(SEL3 및 SEL4)가 설치된다.
Y-X 압축 데이터 유지부(123)에는, y 방향에 대응하는 1개의 왜곡 보정 파라미터를 디코드하는데 필요한, 2개의 줌 포지션 사이의 왜곡 보정 파라미터의 수만큼의 기억 영역이 설치된다. 선형 보간을 이용하는 경우, y 방향에서의 1개의 격자 세그먼트에 대응하는 파라미터를 디코드하기 위해서는, 줌 포지션에 각각 대응하는 왜곡 보정 좌표가 필요하다. 따라서, 도 7에 도시한 바와 같이, 이들 좌표를 저장하기 위한 2개의 레지스터(RY0 및 RY1)가 설치된다. 레지스터(RY1)의 출력은 레지스터(RY0) 및 셀렉터(SEL2)의 입력 단자에 접속되는 한편, 레지스터(RY0)의 출력은, 셀렉터(SEL1)의 입력 단자에 접속된다.
또한, X 압축 데이터 유지부(124)에는, x 방향으로 디코드를 1 라인분만 행하는 데 필요한, z 방향 및 y 방향으로 디코드된 왜곡 보정 파라미터의 수만큼의 기억 영역이 설치된다. 격자 분할수를 3으로 하고 선형 보간을 실행하는 경우에는, x 방향으로 존재하는 4개의 격자점에 각각 대응하는 왜곡 보정 좌표가 필요하다. 따라서, 도14에 도시한 바와 같이, 4개의 레지스터(RX0, RX1, RX2, RX3)가 설치된다.
레지스터(RX3)의 출력은, 레지스터(RX2)와 셀렉터(SEL3 및 SEL4)의 입력 단자에 접속된다. 마찬가지로, 레지스터(RX2)의 출력은 레지스터(RX1)와 셀렉터(SEL3 및 SEL4)의 입력 단자에 접속되고, 레지스터(RX1)의 출력은 레지스터(RX0)와 셀렉터(SEL3 및 SEL4)의 입력 단자에 접속되고, 레지스터(RX0)의 출력은 셀렉터(SEL3 및 SEL4)의 입력 단자에 접속된다.
또한, 셀렉터(SEL3 및 SEL4)의 출력은, 셀렉터(SEL1 및 SEL2)의 입력에 각각 접속된다. 셀렉터(SEL1)는 파라미터 기억부(131)로부터 받고 줌 포인트들 중의 하나에 대응하는 왜곡 보정 파라미터와, 레지스터(RY1)로부터 받은 왜곡 보정 파라미터와, 셀렉터(SEL3)로부터 받은 왜곡 보정 파라미터를, 보간 연산기(122)의 입력 단자들 중 하나에 선택적으로 입력한다. 마찬가지로, 셀렉터(SEL2)는, 파라미터 기억부(131)로부터 받고 다른 쪽의 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터와, 레지스터(RY0)로부터 받은 왜곡 보정 파라미터와, 셀렉터(SEL4)로부터 받은 왜곡 보정 파라미터를, 보간 연산기(122)의 다른 쪽의 입력 단자에 선택적으로 입력한 다.
도15는 보정 파라미터 디코더(112)의 제어 시퀀스를 나타내는 도면이다.
보정 파라미터 디코더(112)는 제어부(125)에 의해 제어되어, 도15에 도시된 바와 같이 상태가 변경된다. 우선, 수직 동기 신호(V_SYNC)의 레벨이 H 레벨로 되어, 1 필드의 기간이 시작된다. 그러면, 디코더(112)는 상태(ST1)로 된다. 상태(ST1)에서, 제어부(125)는 제어 마이크로컴퓨터(111)로부터 받은 줌 위치 정보의 정수부에 의해 지정되는 줌 위치를 왜곡 보정 메모리(113)의 어드레스 생성기(132)에 통지한다. 따라서, 그 후에 제어부(125)에 의해 좌표가 지정되면, 어드레스 생성기(132)는 이에 관련되는 2개의 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터의 판독 어드레스를 지정한 후, 각 파라미터를 파라미터 기억부(131)로부터 판독하여, 판독된 파라미터를 데이터 선택부(121)에 출력시키도록 한다.
필요한 왜곡 보정 파라미터를 보정 파라미터 인코더(202)로부터 받아 왜곡 보정 메모리(113)에 저장하는 경우에는, 이 상태(ST1)에 있어서 지정된 줌 위치의 양측에 위치되는 2개의 줌 포인트를 보정 파라미터 인코더(202)에 통지한다. 이에 의해, 보정 파라미터 인코더(202)로부터, 2개의 줌 포인트에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터만이 왜곡 보정 메모리(113)에 저장된다.
상태(ST1)에서의 처리가 종료되면, 화상 무효 기간(H_ACTIVE = H) 동안 상태(ST2)로 상태가 변경된다. 상태(ST1)는 수평 동기 신호(H_SYNC)의 입력에 따라서 상태(ST2)로 변경될 수도 있다. 상태(ST2)에서는, 지정된 줌 위치의 양측에 위치되는 2개의 줌 포인트에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 셀렉터(SEL1 및 SEL2)를 통하여 파라미터 기억부(131)로부터 보간 연산기(122)로 공급된다. 보간 연산기(122)에서는 z 방향의 보간 연산이 실행된다. 상태(ST2)의 처리는 y 방향으로 배치된 1개의 격자 선상에서 디코드되어야 할 왜곡 보정 파라미터의 수만큼 실행된다. 본 실시예에서는, 줌 포인트에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 디코드된다. 따라서, 상태(ST2)의 처리는 2회 반복하여 실행된다. 이에 의해, z 방향으로 디코드된 왜곡 보정 파라미터가 Y-X 압축 데이터 유지부(123) 내의 레지스터(RY0, RY1)에 각각 저장된다.
상태(ST3)에서는, 셀렉터(SEL1 및 SEL2)를 전환하고, Y-X 압축 데이터 유지부(123)에 저장된 왜곡 보정 파라미터를 보간 연산기(122)에 공급한다. 여기서 y 방향에 대응하는 보간 연산이 실행된다. 연산 결과는 X 압축 데이터 유지부(124)의 레지스터(RX3)에 저장된다. 이에 따라, 1개의 왜곡 보정 파라미터가 y 방향으로 디코드된다. 그 후에, 시스템의 상태는 상태(ST4)를 지나서 상태(ST2)로 되돌아간다.
상태(ST2)(2회), 상태(ST3) 및 상태(ST4) 사이의 천이는, x 방향으로 배치된 1 라인에 대응하여 디코드되어야 할 왜곡 보정 파라미터의 수만큼 실행된다. 본 실시예에서는, 이 라인 상에 존재하는 격자 점의 수만큼 실행된다. 이에 의해, 격자 점에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 레지스터(RX0 내지 RX3)에 저장된다.
전술한 천이의 종료 후에 화상 유효 기간이 시작되면(H_ACTIVE = H), 시스템의 상태는 상태(ST5)로 변경된다. 상태(ST5)에서는, 셀렉터(SEL1 및 SEL2)의 입력으로서 셀렉터(SEL3 및 SEL4)의 출력이 선택된다. 그리고, x 방향으로 배치된 화 소의 좌표 지정에 따라서, 셀렉터(SEL3 및 SEL4)에 의해 레지스터(RX0 내지 RX3)로부터 출력된 왜곡 보정 파라미터의 조합이 선택된다. 이들 선택된 파라미터를 x 방향으로 디코드한다. 이에 의해, 1 라인분의 왜곡 보정 좌표가 순차 디코드되어, 신호 처리부(104)에 공급된다.
1 라인분의 좌표의 처리가 종료되어 화상 유효 기간이 종료될 때(H_ACTIVE = L), 모든 라인의 처리가 종료되지 않은 경우에는 시스템의 상태가 상태(ST2)로 변경된다. 따라서, 상기 상태(ST2 내지 ST5)에서 실행되는 처리가 모든 라인에 대하여 반복 실행된다. 그리고, 모든 라인의 처리가 종료되어 수직 동기 신호(V_SYNC)가 입력될 때, 시스템의 상태는 상태(ST1)로 변경되어, 다음 필드의 처리가 실행된다.
도16은 보정 파라미터 디코더(112)에서 실행되는 처리의 흐름을 설명하는 흐름도이다. 이하, 제어부(125)에 의해 수행되는 보정 파라미터 디코더(112) 및 왜곡 보정 메모리(113)의 동작 제어의 흐름에 관해서 구체적으로 설명한다.
단계(S1601)에 있어서, 시스템은 수직 동기 신호(V_SYNC)의 입력을 기다린다. 상기 신호가 입력될 때 시스템은 단계(S1602)로 진행한다.
단계(S1602)는 상태(ST1)에 상당한다. 단계(S1602)에서, 제어부(125)는 제어 마이크로컴퓨터(111)로부터 받은 줌 위치 정보의 정수부에 의해 지정되는 줌 위치를 왜곡 보정 메모리(113)의 어드레스 생성기(132)에 통지한다.
단계(S1603 내지 S1605)는 상태(ST2)에 상당한다. 단계(S1603)에 있어서, 제어부(125)는 처리될 대상의 라인 위치를 식별하고, 이 라인 위치를 어드레스 생성기(132)에 통지한다. 그 다음, 제어부(125)는 이 라인과 교차하는 격자 세그먼트의 왜곡 보정 파라미터의 판독을 요구한다. 또한, 제어부(125)는 셀렉터(SEL1 및 SEL2)가 그의 입력으로서 파라미터 기억부(131)의 출력을 선택하도록 한다. 이에 의해, 지정된 줌 위치의 양측에 위치되는 2개의 줌 포인트에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 판독되어, 보간 연산기(122)에 공급된다.
단계(S1604)에 있어서, 줌 포인트들 사이에서의 줌 위치의 위상 계수(coef_z)가 연산된다. 연산된 계수는 보간 연산기(122)로 공급된다. 그리고, y 방향으로 배치된 1개의 격자 세그먼트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터에 대하여, z 방향의 보간이 실행된다.
단계(S1605)에 있어서, 대상 라인과 교차하는 y 방향으로 배치된 격자 세그먼트 중의 하나에 대응하는 모든 왜곡 보정 파라미터가 디코드되었는지의 여부를 판정한다. 디코드가 종료되지 않은 경우에는 시스템이 단계(S1603)로 되돌아간다. 이에 의해, 격자 세그먼트에 대응하는 모든 왜곡 보정 파라미터가 디코드될 때까지 상태(ST2)가 반복된다. 그 후, 시스템은 단계(S1606)로 진행한다.
구체적으로는, 우선, x 방향의 최초의 격자 점과 교차하는 y 방향으로 배치된 격자 세그먼트가 선택된다. 이 격자 세그먼트의 한쪽의 격자 점에 대응하는 왜곡 보정 파라미터(Dist_x0_y0_z0 및 Dist_x0_y0_zl)를 파라미터 기억부(131)로부터 판독한다[단계(S1603)]. 그 다음, 수학식6에 따른 z 방향의 보간 연산이 보간 연산기(122)에 의해 실행되어, 왜곡 보정 파라미터(Dist_x0_y0)를 디코드한다[단계(S1604)]. 이 때, 제어부(125)는 줌 방향의 위상 계수(coef_z)를 추출하고, 이 위상 계수를 보간 연산기(122)에 통지한다.
Dist_x0_y0 = Dist_x0_y0_z0 * (1 - coef_z) + Dist_xO_yO_z1 * coef_z
이 연산 결과를 레지스터(RY1)에 저장한 후, 상기 격자 세그먼트의 다른 쪽의 격자 점에 대응하는 왜곡 보정 파라미터(Dist_x0_yl_z0 및 Dist_x0_yl_z1)를 다시 상태(ST2)의 처리로서 판독한다[단계(S1603)]. 그 다음, 격자 세그먼트의 다른 쪽의 격자 점에 대응하는 왜곡 보정 파라미터(Dist_x0_y1)를 하기의 수학식7에 따라서 디코드한다[단계(S1604)].
Dist_x0_y1 = Dist_x0_y1_z0 * (1 - coef_z) + Dist_x0_yl_z1 * coef_z
여기서, 제어부(125)는 레지스터(RY1)에 저장된 데이터를 레지스터(RY0)로 대피시킨다. 그 후, 수학식7의 연산 결과를 레지스터(RY1)에 저장시킨다. 이상의 처리의 종료 후에, 시스템은 단계(S1606)[상태(ST3)]로 진행한다.
단계(S1606)에서, Y-X 압축 데이터 유지부(123)에 저장된 데이터를 이용하여, y 방향으로 1격자 세그먼트에 대응하는 데이터에 대해 보간 처리를 실행한다. 제어부(125)는, 셀렉터(SEL1 및 SEL2)에의 입력으로서 레지스터(RY0 및 RY1)로부터의 입력을 선택하고, 지정된 라인(즉, y 좌표)의 격자 세그먼트에 대응하는 위상 계수(coef_y)를 연산하고, 연산된 계수를 보간 연산기(122)에 공급한다. 그리고, 제어부(125)는 보간 연산기(122)가 하기의 수학식8에 따른 y 방향의 보간 연산을 실행하도록 하여, 왜곡 보정 파라미터(Dist_x0)를 디코드한다.
