KR100562403B1

KR100562403B1 - 디지털 카메라의 영상보정방법

Info

Publication number: KR100562403B1
Application number: KR1020030086756A
Authority: KR
Inventors: 박명훈; 박치연
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2006-03-17
Also published as: KR20050053143A

Abstract

본 발명의 디지털 카메라의 영상보정방법은, (a) 균일한 휘도의 영상을 촬영하는 단계; (b) 촬영된 영상의 각 필드별 출력신호의 레벨을 측정하고, 각 필드간의 측정 결과를 비교하는 단계; (c) 각 필드별 출력신호레벨이 소정 기준레벨로부터 소정 범위내에 들도록, 각 필드의 게인값의 비율을 조정하는 단계; 및 (d) 각 필드별 출력신호레벨이 소정 기준레벨로부터 소정 범위내에 들어간 경우에, 설정된 각 필드별 게인값의 비율을 저장하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 디지털 카메라의 영상보정방법에 의하면, CCD 와 같은 이미지 센서의 영상이 둘 이상의 필드로 나뉘어 출력이 되는 경우에, 각 필드의 출력레벨차이를 보정하여 양질의 촬영이 가능하게 된다.

Description

디지털 카메라의 영상보정방법{Image correction method for digital camera}

도 1은 본 발명의 영상보정방법이 적용될 수 있는 디지털 카메라의 일 예의 앞쪽 외형을 보여주는 도면이다.

도 2는 도 1의 디지털 카메라의 뒤쪽 외형을 보여주는 도면이다.

도 3은 도 1의 디지털 카메라의 전체적 구성을 보여주는 블록도이다.

도 4는 균일한 휘도의 광이 CCD로 입사된 경우에, 수직동기신호(VD)와 세 개의 필드를 갖는 CCD 출력 신호의 레벨을 나타낸 파형도이다.

도 5는 본 발명에 의하여 세 개의 필드를 갖는 CCD의 출력레벨(L)이 균일하게 보정된 것을 나타낸 파형도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 영상보정방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 7은 디지털 카메라에서 RGB 원색필터가 채용된 화소 센서들의 색필터 모자이크의 배열을 설명하기 위한 도면이다.

도 8은 디지털 카메라에서 Ye/Cy/G/Mg 보색필터가 채용된 화소 센서들의 색필터 모자이크의 배열을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 영상보정방법을 설명하기 위 한 플로우차트이다.

도 10은 RGB 원색필터 배열을 기준으로 설정된 분석영역의 일 예를 도시한 것이다.

도 11은 RGB 원색필터 배열을 기준으로 설정된 분석영역의 다른 예를 도시한 것이다.

도 12는 영상에 윤곽선이 존재하는 경우에, 도 9의 영상보정방법을 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 13은 도 12의 영상에서 도 9의 S200 ~ S206 단계가 수행되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 디지털 카메라에 관한 것으로서, 특히 이미지 센서의 필드별 레벨차를 보정하기 위한 디지털 카메라의 영상보정방법에 관한 것이다.

CCD 와 같은 이미지 센서의 영상이 둘 이상의 필드로 나뉘어 출력이 되는 경우에 각 필드의 출력레벨차이가 발생한다.

이러한 이미지 센서의 필드별 출력레벨 차이를 보정하는 디지털 카메라가, 일본공개특허공보 특개2002-158918에 개시되어 있다. 상기 디지털 카메라는 제1색 요소와 제2색 요소를 갖는 보색필터(Ye/Cy/G/Mg)를 사용하는 2 필드 CCD에서, 각 필드별 출력레벨의 차이가 자동초점조정 제어에 영향을 주는 것을 해결하기 위하 여, 자동초점조정시에 보색필터의 제1색 요소의 출력레벨과 제2색 요소의 출력레벨을 일치시키는 것이다. 상기 디지털 카메라는, 촬영시에 제1필드와 제2필드의 출력레벨을 일치시키고, 매 필드마다 자동초점조정을 수행하여 자동초점 조정의 시간축상의 분해능을 향상시킨다.

