KR100304590B1 - 화상 무선단말기의 초점 조정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화상 무선단말기의 초점 조정 방법 및 장치에 관한 것으로, 종래의 기술에 있어서 모터를 이용한 자동 초점 조정 장치는 저전력화를 이룰 수 없고, 관련 제어 부품의 추가로 단말기의 제작 단가가 상승하고, 소형화에 어려운 문제점이 있었고, 또한 광학적 기술을 이용하여 호상의 선명도를 조절하는 경우는 근거리 촬영시에 초점 상태가 저하되는 문제점이 있었다. 따라서, 본 발명은 피사체의 에지 성분 데이터의 합산값에 의해 초점의 상태를 판단하여 그 상태 신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력하는 상태신호에 의해 초점 상태를 표시하기 위한 오에스디 신호를 생성하여 출력하는 오에스디 출력부와; 무선단말기 통신규격에 맞춰 영상데이터를 변환하는 신호 변환부와; 상기 디스플레이부에 표시되는 초점 상태를 보면서 수동으로 렌즈를 조절할 수 있도록 하는 렌즈 조절부를 포함하여 구성하여 특별한 장치나 부품의 사용 없이 무선단말기의 디스플레이부에 표시되는 초점 상태를 보면서 수동으로 최적 초점을 조정하게 함으로써, 전력소모 없이 선명한 화질을 얻을 수 있고, 제작 단가를 낮출 수 있으며 소형화에 더욱 유리한 효과가 있다.

Description

화상 무선단말기의 초점 조정 방법 및 장치{FOCUS ADJUSTING APPARATUS AND METHOD OF WIRELESS IMAGE TERMINAL}

본 발명은 화상 무선단말기 기술에 관한 것으로, 특히 무선단말기에 부착된 카메라의 초점을 사용자에 의해 수동으로 조절할 수 있도록 하는 화상 무선단말기의 초점 조정 방법 및 장치에 관한 것이다.

최근, IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)과 같은 화상 무선단말기의 개발에 따라 선명한 동화상 전송과 사용자 편의에 필요한 기술들이 주요 쟁점으로 부각되고 있다.

특히, 휴대 및 이동이 편해야 하는 무선단말기의 특성상 소형화 및 저전력화를 구현하는 것은 물론, 최대한의 성능이 구현될 수 있도록 해야 하기 때문에 성능 개선시 추가로 사용되는 부품으로 인해 부피 및 전력소비가 커지지 않게 해야 되는 어려움이 있다.

따라서, 상기 성능 개선에 대해 종래 음성만을 전달할 수 있는 단말기에서는 깨끗한 음성을 출력하기 위한 음성처리 기술이 가장 중요했던 것과 마찬가지로 화상 무선단말기에서 가장 중요한 부분은 역시 깨끗한 화질을 전송할 수 있도록 하는 화상처리 기술에 있다고 할 것이다.

이에 따라, 본 발명에서는 화상처리 기술에서 기본이 될 수 있는 카메라 렌즈의 초점을 조절하는 기술에 관한 것으로, 소형화 및 저전력화에 대한 제약으로 인해 사용자가 수동으로 초점을 조절할 수 있도록 하는 제반 기술에 관한 것이다.