Dist_x0 = Dist_x0_y0 * (1 - coef_y) + Dist_x0_y1 * coef_y
수학식8의 연산 결과는 레지스터(RX3)에 저장된다. 그 후, 시스템은 제어 아이들 상태가 되는 상태(ST4)로 된다. 그 다음, 단계(S1607)에서, x 방향의 1 라인에 대응하는 모든 왜곡 보정 파라미터가 디코드되었는지의 여부를 판정한다. 모두 디코드되지 않은 경우, 시스템은 단계(S1603)로 진행한다. 즉, 시스템의 상태는 다시 상태(ST2)로 되돌아간다. 그 다음, y 방향에 대응하는 다음 격자 세그먼트에 대한 보간 연산을 실행한다. 따라서, 단계(S1603 내지 S1606)에서의 처리가 반복 실행된다. 즉, 상태(ST2)(2회), 상태(ST3) 및 상태(ST4) 사이의 천이가 x 방향의 격자 세그먼트 상에 존재하는 왜곡 보정 파라미터의 수(즉, 격자 점의 수)만큼 반복된다. 그 결과, x 방향 및 y 방향의 파라미터의 디코드가 종료된다. 그 다음, 시스템은 단계(S1608)로 진행한다.
이하에서, 단계(S1603 내지 S1605)에서 수행되는 천이에 대하여 더 구체적으로 설명한다. 2번째의 천이[단계(S1603 내지 S1606)]에서는, x 방향의 2번째 격자 점과 교차하는 y 방향의 격자 세그먼트가 선택된다. 필요한 왜곡 보정 파라미터(Dist_x1_y0_z0 및 Dist_x1_y0_z1)를 파라미터 기억부(131)로부터 판독한다. 그 다음, 하기의 수학식9에 따른 z 방향의 보간 연산을 보간 연산기(122)에 의해 실행하여, 왜곡 보정 파라미터(Dist_x1_y0)를 디코드한다.
Dist_x1_y0 = Dist_x1_y0_z0 * (1 - coef_z) + Dist_x1_y0_z1 * coef_z
이 연산 결과는 레지스터(RY1)에 저장된다. 또한, 동일한 격자 세그먼트에 해당하는 다른 쪽의 왜곡 보정 파라미터(Dist_x1_y1)의 디코드가 수학식10에 따라 실행된다.
Dist_x1_y1 = Dist_x1_y1_z0 * (1 - coef_z) + Dist_x1_yl_z1 * coef_z
이 때, 레지스터(RY1)에 저장된 데이터를 레지스터(RY0)로 대피시킨다. 그 후, 연산 결과를 레지스터(RY1)에 저장한다. 다음에, 시스템은 상태(ST3)로 된다. 셀렉터(SEL1 및 SEL2)가 전환된다. 그 후, 동일한 격자 세그먼트에 해당하는 y 방향의 파라미터의 디코드를 수학식11에 따라 실행한다. 따라서, 왜곡 보정 파라미터(Dist_x1)가 연산된다.
Dist_x1 = Dist_x1_y0 * (1 - coef_y) + Dist_x1_y1 * coef_y
레지스터(RX3)에 저장된 데이터를 레지스터(RX2)로 대피시킨다. 그 후, 연산 결과를 레지스터(RX3)에 저장한다.
다음에, 시스템은 상태(ST4)를 지나서 상태(ST2)로 되돌아간다. 따라서, 시스템은 3번째의 천이를 이행한다. 이 천이에서도 마찬가지로, 하기 수학식12 및 13에 따라서, 왜곡 보정 파라미터(Dist_x2_y0 및 Dist_x2_y1)를 순차 디코드한다.
Dist_x2_y0 = Dist_x2_y0_z0 * (1 - coef_z) + Dist_x2_y0_z1 * coef_z
Dist_x2_y1 = Dist_x2_yl_z0 * (1 - coef_z) + Dist_x2_yl_z1 * coef_z
전술한 전이와 마찬가지로, 수학식12의 연산 결과를 레지스터(RY1)에 저장한다. 그 후, 레지스터(RY1)에 저장된 데이터를 레지스터(RY0)로 대피시킨다. 수학식13의 연산 결과를 레지스터(RY1)에 저장한다. 그리고, 시스템은 상태(ST3)로 된다. 그 다음, y 방향의 파라미터의 디코드를 수학식14에 따라 수행한다. 따라서, 왜곡 보정 파라미터(Dist_x2)가 연산된다.
Dist_x2 = Dist_x2_y0 * (l - coef_y) + Dist_x2_yl * coef_y
레지스터(RX3 및 RX2)에 저장된 데이터를 각각 레지스터(RX2 및 RX1)로 대피시킨다. 그 후, 연산 결과를 레지스터(RX3)에 저장한다.
다음에, 시스템은 상태(ST4)를 지나서 상태(ST2)로 되돌아간다. 그 다음, 시스템은 4번째의 천이를 이행한다. 이 천이에서도 마찬가지로, 하기의 수학식15 및 16에 따라, 왜곡 보정 파라미터(Dist_x3_y0 및 Dist_x3_y1)를 순차 디코드한다.
Dist_x3_y0 = Dist_x3_y0_z0 * (1 - coef_z) + Dist_x3_y0_z1 * coef_z
Dist_x3_y1 = Dist_x3_y1_z0 * (1 - coef_z) + Dist_x3_y1_z1 * coef_z
전술한 천이와 마찬가지로, 수학식15의 연산 결과를 레지스터(RY1)에 저장한다. 그 다음, 레지스터(RY1)에 저장된 데이터를 레지스터(RY0)로 대피시킨다. 그 후, 수학식16의 연산 결과를 레지스터(RY1)에 저장한다. 그리고, 시스템은 상태(ST3)로 이행된다. 그 후, y 방향의 파라미터의 디코드를 하기의 수학식17을 이용하여 실행한다. 따라서, 왜곡 보정 파라미터(Dist_x3)가 연산된다.
Dist_x3 = Dist_x3_y0 * (1 - coef_y) + Dist_x3_yl * coef_y
레지스터(RX3, RX2 및 RX1)에 저장된 데이터를 각각 레지스터(RX2, RX1 및 RX0)로 대피시킨다. 그 후, 연산 결과를 레지스터(RX3)에 저장한다. 화상의 무효 기간에 있어서, 전술한 처리에 의해 x 방향의 격자 점에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 디코드된다. 디코드된 파라미터는 레지스터(RX0, RX1, RX2 및 RX3)에 저장된다. 따라서, 1 라인의 파라미터의 디코드에 필요한 z 방향 및 y 방향의 왜곡 보정 파라미터가 준비된다.
지정된 줌 위치의 양측에 위치되는 2개의 줌 포인트를 각각 zt_0 및 zt_1로 한다. 또한, 대상 격자선에 의해 둘러싸이는 y 방향으로 배치된 격자선들의 y 좌표를 yt_0 및 yt_1로 한다. 또, x 방향을 가로질러 y 방향으로 연장하는 격자 세그먼트의 수(즉, 격자 점의 수)를 m이라고 한다. 따라서, 1 라인 처리 시의 상태(ST2)에서 파라미터 기억부(131)에 지정되는 판독 어드레스는 다음과 같이 된다.
1번째
add [O][yt_O][zt_O], add [O][yt_O][zt_1]
2번째
add [O][yt_1][zt_O], add [O][yt_1][zt_1]
3번째
add [1][yt_O][zt_O], add [O][yt_O][zt_1]
4번째
add [1][yt_1][zt_O], add [O][yt_1][zt_1]
5번째
add [2][yt_0][zt_0], add [0][yt_0][zt_1]
6번째
add [2][yt_1][zt_0], add [0][yt_1][zt_1]
........
........
(2m-1)번째
add [m][yt_O][zt_O], add [O][yt_O][zt_1]
2m번째
add [m][yt_l][zt_O], add [O][yt_1][zt_1]
다음에, 단계(S1608)에서, 시스템은 화상의 유효 기간의 개시(H_ACTIVE = H)를 기다린다. 화상의 유효 기간의 개시 후, 시스템은 단계(S1609)로 진행한다. 단계(S1609)는 상태(ST5)에 상당한다. 그 다음, X 압축 데이터 유지부(124)에 저장된 데이터를 이용하여 x 방향의 보간 연산을 실행한다. 따라서, 1 라인분의 왜곡 보정 좌표가 디코드된다. 이 처리는 다음에 도17과 관련하여 설명된다.
단계(S1610)에서, 1 필드 내의 모든 라인의 데이터에 대한 디코드가 종료되었는지의 여부를 판정한다. 종료되지 않은 경우에는, 시스템은 단계(S1603)로 진 행하고, 다시 상태(ST2)로 된다. 그리고, 다음 라인의 처리를 실행한다. 반대로, 종료된 경우에는, 시스템은 단계(S1611)에 진행하여, 처리가 종료되었는지의 여부를 판정한다. 종료되지 않는 경우에는, 시스템은 단계(S1601)로 되돌아간다. 그리고, 다음 필드에 대한 처리를 실행한다.
도17은 단계(S1609)에서 기술된 x 방향에 대응하는 보간 처리의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도17에 도시된 공정은 상태(ST5)에 대응한다. 상태(ST5)에서, 1 라인의 데이터의 디코드는 X-압축 데이터 유지부(124) 내에 저장된 왜곡 보정 파라미터를 이용하여 수행된다. 이러한 상태에서, 셀렉터(SEL3,SEL4)의 제1의, 출력부는 셀렉터(SEL1,SEL2)에 입력부에 따라 선택된다.
단계(S1701)에서, 지정된 X-좌표를 포함한 격자 영역의 양 측면 상에 격자점에 대응하는 왜곡 보정 파라미터는 셀렉터(SEL3,SEL4)에 의해 선택되며, 보간 연산기(122)에 선택된 파라미터를 공급하도록 유도된다.
단계(S1702)에서, X축에 대응하는 위상 계수 coef_x가 연산되며, 연산된 계수는 보간 연산기(122)에 공급된다. 그리고 나서, 유닛(122)은 1개의 격자 라인상의 왜곡 보정 좌표 상에 보간 연산을 수행하도록 초래된다.
예컨데, 제1 격자 라인인 경우에, 레지스터(RX0,RX2)로부터 입력 데이터는 설렉터(SEL3,SEL4)에 의해 선택된다(단계S1701). 그 후, 지정된 좌표에 대응하는 왜곡 보정 좌표 Dist_target은 하기의 수학식18을 이용하여 연산된다(단계s1702):
Dist_target = Dist_x0*(1 - coef_x) + Dist_x1*coef_x
그 후, 단계(S1703)에서, 지정된 X좌표와 다음 격자점 사이의 범위 내에 포함된 모든 화소의 디코드가 완성되었는 지의 여부가 결정된다. 만일 완성되지 않은 경우라면, 시스템은 단계(S1704)로 진행하며, 다음 화소에 대응하는 위상 계수 coef_x가 새롭게 연산되며, 그 디코드가 수행된다.
또한, 디코드용 현재 대상 화소가 다음 격자점을 통과하는 단계(S1703) 내에서 결정의 결과로 결정되면, X방향으로의 모든 격자점에 대응하는 데이터의 디코드가 완성되었는 지의 여부가 단계(S1704)에서 판단된다. 만일 완성되지 않은 경우라면, 시스템은 단계(S1701)로 돌아간다.
단계(S1701)로 돌아오면, 레지스터(RX1,RX2)에 저장된 데이터는 셀렉터(SEL3,SEL4)에 입력부로 선택된다. 더욱이, 하기의 수학식19를 이용한 보간 연산은 다음과 같다.
Dist_target = Dist_x1*(1 - coef_x) + Dist_x2*coef_x
유사하게, 전류 대상 화소가 다음의 격자점을 통과할때, 레지스터(RX2,RX3)에 저장된 데이터는 셀렉터(SEL3,SEL4)에 입력부로 각각 선택된다. 그 후, 보간 연산은 하기의 수학식20을 이용하여 수행된다.
Dist_target = Dist_x2*(1 - coef_x) + Dist_x3*coef_x
상태(ST5)에서의 처리에 의해, 1라인의 화소에 대응하는 파라미터 보정 좌표 는 디코드된다. 디코드된 좌표는 신호 프로세서(104)에 공급된다. 그리고 나서, 각각의 화소의 왜곡 보정 좌표의 공급과 동시에, 왜곡 보정 공정은 관련 화소의 좌표 상에서 수행된다. 그리고 나서, 단계(S1704)에서의 판단에 따라, X 방향으로의 1라인의 보간 연산이 완료된다. 그리고 나서, 시스템은 단계(S1610)로 진행한다.
