KR100358859B1 - 카메라 수동초점 모드에서의 자동 포커스 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카메라(camera)에 있어 자동 포커스(auto focus) 제어 방법에 관한 것으로, 특히 감시카메라와 같이, 고정된 장소에 설치되는 경우, 설치된 장소에 따라 수동초점 모드 상태에서 적응적인 자동 포커스 조정이 가능하도록 한 카메라의 수동초점 모드에서의 자동 포커스 제어 방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 카메라의 수동 초점모드 상태에서 소정의 설정된 시간동안 초점이 틀어져 있는 경우에만 자동 초점 실행이 가능하도록함에 그 특징이 있는 것으로, 또한 그 자동 초점 실행을 위한 상기 시간을 사용자가 적응적으로 설정가능하도록 하므로써, 연속적인 자동 초점 제어로 인한 모터의 신뢰성 저하 및 파손을 방지할 수 있도록 하며, 안정된 카메라 화면을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

Description

카메라 수동초점 모드에서의 자동 포커스 제어 방법{Method for automatic focus control in a camera}

본 발명은 카메라(camera)에 있어 자동 포커스(auto focus) 제어 방법에 관한 것으로, 특히 감시카메라와 같이, 고정된 장소에 설치되는 경우, 설치된 장소에 따라 수동초점 모드 상태에서 적응적인 자동 포커스 조정이 가능하도록 한 카메라의 수동초점 모드에서의 자동 포커스 제어 방법에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 카메라의 구성을 나타낸 블록도로서, 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.

렌즈부(1)와, 렌즈부(1)의 줌/포커스 렌즈 모터부(2)와, 렌즈부(1)를 통해 입력된 영상에 대한 촬상소자로서, 입력된 영상을 전기적인 영상신호로 변환시키는 반도체 광학소자(CCD; Charge Coupled Device)(3)와, CCD(3)를 구동 시키는 CCD 구동부(4)와, CCD(3)를 통해 변환된 영상신호에 대한 증폭 및 디지털 신호로 변환시키는 아날로그 신호처리부(5)와, 변환된 디지털 영상신호를 디지털 신호처리하여 모니터(8)로 영상신호를 출력하는 디지털 신호처리부(6)와, 디지털 신호처리부(6)를 제어하여 카메라의 색과 밝기를 조정하며, 줌/포커스 제어를 담당하는 제어부(7)와, 상기 CCD(3)의 동작 펄스와 NTSC/PAL 포맷에 맞는 타이밍(timming)을 발생시키는 제어타이밍 발생부(9)와, 상기 제어부(7)의 제어를 받아 줌/포커스 렌즈 모터부(2)를 동작시키는 줌/포커스 모터구동부(10)를 포함하여 구성된다.

미 설명된 부호 11은 사용자가 자동 포커스 모드 및 수동 포커스 모드를 설정하기 위한 사용자 키이입력부이다.

이와 같은 구성을 갖는 카메라에 대하여 그 동작을 설명하면 다음과 같다.

렌즈부(1)를 통해 입력된 영상은 CCD(3)를 통해 전기적인 영상신호로 변환되고, 이와 같이 변환된 영상신호는 아날로그 신호처리부(4)에서 증폭 및 디지털신호로 변환된다.

이와 같이 변환된 디지털 신호는 디지털 신호처리부(5)에서 디지털 신호처리되고, 제어부(7)의 제어를 받아 그 색과 밝기를 조정하여 모니터(8)를 통해 표시된다.

이때, 디지털 신호처리부(5)에서는 포커스 제어에 적합하도록 이미지의 에지 데이터(edge data)를 고역필터링(high pass filtering)한 적분 데이터를 제어부(7)에 제공하게 된다.

이에 따라 제어부(7)에서는 줌/포커스 모터구동부(9)를 제어하여 줌/포커스렌즈부(2)에서 포커스 렌즈를 동작시켜 입력 영상의 포커스를 맞추게 된다.

이때, 포커스 렌즈는, 원촛점(FAR)에서 근촛점(NEAR)으로 모터를 이동시키면서 디지털 신호처리부(6)에서 제공한 고역통과 필터링 적분 데이터가 피크(peak)값이 될 때 포커스 렌즈를 동작시키는 모터를 정지시키면 초점이 맞게 된다.

