KR102737722B1 - Digital image signal conversion apparatus of radar analog image signal - Google Patents
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Abstract
본 발명은 벡터형 CRT 전시기의 아날로그 XY Deflection 아날로그 영상신호를 래스터(raster)방식의 LCD 전시기용 디지털 영상신호로 변환하는 디지털 영상신호 변환장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치는, 레이더의 아날로그 XY deflection 영상 신호를 대응하는 디지털 x,y 좌표 값으로 변환하는 좌표변환부; 상기 변환된 x,y 좌표값의 원점을 x,y축 방향으로 이동시켜 모니터의 원점으로 이동하는 ADC원점이동부; 상기 변환된 x,y 좌표값의 범위를 상기 모니터의 해상도에 맞도록 x,y축 방향으로 확대 및 축소하는 축방향확대/축소부; 상기 변환된 x,y 좌표값에 의한 영상을 원 형상의 영상으로 변환하는 Shear 변환부; 상기 Shear 변환부에서 출력되는 영상의 x,y 좌표값이 이루는 x-y 평면을 상기 모니터의 크기에 대응하도록 확대하는 평면확대부; 상기 확대된 x-y 평면에서의 x,y 좌표값의 원점을 x,y 축방향으로 이동시켜 상기 모니터의 원점과 일치하도록 하는 원점이동부; 상기 x,y 좌표값에 의한 영상의 위치를 반전할 필요가 있는지를 판단하여 영상의 반전을 수행하는 플립변환부를 포함한다.The present invention relates to a digital image signal conversion device that converts an analog XY deflection analog image signal of a vector-type CRT display device into a digital image signal for a raster-type LCD display device. According to an embodiment of the present invention, a digital image signal conversion device of an analog image signal comprises: a coordinate conversion unit that converts an analog XY deflection image signal of a radar into corresponding digital x, y coordinate values; an ADC origin moving unit that moves the origin of the converted x, y coordinate values in the x, y-axis direction to the origin of a monitor; an axial enlargement/reduction unit that enlarges and reduces the range of the converted x, y coordinate values in the x, y-axis direction to match the resolution of the monitor; a shear conversion unit that converts an image by the converted x, y coordinate values into a circular image; a plane enlargement unit that enlarges an x-y plane formed by x, y coordinate values of an image output from the shear conversion unit to correspond to the size of the monitor; An origin moving unit for moving the origin of x, y coordinate values in the enlarged x-y plane in the x, y axis direction so that it matches the origin of the monitor; and a flip transformation unit for determining whether it is necessary to invert the position of the image according to the x, y coordinate values and performing inversion of the image.
Description
본 발명은 디지털 영상신호 변환장치에 관한 것으로서, 특히 CRT 전시기의 아날로그 XY Deflection 아날로그 영상신호를 LCD 전시기용 디지털 영상신호로 변환하는 디지털 영상신호 변환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a digital image signal conversion device, and more particularly, to a digital image signal conversion device that converts an analog XY Deflection analog image signal of a CRT display device into a digital image signal for an LCD display device.
현재 국방 분야에는 CRT 전시기가 많이 사용되고 있지만, 전 세계적으로 볼 때 CRT 전시기는 급격히 도태되고 있으며, 가벼우면서도 전력소모가 적고 높은 선명도 등의 장점을 지닌 LCD 전시기의 보급이 시작되고 있는 실정이다.Currently, CRT displays are widely used in the defense field, but globally, CRT displays are rapidly being phased out, and LCD displays, which have the advantages of being lightweight, consuming less power, and having high definition, are beginning to be distributed.
하지만, LCD 전시기는 상대적으로 고가이므로 LCD 전시기로의 교체는 부담이 될 수 있다. 이에, 최근에 CRT 전시기의 아날로그 영상신호를 LCD 전시기의 디지털 영상신호로 변환하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.However, LCD displays are relatively expensive, so replacing them with LCD displays can be a burden. Accordingly, technology development for converting analog image signals from CRT displays into digital image signals from LCD displays has been recently demanded.
특히, 잠수함에 사용되고 있는 벡터형 영상신호를 지원하는 CRT 전시기를 범용의 LCD 전시기로 교체하기 위해서는 벡터형 XY deflection 영상신호를 래스터 영상신호로 변환할 수 있는 영상신호 변환장치가 필요하다.In particular, in order to replace a CRT display supporting vector-type image signals used in submarines with a general-purpose LCD display, an image signal conversion device capable of converting a vector-type XY deflection image signal into a raster image signal is required.
레이더로부터 출력되는 벡터형 아날로그 영상신호는 X축 좌표정보를 나타내는 X deflection 신호, Y축 좌표 정보를 나타내는 Y deflection 신호, 레이더 화면에 그려질지 여부를 결정하는 좌표 구간 정보인 Brilliance 신호, 레이더 화면에 그려지는 점들의 색상 및 밝기 정보를 나타내는 Video/amp 신호를 포함할 수 있다.A vector-type analog image signal output from a radar may include an X deflection signal representing X-axis coordinate information, a Y deflection signal representing Y-axis coordinate information, a Brilliance signal representing coordinate section information that determines whether or not to be drawn on a radar screen, and a Video/amp signal representing color and brightness information of points drawn on a radar screen.
종래의 CRT 전시기에서는 벡터형 XY deflection 신호를 수신하여 초기 시작 방위각을 찾은 후 4K개의 각도로 나누어 각각의 각도마다 선을 그리고 있다. In conventional CRT displays, a vector-type XY deflection signal is received, the initial starting azimuth is found, and then it is divided into 4K angles and a line is drawn for each angle.
이때, 이와 같이 그려진 선은 4K개의 점으로 구성되어 있으며, 각 점의 색상 또는 밝기 정보는 video/amp 신호를 사용한다. 그리고, 4K개의 호 좌표를 각각 예측한 후 Bresenhams 선을 그리는 알고리즘을 사용하여 원점과 호의 좌표 사이에 선을 그리도록 한다.At this time, the line drawn in this way is composed of 4K points, and the color or brightness information of each point uses a video/amp signal. Then, after predicting each of the 4K arc coordinates, an algorithm for drawing the Bresenhams line is used to draw a line between the origin and the arc coordinates.
여기서, 방위각 신호가 4K개가 아닌 경우 실제 영상을 그대로 재현하지 못하는 단점이 있다. 또한, Brilliance 신호의 길이가 4K개의 점이 아닌 경우 정확한 영상을 표현하지 못한다. 만일 Brilliance 신호의 전압 레벨이 바뀌는 경우 그려지는 초기 방위각 정보를 찾지 못하는 단점이 있다.Here, if the azimuth signal is not 4K, there is a disadvantage in that it cannot reproduce the actual image as it is. Also, if the length of the Brilliance signal is not 4K points, it cannot express the exact image. If the voltage level of the Brilliance signal changes, there is a disadvantage in that it cannot find the initial azimuth information that is drawn.
한편, 한국등록특허공보 제10-1862717호(선행문헌 1)에는 CRT 전시기에서 표시되는 지도의 왜곡을 최소화할 수 있도록 하는 장거리 레이더를 기반으로 하는 좌표 변환 장치 및 방법이 개시된다. 또한, 등록실용신안공보 제20-0141858호(선행문헌 2)에는 CRT 전시기로서 레이더 목표물에 대한 R-θ값을 극좌표 방식인 CPPI 전시기 방식에 전시하는 방법을 직교좌표 방식인 TV 모니터방식 전시기에 적용할 수 있도록 하는 레이더 전시기의 디지털 주사변환 장치가 개시된다.Meanwhile, Korean Patent Publication No. 10-1862717 (prior document 1) discloses a coordinate conversion device and method based on a long-range radar that can minimize the distortion of a map displayed on a CRT display. In addition, Registered Utility Model Publication No. 20-0141858 (prior document 2) discloses a digital scan conversion device of a radar display that can apply a method of displaying R-θ values for a radar target in a CPPI display method, which is a polar coordinate method, to a TV monitor display method, which is a rectangular coordinate method, using a CRT display.
이들 선행문헌 1,2는 입력되는 레이더 영상의 원점과 크기가 맞지 않는 현상을 해결할 수 없어 영상이 찌그러지는 현상을 해결할 수 없다.These
벡터형 CRT 전시기의 XY deflection 아날로그 영상신호를 래스터 방식의 LCD 전시기용 디지털 영상신호로 변환하도록 하는 디지털 영상신호 변환장치를 제공하고자 한다.The present invention provides a digital image signal conversion device that converts an XY deflection analog image signal of a vector-type CRT display into a digital image signal for a raster-type LCD display.
본 발명은 CRT 전시기용 아날로그 영상에서 방위각 신호의 길이 및 개수가 임의로 바뀌는 경우에도 실제 입력되는 신호의 영상을 LCD 전시기에서도 그대로 재현이 가능하도록 하는 디지털 영상신호 변환장치를 제공하고자 한다.The present invention aims to provide a digital image signal conversion device that enables an image of an actual input signal to be reproduced as is on an LCD display even when the length and number of azimuth signals in an analog image for a CRT display are arbitrarily changed.
본 발명은 LCD 전시기에서 그려지는 좌표구간을 나타내는 Brilliance 신호의 전압레벨이 바뀌는 경우에도 높은 질의 레이더 영상을 화면에 출력하여 사용자에게 제공할 수 있도록 하는 디지털 영상신호 변환장치를 제공하고자 한다.The present invention aims to provide a digital image signal conversion device capable of providing a user with a high-quality radar image by outputting it on a screen even when the voltage level of a Brilliance signal indicating a coordinate section drawn on an LCD display changes.
본 발명은 Brilliance 신호의 유효한 길이 값이 바뀔 때에도 그대로 영상을 재현하여 사용자에게 영상을 제공할 수 있도록 하는 디지털 영상신호 변환장치를 제공하고자 한다.The present invention aims to provide a digital image signal conversion device capable of providing an image to a user by reproducing the image as it is even when the effective length value of a Brilliance signal changes.
본 발명은 CRT 전시기에서 출력되는 다양한 신호의 변환과정을 수행함으로써 품질이 좋지 않은 레이더 영상신호를 받아 사용자가 보기 좋은 레이더 영상신호로 변환하여 LCD 전시기에서 표시할 수 있도록 하는 디지털 영상신호 변환장치를 제공하고자 한다.The present invention provides a digital image signal conversion device that performs a conversion process of various signals output from a CRT display, thereby receiving a radar image signal of poor quality, converting it into a radar image signal that is easy for a user to view, and displaying it on an LCD display.
본 발명은 레이더 입력 신호에 대하여 다양한 변환과정을 거치고 자동으로 레이더 영상을 잘 표시하기 위하여 다양한 분석과정을 거쳐 XY deflection 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하도록 하는 디지털 영상신호 변환장치를 제공하고자 한다.The present invention provides a digital image signal conversion device that converts an XY deflection analog image signal into a digital image signal by performing various conversion processes on a radar input signal and various analysis processes to automatically display a radar image well.
본 발명의 실시예에 따른 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치는, 레이더의 아날로그 XY deflection 영상 신호를 대응하는 디지털 x,y 좌표 값으로 변환하는 좌표변환부; 상기 변환된 x,y 좌표값의 원점을 x,y축 방향으로 이동시켜 모니터의 원점으로 이동하는 ADC원점이동부; 상기 변환된 x,y 좌표값의 범위를 상기 모니터의 해상도에 맞도록 x,y축 방향으로 확대 및 축소하는 축방향확대/축소부; 상기 변환된 x,y 좌표값에 의한 영상을 원 형상의 영상으로 변환하는 Shear 변환부; 상기 Shear 변환부에서 출력되는 영상의 x,y 좌표값이 이루는 x-y 평면을 상기 모니터의 크기에 대응하도록 확대하는 평면확대부; 상기 확대된 x-y 평면에서의 x,y 좌표값의 원점을 x,y 축방향으로 이동시켜 상기 모니터의 원점과 일치하도록 하는 원점이동부; 상기 x,y 좌표값에 의한 영상의 위치를 반전할 필요가 있는지를 판단하여 영상의 반전을 수행하는 플립변환부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a device for converting analog image signals into digital image signals includes: a coordinate conversion unit for converting analog XY deflection image signals of a radar into corresponding digital x, y coordinate values; an ADC origin moving unit for moving the origin of the converted x, y coordinate values in the x, y-axis direction to the origin of a monitor; an axial enlargement/reduction unit for enlarging and reducing the range of the converted x, y coordinate values in the x, y-axis direction to match the resolution of the monitor; a shear conversion unit for converting an image by the converted x, y coordinate values into a circular image; a plane enlargement unit for enlarging an x-y plane formed by x, y coordinate values of an image output from the shear conversion unit to correspond to the size of the monitor; an origin moving unit for moving the origin of the x, y coordinate values in the enlarged x-y plane in the x, y-axis direction to match the origin of the monitor; and a flip conversion unit for determining whether it is necessary to invert the position of the image by the x, y coordinate values and performing inversion of the image.
상기 변환된 x 좌표값 및 y 좌표값은 0~4095의 범위 값을 가질 수 있다.The above converted x-coordinate values and y-coordinate values can have a range of values from 0 to 4095.