전술한 처리에 의해, Z-방향, Y-방향 및 X-방향으로의 보간 연산은 단일 보간 연산기(122)를 분배함으로써 수행된다. 관련 기술의 보정 파라미터 디코더의 회로 배치의 예가 비교예로서, 도18에 도시되어 있다.
도18에 도시되어진 바와 같이, 보정 파라미터 디코더(312)에는 z방향, y방향 및 x방향에 각각 직렬로 대응하는 개별 연산기(z방향 연산기(126), y방향 연산기(127), x방향 연산기(128))이 제공된다. 따라서, 연산기를 설치하는데 요구되는 영역은 작은 수치로 감소될 수 있다. 부수적으로, 제어부(129)는 줌 위치 정보 및 이에 입력된 좌표에 따라, x 방향, y방향, z방향에 대응하는, 위상 계수를 관련 연산기에 각각 공급한다.
이러한 회로와 대조적으로, 본 실시예에 따른 보정 파라미터 디코더(112)는 단일의 보간 연산기(122)만이 제공된다. 회로 크기는 감소될 수 있다. 더욱이, 디코더(112)가 이러한 간단한 회로 배치에 의해 실행될 수 있으므로, 그 제조 비용은 감소될 수 있다. 더욱이, 유일한 보간 연산기의 제공으로 인해, 공급된 클록 신호의 양이 감소된다. 그 전력 소모는 감소될 수 있다. 따라서, 회로 크기, 제조 비용 및 그 전력 소모가 감소된다 하더라도, x방향,y방향 및 z방향의 각각에 대응하는 보간 연산을 이용한 고 정밀도의 왜곡 보정 처리가 달성될 수 있다.
N차 구간별 다항식(Nth Degree Piecewise Polynomial)을 이용한 경우:
다음으로, N차 구간별 다항식에 의해 근사치를 이용한 시스템의 회로 배치 및 작동은 하기에 의해 달성된다.
도19는 N차 다항식이 X축,Y축 및 Z축에 각각 대응하는 보간 연산에 이용되는 경우 왜곡 보정 파라미터를 설명하는 도면이다.
x방향 및 y방향으로 보간 연산에서 N차 구간별 다항식을 이용한 경우에, x방향 및 y방향으로 각각 연장하는 격자 세그먼트 상의 좌표에 대응하는 왜곡 보정 좌표는 n차 구간별 다항식으로 먼저 근사화된다. 그 후, 각각의 격자 세그먼트는 n 서브 세그먼트로 분할된다. 그 결과, 내부 분할 지점에 대응하는 왜곡 보정 좌표는 얻어진 n차 다항식에 의해 연산된다.
n차 다항식은 하기 수학식21로 표현된다. n차 구간별 다항식은 유효 범위로서 구획화된 간극에서만 함수를 근사화하기 위한 유사 수학식21로 나타난 n차 다항식이다.
F(X) = a (n)*xn + a(n-1)*x(n-1) +a(n-2)*x(n-2) + …+a(0)
이러한 n차 다항식이 예컨데 하기의 방식으로 연산된다. 이에 의거하여, 2차 다항식의 연산은 예에 의해 기술된다. 먼저, 하나의 격자 세그먼트가 선택된다. 부수적으로, 예컨데, x1 = x0+1, 그리고 하기의 3지점 즉,(x0,h(x0)), (x1,h(x1)) 및 (x2,h(x2))를 통과하는 n차 구간별 다항식을 가정한다. 그 연산은 x0으로부터 x2를 향해 1씩 x1의 수치를 감소시킴으로써 x0으로부터 (x2-1)까지 선택된 격자 세그먼트의 x방향으로 x0와 x2 양단부 사이에서 수행된다. 따라서, 모든 2차 구간별 다항식 중에서, 원래의 함수에 대해 최소 에러를 갖는 다항식이 얻어진다.
계속해서, 처리를 위한 대상으로 선택된 격자 세그먼트는 n 서브-세그먼트로 분할된다. 내부 분할 지점에 대응하는 왜곡 보정 파라미터는 얻어진 n차 구간별 다항식으로부터 유도된다. 2차 구간별 다항식을 이용한 경우에, 그 양단부에서 격자 세그먼트의 중간점과 격자점은 분할 지점으로 결정된다. 이러한 3개의 지점에 대응하는 왜곡 보정 좌표는 왜곡 보정 파라미터가 되도록 설정된다. 따라서, 하나의 격자 지점에 요구되는 왜곡 보정 파라미터는 4개의 격자 세그먼트의 4개의 중간점 및 4개의 격자점, 즉 총 8개의 지점의 왜곡 보정 좌표이다. 이에 따라, 데이터량이 감소될 수 있다.
더욱이, 이러한 방법은 z 방향으로의 왜곡 보정으로 확장한다. 이러한 경우에, x방향 및 y방향으로의 데이터 압축을 이용함으로써 왜곡 보정 파라미터에 대한 추출점으로 된 모든 격자점 및 내부 분할점에 대해 z 방향으로의 유사한 데이터 압축이 추가로 수행된다. 즉, 보정 파라미터 인코더(202)는 줌 위치의 양 측면 상에 위치된 두개의 줌 위치와 내부 분할 지점 사이에서 추출된 모든 격자 지점의 인접한 한 지점 사이의 n차 구간별 다항식인 왜곡 보정 좌표에서의 변동을 나타내는 함수를 근사화한다. 격자점 사이와 내부 분할점 사이의 간극의 각각은 n 부간극으로 분할된다. 그리고 나서, 분할된 간극 상의 내부 분할점에 대응하는 왜곡 보정 좌표는 왜곡 보정 파라미터로 설정된다.
도19는 함수가 n차 구간별 다항식으로 근사화된 경우에 왜곡 보정 좌표에 대한 추출 지점을 도시한다. 줌 위치의 양 측면에 위치된 두개의 줌 포인트에 대응하는 격자 세그먼트에 의해 둘러싸여진 직각 평행6면체의 범위 내에서, 격자점과 내부 분할점을 포함하는 24지점에 대응하는 왜곡 보정 좌표는 왜곡 보정 파라미터로 출력된다. 이러한 왜곡 보정 파라미터는 보정 파라미터 인코더(202)에 의해 왜곡 보정 기억부(113) 내에 저장된다. 따라서, 보간 연산이 격자 세그먼트 및 한쌍의 줌 포인트 사이의 간극 상에서 수행되는 경우에, 보정 파라미터 디코더(112)는 3개의 왜곡 보정 파라미터를 이용할 것을 요한다.
도20은 2차 구간별 다항식인 경우 보정 파라미터 디코더의 내부 배치의 예를 도시한 다이아그램이다.
지정된 줌 위치의 양 측면 상에 위치된 두개의 줌 포인트 및 그 사이의 중간 지점에 대응하는 3개의 왜곡 보정 좌표는 어드레스 생성기(132)로부터 어드레스 어사인먼트에 의해 파라미터 저장부(131)로부터 판독되어 데이터 셀렉터(121)로 공급된다. 이 때, 이러한 3개의 왜곡 보정 좌표에 따라, 2차 구간별 다항식이 보간 연산기(122)내에 재현된다. 더욱이, z방향으로의 보간 연산은 위상 계수 coef_z를 적용함으로써 수행된다. 따라서, 보간 연산기(122)에 입력부를 선택하기 위해 3개의 셀렉터 SEL11 내지 SEL13이 제공된다.
또한, y 방향의 1개의 격자 세그먼트상에는, 마찬가지로 3개의 왜곡 보정 파라미터가 존재한다. 따라서, Y-X 압축 데이터 유지부(123)에서는,이들을 저장하기 위한3개의 레지스터(RYl0∼RY12)가 설치된다. 즉, 보간 연산기(122)로부터 레지스터 (RY12, RYl1, RY10)까지가 직렬로 접속됨과 함께, 각 레지스터(RY12,RY11,RY10)의 출력이 각각 셀렉터(SELl1-SEL13)의 입력에 접속된다. 그리고, 각 레지스터 (RYl0-RY12)에 저장된 왜곡 보정 좌표를 이용하여, 보간 연산기(122)에 있어서 2차 구간별 다항식을 재현한다. 또한, 위상 계수 coef-y를 적용하는 것에 의해, y 방향의 보간 연산이 행하여진다.
또한, x 방향의 1개의 격자 세그먼트상에는, 마찬가지로 3개씩의 왜곡 보정 파라미터가 존재한다. 따라서, 격자 분할수가 3인 경우, X 압축 데이터 유지부(124)에는 7개의 레지스터(RX10 내지 RX16)가 설치된다. 즉, 보간 연산기(122)로부터 레지스터(RX16, RX15, RX14, RX13, RX12, RX11, RX10)까지가 직렬로 접속되어, 이 중, y 방향의 디코드가 종료한 단계에서, 격자점에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 저장되는 레지스터(RX10, RX12, RX14, 및 RX16)의 출력이, 셀렉터(SEL14, SEL16)에 의해 각각 셀렉터(SELl1-SEL13)의 입력에 선택적으로 접속된다. 또한 내부 분할점에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 저장되는 레지스터(RX11, RX13 및 RX15)의 출력이, 셀렉터(SEL15)에 의해 셀렉터(SEL12)의 입력에 선택적으로 접속된다.
따라서, 화상 유효 기간 내에서, 2차 구간별 다항식은 각각의 레지스터(RX10내지 RX16)로부터 3개의 왜곡 보정 좌표를 선택함으로써 보간 연산기(122) 내에 재현된다. 더욱이, Y방향으로의 보간 연산은 상계수 coef_x 를 적용함으로써 수행된다.
n차 구간별 다항식을 이용한 경우에, 줌 포인트 사이의 간극 및 하나의 격자 세그먼트에 대응하는 왜곡 보정 좌표의 (n+1)가 왜곡 보정 파라미터로 이용된다. 따라서, 보간 연산기(122)에 입력부를 선택하기 위한 셀렉터의 (n+1)이 제공되며, 레지스터의 (n+1)이 Y-X 압축 데이터 유지부(123) 내에 제공된다. 부가적으로, X 방향으로의 격자 분할 수가 (m-1)로 가정되는 경우(즉, x 방향으로 격자 분할 지점의 수), 레지스터의 (n*(m-1) +1)는 X 압축 데이터 유지부(124) 내에 제공된다. 이러한 형상으로 인해, 도8에 도시되어진 바와 같이, 화상 무효 기간 중에, 일 라인의 데이터의 왜곡 보정 처리에 요구되는 왜곡 보정 파라미터의 z방향 디코드 및 y 방향 디코드는 직렬로 수행된다. 그리고 나서, 데이터는 x압축 유지부(124)의 모든 레지스터 내에 저장된다. 화상 유효 기간 개시 후에, x 방향 디코드는 이러한 데이터를 이용함으로써 수행된다. 따라서, 보간 연산기(122)를 공유함으로써 왜곡 보정 파라미터의 디코드는 달성될 수 있다.
(제3 실시예)
제1 및 제2 실시예에 따른 화상 시스템에서, 왜곡 보정 파라미터들은 광학 줌 렌즈 기구의 줌 포인트들의 각각에 대응하여 준비되며, 왜곡 보정 기억부(113) 내에 저장된다. 따라서, 종래 기술의 시스템과 비교하면, 준비되어질 데이터의 양은 상당히 감소되며, 기억부의 용량은 감소될 수 있다. 그러나, 기억부 용량의 임의의 양을 보장하는 것이 바람직하다. 더욱이, 화상 시스템이 이러한 왜곡 보정 파라미터들이 외부로부터 공급되도록 배치되는 경우에, 연통 용량의 임의의 양 및 이러한 수치를 연산하기 위한 연산 동력이 요구된다. 따라서, 필요한 기억부 용량, 연통 용량, 연산 동력, 그 비용을 감소시키기 위한 일부 요구 및 실시간 용량을 보장할 필요가 있다.
한편, 제1 실시예에서, 보간 공정은 줌 위치에 근접한 두개의 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 이용함으로써 수행되어, 줌 위치에 대응하는 왜곡 보정 파라미터들이 연산된다. 따라서, 보간 연산에 요구되는 두개의 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터만이 보정 기억부(113) 내에 저장되며, 필요한 왜곡 보정 파라미터들은 연통 수단에 의해 수용되며, 기억부(113) 내에 저장된 데이터는 포착된 화상의 모든 필드 또는 하나의 프레임으로 갱신되어, 왜곡 보정 기억부(113)의 용량을 감소시킨다.
그 후, 화상 장치 내에 장착된 기억부의 용량 및 이러한 배치를 이용함으로써 수용된 왜곡 보정 파라미터의 데이터량을 감소시키는 화상 시스템은 제3 실시예로 기술된다. 하기의 설명에서, 제1 실시예와 유사한 z방향 보간에 선형 보간이 이용되는 것으로 간주된다. 그러나, 제3 실시예는 n차 구간별 다항식 등의, 다른 보간연산을 이용하는 경우에 적용될 수 있다. 부가적으로, 하기의 기술에서, 왜곡 보정 공정은 실시예에 의해 스크린 상에 하나의 필드의 각각의 화상 데이터 상에 수행된다.
