KR100722974B1 - 카메라 모듈을 이용한 환경 정보 측정 방법 및 장치 - Google Patents

카메라 모듈을 이용한 환경 정보 측정 방법 및 장치 Download PDF

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    • G01J1/429—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to measurement of ultraviolet light

Abstract

본 발명은 환경 정보 측정에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 카메라 모듈을 이용하여 환경 정보를 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈이 장착된 휴대용 기기는 카메라 모듈에 장착되어, 외부로부터 자외선만을 투과시키는 자외선 투과 필터, 카메라 모듈의 이미지 센서를 통해 자외선을 수집하는 자외선 광량 수집부, 수집된 자외선의 광량을 통해 자외선 지수를 산출하는 자외선 광량 분석부, 및 산출된 자외선 지수 또는 자외선 지수에 상응하는 정보를 출력하는 출력부를 포함하여 구성된다. 따라서, 휴대가 간편한 휴대용 기기를 이용하여 자외선을 측정하는 방법, 그 휴대용 기기 및 그 방법을 기록한 기록매체를 제공할 수 있는 효과가 있다.
휴대용 기기, 카메라, 자외선, 오존, 측정

Description

카메라 모듈을 이용한 환경 정보 측정 방법 및 장치{Method and Device for measuring environmental information by employing camera module}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자외선 및 오존을 측정할 수 있는 카메라 모듈이 장착된 휴대용 기기를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 나타낸 구성도.
도 2b 및 2c는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 자외선 투과 필터를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자외선 광량 수집부에서 자외선을 수집하여 광량을 측정하는 방법을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자외선 광량 분석부의 기능에 따른 구성을 나타낸 구성 블록도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 R,G,B 각 단위 픽셀당 광량과 자외선 지수와의 매핑을 위한 자외선 광량별 지수 테이블을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 휴대용 기기에서 자외선 및 오존을 측정하여 각 지수를 산출하는 과정을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자외선 및 오존 지수와 함께 관련 정보를 출력하는 휴대용 기기의 화면을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
10 : 카메라 모듈
11 : 자외선 투과 필터
15 : 이미지 센서
30 : 자외선 광량 수집부
50 : 자외선 광량 분석부
70 : 출력부
본 발명은 환경 정보 측정에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 카메라 모듈을 이용하여 환경 정보를 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근의 모바일 폰 등과 같은 휴대용 기기는 단순한 전화 기능에 여러 가지 부가기능을 더하여 휴대 가능한 복합 정보 기기로 점차 발전하고 있다. 특히, SMS(Short Message Service)나 전화번호, 스케줄, 메모 및 기타정보 등의 입력 기능은 기본으로 구비되어 있을 뿐만 아니라, 현재는 채팅 및 인터넷, 주문형 비디오(VOD) 등의 멀티미디어 서비스까지도 가능한 상황이다. 더구나, 모바일 폰의 제어부인 MSM 칩의 처리속도 및 인터페이스 장치와의 데이터 전송속도가 향상되고, 탑재되는 메모리의 용량이 증가하게 되면서, 모바일 폰 본래의 기능에 다른 여러 기능이 추가되고 있다.
특히, 모바일 폰에 디지털 카메라 모듈이 구비됨으로써, 모바일 폰의 기능이 더욱 확산되고 있다. 즉, 단순한 카메라 기능뿐 아니라, 카메라를 통한 바코드 인식, 화상 통화 등의 기능이 추가되고 있다. 또한, 카메라 모듈의 화상도와 관련된 화소수가 일반 디지털 카메라와 유사한 수준으로 발전되고 있다.
최근 경제 수준의 향상, 환경 오염의 증대, 여가 시간의 확대 등으로 인해 많은 사람들은 보다 나은 환경에서 생활 및 활동하고자 하는 욕구를 가지고 있다.