이때, 상기 ADC원점이동부는 상기 x,y 좌표값을 상기 x,y 표값의 중심값인 2048 값으로 이동시킨다.At this time, the ADC origin moving unit moves the x,y coordinate values to the value 2048, which is the center value of the x,y table values.
상기 ADC원점이동부는, 상기 변환된 x 좌표값과 기설정된 x축 방향 원점 이동값(adc_x_orig)의 차이를 연산하여 x1 좌표값을 출력하는 제1감산부; 및 상기 변환된 y 좌표값과 기설정된 y축 방향 원점 이동값(adc_x_orig)의 차이를 연산하여 y1 좌표값을 출력하는 제2감산부를 포함한다.The above ADC origin shift unit includes a first subtraction unit that calculates the difference between the converted x-coordinate value and a preset x-axis direction origin shift value (adc_x_orig) and outputs an x1 coordinate value; and a second subtraction unit that calculates the difference between the converted y-coordinate value and a preset y-axis direction origin shift value (adc_x_orig) and outputs a y1 coordinate value.
상기 축방향확대/축소부는, 상기 x1 좌표값과 설정된 x축 확대비율(x_scale)을 곱하여 x2 좌표값을 출력하는 제1곱셈부; 상기 y1 좌표값과 기설정된 y축 확대비율(y_scale)을 곱하여 y2 좌표값을 출력하는 제2곱셈부를 포함한다.The above-mentioned axial enlargement/reduction unit includes a first multiplication unit that multiplies the x1 coordinate value by a set x-axis enlargement ratio (x_scale) to output an x2 coordinate value; and a second multiplication unit that multiplies the y1 coordinate value by a set y-axis enlargement ratio (y_scale) to output a y2 coordinate value.
상기 Shear 변환부는, 상기 x2 좌표값을 설정된 클럭만큼 지연시키는 제1지연부; 상기 y2 좌표값과 기설정된 x축에 대한 영상의 찌그러짐 변환정도를 나타내는 m를 곱하여 x3 좌표값을 출력하는 제3곱셈부; 상기 제3곱셈부에서 출력된 x3 좌표값과 상기 제1지연부에서 지연된 x2 좌표값의 지연값을 더하여 x4 좌표값을 출력하는 제1가산부; 상기 y2 좌표값을 설정된 클럭만큼 지연시키는 제2지연부; 상기 x2 좌표값과 기설정된 y축에 대한 영상의 찌그러짐 변환정도를 나타내는 n를 곱하여 y3 좌표값을 출력하는 제4곱셈부; 상기 제4곱셈부에서 출력된 y3 좌표값과 상기 제2지연부에서 지연된 y2 좌표값의 지연값을 더하여 y4 좌표값을 출력하는 제2가산부를 포함한다.The above shear transform unit includes a first delay unit which delays the x2 coordinate value by a set clock; a third multiplication unit which multiplies the y2 coordinate value by m representing a distortion degree of the image with respect to the preset x-axis and outputs an x3 coordinate value; a first addition unit which adds the x3 coordinate value output from the third multiplication unit and the delay value of the x2 coordinate value delayed by the first delay unit and outputs an x4 coordinate value; a second delay unit which delays the y2 coordinate value by a set clock; a fourth multiplication unit which multiplies the x2 coordinate value by n representing a distortion degree of the image with respect to the preset y-axis and outputs a y3 coordinate value; and a second adding unit which adds the y3 coordinate value output from the fourth multiplication unit and the delay value of the y2 coordinate value delayed by the second delay unit and outputs a y4 coordinate value.
상기 평면확대부는, 상기 x4 좌표값과 기설정된 x축에 대한 양(+)의 평면의 확대비율(x+_scale)을 곱하여 x5를 출력하는 제5곱셈부; 상기 x4 좌표값과 기설정된 x축에 대한 음(-)의 평면의 확대비율(x-_scale)을 곱하여 x6를 출력하는 제6곱셈부; 상기 x4 좌표값을 설정된 클럭만큼 지연시키는 제3지연부; 상기 제3지연부에서 지연된 x4 좌표값의 지연값의 부호에 따라 상기 x5 좌표값 및 x6 좌표값 중 어느 하나를 선택하여 x7 좌표값으로 출력하는 제1선택출력부; 상기 y4 좌표값과 기설정된 y축에 대한 양(+)의 평면의 확대비율(y+_scale)을 곱하여 y5를 출력하는 제7곱셈부; 상기 y4 좌표값과 기설정된 y축에 대한 음(-)의 평면의 확대비율(y-_scale)을 곱하여 y6를 출력하는 제8곱셈부; 상기 y4 좌표값을 설정된 클럭만큰 지연시키는 제4지연부; 상기 제4지연부에서 지연된 y4 좌표값의 지연값의 부호에 따라 상기 y5 좌표값 및 y6 좌표값 중 어느 하나를 선택하여 y7 좌표값으로 출력하는 제2선택출력부를 포함한다.The above plane magnification unit comprises: a fifth multiplication unit which multiplies the x4 coordinate value by a preset magnification ratio (x+_scale) of a positive (+) plane for the x-axis and outputs x5; a sixth multiplication unit which multiplies the x4 coordinate value by a preset magnification ratio (x-_scale) of a negative (-) plane for the x-axis and outputs x6; a third delay unit which delays the x4 coordinate value by a preset clock; a first selection output unit which selects one of the x5 coordinate value and the x6 coordinate value according to a sign of the delay value of the x4 coordinate value delayed by the third delay unit and outputs the x7 coordinate value; and a seventh multiplication unit which multiplies the y4 coordinate value by a preset magnification ratio (y+_scale) of a positive (+) plane for the y-axis and outputs y5. It includes an eighth multiplication unit that multiplies the y4 coordinate value by a magnification ratio (y-_scale) of a negative (-) plane for a preset y-axis and outputs y6; a fourth delay unit that delays the y4 coordinate value by a preset clock; and a second selection output unit that selects one of the y5 coordinate value and the y6 coordinate value according to the sign of the delay value of the y4 coordinate value delayed by the fourth delay unit and outputs the y7 coordinate value.
상기 원점이동부는, 상기 x7 좌표값에 기설정된 상기 모니터의 가로 해상도의 절반값(x_orig)을 더하여 x8 좌표값을 출력하는 제3가산부; 상기 y7 좌표값에 기설정된 상기 모니터의 세로 해상도의 절반값(y_orig)을 더하여 y8 좌표값을 출력하는 제4가산부를 포함한다. 이때, 상기 가로×세로 해상도는 1920 × 1080이다.The above origin moving unit includes a third adding unit that adds half the horizontal resolution (x_orig) of the monitor, which is preset, to the x7 coordinate value and outputs an x8 coordinate value; and a fourth adding unit that adds half the vertical resolution (y_orig) of the monitor, which is preset, to the y7 coordinate value and outputs a y8 coordinate value. At this time, the horizontal × vertical resolution is 1920 × 1080.
상기 플립변환부는, 상기 x8 좌표값과 상기 모니터의 가로 해상도(H_Size)와의 차이값을 연산하는 제3감산부; 상기 x8 좌표값을 기설정된 클럭만큼 지연시키는 제5지연부; x축 방향의 영상의 반전을 결정하는 x_flip의 부호에 따라 상기 제3감산부와 상기 제5지연부의 출력 중 어느 하나를 최종 변환된 x축 좌표(x_address)로 출력하는 제3선택출력부; 상기 y8 좌표값과 상기 모니터의 세로 해상도(V_Size)와의 차이값을 연산하는 제4감산부; 상기 y8 좌표값을 기설정된 클럭만큼 지연시키는 제6지연부; y축 방향의 영상의 반전을 결정하는 y_flip의 부호에 따라 상기 제4감산부와 제6지연부의 출력 중 어느 하나를 최종 변환된 y축 좌표(y_address)로 출력하는 제4선택출력부를 포함한다.The above flip conversion unit includes: a third subtraction unit that calculates a difference between the x8 coordinate value and the horizontal resolution (H_Size) of the monitor; a fifth delay unit that delays the x8 coordinate value by a preset clock; a third selection output unit that outputs one of the outputs of the third subtraction unit and the fifth delay unit as the final converted x-axis coordinate (x_address) according to the sign of x_flip that determines the inversion of the image in the x-axis direction; a fourth subtraction unit that calculates a difference between the y8 coordinate value and the vertical resolution (V_Size) of the monitor; a sixth delay unit that delays the y8 coordinate value by a preset clock; and a fourth selection output unit that outputs one of the outputs of the fourth subtraction unit and the sixth delay unit as the final converted y-axis coordinate (y_address) according to the sign of y_flip that determines the inversion of the image in the y-axis direction.
또한, 상기 ADC변환부는 Brilliance 신호를 입력받아 대응하는 디지털 값으로 변환하고 상기 변환된 Brilliance 디지털 값 중에서 설정된 일정시간 일정한 값이 지속되는 구간을 저장하고, 상기 저장된 구간 중 가장 큰 값을 갖는 구간을 run 구간으로 설정하고 두 번째 큰 값을 갖는 구간을 idle 구간으로 설정한다.In addition, the ADC conversion unit receives a Brilliance signal, converts it into a corresponding digital value, and stores a section in which a constant value continues for a set period of time among the converted Brilliance digital values, sets the section with the largest value among the stored sections as the run section, and sets the section with the second largest value as the idle section.
여기서, 상기 run 구간에서는 상기 모니터의 화면에서 상기 최종 변환된 x_address, y_address 좌표에 대응하는 점들을 표시하고, 상기 idle 구간에서는 Brilliance 신호의 입력으로 판단하여 상기 최종 변환된 x_address, y_address 좌표에 대응하는 점들을 표시하지 않는다.Here, in the run section, points corresponding to the final converted x_address, y_address coordinates are displayed on the screen of the monitor, and in the idle section, points corresponding to the final converted x_address, y_address coordinates are not displayed based on the input of the Brilliance signal.
본 발명에 따른 디지털 영상신호 변환장치는 다음과 같은 효과가 있다.The digital image signal conversion device according to the present invention has the following effects.
본 발명에 의하면 불안정하고 왜곡된 레이더 신호를 사용자가 보기 좋도록 변환함으로써 사용상의 편의성과 우수한 품질의 레이더 전시기를 제공할 수 있다.According to the present invention, a radar display device having high quality and convenience of use can be provided by converting unstable and distorted radar signals into a display that is pleasant to the user.
본 발명에 의하면 CRT 전시기로부터 입력되는 레이더 신호를 LCD 전시기에 적합한 레이더 신호로 변환하여 이동, 확대/축소, 왜곡 보정 변환을 수행하므로 사용자가 보기 좋은 레이더 영상을 생성할 수 있다.According to the present invention, a radar signal input from a CRT display is converted into a radar signal suitable for an LCD display, and movement, enlargement/reduction, and distortion correction conversion are performed, thereby generating a radar image that is pleasant to the user to view.
본 발명에 의하면 방위각 신호의 개수와 기간이 임의로 바뀌는 경우에도 실제 입력되는 신호의 영상을 그대로 재현이 가능하다.According to the present invention, even if the number and duration of azimuth signals are arbitrarily changed, it is possible to reproduce the image of an actually input signal as is.
본 발명에 의하면 화면에 그려지는 좌표 구간을 나타내는 Brilliance 신호의 전압 레벨이 바뀌는 경우에도 높은 질의 레이터 영상을 화면에 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다.According to the present invention, even when the voltage level of a Brilliance signal indicating a coordinate section drawn on a screen changes, a high-quality radar image can be output to the screen and provided to the user.
본 발명에 의하면 Brilliance 신호의 유효한 길이 값이 바뀔 때에도 그대로 영상을 재현하여 사용자에게 영상을 제공할 수 있다.According to the present invention, an image can be provided to a user by reproducing the image as is even when the effective length value of the Brilliance signal changes.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 영상신호 변환장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 따른 좌표변환부의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 Shear 변환과정을 설명하는 일 예시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 x,y축의 +/- 값에 따라 서로 다른 확대/축소 변환과정을 나타낸 영상의 일 예시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전, 확대/축소, 역회전 변환과정을 나타낸 영상의 일 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 ADC 변환부에 적용되는 좌표계의 일 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 Brilliance 신호의 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 디지털 영상신호 변환장치에서 변환하기 이전의 레이더 영상 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 디지털 영상신호 변환장치에서 변환한 이후의 레이더 영상 예시도이다.Figure 1 is a configuration diagram of a digital image signal conversion device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram of a coordinate transformation unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating a shear conversion process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an example of an image showing different enlargement/reduction conversion processes according to the +/- values of the x and y axes according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an example of an image showing a rotation, zoom in/out, and reverse rotation transformation process according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an example diagram of a coordinate system applied to an ADC conversion unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is an example diagram of a Brilliance signal according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is an example of a radar image before conversion in a digital image signal conversion device according to the present invention.