그러나, 상기 종래의 디지털 카메라는, 출력영상의 필드간 레벨편차를 근본적으로 보정하고, 이를 필드간 편차에 의한 화질 보정을 위한 것이 아니며, 이러한 화질 보정 기능을 수행할 수 없다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, CCD 와 같은 이미지 센서의 영상이 둘 이상의 필드로 나뉘어 출력이 되는 경우에 각 필드의 출력레벨차이를 보정하는 디지털 카메라의 영상보정방법을 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 의한 디지털 카메라의 영상보정방법은, (a) 균일한 휘도의 영상을 촬영하는 단계; (b) 상기 촬영된 영상의 각 필드별 출력신호의 레벨을 측정하고, 상기 각 필드간의 측정 결과를 비교하는 단계; (c) 상기 각 필드별 출력신호레벨이 소정 기준레벨로부터 소정 범위내에 들도록, 상기 각 필드의 게인값의 비율을 조정하는 단계; 및 (d) 상기 각 필드별 출력신호레벨이 소정 기준레벨로부터 소정 범위내에 들어간 경우에, 설정된 각 필드별 게인값의 비율을 저장하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 (b) 단계는, 상기 각 필드별로 적어도 하나 이상의 동일한 색의 화소의 출력신호의 레벨 측정 결과를 비교하는 것이 바람직하다.

상기 영상보정방법은, 수직동기신호에 맞추어, 저장된 각 필드별 게인값의 비율에 따라서, 각 필드별 게인이 설정될 수 있다.

또한 상기 영상보정방법은 둘 이상의 ISO 별로 수행되고, 각 필드별 게인값의 비율을 상기 ISO 별로 저장할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 측면에 의한 디지털 카메라의 영상보정방법은, (a) 초기게인값에 의하여 제1차촬영을 수행하는 단계; (b) 상기 제1차촬영 영상중에서, 소정 크기의 분석영역을 선택하고, 상기 선택된 영역내에서 각 필드간의 레벨차를 측정하는 단계; (c) 측정된 레벨차가 제한값 이내에 드는지를 판단하는 단계; (d) 측정된 레벨차가 제한값 이내에 들지 않는다고 판단되면, 상기 분석영역을 이동하고 상기 (b) 단계로 이동하는 단계; (e) 측정된 레벨차가 제한값 이내에 든다고 판단되면, 필드별 게인값을 조정하는 단계; 및 (g) 상기 조정된 필드별 게인값에 의하여 제2차촬영을 수행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 (b) 단계에 있어서, 상기 분석영역의 크기는, 세로방향으로 적어도 필드개수 이상의 크기를 갖고, 가로방향으로 상기 분석영역내에 포함된 각 필드마다 동일한 색의 화소가 동일한 개수 포함되도록 결정될 수 있다. 상기 (b) 단계에 있어서, 상기 분석영역내에 각 필드마다 동일한 색의 화소가 둘 이상 포함된 경우, 상기 둘 이상의 화소의 출력레벨을 평균하여 각 필드간에 비교할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 디지털 카메라의 영상보정방법의 구 성 및 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 카메라(1)의 앞쪽에는, 마이크로폰(MIC), 셀프-타이머 램프(11), 플래시(12), 셔터 버튼(13), 모드 다이얼(14), 기능-선택 버튼(15), 촬영-정보 표시부(16), 뷰 파인더(17a), 기능-블록 버튼(18), 플래시-광량 센서(19), 렌즈부(20), 및 외부 인터페이스부(21)가 있다.