일 예로, 최근 사용자들에게 매우 유용한 장치로서 야외나 해변으로 여행을 갈 때, 햇빛에 민감한 피부를 갖는 사람들에게 자외선 지수를 측정하여 알려주는 장치 및, 주로 자외선을 통해 생성되어 인체의 호흡기에 악영향을 미치는 오존(ozone)의 지수를 측정하여 알려주는 장치를 필요로 하고 있다. 즉, 자외선은 약 397~10nm에 이르는 파장으로 된 넓은 범위의 전자기파를 총칭한다. 극단적으로 파장이 짧은 자외선은 X선과 거의 구별되지 않으며 화학작용이 강하여 화학선이라 하기도 하는데, 민감성 피부를 가진 사람들에게 매우 치명적으로 작용하여, 빛의 세기가 어떻게 달라지는지 실시간으로 알기가 쉽지 않고, 따라서 그에 대비할 수 있는 장치를 필요로 하는 것이다.
물론, 자외선이나 오존의 지수를 측정하는 장치가 있으나, 상당히 고가이며 부피가 그리 작지 않기 때문에, 모바일과 같이 평상시 휴대하는 장치와는 달리 자외선 측정 장치를 별도로 휴대하기가 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 모바일 폰과 같은 휴대용 기기를 이용하여 자외선을 측정함으로써 자외선 지수 또는 오존 지수 등의 환경 정보를 측정하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 다른 목적은 카메라 모듈을 이용하여 자외선을 측정하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 카메라 모듈을 이용한 자외선 측정뿐 아니라, 측정된 자외선 지수 및 환경에 따른 오존지수를 산출하는 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1측면에 따르면, 카메라 모듈이 장착된 휴대용 기기에 있어서, 상기 카메라 모듈에 장착되어, 외부로부터 자외선만을 투과시키는 자외선 투과 필터; 상기 카메라 모듈의 이미지 센서를 통해 자외선을 수집하는 자외선 광량 수집부; 상기 수집된 자외선의 광량을 통해 자외선 지수 를 산출하는 자외선 광량 분석부; 및 상기 산출된 자외선 지수 또는 상기 자외선 지수에 상응하는 정보를 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 자외선 측정 휴대용 기기가 제공된다.
여기서, 상기 자외선 투과 필터는 상기 카메라 모듈의 렌즈 전단에 위치할 수 있으며, 개폐 가능하도록 설치될 수 있고, 렌즈 프레임의 적어도 일 측에 형성되고, 상기 렌즈 프레임은 빛을 투과시키는 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 자외선 광량 수집부는 R,G,B 픽셀 별로 상기 자외선을 수집하며, 상기 자외선 광량 분석부는 상기 수집된 R,G,B 픽셀별 자외선 광량과 미리 설정된 자외선 광량별 지수 테이블과의 매핑을 통해 자외선 지수를 산출할 수 있다.
또한, 미리 설정된 복수의 환경 데이터 중, 습도 센서, 온도 센서 중 적어도 하나를 통한 환경 정보 또는 사용자의 입력에 상응하는 환경 데이터를 추출하는 환경 설정부를 더 포함하되, 상기 자외선 광량 분석부는 상기 환경 데이터에 상응하는 자외선 지수를 산출할 수 있다.
또한, 상기 자외선 광량 분석부는 상기 산출된 자외선 지수에 상응하는 오존 지수를 더 산출할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2측면에 따르면, 카메라 모듈이 장착된 휴대용 기기에서 자외선을 측정하는 방법에 있어서, 상기 카메라 모듈에 장착된 자외선 투과 필터를 통해 투과된 일정 시간동안의 자외선 광량을 합산하는 단계; 상기 합산된 광량에 상응하는 자외선 지수를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 자외선 지수 또는 상기 자외선 지수에 상응하는 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈을 이용한 자외선 측정 방법 및 그 방법을 기록한 기록매체가 제공된다.
여기서, 상기 자외선 광량을 합산하는 단계는, 상기 카메라 모듈의 이미지 센서를 통해 R,G,B 픽셀별로 광량을 수집하는 단계; 및 수집된 R,G,B 별 각 광량을 R,G,B 각 픽셀 수로 나누어 R,G,B 각 단위 픽셀별 광량을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 자외선 지수를 산출하는 단계는, 상기 각 단위 픽셀별 광량과 자외선 광량별 지수 테이블을 매핑하여, 그에 상응하는 자외선 지수를 상기 자외선 광량별 지수 테이블로부터 추출할 수 있다.