Figure 9 is an example of a radar image after conversion by a digital image signal conversion device according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.The advantages and features of the present invention, and the methods for achieving them, will become clearer with reference to the embodiments described in detail below together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and the present embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 설명한다.The present invention will be described in detail with reference to the attached drawings below.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 영상신호 변환장치의 구성도이다.Figure 1 is a configuration diagram of a digital image signal conversion device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 영상신호 변환장치는 ADC변환부(10) 및 좌표변환부(20)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a digital image signal conversion device according to an embodiment of the present invention may be configured to include an ADC conversion unit (10) and a coordinate conversion unit (20).
ADC변환부(10)는 레이더 장치에서 출력되는 아날로그 신호인 XY deflection 신호, Brilliance 신호, video 신호를 디지털 신호로 변환한다. XY deflection 아날로그 신호는 ADC 클록에 의한 ADC 디지털 데이터로 변환된다. Brilliance 신호는 XY deflection 신호의 점을 화면에 그릴지 아닐지를 결정하는 신호이다. 이에 대해서는 하기에서 상세히 설명한다. video 신호는 점의 밝기/색상 정보를 담고 있다.The ADC conversion unit (10) converts the XY deflection signal, Brilliance signal, and video signal, which are analog signals output from the radar device, into digital signals. The XY deflection analog signal is converted into ADC digital data by the ADC clock. The Brilliance signal is a signal that determines whether or not to draw the point of the XY deflection signal on the screen. This will be described in detail below. The video signal contains brightness/color information of the point.
좌표변환부(20)는 XY deflection 아날로그 신호로부터 변환된 XY 디지털 데이터의 좌표를 LCD 전시기에 부합하는 XY 좌표로 변환할 수 있다. The coordinate conversion unit (20) can convert the coordinates of XY digital data converted from the XY deflection analog signal into XY coordinates that match the LCD display.
도 2는 본 발명의 실시예 따른 좌표변환부의 구성도이다.Figure 2 is a configuration diagram of a coordinate transformation unit according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 좌표변환부(20)는 ADC원점이동부(100), 축방향확대/축소부(200), Shear변환부(300), 평면확대부(400), 원점이동부(500), 플립변환부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the coordinate transformation unit (20) according to the present embodiment includes an ADC origin movement unit (100), an axial expansion/reduction unit (200), a shear transformation unit (300), a plane expansion unit (400), an origin movement unit (500), and a flip transformation unit (600).
ADC원점이동부(100)는 제1감산부(110)와 제2감산부(120)를 포함한다. The ADC origin moving unit (100) includes a first subtraction unit (110) and a second subtraction unit (120).
제1감산부(110)는 ADC변환부(10)에서 출력되는 x축 ADC 디지털 데이터와 사용자에 의해 설정된 x축 원점 이동값(adc_x_orig) 간의 차이를 산출한다. 이러한 차이는 x축 ADC 디지털 데이터의 원점을 이동하기 위한 것이다.The first subtraction unit (110) calculates the difference between the x-axis ADC digital data output from the ADC conversion unit (10) and the x-axis origin shift value (adc_x_orig) set by the user. This difference is for shifting the origin of the x-axis ADC digital data.
제2감산부(120)는 ADC변환부(10)에서 출력되는 y축 ADC 디지털 데이터와 사용자에 의해 설정된 y축 원점 이동값(adc_y_orig) 간의 차이를 산출한다. 이러한 차이는 y축 ADC 디지털 데이터의 원점을 이동하기 위한 것이다.The second subtraction unit (120) calculates the difference between the y-axis ADC digital data output from the ADC conversion unit (10) and the y-axis origin shift value (adc_y_orig) set by the user. This difference is for shifting the origin of the y-axis ADC digital data.
x축 및 y축에 대하여 원점이동된 좌표값(x1,y1)은 다음 수식 1과 같이 계산된다.The coordinate values (x1, y1) with the origin shifted for the x-axis and y-axis are calculated as in the
(수식 1)(Formula 1)
x1 = x - adc_x_origx1 = x - adc_x_orig
y1 = y - adc_y_origy1 = y - adc_y_orig
여기서, x,y는 XY deflection 아날로그 신호를 ADC변환부(10)에서 변환하여 출력되는 x,y 디지털 데이터이고, adc_x_orig 및 adc_y_orig은 사용자에 의해 설정된 x축 및 y축의 원점 이동값으로서, 각각 x축과 y축 방향으로 얼마만큼 이동할지를 결정하는 값이고, x1,y1은 상기 x,y 디지털 데이터가 원점이동된 좌표 값이다.Here, x, y are x, y digital data output by converting the XY deflection analog signal in the ADC conversion unit (10), adc_x_orig and adc_y_orig are the x-axis and y-axis origin shift values set by the user, which are values that determine how much to shift in the x-axis and y-axis directions, respectively, and x1, y1 are the coordinate values of the x, y digital data to which the origin is shifted.
즉, ADC원점이동부(100)는 x축 및 y축의 상기 차이를 이용하여 레이더 장치에서 출력되는 레이더 영상의 원점을 LCD 전시기의 모니터 화면의 중심으로 이동시키는 역할을 한다. 레이저 장치에서 출력되는 레이더 영상은 CRT 전시기의 모니터 화면에 최적화된 영상이므로 LCD 전시기의 모니터 화면에서는 그 영상의 중심이 일치하지 않을 수 있다. 이에 따라 레이더 영상의 원점을 모니터 화면의 원점으로 이동시킬 필요가 있다.That is, the ADC origin moving unit (100) uses the above difference between the x-axis and the y-axis to move the origin of the radar image output from the radar device to the center of the monitor screen of the LCD display device. Since the radar image output from the laser device is an image optimized for the monitor screen of a CRT display device, the center of the image may not match on the monitor screen of the LCD display device. Accordingly, it is necessary to move the origin of the radar image to the origin of the monitor screen.
상세히, 상기한 바와 같이 레이더 장치로부터 출력되는 아날로그 레이더 영상 신호는 ADC변환부(100)에서 ADC 변환을 거쳐 디지털 데이터로 변환될 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의상 상기와 같이 변환된 디지털 데이터가 0~4095 범위의 값으로 변환된다고 한다.In detail, as described above, an analog radar image signal output from a radar device can be converted into digital data through ADC conversion in an ADC conversion unit (100). In this embodiment, for convenience of explanation, it is assumed that the digital data converted as described above is converted into a value in the range of 0 to 4095.
하지만, 이러한 데이터 범위는 일례로 든 것이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 레이더 영상 또는 표시될 모니터의 사양에 따라 다른 데이터의 범위로 설정될 수 있다.However, these data ranges are provided as examples, and the present invention is not limited thereto, and may be set to other data ranges depending on the specifications of the radar image or the monitor on which it is to be displayed.
이와 같이 레이더 영상 신호가 0~4095 사이의 디지털 데이터로 변환될 때, 레이더 영상 신호의 원점이 2048이면 가장 이상적이겠지만, 실제로 원점이 다른 값을 가지게 되어 ADC 입력 값의 원점의 위치에 오류가 발생하는 문제점이 있다.In this way, when a radar image signal is converted into digital data between 0 and 4095, it would be ideal if the origin of the radar image signal were 2048, but in reality, the origin has a different value, so there is a problem that an error occurs in the location of the origin of the ADC input value.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 실제 레이더 영상 신호의 원점을 디지털 데이터 0~4095의 중심값인 2048로 이동시키도록 할 수 있다.In order to solve this problem, the present invention can move the origin of an actual radar image signal to 2048, which is the center value of
이렇게 하여 레이더 영상의 원점이 LCD 모니터 화면의 중심에 있도록 할 수 있다. 여기서, ADC변환부(100)를 통해 출력되는 레이더 영상 신호의 디지털 데이터가 0~4095의 범위를 다 사용하여 출력되면 가장 바람직하지만, 실제로는 이 구간의 일부분 값만 사용하는 문제가 있다.In this way, the origin of the radar image can be made to be at the center of the LCD monitor screen. Here, it is most desirable if the digital data of the radar image signal output through the ADC conversion unit (100) is output using the entire range of 0 to 4095, but in reality, there is a problem in that only a portion of the values in this range is used.
이를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 ADC원점이동부(100)에서는 사용하는 레이더 영상신호에 대한 디지털 데이터의 범위를 모니터 화면에서 보기 좋은 크기의 좌표 범위들로 크기를 변환하여야 한다. To solve this problem, the ADC origin moving unit (100) according to the present invention must convert the range of digital data for the radar image signal used into coordinate ranges of a size that is easy to view on a monitor screen.
이에, 축방향확대/축소부(200)에서 레이더 영상 신호의 XY deflection 신호에 대한 XY 디지털 데이터를 x축 및 y축 방향으로 각각 확대 또는 축소하여 범위를 보정한다. 여기서, 디지털 데이터 값의 범위 오류 문제는 이러한 x,y축 방향 확대/축소에 의해 해결될 수 있다. Accordingly, in the axial enlargement/reduction unit (200), the XY digital data for the XY deflection signal of the radar image signal is enlarged or reduced in the x-axis and y-axis directions, respectively, to correct the range. Here, the range error problem of the digital data value can be solved by this x- and y-axis direction enlargement/reduction.
먼저, ADC변환부(10)에서 출력되는 레이더 신호는 0~4095 범위를 다 사용하여 출력된다면 가장 바람직하지만, 실제로는 이 구간의 일부분 값만 사용하는 문제가 발생한다. 즉, 입력되는 레이더 영상의 크기가 맞지 않는 경우 이를 해결하기 위해 축방향확대/축소부(200)는 ADC변환부(10)의 출력 데이터의 범위를 모니터에서 보기 좋은 크기의 좌표 범위들로 크기를 변환한다.First, it is most desirable if the radar signal output from the ADC conversion unit (10) is output using the entire range of 0 to 4095, but in reality, a problem occurs in which only a portion of this range is used. That is, in order to solve the problem of the input radar image not being of the right size, the axial enlargement/reduction unit (200) converts the range of the output data of the ADC conversion unit (10) into coordinate ranges of a size that is easy to view on a monitor.
이에, 축방향확대/축소부(200)는 출력된 x1,y1을 x축 및 y축 방향으로 확대 또는 축소하여 범위를 보정할 수 있다. 레이더 영상이 모니터 영상보다 작은 경우는 확대할 수 있고, 반대의 경우는 축소할 수 있다.Accordingly, the axial enlargement/reduction unit (200) can correct the range by enlarging or reducing the output x1, y1 in the x-axis and y-axis directions. If the radar image is smaller than the monitor image, it can be enlarged, and if the opposite is true, it can be reduced.
축방향확대/축소부(200)는 제1곱셈부(210) 및 제2곱셈부(220)를 포함한다. The axial expansion/reduction unit (200) includes a first multiplication unit (210) and a second multiplication unit (220).
제1곱셈부(210)는 x1 데이터와 사용자에 의해 설정된 x축 확대비율(x_scale)을 곱하여 x축 방향으로 확대된 좌표값(x2)를 산출하고, 제2곱셈부(220)는 y1 데이터와 사용자에 의해 설정된 y축 확대비율(y_scale)을 곱하여 y축 방향으로 확대된 좌표값(y2)을 산출한다. 이러한 확대된 좌표값은 다음 수식 2와 같이 얻어진다.The first multiplication unit (210) multiplies the x1 data by the x-axis magnification ratio (x_scale) set by the user to produce a coordinate value (x2) expanded in the x-axis direction, and the second multiplication unit (220) multiplies the y1 data by the y-axis magnification ratio (y_scale) set by the user to produce a coordinate value (y2) expanded in the y-axis direction. These expanded coordinate values are obtained as shown in the following Equation 2.
(수식 2)(Formula 2)
x2 = x1 × x_scalex2 = x1 × x_scale
y2 = y1 × y_scaley2 = y1 × y_scale
여기서, x_scale 및 y_scale은 x축 및 y축 방향으로 확대를 위해 사용자에 의해 설정된 확대 비율이고, x2,y2는 x1,y1에서 상기 확대 비율에 따라 확대된 좌표값이다. 확대 비율이 1을 초과하면 확대이고 1 미만이면 축소가 된다.Here, x_scale and y_scale are magnification ratios set by the user for magnification in the x-axis and y-axis directions, and x2, y2 are coordinate values magnified according to the magnification ratio from x1, y1. If the magnification ratio exceeds 1, it is magnified, and if it is less than 1, it is reduced.
구현의 편의상 예를 들어 X_scale과 y_scale은 1024를 곱한 값을 사용한다. 물론 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 이 경우 x_scale이 1024이면 1배 확대를 나타낸다. x2와 y2는 곱셈을 한 후 1024로 나누는 과정을 거친다. 1024로 나누는 과정은 하위 10비트를 생략함으로써 구현될 수 있다.For convenience of implementation, for example, X_scale and y_scale use values multiplied by 1024. Of course, the present invention is not limited thereto. In this case, if x_scale is 1024, it indicates magnification by 1. x2 and y2 are multiplied and then divided by 1024. The division by 1024 can be implemented by omitting the lower 10 bits.