셀프-타이머 램프(11)는 셀프-타이머 모드인 경우에 셔터 버튼(13)이 눌려진 시점으로부터 셔터가 동작하는 시점 까지의 설정 시간 동안 동작한다. 모드 다이얼(14)은, 각종 모드들 예를 들어, 정지영상 촬영 모드, 야경 촬영 모드, 동영상 촬영 모드, 재생 모드, 컴퓨터 연결 모드, 및 시스템 설정 모드를 사용자가 선택하여 설정하는 데에 사용된다. 기능-선택 버튼(15)은 사용자가 디지털 카메라(1)의 동작 모드들 예를 들어, 정지영상 촬영 모드, 야경 촬영 모드, 동영상 촬영 모드, 및 재생 모드 중의 어느 하나를 선택하는 데에 사용된다. 촬영-정보 표시부(16)는 촬영과 관련된 각 기능의 정보가 표시된다. 기능-블록 버튼(18)은 촬영-정보 표시부(16)에 디스플레이된 각 기능을 사용자가 선택하는 데에 사용된다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 카메라(1)의 뒤쪽에는, 스피커(SP), 전원 버튼(31), 모니터 버튼(32), 자동-초점 램프(33), 뷰 파인더(17b), 플래시 대기 램프(34), 디스플레이 패널(35), 확인/삭제 버튼(36), 엔터/재생 버튼(37), 메뉴 버튼(38), 광각(wide angle)-줌(zoom) 버튼(39w), 망원(telephoto)-줌 버튼(39t), 상향-이동 버튼(40up), 우향-이동 버튼(40ri), 하향-이동 버튼(40lo), 및 좌향-이동 버튼(40le)이 있다.

모니터 버튼(32)은 사용자가 디스플레이 패널(35)의 동작을 제어하는 데에 사용된다. 예를 들어, 사용자가 모니터 버튼(32)을 첫번째로 누르면 디스플레이 패널(35)에 피사체의 영상 및 그 촬영 정보가 디스플레이되고, 두번째로 누르면 디스플레이 패널(35)에 피사체의 영상만이 디스플레이되며, 세번째로 누르면 디스플레이 패널(35)에 인가되는 전원이 차단된다. 자동-초점 램프(33)는 자동 포커싱 동작이 완료된 때에 동작한다. 플래시 대기 램프(34)는 플래시(도 1의 12)가 동작 대기 상태인 경우에 동작한다. 확인/삭제 버튼(36)은 사용자가 각 모드를 설정하는 과정에서 확인 버튼 또는 삭제 버튼으로 사용된다. 엔터/재생 버튼(37)은 사용자로부터의 데이터를 입력하거나, 재생 모드에서의 정지 또는 재생 등의 기능을 위하여 사용된다. 메뉴 버튼(38)은 모드 다이얼(14)에서 선택된 모드의 메뉴를 디스플레이하는 데에 사용된다. 상향-이동 버튼(40up), 우향-이동 버튼(40ri), 하향-이동 버튼(40lo), 및 좌향-이동 버튼(40le)도 사용자가 각 모드를 설정하는 과정에서 사용된다.

도 3을 참조하여, 도 1의 디지털 카메라(1)의 전체적 구성을 설명하면 다음과 같다.

렌즈부와 필터부를 포함한 광학계(OPS)는 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리한다. 광학계(OPS) 안의 렌즈부는 줌 렌즈, 포커스 렌즈, 및 보상 렌즈를 포 함한다.

CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)의 광전 변환부(OEC)는 광학계(OPS)로부터의 빛을 전기적 아날로그 신호로 변환시킨다. 여기서, 디지털 신호 처리기(507)는 타이밍 회로(502)를 제어하여 광전 변환부(OEC)와 아날로그-디지털 변환부(501)의 동작을 제어한다. 아날로그-디지털 변환부로서의 CDS-ADC(Correlation Double Sampler and Analog-to-Digital Converter) 소자(501)는, 광전 변환부(OEC)로부터의 아날로그 신호를 처리하여, 그 저주파 노이즈를 제거하고 증폭기(미도시)에 의해 진폭을 조정한 후, 디지털 신호로 변환시킨다. 디지털 신호 처리기(507)는 CDS-ADC 소자(501)로부터의 디지털 신호를 처리하여 휘도 및 색도 신호로 분류된 디지털 영상 신호를 발생시킨다.

