KR100666041B1 - 개선한 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 구비하는 휴대용단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개선한 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 구비하는 휴대용 단말기에 관한 것으로, 표시부의 배경을 촬영하고 촬영한 배경 이미지를 제어부로 송신하는 카메라, 상기 제어부의 제어를 받아 주변색상을 고려한 보정 영상을 출력하는 상기 표시부 및, 상기 카메라로부터 수신한 배경 이미지를 통해 주변색상을 측정하고, 측정한 상기 주변색상을 고려하여 보정한 상기 보정 영상을 상기 표시부에 출력하도록 제어하는 상기 제어부를 포함하는 개선한 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 구비하는 휴대용 단말기에 관한 것이다.

주변 환경, 주변색상, 색상보정

Description

개선한 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 구비하는 휴대용 단말기{PORTABLE TERMINAL EMPLOYING IMPROVED COLOR IMAGE DISPLAYING APPARATUS AND METHOD}

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 개선된 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 가지는 휴대용 단말기를 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 개선된 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 가지는 휴대용 단말기의 흐름을 도시한 흐름도 및,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 휴대용 단말기의 카라라가 촬영한 배경 이미지에서 주변 색상 측정을 위해 사용되는 범위를 도시한 도면이다.

본 발명은 개선한 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 구비하는 휴대용 단말기에 관한 것으로, 표시부의 배경을 촬영하고 촬영한 배경 이미지를 제어부로 송신하는 카메라, 상기 제어부의 제어를 받아 주변색상을 고려한 보정 영상을 출력하는 상기 표시부 및, 상기 카메라로부터 수신한 배경 이미지를 통해 주변색상을 측정하 고, 측정한 상기 주변색상을 고려하여 보정한 상기 보정 영상을 상기 표시부에 출력하도록 제어하는 상기 제어부를 포함하는 개선한 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 구비하는 휴대용 단말기에 관한 것이다.

최근 이동 통신 단말기 또는 개인 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistant : 이하 PDA라 함)등의 휴대용 단말기가 많이 사용되고 있는데, 이러한 휴대용 단말기는 단순한 전화 통화 또는 일정 관리 등의 목적뿐만 아니라 장착된 디지털 카메라에 의한 이미지 촬영하거나, 위성 방송의 시청 등 그 활용범위가 갈수록 커지고 있다.

특히 휴대용 단말기를 이용한 방송 시청 및 동영상 재생의 기술은 하드웨어 적으로나 소프트웨어 적으로나 급속히 발전하였다. 주위에서 휴대용 단말기를 이용한 동영상 감상 모습을 보는 것은 더 이상 어려운 일이 아니다. 휴대용 단말기를 이용하여 저장 된 사진을 보거나, 위성 DMB 를 이용한 방송을 시청하는 경우에 휴대용 단말기의 이동성으로 인하여 주변 환경이 수시로 변화할 수 있기 때문에 지속적인 색 보정을 하지 않으면 촬영 시 가지고 있는 색 정보를 정확히 디스플레이 할 수 없는 상황이 생기게 된다. 사람은 주변 환경의 변화에 의해 사람이 물체가 가지는 정확한 색을 인지할 수 없다. 사람은 색을 인지할 때 일반적으로 널리 알려져 있는 RGB로 인식하는 것이 아니라 광량을 측정하는 세포와 빨간색과 녹색, 노란색과 파란색 각각을 인지하는 두 가지의 시세포로 인지한다. 이는 간단한 실험으로 증명할 수 있는데 위에서 언급한 네 가지 색으로 등분할 된 색상 판을 수 십초 동안 주시하다가 흰색 판을 보게 되면 빨간색과 녹색의 위치가 바뀐 것으로 보이고, 노란색과 파란색도 바뀐 것으로 보이게 된다. 즉 빨간색이 계속 인지되는 부분의 시 세포는 이의 반대인 녹색을 인지하도록 하여 신경이 지치는 것을 막게 되는데 빨간색이 사라진 뒤에도 녹색이 들어오는 것처럼 자극을 받기 때문에 사람은 환상(illusion)을 느끼게 된다. 이는 다른 색의 경우에도 마찬가지로 작용하고 이를 색상 적응(chromatic adaptation)이라 한다.