예컨대, x2 및 y2가 12비트의 데이터와 부호비트 1비트로 이루어져 총 13비트인 경우 x2[25,21~10], y2[25,21~10]로 표시될 수 있다. 이때, [] 안은 비트 인덱스로서 비트수를 나타낸다. 즉, x2[25,21~10]은 x2좌표의 25번째 비트와 21~10 비트를 합한 13비트 변수를 말한다. y2[25,21~10]도 역시 동일하다. 연산 전후의 값의 부호를 유지하기 위해 제일 상위 비트(25번째 비트)의 값을 앞에 둔다.For example, if x2 and y2 are composed of 12 bits of data and 1 bit of sign bit, for a total of 13 bits, they can be expressed as x2[25,21~10] and y2[25,21~10]. At this time, the [] represents the number of bits as a bit index. That is, x2[25,21~10] refers to a 13-bit variable that combines the 25th bit and bits 21 to 10 of the x2 coordinate. The same is true for y2[25,21~10]. In order to maintain the sign of the value before and after the operation, the value of the most significant bit (25th bit) is placed in front.
한편, 레이더 아날로그 영상을 디지털 데이터 영상으로 변환하는 경우 레이더 영상이 찌그러지는 문제가 발생할 수 있다. 이를 보완하기 위해 본 발명에서는 Shear 변환을 사용한다. Shear 변환은 찌그러진 영상을 원 모양으로 변환한다.Meanwhile, when converting a radar analog image into a digital data image, a problem of the radar image becoming distorted may occur. To compensate for this, the present invention uses Shear transformation. Shear transformation converts a distorted image into a circular shape.
본 실시예의 Shear변환부(300)는 제1지연부(310), 제3곱셈부(320), 제1가산부(330), 제2지연부(340), 제4곱셈부(350), 제2가산부(360)를 포함한다.The shear conversion unit (300) of this embodiment includes a first delay unit (310), a third multiplication unit (320), a first addition unit (330), a second delay unit (340), a fourth multiplication unit (350), and a second addition unit (360).
제1지연부(310)는 상기 x2 좌표를 일정값 만큼 시프트시켜 x2_d4로 출력하고, 제2지연부(340)는 상기 y2 좌표를 일정값 만큼 시프트시켜 y2_d4로 출력한다. 여기서, d4는 일례로 4개의 플리플롭(flip-flop)을 통해 출력된 x2,y2 좌표를 4개의 설정된 클럭만큼 지연시킨다는 의미로, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. The first delay unit (310) shifts the x2 coordinate by a predetermined value and outputs it as x2_d4, and the second delay unit (340) shifts the y2 coordinate by a predetermined value and outputs it as y2_d4. Here, d4 means that the x2, y2 coordinates output through four flip-flops are delayed by four set clocks, for example, but the present invention is not limited thereto.
상기 예에서 x2,y2가 총 13비트로 이루어진 경우 x2,y2를 각각 2048로 나누는 연산은 아래 수식 3과 같다.In the above example, if x2 and y2 consist of a total of 13 bits, the operation to divide x2 and y2 by 2048 is as shown in Equation 3 below.
(수식 3)(Formula 3)
x2_d4[22~0] = x2[25,22~11]x2_d4[22~0] = x2[25,22~11]
y2_d4[22~0] = y2[25,22~11]y2_d4[22~0] = y2[25,22~11]
여기서, x2_d4[22~0]는 x2 좌표가 설정된 클럭만큼(본 실시예에서는 4클럭(d4))만큼 시프트되고 0~22 비트로 이루어진다는 것을 의미한다. y2_d4[22~0]도 동일하다.Here, x2_d4[22~0] means that the x2 coordinate is shifted by the set clock (4 clocks (d4) in this embodiment) and consists of
제3곱셈부(320)는 x축에 대하여 y2와 사용자에 의해 설정되며 x축의 영상 찌그러짐 변환 정도를 나타내는 m을 곱하여 x3를 출력하고, 제4곱셈부(350)는 y축에 대하여 x2와 역시 사용자에 의해 설정되며 y축의 영상 찌그러짐 변환 정도를 나타내는 n값을 곱하여 y3를 출력한다.The third multiplication unit (320) multiplies y2 with respect to the x-axis and a value m that is set by the user and indicates the degree of image distortion conversion along the x-axis to output x3, and the fourth multiplication unit (350) multiplies x2 with respect to the y-axis and a value n that is also set by the user and indicates the degree of image distortion conversion along the y-axis to output y3.
상기 제3곱셈부(320)와 제4곱셈부(350)의 연산과정은 다음 수식 4와 같다.The operation process of the third multiplication unit (320) and the fourth multiplication unit (350) is as shown in the following equation 4.
(수식 4)(Formula 4)
x3[25,21~10] = y2[25,22~11] × mx3[25,21~10] = y2[25,22~11] × m
y3[25,21~10] = x2[25,22~11] × ny3[25,21~10] = x2[25,22~11] × n
여기서, m은 x축 사용자에 의해 설정된 영상의 찌그러짐에 대한 변환 값이고, n은 사용자에 의해 설정된 y축 영상의 찌그러짐에 대한 변환 값이다. m,n은 실수이다. 다만, 실수를 그대로 회로로 구현하기 힘들기 때문에, 일례로 해당 정수에 1024를 곱한 정수값을 사용하고, 연산 이후에 다시 1024로 나누도록 할 수 있다. 이때, 나누기(나눗셈)는 shift 연산을 사용하도록 한다.Here, m is a conversion value for image distortion set by the user on the x-axis, and n is a conversion value for image distortion set by the user on the y-axis. m and n are real numbers. However, since it is difficult to implement real numbers as circuits, for example, an integer value multiplied by 1024 can be used, and then divided by 1024 again after the operation. At this time, the division (division) uses a shift operation.
제1가산부(330)는 x2와 x3를 더하고 제4가산부(350)는 y2와 y3를 더한다. 이를 수식으로 나타내면 다음 수식 5와 같다.The first addition unit (330) adds x2 and x3, and the fourth addition unit (350) adds y2 and y3. If this is expressed as a formula, it is as shown in the following formula 5.
(수식 5)(Formula 5)
x4 = x2 + x3 = x2 + y2 × mx4 = x2 + x3 = x2 + y2 × m
y4 = y2 + y3 = y2 + x2 × ny4 = y2 + y3 = y2 + x2 × n
구현의 편의를 위하여 상기 수식 5를 비트 인덱스를 포함하여 나타내면 다음 수식 6과 같다.For the convenience of implementation, if the above formula 5 is expressed including the bit index, it is as follows:
(수식 6)(Formula 6)
x4 = x2_d4 + (y2[25,22~11] × m)[25,21~10]x4 = x2_d4 + (y2[25,22~11] × m)[25,21~10]
y4 = y2_d4 + (x2[25,22~11] × n)[25,21~10]y4 = y2_d4 + (x2[25,22~11] × n)[25,21~10]
도 3에는 일례로 Shear 변환을 이용하여 타원의 영상을 원 형상의 영상으로 변환하는 예가 도시되어 있다.Figure 3 shows an example of converting an elliptical image into a circular image using the Shear transform.
한편, 레이더 영상의 찌그러짐 현상을 보정하는 다른 방법으로, x,y축 양의 값 부분과 음의 값 부분의 확대/축소 배율을 다르게 하는 방법, 또는 영상의 회전, 확대/축소, 역회전 변환 방법을 사용할 수도 있다.Meanwhile, as another method for correcting the distortion phenomenon of radar images, a method of making the positive and negative value parts of the x and y axes different in terms of zoom in/out ratio, or a method of rotating, zooming in/out, or reverse-rotating the image can be used.
먼저, x,y축 양의 값 부분과 음의 값 부분의 확대/축소 배율을 다르게 하는 방법은 x축의 양(+)의 평면, x축의 음(-)의 평면, y축의 양(+)의 평면, y축의 음(-)의 평면 상의 점들을 확대/축소 배율을 달리 사용하여 영상을 변환하는 방법이다. 이 방법을 사용하여 입력된 레이더 영상신호들을 원에 가까운 양호한 레이더 영상으로 변환할 수 있다.First, the method of making the positive and negative value parts of the x and y axes different in terms of zoom in/out ratio is a method of converting an image by using different zoom in/out ratios for points on the positive (+) plane of the x-axis, the negative (-) plane of the x-axis, the positive (+) plane of the y-axis, and the negative (-) plane of the y-axis. Using this method, input radar image signals can be converted into good radar images close to a circle.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 x,y축의 +/- 값에 따라 서로 다른 확대/축소 변환과정을 나타낸 영상의 일 예시도이다.FIG. 4 is an example of an image showing different enlargement/reduction conversion processes according to +/- values of the x and y axes according to one embodiment of the present invention.
도 4에는 일례로 레이더 영상의 찌그러짐 현상을 보정하는 예가 도시된다. 전체적으로 원 모양의 레이더 영상이 원점으로부터 위와 아래의 크기가 다른 경우, 이를 보정하기 위해 y축의 양의 부분과 음의 부분의 확대/축소 비율을 달리하여 확대/축소 변환을 수행한다. 마찬가지로, x축의 양의 부분과 음의 부분의 확대/축소 비율을 달리하여 변환함으로써 원에 가까운 레이더 영상을 얻을 수 있다.Fig. 4 illustrates an example of correcting the distortion phenomenon of a radar image. If the overall circular radar image has different sizes above and below the origin, the enlargement/reduction conversion is performed by changing the enlargement/reduction ratio of the positive and negative parts of the y-axis to correct this. Similarly, a radar image close to a circle can be obtained by changing the enlargement/reduction ratio of the positive and negative parts of the x-axis to different sizes.
예컨대, 도 4에서는 y축의 양의 부분은 확대를 크게 y축의 음의 부분은 확대를 상대적으로 작게 하여 영상이 원에 가까워지도록 할 수 있다.For example, in Fig. 4, the positive part of the y-axis can be enlarged greatly, and the negative part of the y-axis can be enlarged relatively less, so that the image becomes closer to a circle.
또한, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전, 확대/축소, 역회전 변환과정을 나타낸 영상의 일 예시도이다.In addition, FIG. 5 is an example of an image showing a rotation, enlargement/reduction, and reverse rotation transformation process according to another embodiment of the present invention.
레이더 영상은 원 또는 타원의 모양을 갖는다. 도 5에 도시된 일 예시도와 같이 찌그러진 영상을 원 형태로 만들기 위해, 찌그러진 영상의 꼭지점(convex)을 먼저 찾아 회전 각도를 구한다. 이후, 이 영상을 꼭지점이 x축 또는 y축 상이 되는 타원이 될 수 있도록 회전한다. 그리고, 각 축 방향으로 확대/축소 이후, 위 회전각도로 다시 역회전 변환을 수행한다. 이러한 방법을 사용하면 찌그러진 영상을 원의 모양으로 변환할 수 있다.Radar images have a circular or elliptical shape. In order to make a distorted image into a circular shape, as shown in an example diagram in Fig. 5, the vertex (convex) of the distorted image is first found and the rotation angle is obtained. Then, the image is rotated so that it can become an ellipse whose vertex is on the x-axis or y-axis. Then, after zooming in/out in each axis direction, the reverse rotation transformation is performed again with the rotation angle above. Using this method, a distorted image can be converted into a circular shape.
평면확대부(400)는 Shear변환부(300)에서 출력되는 x4,y4에 대하여 x축 및 y축이 이루는 x-y평면을 확대하도록 한다. 본 실시예의 평면확대부(400)는 제5곱셈부(410), 제6곱셈부(420), 제3지연부(430), 제1선택출력부(440), 제7곱셈부(450), 제8곱셈부(460), 제4지연부(470), 제2선택출력부(480)를 포함하여 구성된다.The plane expansion unit (400) expands the x-y plane formed by the x-axis and the y-axis for x4, y4 output from the shear conversion unit (300). The plane expansion unit (400) of the present embodiment is configured to include a fifth multiplication unit (410), a sixth multiplication unit (420), a third delay unit (430), a first selection output unit (440), a seventh multiplication unit (450), an eighth multiplication unit (460), a fourth delay unit (470), and a second selection output unit (480).
제5곱셈부(410)는 x4와 x+_scale을 곱하여 x5를 출력하고 제6곱셈부(420)는 x4와 x-_scale을 곱하여 x6를 출력한다. x+_scale은 x축의 양의 평면(plane)의 확대 비율을 나타내고, x-_scale은 x축의 음의 평면(plane)의 확대 비율을 나타낸다.The fifth multiplication unit (410) multiplies x4 by x+_scale to output x5, and the sixth multiplication unit (420) multiplies x4 by x-_scale to output x6. x+_scale represents the magnification ratio of the positive plane of the x-axis, and x-_scale represents the magnification ratio of the negative plane of the x-axis.
제3지연부(430)는 x4를 4개의 클록(clock)만큼 지연시킨 x4_d4를 출력한다. 상기 지연을 위해 예커대 4개의 flip-flop을 사용할 수 있다. 제1선택출력부(440)는 x4_d4의 부호에 따라 x5와 x6 중 선택된 어느 하나를 x7으로 출력한다.The third delay unit (430) outputs x4_d4, which is x4 delayed by four clocks. For the delay, four flip-flops can be used, for example. The first selection output unit (440) outputs one of x5 and x6 as x7, depending on the sign of x4_d4.