DRAM(Dynamic Random Access Memory, 504)에는 디지털 신호 처리기(507)로부터의 디지털 영상 신호가 일시 저장된다. EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, 505)에는 디지털 신호 처리기(507)의 동작에 필요한 알고리듬 및 설정 데이터가 저장된다. 메모리 카드 인터페이스(506)에는 사용자의 메모리 카드가 착탈된다.

디지털 신호 처리기(507)로부터의 디지털 영상 신호는 LCD 구동부(514)에 입력되고, 이로 인하여 칼라 LCD 패널(35)에 영상이 디스플레이된다.

한편, 디지털 신호 처리기(507)로부터의 디지털 영상 신호는, USB(Universal Serial Bus) 접속부(21a) 또는 RS232C 인터페이스(508)와 그 접속부(21b)를 통하여 직렬 통신으로써 전송될 수 있고, 비데오 필터(509) 및 비데오 출력부(21c)를 통하여 비데오 신호로서 전송될 수 있다.

오디오 처리기(513)는, 마이크로폰(MIC)으로부터의 음성 신호를 디지털 신호 처리기(507) 또는 스피커(SP)로 출력하고, 디지털 신호 처리기(507)로부터의 오디오 신호를 스피커(SP)로 출력한다.

사용자 입력부(INP)에는, 셔터 버튼(도 1의 13), 모드 다이얼(도 1의 14), 기능-선택 버튼(도 1의 15), 기능-블록 버튼(도 1의 18), 모니터 버튼(도 2의 32), 확인/삭제 버튼(도 2의 36), 엔터/재생 버튼(도 2의 37), 메뉴 버튼(도 2의 38), 광각-줌 버튼(도 2의 39w), 망원-줌 버튼(도 2의 39t), 상향-이동 버튼(도 2의 40up), 우향-이동 버튼(도 2의 40ri), 하향-이동 버튼(도 2의 40lo), 및 좌향-이동 버튼(도 2의 40le)을 포함한다.

마이크로제어기(512)는 렌즈 구동부(510)를 제어하고, 이에 따라 줌 모터(M_Z), 포커스 모터(M_F), 및 조리개(aperture) 모터(M_A)가 광학계(OPS) 안의 줌 렌즈, 포커스 렌즈, 및 조리개를 각각 구동한다. 마이크로제어기(512)에 의하여 구동되는 발광부(LAMP)에는, 셀프-타이머 램프(11), 자동-초점 램프(도 2의 33) 및 플래시 대기 램프(도 2의 34)가 포함된다. 한편, 마이크로제어기(512)는 플래시-광량 센서(19)로부터의 신호에 따라 플래시 제어기(511)의 동작을 제어하여 플래시(12)를 구동한다.

본 발명이 적용될 수 있는 디지털 카메라는, 도 1 내지 도 3의 구성요소들을 모두 구비하여야 하는 것은 아니며, 당업자라면 사양에 따라 그 구성요소 중 일부가 삭제되거나, 또 다른 구성요소가 추가되거나, 일부 구성요소가 변형될 수 있음을 이해할 것이다.

도 4는 균일한 휘도의 광이 CCD로 입사된 경우에, 수직동기신호(VD)와 세 개의 필드를 갖는 CCD 출력 신호의 레벨을 나타낸 파형도이다. CCD 각 필드는 라인별로 시간차를 두고 출력된다. 도 4를 참조하면, 모든 필드에 균일한 휘도의 광이 입사되었음에도 불구하고, 제1필드 내지 제3필드의 CCD 출력 레벨이 L1>L2>L3 의 크기 순서를 갖는 것을 알 수 있다. 이와 같이 필드간 출력레벨차이가 발생하는 것은, CCD 의 구조적, 전기적 특성 즉 모든 셀을 동일한 조건으로 제조할 수 없는 것에 기인한다. 또한 필드간 출력레벨차이가 발생하는 것은 CCD에 형성된 전하우물이 시간의 경과에 의하여 낮아지는 것에 기인하기도 한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 영상보정방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 도 5의 균일한 출력레벨을 구현하기 위한 것이다. 도 6의 실시예는, 생산단계에서 각 CCD 필드별 출력레벨을 측정하여, 각 필드별 출력레벨을 균일하게 하도록 각 필드의 게인비를 결정한다.