도21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 화상 시스템 내에 제공된 줌 보간 프로세서(114) 및 왜곡 보정 기억부(113)의 각각의 내부 형상의 예를 도시한 블록선도이다.
본 실시예에 따른 화상 시스템의 기본 배치는 도1에 도시된 시스템과 유사하다. 왜곡 보정 기억부(113) 및 줌 보간 프로세서(114)의 각각의 내부 형상은 도1의 시스템과는 상이하다. 더욱이, 보정 파라미터 인코더(202)는 이로부터의 요청에 응답하여 왜곡 보정 기억부(113)에 필요한 왜곡 보정 파라미터만을 제공한다.
도21에 도시되어진 바와 같이, 왜곡 보정 기억부(113)는 파라미터 저장부(131), 어드레스 생성기(132), 셀렉터(133,134) 및 레지스터 판정부(135)를 갖추고 있다. 또한, 줌 보간 프로세서(114)는 상 연산기(142)를 갖는다.
왜곡 보정 기억부(113)에서, 파라미터 저장부(131)는 두개의 레지스터(Reg0, Reg1)를 갖는다. 각각의 레지스터(Reg0, Reg1)에서, 연관되고 선택된 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 각각 저장된다. 각각의 레지스터(Reg0, Reg1)는 m및 n이 왜곡 보정에 대한 화상의 x 방향 및 y방향에 대응하는 격자 분할 수를 나타내는 경우에 데이터의 (m+1)*(n+1)이 저장될 수 있는 용량을 갖는다.
어드레스 생성기(132)는 보정 파라미터 디코더(112)로부터 공급되는 보정용 대상 화소의 좌표를 기억부 어드레스로 변환하며, 연산에 요구되는 왜곡 보정 파라미터가 저장되며, 파라미터 저장부(131)에 판독 어드레스를 지정한다.
셀렉터(133,134)는 레지스터 판정부(135)로부터 입력된 레지스터 선택 신호 및 입력된 기록 제어 신호를 수용하며, 이러한 신호에 따라 보정 파라미터 인코더(202)로부터 전달된 왜곡 보정 파라미터에 대한 저장 위치로서, 레지스터(Reg0, Reg1)의 하나를 지정한다.
레지스터 판독부(135)는 입력된 줌 위치 정보(z_pos), 설정 수치의 변동을 지시하기 위한 입력된 신호(SET) 및 보정 파라미터 디코더(112)로부터 데이터의 유효 기간을 나타내는 다른 입력 신호(ACT)를 수용한다. 레지스터 판정부(135)는 보정 파라미터 인코더(202)로부터 입력된 줌 포인트 정보를 수용하며, 이러한 정보에 의해 나타난 줌 포인트와, 바로 선행하는 필드에 대응하여 선택된 줌 포인트를 비교하며, 연관된 줌 포인트와 현재의 줌 위치를 선택한다. 그리고 나서, 레지스터 판정부(135)는 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 판독하기 위한 요청을 보정 파라미터 인코더(202)에 출력한다. 더욱이, 레지스터 판정부(135)는 선택된 줌 포인트 및 레지스터(Reg0, Reg1)의 상태에 따른 기록 제어 신호 및 레지스터 선택 신호를 출력한다. 더욱이, 보정 파라미터 디코더(112)로부터 왜곡 보정 파라미터의 판독을 요청하는 신호(read_enable)를 수신하고, 이러한 신호에 응답하여 어드레스 어사인먼트에 대해 어드레스 생성기(132)에 요청한다. 부가적으로, 레지스터 판정부(135)는 선택된 줌 포인트를 지시하는 정보(pre_u.pre_d) 및 레지스터(Reg0, Reg1)가 상기 파라미터를 저장하는 정보(ulx0)를 위상 연산기(142)에 출력한다.
이러한 배치로 인해, 보정 파라미터 인코더(202)는 레지스터 판정부(135)로부터 판독 요청에 응답하여 소정의 줌 포인트에 대응하는 왜곡 파라미터를 전달한다. 또한, 레지스터 판독부(135)로부터 레지스터 선택 신호 및 기록 제어 신호에 따라, 셀렉터(133,134)의 작동이 제어된다. 왜곡 보정 파라미터들은 레지스터(Reg0, Reg1)내에 저장되며, 기록 위치로 선택된다.
더욱이, 어드레스 생성기(132)는 입력된 좌표에 대응하는 레지스터(Reg0, Reg1)의 각각에 어드레스를 레지스터 판정부(135)로부터 어드레스 어사인먼트 요청에 응답하여 파라미터 저장부(131)에 지정된다. 결과적으로, 좌표에 대응하는 왜곡 보정 파라미터는 레지스터(Reg0, Reg1)로부터 직렬로 판독되며, 줌 보간 연산기(141)에 공급된다.
줌 보간 프로세서(114) 내에서, 줌 보간 연산기(141)는 레지스터(Reg0, Reg1) 및 위상 연산기(142)에 의해 연산된 위상 계수로부터 판독된 왜곡 보정 파라미터를 이용함으로써 보간 연산을 수행하며, 2차원 수치로 디코드된 왜곡 보정 파라미터를 보정 파라미터 디코더(112)에 출력한다.
보정 파라미터 디코더(112)로부터 수신된 줌 위치 정보 및 레지스터 판정부(135)로부터 입력된 정보에 따라, 선택된 줌 포인트 사이의 줌 위치를 나타낸 위상 계수를 연산하며, 연산된 계수를 줌 보간 연산기(141)에 출력한다.
레지스터 판정부(135)의 기능은 센터 장치(예컨대, 전처리 장치(2)) 내에 제공될 수 있다. 더욱이, 왜곡 보정 파라미터들이 본 실시예 내의 보정 파라미터 인코더(202)로부터 얻어지는 경우라도, 시스템은 모든 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터들이 예비적으로 생성되고 외부 기억부 내에 유지되고, 화상 장치(1)가 이러한 기억부에 억세스되어 왜곡 보정 파라미터를 획득하도록 적용될 수 있다.
본 실시예에서, 두개의 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터만이 왜곡 보정 기억부(113) 내에 고정된다. 더욱이, 줌 위치가 광학 줌 기구를 작동시킴으로써 변경되는 경우에도, 전처리 장치(4)로부터 전달된 데이터의 양은 유지된 왜곡 보정 파라미터를 재판독 및 재기록을 가능한 많이 방지함으로써 억제된다. 구체적으로, 줌 위치가 변경되는 경우에, 레지스터(Reg0, Reg1)중 하나만이 재기록된다.
이러한 작동에 의해, 줌 위치가 변경되는 모든 시점에 하나의 줌 포인트만이 변경된다. 따라서, 결합되지 않은 줌 포인트가 선택될 수 있다. 부수적으로, 제어 마이크로컴퓨터(111)로부터 보정 파라미터 디코더(112)를 통해 공급된 줌 위치 정보는 줌 위치의 기준 점 측면(본 실시예에서 와이드단 측) 상에 위치된 줌 포인트를 나타내는 정수 부분과, 연관된 줌 포인트와 인접한 줌 포인트(본 실시예에서 원격단 측 상에 인접한 줌 포인트)사이의 위상 계수를 지시하는 소수 부분을 갖는다. 따라서, 레지스터 판정부(135)에 의해 실질적으로 선택된 줌 포인트가 서로 인접하지 않은 경우에는, 실질적으로 선택된 줌 포인트 사이의 계수를 기준치로 이용함으로써 줌 위치 정보에 의해 지시된 위상 계수를 변환하고, 변환된 계수를 줌 보간 연산기(141)에 변환하는 것이 요구된다. 이러한 변환은 상 연산기(142) 내에 수행된다.
그 후, 줌 위치의 변동으로 인해 수행되는 왜곡 보정 파라미터를 재기록하는 작동의 개요가 도22를 참조하여 설명된다. 도22는 줌 위치의 변동에 따라 줌 포인트를 선택하는 방법을 설명한 도면이다.
줌 위치의 변동에 따른 줌 포인트를 선택하기 위한 상이한 방법이 도22의 (a) 내지 도22의 (c)에 주로 도시된, 줌 위치의 3가지 변동 패턴에 대응하여 각각 이용된다. 도22에서, 와이드단 측으로부터 원격단 측으로 배열된 줌 포인트는 각각 "Zoom0"내지 "Zoom4"로 지정된다. 더욱이, 메모리 영역 내의 왜곡 보정 기억부(313) 내에서 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터는 "Reg0" 및 "Reg1"로 지정된다.
도22의 (a)는 줌 위치가 줌 포인트"Zoom1"및 "Zoom2" 사이의 위치에서 줌 포인트 "Zoom2"와 "Zoom3"사이의 위치로 변경되는 경우의 패턴을 도시한다. 즉, 줌 위치가 변경된 이후 배치된 줌 위치 사이의 지정된 줌 포인트의 조합의 간극은 줌 위치가 변경되기 이전에 배치된 줌 위치 사이의 시정된 줌 위치의 조합으로부터 원격단 측을 향해 하나의 간극만큼 변경된다.
줌 위치가 변경되기 이전에, 줌 포인트"Zoom1"와 "Zoom2"에 대응하는 변위 보정 파라미터는 레지스터 "Reg0" 및 "Reg1" 내에 각각 저장된다면, 레지스터 "Reg1" 내에 저장된 왜곡 보정 파라미터는 줌 위치의 변경 이후에도 변경되지 않고 이용될 수 있다. 따라서, 레지스터"Reg0" 내에 저장된 왜곡 보정 파라미터만이 줌 포인트"Zoom3"에 대응하는 왜곡 보정 파라미터로 충분히 갱신될 수 있다.
그러나, 줌 위치의 변경 이후 레지스터 "Reg0" 및 "Reg1"에 대응하는 줌 포인트의 배열(즉, 줌 보간 연산기(141)의 왜곡 보정 파라미터에 대응하는 줌 포인트의 배열)은 줌 위치가 변경되기 이전에 레지스터 "Reg0" 및 "Reg1"에 대응하는 줌 포인트의 경우와 반대이다. 따라서, 줌 보간 연산기(114)에 공급되는 위상 계수는 기준치로서 지점"Zoom3"을 이용함으로서 와이드단 측을 향해 위치 조건을 지시하기 위한 방식으로 연산되어야 한다.
더욱이, 도22의 (b)는 줌 위치가 줌 포인트"Zoom1"및 "Zoom2" 사이의 위치에서 줌 포인트 "Zoom0"와 "Zoom1"사이의 위치로 변경되는 경우의 패턴을 도시한다. 즉, 줌 위치가 변경된 이후 지정된 줌 위치의 조합의 간극은 줌 위치가 변경되기 이전의 줌 위치 사이의 지정된 줌 위치의 조합으로부터 와이드단 측을 향해 하나의 간극만큼 변경된다.
줌 위치가 변경되기 이전에, 줌 포인트"Zoom1"와 "Zoom2"에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 레지스터 "Reg0" 및 "Reg1" 내에 각각 저장된다고 가정하면, 레지스터 "Reg0" 내에 저장된 왜곡 보정 파라미터는 줌 위치의 변경 이후에도 변경되지 않고 이용될 수 있다. 따라서, 레지스터"Reg1" 내에 저장된 왜곡 보정 파라미터만이 줌 포인트"Zoom0"에 대응하는 왜곡 보정 파라미터로 충분히 갱신될 수 있다. 부수적으로, 이러한 경우에도, 레지스터 "Reg0" 및 "Reg1" 에 대응하는 줌 포인트의 배열은 줌 위치가 변경되지 이전의 레지스터 "Reg0" 및 "Reg1"에 대응하는 줌 포인트의 배열과 반대이다. 따라서, 원격단 측상의 지점"Zoom1"을 이용함으로써 위상 계수 coef를 기준치로 변환하는 것이 요구된다.
줌 위치 변화 이후의 줌 포인트의 조합이 줌 위치 변화 이전의 줌 포인트의 조합으로부터 이러한 패턴들과 같이 1 간격만 시프트한 경우에, 시스템은 레지스터 중 하나에 저장된 왜곡 보정 파라미터를 새롭게 수신함으로써 줌 포인트 배열의 역전을 처리할 수 있다. 따라서, 통신 데이터량은 감소될 수 있다. 또한, 줌 위치 변화 후에, 업데이트되지 않은 메모리 영역으로부터 데이터가 판독되고 있는 사이에, 다른 메모리 영역에 데이터 업데이트를 수행함으로써 왜곡 보정 메모리(113)의 기입 및 판독의 수행에 요구하는 시간이 단축된다. 따라서, 실시간성(real-time capability)을 유지하기 쉽게 된다.