제7곱셈부(450)는 y4와 y+_scale을 곱하여 y5를 출력하고 제8곱셈부(460)는 y4와 y-_scale을 곱하여 y6를 출력한다. y+_scale은 y축의 양의 평면(plane)의 확대 비율을 나타내고, y-_scale은 y축의 음의 평면(plane)의 확대 비율을 나타낸다. 제4지연부(470)는 y4를 4개의 클록(clock)만큼 지연시킨 y4_d4를 출력한다. 상기 지연을 위해 예컨대 4개의 flip-flop을 사용할 수 있다. 제2선택출력부(480)는 y4_d4의 부호에 따라 y5와 y6 중 선택된 어느 하나를 y7으로 출력한다.The seventh multiplication unit (450) multiplies y4 by y+_scale and outputs y5, and the eighth multiplication unit (460) multiplies y4 by y-_scale and outputs y6. y+_scale represents the magnification ratio of the positive plane of the y-axis, and y-_scale represents the magnification ratio of the negative plane of the y-axis. The fourth delay unit (470) outputs y4_d4, which is y4 delayed by four clocks. For the delay, for example, four flip-flops can be used. The second selection output unit (480) outputs one of y5 and y6 as y7, depending on the sign of y4_d4.
x,y축의 양음(+/-) 평면의 확대/축소는 좌표값의 양/음에 따라 다음과 같이 구할 수 있다. 부호 값이 0이면 양수이고 부호 값이 1이면 음수를 나타낸다. 아래 수식에서 x4_d4[12]는 12비트의 x4_d4 변수의 부호값이고, y4_d4[12]는 12비트의 y4_d4 변수의 부호값을 나타낸다. 그리고 이들 x4_d4[12], y4_d4[12]의 부호에 따라 x7,y7은 다음 수식 7 및 8과 같이 결정될 수 있다.The magnification/reduction of the +/- plane of the x, y axes can be obtained as follows depending on the positive/negative coordinate values. A sign value of 0 indicates a positive number, and a sign value of 1 indicates a negative number. In the formulas below, x4_d4[12] indicates the sign value of the 12-bit x4_d4 variable, and y4_d4[12] indicates the sign value of the 12-bit y4_d4 variable. And depending on the signs of x4_d4[12] and y4_d4[12], x7 and y7 can be determined as in the following formulas 7 and 8.
(수식 7)(Formula 7)
if(x4_d4[12] = 0), x7 = (x4 × x+_scale)[25,21~10]if(x4_d4[12] = 0), x7 = (x4 × x+_scale)[25,21~10]
else, if(x4_d4[12] = 1), x7 = (x4 × x-_scale)[25,21~10]else, if(x4_d4[12] = 1), x7 = (x4 × x-_scale)[25,21~10]
(수식 8)(Formula 8)
if(y4_d4[12] = 0), y7 = (y4 × y+_scale)[25,21~10]if(y4_d4[12] = 0), y7 = (y4 × y+_scale)[25,21~10]
else, if(y4_d4[12] = 1), y7 = (y4 × y-_scale)[25,21~10]else, if(y4_d4[12] = 1), y7 = (y4 × y-_scale)[25,21~10]
이와 같이 출력되는 x7,y7은 원점이동부(500)으로 출력된다. 상기와 같이 평면확대부(400)에서 x-y 평면에 대하여 영상을 확대하면 원점이 이동할 수 있다. 이에 원점이동부(500)에서는 영상의 원점을 x,y축 상의 원점으로 이동시킨다.The x7, y7 output in this way are output to the origin moving unit (500). As described above, when the image is enlarged in the plane expanding unit (400) with respect to the x-y plane, the origin can be moved. Accordingly, the origin moving unit (500) moves the origin of the image to the origin on the x, y axis.
원점이동부(500)는 제3가산부(510) 및 제4가산부(520)를 포함한다.The origin moving unit (500) includes a third adding unit (510) and a fourth adding unit (520).
제3가산부(510)는 상기 x7과 x_orig을 곱하여 x8을 출력하고 제4가산부(520)는 상기 y7과 y_orig을 곱하여 y8을 출력한다. 여기서, x_orig과 y_orig은 각각 원점에서 x축 방향과 y축 방향으로 얼마만큼 이동할지를 결정하기 위해 사용자에 의해 설정되는 값이다. 즉, x축, y축 방향으로 각각 어느 정도 이동시켜야 영상의 원점과 x,y축의 원점이 일치하는지를 사용자가 설정하는 것이다.The third adding unit (510) multiplies x7 by x_orig to output x8, and the fourth adding unit (520) multiplies y7 by y_orig to output y8. Here, x_orig and y_orig are values set by the user to determine how much to move from the origin in the x-axis direction and the y-axis direction, respectively. In other words, the user sets how much to move in the x-axis and y-axis directions so that the origin of the image and the origin of the x and y axes match.
예를 들어, 모니터(HDMI 1080p의 경우)의 해상도가 1920×1080이라고 하면, 원점을 모니터의 중심으로 이동시키기 위하여 x_orig 기본 값은 모니터의 가로 해상도의 절반인 960로 설정하고, y_orig 기본값은 모니터의 가로 해상도의 절반인 540으로 설정한다.For example, if the resolution of the monitor (in the case of HDMI 1080p) is 1920×1080, the default value of x_orig is set to 960, which is half of the horizontal resolution of the monitor, to move the origin to the center of the monitor, and the default value of y_orig is set to 540, which is half of the horizontal resolution of the monitor.
이러한 원점이동은 하기 수식 9로 산출할 수 있다.This origin shift can be calculated using the following equation 9.
(수식 9)(Formula 9)
x8 = x7 + x_origx8 = x7 + x_orig
y8 = y7 + y_origy8 = y7 + y_orig
원점이동부(500)에서 출력되는 x8,y8은 플립변환부(600)으로 출력된다. 플립변환부(600)는 영상을 반전시키는 과정(flip 변환)이 필요한지를 판단하여 필요한 경우에 영상을 반전시키는 변환을 수행한다. 예를 들어, ADC 영상의 원점이 상좌 끝 위치이고 모니터의 원점이 하좌 끝 위치인 경우 y축의 영상을 반전시켜야 할 경우에 사용될 수 있다. 또는 모니터를 원래 위치에 두지 않고 세워서 사용할 경우 등과 같이 영상을 반전시키는 과정이 과정이 필요한 경우에 사용될 수도 있다. 이러한 영상의 반전은 영상의 위치를 위-아래, 좌-우로 뒤집는 것을 의미한다. x,y 좌표를 바꾸는 연산도 추가로 수행할 수도 있다.The x8, y8 output from the origin moving unit (500) are output to the flip conversion unit (600). The flip conversion unit (600) determines whether a process of flipping the image (flip conversion) is necessary and, if necessary, performs a conversion to flip the image. For example, it can be used when the origin of the ADC image is at the upper left end and the origin of the monitor is at the lower left end and the image of the y-axis needs to be flipped. Or, it can be used when a process of flipping the image is necessary, such as when the monitor is not placed in its original position but is used standing up. This image flipping means flipping the position of the image up-down and left-right. An operation of changing the x, y coordinates can also be additionally performed.
플립변환부(600)는 제3감산부(610), 제5지연부(620), 제3선택출력부(630), 제4감산부(640), 제6지연부(650), 제4선택출력부(660)를 포함한다.The flip conversion unit (600) includes a third subtraction unit (610), a fifth delay unit (620), a third selection output unit (630), a fourth subtraction unit (640), a sixth delay unit (650), and a fourth selection output unit (660).
제3감산부(610)는 H_Size에서 x8를 감산하여 두 값의 차이값을 출력하고 제4감산부(640)는 V_Size에서 y8을 감산하여 두 값의 차이값을 출력한다. H_Size와 V_Size는 각각 모니터의 가로 해상도와 세로 해상도를 나타내며, 사용자에 의해 임의로 설정되어 입력될 수 있다.The third subtraction unit (610) subtracts x8 from H_Size and outputs the difference between the two values, and the fourth subtraction unit (640) subtracts y8 from V_Size and outputs the difference between the two values. H_Size and V_Size represent the horizontal and vertical resolutions of the monitor, respectively, and can be arbitrarily set and input by the user.
제5지연부(620)는 상기 x8을 2클록(clock)만큼 지연시킨 x8_d2를 출력하고 제6지연부(650)는 상기 y8을 2클록만큼 지연시킨 y8_d2를 출력한다.The fifth delay unit (620) outputs x8_d2, which delays the x8 by 2 clocks, and the sixth delay unit (650) outputs y8_d2, which delays the y8 by 2 clocks.
제3선택출력부(630)는 (H_Size - x8) 값과 x8_d2 값을 입력받아 사용자에 의해 설정되는 x_flip의 부호에 따라 선택적으로 어느 하나를 x_address로 출력한다. 그리고, 제4선택출력부(660)는 (V_Size - y8) 값과 y8_d2 값을 입력받아 사용자에 의해 설정되는 y_flip의 부호에 따라 선택적으로 어느 하나를 y_address로 출력한다. 이는 다음 수식 10 및 11과 같이 나타낼 수 있다.The third selection output unit (630) receives a value of (H_Size - x8) and a value of x8_d2 and selectively outputs one of them as x_address according to the sign of x_flip set by the user. In addition, the fourth selection output unit (660) receives a value of (V_Size - y8) and a value of y8_d2 and selectively outputs one of them as y_address according to the sign of y_flip set by the user. This can be expressed as in the following
(수식 10)(Formula 10)
if(x_flip = 1), x_address = H_Size - x8if(x_flip = 1), x_address = H_Size - x8
else, if(x_flip = 0), x_address = x8else, if(x_flip = 0), x_address = x8
(수식 11)(Formula 11)
if(y_flip = 1), y_address = V_Size - y8if(y_flip = 1), y_address = V_Size - y8
else, if(y_flip = 0), y_address = y8else, if(y_flip = 0), y_address = y8
여기서, x_flip과 y_flip은 각각 x축과 y축 방향으로 영상을 뒤집을지를 결정하는 변수로서, 1이면 뒤집고 0이면 뒤집지 않고 원래값을 유지한다. 따라서, 상기 예와 같이 영상을 뒤집을 필요가 있다고 판단되면 사용자는 x_flip을 1로 설정하여 입력하고 뒤집을 필요가 없다고 판단되면 x_flip을 0으로 설정하여 입력한다.Here, x_flip and y_flip are variables that determine whether to flip the image in the x-axis and y-axis directions, respectively. If it is 1, it is flipped, and if it is 0, it is not flipped and the original value is maintained. Therefore, if it is determined that the image needs to be flipped, as in the example above, the user inputs x_flip as 1, and if it is determined that it does not need to be flipped, the user inputs x_flip as 0.
이때, 사용자는 필요에 따라 x_flip과 y_flip을 독립적으로 설정하여 영상을 x축과 y축 모두 뒤집거나 어느 한 축만 뒤집을 수 있다.At this time, the user can independently set x_flip and y_flip as needed to flip the image along both the x-axis and the y-axis, or just one axis.
상기 x_address와 y_address는 최종적으로 변환된 디지털 영상신호가 된다. 즉, ADC변환부(10)로 입력된 XY deflection 아날로그 영상신호를 ADC변환부(10)와 좌표변환부(20)를 거쳐 최종적으로 변환된 x,y 디지털 영상데이터가 되는 것이다.The above x_address and y_address become the final converted digital image signals. That is, the XY deflection analog image signal input to the ADC conversion unit (10) becomes the final converted x, y digital image data through the ADC conversion unit (10) and coordinate conversion unit (20).
이하에서는 상기와 같은 좌표변환부(20)에서 레이더 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하는 과정에서 발생할 수 있는 문제점을 본 발명에서 해결하는 과정을 설명한다. 먼저, 입력되는 레이더 아날로그 영상신호를 디지털 영상신호로 변환하는 경우 발생하는 문제점은 하기와 같다.Below, the process of resolving problems that may occur in the process of converting a radar analog image signal into a digital image signal in the coordinate conversion unit (20) as described above in the present invention is described. First, the problems that occur when converting an input radar analog image signal into a digital image signal are as follows.
문제 1 : ADC 입력값의 원점의 위치 오류Problem 1: Origin location error of ADC input value
문제 2 : ADC 입력 값의 범위 오류Problem 2: ADC input value range error
문제 3 : 입력되는 레이더 영상이미지의 원점이 맞지 않는 현상Problem 3: The origin of the input radar image is not aligned
문제 4 : 입력되는 레이더 영상이미지의 크기가 맞지 않는 현상Problem 4: The size of the input radar image is not correct.
문제 5 : 입력되는 레이더 영상이미지가 찌그러지는 현상Problem 5: The input radar image is distorted.
문제 6 : Brilliance 신호의 안정된 구간들을 찾는 방법Problem 6: How to find stable sections of the Brilliance signal
문제 7 : XY deflection 신호들의 원점 레벨을 찾는 방법Problem 7: How to find the origin level of XY deflection signals
상기 문제들을 해결하는 방법을 예시적으로 설명하도록 한다.Let us explain with examples how to solve the above problems.
