KR100382008B1 - 화질을 개선할 수 있는 디지털 카메라 및 그 화질 개선 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화질을 개선할 수 있는 디지털 카메라 및 그 화질 개선 방법에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 특징에 따른 디지털 카메라는 촬상 소자로부터 촬영된 영상 데이터를 디지털 영상 신호로 변환하고, 변환된 디지털 영상 신호를 신호 처리하여 저장할 수 있는 디지털 카메라로서, 촬영된 원 영상 데이터를 사용자 선택에 따라 변환할 수 있는 하나 이상의 변환 함수를 저장하는 메모리부; 촬영된 원 영상 데이터의 신호 처리 결과 데이터를 임시 저장하는 버퍼; 및 사용자에 의해 재 설정된 변환 함수를 상기 메모리부로부터 호출하여 상기 버퍼에 저장된 영상 데이터에 적용하여 영상 데이터를 변환하는 데이터 변환부를 포함한다.

본 발명은 촬영된 영상을 메모리에 저장할 때 하나 이상의 영상 변환 함수를 이용하여 영상 데이터를 기록함으로써 카메라 내부에서 촬영된 영상의 화질을 개선할 수 있으며, 다양한 형태의 변환 함수를 촬영된 영상에 적용하여 선명도 확장, 이퀄라이징, 특정 레벨 영역의 확대를 통한 역광 보정, WDR 등의 기능을 수행하는 디지털 카메라를 제공할 수 있다.

Description

화질을 개선할 수 있는 디지털 카메라 및 그 화질 개선 방법{A DIGITAL CAMERA WHICH CAN IMPROVE A PICTURE QUALITY AND THE PICTURE QUALITY IMPROVING METHOD USING THE DIGITAL CAMERA}

본 발명은 디지털 카메라에 관한 것으로서, 특히 영상 변환 함수를 이용하여 주변 환경에 따른 피사체의 화질을 개선할 수 있는 카메라 및 그 화질 개선 방법에관한 것이다.

일반적으로, 사용자가 배경이 어두운 곳에서 디지털 카메라를 이용하여 피사체를 촬영하면 촬영 영상이 어둡게 촬영되어 피사체가 잘 보이지 않는 경향이 있다. 어두운 곳에서도 피사체가 선명하게 촬영될 수 있도록 하는 방법은 플래시를 발광하여 주변 배경을 밝게 함으로써 피사체가 선명해 지도록 한다. 그러나, 플래시의 발광 시에도 촬영 영상은 밝아지지만 주변이나 멀리 보이는 배경은 잘 보이지 않는다. 사용자가 배경이 밝은 곳에서의 촬영 시에도 촬영 영상이 전반적으로 밝아지지만, 주변의 밝은 환경, 특히 역광 시에는 피사체가 어둡게 촬영되는 문제점이 있다.

디지털 카메라의 경우, 사용자가 촬영된 영상에서 특정 레벨 대역의 확대 등의 영상 편집을 할 수가 있는데, 이러한 사용자의 촬영 영상 편집을 위해서는 디지털 카메라로 촬영된 영상 데이터를 개인용 컴퓨터(PC)에 이동시켜 특정 이미지 처리 프로그램을 통해 이루어지도록 한다.

그런데, 이러한 사용자의 영상 편집은 상기 특정 이미지 처리 프로그램을 구입하여야 하며, 영상 편집 작업 또한 번거로우며, 상기 특정 이미지 처리 프로그램을 통한 원 영상의 영상 처리도 한계가 있는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 촬영된 영상을 메모리에 저장할 때 영상 변환 매핑 함수를 이용하여 영상 데이터를 기록함으로써 카메라 내부에서 화질을 개선할 수 있도록 하는 데 그 목적이있다.

또한, 다양한 형태의 변환 함수를 촬영된 영상에 적용하여 선명도 확장, 이퀄라이징, 특정 레벨 영역의 확대를 통한 역광 보정 등의 기능을 수행하는 디지털 카메라를 제공하고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.

도1은 본 발명의 실시 예에 따른 화질 개선 디지털 카메라를 나타내는 구성 블록도 이다.

도2a 및 도2b는 변환 함수의 특성 곡선을 설정하는 방법을 나타내는 그래프이다.

도3은 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 카메라의 화질 개선 방법을 나타내는 흐름도 이다.

도4는 변환 함수 설정 방법의 일례를 나타내는 흐름도 이다.

도5는 도4의 변환 함수 설정 방법을 설명하기 위한 그래프이다.