색상 적응(chromatic adaptation)은 위에서 설명한 것처럼 주변 조명 상황에 상관없이 흰색은 흰색으로 계속 인지하려고 하는 현상을 말한다. 즉, 백열등 아래에서든 형광등 아래에서든 태양광 아래에서든 흰색 종이를 보았을 경우 주변 조명과 피사체의 고유 파장에 의해 결정 된 색상이 관찰자에게 다르게 인식되는 것이 아니라, 주변 조명 상황을 인식해서 흰색으로 인지되는 색의 영역을 이동하여 인식하게 된다. 즉, 색상을 인지하는 과정에서 물체의 고유의 색을 인지하는 과정 외에 색상 적응이라는 단계를 거쳐서 물체의 최종 색상을 인지하게 되는 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이 휴대용 단말기는 기기가 가지는 가장 큰 장점인 이동성으로 인해 이미지 또는 영상을 출력할 때 주변 환경에 영향을 많이 받는 문제가 있다. 이러한 문제는 드라마나 영화 등의 색깔의 미묘한 변화에 영향을 크게 받지 못하는 영상을 시청할 때는 그리 큰 문제가 아니나 광고 이미지나 광고 영상을 시청할 때는 물체의 색을 주변 색상에 영향을 받아 잘못 인식하여 본의 아니게 피해를 볼 수 있다.

본 발명의 목적은 개선한 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 가지는 휴대용 단말기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 카메라가 촬영한 배경 이미지를 통해 주변색상을 측정하고, 측정한 주변색상을 고려하여 보정한 영상을 표시부에 출력함으로서 개선한 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 가지는 휴대용 단말기를 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 휴대용 단말기에 있어서, 표시부의 배경을 촬영하고 촬영한 배경 이미지를 제어부로 송신하는 카메라, 상기 제어부의 제어를 받아 주변색상을 고려한 보정 영상을 출력하는 상기 표시부 및, 상기 카메라로부터 수신한 상기 배경 이미지를 통해 상기 주변색상을 측정하고, 측정한 상기 주변색상을 고려하여 보정한 상기 보정 영상을 상기 표시부에 출력하도록 제어하는 상기 제어부를 포함하는 휴대용 단말기를 제공한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 휴대용 단말기의 영상 출력방법에 있어서, 카메라로 휴대용 단말기의 배경을 촬영하는 배경 이미지 촬영단계, 상기 촬영 단계에서 촬영한 상기 배경 이미지를 이용하여 주변색상을 측정하는 주변색상 측정단계, 상기 측정단계에서 측정한 상기 주변색상을 이용해 표시부로 출력할 영상을 보정하는 보정단계 및, 상기 보정단계에서 보정한 상기 영상을 표시부로 출력하는 영상출력단계를 포함하는 휴대용 단말기의 영상 출력방법을 제공한다.

이외에 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 위의 실시 예들을 변경, 구성요 소의 추가 등이 가능하다. 또한 다른 실시 예들도 가능하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

주변 환경의 색상 변화를 고려한 이미지 또는 영상 출력을 위한 휴대용 단말기 장치를 아래에서 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 개선된 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 가지는 휴대용 단말기를 도시한 도면이다. 도 1를 참조하면, 휴대용 단말기는 제어부(100), 카메라(102), 표시부(104), 메모리(106), 키패드(108), 기저대역처리부(110), RF 모듈(112), 안테나(114), 코덱(116), 마이크(118) 및 스피커(120)를 포함한다.

제어부(100)는 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 음성통화 및 데이터통신을 위한 처리 및 제어를 수행하고, 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따라 카메라로 휴대용 단말기의 배경이 되는 이미지를 촬영하여 촬영한 이미지를 이용하여 휴대용 단말기의 주변 색상을 확인하고 주변 색상에 따라 표시부(104)에 출력할 이미지의 색상을 보정하여 출력하도록 제어한다. 따라서, 이하의 설명에 있어서 통상적인 제어부(100)의 처리 및 제어에 관한 설명은 생략한다.

카메라(102)는 피사체를 촬영하는 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따라 휴대용 단말기의 표시부(104)의 배경이 되는 부분을 촬영하여 주변 색상을 감지하는 주변 색상 센서의 역할을 수행한다.

표시부(104)는 상기 단말기의 동작 중에 발생되는 상태 정보(또는 인디케이터), 제한된 숫자와 문자들, 동화상(moving picture) 및 정화상(still picture) 등을 디스플레이하고 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따라 주변 색상을 고려한 색상 보정한 이미지 또는 영상을 출력한다. 표시부(104)는 칼라 액정 디스플레이 장치(LCD : Liquid Crystal Display)를 사용할 수 있다.