또한, 상기 자외선 지수를 산출하는 단계는, 사용자로부터 환경정보를 입력받는 단계; 및 상기 환경정보에 상응하는 환경 데이터를 추출하는 단계를 포함하되, 상기 광량 및 상기 환경 데이터에 상응하는 자외선 지수를 산출할 수 있다.
또한, 상기 자외선 지수를 산출하는 단계는, 상기 산출된 자외선 지수에 상응하는 오존 지수를 산출하는 단계를 더 포함하되, 상기 자외선 지수를 출력하는 단계는, 상기 오존 지수를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 모듈을 이용한 환경 정보 측정 방법 및 장치를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 다만, 이하에서는 본 발명에 따른 환경 정보 측정 방법을 설명함에 있어 자외선 지수 및/또는 오존 지수 측정 방법을 중심으로 설명하나, 촬상된 픽셀별 광량 정보를 동일하게 이용하여 측정 가능한 모든 환경 정보에 범용적으로 적용될 수 있음은 자명하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자외선 및 오존 지수를 측정할 수 있는 카메라 모듈이 장착된 휴대용 기기를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 카메라 모듈의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2b 및 2c는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 카메라 모듈의 자외선 투과 필터를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 자외선 측정 기능을 구비한 휴대용 기기는 카메라 모듈(10), 자외선 광량 수집부(30), 자외선 광량 분석부(50) 및 출력부(70)를 포함한다.
본 발명의 휴대용 기기란 PCS, PDA, 스마트폰 등을 포함하는 이동통신 단말기뿐만 아니라, 무선 랜(LAN) 단말기, 블루투스(Bluetooth) 단말기, 휴대인터넷 단말기, PMP(Portable Multimedia Player), 디지털 카메라 등 카메라 모듈이 장착되거나 이후 장착되어 사용될 수 있는 모든 휴대용 기기를 지칭한다.
카메라 모듈(10)은 일반적인 피사체의 촬영 기능뿐 아니라, 본 발명의 자외 선 및 오존의 지수를 측정할 수 있도록, 입사되는 빛 중 자외선만을 투과시켜 처리할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
도 2a를 참조하면, 카메라 모듈(10)은 자외선 투과 필터(11), 렌즈(13), 이미지 센서(15)를 포함한다.
자외선 투과 필터(11)는 입사되는 빛 중에서 자외선 만이 투과되도록 하기 위한 필터로서, 자외선만이 투과되도록 하기 위해 미리 지정된 대역의 파장을 이용할 수 있다. 예를 들어, 자외선 파장의 범위가 10nm - 380nm 대역이라 할 때 해당 대역의 자외선만이 투과되도록 하는 것이다. 가시광선의 파장(범위 390nm - 760nm) 및 적외선의 파장(범위 0.75μm - 1mm)은 자외선 파장보다 길기 때문에 쉽게 구분할 수 있다. 따라서, 자외선 투과 필터(11)는 빛 중에서 가시광선, 적외선 등은 흡수 또는 차단하고, 그보다 짧은 파장인 자외선만을 투과되도록 한다.
자외선 투과 필터(11)는 이미지 촬영 시 또는 평상시에는 적외선 및 가시광선을 차단하지 않도록, 개폐 가능하도록 설치될 수 있다. 예를 들어 자외선 투과 필터(11)를 포함하는 필터부가 상하 또는 좌우로 연동되도록 설치되어, 자외선 또는 오존의 지수 측정시에만 렌즈(13)의 앞에 위치하여 외부로부터 들어오는 빛 중 자외선만을 투과킬 수 있다.