먼저, 도1은 일반적인 캠코더의 초점 조정 장치의 구성을 보인 블록도로서, 렌즈(1)를 통해 입력되는 피사체의 화상을 전기적인 신호로 변환하여 처리할 수 있도록 하는 신호 처리부(2)와; 상기 신호 처리부(2)를 통해 전기적 신호로 변환된 화상 데이터에서 에지(edge) 성분을 검출하기 위한 고역 필터부(3)와; 상기 고역 필터부(3)에 의해 검출한 에지 성분 데이터를 합산하는 데이터 덧셈부(4)와; 상기 데이터 덧셈부(4)에서 합산된 값에 의해 초점의 상태를 판단하여 그에 따른 초점 조절 동작을 수행하는 제어부(5)와; 상기 제어부(5)에서 출력되는 초점 제어 신호에 의해 모터(6a)를 구동하여 카메라 렌즈(1)를 이동시키는 모터 구동부(6)로 구성된 것으로, 이하 상기와 같이 구성된 장치의 동작 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기와 같이 모터를 이용한 캠코더의 초점 조정 방법은 피사체의 위치에 따라 캠코더 자체에서 자동으로 렌즈(1)를 이동하여 초점을 조정하는 것으로, 렌즈(1)에 촬상된 화면은 신호 처리부(2)를 거쳐 티브이(TV)나 엘씨디(LCD) 패널과 같은 디스플레이부(7)에 나타나고 또한, 그 처리된 영상 데이터는 고역 필터부(3)를 거쳐 영상 데이터에서의 고주파 성분 즉, 화면에서의 에지(edge) 성분을 필터링한다.

즉, 이 에지(edge) 성분은 정지한 피사체에 대하여 초점이 잘 맞을 경우 선명한 영상으로 영상 데이터간 에지 성분이 크게 나타나고, 그렇지 않고 초점이 잘 안맞을 경우 뿌연 영상으로 영상 데이터간 에지 성분이 작게 나타나는 특징을 보인다.

이와 같이, 고역 필터부(3)를 통과한 에지 성분 데이터를 1프레임(1/30s) 주기로데이터 덧셈부(4)에서 적분하여 제어부(5)로 전송한다.

이에 따라, 제어부(5)에서는 상기 과정을 거쳐 만들어진 데이터를 연산, 처리하여 화면의 초점 상태를 인지하고 그 값에 맞는 렌즈의 이동방향을 결정, 모터 구동부(6)에 모터 제어 신호를 인가하여 계속적으로 피사체에 대한 초점 조정 기능을 수행한다.

한편, 화상 무선단말기에 장착되는 카메라는 반드시 자기 얼굴만을 촬상하는 것이 아니라, 카메라 부분의 위치를 조정할 수 있어서 상대방의 얼굴을 보면서 자기의 모습이 아닌 다른 객체를 전송할 수 있는데, 이때 사용자가 초점 상태를 인식하고 조정할 수 있는 장치가 필요하다.

그러나, 소비 전력 및 부피가 작아야 되는 무선단말기에서 상기 캠코더와 같이 모터를 이용하여 자동 초점 조정을 하기에는 소비 전력 및 부피가 너무 커지는 문제점이 있고, 또한 렌즈의 광학적 기술을 이용하여 초점을 고정시켜 놓은 상태에서 선명한 화상을 이루도록 할 수도 있으나 근거리 촬영시 해상도가 떨어지는 문제점을 가지게 된다.

이와 같이, 상기 종래의 기술에 있어서 모터를 이용한 자동 초점 조정 장치는 저전력화를 이룰 수 없고, 관련 제어 부품의 추가로 단말기의 제작 단가가 상승하며 소형화가 어려운 문제점이 있었으며 또한 광학적 기술을 이용하여 화상의 선명도를 조절하는 경우는 근거리 촬영시에 초점 상태가 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로,무선단말기에 부착된 카메라의 초점 상태를 디스플레이부에 표시하도록 하고, 사용자가 이를 보면서 수동으로 초점을 조절할 수 있도록 함으로써 전력소모 없이 선명한 화질을 얻을 수 있고, 제작 단가를 낮출 수 있도록 하며 소형화에 더욱 유리하도록 하는 화상 무선단말기의 초점 조정 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도1은 일반적인 캠코더의 초점 조정 장치의 구성을 보인 블록도.

도2는 본 발명 화상 무선단말기의 초점 조정 장치의 구성을 보인 블록도.

도3은 본 발명에 의해 초점 조정 상태 및 방향을 표시하기 위한 오에스디의 예시도.