도 6을 참조하면 먼저, 균일한 휘도의 영상을 촬영한다(S100 단계). S100 단계는, 균일한 휘도의 표준 뷰어(viewer)를 촬영함으로써 수행될 수 있다. 촬영전에 CCD 의 출력이 최대 출력 대비 소정비율 예컨대 60% 내지 70% 가 되도록 조명, 조 리개, 노출시간 등을 조정하는 준비과정을 거칠 수 있다.

S100 단계 후에, 이미지 센서의 필드별 출력신호의 레벨차이를 측정한다(S102 단계). 필드별 출력신호의 레벨차이는, 각 필드간 동일한 색필터가 배열된 화소의 출력값을 비교함에 의하여 측정될 수 있다. 동일한 색필터가 배열된 하나 또는 그 이상의 화소 출력값 또는 그 평균값을 측정하는 것에 의하여 S102 단계가 수행될 수 있다. 그러나 이러한 고려 없이 각 필드별로 모든 화소값을 측정하여 S102 단계가 수행될 수도 있다.

S102 단계 후에, 필드별 출력신호 레벨차가 감소하는 방향으로 필드별 게인을 조정한다(S104 단계). S104 단계는 동일한 색필터 배열을 갖는 필드간에 게인비율을 결정하기 위하여 수행되는 것이 바람직하다. 만일, 색필터 배열이 다른 필드간에는, 각 필드별로 출력레벨이 기준 레벨에 근접하도록 게인을 조정하는 것이 바람직하다.

S104 단계 후에, 필드간 출력레벨차이가 소정범위내에 드는가를 판단한다(S106 단계). S104 단계의 게인 조정 결과, 동일한 색필터로 구성된 필드간에는 도 5에 도시된 바와 같이 출력레벨이 동일하게 되는 것이 가장 바람직하다. 그러나, 디지털 카메라의 사양에 따라 적정 오차를 허용하여, 필드별 출력레벨이 동일하지는 않더라도 소정 범위내에 들어가면, 게인 조정과정을 종료하도록 구현할 수 있다.

만일 필드간 출력레벨차이가 소정범위내에 드는 경우에는, 각 필드별 게인의 비율을 저장한다(S108 단계).

한편 도 6의 영상보정방법은, ISO 별로 게인 테이블을 결정하도록 수행될 수 있다. 다시말해 디지털 카메라의 ISO 별로 도 6에 도시된 영상보정방법을 반복 수행함으로써, ISO별 각 필드별 게인비 테이블을 결정할 수 있으며, 그 일 예는 아래의 표 1과 같다. 아래의 표 1에서, 'ISO100'이란 촬영-감도가 100임을 의미하고, 'ISO200'이란 'ISO100'보다 높은 촬영-감도 200임을 의미하며, 'ISO400'이란 'ISO200'보다 높은 촬영-감도 400임을 의미한다.

촬영-감도	제1필드	제2필드	제3필드
ISO100	5dB	6dB	7dB
ISO200	11dB	13dB	15dB
ISO400	17dB	20dB	23dB

도 3을 참조하면, 아날로그-디지털 변환부로서의 CDS-ADC(Correlation Double Sampler and Analog-to-Digital Converter) 소자(501)는, CCD 를 포함하는 광전 변환부(OEC)로부터의 아날로그 신호를 처리하여, 그 저주파 노이즈를 제거하고 게인을 조정한 후, 디지털 신호로 변환시킨다. 본 발명에 있어서, 도 6의 과정에 의하여 생산단계에서 저장된 각 CCD 필드별 게인비는, 사용자가 촬영을 수행할 때, 타이밍 회로(502)에 의한 소정 타이밍 예컨대 수직동기신호(VD)에 맞추어 적용될 수 있다.