도 2b를 참조하면, 휴대용 기기는 카메라 모듈(10)의 자외선 투과 필터(11)를 포함하는 필터부가 개폐되도록 하기 위해 자외선 투과 필터(11)가 이동되도록 하기 위한 공간인 필터 취납부(17)와 자외선 투과 필터(11)의 개폐 구동을 위한 구동부(19)를 구비된다. 필터 취납부(17) 및 구동부(19)는 도면과 같이 카메라 모듈 (10)의 상부뿐만 아니라, 하부 또는 좌우에 위치할 수 있음은 당연하다. 구동부(19)는 휴대용 기기의 프로세서에 의해 제어될 수 있으며, 모터, 자기장 등을 이용하여 자외선 투과 필터(11)의 개폐 구동을 수행할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 자외선 투과 필터(11)는 렌즈 덮개와 같은 렌즈 프레임(12)에 설치될 수 있다. 즉, 렌즈 프레임(120)을 투명한 재질로 형성하여 빛이 투과되도록 하고, 렌즈 프레임(120)의 일측/양측 표면에 자외선 투과 필터(11)가 형성되도록 하여, 비사용시에는 카메라 모듈(10)의 렌즈 덮개로서 사용되고, 자외선 측정 시에는 자외선 투과를 위한 필터로서 사용된다. 즉, 자외선 지수 측정시 렌즈 프레임(120)은 개방되지 않는다. 또한, 피사체 촬영 시에는 렌즈로 자외선 이외의 성분들도 포함한 빛이 투과되도록 상하 또는 좌우로 이동되어 제거되도록 구성될 수 있다. 이와 같은 설치 구조는 당업자에게는 자명하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이미지 센서(15)는 렌즈(13)를 통해 들어온 빛을 화소(픽셀(pixel))단위의 디지털 데이터로 받아들이는 기능을 수행한다. 통상적으로 이미지 센서(15)는 고유의 색을 갖는 이미지를 분석하기 위해 R(Red),G(Green),B(Blue)의 픽셀들로 빛을 받아들인다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자외선 광량을 측정하는 방법으로 상술한 R,G,B를 이용할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 이하에서 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
다시 도 1을 참조하면, 자외선 광량 수집부(30)는 카메라의 이미지 센서(15) 를 통해 자외선을 수집하여 일정 시간(예를 들어 1초)동안의 광량(빛의 양)을 측정하고, 자외선 광량 분석부(50)는 측정된 광량을 이용하여 자외선 지수를 검출한다.
자외선 광량 분석부(50)는 자외선 광량과 미리 설정된 자외선 광량별 지수 테이블(도 5 참조)을 매핑(mapping)함으로써, 자외선 지수를 검출할 수 있다.
자외선 광량별 지수 테이블은 미리 지정된 환경에서 종래의 자외선 측정기를 이용하여 측정된 자외선 지수와 본 발명에 따른 카메라 모듈(10)이 장착된 휴대용 기기를 이용하여 측정한 광량을 통계학적으로 분석하여 설정될 수 있다. 또한, 이미지 센서(15)를 통한 모든 광량을 사용할 수도 있고, 픽셀단위(광량/픽셀 수)로 광량을 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 R,G,B 픽셀별로 광량을 수집할 수도 있다. 이하에서는 R,G,B 픽셀별로 광량을 수집하여 자외선 지수를 산출하는 방법을 예로 들어 설명하기로 하되, 이미지 센서(15)를 통해 자외선을 수집하여 수집된 광량을 통해 자외선 지수를 산출하는 모든 방법이 동일하게 적용될 수 있음은 이하의 설명을 통해 더욱 자명하게 될 것이다.
또한, 본 발명에 따른 휴대용 기기는 환경 설정부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
주위 환경에 따라 사진 촬영 모드를 달리 적용하도록 구현되는 것과 유사하게, 각 환경에 따라 자외선 지수 및 오존 지수가 달라질 수 있으므로 측정 환경을 설정할 수 있도록 하기 위한 것이다. 따라서, 사용자는 장소(예를 들어, 고지대 또는 저지대, 도시, 시골, 건물 안, 지하 등) 및/또는 날씨(예를 들어, 흐림, 비옴, 맑음 등)를 입력하거나 미리 설정된 조건에서 선택함으로써 측정 환경을 지정할 수 있다. 물론, 휴대용 기기에 습도 센서, 온도 센서, 압력 센서 등을 구비함으로써 습도, 온도, 바람 등을 자동 감지하여 그에 상응하는 환경이 설정되도록 할 수도 있다.
