KR0181282B1 - 저조도 촬영시 오토 포커스 데이타 보상방법 - Google Patents

저조도 촬영시 오토 포커스 데이타 보상방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저조도 촬영시 자동게인 콘트롤(Auto Gain Control)을 거쳐 입력되는 오토 포커스 데이타를 자동 게인 콘트롤의 변화와 관계없는 오토 포커스 데이타로 보상하여 정확하고 신속하게 오토 포커스를 조정할수 있도록 하는 저조도 촬영시 오토 포커스 데이타 보상 방법에 관한 것으로, 본 발명은 캠코더의 조리개를 닫은 상태에서 자동 게인 콘트롤을 최소로 하여 오토 포커스 데이타를 읽는 노이즈 최소값 검출 단계와, 조리개를 닫은 상태에서 자동 게인 콘트롤을 최대로 하여 오토 포커스 데이타를 읽는 노이즈 최대값 검출 단계와, 조리개를 열어 현재의 자동 게인 콘트롤값을 읽는 단계와, 상기 단계에서 읽혀진 값을 이용하여 현재 오토 포커스 데이타중의 노이즈량을 구하는 현재 노이즈 검출 단계와, 읽혀진 데이타를 이용하여 자동 게인 콘트롤과 관련 없는 오토 포커스 데이타를 구하는 보상 데이타 검출 단계를 수행 시킴으로써 이루어진다.

Description

저조도 촬영시 오토 포커스 데이타 보상 방법
제1도는 오토 포커스(Auto Focus) 시스템의 개략도.
제2도는 본 발명의 오토 포커스 데이타 보정 플로우 챠트.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 렌즈부 200 : 조리개
300 : 촬상 소자 400 : 자동 게인 콘트롤
500 : 아나로그 디지탈 변환기 600 : 디지탈 신호 처리부
700 : 오토 포커스 마이콤 800 : 줌 포커스 드라이브부
900 : 조리개 콘트롤부
본 발명은 오토 포커스(Auto Focus) 기능을 채용한 캠코더 등의 오토 포커스 방법에 관한 것으로 상세하게는 저조도 촬영시 자동 게인 콘트롤(Auto Gain Control)을 거쳐 입력되는 오토 포커스 데이타를 자동 게인 콘트롤의 변화와 관계없는 오토 포커스 데이타로 보상하여 정확하고 신속하게 오토 포커스를 조정할수 있도록 하는 저조도 촬영시 오토 포커스 데이타 보정 방법에 관한 것이다.
현재 자동으로 촛점을 맞추어 주는 오토 포커스 기능을 갖춘 캠코더등의 카메라는 제1도에 도시된바와 같은 구성을 갖고 있다.
피사체로 부터의 빛을 받아 들이는 렌즈부(100)와, 렌즈부(100)를 통과한 빛의 광량을 조절하는 조리개(200)와, 조리개(200)에서 조절된 빛을 전기적 신호로 변환 시키는 전하 결합소자(Charge Coupled Device)인 촬상소자(300)와, 촬상소자(300)에서 변환된 전기적 신호를 증폭시키는 자동 게인 콘트롤(400)과, 자동 게인 콘트롤(400)에서 증폭된 신호를 디지탈 데이타로 변환시키는 아나로그 디지탈 변환기(500)와, 아나로그 디지탈 변환기(500)에서 변환된 디지탈 데이타를 신호 처리하는 디지탈 신호 처리부(600:Digital Signal Processor)와, 디지탈 신호 처리부(600)로 부터의 오토 포커스 데이타를 받아 자동 게인 콘트롤(400)과 줌 포커스 드라이브부(800) 및 조리개 콘트롤부(900)의 구동을 제어 하여 오토 포커스를 실행 시키는 오토 포커스 마이콤(700)과, 오토 포커스 마이콤(700)의 제어에 따라 줌 모터, 포커스 모터 및 조리개를 구동 시키는 줌 포커스 드라이브부(800) 및 조리개 콘트롤부(900)로 구성 되어 진다.
