KR100822053B1 - Apparatus and method for taking a picture - Google Patents

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KR100822053B1
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KR
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light
infrared
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김혜광
서보홍
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주식회사 엠씨넥스
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Abstract

An apparatus and a method for obtaining images are provided to improve low illumination characteristics by adopting a dual band pass filter for transmitting all optical signals of different bands, and improve color reproducibility by correcting effects of infrared rays. A camera unit comprises a dual band pass filter(50) and an image sensor(60). The dual band pass filter transmits an optical signal of at least a visible ray area and an optical signal of an infrared ray area. The image sensor converts the optical signals of an image concentrated through the dual band pass filter into an electric signal, and outputs the converted signal. A light emitting unit(80) emits the infrared rays and light of a wavelength different from the infrared rays. An image signal processor(90) corrects an image signal outputted from the camera unit. By obtaining distortion components caused by infrared rays included in color pixels of the image sensor, the image signal processor performs original color correction.

Description

영상획득장치와 영상획득방법{APPARATUS AND METHOD FOR TAKING A PICTURE} The image capture device and the image capture method {APPARATUS AND METHOD FOR TAKING A PICTURE}

도 1은 IR 필터가 채용된 일반적인 카메라 모듈의 단면 예시도. 1 is a cross-sectional illustration of a general camera module with a IR filter employed.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상획득장치로서의 카메라 모듈 단면 예시도. Figure 2 is a cross section illustrating a camera module as an image capture device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상획득장치의 블럭구성 예시도. Figure 3 is a block diagram illustrating the configuration of an image capture device according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 2 및 도 3에 도시한 듀얼 밴드 패스 필터(Dual Band Pass Filter)의 대역 특성 예시도. 4 is an illustrative band characteristics of a dual band pass filter (Dual Band Pass Filter) shown in Figs.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상신호 처리 흐름도. 5 is a process flow diagram a video signal according to one embodiment of the present invention.

본 발명은 영상획득장치에 관한 것으로, 특히 적외선에 의한 영향을 배제할 수 있는 영상획득장치와 영상획득방법에 관한 것이다. The present invention relates to an image capture device and the image acquisition method which can eliminate the influence by, and more particularly relates to an infrared image pickup device.

영상획득장치로서 디지털 카메라, 휴대폰에 탑재되는 카메라는 통상 CCD 또는 CMOS를 사용하여 광신호를 전기신호로 변환하여 화상을 구현한다. Camera as the image capture device is mounted on a digital camera, a cellular phone implements an image by converting an optical signal into an electrical signal using a conventional CCD or CMOS. 광신호는 가시광 영역(400∼700nm)의 광신호뿐만 아니라 적외선 영역(∼1150nm)의 광신호도 포함하고 있다. An optical signal has not only an optical signal in the visible region (400~700nm) includes a light signal in the infrared region (~1150nm). 적외선 영역의 광은 카메라에 적용되는 이미지 센서에 부정적인 영향 을 미친다. Light in the infrared region has a negative effect on the image sensor is applied to the camera. 이러한 이유로 디지털 카메라에는 근적외선 영역의 광신호를 제거하기 위한 IR 컷 오프 필터(IR Cut Off Filter:IR 필터라고도 함)가 장착된다. It is equipped with: (also known as IR filter IR Cut Off Filter) For this reason, a digital camera, the IR cut-off filter for removing the light signal of the near-infrared region.

IR필터는 진공박막증착 기술에 의해 제조된다. IR filter is prepared by the vacuum thin film deposition techniques. 예를 들어 유리기판에 굴절률이 서로 다른 2가지 물질( For example, a refractive index of two different materials on the glass substrate (

Figure 112006084417161-pat00001
또는 or
Figure 112006084417161-pat00002
)을 교대로 증착시킴으로서 제조된다. ) To be alternately produced sikimeuroseo deposited. 이러한 방식으로 제조된 IR필터는 가시광 영역의 광신호는 투과시키고 근적외선 영역의 광신호는 반사시킨다. The IR filter made in this way, the optical signal in the visible region is then transmitted and the reflected light signal from the near-infrared region. IR필터를 카메라 모듈에 적용할 때에는 IR필터 원판을 필요한 크기로 절단하여 CCD나 CMOS 앞에 장착한다. When applying the filter to the IR camera module and the IR cut filter disc to the required size are mounted in front of the CCD or CMOS. 이러한 IR필터가 적용된 카메라 모듈의 구조를 예시한 도면이 도 1에 도시되어 있다. This figure illustrates the structure of the IR camera module is such a filter is applied is shown in Fig.