즉, 환경 설정부는 상술한 다양한 환경에 상응하는 환경 데이터를 미리 설정해 놓고, 사용자가 직접 선택/입력한 정보 및/또는 각 센서를 통해 입력된 정보에 상응하는 환경 데이터를 추출하여 측정 환경을 설정할 수 있다. 자외선 광량 분석부(50)는 환경 설정부에 의해 설정된 환경 데이터에 상응하는 환경에 따른 자외선 및 오존 지수를 산출할 수 있다. 따라서, 환경 설정부는 각 센서를 통한 환경의 능동적인 인식뿐만 아니라, 사용자로부터 입력되는 환경 정보를 통해 각 환경 정보에 상응하도록 미리 설정된 환경 데이터를 인식한다.
또한, 상술한 환경 정보를 사용자가 입력하기 위한 버튼 등의 입력부(미도시)가 더 포함될 수 있음은 당연하며, 이에 대한 상세한 설명은 당업자에게는 자명하므로 생략하기로 한다.
출력부(70)는 자외선 광량 분석부(50)에서 산출된 자외선 지수 또는 오존 지수를 디스플레이 장치 및/또는 스피커를 통해 출력하는 기능을 수행한다. 즉, 자외선 또는 오존 지수를 문자, 숫자, 기호 및 이미지 형식 등을 통해 디스플레이 하거나, 소리 데이터(예를 들어, 음성 데이터, 멜로디 등)로 변환하여 스피커를 통해 출력할 수도 있다.
이하, 도 3내지 도 4를 참조하여, 자외선 광량 수집부(30)에서 광량을 측정하는 방법과, 자외선 광량 분석부(50)의 구성 및 각 구성의 기능을 설명하기로 한 다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자외선 광량 수집부에서 자외선을 수집하여 광량을 측정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 자외선 광량 수집부(30)는 이미지 센서(15)의 R,G,B 픽셀별로 자외선 광량을 수집한다. 이는 본 발명의 바람직한 일 실시예이며, 이외에도 이미지 센서(15)의 빛을 받아들이는 방식에 따라 광량을 수집하는 다른 방식이 사용될 수 있으며, R,G,B 픽셀별로 광량을 수집하지 않고, 상술한 바와 같이 전체 광량을 수집하는 방식도 사용될 수 있다. 보다 절대적인 자외선 수치를 측정하기 위해 이하에서는 R,G,B 픽셀별로 광량을 수집하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. 자외선 광량 수집부(30)가 각 픽셀별로 광량을 수집하는 방법은 당업자에게 자명하므로 별도의 설명은 생략한다.
다시 도 3을 참조하면, 단계 310에서 이미지 센서(15)의 R,G,B 개개의 픽셀별로 일정시간(예를 들어, 1초) 동안의 빛을 축적하여 광량을 수집한다. 이후, 단계 320에서 수집된 각 픽셀의 광량을 R,G,B 픽셀별(즉, 동종 픽셀별)로 합산한다.
단계 330에서 R,G,B 픽셀별로 합산된 각 광량을 R,G,B 각 픽셀수(즉, 동종 픽셀의 총 수)로 나눈다. 즉, R,G,B 각 단위 픽셀당 광량을 미리 지정된 범위 중 어느 하나의 값으로 수치화한다. 예를 들어, R,G,B 각 단위 픽셀당 광량을 0 내지 1023(픽셀의 10바이트를 사용할 경우)범위의 값으로 변환한다.
따라서, R,G,B 각 단위 픽셀당 광량을 산출할 수 있으며, 산출된 R,G,B 단위 픽셀당 광량을 통해 자외선 지수 및 오존 지수를 자외선 광량 분석부(50)에 의해 산출할 수 있다. 자외선 광량 분석부(50)에서 R,G,B 단위 픽셀당 광량을 이용하여 자외선 지수 및 오존 지수를 산출하는 방법은 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자외선 광량 분석부의 기능에 따른 구성을 나타낸 구성 블록도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 R,G,B 각 단위 픽셀당 광량과 자외선 지수와의 매핑을 위한 자외선 광량별 지수 테이블을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 자외선 광량 분석부(50)는 자외선 지수 산출부(52), 오존 지수 산출부(54), 저장부(56)를 포함한다.