도6은 본 발명의 실시 예에 따른 화질 개선 결과를 나타내는 도면이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 화질을 개선할 수 있는 디지털 카메라는,

촬상 소자로부터 촬영된 영상 데이터를 디지털 영상 신호로 변환하고, 변환된 디지털 영상 신호를 수신해 영상 신호를 처리하여 저장할 수 있는 디지털 카메라로서,

촬영된 원 영상 데이터를 사용자 선택에 따라 변환할 수 있는 하나 이상의 변환 함수를 저장하는 메모리부;

촬영된 원 영상 데이터의 신호 처리 결과 데이터를 임시 저장하는 버퍼;

사용자에 의해 재 설정된 변환 함수를 상기 메모리부로부터 호출하여 상기 버퍼에 저장된 영상 데이터에 적용하여 영상 데이터를 변환하는 데이터 변환부

를 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 디지털 카메라를 이용한 화질 개선 방법은,

촬상 소자로부터 촬영된 영상 데이터를 디지털 영상 신호로 변환하고, 변환된 디지털 영상 신호를 수신해 영상 신호를 처리하여 저장할 수 있는 디지털 카메라를 이용한 화질 개선 방법으로서,

촬영된 영상 데이터에 대한 사용자의 변환 여부 선택을 체크하여, 영상 데이터 변환이 가능한 변환 함수를 상기 사용자가 선택한 기준값으로 수정하는 단계;

수정된 변환 함수를 촬영된 원 영상 데이터와 매칭시켜 변환하는 단계

를 포함한다.

이하에서는 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 실시 예에 따른 화질 개선 카메라를 나타내는 구성 블록도 이다.

첨부한 도1에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 화질을 개선할 수 있는 카메라는, 입력 영상을 조절하여 일정한 영상을 출력하는 렌즈로부터 출력되는 영상을 입력받아 전기 신호로 변환하여 출력하는 씨씨디(CCD : Charge Coupled Device, 100); 씨씨디(100)로부터 출력되는 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하는 A/D 컨버터(200); A/D 컨버터(200)로부터 변환된 디지털 영상 신호를 수신하여 영상 신호를 처리하고, 프레임 메모리(400)에 영상 신호를 저장하는 디지털 카메라 프로세서(DCP : Digital Camera Processor, 이하 DCP라 칭함)(300); DCP(300)에서 신호 처리된 결과 영상 신호를 수신하여 임시 저장하는 버퍼(500); DCP(300)에서 신호 처리된 영상 신호를 버퍼(500)로부터 호출하여 색 신호 처리, 영상 신호의 압축을 수행하고, 변환 특성 곡선 데이터가 저장된 프로그램 메모리(700)로부터 사용자가 선택한 변환 특성 곡선 선택 사항을 매칭 시켜 이에 따라 영상 데이터를변환하여 메모리 카드(800)에 저장하는 마이컴(Micom,600)을 포함한다.

도2a 및 도2b는 변환 함수의 특성 곡선을 설정하는 방법을 나타내는 그래프이다.

첨부한 도2a의 (1)은 아크 탄젠트형의 특성 곡선을 나타내는 그래프로서, 선명도 확장(contrast stretching)에 적용할 수 있다. 즉, 도2a의 (1)에 나타낸 아크 탄젠트형 특성 곡선의 중앙 영역을 좌로 이동시키면 도2a의 (2)의 특성 곡선을 얻을 수 있는데, 이 특성 곡선은 피사체의 배경이 어두운 경우 적용할 수 있는 특성 곡선이다. 그리고, 도2a의 (3)은 아크 탄젠트형 특성 곡선의 중앙 영역을 우로 이동시킨 특성 곡선으로서, 밝은 피사체 영상의 경우 밝은 레벨에 집중되어 있는 영상 데이터 값을 저주파 대역으로 확산시켜 보다 나은 화질을 제공할 수 있다.

변환 함수는 프로그램 메모리(700)에 저장되는데, 8비트(BIT)데이터의 경우 256 레벨이므로, 256바이트(BITE)의 메모리 영역이 필요하며, 본 발명이 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.

변환 함수는 아크 탄젠트형 함수 또는 감마( gamma )함수 또는 사용자 정의 임의의 함수를 사용할 수 있으며, 본 발명이 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.

사용자는 다양한 촬영 환경에 적절히 대응하여 변환 함수의 특성 곡선을 임의대로 설정할 수 있다. 첨부한 도2b에서와 같이, 사용자가 a, b, c, d와 같은 기준점을 설정하면, 마이컴(600)은 설정된 기준점으로부터 곡선 처리한다. 기준점의 좌표값은 디지털 카메라의 도시하지 않은 메뉴 선택부로부터 사용자의 입력 좌표값을 입력받는데, 입력된 결과로 설정된 변환 함수는 디지털 카메라의 도시하지 않은모니터를 통해 확인할 수 있으며, 사용자는 반복되는 기준점 설정과정을 통해 개선된 화질을 선택할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 화질을 개선할 수 있는 디지털 카메라의 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라의 화질 개선 방법을 나타내는 흐름도 이다.