이러한 구성의 캠코더에서는 피사체 촬영을 위하여 렌즈부(100)을 통하여 인입되어지는 빛의 량을 조리개(200)를 조절하여 촬영에 적절한 밝기가 되도록 하고 조리개(200)에서 조절된 빛은 촬상 소자(300)에 인가 되어 전기적 신호 변환 되어지게 한다.
이때 조리개(200)를 전부 열어 주어도 신호 레벨이 적을 경우(저조도시)에는 촬영이 이루어지지 않으므로 적은 신호 레벨을 자동 게인 콘트롤(400)에서 일정레벨 이상 증폭 시킨다.
이같이 촬상 소자(300)에서 전기적 신호로 변환 되어 지고 자동 게인 콘트롤(400)에서 증폭된 신호는 아나로그 디지탈 변환기(500)에서 디지탈 신호로 변환 되어 진후 디지탈 신호 처리부(600)에 인가 된다.
디지탈 신호 처리부(600)에서는 디지탈 신호를 적절히 처리하게 되며 오토 포커스 데이타를 오토 포커스 마이콤(700)에 인가 시킨다.
디지탈 신호 처리부(600)에서 오토 포커스 마이콤(700)에 인가 시키는 오토 포커스 데이타는 아나로그 디지탈 변환기(500)에서 입력된 신호를 적절한 주파수로 하이 패스(High Pass)시켜 적분한 신호가 된다.
오토 포커스 마이콤(700)에서는 디지탈 신호 처리부(600)에서 전송된 오토 포커스 데이타를 인식하여 오토 포커스 데이타가 가장 큰값이 전송되도록 줌 포커스 드라이부(800)를 제어하여 포커스 모터를 구동 시킴으로서 오토 포커스 기능을 수행 시키게 된다.
즉 오토 포커스 데이타가 가장 큰값으로 전송되는 지점이 포커스가 정확히 맞는 지점이 되므로 오토 포커스 마이콤(700)에서 오토 포커스 데이타가 가장 큰값이 되도록 포커스 모터를 이동 시키는 것이다.
그러나 저조도시에는 조리개(200)를 전부 열어도 원하는 밝기를 얻을수 없으므로 자동 게인 콘트롤(400)을 이용하여 촬상 소자(300)에서 변환된 전기적 신호를 증폭 시켜 주므로써 원하는 신호 레벨이 되도록 한다.
이같이 저조도시 원하는 밝기의 신호를 얻기 위하여 자동 게인 콘트롤(400)을 콘트롤 하게 되면 디지탈 신호 처리부(600)에서 오토 포커스 마이콤(700)에 전송 시키는 오토 포커스 데이타는 포커스 모터를 움직이지 않아도 자동 게인 콘트롤(400)의 콘트롤에 의해 데이타값이 변하게 되며 신호와 섞인 노이즈의 량도 변하게 된다.
즉 저조도시 자동 게인 콘트롤(400)의 콘트롤에 의해 오토 포커스 데이타가 얻어지게 되므로 실제 저조도에 의한 오토 포커스 데이타와는 차이가 있게 된다.
따라서 자동 게인 콘트롤(400)의 동작시(저조도시) 얻어낸 오토 포커스 데이타를 보정 없이 그대로 오토 포커스 기능에 사용하게 되면 오토 포커스 데이타가 포커스 모터의 움직임에 의한 데이타의 변화 인지 자동 게인 콘틀롤(400)의 콘트롤에 의한 변화 인지를 알수 없이 오토 포커스를 실현 하는데 어려움이 따르게 된다.
본 발명은 상기와 같은점을 감안하여 저조도 촬영시 즉 자동 게인 콘트롤의 값이 올라가서 변화할때에 입력된 오토 포커스 데이타에서 자동 게인 콘트롤에 의한 변화분을 제거하므로써 순수한 포커스 모터의 움직임에 의한 오토 포커스 데이타의 변화만을 오토 포커스에 이용함으로써 저조도 촬영시 오토 포커스 성능을 향상시키도록 하는것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본발명은 캠코더의 조리개를 닫은 상태에서 자동 게인 콘트롤을 최소로 하여 오토 포커스 데이타를 읽는 노이즈 최소값 검출 단계와, 조리개를 닫은 상태에서 자동 게인 콘트롤을 최대로 하여 오토 포커스 데이타를 읽는 노이즈 최대값 검출 단계와, 조리개를 열어 현재의 자동 게인 콘트롤값을 읽는 단계와, 상기 단계에서 읽혀진 값을 이용하여 현재 오토 포커스 데이타중의 노이즈량을 구하는 현재 노이즈 검출 단계와, 읽혀진 데이타를 이용하여 자동 게인 콘트롤과 관련 없는 오토 포커스 데이타를 구하는 보상 데이타 검출 단계를 수행시킴으로써 이루어진다.