도4는 본 발명 화상 무선단말기의 초점 조정 과정을 보인 흐름도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

10 : 제어부 20 : 오에스디 출력부

30 : 신호 변환부 40 : 렌즈 조절부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 피사체의 에지 성분 데이터의 합산값에 의해 초점의 상태를 판단하여 그 상태 신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력하는 상태신호에 의해 초점 상태를 표시하기 위한 오에스디 신호를 생성하여 출력하는 오에스디 출력부와; 무선 단말기 통신규격에 맞춰 영상 데이터를 변환하는 신호 처리부와; 상기 디스플레이부에 표시되는 초점 상태를 보면서 수동으로 렌즈를 조절할 수 있도록 하는 렌즈 조절부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

일단, 도2는 본 발명 화상 무선단말기의 초점 조정 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 카메라 렌즈(1)를 통해 피사체의 화상을 입력받아 이를 처리하기 위한 전기적인 신호로 변환하는 과정은 일반적인 영상 처리 장치와 큰 차이가 없다.

즉, 렌즈(1)를 통해 입력되는 피사체의 화상을 전기적인 신호로 변환하여 처리할 수 있도록 하고, 오에스디 출력부(20)에서 출력한 오에스디 신호와 상대측 단말기로부터 수신한 영상을 디스플레이부(7)에 출력할 수 있는 신호 형태로 변환하는 신호 처리부(2)와; 상기 신호 처리부(2)를 통해 전기적 신호로 변환된 화상 데이터에서 에지(edge) 성분을 검출하기 위한 고역 필터부(3)와; 상기 고역 필터부(3)에 의해 검출한 에지 성분 데이터를 합산하는 데이터 덧셈부(4)와; 상기 데이터 덧셈부(4)에서 합산된 값에 의해 초점의 상태를 판단하여 그 상태 신호를 출력하는 제어부(10)와; 상기 제어부(10)에서 출력하는 상태신호에 의해 초점 상태를 표시하기 위한 오에스디 신호를 생성하여 출력하는 오에스디 출력부(20)와; 무선 단말기 통신규격에 맞춰 영상 데이터를 변환하는 신호 변환부(30)와; 상기 디스플레이부(7)에 표시된 초점 상태를 보면서 사용자에 의해 수동으로 렌즈(1)를 조절할 수 있도록 하는 렌즈 조절부(40)를 포함하여 구성한다.

이하, 상기와 같이 구성한 본 발명에 따른 일실시예의 동작 과정 및 작용을 첨부된 도4의 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

일단, 상기에서 구체적인 설명이 생략된 알에프부(8)는 사용자 단말기와 상대측 단말기간에 무선 통화가 가능하도록 무선 신호를 송수신하는 역할을 하는 부분이다.

다음, 신호 처리부(2)는 상기 알에프부(8)와 신호 변환부(30)를 통해 수신한 상대편 단말기의 화상 또는 사용자 단말기의 렌즈(1)를 통해 입력된 화상을 디스플레이부(7)에 맞게 표시될 수 있는 신호 형태로 변환하거나 전송할 수 있는 신호 형태로 변환하는 동작을 수행한다.

다음, 제어부(10)는 데이터 덧셈부(4)를 통해 합해진 피사체의 에지 성분을 입력받아 초점 상태를 판단하는 것은 도1의 경우와 같으나, 본 발명에서는 도3에 도시된바와 같이 상대편 단말기에서 전송되는 영상 데이터와 초점 상태를 표시하는 OSD신호를 디스플레이부(7)에 함께 표시할 수 있도록 한다.

그럼, 상기 사용자의 수동 조작에 의해 렌즈의 초점을 조절하는 과정을 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 렌즈(1)를 통해 처음으로 입력되는 1프레임의 화상 데이터에서 에지 정보를 검출하여 그 합산한 값을 초점 상태를 판단하기 위한 초기 데이터로 설정한다.

다음, 사용자에 의해 렌즈(1)가 조절될 때 마다 그 변화된 값들이 상기 초기 데이터 설정 과정과 마찬가지의 과정에 의해 검출되어 제어부(10)로 입력되고, 제어부(10)에서는 초기 데이터와 다음에 입력되는 데이터를 비교하여 더 큰값을 가진 쪽으로 렌즈 조정 방향을 표시한다.