문제 1 : ADC 입력값의 원점의 위치 오류Problem 1: Origin location error of ADC input value
아날로그 레이더 입력신호는 ADC 변환과정을 거쳐 예컨대 0~4095 사이의 값으로 변환된다. 레이더 입력 영상신호의 원점이 2048 값이면 가장 바람직하지만, 실제 원점의 레이더 입력 변환 값은 2048이 아니라 다른 값이 되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해 실제 레이더 입력 원점 값을 중심 값 2048 값으로 이동시켜야 한다. 이렇게 함으로써 레이더 영상의 원점이 모니터 화면의 중심에 있게 된다. 이에 상술한 바와 같이 상기 문제 1은 ADC원점이동부(100)에 의해 해결된다.The analog radar input signal is converted into a value between 0 and 4095 through the ADC conversion process. It is most desirable if the origin of the radar input image signal is 2048, but there is a problem that the radar input conversion value of the actual origin is not 2048 but a different value. To solve this, the actual radar input origin value must be moved to the center value 2048. By doing so, the origin of the radar image is at the center of the monitor screen. Accordingly, as described above, the
문제 2 : ADC 입력 값의 범위 오류Problem 2: ADC input value range error
ADC 변환부(10)에서 출력되는 레이더 영상 데이터는 0~4095 범위를 다 사용하여 출력되면 모니터에 정확하게 맞는 영상이 되어 이상적이지만, 실제로는 이 구간의 일부분 값만 사용하게 되여 영상이 제대로 표시되지 않는 문제가 발생한다.The radar image data output from the ADC conversion unit (10) is ideally output using the entire range of 0 to 4095 to create an image that fits the monitor exactly, but in reality, only a portion of the values in this range are used, resulting in a problem where the image is not displayed properly.
이를 해결하기 위해, 레이더 ADC 출력값의 범위를 모니터에서 보기 좋은 크기의 좌표 범위들로 크기를 변환하여야 한다. 본 실시예에서는 ADC 변환된 x,y축을 각각 x축 및 y축 방향으로 확대 또는 축소하여 범위를 보정한다. 이에 상술한 바와 같이 상기 문제 2는 축방향확대/축소부(200) 및/또는 평면확대부(400)에 의해 해결된다.To solve this, the range of radar ADC output values must be converted into coordinate ranges of a size that is easy to view on a monitor. In this embodiment, the range is corrected by enlarging or reducing the ADC-converted x and y axes in the x-axis and y-axis directions, respectively. As described above, the above problem 2 is solved by the axial enlargement/reduction unit (200) and/or the planar enlargement unit (400).
문제 3 : 입력되는 레이더 영상이미지의 원점이 맞지 않는 현상Problem 3: The origin of the input radar image is not aligned
상기 문제 1을 해결하기 위하여 변환을 수행하였음에도 불구하고, 상기와 같이 변환된 레이더 영상의 원점이 모니터 중심과 맞지 않는 문제가 발생하는 경우에는 x,y축 좌표값을 이동하여 레이더 영상이미지의 원점을 모니터 중심, 즉 모니터의 원점에 맞추도록 한다. 이에 상기 문제 3은 원점이동부(500)에 의해 해결된다.In case a problem occurs in which the origin of the radar image converted as described above does not align with the center of the monitor despite the conversion being performed to solve the
문제 4 : 입력되는 레이더 영상이미지의 크기가 맞지 않는 현상Problem 4: The size of the input radar image is not correct.
상기 문제 1을 해결하기 위해 변환을 수행하였음에도 불구하고, 상기와 같이 변환된 레이어 영상의 크기가 모니터에서 보여지는 바람직한 영상의 크기와 일치하지 않는 문제가 발생할 수 있다. 이에, 상술한 바와 같이 이러한 문제 4는 축방향확대/축소부(200) 및/또는 평면확대부(400)에 의해 해결될 수 있다.Even though the conversion is performed to solve the
문제 5 : 입력되는 레이더 영상이미지가 찌그러지는 현상Problem 5: The input radar image is distorted.
입력되는 레이더 영상이미지가 찌그러져 입력되는 문제가 발생하는 경우 본 발명에서는 Shear변환부(300)에서 Shear 변환을 통해 해결된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, x축의 shear 변환 좌표는 y축 좌표와 x축의 찌그러짐 변환의 정도 m을 곱한 결과에 x축 좌표를 더함으로써, 그리고 y축의 shear 변환 좌표는 x축 좌표와 y축의 찌그러짐 변환 정도 n을 곱한 결과에 y축 좌표를 더함으로써 산출된다.In the case where a problem occurs in which the input radar image is distorted, the problem is solved through shear transformation in the shear transformation unit (300) of the present invention. That is, as illustrated in FIG. 3, the shear transformation coordinate of the x-axis is calculated by adding the x-axis coordinate to the result of multiplying the y-axis coordinate by the degree of distortion transformation m of the x-axis, and the shear transformation coordinate of the y-axis is calculated by adding the y-axis coordinate to the result of multiplying the x-axis coordinate by the degree of distortion transformation n of the y-axis.
이와 같이 산출된 x축, y축 좌표를 이용하여 찌그러진 레이더 영상이미지를 원 형상의 이미지로 변환할 수 있도록 한다. Using the x-axis and y-axis coordinates generated in this way, the distorted radar image can be converted into a circular image.
한편, 다른 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 레이더 영상이미지에서 x,y축 양의 값 부분과 음의 값 부분의 확대/축소 배율을 다르게 하여 영상이 찌그러지는 것을 해결할 수 있다. 이는 원 모양의 레이더 영상이 원점으로부터 위와 아래의 크기가 다른 경우에 y축의 양의 부분과 음의 부분의 확대/축소 비율을 달리하여 확대/축소 변환을 하는 방식이다. 물론, x축 방향도 동일하게 적용할 수 있다.Meanwhile, in another embodiment, as illustrated in FIG. 4, the image distortion can be resolved by making the enlargement/reduction ratios of the positive and negative values of the x, y axes different in the radar image. This is a method of performing enlargement/reduction conversion by making the enlargement/reduction ratios of the positive and negative parts of the y axis different in the case where the sizes of the upper and lower parts of a circular radar image are different from the origin. Of course, the same can be applied to the x-axis direction.
또 다른 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 레이더 영상이미지를 회전-확대/축소-역회전 변환방법을 통해 영상이 찌그러지는 것을 해결할 수도 있다. 이는 찌그러진 영상은 꼭지점이 축에 위치하도록 일정한 회전각도로 회전을 한 이후, 가로 및 세로의 크기가 동일하도록 확대/축소하고, 그리고 다시 원래 회전했던 회전각도로 역방향으로 역회전함으로써 실현될 수 있다. In another embodiment, as shown in Fig. 5, image distortion can be solved through a radar image rotation-magnification/reduction-reverse rotation transformation method. This can be realized by rotating the distorted image by a certain rotation angle so that the vertex is located on the axis, then enlarging/reducing the horizontal and vertical sizes so that they are the same, and then rotating it in the opposite direction to the original rotation angle.
문제 6 : Brilliance 신호의 안정된 구간들을 찾는 방법Problem 6: How to find stable sections of the Brilliance signal
Brilliance 신호는 화면에 점을 그릴지 말지를 결정하는 신호이다. 이러한 Brilliance 신호가 점을 그리는 run 구간일 때만 화면에 점을 그리도록 한다. 본 실시예에서 run 구간을 쉽게 찾는 방안이 제시된다. run 구간과 idle 구간은 일정시간 이상 값이 지속되는 특징이 있다. 따라서, 본 발명에서는 먼저 Brilliance 신호 입력값이 일정시간 이상 값이 지속되는 경우, 이 값을 일시적으로 기록해둔다. 그리고, 이 값들 중에서 두 번째로 큰 값이 idle 구간을 확인하여 Brilliance 신호가 입력되는 것으로 한다. 본 발명에서는 일정시간 이상 지속되는 값을 자동으로 확인하도록 함으로써 Brilliance 신호 중 화면에 그리는 run 구간을 쉽게 찾도록 한다. 이에 대해서는 하기에서 실시예를 통해 상세하게 설명한다.The Brilliance signal is a signal that determines whether or not to draw a dot on the screen. The dot is drawn on the screen only when the Brilliance signal is a run section for drawing a dot. In this embodiment, a method for easily finding the run section is presented. The run section and the idle section have the characteristic that the value continues for a certain period of time or longer. Therefore, in the present invention, if the Brilliance signal input value continues for a certain period of time or longer, this value is temporarily recorded. Then, the second largest value among these values is determined to be an idle section and the Brilliance signal is input. In the present invention, the run section for drawing on the screen among the Brilliance signals is easily found by automatically checking the value that continues for a certain period of time or longer. This will be described in detail through examples below.
문제 7 : XY deflection 신호들의 원점 레벨을 찾는 방법Problem 7: How to find the origin level of XY deflection signals
X deflection 신호(레이더 영상 신호의 x 좌표 신호) 값이 일정시간 이상 변하기 않는 경우 x축의 원점 값이라고 판단할 수 있다. 마찬가지로 Y deflection 신호(레이더 영상의 y 좌표 신호) 값이 일정시간 이상 변하지 않는 경우 y축 원점 값이라고 판단할 수 있다. 이를 이용하여 자동으로 레이더 출력 신호의 x,y축의 원점을 찾도록 한다.If the X deflection signal (x-coordinate signal of radar image signal) value does not change for a certain period of time, it can be determined as the origin value of the x-axis. Similarly, if the Y deflection signal (y-coordinate signal of radar image) value does not change for a certain period of time, it can be determined as the origin value of the y-axis. Using this, the origin of the x and y axes of the radar output signal is automatically found.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through preferred embodiments of the present invention.
본 발명에서는 기본적으로 XY deflection 신호를 x,y 좌표 데이터로 변환하기 위해 3가지 좌표계를 적용한다. 3가지 좌표계는 도 6과 같이 ADC 좌표계, 단위 좌표계, 모니터 좌표계이다. In the present invention, three coordinate systems are basically applied to convert XY deflection signals into x,y coordinate data. The three coordinate systems are the ADC coordinate system, the unit coordinate system, and the monitor coordinate system, as shown in Fig. 6.
레이더 영상신호가 출력되는 ADC 좌표계를 거쳐 0~4095 사이의 값으로 좌표변환이 이루어지고, 이후에 단위 좌표계를 거쳐 -1.0~1.0 사이의 값으로 좌표변환이 이루어지고, 다시 최종적으로 모니터 좌표계(본 실시예에서는 HDMI 1080p에 적용)를 거쳐 1920×1080 해상도의 좌표로 변환된다.The radar image signal is converted into coordinates between 0 and 4095 through the ADC coordinate system, then converted into coordinates between -1.0 and 1.0 through the unit coordinate system, and finally converted into coordinates with a resolution of 1920×1080 through the monitor coordinate system (applied to HDMI 1080p in this embodiment).
ADC x,y 좌표가 0~4095 사이의 값이고 모니터 좌표가 x축이 0~1919, y축이 0~1079 사이의 값일 때 좌표 변환 과정은 아래 수식 12와 같다.When the ADC x,y coordinates are values between 0 and 4095 and the monitor coordinates are values between 0 and 1919 for the x-axis and 0 and 1079 for the y-axis, the coordinate conversion process is as shown in
(수식 12)(Formula 12)
x_new = (x - 2048)/2048 × 960 + 960x_new = (x - 2048)/2048 × 960 + 960
y_new = (y - 2048)/2048 × 960 + 960y_new = (y - 2048)/2048 × 960 + 960
상기 수식은 레이더 영상의 중심이 2048에 있고 입력 영상의 크기가 모니터 화면의 크기와 맞다고 가정한 변환이다. 이 변환 과정은 도 2에 도시된 ADC원점이동부(100), 축방향확대/축소부(200), 원점이동부(500)에서 진행된다.The above formula is a conversion that assumes that the center of the radar image is at 2048 and the size of the input image matches the size of the monitor screen. This conversion process is performed in the ADC origin moving unit (100), axial expansion/reduction unit (200), and origin moving unit (500) illustrated in Fig. 2.
상기 x는 ADC 변환을 거친 x 좌표 값이고, y는 ADC 변환을 거친 y 좌표 값이다. 그리고 x_new, y_new는 도 6에서 모니터 좌표계에 의해 좌표 변환된 최종 x,y 좌표 값이다.The above x is the x-coordinate value that has undergone ADC conversion, and y is the y-coordinate value that has undergone ADC conversion. In addition, x_new and y_new are the final x, y-coordinate values that have been converted to coordinates by the monitor coordinate system in Fig. 6.
상기 수식 12은 아래 수식 13과 같이 바꿀 수 있다. The
(수식 13)(Formula 13)
x_new = (x - 2048) × 960 /2048 + 960x_new = (x - 2048) × 960 /2048 + 960
y_new = (y - 2048) × 960 /2048 + 960y_new = (y - 2048) × 960 /2048 + 960
위 수식 13에서 2048로 나누는 나눗셈은 11비트 시프트(shift) 연산으로 구현이 가능하다.In the above formula 13, division by 2048 can be implemented using an 11-bit shift operation.