여기서 현재 노이즈 검출 단계는 현재 자동 게인 콘트롤값에서 자동 게인 콘트롤 최소값을 뺀값을 자동 게인 콘트롤 최대값에서 자동 게인콘트롤 최소값을 뺀값으로 나누어 준후 자동 게인 콘트롤 최대값에서의 오토 포커스 데이타에서 자동 게인 콘트롤 최소값에서의 오토 포커스 데이타를 뺀값을 곱한후 자동 게인 콘트롤 최대값에서 자동 게인콘트롤 최소값을 뺀값을 자동 게인 콘트롤 최소값에서의 오토 포커스 데이타와 곱한값에 더하여 주므로써 얻어 지게 된다.
보상 데이타 검출 단계는 현재 입력된 오토 포커스 데이타에서 현재의 노이즈량을 뺀값을 자동 게인 콘트롤 최소값에서의 오토 포커스 데이타와 곱하여 준후 현재의 노이즈량으로 나누어 주므로써 얻어내게 된다.
이러한 본 발명을 첨부된 제2도의 오토 포커스 데이타 보정 플로우 챠트에 의거 상세히 설명 하면 다음과 같다.
본발명은 저조도 촬영시 자동 게인 콘트롤 되어진 오토 포커스 데이타를 자동 게인 콘트롤의 변화에 관계없는 데이타로 보정해 주기 위한 것으로 캠코더의 조리개를 닫은 상태에서 자동 게인 콘트롤을 최소로 하여 오토 포커스 데이타를 읽는 노이즈 최소값 검출 과정과, 조리개를 닫은 상태에서 자동 게인 콘트롤을 최대로 하여 오토 포커스 데이타를 읽는 노이즈 최대값 검출 과정과, 조리개를 열어 현재의 자동 게인 콘트롤값을 읽는 과정과, 상기 단계에서 읽혀진 값을 이용하여 현재 오토 포커스 데이타중의 노이즈량을 구하는 현재 노이즈 검출 과정과, 읽혀진 데이타를 이용하여 자동 게인 콘트롤과 관련 없는 오토 포커스 데이타를 구하는 보상 데이타 검출 과정을 수행 시킴으로써 자동 게인 콘트롤의 변화에 관계 없이 오토 포커스 동작이 정확하고 신속하게 이루어 지도록 한다.
본 발명은 우선 조리개(200)를 완전히 닫아 빛이 전혀 들어오지 못하게 한다.(S11 단계)
조리개를 완전히 닫은 상태에서 자동 게인 콘트롤을 최소값으로 하고 이때의 오토 포커스 데이타를 읽는다.(S12 단계)
여기서 오토 포커스 데이타는 조리개를 닫아 빛이 들어오지 않는 상태에서 (신호 성분이 하나도 입력 되지 않는 상태)검출한 것으므로 오토 포커스 데이타의 노이즈의 최소값과 일치 한다.
조리개를 완전히 닫은 상태에서 자동 게인 콘트롤을 최대값으로 하고 이때의 오토 포커스 데이타를 읽는다.(S13 단계)
여기서 오토 포커스 데이타는 조리개를 닫아 빛이 들어오지 않는 상태에서 (신호 성분이 하나도 입력 되지 않는 상태) 검출한 것이므로 오토 포커스 데이타의 노이즈의 최대값과 일치 한다.
이같이 S12 단계와 S13 단계에서 검출한 값을 메모리 시킨 후 조리개를 정상 모드로 변환 시킨다.(S14 단계)
조리개를 정상 모드로 환원 시킨후 그때의 오토 포커스 데이타를 읽는다.(S15 단계)
이제까지 읽혀진 값과 읽을때의 자동 게인 콘트롤값을 이용하여 현재 오토 포커스 데이타중의 노이즈량을 구한다.(S16 단계)
현재 오토 포커스 데이타중의 노이즈량을 구하는 방법은 다음과 같다.