일반적으로, 카메라는 자동으로 초점(focus)을 제어하도록 되어 있으나, 건물 통로에서와 같이 피사체의 움직임이 빈번한 장소와 같은 경우 계속적으로 포커스 모터가 동작하게 되므로써, 포커스 모터의 수명이 단축되며, 또한 심한 경우 파손되는 문제점이 발생하게 된다.

따라서, 종래에는 설치장소에 따라서는 감시영역(촬영영역)내의 일정 거리에 포커스를 맞추고 수동모드로 설치하게 되는 바, 이러한 경우 피사체가 이동되었을 경우 초점이 일치하지 않는 화상이 모니터에 나타나게 되는 문제점이 수반된다.

본 발명에서는 이와 같은 점을 개선하고자 하는 것으로, 카메라의 수동 초점모드 상태에서 소정의 설정된 시간동안 초점이 틀어져 있는 경우에만 자동 초점 실행이 가능하도록함에 그 특징이 있는 것으로, 또한 그 자동 초점 실행을 위한 시간을 사용자가 적응적으로 설정가능하도록 하므로써, 연속적인 자동 초점 제어로 인한 모터의 신뢰성 저하 및 파손을 방지할 수 있도록 하며, 안정된 카메라 화면을 얻을 수 있도록 한 것이다.

도 1은 일반적인 카메라의 구성을 보인 블록도.

도 2는 본 발명 카메라 수동초점 모드에서의 자동 포커스 제어 방법의 실행수순의 일예를 보인 플로우챠트.

이와 같은 목적을 제공하기 위한 본 발명은,

수동 모드인가를 판별하고, 수동모드인 경우 자동 포커스 조정이 선택되어 있는 가를 판별하는 모드 판별과정과,

자동 포커스 조정이 설정되어 있을 경우 이전의 저장된 포커스 데이터와 현재의 포커스 데이터로부터 포커스 데이터의 변화율을 연산하는 과정과,

포커스 데이터의 변화율을 소정의 설정된 기준값과 비교하는 과정과,

포커스 데이터의 변화율이 소정의 설정된 기준값이상일 경우 자동초점 모드 실행 설정시간을 검색하여, 사용자가 설정한 자동초점 실행시간동안 포커스 데이터의 변화율이 기준값이상으로 유지되고 있는 가를 판단하여 자동초점제어 과정을 실행할 것인지를 판단하는 과정과,

사용자가 설정한 시간동안 포커스 데이터의 변화율이 기준값이상을 유지하게 될 경우 자동초점 제어과정을 실행하는 과정의 실행수순으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이와 같은 실행수순을 특징으로 하는 본 발명의 실행수순 및 그 작용을 도 2에 도시된 그 실시예를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명이 적용되면, 도 1에서와 같은 종래의 카메라의 사용자 키이입력부(11)에는 수동초점모드에서 자동초점모드의 실행여부를 설정(setting)하기 위한 키이와, 피사체의 변동으로 인한 자동초점 모드의 실행시간을 설정하기 위한 키이가 구성된다.

이와 같이 구성되는 사용자 키이입력부를 통하여 사용자는 수동초점 모드상태에서 자동초점의 실행이 가능한 수동초점모드내에서의 자동초점모드(이하 인터벌오토 포커스(interval auto focus) 모드라 함)를 설정할 수 있게 된다.

그러면 도 2를 참조하여 그 과정을 설명하면 다음과 같다.

수동초점모드 상태인가를 판별하게 된다.

그 설정상태가 수동초점모드 상태일 경우에는 마이컴에서는 인터벌 오토 포커스 모드의 설정상태를 나타내는 플래그(In_AF flag)의 값을 읽어, 일반적인 수동초점 모드인지, 인터벌 오토 포커스 모드인지를 판별하게 된다.

그 예로서, 여기서는 인터벌 오토 포커스 모드를 사용자가 설정하게 되면, 플래그(In_AF flag)가 '1'로 셋팅된다.