도22의 (c)는 줌 위치가 "Zooml" 및 "Zoom2" 사이의 줌 포인트 위치로부터 "Zoom3" 및 "Zoom4" 사이의 줌 포인트 위치로 변화되는 경우의 패턴을 도시한다. 즉, 줌 위치 변화 이후에 지정된 줌 포인트의 조합의 간격이 줌 위치 변화 이전에 지정된 줌 포인트 조합으로부터 2 간격 이상 와이드단 측으로 시프트되었다.
전술한 바와 같은 패턴과 유사하게, 메모리 영역 중 하나만을 업데이트함으로써 통신 데이터량은 감소된다. 이 때문에, 줌 위치가 이동하는 방향에 가까운 측(도22의 (c)인 경우는 원격단 측)에 위치한 줌 위치 변화 전의 줌 포인트(여기서 는 "Zoom2")는 줌 위치 변화 후의 줌 포인트로서 그대로 이용된다. 또한, 다른 줌 포인트에 대응하는 레지스터에 저장된 데이터만이 업데이트된다. 도22의 (c)의 경우에, "Zoom2"에 대응하는 왜곡 보정 파라미터가 저장된 레지스터(Reg1)의 업데이트가 수행되지 않는다. 이러한 데이터는 줌 위치 변화 후에도 그대로 이용된다. 레지스터(Reg0)에 보유된 왜곡 보정 파라미터는 포인트 "Zoom4"에 대응하는 왜곡 보정 파라미터로 업데이트된다.
결과적으로, 줌 보간(interpolation) 처리부(314)는 줌 위치 변화 후의 포인트 "Zoom2" 및 "Zoom4"에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 이용하여 보간 연산을 수행한다. 이 때, 위상 계수가 포인트 "Zoom2"로부터의 거리 비율과 포인트 "Zoom4"로부터의 거리 비율을 나타내도록, 일단부측 상의 포인트 "Zoom4"를 채용하여 줌 포인트 배열의 역전을 따라 줌 포인트 사이의 줌 위치에 대응하는 위상 계수(coef)를 변환할 필요가 있다. 또한, 변환된 위상 계수를 줌 보간 처리부(314)에 공급할 필요가 있다.
다음으로 도23은 본 실시예에서 수행된 왜곡 보정 처리의 흐름을 설명하는 흐름도이다.
단계 S2301에서, 왜곡 보정 메모리(113)를 초기 설정한다. 여기에서, "pre_ u" 및 "pre_d"는 선택된 2개의 줌 포인트 중 줌 위치 기준점으로부터 먼 줌 포인트 및 가까운 줌 포인트를 각각 도시하는 변수이다. 이러한 변수들은 레지스터 판정부(135)에 의해 보유된다. 이 경우에, 기준점은 와이드단에 가장 가까운 줌 포인트 "ZoomO"이고, 와이드단 상의 줌 포인트는 "pre_u"이고, 원격단 상의 줌 포인트 는 "pre_d"이고, 줌 포인트 "Zoom1" 및 "ZoomO"는 초기 줌 포인트로 선택되는 것으로 가정한다.
또한, "ulxO"는 변수 "pre_u"가 저장되어 있는 레지스터를 도시하는 변수이고, 레지스터(Reg0)를 나타내는 값인 0과 레지스트(Reg1)를 나타내는 값인 1을 가진다. 이 경우에, 레지스트(Reg1)는 초기에 설정된 레지스터이다. 변수 "pre_d"가 저장된 레지스터는 변수 "～ulx0"으로 나타낸다.
또한, 선택된 줌 포인트 "ZoomO" 및 "Zoom1"에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터 판독에 대한 요구는 보정 파라미터 인코더(202)로 전송된다. 그 다음, 이러한 파라미터는 보정 파라미터 인코더로부터 수신되고 파라미터 저장부(131)에 저장된다. 여기서, "allset(#)"은 보정 파라미터 인코더(202)로부터 필요한 왜곡 보정 파라미터의 판독과, 왜곡 보정 메모리(113)에 판독된 파라미터를 저장하도록 요구하는 처리를 나타내는 변수이다. 그 변수는 레지스터(Reg0, Reg1)를 기입처로 지정하는 값인 0 과 1 을 가진다. 초기 설정에서, 줌 포인트 "ZoomO" 및 "Zoom1"에 각각 대응하는 왜곡 보정 파라미터는 각각 레지스터(Reg0, Reg1)에 저장된다.
이 시점에서, 격자 정보 및 줌 포인트 정보가 보정 파라미터 인코더(202)로부터 전송되고, 각각 보정 파라미터 디코더(112) 및 왜곡 보정 메모리(113)에 저장된다.
광학 줌 기구에서의 줌 위치가 변경되는 경우에, 보정 파라미터 디코더(112)로부터 전송되는, 줌 위치 변경을 나타내는 신호 "SET"이 1로 설정된다. 단계 S2302에서, 신호 "SET"가 1인 경우에 시스템은 단계 S2303으로 진행하여, 변경된 줌 위치에 따라 줌 포인트를 재설정하는 처리를 한다. 설정 종료 후에, 시스템은 단계 S2302에서 수행될 판정을 한다.
신호 "SET"가 0이라면, 시스템은 단계 S2304로 진행한다. 그 다음, 신호 "ACT"가 1이라면, 시스템은 단계 S2305로 진행한다. 역으로, 신호 "ACT"가 0이라면, 시스템은 단계 S2302에 되돌아간다. 또한, 통상적으로, 단계 S2303에서의 처리는 줌 위치의 변경에 따라서 수행된다. 설정 종료 후에, 신호 "SET"는 0으로 설정된다. 단계 S2304 및 후속 단계에서 수행되는, 왜곡 보정 파라미터의 보간 및 왜곡 보정 처리는 신호 "SET"가 1이 될 때까지 반복하여 수행된다.
또한, 도24는 단계 S2303에서의 줌 포인트 설정 처리의 흐름을 설명하는 흐름도이다.
도24의 흐름도에서 도시된 처리의 초기에, 새로운 줌 위치 정보 "z_pos"는 보정 파라미터 디코더(112)를 거쳐서 왜곡 보정 메모리(113) 및 줌 보간 처리부(114)에 입력된다. 전술한 바와 같이, 정보 "z_pos"의 정수부는 지정된 줌 위치의 와이드단 측에 인접 위치된 줌 포인트를 특정한다. 정보 "z_pos"의 소수부는 이러한 줌 포인트와 원격단 측 상에 위치된 인접한 줌 포인트 사이에서의 줌 위치에 대응하는 위상 계수를 지정한다.
후속하는 각각의 단계에서의 처리는 달리 기술되지 않았다면, 레지스터 판정부(135)에 의해서 수행된다.
단계 S2401에서, "z_pos" 값이 "pre_u" 값보다 작고 "pre_d"의 값보다 큰 경우, 즉, "z_pos"로 지정되는 줌 포인트가 레지스터 판정부(135)에 의해 직전의 필 드에서 선택된 2개의 줌 포인트의 사이에 존재하는 경우에, 시스템은 단계 S2402로 진행한다. 그렇지 않은 경우에는 단계 S2406으로 진행한다.
단계 S2402에서, "z_pos"의 정수부가 (선택되어 있던 줌 포인트들 사이에서 와이드단 측 상의 줌 포인트를 지정하는) "pre_d"의 값과 일치하지 않는 경우에는, 시스템은 단계 S2403으로 진행한다. 일치하는 경우에는, 시스템은 단계 S2404로 진행한다.
단계 S2403에서, 판정부(135)는 "z_pos"로 지정된 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터의 판독을 보정 파라미터 인코더(202)에 요구한다. 그 다음, 전송된 데이터는 "pre_d"가 저장되어 있는 레지스터에 저장된다. 결과적으로, "pre_d" 값은 "z_pos"의 정수부와 일치하게 된다. 즉, 와이드단 측 상에 선택되어 있던 줌 포인트는 줌 위치 정보로 지정된 줌 포인트로 변경된다. 그리고, 설정 처리는 종료된다. 한편, "z_pos" 값에 1을 더해 얻어지는 값(이 값은 "z_pos"에 의해 지정된 줌 포인트의 원격단 측에 인접하는 줌 포인트에 대응한다)이 "pre_u" 값과 일치하지 않는 경우에는 단계 S2405에 진행한다. 일치한다면, 줌 위치는 직전의 필드에서 선택되어 있는 줌 포인트 사이에서 다시 설정된다. 따라서, 선택되어 있는 줌 포인트를 변경할 필요가 없다. 이에 따라, 설정 처리는 종료된다.
단계 S2405에서, 판정부(135)는 "z_pos"로 지정되는 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터의 판독을 보정 파라미터 인코더(202)에 요구한다. 전송된 데이터는 "pre_u"가 저장되어 있던 레지스터에 저장된다. 그리고, "pre_u" 값은 "z_pos"로 지정되는 줌 포인트의 원격단 측 상에 설정된다. 또한, 원격단 측 상의 줌 포인트는 변경된다. 따라서, 처리는 종료된다.
단계 S2403 및 S2405 각각의 공정에서의 처리는 직전의 필드에서 선택되어 있던 줌 포인트가 서로 인접하지 않는 경우와 새로운 줌 위치가 그 줌 포인트들 사이의 영역에 존재하지 않는 경우에 수행된다. 또한, 단계 S2404 및 S2405 사이에 추가 단계가 제공될 수 있고, "z_pos"에 대응하는 위치가 "pre_u"에 대응하는 위치 및 "pre_d"에 대응하는 위치 중 어디에 더 가까운지를 판정할 수 있다. "pre_u"에 대응하는 포인트에 가깝다면, 시스템은 단계 S2403에서 처리를 수행한다. 이 경우에, 왜곡 보정의 정밀도를 보다 높일 수 있다.
또한, 단계 S2406 및 후속하는 단계에서 수행되는 처리는 "z_pos"에 대응하는 위치가 그 이전의 줌 포인트 사이의 영역 밖에 존재하는 경우 또는 "z_pos"에 대응하는 위치가 그 이전의 줌 포인트 중 어느 하나의 줌 포인트에 완전히 일치하는 경우에 수행된다. 단계 S2406에서, "z_pos"에 대응하는 값이 "pre_d"에 대응하는 값보다 작은 경우(즉, 그 이전의 와이드단 측 줌 포인트보다 더 와이드단에 가까운 위치가 지정된 경우)에, 시스템은 단계 S2407로 진행한다. 그렇지 않은 경우에는, 시스템은 단계 S2408로 진행한다.
단계 S2407에 있어서, 판정부(135)는 "z_pos"로 지정되는 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터의 판독을 보정 파라미터 인코더(202)에 요구한다. 전송된 데이터는 "pre_u"가 저장되어 있던 레지스터에 저장된다. 그리고, "pre_u"가 저장되어 있던 레지스터는 와이드단 측 상의 줌 포인트에 대응하는 레지스터로 변경 및 설정된다. 또한, "pre_u" 값은 "pre_d" 값으로 치환된다. 즉, 그 이전에 선택되어 있었던 와이드단 측 상에 위치된 줌 포인트는 원격단 측 상에 위치된 줌 포인트로 교체된다. 또한, 그 줌 포인트는 "z_pos"의 정수부로 지정된 줌 포인트로 치환된다. 이와 같이, 설정 처리는 종료된다. 결과적으로, 원격단 측에 대응하도록 이전에 설정되어 있던 레지스터는 와이드단 측에 대응하도록 새롭게 설정 및 변경된다. 관련된 왜곡 보정 파라미터는 그 레지스터에 저장된다.
단계 S2408에서, "z_pos"가 "pre_d"에 완전히 일치하고, "pre_u"가 레지스터(Reg0)에 저장되어 있는 경우에, 시스템은 단계 S2409로 진행한다. 또한, 그렇지 않은 경우에는, 시스템은 단계 S2410으로 진행한다. 또한, "z_pos"가 "pre_d"에 완전히 일치하고, "pre_u"가 레지스터(Reg1)에 저장되어 있는 경우에, 설정을 변경할 필요가 없기 때문에, 처리는 종료된다.
단계 S2409에서, 각각의 레지스터(Reg0, Reg1)에 동일한 "pre_d" 값(= "z_pos" 값)을 저장함으로써, 위상 계수(coef)를 O으로 한다. 즉, 판정부(135)는 "z_pos"로 지정되는 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터의 판독을 보정 파라미터 인코더(202)에 요구한다. 그곳으로 전송된 데이터는 레지스터(Reg0)에 저장된다. 또한, 레지스터(Reg1)를 원격단 측 상의 줌 포인트에 대응하는 데이터를 저장한 레지스터로서 설정한다. 그 다음, "pre_u" 값은 "pre_d" 값과 일치하도록 설정된다. 그에 따라, 처리는 종료된다.
또한, 단계 S2410에서, "z_pos" 값이 "pre_d" 값에 완전히 일치하면, 시스템은 단계 S2411로 진행한다. 그렇지 않은 경우에는 단계 S2412로 진행한다.