도 1에 도시한 바와 같이 일반 카메라 모듈은 상부의 최외곽에 윈도우 커버(26)가 배치되고, 그 아래에 배럴(barrel)(16)이 배치되며, 배럴(16) 내측에는 상부 볼록렌즈(12a)와 하부 볼록 렌즈(12b)가 대향 배치된다. General camera module as shown in Figure 1 is arranged a window cover 26 to the outermost of the top, the barrel (barrel) 16 is disposed below the barrel (16) inner side of the upper convex lens (12a ) and a lower convex lens (12b) is disposed opposed to each other. 이들 볼록렌즈(12a,12b) 사이에는 스페이서(14)가 위치한다. Between the convex lenses (12a, 12b) there is a spacer 14 locations. 그리고 하부 볼록렌즈(12b) 하부에는 IR필터가 위치할 수 있는 공간이 존재하며, 이 공간에 소정 두께를 가지는 IR필터(20)가 삽입된다. And the lower convex lens (12b) lower portion and a space to the IR filter position is present, the IR filter 20 having a predetermined thickness in a space is inserted. IR필터(20)의 하부에는 센서(CCD, CMOS)가 배치된다. The lower portion of the IR filter 20 is arranged a sensor (CCD, CMOS). 센서 바로 앞에 배치되는 IR 필터(20)는 가시광 영역의 광신호를 투과하는 한편 적외선 영역의 광신호는 반사시킴으로서 적외선 영역의 광신호에 의한 신호간섭을 최소화할 수 있다. Sensor IR filter 20 is arranged directly in front of the optical signals of the other hand the infrared region for transmitting an optical signal in the visible region can minimize signal interference by the optical signals of the reflected sikimeuroseo infrared region.

상술한 바와 같은 구조를 가지는 카메라 모듈을 저조도 환경에서 사용할 경우 양호한 화질을 얻기 위한 방안으로 혹은 포인팅 디바이스에서 포인팅 의사를 가진 오브젝트의 움직임을 상술한 카메라 모듈로 인식하기 위한 보조수단으로 조명수 단을 함께 이용할 수 있다. Used with jomyeongsu only a camera module having a structure as an aid to recognition by a camera module described above for the object motion with the pointing doctor in a room or in a pointing device for obtaining a good image quality when used in a low light environment, as described above can.

조명수단의 일예로 카메라 모듈에 탑재가 용이한 적외선 발광 다이오드를 사용할 수 있는데, 적외선 발광 다이오드를 이용할 경우 고려해야 할 사항은 IR 필터(20)에 의해 적외선 영역의 광신호가 반사된다는 것이다. It is possible to use an infrared light emitting diode which is easy to mount a camera module in an example of a lighting device, to consider when using an infrared light-emitting diodes is that the optical signal in the infrared region is reflected by the IR filter 20. 즉, 저조도 환경에서 양호한 화질을 얻기 위한 수단으로서 적외선 발광부를 채용할 경우, 상술한 IR 필터(20)는 가시광 영역의 광신호만을 투과시키기 때문에 원하는 화질의 영상을 정상적으로 얻을 수 없다는 것이다. That is, when to employ infrared light emitting portion as a means for obtaining a good image quality in low-light environments, IR filter 20 described above will not be obtained normally, an image with desired image quality, because it transmits only the optical signal in the visible region.

이러한 문제는 가시광 영역의 광신호와 적외선 영역의 광신호 모두를 투과시킬 수 있는 필터를 채용함으로서 해결될 수 있을 것이나, 이 경우 역시 일반 조도에서 적외선 영역의 광신호에 의해 색 재현 효과가 떨어진다는 새로운 문제를 야기시키게 될 것이다. This problem is would be able to be solved by employing a filter which can transmit both the optical signal of the optical signal and the infrared region of the visible light region, in this case, too poor color reproduction effect by the light signal in the infrared region in the general illumination new will and cause problems.

이에 본 발명의 목적은 서로 다른 대역의 광신호 모두를 투과시키는 듀얼 밴드 패스 필터를 채용하여 저조도 특성을 향상시키되, 적외선에 의한 영향을 보정하여 색 재현성을 높일 수 있는 영상획득장치를 제공함에 있으며, Thus the object of the present invention employs a dual-band-pass filter for each transmitting both optical signals of different bands sikidoe improve the low light level characteristic, to correct the influence of the infrared rays, and to provide an image pickup apparatus which can improve the color reproducibility,

더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 서로 다른 파장 영역의 빛을 발광하는 발광부를 포함시켜 사진 촬영시 부족한 채광을 보충하되 적외선에 의한 색 보정도 가능한 영상획득장치와 영상획득을 제공함에 있다. Moreover, another object of the present invention to each other provide an image capture device and the image is also obtainable by including a light emitting portion for emitting light in different wavelength regions but supplement the insufficient light for taking pictures color correction by infrared.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 영상획득장치는, Image capture device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object,