자외선 지수 산출부(52)는 R,G,B 각 단위 픽셀당 광량과 저장부(56)에 저장되는 자외선 광량별 지수 테이블을 매핑하여 자외선 지수를 산출한다.
도 5를 참조하면, 자외선 광량별 지수 테이블 내에는 각각의 R,G,B 광량값에 대응되는 자외선 지수가 기록된다. 즉, 자외선 광량별 지수 테이블에 R 단위 픽셀당 광량값, G 단위 픽셀당 광량값, B 단위 픽셀당 광량값에 대응되는 자외선 지수가 미리 설정되어 있어, 자외선 광량 수집부(30)로부터 산출된 R,G,B 각 단위 픽셀당 광량에 대응되는 자외선 지수가 자외선 광량별 지수 테이블에서 추출된다.
예를 들어, 자외선 광량 수집부(30)로부터 산출된 R,G,B 각 단위 픽셀당 광량이 R은 0내지 10, G는 0내지 10, B는 0내지 10일 경우, 자외선 지수 1이 매핑되어 추출된다. 여기서, 상술한 각 수치는 실험데이터가 아닌 본 발명의 설명을 위한 예에 따른 수치이다. 매핑되어 추출된 자외선 지수가 휴대용 기기에서 독자적으로 이용되기 위하여 책정된 값들인 경우, 해당 값은 전세계적으로 통용되는 태양 자외선 지수(UV Index)로 변환되어 출력부(70)를 통해 출력될 수 있다.
자외선 광량별 지수 테이블에 설정되는 R,G,B 각 단위 픽셀당 광량과 자외선 지수는, 미리 설정된 환경에서 자외선 측정기에 의해 측정된 자외선 지수와, 같은 환경에서 본 발명에 따른 휴대용 기기에서 측정된 R,G,B 각 단위 픽셀당 광량으로 설정된다.
또한, 온도, 습도, 측정 장소 등에 따른 환경요소가 더해질 수 있으므로, 상술한 환경 설정부(미도시)에 의해 설정된 각 환경에 따른 데이터(환경 데이터)에 상응하도록 R,G,B 각 단위 픽셀당 광량과 자외선 지수가 설정될 수 있다. 즉, 일 실시예로 각 환경 데이터에 따른 자외선 광량별 지수 테이블이 각각 구비될 수 있으며, 다른 일 실시예로는 각 환경 데이터에 따른 변수값이 설정되어, 하나의 자외선 광량별 지수 테이블을 이용하여 변수값에 상응하는 자외선 지수가 산출될 수도 있다.
다시 도 4를 참조하면, 오존 지수 산출부(54)는 산출된 자외선 지수를 이용하여 오존 지수를 산출하는 기능을 수행한다.
통상적으로 오존층 내의 오존이 아닌 대기중의 오존은 자동차 배기가스에서 나오는 탄화수소와 이산화질소 등의 오염 물질이 태양으로부터의 강한 자외선을 받아 광화학 반응을 일으켜 발생되기 때문에 통계학적 방법 또는 주지의 산출 공식에 의해 주위 환경에 따라 오존 지수를 예측하여 산출할 수 있다.
예를 들어, 환경 데이터에 따른 자외선 지수 산출과 유사한 방식으로, 각 환경 데이터와 자외선 지수에 상응하는 오존 지수가 설정된 오존 지수 테이블을 구비하거나, 각 환경 데이터에 상응하는 변수값을 설정하여, 자외선 지수와 각 변수값을 통한 오존 지수를 산출할 수도 있다. 여기서, 자외선 발생 환경과 오존 발생 환경에 차이가 있을 수 있으므로, 환경 데이터에 따른 자외선 지수의 산출과 오존 지수의 산출은 다르게 적용되는 것이 바람직할 것이다.