도 7의 RGB 원색필터가 채용된 경우에, 도 6에 도시된 영상보정방법을 수행함에 있어서, 각 필드별 레벨차이는 각 필드에 동일하게 존재하는 화소 예컨대 G(green) 화소들의 적어도 하나 이상의 출력값 또는 그 평균값의 비교에 의하여 측정될 수 있다. 이 경우, 각 필드의 출력차이가 영이 되도록 필드별 게인비를 결정 하고 이를 저장하면 된다.

또한, 도 7의 RGB 원색필터가 채용된 경우에, 도 6에 도시된 영상보정방법을 수행함에 있어서, 각 필드별 레벨차이는 각 필드의 출력값의 평균값을 그대로 측정할 수도 있다. 이 경우, 동일한 색배열의 필드들 예컨대 R(red)과 G(green)으로 구성된 제1필드와 제3필드의 출력차이가 영이 되도록 필드별 게인비를 결정할 수 있다. 또한 G(green)와 B(blue)로 구성된 제2필드와 제4필드의 출력차이가 영이 되도록 필드별 게인비를 결정할 수 있다. 이 때, 홀수필드와 짝수필드의 출력차이가, RG와 GB의 색차에 의한 출력레벨을 고려하여, 소정 범위 이내에 들도록 각 필드별 게인비를 결정할 수 있다.

도 8의 Ye/Cy/G/Mg 보색필터가 채용된 경우에, 도 6에 도시된 영상보정방법을 수행함에 있어서, 각 필드별 레벨차이는 각 필드의 출력값의 평균값을 그대로 측정할 수도 있다. 이 경우, 동일한 색배열의 필드들 예컨대 Ye(yellow)와 Cy(cyan)로 구성된 제1필드와 제3필드의 출력차이가 영이 되도록 필드별 게인비를 결정할 수 있다. 또한 G(green)와 Mg(magenta)로 구성된 제2필드와 제4필드의 출력차이가 영이 되도록 필드별 게인비를 결정할 수 있다. 이 때, 홀수필드와 짝수필드의 출력차이가, Ye/Cy와 G/Mr의 색차에 의한 출력레벨을 고려하여, 소정 범위 이내에 들도록 각 필드별 게인비를 결정할 수 있다. 또한, 홀수필드와 짝수필드 각각이 각기 다른 기준레벨을 갖고, 홀수필드와 짝수필드의 출력레벨이 상기 각각의 기준 레벨에 도달하도록 게인비를 결정할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 영상보정방법을 설명하기 위한 플로우차트이다. 도 9의 실시예는, 사용자가 셔터를 눌러 촬영을 시도한 경우에 수행될 수 있는 영상보정방법이다.

도 9를 참조하면, 먼저 초기 게인값에 의하여 1차 촬영을 수행한다(S200 단계).

S200 단계 후에, 소정 크기의 분석영역에서 각 필드간 출력신호의 레벨차이를 측정한다(S202 단계). 필드간 출력신호의 레벨차이는, 각 필드간 동일한 색필터가 배열된 화소의 출력값을 비교함에 의하여 측정될 수 있다. 동일한 색필터가 배열된 하나 또는 그 이상의 화소 출력값 또는 그 평균값을 측정하는 것에 의하여 S202 단계가 수행될 수 있다. 그러나 이러한 고려 없이 각 필드별로 모든 화소값을 측정하여 S202 단계가 수행될 수도 있다.

여기서 분석영역은 필드간 레벨차이를 측정하는 샘플영역이다. 도 9의 실시예에 있어서, 분석영역은 적정한 크기를 가져야 한다. 분석영역이 너무 넓으면, 피사체 자체의 영상차이로 인하여 영상보정결과가 원영상을 심하게 왜곡할 수 있다. 분석영역의 크기는, 세로방향으로 적어도 필드개수 이상의 크기를 갖고, 가로방향으로 상기 분석영역내에 포함된 각 필드마다 동일한 색의 화소가 동일한 개수 포함되도록 결정되는 것이 바람직하다. 또한, 분석영역내에 각 필드마다 동일한 색의 화소가 둘 이상 포함된 경우, 상기 둘 이상의 화소의 출력레벨을 평균하여 각 필드간에 비교할 수 있다. 적적한 분석영역의 예는 도 10 및 도 11에서 설명하기로 한 다.