사용자는 디지털 카메라의 도시하지 않은 모드 선택부를 조작하여 촬영 모드를 선택한다(S100).

마이컴(600)은 사용자의 모드 선택부 조작 상황을 체크하여, 사용자가 촬영된 영상을 메모리 카드(800)에 저장하는 모드를 선택하였는지를 체크한다(S110).

사용자가 피사체에 대한 촬영을 개시하면, 씨씨디(100)는 입력 영상을 조절하여 일정한 영상을 출력하는 렌즈로부터 출력되는 영상을 입력받아 전기 신호로 변환하여 A/D 컨버터(200)에 출력한다. A/D 컨버터(200)는 씨씨디(100)로부터 출력되는 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하여 DCP(300)에 전달한다. DCP(300)는 A/D 컨버터(200)로부터 변환된 디지털 영상 신호를 수신하여 영상 신호를 처리하고, 프레임 메모리(400)에 영상 신호를 저장한다. 버퍼(500)는 DCP(300)에서 신호 처리된 결과 영상 신호를 수신하여 임시 저장한다.

만일, 사용자가 촬영된 영상 데이터를 메모리 카드(800)에 저장하는 모드를 선택하였다면, 마이컴(600)은 버퍼(500)에 저장된 영상 데이터를 호출하여 메모리 카드(800)에 저장한다(S120).

마이컴(600)은 사용자가 도시하지 않은 모니터를 통해 촬영된 영상 데이터를 확인하여 변환 함수 수정 모드를 선택하는지를 체크하고(S130), 사용자가 변환 함수 수정 모드를 선택하였으면, 첨부한 도2b에서와 같은 사용자 기준점 선택 과정을 통해 프로그램 메모리(700)에 저장된 변환 함수를 수정한다(S140).

기준점 선택이 완료되면, 마이컴(600)은 기준점 선택에 따라 변환 곡선을 매끄럽게 처리하고, 처리 결과에 따라 프레임 메모리(400)에 저장된 영상 데이터를 매칭 시키며 영상 데이터를 변환한다(S150).

마이컴(600)은 프레임 메모리(400)에 저장된 변환 함수가 적용된 영상 데이터를 호출하여 메모리 카드(800)에 저장한다(S160).

DCP(300)는 변환 곡선이 적용된 영상을 신호 처리하여 모니터에 디스플레이 한다(S170).

사용자는 모니터에 디스플레이 된 영상 데이터를 확인하고, 마이컴(600)은 사용자의 영상 데이터 이상 발견에 의한 변환 함수 재 설정 모드가 선택되는지를 체크하며(S180), 만일 사용자로부터 영상 데이터의 재 설정 모드 선택이 감지되면 메모리 카드(800)에 기록하는 단계(S110)로 리턴 한다.

도4는 변환 함수 설정 방법의 일례를 나타내는 흐름도 이다.

첨부한 도4에서와 같이, 마이컴(600)은 사용자의 변환 함수 수정 모드 선택을 체크하여(S300), 변환 함수 수정 모드 선택이 감지되면 변환 함수 기준점을 설정하도록 표시하고, 사용자는 수정하고자 하는 변환 함수의 기준점 좌표값 n(x, y)을 입력한다(S310).

마이컴(600)은 사용자가 입력한 기준점 좌표값을 모드 선택부로부터 전달받아 현재 입력한 기준점 좌표값(n)이 프로그램 메모리(700)에 저장된 특정 설정값(N)과 동일한지를 체크한다(S320).

만일, 입력된 기준점 좌표값(n)이 특정 설정값(N)과 동일하면, 마이컴(600)은 사용자로부터의 모드 선택부를 통한 매끄러운 곡선(SMOOTHING)처리 선택 여부를 체크한다(S330).

만일, 사용자에 의해 입력된 기준점 좌표값(n)이 특정 설정값(N)과 동일하지 않으면, 마이컴(600)은 기준점 좌표값을 하나씩 증가시키며(S340) 사용자로 하여금 특정 설정값에 맞는 기준점 좌표값을 입력하도록 모니터에 표시한다.

사용자의 SMOOTHING 처리 모드 선택이 감지되면 선택된 기준점을 기준으로 SMOOTHING 처리한다(S350).

도5는 도4의 변환 함수 설정 방법을 설명하기 위한 그래프이다.

첨부한 도5에서는, 특정 설정값(N)이 3인 경우를 나타내는데, 사용자가 기준점 좌표값 n(x, y)의 설정에 대한 입력이 완료되면, 마이컴(600)이 기준점 좌표값을 기준으로 SMOOTHING 처리한다.

SMOOTHING 처리가 완료되면, 마이컴(600)은 처리된 변환 함수를 모니터에 디스플레이 한다(S360).