저장부(56)는 상술한 자외선 광량별 지수 테이블 및 오존 지수 테이블(또는 오존 지수 산출 공식)을 저장한다. 이외에도, 자외선 지수 및 오존 지수에 따른 경고 또는 생활 정보 메시지 등과, 자외선 광량 분석부(50)의 각 구성요소가 작동하는데 필요한 정보가 더 저장될 수도 있음은 자명하다 할 것이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 휴대용 기기에서 자외선 및 오존을 측정하여 각 지수를 산출하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자외선 및 오존 지수와 함께 관련 정보를 출력하는 휴대용 기기의 화면을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 단계 610에서 카메라 모듈(10)의 이미지 센서(15)를 통해 1초동안 R,G,B 픽셀별로 자외선 광량을 수집한다. 단계 620에서 각 R,G,B 단위 픽셀별 광량을 산출한다. 즉, 상술한 바와 같이 (R 픽셀 총 광량)/(R 픽셀 수)로 R 단위 픽셀 광량을 산출하고, 나머지 G,B 픽셀별 광량도 같은 방식으로 단위 픽셀 광량을 산출한다.
단계 630에서 자외선 지수 및 오존 지수를 산출한다. 사용자의 입력에 따른 장소와, 각 센서에 의한 습도, 온도 등에 따른 환경 데이터를 인식함으로써, 환경 데이터, 자외선 광량별 지수 테이블, 오존 지수 테이블을 통해 자외선 지수 및 오존 지수를 산출한다. 즉 환경 데이터에 상응하는 자외선 광량별 지수 테이블과 R,G,B 각 단위 픽셀당 광량과의 매핑을 통해 자외선 지수를 산출하고, 환경 데이터에 상응하는 오존 지수 테이블과 산출된 자외선 지수와의 매핑을 통해 오존 지수를 산출한다.
상술한 바와 같이, 오존 지수는 자외선 지수와 주지의 산출 공식을 이용하여서도 산출될 수 있다.
단계 640에서 산출된 자외선 지수 및 오존 지수를 출력한다. 디스플레이장치를 통해 디스플레이할 수 있으며, 음성 데이터로 변환하여 음성 출력할 수도 있다. 음성 데이터의 변환은 TTS 기술을 통해 수행될 수 있으며, 당해 음성 데이터나 상응하는 멜로디가 저장부(56)에 미리 저장될 수도 있다.
또한, 각 자외선 지수와 오존 지수에 상응하는 메시지를 인식하여 함께 출력할 수 있다. 자외선 지수는 통상적으로 0부터 9까지 10단계로 나뉠 수 있다. 따라서, 각 단계에 상응하는 경고 또는 정보 메시지를 미리 저장하고, 산출된 자외선 지수에 상응하는 메시지를 추출하여 자외선 지수와 함께 출력한다.
예를 들어, 자외선 지수가 0에서 1인 경우에는 '자외선 강도가 약하여 자외선에 대하여 특별한 대책을 요하지 않으나 피부형태에 따라 다소의 차이는 있습니다. 검은 피부를 가지신 분은 일반적인 메이크업만으로도 충분합니다. 다만 하얀 피부를 가지신 분은 상황에 따라 SPF 지수 15-25 범위의 자외선 차단 크림을 사용하시고 일반적인 메이크업을 하시면 효과적입니다.'라는 메시지를 함께 제공할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 자외선 측정에 따라 산출된 자외선 지수와 그에 상응하는 생활정보를 함께 출력하여, 사용자의 편의를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크, 광자기디스크 등)에 저장될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 휴대가 간편한 휴대용 기기를 이용하여 자외선을 측정하는 방법, 그 휴대용 기기 및 그 방법을 기록한 기록매체를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라 모듈을 이용하여 자외선을 측정하는 방법을 제공함으로써, 휴대 가능하며 카메라 모듈을 장착한 모든 기기를 통해 자외선 및 오존 지수를 산출함으로써 환경 정보를 측정할 수 있는 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라 모듈을 이용한 자외선 측정뿐 아니라, 측정된 자외선 지수 및 환경에 따른 오존 지수를 산출하는 방법 및 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통산의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 카메라 모듈이 장착된 휴대용 기기에 있어서,
    상기 카메라 모듈에 장착되어, 외부로부터 자외선만을 투과시키는 자외선 투과 필터;
    상기 카메라 모듈의 이미지 센서를 통해 자외선을 수집하는 자외선 광량 수집부;
    상기 수집된 자외선의 광량을 통해 자외선 지수를 산출하는 자외선 광량 분석부; 및
    상기 산출된 자외선 지수 또는 상기 자외선 지수에 상응하는 정보를 출력하는 출력부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 환경 정보 측정 휴대용 기기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 투과 필터는 상기 카메라 모듈의 렌즈 전단에 위치하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 환경 정보 측정 휴대용 기기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 투과 필터는 개폐 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 환경 정보 측정 휴대용 기기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 투과 필터는 렌즈 프레임의 적어도 일 측에 형성되고, 상기 렌즈 프레임은 빛을 투과시키는 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 환경 정보 측정 휴대용 기기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 자외선 광량 수집부는 R,G,B 픽셀 별로 상기 자외선을 수집하며,
    상기 자외선 광량 분석부는 상기 수집된 R,G,B 픽셀별 자외선 광량과 미리 설정된 자외선 광량별 지수 테이블과의 매핑을 통해 자외선 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 환경 정보 측정 휴대용 기기.