단계 S2411에서, "z_pos"로 지정되는 줌 포인트는 원격단 측 상에서 이전에 선택된 줌 포인트와 일치한다. 이 경우에, 각각의 레지스터(Reg0, Reg1)에 동일한 "pre_d" 값(= "z_pos" 값)을 저장하여, 위상 계수(coef)를 O으로 조작한다. 즉, 판정부(135)는 "z_pos"로 지정되는 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터의 판독을 보정 파라미터 인코더(202)에 요구한다. 그곳으로 전송된 데이터는 "pre_d"에 대응하는 데이터가 저장되어 있던 레지스터에 저장된다. 이와 함께, "pre_u"에 대응하는 데이터가 저장되어 있던 레지스터는 와이드단 측 상의 줌 포인트에 대응하는 데이터가 저장되어 레지스터로서 설정된다. 그 다음, "pre_d" 값은 "z_pos" 값과 일치하도록 설정된다. 그에 따라, 처리는 종료된다.
또한, 단계 S2412에서, "z_pos" 값이 "pre_u" 값보다 큰 경우(즉, 원격단 측 상에 위치된 그 이전의 줌 포인트보다 원격단 측에 더 가까운 위치가 지정된 경우)에, 시스템은 단계 S2413으로 진행한다. 그렇지 않은 경우에는, 설정 처리는 종료된다.
단계 S2413에서, 원격단 측 상에 위치된 그 이전의 줌 포인트보다 원격단 측에 더 가까이 줌 위치가 지정된 상태로 되어 있다. 이 단계에서, 우선, 원격단 측에 대응하도록 설정된 레지스터는 새로운 왜곡 보정 파라미터가 저장되는 저장부로서 지정된다. 또한, 와이드단 측 및 원격단 측에 각각 대응하는 레지스터를 상호 치환시킨다. 그리고, "pre_d" 값을 "pre_u" 값으로 치환한다. 그 다음, "pre_u"를 "z_pos"의 정수부 값에 1을 가산하여 얻어진 값으로 치환한다. 이에 의해, "z_pos"로 지정되는 줌 포인트의 원격단 측 상에 위치된 줌 포인트는 "pre_u"로 지정되는 줌 포인트로 설정된다. 판정부(135)는 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파 라미터의 판독을 보정 파라미터 인코더(202)에 요구한다. 그 다음, 설정 처리를 종료한다. 보정 파라미터 인코더(202)로부터 전송된 데이터는 원격단 측에 대응하여 지정된 레지스터에 새롭게 저장된다.
변수 "pre_u", "pre_d" 및 "u1xO"는 위상 연산기(142)로 출력된다. 그 다음, 도23의 흐름도에서 기술된 처리(단계 S2302)로 되돌아간다.
도25 및 도26은 줌 포인트 설정 처리의 구체예를 나타내는 도면이다.
도25의 (a) 및 도25의 (b)는 단계 S2403 및 S2405에서의 처리에 대응하는 예를 도시한다. 시스템은 상호 인접하지 않게 위치된 줌 포인트가 선택된 상태로부터 새로운 줌 위치가 이들 줌 포인트 사이에 설정되는 상태로 변한다. 도25의 (a)의 경우에, 원격단 측에 위치된 줌 포인트만이 변경된다. 도25의 (b)의 경우에, 와이드단 측에 위치된 줌 포인트만이 변경된다.
또한, 도25의 (c)는 단계 S2407에 대응하는 예이다. 새로운 줌 위치는 이전에 선택되어 있던 줌 포인트 사이의 영역보다 와이드단 측 상에 설정된다. 이 경우, 와이드단 측 상에 설정되어 있었던 줌 포인트는 원격단 측 상에 설정되는 방식으로 변경된다. 또한, "z_pos"로 지정되는 줌 포인트보다 와이드단 측으로 더 가깝게 위치된 줌 포인트가 새롭게 설정된다.
또한, 도26의 (a) 및 도26의 (b)는 단계 S2409 및 단계 S2411에 각각 대응하는 예이다. 각각의 새로운 줌 위치는 와이드단 측 또는 원격단 측 상에 이전에 선택되어 있던 줌 포인트의 위치와 일치하고 있다. 이 경우에, 위상 계수(coef) 값은 "z_pos"로 지정되는 줌 위치를 와이드단 측 및 원격단 측 모두의 줌 포인트로서 설정함으로써, O 으로 할 수 있다.
또한, 도26의 (c)는 단계 S2413에 대응하는 예이다. 이전에 선택되어 있던 줌 포인트 사이의 영역의 원격단 측 상에 새로운 줌 위치가 설정되어 있다. 이 경우, 원격단 측 상에 설정되어 있었던 줌 포인트는 와이드단 측 상에 설정되는 방식으로 변경된다. 또한, "z_pos"로 지정되는 줌 포인트보다 원격단 측에 더 가깝게 위치된 포인트가 새롭게 설정된다.
이하, 다시 도23을 참조하여 여기서 처리되는 수행이 설명된다.
신호 "SET" 및 "ACT" 가 모두 1인 경우에, 왜곡 보정 처리가 실행된다. 단계 S2305에서, 위상 연산기(142)는 레지스터 판정부(135)로부터 공급된 변수들을 이용하여, 실제로 선택된 줌 포인트들 사이의 간격에 대응하는 위상 계수(coef)를 연산한다. 위상 연산기(142)는 pre_u - pre_d = 1 이 되도록 줌 위치 정보로 지정된 위상 계수를 정규화한다. 여기서, 줌 포인트를 나타내는 값은 정수로 가정된다.
ulx0 = 1 일 때, 위상 계수(coef)는 다음 수학식22로 구해진다.
coef = (z_pos - pre_d) / (pre_u - pre_d)
또한, ulx0 = 0 일 때, 위상 계수(coef)는 다음 수학식23으로 구해진다.
coef = (pre_u - z_pos) / (pre_u - pre_d)
pre_u = pre_d 인 경우에, 위상 계수(coef) 값은 O으로 설정된다.
레지스터(Reg0, Reg1)가 와이드단 측 줌 포인트에 대응하는 데이터 및 원격단 측 줌 포인트에 대응하는 데이터를 유지하는 경우에, 위상 계수(coef)는 와이드단 측 줌 포인트를 기준으로 하고 이러한 처리에 의해 연산된다. 또한, 그 역인 경우에, 위상 계수(coef)는 원격단 측 줌 포인트를 기준으로 하고 이러한 처리에 의해 연산된다. 즉, 본 실시의 형태에서, 레지스터(Reg0)에 관련된 줌 포인트에 대응하는 위상 계수(coef)는 레지스터(Reg0)에 관련된 줌 포인트를 기점으로 하여 항상 연산된다.
단계 S2306에서, 왜곡 보정 파라미터의 판독을 요구하는 "read-enable"이 1인 경우에, 시스템은 단계 S2307로 진행한다. 또한, "read-enable"이 0인 경우에, 시스템은 단계 S2309로 진행한다.
단계 S2307에서, 어드레스 생성기(132)는 레지스터 판정부(135)로부터의 요구에 따라서, 보정 파라미터 디코더(112)로부터의 좌표를 취득한다. 그 다음, 어드레스 생성기(132)는 화면의 중의 위치를 검색하여 대조하는 화소를 둘러싸는 4개의 격자점을 연산한다. 그리고, 어드레스 생성기(132)는 이것들의 격자점 왜곡 보정 파라미터가 저장되어 있는 어드레스를 생성하여, 레지스터(Reg0, Reg1)에 어드레스를 순차 지정한다. 그리하여, 2개의 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터를 판독한다.
단계 S2308에서, 줌 보간 연산기(141)는 위상 연산기(142)로부터의 위상 계수(coef)를 이용하여, 레지스터(Reg0, Reg1)로부터 판독된 왜곡 보정 파라미터를 보간 연산한다. 이 때, 단계 S2305로 설명된 바와 같이, 위상 계수(coef)는 줌 포 인트 및 레지스터(Reg0, Reg1)의 사이의 연관성에 따라서, 위상 기준 방향으로 정규화된다. 따라서, 줌 보간 연산기(141)에서, 레지스터(Reg0, Reg1) 및 줌 포인트 사이의 연관성에 관계없이 정상적인 보간 연산이 수행된다.
줌 보간 연산기(141)에 의해서 줌 방향으로 보간된 왜곡 보정 파라미터는 보정 파라미터 디코더(112)로 출력된다. 보정 파라미터 디코더(112)는 수취한 왜곡 보정 파라미터를 디코드하고 화상 신호 처리부(104)에 공급한다. 이에 따라, 대상 화소에 있어서의 왜곡 보정 연산이 수행된다.
단계 S2309에서, 단계 S2307 및 S2308에서의 처리가 전 화소에 대하여 수행되어졌는지 여부를 판정한다. 수행되지 않은 경우에, 시스템은 단계 S2306에 되돌아간다. 또한, "read_enable"가 O인 중에는, 시스템은 1이 될 때까지 대기 상태가 된다.
또한, 1 필드분의 전 화소에 대해 수행된 왜곡 보정이 종료하면, 시스템은 처리를 종료하는가 아닌가를 판정하는 단계 S2310으로 진행한다. 종료하지 않는 경우에, 시스템은 단계 S2302에 되돌아간다. 시스템은 다음 필드에 대한 왜곡 보정 수행의 요구, 또는 줌 위치의 이동에 수반되는 줌 포인트 설정 변경의 요구를 기다린다.
실제 처리에서, 줌 포인트 설정 처리가 종료하고, 왜곡 보정 파라미터 인코더(202)로부터 레지스터(Reg0, Reg1)에 왜곡 보정 파라미터가 전송되면, 레지스터(Reg0, Reg1)로부터의 데이터 판독, 줌 방향으로의 보간 연산, 및 왜곡 보정 처리가 병행하여 수행되는 것이 바람직하다.
제3 실시 형태에서, 왜곡 보정 처리에 이용되는 2개의 줌 포인트 상의 왜곡 보정 파라미터만이 왜곡 보정 메모리(113)에 저장된다. 따라서, 왜곡 보정 메모리(113)의 메모리 용량은 감소될 수 있다. 따라서, 제조 비용 및 설치 면적이 감소될 수 있다. 이와 함께, 줌 위치가 변화한 경우에, 하나의 줌 포인트만의 선택이 변경된다. 이 때, 하나의 줌 포인트에 대응하는 왜곡 보정 파라미터만이 인코더(202)로부터 전송된다. 이 때문에, 1 필드 당 통신 데이터량은 감소될 수 있다. 통신 I/F 및 왜곡 보정 메모리(113) 장치로서 저비용의 장치를 사용한 경우에도, 왜곡 보정 처리와 동기한 리얼타임의 데이터 전송이 가능하게 된다.
또한, 상기 구성에 의해, 줌 포인트의 간격을 짧게 하고 보다 많은 양의 왜곡 보정 파라미터를 보정 파라미터 인코더(202)에 생성 가능한 경우에도, 전송되는 1 필드당의 데이터량 및 필요한 메모리 용량은 변화하지 않는다. 따라서, 줌 방향으로의 렌즈 이동에 따라서, 보다 높은 정밀도의 왜곡 보정이 가능하게 된다. 또한, 줌 위치가 변화하더라도, 선택되는 줌 포인트가 변하지 않는 경우에, 새로운 왜곡 보정 파라미터를 취득할 필요가 없다. 이 때문에, 데이터 전송이나 메모리 업데이트로 인한 전력 소비가 억제될 수 있다.
전술한 실시예에서, 디지털 비디오 카메라가 촬상 장치(imaging apparatus)로서 가정되었다. 이 외에도 본 발명은 디지털 스틸 카메라, 촬상 기능을 구비하는 휴대형 전화기, PDA(Personal Digital Assistants) 등의 정보 처리 장치에 적용될 수 있다. 또한, 촬상 기능을 갖추고 있지 않은 기기에 있어서, 이미 촬영 완료한 화상 데이터 기록 매체로부터 판독하거나 또는 통신 수단에 의해 수신하여, 촬 상 시의 얻어지는 줌 위치 정보에 따라 왜곡 보정 처리를 하는 경우에도, 본 발명은 적용될 수 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같이 촬상한 화상의 왜곡 보정 이외에도, 예를 들면, 디스플레이 장치에서의 미스-오류 전환(mis-convergence) 보정에도 적용될 수 있다. 이 경우, 본 발명의 화상 처리 장치의 기능은 예를 들면 디스플레이 장치 내에 제공된다. 또한, 각 색상들에 대하여 다른 보정 데이터를 이용함으로써 입력 화상 신호로부터 생성된 RGB 신호에 대하여 왜곡 보정 처리가 수행될 수 있다. 따라서, 표시 화면 상에 발생하는 색차(color shift)를 해소할 수 있다. 또, 본 실시예에서, 각 색에 대응하는 색차의 조정량을 지정하는 제어 신호는 광학 줌 기구의 줌 위치에 대응하는 신호로서 사용자로부터의 입력 조작에 의해 입력된다. 그 다음, 조정량으로서 가용 범위가 구분된다. 또한, (줌 포인트와 관련된) 각각의 구분점에 대응하는 왜곡 보정 데이터가 준비된다. 따라서, 입력된 조정량에 근접하는, 구분점에 대응하는 왜곡 보정 데이터를 이용하여, 보간 연산이 수행된다. 이에 의해, 필요한 왜곡 보정 데이터의 양을 감소시킴으로써, 높은 정밀도의 색차 보정이 조정량에 따라 취득될 수 있다.