메모리(106)는 이동통신 단말기의 전반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램과, 동작 중에 발생되는 데이터를 일시 저장하고, 저장용 데이터(전화번호, SMS 메시지, 화상 데이터 등)를 저장한다.

키패드(key pad)(108)는 0 ～ 9의 숫자키들과, 메뉴키(menu), 취소키(지움), 확인키, 통화키(TALK), 종료키(END), 인터넷 접속키, 네비게이션 키들(▲/▼/◀/▶) 등 다수의 기능키들을 구비하며, 사용자가 누르는 키에 대응하는 키입력 데이터를 제어부(100)로 제공한다.

RF모듈(Radio Frequency module)(112)은 안테나(114)를 통해 수신되는 무선주파수 신호를 주파수 하강시켜 기저대역처리부(110)로 제공하고, 기저대역처리부(110)의 기저대역신호를 주파수 상승시켜 안테나(114)를 통해 송신한다. 기저대역처리부(110)는 RF모듈(112)과 제어부(100) 사이에 송수신되는 기저대역 신호를 처리한다. 예를 들어, 송신인 경우 송신할 데이터를 채널코딩(channel coding) 및 확 산(spreading)하는 기능을 수행하고, 수신인 경우 수신신호를 역확산(despreading) 및 채널복호(channel decoding)하는 기능을 수행한다.

상기 제어부(100)에 연결된 오디오 코덱(CODEC : Coder-Decoder)(116)과, 코덱(116)에 접속된 마이크(118) 및 스피커(120)는 음성 통화에 사용되는 음성 입출력 블록이다. 코덱(116)은 제어부(100)에서 제공되는 PCM 데이터를 아날로그 음성신호로 변환하여 스피커(120)를 통해 송출하고, 상기 마이크(118)를 통해 수신되는 음성신호를 PCM데이터로 변환하여 상기 제어부(100)로 제공한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 개선된 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 가지는 휴대용 단말기의 흐름을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 개선된 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 가지는 휴대용 단말기의 흐름을 도시한 흐름도이다.

200단계에서 이미지 또는 영상의 출력을 요청받으면, 202단계에서 색상 보정 모드의 사용을 확인하여 사용하지 않으면, 210단계에서 요청받은 영상 또는 이미지를 표시부에 출력한다.

상기 202단계에서 색상 보정 모드를 사용하면, 204단계에서 휴대용 단말기가 구비한 카메라로 표시부의 배경을 촬영한다. 이 때 카메라로 촬영한 배경 이미지는 카메라의 주변 색상을 측정하는데 사용된다. 또한 이때 카메라의 위치는 표시부의 반대방향을 촬영하도록 위치하며 카메라의 찍는 방향이 조절 가능한 휴대용 단말기의 경우 카메라의 위치가 배경을 촬영하는 것이 아니면 카메라의 위치를 변경하도록 표시부에 안내 메시지를 출력한다.

상기 204단계에서 촬영한 휴대용 단말기의 배경 이미지를 이용하여 206단계에서 주변의 색상을 측정한다. 배경이미지를 이용한 주변 색상을 측정하기 위해 배경 이미지에서 사용되는 범위를 도 3을 참조해 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 휴대용 단말기의 카라라가 촬영한 배경 이미지에서 주변 색상 측정을 위해 사용되는 범위를 도시한 도면이다. 시야범위(300)는 사람이 볼 수 있는 범위이고, 촬영범위(302)는 휴대용 단말기로 촬영할 때 촬영되는 범위이다. 촬영범위(302)에서 휴대용 단말기(304)로 인해 가려지는 범위를 뺀 부분이 주변색상을 측정하기 위해 사용되는 범위이며, 휴대용 단말기(304)에 의해 가려져는 부분은 촬영범위의 대략 10%로를 차지하고 이는 카메라의 성능과 휴대폰의 크기에 따라 가변적이다.

주변색상은 아래 <수학식 1>을 참조하여 구할 수 있다.

R_tot = (R_1 + ... +R_END)/N_1~END

G_tot = (G_1 + ... +G_END)/N_1~END

B_tot = (B_1 + ... +B_END)/N_1~END

<수학식 1>에서 R_tot, G_tot, B_tot는 각각 RGB의 주변 색상을 대표하는 대표값이고, (R_1 + ... +R_END), (G_1 + ... +G_END), (B_1 + ... +B_END)는 주변 색상을 측정하기 위한 범위인 촬영범위(302)에서 휴대용 단말기(304)가 가리는 범위를 뺀 부분의 모든 픽셀(Pixel)을 각각의 RGB 별로 합한 값이고, N_1~END는 촬영 범위(302)에서 휴대용 단말기(304)가 가리는 범위를 뺀 부분의 모든 픽셀(Pixel)수이다. 즉 R_tot, G_tot, B_tot 주변색상의 RGB별 평균값이다.