인터벌 오토 포커스 모드로 설정되어 있을 경우에는 포커스 피크 데이터의 변화율을 연산하여, 그 변화율의 정도에 따라 자동 초점 모드를 실행할 것인지를 판별하게 되는 바,

이는 현재의 구해진 포커스 피크 데이터(N_Peak_data)와 이전에 자동초점의 실행으로 저장된 포커스 피크 데이터(B_Peak_data)의 그 차(-)로부터 변화율(Delta data)을 구한다.

이와 같이 구한 포커스 피크 데이터 변화율(Delta data)과 사용자가 설정한 소정의 포커스 데이터 기준 변화율(Delta_ref)을 비교하여, 현재의 포커스 피크 데이터 변화율이 기준 변화율보다 클 경우 자동 초점모드를 실행하게 된다.

이때, 바로 자동 초점 모드를 실행하지 않고, 사용자가 설정한 소정의 지연시간후에 자동 초점 모드를 실행하게 된다.

즉, 현재의 포커스 피크 데이터 변화율이 포커스 기준 데이터 변화율보다 크게 되는 현재의 시점으로부터 시간을 카운트하게 되고, 사용자가 설정한 시간과 비교하여, 사용자가 설정한 시간까지, 현재의 포커스 피크 데이터 변화율이 포커스 기준 데이터 변화율보다 큰 상태를 유지할 경우 자동 초점 제어를 진행하게 된다.

이후, 일반적인 자동 초점 모드에서와 같이, 자동 초점 제어를 통해 초점이 맞추어진 상태의 포커스 피크 데이터를 저장하게 된다.

이와 같이 저장된 포커스 피크 데이터는 이후 자동 초점 모드를 진행함에 있어, 이전 포커스 피크 데이터로 사용되어진다.

상기에서와 같이 모든 과정이 종료되면, 카운터를 초기화하고, 다시 수동모드 상태로 설정하게 된다.

즉, 이와 같은 본 발명은 수동모드 상태에서 인터벌 오토 포커스 모드가 설정되면, 포커스 피크 데이터의 변화율의 소정의 기준 변화율 이상으로 변화하게 됨에 따라 사용자가 설정한 지연시간동안 그 상태를 유지하게 될 경우 자동 초점 모드를 진행하도록 하는 것이다.

이와 같은 포커스 데이터 및 사용자의 설정 데이터는 플래쉬 롬(flash ROM) 등과 같은 비휘발성 메모리에 저장하여, 전원의 온/오프 상태와는 상관없이 사용가능하게 된다.

이상에서와 같은 본 발명을 적용하게 되면, 어느 정도 이상 피사체의 변동이 발생하였을 경우에만 사용자가 설정한 임의의 시간후에 자동 초점 모드를 진행하게 되므로써, 장시간 동작중인 카메라에서 연속적인 자동 초점 제어로 인한 모터 신뢰성 저항 및 파손을 방지할 수 있음은 물론, 수동 모드상태에서도 자동 초점 기능에서와 같은 선명한 영상을 제공할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

Claims (1)

1. 수동 모드인가를 판별하고, 수동모드인 경우 자동 포커스 조정이 선택되어 있는 가를 판별하는 모드 판별과정과,

   상기 자동 포커스 조정이 설정되어 있을 경우 이전의 저장된 포커스 데이터와 현재의 포커스 데이터로부터 포커스 데이터의 변화율을 연산하는 과정과,

   상기 포커스 데이터의 변화율을 소정의 설정된 기준값과 비교하는 과정과,

   상기 포커스 데이터의 변화율이 상기 기준값 이상일 경우 자동초점 모드 실행 설정시간을 검색하여, 상기 포커스 데이터의 변화율이 사용자가 상기 자동초점 실행시간 동안 기준값 이상으로 유지되고 있는 가를 판단하여 자동초점 제어과정을 실행할 것인지를 판단하는 과정과,

   사용자가 설정한 상기 자동초점 실행시간 동안 상기 포커스 데이터의 변화율이 상기 기준값 이상을 유지하게 될 경우 자동초점 제어과정을 실행하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 카메라 수동초점 모드에서의 자동 포커스 제어 방법.