첨부된 청구 범위 또는 그 균등 범위 내에 있는 한, 다양한 개조예, 조합예, 하위 조합예 및 변경예 등이 설계 요소 사항 및 다른 요소에 따라 발생할 수 있다는 것을 본 분야의 숙련자는 알 수 있다.

Claims (28)

  1. 광학 줌 기구를 구비한 집광 렌즈군을 이용하여 촬상된 화상을 입력 받아 화상의 왜곡을 보정하는 화상 처리 장치이며,
    입력 화상의 촬상 시 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 나타내는 줌 위치를 취득하는 줌 위치 취득 수단과,
    광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 와이드단과 원격단 사이에 설정되고 양단을 포함하는 복수 단계로 순차 구분한 줌 구분점을 이용하여 각각의 렌즈 위치 상태에 대응하는 왜곡 보정용 보정 파라미터가 압축된 줌 압축 파라미터에 따라 줌 위치 취득 수단에 의해 취득된 줌 위치와 관련된 보정 파라미터를 복원하는 줌 방향 디코드 수단과,
    줌 방향 디코드 수단에 의해 복원된 보정 파라미터에 따라 입력 화상의 왜곡을 보정하는 화상 보정 수단을 포함하는 화상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 줌 방향 디코드 수단은 줌 위치에 따라 선택된 복수의 줌 구분점에 대응하는 보정 파라미터를 줌 압축 파라미터로서 취득하여, 복수의 줌 구분점 사이에서의 줌 위치의 상대 위치와 줌 압축 파라미터에 따라 선형 보간에 의한 보간 연산을 수행하는 화상 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 줌 방향 디코드 수단은 줌 위치에 따라 선택된 복수의 줌 구분점의 간격 중 하나에서의 각각의 렌즈 위치 상태에 대응하는 보정 파라미터의 추이를 근사한 n차 다항식(단, n은 자연수)을 줌 압축 파라미터에 따라 재현하고, 선택된 복수의 줌 구분점의 간격 중 하나에서의 줌 위치의 상대 위치를 n차 다항식에 적용하여 보간 연산을 수행하는 화상 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    줌 압축 파라미터를 기억하는 두개의 기억 영역을 구비하는 파라미터 기억 수단과,
    줌 위치의 변화에 따라 줌 방향 디코드 수단에 의한 보간 연산에 필요한 줌 압축 파라미터를 선택하는 파라미터 선택 수단과,
    상기 파라미터 선택 수단에 의해 선택된 줌 압축 파라미터를 기억하는 기억 영역을 선택하는 기억 영역 선택 수단과,
    상기 파라미터 선택 수단에 의해 선택된 줌 압축 파라미터에 대응하는 줌 구분점 사이에 위치된 줌 위치의 상대 위치를 위상 계수로서 연산하는 위상 연산 수단을 더 포함하고,
    상기 줌 방향 디코드 수단은 기억 영역으로부터 판독된 줌 압축 파라미터와, 위상 연산 수단에 의해 연산된 위상 계수에 따라 보간 연산을 수행하는 화상 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 파라미터 선택 수단은, 줌 위치가 변화했을 때, 변화된 줌 위치가, 변화 전에 선택된 줌 압축 파라미터에 대응하는 줌 구분점 사이의 영역 밖에 존재하는 경우에, 변화 전의 선택에 대응하는 줌 구분점 중, 변화된 줌 위치에 가까운 줌 구분점에 대응하는 줌 압축 파라미터를 계속하여 선택하고,
    상기 기억 영역 선택 수단은, 줌 위치가 변화한 후에, 파라미터 선택 수단에 의해 새로 선택된 줌 압축 파라미터만 기입하는 방식으로 기억 영역을 선택하는 화상 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 위상 연산 수단은 상기 파라미터 선택 수단에 의해 선택된 줌 압축 파라미터와, 상기 기억 영역 선택 수단에 의한 기억 영역의 선택에 따라 항상 기억 영역 중 하나의 기억 영역에 기억된 줌 압축 파라미터에 대응하는 줌 구분점을 기준으로 채용하여 설정된 줌 위치의 상대 위치를 위상 계수로서 연산하는 화상 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    왜곡이 보정된 화상의 가로 방향 및 세로 방향으로 압축하여 얻어진 X-Y 압축 파라미터를 보간 연산에 의해 복원하는 X-Y 방향 디코드 수단을 더 포함하고,
    상기 줌 방향 디코드 수단은, X-Y 압축 파라미터를 줌 위치에 따라 더욱 압축하여 얻어진 압축 데이터를 줌 압축 파라미터로서 수취하고 보간 연산을 수행하여 복원된 X-Y 압축 파라미터를 X-Y 방향 디코드 수단에 공급하고,
    상기 화상 보정 수단은 X-Y 방향 디코드 수단에 의한 보간 연산에 의해 복원된 보정 파라미터에 따라 왜곡을 보정하는 화상 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 X-Y 압축 파라미터는 왜곡이 보정된 화상을 격자 형상으로 구분하여 각각의 격자점의 위치를 이용하여 격자선에 대응하는 보정 파라미터를 압축하여 생성되고,
    상기 X-Y 방향 디코드 수단은 격자의 각각의 섹션에서 X-Y 압축 파라미터를 복원하는 화상 처리 장치.
  9. 광학 줌 기구를 구비한 집광 렌즈군을 이용하여 촬상된 화상을 입력 받아 화상의 왜곡을 보정하는 화상 처리 장치이며,
    입력 화상의 촬상 시 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 나타내는 줌 위치를 취득하는 줌 위치 취득 수단과,
    왜곡 보정 대상의 화소의 좌표를 지정하는 좌표 지정 수단과,
    광학 줌 기구에서 렌즈 위치 상태가 변화하는 줌 방향과, 왜곡이 보정된 화상의 수평 방향 및 수직 방향으로 압축된 왜곡 보정용 보정 파라미터에 따라 좌표 지정 수단에 의해서 지정된 좌표와, 줌 위치 취득 수단에 의해 취득된 줌 위치에 대응하는 보정 파라미터를 보간 연산에 의해 연산하는 파라미터 디코드 수단과,
    파라미터 디코드 수단에 의해 연산된 보정 파라미터에 따라 입력 화상의 왜곡을 보정하는 화상 보정 수단을 포함하고,
    상기 파라미터 디코드 수단은 수평 방향의 1 라인의 데이터에 대한 보정 처리가 수행될 때, 수평 귀선 기간에는, 줌 위치와 1 라인에 대응하는 수직 방향의 좌표에 따라 1 라인의 데이터에 대한 처리를 수행하는데 필요하고 줌 방향 및 수직 방향에 대응하는 보정 파라미터에 대한 보간 연산을 수행하고, 수평 귀선 기간 종료 후의 화상 유효 기간에는, 수평 방향으로 압축되고 연산된 보정 파라미터를 이용하여 수평 방향으로 배열된 각각의 화소에 대한 보간 연산을 추가로 수행하는 화상 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 파라미터 디코드 수단은,
    입력 및 압축 보정 파라미터를 이용하여 위상 계수에 따라 보간 연산하는 보간 연산 수단과,
    상기 보간 연산 수단에 의해 줌 방향으로 보간되고 1 라인의 데이터의 왜곡 보정에 필요한 보정 파라미터를 일시적으로 유지하는 Y-X 압축 데이터 유지 수단과,
    보간 연산 수단에 의해 수직 방향으로 보간되고 1 라인의 데이터의 왜곡 보정에 필요한 보정 파라미터를 일시적으로 유지하는 X 압축 데이터 유지 수단과,
    수평 방향, 수직 방향 및 줌 방향으로 압축되고 줌 위치에 대응하는 보정 파라미터와, Y-X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터와, X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터를 선택적으로 보간 연산 수단에 입력시키는 입력 선택 수단과,
    좌표 지정 수단에 의해 지정된 좌표와, 줌 위치 취득 수단에 의해 취득된 줌 위치에 따라 입력 선택 수단의 선택 동작을 제어하고, 위상 계수를 연산하며, 연산된 위상 계수를 보간 연산 수단에 공급하는 제어 수단을 포함하는 화상 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 수단은 입력 선택 수단이 수평 귀선 기간에는 수평 방향, 수직 방향 및 줌 방향으로 압축되고 줌 위치에 대응하는 보정 파라미터를 선택한 후, Y-X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터를 선택하고, 수평 귀선 기간 종료 후의 화상 유효 기간에는, X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터를 선택하도록 제어하는 화상 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어 수단은 입력 선택 수단에 수평 방향, 수직 방향 및 줌 방향으로 압축된 보정 파라미터를 선택시켰을 때는, 줌 방향에 대응하는 위상 계수를 연산하고,
    상기 제어 수단은 입력 선택 수단에 Y-X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터를 선택시켰을 때는, 수직 방향에 대응하는 위상 계수를 연산하고,
    상기 제어 수단은 입력 선택 수단에 X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터를 선택시켰을 때는, 수평 방향에 대응하는 위상 계수를 연산하는 화상 처리 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 파라미터 디코드 수단에 공급되는 보정 파라미터는 왜곡이 보정된 화상을 격자 형상으로 구분하여, 각각의 격자점의 위치를 이용하여 격자 세그먼트에 대응하는 보정 파라미터를 가로 방향 및 세로 방향으로 압축한 후, 광학 줌 기구에서 렌즈 위치 상태를 와이드단과 원격단 사이에 양단을 포함하는 복수 단계로 순차 구분한 줌 구분점을 이용하여, 가로 방향 및 세로 방향으로 압축되고 각각의 렌즈 위치 상태에 대응하는 보정 파라미터를 줌 방향으로 더욱 압축하여 생성되는 화상 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 파라미터 디코드 수단은, 줌 위치에 따라 선택된 복수의 줌 구분점과 좌표 지정 수단에 의해 지정된 좌표에 따라 선택된 격자 내의 격자점에 대응하는 보정 파라미터와, 줌 위치의 상대 좌표와 줌 구분점 사이 및 격자 내의 좌표를 나타내는 위상 계수에 따라 선형 보간에 의해 보간 연산을 수행하는 화상 처리 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 파라미터 디코드 수단은, 줌 위치에 따라 선택된 두개의 줌 구분점과, 좌표 지정 수단에 의해 지정된 좌표에 따라 선택된 격자 내의 격자점과, 선택된 줌 구분점 사이의 간격 및 격자 내의 격자 세그먼트를 각각 n 분할( 단, n은 자연수)하여 얻어지는 내분점에 대응하는 보정 파라미터에 기초하여,
    선택된 줌 구분점 사이의 간격 및 격자 내의 격자 세그먼트에 각각 대응하는 각각의 보정 파라미터의 추이를 근사한 n차 다항식을 재현하고, 줌 위치의 상대 좌표 및 줌 구분점 사이의 간격 및 격자 내의 좌표를 나타내는 위상 계수를 n차 다항식에 적용하여 보간 연산을 수행하는 화상 처리 장치.
  16. 광학 줌 기구를 구비한 집광 렌즈군을 이용하여 촬상된 화상을 입력 받아 화상의 왜곡을 보정하는 화상 처리 장치이며,
    입력 화상의 촬상 시 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 나타내는 줌 위치를 취득하는 줌 위치 취득 수단과,
    광학 줌 기구에서 렌즈 위치 상태를 와이드단과 원격단 사이에 양단을 포함하는 복수 단계로 일렬로 구분한 줌 구분점을 이용하여 각각의 렌즈 위치 상태에 대응하는 왜곡 보정용 보정 파라미터를 압축하는 줌 방향 인코드 수단과,
    상기 줌 방향 인코드 수단에 의해 압축된 줌 압축 파라미터에 따른 보간 연산에 의해 줌 위치 취득 수단에 의해 취득된 줌 위치에 대응하는 보정 파라미터를 복원하는 줌 방향 디코드 수단과,
    상기 줌 방향 디코드 수단에 의해 복원된 보정 파라미터에 따라 입력 화상의 왜곡을 보정하는 화상 보정 수단을 포함하는 화상 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 줌 방향 인코드 수단으로부터 출력된 줌 압축 파라미터를 기억하는 두개의 기억 영역을 구비한 파라미터 저장 수단과,
    줌 위치의 변화에 따라 줌 방향 디코드 수단에 의한 보간 연산에 필요한 줌 압축 파라미터를 선택하는 파라미터 선택 수단과,
    상기 파라미터 선택 수단에 의해 선택된 줌 압축 파라미터를 기억하는 기억 영역을 선택하는 기억 영역 선택 수단과,
    상기 파라미터 선택 수단에 의해 선택된 줌 압축 파라미터에 대응하는 줌 구분점 사이의 줌 위치의 상대 위치를 위상 계수로서 연산하는 위상 연산 수단을 더 포함하고,
    줌 방향 디코드 수단은 기억 영역으로부터 판독된 줌 압축 파라미터와, 위상 연산 수단에 의해 연산된 위상 계수에 따라 보간 연산을 수행하는 화상 처리 장치.