한편, 레이더 영상 신호의 XY deflection 신호는 ADC 변환을 거쳐 signed 또는 unsigned 값으로 출력된다. 본 실시예에서는 예를 들어 T1사의 ADS5232 소자를 사용하고 ADC 출력값이 12비트(4096 레벨) unsigned 값으로 출력되는 경우에 대하여 설명한다. 이상적인 경우 레이더의 원점은 4096 값의 중간인 2048 값이 출력되어야 한다. 하지만, 실제로는 구현 오차 때문에 원점 값이 2048 값이 출력되지 않는다.Meanwhile, the XY deflection signal of the radar image signal is output as a signed or unsigned value after going through ADC conversion. In this embodiment, for example, the case where the ADS5232 device of T1 is used and the ADC output value is output as a 12-bit (4096 level) unsigned value is explained. In the ideal case, the origin of the radar should be output as a value of 2048, which is the middle of 4096 values. However, in reality, the origin value is not output as a value of 2048 due to an implementation error.
이에 본 발명에서는 출력된 unsigned 값이 12비트(4096 레벨)인 경우, 앞에 부호를 붙여 13비트의 signed 값으로 변환한다. 그리고 ADC 출력 원점 설정값을 ADC 출력값에서 감산하여 원점 값이 2048 값이 되도록 변환을 한다. 이를 통해 상기한 문제 1이 해결될 수 있다.Accordingly, in the present invention, when the output unsigned value is 12 bits (4096 levels), a sign is added in front to convert it into a 13-bit signed value. Then, the ADC output origin setting value is subtracted from the ADC output value to convert it so that the origin value becomes a value of 2048. Through this, the
또한, ADC 변환을 통해 출력되는 레이더 신호는 0~4095 범위로 출력되어야 이상적이지만, 실제로는 구현 오차 때문에 이 구간의 일부분 값만 출력된다. 이에, 본 발명에서는 위 signed 값으로 변환된 값을 x,y축 방향으로 확대 또는 축소하여 범위를 보정함으로써 상기한 문제 2가 해결되도록 한다.In addition, the radar signal output through ADC conversion should ideally be output in the range of 0 to 4095, but in reality, only a portion of this range is output due to implementation errors. Accordingly, in the present invention, the value converted to the signed value is expanded or reduced in the x and y directions to correct the range, thereby solving the above problem 2.
또한, 변환된 레이더 영상 원점이 모니터 중심과 맞지 않는 경우 레이더 영상 ADC 변환 값을 이동하여 원점을 모니터 중심 원점에 맞추도록 한다. 이에 따라 상기한 문제 3이 해결될 수 있다.In addition, if the converted radar image origin does not align with the center of the monitor, the radar image ADC conversion value is shifted to align the origin with the center of the monitor. Accordingly, the above problem 3 can be solved.
또한, 입력되는 레이더 영상의 크기가 모니터에 바람직하게 크기가 맞지 않는 경우 레이더 영상 신호를 각각 x,y축 방향으로 확대/축소하여 크기를 보정할 수 있다. 이로써 상기한 문제 4가 해결된다.In addition, if the size of the input radar image is not suitable for the monitor, the radar image signal can be enlarged/reduced in the x and y directions to compensate for the size. This solves the above problem 4.
한편, 입력되는 레이더 영상이 찌그러지는 문제 5는 Shear 변환을 통해 해결될 수 있다. Shear 변환은 사용자가 영상의 찌그러짐 변환의 정도에 따라 변수를 적용한다. 예컨대, x축 방향으로 찌그러짐 변환의 정도를 m, y축 방향으로 찌그러짐 변환의 정도를 n을 적용하도록 한다. 이러한 변수를 이용한 Shear 변환은 상기 수식 5와 같이 나타낼 수 있다.Meanwhile, the problem 5 of the input radar image being distorted can be solved through the Shear transformation. The Shear transformation allows the user to apply variables according to the degree of distortion transformation of the image. For example, the degree of distortion transformation in the x-axis direction is applied as m, and the degree of distortion transformation in the y-axis direction is applied as n. The Shear transformation using these variables can be expressed as in the above Equation 5.
그리고, Brilliance 신호의 안정된 구간을 찾기 위해서는 Brilliance 신호에서 run 구간과 idle 구간을 구분할 필요가 있다. 이를 위해 Brilliance 신호의 시간 변화값 또는 평균값과 지속시간(run length)를 측정한다. 시간 경과에 따른 변화값이 일정하고 지속시간이 일정시간 이상일 경우 안정된 값이라고 판단한다. 이러한 Brilliance 신호의 안정된 값들을 이용하여 신호를 그리는 좌표 구간을 결정할 수 있다. And, in order to find the stable section of the Brilliance signal, it is necessary to distinguish the run section and the idle section of the Brilliance signal. To do this, the time change value or average value and the duration (run length) of the Brilliance signal are measured. If the change value over time is constant and the duration is longer than a certain time, it is judged to be a stable value. Using these stable values of the Brilliance signal, the coordinate section for drawing the signal can be determined.
Brilliance 신호의 일 실시예가 도 7에 도시된다. 도 7에는 X deflection 신호의 값이 원점 값을 유지할 때 Y deflection 신호의 값이 양수이면 12시 방향의 신호 정보를 나타낸다. Brilliance 신호와 레이더 스트로크(radar stroke) 신호의 예를 살펴보면, Brilliance 신호는 zero, ready, run, idle의 4가지 구간으로 구별된다. 이 중 run 구간은 XY deflection 값 좌표의 점들이 그려지는 구간이고 idle 구간은 점들이 그려지지 않는 구간이다. An example of a Brilliance signal is illustrated in FIG. 7. In FIG. 7, when the value of the X deflection signal maintains the origin value and the value of the Y deflection signal is positive, signal information in the 12 o'clock direction is indicated. Looking at examples of a Brilliance signal and a radar stroke signal, the Brilliance signal is distinguished into four sections: zero, ready, run, and idle. Among these, the run section is a section in which points of XY deflection value coordinates are drawn, and the idle section is a section in which no points are drawn.
또한, idle 구간에서 그리는 점은 원점이므로, 상위 1~2 레벨을 그리는 구간으로 설정하는 방법으로 사용할 수도 있다. 이 방법을 사용할 경우 일정한 Brilliance 값 이상을 그리는 구간으로 설정하는 방법을 사용한다.Also, since the point drawn in the idle section is the origin, it can be used as a method of setting the upper 1~2 levels as the drawing section. When using this method, use a method of setting the drawing section to a certain Brilliance value or higher.
안정된 Brilliance 신호 값의 범위를 결정할 수 있으며, 이 안정된 값을 사용하여 자동으로 x,y 점을 그리는 구간 값을 결정할 수 있게 된다. 이를 통해 상기한 문제 6이 해결될 수 있다.It is possible to determine the range of stable Brilliance signal values, and use these stable values to automatically determine the interval values for drawing x,y points. This can solve the
그리고, XY deflection 신호의 시간 경과에 따른 변화값이 일정할 경우 안정되 값이라 판단하고, 이와 같이 안정된 XY deflection 신호의 값의 범위를 찾고, 이 안정된 값을 자동으로 원점으로 설정하여 사용할 수 있다. 이를 통해 상기 문제 7이 해결된다.And, if the change value of the XY deflection signal over time is constant, it is judged to be a stable value, and the range of values of such stable XY deflection signal is found, and this stable value can be automatically set as the origin and used. Through this, the above problem 7 is solved.
상기 ADC 좌표계와 모니터 좌표계의 배율이 그리 크지 않으므로 한 번 확대한 영상을 다시 확대할 경우 제대로 확대가 되지 않고 빈 줄이 생기는 현상이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서는 한번 충분한 크기로 확대한 후 계속 축소해 나가면서 보정하는 것이 바람직하다.Since the magnification ratio of the above ADC coordinate system and the monitor coordinate system is not very large, when an image that has been enlarged once is enlarged again, the image may not be enlarged properly and blank lines may appear. To prevent this, in the present invention, it is preferable to enlarge the image to a sufficient size once and then continue to reduce it while performing correction.
한편, 영상의 찌그러짐을 제거하는 방법으로서 본 발명에서는 Shear 변환을 사용한다. 본 발명은 이에 한정되지 않으면, 상술한 바와 같이 X/Y 축 양의 값 부분과 음의 값 부분의 확대/축소 배율을 다르게 사용하는 방법과, 회전-확대/축소- 역회전 변환 방법도 구현이 가능하다. Meanwhile, the present invention uses Shear transformation as a method for removing image distortion. The present invention is not limited thereto, and can also implement a method of using different enlargement/reduction ratios for the positive and negative value parts of the X/Y axes as described above, and a rotation-enlargement/reduction-reverse rotation transformation method.
그리고, 본 발명의 실시예에서는 Xilinx XC7Z030-1SBG485 FPGA 소자로 구현하여 디지털 영상신호 변환에 대하여 검증하였다. 본 일 실시예에서는 13비트의 signed 값들을 이용하여 변환을 수행하였으며, 나눗셈의 경우 shift 연산을 사용하여 구현하였다. And, in an embodiment of the present invention, the digital image signal conversion was verified by implementing it with a Xilinx XC7Z030-1SBG485 FPGA device. In this embodiment, the conversion was performed using 13-bit signed values, and division was implemented using a shift operation.
도 2에서 지연부들은 flip-flop을 사용하였으며 전체 지연시간(latency)이 20 clock이 소요되도록 하였다. 파이프라인(Pipeline) 구조로 설계되어 있어 입력 신호를 받는 throughput 은 1 clock 이며, 매 1 clock 마다 입력을 받을 수 있다. 가산부와 감산부는 2 clock 지연시간(latency)를 가지며 pipeline 되어 있다. 곱셈부는 4 clock 지연시간(latency)를 가지며, pipeline 되어 있다. Xilinx Vivado 설계 환경에서는 나눗셈을 수행하는 적절한 기술이 없어 shift 연산으로 나눗셈 기능을 대체하였다.In Fig. 2, the delay units use flip-flops and the total latency is set to 20 clocks. Since it is designed with a pipeline structure, the throughput of receiving an input signal is 1 clock, and input can be received every 1 clock. The adder and subtracter have a 2-clock latency and are pipelined. The multiplication unit has a 4-clock latency and is pipelined. In the Xilinx Vivado design environment, there is no appropriate technology to perform division, so the division function was replaced with a shift operation.
도 8은 본 발명에 따른 디지털 영상신호 변환장치에서 변환하기 이전의 레이더 영상 예시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 디지털 영상신호 변환장치에서 변환한 이후의 레이더 영상 예시도이다. 도 8에서는 영상이 제대로 표시되지 않음을 확인할 수 있고 도 9에서는 제대로 된 영상이 표시됨을 확인할 수 있다.Fig. 8 is an example of a radar image before conversion in a digital image signal conversion device according to the present invention, and Fig. 9 is an example of a radar image after conversion in a digital image signal conversion device according to the present invention. In Fig. 8, it can be confirmed that the image is not displayed properly, and in Fig. 9, it can be confirmed that the image is displayed properly.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the attached drawings, the present invention is not limited to the embodiments described above, but can be manufactured in various different forms, and a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
10 : ADC 변환부 20 : 좌표변환부
100 : ADC원점이동부 110 : 제1감산부
120 : 제2감산부 200 : 축방향확대/축소부
210 : 제1곱셈부 220 : 제2곱셈부
300 : Shear변환부 310 : 제1지연부
320 : 제3곱셈부 330 : 제1가산부
340 : 제2지연부 350 : 제4곱셈부
360 : 제2가산부 400 : 평면확대부
410 : 제5곱셈부 420 : 제6곱셈부
430 : 제3지연부 440 : 제1선택출력부
450 : 제7곱셈부 460 : 제8곱셈부
470 : 제4지연부 480 : 제2선택출력부
500 : 원점이동부 510 : 제3가산부
520 : 제4가산부 600 : 플립변환부
610 : 제3감산부 620 : 제5지연부
630 : 제3선택출력부 640 : 제4감산부
650 : 제6지연부 660 : 제4선택출력부10: ADC conversion section 20: Coordinate conversion section
100: ADC origin moving part 110: 1st reduction part
120: Second reduction section 200: Axial expansion/reduction section
210: 1st multiplication part 220: 2nd multiplication part
300: Shear conversion part 310: First delay part
320: 3rd multiplication part 330: 1st addition part
340: 2nd delay section 350: 4th multiplication section
360: Second addition 400: Planar enlargement
410: 5th multiplication part 420: 6th multiplication part
430: 3rd delay section 440: 1st selection output section
450: 7th multiplication part 460: 8th multiplication part
470: 4th delay section 480: 2nd selection output section
500: Origin moving part 510: Third addition part
520: 4th addition section 600: Flip conversion section
610: Third Reduction Department 620: Fifth Delay Department
630: 3rd selection output section 640: 4th reduction section
650: 6th delay section 660: 4th selection output section
Claims (12)
상기 변환된 x,y 좌표값의 원점을 x,y축 방향으로 이동시켜 모니터의 원점으로 이동하는 ADC원점이동부;
상기 변환된 x,y 좌표값의 범위를 상기 모니터의 해상도에 맞도록 x,y축 방향으로 확대 및 축소하는 축방향확대/축소부;
상기 변환된 x,y 좌표값에 의한 영상을 원 형상의 영상으로 변환하는 Shear 변환부;
상기 Shear 변환부에서 출력되는 영상의 x,y 좌표값이 이루는 x-y 평면을 상기 모니터의 크기에 대응하도록 확대하는 평면확대부;
상기 확대된 x-y 평면에서의 x,y 좌표값의 원점을 x,y 축방향으로 이동시켜 상기 모니터의 원점과 일치하도록 하는 원점이동부;
상기 x,y 좌표값에 의한 영상의 위치를 반전할 필요가 있는지를 판단하여 영상의 반전을 수행하는 플립변환부를 포함하고,
상기 ADC변환부는 Brilliance 신호를 입력받아 대응하는 디지털 값으로 변환하고 상기 변환된 Brilliance 디지털 값 중에서 설정된 일정시간 일정한 값이 지속되는 구간을 저장하고, 상기 저장된 구간 중 가장 큰 값을 갖는 구간을 run 구간으로 설정하고 두 번째 큰 값을 갖는 구간을 idle 구간으로 설정하는 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치.