만일, 디스플레이 된 변환 함수의 만족 여부가 사용자에 의해 판단되면(S370), 마이컴(60O)은 변환 함수를 수정할 수 있다. 즉, 사용자는 만족되지 않은 변환 함수를 수정하기 위해 기준점(n)을 다시 선택하고(S380), 기준점에해당하는 좌표값 n(x, y)을 재입력한다(S390). 마이컴(600)은 사용자에 의해 재입력된 기준점으로 상기한 바와 같이 SMOOTHING 처리를 수행한다.

도6은 본 발명의 실시 예에 따른 화질 개선 결과를 나타내는 도면이다.

첨부한 도6에서와 같이, 역광의 경우 종래의 디지털 카메라는 피사체의 얼굴이 검게 나오는데, 본 발명의 실시 예와 같이 변환 함수의 적용을 통해 촬영 영상을 변환시키면 얼굴 부분에 대한 어두운 영역을 밝은 영역으로 확대시켜 줌으로써, 영상을 개선할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 하나의 실시 예에 지나지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변환 함수의 설정에 많은 변형 및 변경이 가능함은 물론이며, 본 발명이 실시 예에만 한정되는 것은 아니다.

이상에서와 같이, 본 발명의 화질을 개선할 수 있는 디지털 카메라 및 그 화질 개선 방법은 촬영된 영상을 메모리에 저장할 때 하나 이상의 영상 변환 함수를 이용하여 영상 데이터를 기록함으로써 카메라 내부에서 촬영된 영상의 화질을 개선할 수 있다.

또한, 다양한 형태의 변환 함수를 촬영된 영상에 적용하여 선명도 확장, 이퀄라이징, 특정 레벨 영역의 확대를 통한 역광 보정, WDR 등의 기능을 수행하는 디지털 카메라를 제공하고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.

Claims (6)

1. 촬상 소자로부터 촬영된 영상 데이터를 디지털 영상 신호로 변환하고, 변환된 디지털 영상 신호를 수신해 영상 신호를 처리하여 저장할 수 있는 디지털 카메라에서,

   촬영된 원 영상 데이터를 사용자 선택에 따라 변환할 수 있는 하나 이상의 변환 함수를 저장하는 메모리부;

   촬영된 원 영상 데이터의 신호 처리 결과 데이터를 임시 저장하는 버퍼;

   사용자에 의해 재 설정된 변환 함수를 상기 메모리부로부터 호출하여 상기 버퍼에 저장된 영상 데이터에 적용하여 영상 데이터를 변환하는 데이터 변환부

   를 포함하는 화질을 개선할 수 있는 디지털 카메라.
2. 촬상 소자로부터 촬영된 영상 데이터를 디지털 영상 신호로 변환하고, 변환된 디지털 영상 신호를 수신해 영상 신호를 처리하여 저장 할 수 있는 디지털 카메라를 이용한 화질 개선 방법에서,

   촬영된 영상 데이터에 대한 사용자의 변환 여부 선택을 체크하여, 영상 데이터 변환이 가능한 변환 함수를 상기 사용자가 선택한 기준값으로 수정하는 단계;

   수정된 변환 함수를 촬영된 원 영상 데이터와 매칭시켜 변환하는 단계

   를 포함하는 디지털 카메라를 이용한 화질 개선 방법.
3. 제2항에서,

   변환된 영상 데이터를 추출하여 메모리에 저장하는 단계; 및

   상기 메모리에 저장된 변환 영상 데이터를 디스플레이 하는 단계

   를 추가로 포함하는 디지털 카메라를 이용한 화질 개선 방법.
4. 제2항에서, 상기 변환 함수 수정 단계가

   상기 사용자로부터 하나 이상의 기준값의 좌표 설정 위치를 입력받는 단계;

   입력된 상기 기준값과 설정값을 비교하는 단계;

   상기 기준값이 상기 설정값에 만족되면, 상기 기준값의 좌표 설정 위치를 기준으로 상기 변환 곡선을 매끄럽게 곡선 처리하는 단계

   를 포함하는 디지털 카메라를 이용한 화질 개선 방법.
5. 제4항에서, 상기 비교 단계가

   상기 기준값이 상기 설정값보다 작으면, 상기 기준값을 한 단계 증가시켜 기준값을 비교하는 단계를 더 포함하는 디지털 카메라를 이용한 화질 개선 방법.
6. 제3항에서,

   곡선 처리된 변환 함수를 디스플레이 하는 단계;

   디스플레이 된 곡선 처리 변환 함수의 수정 요구 사항이 입력되면, 상기 사용자로부터 상기 기준값과 상기 기준값의 좌표 설정 위치를 재설정하도록 하는 단계

   를 포함하는 디지털 카메라를 이용한 화질 개선 방법.