여기서 자동 게인 콘트롤의 최대값은 AGCmax, 자동 게인 콘트롤의 최소값은 AGCmin, 자동 게인 콘트롤 최소값에서의 오토 포커스 데이타(NOISE)를 NOISEmin, 자동 게인 콘트롤 최대값에서의 오토 포커스 데이타(NOISE)를 NOISEmax, 현재 자동 게인 콘트롤값을 AGCcon, 현재 오토 포커스 데이타중의 노이즈값을 NOISEnow라 하면 현재 자동 게인 콘트롤값에서의 입력된 오토 포커스 데이타중 노이즈값은 아래와 같은 식에 의하여 구해 진다.
따라서 현재 오토 포커스 데이타중 노이즈의 량은
이와같이 현재 오토 포커스 데이타중의 노이즈량이 구해지면 이를 이용하여 자동 게인 콘트롤과 관련 없는 보상시킨 오토 포커스 데이타를 얻어 낸다.(S17 단계)
자동 게인 콘트롤과 관련 없는 보상시킨 오토 포커스 데이타는 현재 입력된 오토 포커스 데이타에서 노이즈량을 제거하고 노이즈의 비율을 역으로 곱하여 주면 얻어낼수 있는 것으로 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.
여기서 현재 입력된 오토 포커스 데이타는 AF DATAnow로 나타내고 보상된 오토 포커스 데이타는 AF DATAcmp로 나타낸다.
이렇게 얻어진 오토 포커스 데이타를 이용하여 오토 포커스 기능을 수행 시키면(S18 단계)자동 게인 콘트롤과 관련이 없는 데이타 이기 때문에 오직 포커스 모터의 움직임에 관련하여 데이타가 변하기 때문에 정확한 오토 포커스를 할 수 있다.
따라서 저조도 촬영시 오토 포커스 데이타를 자동 게인 콘트롤에 관련없게 보정 시킴으로써 정확하고 신속하게 오토 포커스를 조성 할 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 오토 포커스 기능을 갖춘 촬영기의 오토 포커스 방법에 있어서, 조리개를 닫은 상태에서 자동 게인 콘트롤을 최소로 하여 오토 포커스 데이타를 읽는 노이즈 최소값 검출 단계와, 조리개를 닫은 상태에서 자동 게인 콘트롤을 최대로 하여 오토 포커스 데이타를 읽는 노이즈 최대값 검출 단계와, 조리개를 열어 현재의 자동 게인 콘트롤값을 읽는 단계와, 상기 단계에서 읽혀진 값을 이용하여 현재 오토 포커스 데이타중의 노이즈량을 구하는 현재 노이즈 검출 단계와, 읽혀진 데이타를 이용하여 자동 게인 콘트롤과 관련 없는 오토 포커스 데이타를 구하는 보상 데이타 검출 단계를 수행 시킴으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 저조도 촬영시 오토 포커스 데이타 보상 방법.
  2. 제1항에 있어서, 현재 노이즈 검출 단계의 노이즈량은 다음식에 의하여 구해 지는 것을 특징으로 하는 저조도 촬영시 오토 포커스 데이타 보상 방법.
    여기서 AGCmax는 자동 게인 콘트롤의 최대값, AGCmin는 자동 게인 콘트롤의 최소값, NOISEmin는 자동 게인 콘트롤 최소값에서의 오토 포커스 데이타(NOISE), NOISEmax는 자동 게인 콘트롤 최대값에서의 오토 포커스 데이타(NOISE), AGCcon는 현재 자동 게인 콘트롤값, NOISEnow는 현재 오토 포커스 데이타중의 노이즈값이다.
  3. 제1항에 있어서, 보상 데이타 검출 단계의 보상된 오토 포커스 데이타는 다음식에 의하여 구해 지는것을 특징으로 하는 저조도 촬영시 오토 포커스 데이타 보상 방법.
    여기서 AF DATAnow는 현재 입력된 오토 포커스 데이타, AF DATAcmp는 보상된 오토 포커스 데이타이다.
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