예를 들어, 초기 데이터가 검출된 후 사용자가 렌즈 조절부(40)를 오른쪽으로 조작하여 새로 검출된 데이터가 상기 초기 데이터보다 작을 때는 렌즈 조절 방향을 상기 방향과 반대인 왼쪽 방향으로 표시하고, 반대로 렌즈를 조작하여 검출된 데이터가 초기 데이터보다 클 경우에는 현재 조작 방향 즉, 오른쪽 방향을 렌즈 조절 방향으로 계속 표시한다.

이와 같은 방법으로 나중에 검출된 데이터를 초기 데이터로 설정하고, 새로 검출된 데이터를 상기 초기 데이터와 비교하여 가장 큰 값(최적 초점)이 검출될 때까지 상기 과정을 반복하게 된다.

그러나, 상기 과정을 모터를 이용해 자동으로 설정되도록 하는 경우와는 달리 사람에 의해 수동으로 상기 조작을 하게 되면 미세한 조절을 하지 못하고, 최적 초점위치를 지나쳐 조절하게 되는 경우(변화하는 합산값이 계속 증가하다가 감소하는 변곡점을 통과한 경우)가 빈번하게 발생할 수 있게 되는데, 그 때는 현재 조정 방향과 반대 방향으로 미세 조정 신호를 표시한다.

따라서, 사용자는 미세 조정에 의해 상기 변곡점(최적 초점 위치)을 찾아 정확한 초점을 설정할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 화상 무선단말기의 초점 조정 방법 및 장치는 특별한 장치나 부품의 사용 없이 무선단말기의 디스플레이부에 표시되는 초점 상태를 보면서 수동으로 최적 초점을 조정하게 함으로써, 전력소모 없이 선명한 화질을 얻을 수 있고, 제작 단가를 낮출 수 있으며 소형화에 더욱 유리한 효과가 있다.

Claims (5)

1. 피사체의 에지 성분 데이터의 합산값에 의해 초점의 상태를 판단하여 그 상태 신호를 출력하는 제어부와; 상기 제어부에서 출력하는 상태신호에 의해 초점 상태를 표시하기 위한 오에스디 신호를 생성하여 출력하는 오에스디 출력부와; 상기 오에스디 출력부에서 출력한 오에스디 신호와 상대측 단말기로부터 수신한 영상을 디스플레이부에 출력할 수 있는 신호 형태로 변환하는 신호 처리부와; 상기 디스플레이부에 표시되는 초점 상태를 보면서 수동으로 렌즈를 조절할 수 있도록 하는 렌즈 조절부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 화상 무선단말기의 초점 조정 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 렌즈 조절부는 수동으로 렌즈를 전진 또는 후진시켜 초점을 조절할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 화상 무선단말기의 초점 조정 장치.
3. 처음으로 입력되는 화상 데이터에서 에지 정보를 검출하여 그 합산한 값을 초점 상태를 판단하기 위한 초기 데이터로 설정하는 제1단계와; 조정된 초점 데이터와 상기 초기 데이터를 비교하는 제2단계와; 상기 비교된 값에 의해 더 큰값을 가진 방향으로 초점 조정 방향을 표시하는 제3단계와; 상기 표시된 방향으로 조정된 초점 데이터가 이전의 초점 데이터보다 작아지는 변곡점을 검출할 때까지 상기 과정을 반복하는 제4단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 화상 무선단말기의 초점 조정 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 변곡점이 검출되면 미세 조정을 할 수 있도록 표시하고, 조정값이 소정 오차 범위 이내이면 초점 조정을 완료하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 화상 무선단말기의 초점 조정 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 초점 조정을 위한 오차 범위는 변곡점을 중심으로 렌즈 조절부의 미세 조절 성능에 따라 가변할 수 있는 것을 특징으로 하는 화상 무선단말기의 초점 조정 방법.