S202 단계 후에, 필드간 레벨차이가 제한값이내인가를 판단한다(S204 단계). 여기서 제한값을 두는 것은, 필드간 레벨차이가 정당한 입력 영상의 휘도차에 의한 것이 아닌 불량화소에 기인한 것이거나, 또는 필드간 레벨차이가 영상에 포함된 윤곽선 등에 기인한 것이어서, 필드간에 급격한 출력레벨차가 측정된 경우를, 도 9의 영상보정기준에서 제외하기 위함이다.

필드간 레벨차이가 제한값이내가 아니라고 판단되면, 분석영역을 이동하고(S206 단계), S200 ~ S204 단계를 반복한다.

필드간 레벨차이가 제한값이내인 경우에는, 필드별 게인값을 조정한다(S208 단계). 필드별 게인값의 조정은, 필드간 레벨차이가 영이 되도록 또는 소정값 이내에 들도록 수행된다.

S208 단계 후에, 조정된 게인값에 의하여 2차 촬영을 수행하고(S210 단계), 도 9의 실시예를 종료한다.

도 10은 RGB 원색필터 배열을 기준으로 설정된 분석영역의 일 예를 도시한 것이다. 이 경우, 각 필드에 속한 G(green) 화소의 출력값을 비교하는 것에 의하여 필드별 출력레벨차를 측정할 수 있다.

도 11은 RGB 원색필터 배열을 기준으로 설정된 분석영역의 다른 예를 도시한 것이다. 도 11은 도 10의 분석영역이 네 개 합쳐진 것과 같다. 이 경우, 각 필드별로 두 라인에 존재하는 네 개의 G(green) 화소 출력값을 합산값 또는 평균값을 구하여, 필드별 출력레벨차를 측정할 수 있다.

도 12를 참조하면, RGB 화소 배열 위에 점섬으로 표시된 윤곽선 영역이 존재함을 알 수 있다. 윤곽선 영역과 주변영역간에는 휘도차가 크게 발생한다.

도 13은 도 12의 영상에서 도 9의 S200 ~ S206 단계가 수행되는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 13에서 분석영역의 크기는 도 10과 같은 경우를 예로 들어 설명한다. 최초의 S200 ~ S206 단계는, 제1분석영역(W₁)에서 수행된다. 이 경우, 제3필드의 G화소가 윤곽선 영역에 속한다. 따라서, 제1필드 및 제2필드의 G화소 출력레벨과, 제3필드의 G화소의 출력레벨차이는 제한값보다 크게 된다. 따라서, S206 단계에 의하여, 분석영역이 W₂로 이동한다. 분석영역 W₂ 에서는 제1필드 내지 제3필드의 G화소가 모두 윤곽선 영역에 들어갔다. 따라서, 제1필드 내지 제3필드의 G화소간의 출력레벨차가 제한값 이내에 들어간다. 따라서, 필드간 출력레벨차를 고려하여, 필드별 게인값을 조정한다(S208 단계). 그리고 조정된 게인값에 의하여 2차 촬영을 수행한다(S210 단계).

본 발명에 의한 디지털 카메라의 영상보정방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 프로그램이나 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드디스크, 플로피디스크, 플래쉬 메모 리, 광데이터 저장장치 등이 있다. 여기서, 기록매체에 저장되는 프로그램이라 함은 특정한 결과를 얻기 위하여 컴퓨터 등의 정보처리능력을 갖는 장치 내에서 직접 또는 간접적으로 사용되는 일련의 지시 명령으로 표현된 것을 말한다. 또한 컴퓨터라는 용어도 실제 사용되는 명칭의 여하에 불구하고 메모리, 입출력장치, 연산장치를 구비하여 프로그램에 의하여 특정의 기능을 수행하기 위한 정보처리능력을 가진 모든 장치를 총괄하는 의미로 사용된다. 따라서, 컴퓨터에는 디지털 카메라에 구비된 마이크로 프로세서가 포함되며, 기록매체에는 마이크로 프로세서에 연결된 ROM 등의 저장장치가 포함된다.