ADC conversion unit that converts the analog XY deflection image signal of the radar into corresponding digital x,y coordinate values;
An ADC origin moving unit that moves the origin of the above-mentioned converted x, y coordinate values in the x, y-axis direction to the origin of the monitor;
An axial enlargement/reduction unit that enlarges and reduces the range of the converted x,y coordinate values in the x,y direction to match the resolution of the monitor;
A shear transformation unit that transforms an image based on the above-mentioned transformed x,y coordinate values into a circular image;
A plane expansion unit that expands the xy plane formed by the x,y coordinate values of the image output from the above Shear conversion unit to correspond to the size of the monitor;
An origin moving unit that moves the origin of the x, y coordinate values in the enlarged xy plane in the x, y axis direction so that it matches the origin of the monitor;
Includes a flip transformation unit that performs image inversion by determining whether the position of the image based on the above x, y coordinate values needs to be inverted,
The above ADC conversion unit receives a Brilliance signal, converts it into a corresponding digital value, stores a section in which a constant value continues for a set period of time among the converted Brilliance digital values, sets the section with the largest value among the stored sections as the run section, and sets the section with the second largest value as the idle section. This is an analog video signal to digital video signal conversion device.
상기 변환된 x 좌표값 및 y 좌표값은 0~4095의 범위 값을 갖는 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치.
In the first paragraph,
A device for converting analog video signals into digital video signals, wherein the converted x-coordinate values and y-coordinate values have a range of 0 to 4095.
상기 ADC원점이동부는 상기 x,y 좌표값을 상기 x,y 표값의 중심값인 2048 값으로 이동시키는 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치.
In the second paragraph,
The above ADC origin moving unit is a device for converting analog image signals into digital image signals by moving the x,y coordinate values to the 2048 value, which is the center value of the x,y table values.
상기 ADC원점이동부는,
상기 변환된 x 좌표값과 기설정된 x축 방향 원점 이동값(adc_x_orig)의 차이를 연산하여 x1 좌표값을 출력하는 제1감산부; 및
상기 변환된 y 좌표값과 기설정된 y축 방향 원점 이동값(adc_x_orig)의 차이를 연산하여 y1 좌표값을 출력하는 제2감산부; 를 포함하는 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치.
In the first paragraph,
The above ADC origin moving part is,
A first subtraction unit that calculates the difference between the above-mentioned converted x-coordinate value and the preset x-axis direction origin shift value (adc_x_orig) and outputs the x1 coordinate value; and
A digital video signal conversion device of an analog video signal, comprising: a second subtraction unit that calculates the difference between the converted y-coordinate value and a preset y-axis direction origin shift value (adc_x_orig) to output a y1 coordinate value;
상기 축방향확대/축소부는,
상기 x1 좌표값과 기설정된 x축 확대비율(x_scale)을 곱하여 x2 좌표값을 출력하는 제1곱셈부;
상기 y1 좌표값과 기설정된 y축 확대비율(y_scale)을 곱하여 y2 좌표값을 출력하는 제2곱셈부; 를 포함하는 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치.
In paragraph 4,
The above axial expansion/reduction part is,
A first multiplication unit that multiplies the above x1 coordinate value by a preset x-axis magnification ratio (x_scale) to output the x2 coordinate value;
A digital video signal conversion device of an analog video signal, comprising: a second multiplication unit that multiplies the y1 coordinate value by a preset y-axis magnification ratio (y_scale) to output a y2 coordinate value;
상기 Shear 변환부는,
상기 x2 좌표값을 설정된 클럭만큼 지연시키는 제1지연부;
상기 y2 좌표값과 기설정된 x축에 대한 영상의 찌그러짐 변환정도를 나타내는 m를 곱하여 x3 좌표값을 출력하는 제3곱셈부;
상기 제3곱셈부에서 출력된 x3 좌표값과 상기 제1지연부에서 지연된 x2 좌표값의 지연값을 더하여 x4 좌표값을 출력하는 제1가산부;
상기 y2 좌표값을 설정된 클럭만큼 지연시키는 제2지연부;
상기 x2 좌표값과 기설정된 y축에 대한 영상의 찌그러짐 변환정도를 나타내는 n를 곱하여 y3 좌표값을 출력하는 제4곱셈부;
상기 제4곱셈부에서 출력된 y3 좌표값과 상기 제2지연부에서 지연된 y2 좌표값의 지연값을 더하여 y4 좌표값을 출력하는 제2가산부;를 포함하는 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치.
In paragraph 5,
The above Shear converter is,
A first delay unit that delays the above x2 coordinate value by a set clock;
A third multiplication unit that multiplies the y2 coordinate value and m, which represents the degree of distortion of the image with respect to the preset x-axis, to output the x3 coordinate value;
A first adding unit that adds the x3 coordinate value output from the third multiplication unit and the delay value of the x2 coordinate value delayed from the first delay unit to output the x4 coordinate value;
A second delay unit that delays the above y2 coordinate value by a set clock;
A fourth multiplication unit that multiplies the x2 coordinate value by n, which represents the degree of distortion of the image for the preset y-axis, and outputs the y3 coordinate value;
A digital video signal conversion device of an analog video signal, comprising: a second adding unit that adds the y3 coordinate value output from the fourth multiplication unit and the delay value of the y2 coordinate value delayed from the second delay unit to output a y4 coordinate value.
상기 평면확대부는,
상기 x4 좌표값과 기설정된 x축에 대한 양(+)의 평면의 확대비율(x+_scale)을 곱하여 x5 좌표값을 출력하는 제5곱셈부;
상기 x4 좌표값과 기설정된 x축에 대한 음(-)의 평면의 확대비율(x-_scale)을 곱하여 x6 좌표값을 출력하는 제6곱셈부;
상기 x4 좌표값을 설정된 클럭만큼 지연시키는 제3지연부;
상기 제3지연부에서 지연된 x4 좌표값의 지연값의 부호에 따라 상기 x5 좌표값 및 x6 좌표값 중 어느 하나를 선택하여 x7 좌표값으로 출력하는 제1선택출력부;
상기 y4 좌표값과 기설정된 y축에 대한 양(+)의 평면의 확대비율(y+_scale)을 곱하여 y5 좌표값을 출력하는 제7곱셈부;
상기 y4 좌표값과 기설정된 y축에 대한 음(-)의 평면의 확대비율(y-_scale)을 곱하여 y6 좌표값을 출력하는 제8곱셈부;
상기 y4 좌표값을 설정된 클럭만큰 지연시키는 제4지연부;
상기 제4지연부에서 지연된 y4 좌표값의 지연값의 부호에 따라 상기 y5 좌표값 및 y6 좌표값 중 어느 하나를 선택하여 y7 좌표값으로 출력하는 제2선택출력부를 포함하는 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치.
In Article 6,
The above plane enlargement section is,
A fifth multiplication unit that multiplies the above x4 coordinate value and the magnification ratio (x+_scale) of the positive (+) plane for the preset x-axis to output the x5 coordinate value;
A sixth multiplication unit that multiplies the x4 coordinate value and the magnification ratio (x-_scale) of the negative (-) plane for the preset x-axis to output the x6 coordinate value;
A third delay unit that delays the above x4 coordinate value by a set clock;
A first selection output unit that selects one of the x5 coordinate value and the x6 coordinate value according to the sign of the delay value of the x4 coordinate value delayed in the third delay unit and outputs it as the x7 coordinate value;
A seventh multiplication unit that multiplies the above y4 coordinate value by the magnification ratio (y+_scale) of the positive (+) plane for the preset y-axis to output the y5 coordinate value;
An eighth multiplication unit that multiplies the above y4 coordinate value by the magnification ratio (y-_scale) of the negative (-) plane for the preset y-axis to output the y6 coordinate value;
A fourth delay unit that delays the above y4 coordinate value by a set clock;
An analog video signal to digital video signal conversion device including a second selection output unit that selects one of the y5 coordinate value and the y6 coordinate value according to the sign of the delay value of the y4 coordinate value delayed in the fourth delay unit and outputs it as a y7 coordinate value.
상기 원점이동부는,
상기 x7 좌표값에 기설정된 상기 모니터의 가로 해상도의 절반값(x_orig)을 더하여 x8 좌표값을 출력하는 제3가산부;
상기 y7 좌표값에 기설정된 상기 모니터의 세로 해상도의 절반값(y_orig)을 더하여 y8 좌표값을 출력하는 제4가산부를 포함하는 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치.
In Article 7,
The above origin moving part is,
A third adding unit that adds half the horizontal resolution of the monitor (x_orig) set to the x7 coordinate value and outputs the x8 coordinate value;
A digital video signal conversion device of an analog video signal, including a fourth adding unit that adds half the vertical resolution (y_orig) of the monitor preset to the y7 coordinate value and outputs a y8 coordinate value.
상기 가로 × 세로의 해상도는 1920 × 1080인 것을 특징으로 하는 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치.
In Article 8,
An analog video signal to digital video signal conversion device characterized in that the horizontal × vertical resolution is 1920 × 1080.
상기 플립변환부는,
상기 x8 좌표값과 상기 모니터의 가로 해상도(H_Size)와의 차이값을 연산하는 제3감산부;
상기 x8 좌표값을 기설정된 클럭만큼 지연시키는 제5지연부;
x축 방향의 영상의 반전을 결정하는 x_flip의 부호에 따라 상기 제3감산부와 상기 제5지연부의 출력 중 어느 하나를 최종 변환된 x축 좌표(x_address)로 출력하는 제3선택출력부;
상기 y8 좌표값과 상기 모니터의 세로 해상도(V_Size)와의 차이값을 연산하는 제4감산부;
상기 y8 좌표값을 기설정된 클럭만큼 지연시키는 제6지연부;
y축 방향의 영상의 반전을 결정하는 y_flip의 부호에 따라 상기 제4감산부와 제6지연부의 출력 중 어느 하나를 최종 변환된 y축 좌표(y_address)로 출력하는 제4선택출력부를 포함하는 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치.
In Article 8,
The above flip conversion part is,
A third subtraction unit that calculates the difference between the above x8 coordinate value and the horizontal resolution (H_Size) of the monitor;
A fifth delay unit that delays the above x8 coordinate value by a preset clock;
A third selection output unit that outputs one of the outputs of the third subtraction unit and the fifth delay unit as the final transformed x-axis coordinate (x_address) according to the sign of x_flip that determines the inversion of the image in the x-axis direction;
A fourth subtraction unit that calculates the difference between the above y8 coordinate value and the vertical resolution (V_Size) of the monitor;
A sixth delay unit that delays the above y8 coordinate value by a preset clock;
A digital video signal conversion device of an analog video signal, including a fourth selection output unit that outputs one of the outputs of the fourth subtraction unit and the sixth delay unit as the final converted y-axis coordinate (y_address) according to the sign of y_flip that determines the inversion of the image in the y-axis direction.
상기 run 구간에서는 상기 모니터의 화면에서 상기 최종 변환된 x_address, y_address 좌표에 대응하는 점들을 표시하고, 상기 run 구간 외 다른 구간에서는 Brilliance 신호의 입력으로 판단하여 상기 최종 변환된 x_address, y_address 좌표에 대응하는 점들을 표시하지 않는 아날로그 영상신호의 디지털 영상신호 변환장치.In Article 10,
A device for converting analog video signals into digital video signals, which displays points corresponding to the final converted x_address, y_address coordinates on the screen of the monitor during the above run section, and does not display points corresponding to the final converted x_address, y_address coordinates during other sections other than the above run section by judging that a Brilliance signal is input.
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|---|---|---|---|---|
| KR101862717B1 (en) * | 2018-02-28 | 2018-05-30 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Apparatus and method for coordinate conversion of radar displayer |
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-
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR101862717B1 (en) * | 2018-02-28 | 2018-05-30 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Apparatus and method for coordinate conversion of radar displayer |
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