  6. 제 1항에 있어서,
    미리 설정된 복수의 환경 데이터 중, 습도 센서, 온도 센서 중 적어도 하나 를 통한 환경 정보 또는 사용자의 입력에 상응하는 환경 데이터를 추출하는 환경 설정부를 더 포함하되,
    상기 자외선 광량 분석부는 상기 환경 데이터에 상응하는 자외선 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 환경 정보 측정 휴대용 기기.
  7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 자외선 광량 분석부는 상기 산출된 자외선 지수에 상응하는 오존 지수를 더 산출하는 것을 특징으로 하는 카메라를 이용한 환경 정보 측정 휴대용 기기.
  8. 카메라 모듈이 장착된 휴대용 기기에서 자외선을 측정하는 방법에 있어서,
    상기 카메라 모듈의 이미지 센서를 이용하여 R,G,B 픽셀별로, 상기 카메라 모듈에 장착된 자외선 투과 필터를 통해 투과된 일정 시간동안의 자외선에 따른 광량을 수집하는 단계;
    수집된 R,G,B 별 각 광량을 R,G,B 각 픽셀 수로 나누어 R,G,B 각 단위 픽셀별 광량을 산출하는 단계;
    상기 산출된 단위 픽셀별 광량에 상응하는 자외선 지수를 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 자외선 지수 또는 상기 자외선 지수에 상응하는 정보를 출력하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈을 이용한 자외선 측정 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 자외선 지수를 산출하는 단계는,
    상기 각 단위 픽셀별 광량과 자외선 광량별 지수 테이블을 매핑하여, 그에 상응하는 자외선 지수를 상기 자외선 광량별 지수 테이블로부터 추출하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈을 이용한 자외선 측정 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 자외선 지수를 산출하는 단계는,
    사용자로부터 환경정보를 입력받는 단계; 및
    상기 환경정보에 상응하는 환경 데이터를 추출하는 단계를 포함하되,
    상기 광량 및 상기 환경 데이터에 상응하는 자외선 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈을 이용한 자외선 측정 방법.
  12. 제 8항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 자외선 지수를 산출하는 단계는,
    상기 산출된 자외선 지수에 상응하는 오존 지수를 산출하는 단계를 더 포함하되,
    상기 자외선 지수를 출력하는 단계는,
    상기 오존 지수를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 모듈을 이용한 자외선 측정 방법.
  13. 자외선을 측정하기 위해 카메라 모듈이 장착된 휴대용 기기에서 실행될 수 있도록 유형적으로 구현되어 있으며, 상기 휴대용 기기에 의해 판독될 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체에 있어서,
    상기 카메라 모듈의 이미지 센서를 이용하여 R,G,B 픽셀별로, 상기 카메라 모듈에 장착된 자외선 투과 필터를 통해 투과된 일정 시간동안의 자외선에 따른 광량을 수집하는 단계;
    수집된 R,G,B 별 각 광량을 R,G,B 각 픽셀 수로 나누어 R,G,B 각 단위 픽셀별 광량을 산출하는 단계;
    상기 산출된 단위 픽셀별 광량에 상응하는 자외선 지수를 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 자외선 지수 또는 상기 자외선 지수에 상응하는 정보를 출력하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 프로그램을 기록한 기록매체.
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