상기 206단계에서 측정되 주변 색상값을 이용하여 208단계에서 표시부에 출력할 이미지 또는 영상의 색상 보정을 위해 아래 <수학식 2>를 통해 색상영역 사상을 한다.

R_tot이 G_tot과 B_tot보다 클 때

R_final = R_orig - Color(R_tot)

G_final = G_orig + Color(R_tot)

B_final = B_orig + Color(R_tot)

G_tot이 R_tot과 B_tot보다 클 때

R_final = R_orig + Color(G_tot)

G_final = G_orig - Color(G_tot)

B_final = B_orig + Color(G_tot)

B_tot이 R_tot과 G_tot보다 클 때

R_final = R_orig + Color(B_tot)

G_final = G_orig + Color(B_tot)

B_final = B_orig - Color(B_tot)

<수학식 2>에서 R_orig, G_orig, B_orig 는 출력하고자 하는 이미지 또는 영상의 원래의 RGB 각각의 색상 값을 의미하고 R_final, G_final, B_final 는 주변 색상을 고려하여 색상 보정한 RGB 각각의 색상 값을 의미한다.

<수학식 2>에서 Color() 함수는 휴대용 단말기의 표면의 반사율과 배경이 되는 주변색상에 따라 더해지거나 빼지는 값을 계산하는 함수로, 상기 Color() 함수를 결정하는 방법은 인간의 지각정도에 바탕을 둔 값이므로 상황에 따른 실험 결과를 이용해야한다. 즉 Color()함수는 주변 색상에 의해 사람이 각각의 색상을 얼마나 원본의 색과 다르게 치우쳐서 인지하게 되는지에 대한 정량적인 데이터가 필요하다. 또한 표시부의 색상 표현 가능범위 및 표시부 표면의 반사율 차이 등으로 인해 휴대용 단말기마다 다른 Color()함수가 필요로 한다.

<수학식 2>에서 R_final, G_final, B_final은 8-bit영상 표현의 경우 최대 값 255, 최소 값 0을 가진다. Color() 함수를 더한 결과 255 이상의 값을 가지거나, Color() 함수를 뺀 결과 0 이하의 값을 가지는 것은 디스플레이 디바이스의 표현 한계를 넘어서는 것이므로 의미가 없으며, R_final, G_final, B_final의 값이 255가 넘는 경우 표현할 수 있는 최대값인 255의 값을 가지고, R_final, G_final, B_final의 값이 0보다 작은 음수값을 가질 경우 표현할 수 있는 최소값인 0의 값을 가진다.

상기 208단계에서 주변 색상을 고려하여 보정한 R_final, G_final, B_final을 210단계에서 표시부에 출력하고 종료한다.

또한 본 발명은 인간 지각에 바탕을 두고 있으므로 인간이 지각하는 수준까지만 변경해 주면되므로 주변 색상 감지하여 보정하는 202단계에서 208단계를 212단계에서 일정시간 지연하여 반복한다. 또한 달리는 차안의 경우와 같이 주변 색상이 빨리 변하는 경우를 고려 지연하는 시간은 사용자가 조절할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명은 카메라가 촬영한 배경 이미지를 통해 주변색상을 측정하고, 측정한 주변색상을 고려하여 보정한 영상을 표시부에 출력함으로서 개선한 색상 이미지 표시 장치 및 방법을 가지는 휴대용 단말기를 제공한다. 카메라를 구비한 휴대용 단말기의 경우 추가적인 장치 없이 더 나은 색 지각 환경을 사용자에게 제공함으로써 색상을 잘못 인식하여 생길 수 있는 문제를 미연에 방지하고, 더 나은 색상 정보를 인식하도록 한다.