전술한 실시예들에서는 디지털 카메라를 예시하여 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 당업자라면 전술한 본 발명의 실시예가 디지털 카메라의 기능이 내장된 다른 멀티미디어 장치에도 적용가능함을 이해할 것이다. 예컨대, 디지털 카메라 기능이 내장된 휴대폰, 디지털 카메라 기능이 내장된 캠코더 등도 본 발명의 디지털 카메라의 범위에 속함은 물론이다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 디지털 카메라의 영상보정방법에 의하면, CCD 와 같은 이미지 센서의 영상이 둘 이상의 필드로 나뉘어 출력이 되는 경우에, 각 필드의 출력레벨차이를 보정하여 양질의 촬영이 가능하게 된다.

본 발명은 이상에서 설명되고 도면들에 표현된 예시들에 한정되는 것은 아니다. 전술한 실시 예들에 의해 가르침 받은 당업자라면, 다음의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 범위 및 목적 내에서 치환, 소거, 병합 등에 의하여 전술한 실시 예들에 대해 많은 변형이 가능할 것이다.

Claims

(a) 균일한 휘도의 영상을 촬영하는 단계;

(b) 상기 촬영된 영상의 각 필드별 출력신호의 레벨을 측정하고, 상기 각 필드간의 측정 결과를 비교하는 단계;

(c) 상기 각 필드별 출력신호레벨이 소정 기준레벨로부터 소정 범위내에 들도록, 상기 각 필드의 게인값의 비율을 조정하는 단계; 및

(d) 상기 각 필드별 출력신호레벨이 소정 기준레벨로부터 소정 범위내에 들어간 경우에, 설정된 각 필드별 게인값의 비율을 저장하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 영상보정방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

상기 각 필드별로 적어도 하나 이상의 동일한 색의 화소의 출력신호의 레벨 측정 결과를 비교하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 영상보정방법.
제1항에 있어서,

수직동기신호에 맞추어, 저장된 각 필드별 게인값의 비율에 따라서,

각 필드별 게인이 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 영상보정방법.
제1항에 있어서,

상기 영상보정방법을 둘 이상의 촬영-감도 별로 수행하고, 각 필드별 게인값의 비율을 상기 촬영-감도 별로 저장하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 영상보정방법.
(a) 초기게인값에 의하여 제1차촬영을 수행하는 단계;

(b) 상기 제1차촬영 영상중에서, 소정 크기의 분석영역을 선택하고, 상기 선택된 영역내에서 각 필드간의 레벨차를 측정하는 단계;

(c) 측정된 레벨차가 제한값 이내에 드는지를 판단하는 단계;

(d) 측정된 레벨차가 제한값 이내에 들지 않는다고 판단되면, 상기 분석영역을 이동하고 상기 (b) 단계로 이동하는 단계;

(e) 측정된 레벨차가 제한값 이내에 든다고 판단되면, 필드별 게인값을 조정하는 단계; 및

(g) 상기 조정된 필드별 게인값에 의하여 제2차촬영을 수행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 촬영방법.
제5항에 있어서, 상기 (b) 단계에 있어서,

상기 분석영역의 크기는,

세로방향으로 적어도 필드개수 이상의 크기를 갖고,

가로방향으로 상기 분석영역내에 포함된 각 필드마다 동일한 색의 화소가 동일한 개수 포함되도록 결정된 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 촬영방법.
제6항에 있어서, 상기 (b) 단계에 있어서,

상기 분석영역내에 각 필드마다 동일한 색의 화소가 둘 이상 포함된 경우, 상기 둘 이상의 화소의 출력레벨을 평균하여 각 필드간에 비교하는 것을 특징으로 하는 디지털 카메라의 촬영방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.