  18. 광학 줌 기구를 구비한 집광 렌즈군을 이용하여 촬상된 화상을 입력 받아 화상의 왜곡을 보정하는 화상 처리 시스템이며,
    입력 화상의 촬상 시 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 나타내는 줌 위치를 취득하는 줌 위치 취득 수단과,
    왜곡 보정 대상의 화소의 좌표를 지정하는 좌표 지정 수단과,
    광학 줌 기구에서 렌즈 위치 상태가 변화하는 줌 방향과, 왜곡이 보정된 화상의 수평 방향 및 수직 방향으로 압축된 왜곡 보정용 보정 파라미터에 따라 좌표 지정 수단에 의해서 지정된 좌표와, 줌 위치 취득 수단에 의해 취득된 줌 위치에 대응하는 보정 파라미터를 보간 연산에 의해 연산하는 파라미터 디코드 수단과,
    상기 파라미터 디코드 수단에 의해 연산된 보정 파라미터에 따라 입력 화상의 왜곡을 보정하는 화상 보정 수단을 포함하고,
    상기 파라미터 디코드 수단은 수평 방향의 1 라인의 데이터에 대한 보정 처리가 수행될 때, 수평 귀선 기간에는, 줌 위치와 1 라인에 대응하는 수직 방향의 좌표에 따라 1 라인의 데이터에 대한 처리를 수행하는데 필요하고 줌 방향과 수직 방향에 대응하는 보정 파라미터에 대한 보간 연산을 수행하고, 수평 귀선 기간 종료 후의 화상 유효 기간에는, 수평 방향으로 압축되고 연산된 보정 파라미터를 이용하여 수평 방향으로 배열된 각각의 화소에 대한 보간 연산을 수행하는 화상 처리 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 파라미터 디코드 수단은,
    입력 및 압축 보정 파라미터를 이용하여 위상 계수에 따라 보간 연산하는 보간 연산 수단과,
    상기 보간 연산 수단에 의해 줌 방향으로 보간되고 1 라인의 데이터의 왜곡 보정에 필요한 보정 파라미터를 일시적으로 유지하는 Y-X 압축 데이터 유지 수단과,
    상기 보간 연산 수단에 의해 수직 방향으로 보간되고 1 라인의 데이터의 왜곡 보정에 필요한 보정 파라미터를 일시적으로 유지하는 X 압축 데이터 유지 수단과,
    수평 방향, 수직 방향 및 줌 방향으로 압축되고 줌 위치에 대응하는 보정 파라미터와, Y-X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터와, X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터를 선택적으로 보간 연산 수단에 입력시키는 입력 선택 수단과,
    좌표 지정 수단에 의해 지정된 좌표와, 줌 위치 취득 수단에 의해 취득된 줌 위치에 따라 입력 선택 수단의 선택 동작을 제어하고, 위상 계수를 연산하며, 연산된 위상 계수를 보간 연산 수단에 공급하는 제어 수단을 포함하는 화상 처리 시스템.
  20. 광학 줌 기구를 구비한 집광 렌즈군을 이용하여 화상을 촬상하는 촬상 장치이며,
    입력 화상의 촬상 시 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 지시하는 줌 위치를 검출하는 줌 위치 검출 수단과,
    광학 줌 기구에서 렌즈 위치 상태를 와이드단과 원격단 사이에 양단을 포함하는 복수 단계로 일렬로 구분한 줌 구분점을 이용하여 각각의 렌즈 위치 상태에 대응하는 왜곡 보정용 보정 파라미터를 압축하여 얻어진 줌 압축 파라미터에 따라 줌 위치 검출 수단에 의해 검출된 줌 위치에 대응하는 보정 파라미터를 보간 연산에 의해 복원하는 줌 방향 디코드 수단과,
    상기 줌 방향 디코드 수단에 의해 복원된 보정 파라미터에 따라 촬상된 화상의 왜곡을 보정하는 화상 보정 수단을 포함하는 촬상 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    줌 압축 파라미터를 기억하는 두개의 기억 영역을 구비하는 파라미터 기억 수단과,
    줌 위치의 변화에 따라 줌 방향 디코드 수단에 의한 보간 연산에 필요한 줌 압축 파라미터를 선택하는 파라미터 선택 수단과,
    상기 파라미터 선택 수단에 의해 선택된 줌 압축 파라미터를 기억하는 기억 영역을 선택하는 기억 영역 선택 수단과,
    상기 파라미터 선택 수단에 의해 선택된 줌 압축 파라미터에 대응하는 줌 구분점 사이의 줌 위치의 상대 위치를 위상 계수로서 연산하는 위상 연산 수단을 더 포함하고,
    상기 줌 방향 디코드 수단은 기억 영역으로부터 판독된 줌 압축 파라미터와, 위상 연산 수단에 의해 연산된 위상 계수에 따라 보간 연산을 수행하는 촬상 장치.
  22. 광학 줌 기구를 구비한 집광 렌즈군을 이용하여 화상을 촬상하는 촬상 장치이며,
    입력 화상의 촬상 시 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 지시하는 줌 위치를 검출하는 줌 위치 검출 수단과,
    왜곡 보정 대상의 화소의 좌표를 지정하는 좌표 지정 수단과,
    상기 광학 줌 기구에서 렌즈 위치 상태가 변화하는 줌 방향과, 왜곡이 보정된 화상의 수평 방향 및 수직 방향으로 압축된 왜곡 보정용 보정 파라미터에 따라 좌표 지정 수단에 의해서 지정된 좌표와, 줌 위치 취득 수단에 의해 취득된 위치에 대응하는 보정 파라미터를 보간 연산에 의해 연산하는 파라미터 디코드 수단과,
    상기 파라미터 디코드 수단에 의해 연산된 보정 파라미터에 따라 입력 화상의 왜곡을 보정하는 화상 보정 수단을 포함하고,
    상기 파라미터 디코드 수단은 수평 방향의 1 라인의 데이터의 보정 처리가 수행될 때, 수평 귀선 기간에는, 줌 위치와 1 라인에 대응하는 수직 방향의 좌표에 따라 1 라인의 데이터에 대한 처리를 수행하는데 필요하고 줌 방향 및 수평 방향에 대응하는 보정 파라미터에 대한 보간 연산을 수행하고, 수평 귀선 기간 종료 후의 화상 유효 기간에는, 수평 방향으로 압축되고 연산된 보정 파라미터를 이용하여 수평 방향으로 배열된 각각의 화소에 대한 보간 연산을 수행하는 촬상 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 파라미터 디코드 수단은,
    입력 및 압축 보정 파라미터를 이용하여 위상 계수에 따라 보간 연산하는 보간 연산 수단과,
    상기 보간 연산 수단에 의해 줌 방향으로 보간되고 1 라인의 데이터의 왜곡 보정에 필요한 보정 파라미터를 일시적으로 유지하는 Y-X 압축 데이터 유지 수단과,
    상기 보간 연산 수단에 의해 수직 방향으로 보간되고 1 라인의 데이터의 왜곡 보정에 필요한 보정 파라미터를 일시적으로 유지하는 X 압축 데이터 유지 수단과,
    수평 방향, 수직 방향 및 줌 방향으로 압축되고 줌 위치에 대응하는 보정 파라미터와, Y-X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터와, X 압축 데이터 유지 수단으로부터 판독된 보정 파라미터를 선택적으로 보간 연산 수단에 입력시키는 입력 선택 수단과,
    좌표 지정 수단에 의해 지정된 좌표와, 줌 위치 취득 수단에 의해 취득된 줌 위치에 따라 입력 선택 수단의 선택 동작을 제어하고, 위상 계수를 연산하며, 연산된 위상 계수를 보간 연산 수단에 공급하는 제어 수단을 포함하는 촬상 장치.
  24. 광학 줌 기구를 구비한 집광 렌즈군을 이용하여 촬상된 화상을 입력 받아 화상의 왜곡을 보정하는 화상 처리 방법이며,
    입력 화상의 촬상 시 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 나타내는 줌 위치를 취득하는 단계와,
    광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 와이드단과 원격단 사이에 설정되고 양단을 포함하는 복수 단계로 순차적으로 구분한 줌 구분점을 이용하여 각각의 렌즈 위치 상태에 대응하는 왜곡 보정용 보정 파라미터가 압축된 줌 압축 파라미터에 따라 줌 위치와 관련된 보정 파라미터를 복원하는 단계와,
    복원된 보정 파라미터에 따라 입력 화상의 왜곡을 보정하는 단계를 포함하는 화상 처리 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    줌 위치의 변화에 따라 줌 방향으로의 보간 연산에 필요한 줌 압축 파라미터를 선택하는 단계와,
    개별 기억 영역에 선택된 줌 압축 파라미터를 기억하는 단계와,
    선택된 줌 압축 파라미터에 대응하는 줌 구분점 사이의 간격의 줌 위치의 상대 위치를 위상 계수로서 연산하는 단계와,
    기억 영역으로부터 판독된 줌 압축 파라미터와, 연산된 위상 계수에 따라 보간 연산을 수행하는 단계를 더 포함하는 화상 처리 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    줌 위치가 변화했을 때, 변화 전의 선택에 대응하는 줌 구분점 중, 변화된 줌 위치에 가까운 줌 구분점에 대응하는 줌 압축 파라미터가 계속하여 선택되고, 변화된 줌 위치가, 변화 전에 선택된 줌 압축 파라미터에 대응하는 줌 구분점 사이의 영역 밖에 존재하는 경우에는, 다른 줌 구분점에 대응하는 줌 압축 파라미터만이 새롭게 선택되며,
    줌 위치가 변화한 후에, 계속하여 선택된 줌 압축 파라미터가 기억되는 기억 영역에 데이터를 새로 기입하지 않고, 새로 선택된 줌 압축 파라미터만 기억 영역에 기입되는 화상 처리 방법.
  27. 광학 줌 기구를 구비한 집광 렌즈군을 이용하여 촬상된 화상을 입력 받아 화상의 왜곡을 보정하는 화상 처리 방법이며,
    입력 화상의 촬상 시 광학 줌 기구의 렌즈 위치 상태를 나타내는 줌 위치를 취득하는 제1 단계와,
    왜곡 보정 대상의 화소를 지정하는 좌표와, 광학 줌 기구에서 렌즈 위치 상태가 변화하는 줌 방향과, 왜곡이 보정된 화상의 수평 방향 및 수직 방향으로 압축 된 왜곡 보정용 보정 파라미터에 따라 보간 연산에 의해 취득된 줌 위치에 대응하는 보정 파라미터를 연산하는 제2 단계와,
    연산된 보정 파라미터에 따라 입력 화상의 왜곡을 보정하는 제3 단계를 포함하고,
    제2 단계에서, 수평 방향의 1 라인의 데이터에 대한 보정 처리가 수행될 때, 수평 귀선 기간에는, 줌 위치와 1 라인에 대응하는 수직 방향의 좌표에 따라, 1 라인의 데이터에 대한 처리를 수행하는데 필요하고 줌 방향 및 수직 방향에 대응하는 보정 파라미터에 대한 보간 연산이 수행되고, 수평 귀선 기간 종료 후의 화상 유효 기간에는, 수평 방향으로 압축되고 연산된 보정 파라미터를 이용하여 수평 방향으로 배열된 각각의 화소에 대한 보간 연산이 수행되는 화상 처리 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    제2 단계에서,
    수평 귀선 기간에는, 수평 방향, 수직 방향 및 줌 방향으로 압축된 보정 파라미터와, 줌 위치에 대응하는 위상 계수를 이용하여, 줌 방향에 대응하는 보간 연산이 수행되고, 연산된 보정 파라미터는 제1 기억 영역에 일시적으로 기억되고,
    다음에, 제1 기억 영역으로부터 판독된 보정 파라미터와, 1 라인에 대응하는 수직 방향 좌표에 의해 얻어진 위상 계수를 이용하여, 수직 방향에 대응하는 보간 연산이 수행되고, 연산된 보정 파라미터는 제2 기억 영역에 일시적으로 기억되고,
    수평 귀선 기간 종료 후의 화상 유효 기간에는, 제2 기억 영역으로부터 판독된 보정 파라미터를 이용하고, 수평 방향의 각각의 좌표로부터 얻어진 위상 계수를 추가로 이용하여, 수평 방향에 대응하는 보간 연산이 수행되는 화상 처리 방법.
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