Claims (8)

1. 휴대용 단말기에 있어서,

   표시부의 배경을 촬영하고 촬영한 배경 이미지를 제어부로 송신하는 카메라;

   상기 제어부의 제어를 받아 주변색상을 고려한 보정 영상을 출력하는 상기 표시부; 및

   상기 카메라로부터 수신한 상기 배경 이미지를 통해 상기 주변색상을 측정하고, 측정한 상기 주변색상을 고려하여 보정식을 이용하여 출력할 영상을 보정하고 상기 보정 영상을 상기 표시부에 출력하도록 제어하는 상기 제어부를 포함하는 휴대용 단말기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 주변색상은 상기 배경이미지에서 상기 휴대용단말기에 의해 가려져 보이지 않는 범위 또는 미리정한 일정한 범위를 빨강(R;Red), 초록(G;Green), 파랑(B;Blue)의 각각의 색깔별로 픽셀(Pixel) 단위로 분류해서 각각의 색깔별로 평균을 구했을 때 가장 큰 색깔을 상기 주변색상이라 함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 보정식은 아래 <수학식 3>과 같음을 특징으로 하는 휴대용 단말기.

   R_tot이 G_tot과 B_tot보다 클 때

   R_final = R_orig - Color(R_tot)

   G_final = G_orig + Color(R_tot)

   B_final = B_orig + Color(R_tot)

   G_tot이 R_tot과 B_tot보다 클 때

   R_final = R_orig + Color(G_tot)

   G_final = G_orig - Color(G_tot)

   B_final = B_orig + Color(G_tot)

   B_tot이 R_tot과 G_tot보다 클 때

   R_final = R_orig + Color(B_tot)

   G_final = G_orig + Color(B_tot)

   B_final = B_orig - Color(B_tot)

   여기서, R_orig, G_orig, B_orig 는 출력하고자 하는 이미지 또는 영상의 원래의 RGB 각각의 색상 값을 의미하고, R_final, G_final, B_final 는 주변 색상을 고려하여 색상 보정한 RGB 각각의 색상 값을 의미하고, Color() 함수는 휴대용 단말기의 표면의 반사율과 배경이 되는 주변색상에 따라 더해지거나 빼지는 값을 계산하는 함수.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는,

   미리정한 일정 시간간격으로,

   상기 보정을 위해 상기 배경이미지를 촬영하여 상기 주변색상에 따라 상기 출력할 영상을 보정하고 상기 보정 영상의 출력하도록 제어함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
5. 휴대용 단말기의 영상 출력방법에 있어서,

   카메라로 휴대용 단말기의 배경을 촬영하는 배경 이미지 촬영단계;

   상기 촬영 단계에서 촬영한 상기 배경 이미지를 이용하여 주변색상을 측정하는 주변색상 측정단계;

   상기 측정단계에서 측정한 상기 주변색상과 보정식을 이용해 표시부로 출력할 영상을 보정하는 보정단계; 및

   상기 보정단계에서 보정한 보정 영상을 표시부로 출력하는 영상출력단계를 포함하는 휴대용 단말기의 영상 출력방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 주변색상 측정단계에서 상기 주변색상은 상기 배경이미지에서 상기 휴 대용단말기에 의해 가려져 보이지 않는 범위 또는 미리정한 일정한 범위를 빨강(R;Red), 초록(G;Green), 파랑(B;Blue)의 각각의 색깔별로 픽셀(Pixel) 단위로 분류해서 각각의 색깔별로 평균을 구했을 때 가장 큰 색깔을 상기 주변색상이라 함을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 영상 출력방법.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 보정단계의 보정식은 아래 <수학식 4>과 같음을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 영상 출력방법.

   R_tot이 G_tot과 B_tot보다 클 때

   R_final = R_orig - Color(R_tot)

   G_final = G_orig + Color(R_tot)

   B_final = B_orig + Color(R_tot)

   G_tot이 R_tot과 B_tot보다 클 때

   R_final = R_orig + Color(G_tot)

   G_final = G_orig - Color(G_tot)

   B_final = B_orig + Color(G_tot)

   B_tot이 R_tot과 G_tot보다 클 때

   R_final = R_orig + Color(B_tot)

   G_final = G_orig + Color(B_tot)

   B_final = B_orig - Color(B_tot)

   여기서, R_orig, G_orig, B_orig 는 출력하고자 하는 이미지 또는 영상의 원래의 RGB 각각의 색상 값을 의미하고, R_final, G_final, B_final 는 주변 색상을 고려하여 색상 보정한 RGB 각각의 색상 값을 의미하고, Color() 함수는 휴대용 단말기의 표면의 반사율과 배경이 되는 주변색상에 따라 더해지거나 빼지는 값을 계산하는 함수이다.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 촬영단계에서 상기 영상출력단계는 미리정한 일정한 시간동안 지연하여 반복하고, 지연하는 상기 일정한 시간은 변경할 수 있음을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 영상 출력방법.

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