적어도 가시광 영역의 광신호와 적외선 영역의 광신호를 투과시키기 위한 듀얼밴드 패스필터와, 상기 듀얼밴드 패스필터를 통해 집광된 이미지의 광신호를 전기신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서를 포함하는 카메라부와; The camera unit comprising an image sensor for converting the output optical signal of the focused image through a dual band pass filter, said dual band pass filter at least for transmitting the optical signal to the optical signal in the infrared region of the visible light range into an electrical signal Wow;

적외선 및 그 적외선과 다른 파장의 빛을 서로 발광하기 위한 발광부와; The infrared and infrared light emitting and for emitting light of a different wavelength from each other unit;

상기 카메라부에서 출력되는 영상신호를 보정하되, 상기 이미지 센서의 컬러픽셀들에 포함된 적외광선에 의한 왜곡성분을 획득하여 원색 보정하는 영상신호 처리부;를 포함함을 특징으로 하는 영상획득장치. But the correcting the video signal outputted by the camera unit, to obtain a distortion component caused by the enemy oegwangseon included in the color pixel of the image sensor, the image signal processor to primary color correction; image capture device, characterized in that it comprises a.

이러한 본 발명의 특징에 따르면, 서로 다른 대역의 광신호 모두를 투과시키는 듀얼 밴드 패스 필터와 적외선 LED를 채용함으로서, 다크 나이트(dark night)와 같은 저조도 환경에서는 적외선 LED에 의해 양호한 영상을 얻을 수 있으며, 컬러픽셀들에 포함된 적외광선의 양을 사전에 획득한후 이를 이용하여 촬영된 영상을 보정할 수 있어, 결과적으로 주,야간 모두 양호한 화질 영상을 얻을 수 있게 되는 것이다. According to this aspect of the present invention, each other by employing a dual-band-pass filter and an infrared LED for transmitting both optical signals of different bands, the low-illuminance environment such as a dark night (dark night) to obtain a good image by the infrared LED, and after obtaining the amount of the enemy oegwangseon included in the color pixel in advance can be corrected to an image taken by using this, it is possible as a result obtained the state, nighttime both good image quality image.

더 나아가 본 발명의 실시예에 따른 영상획득장치의 발광부는 적외선 LED와 백색 LED를 포함하되, 각각의 LED들이 동일 캡내에 위치함을 특징으로 한다. Further comprising: a light emitting portion an infrared LED and a white LED of the image capture device according to an embodiment of the present invention, it is characterized in that each of the LED are placed in the same cap.

이는 곧 주,야간 서로 다른 조명수단을 제공하기 위한 것이며, 컴팩트한 카메라 모듈을 구현하기 위함이다. It soon state, intended for nighttime each other to provide the other illumination means, it is to implement a compact camera module.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. With reference to the accompanying drawings below of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상 세한 설명은 생략하기로 한다. If it is determined that the following description of the present invention a detailed description of known functions and configurations related may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상획득장치로서의 카메라 모듈 단면도를 예시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영상획득장치의 블럭구성도를, 그리고 도 4는 도 2 및 도 3에 도시한 듀얼 밴드 패스 필터(Dual Band Pass Filter)의 대역 특성도를 예시한 것이다. Figure 2 is a simplified example camera module cross-section as the image pickup apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a block diagram of an image capture device according to an embodiment of the invention, and Figure 4 is 2, and band characteristics of a dual band pass filter (dual band pass filter) shown in Figure 3 is an explanatory diagram for.

우선 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 영상획득장치의 카메라 모듈은 크게 렌즈부(30), 하우징(40), 듀얼밴드 패스필터(50), 이미지센서(60), 인쇄회로기판(70)을 포함한다. First, the image capture device according to an embodiment of the present invention as shown in Figure 2, the camera module is larger lens portion 30, a housing 40, a dual band pass filter 50, image sensor 60, a printed circuit It includes a substrate 70.

렌즈부(30)는 피사체 이미지를 결상하기 위한 것으로서 하우징((40) 중앙에 마련되어 있는 렌즈 접합부에 삽입되어 하우징(40)과 나사산 결합된다. 이는 예시에 불과한 것으로 다양한 방식으로 하우징과 결합될 수 있다. Lens section 30 is for the image-forming an object image is inserted into the lens abutment provided on the central housing (40 is coupled to the thread and the housing 40, which may be combined with the housing in a number of ways that only illustrative .

듀얼밴드 패스필터(50)는 하우징(40) 내측에 위치하여 상기 렌즈부(30)를 통과한 가시광 영역(400∼700nm)의 광신호와 적외선 영역(730∼5000nm)의 광신호를 투과시킨다. Dual band-pass filter 50 is then transmitted through the optical signal of the optical signal and the infrared region (730~5000nm) of a visible light region (400~700nm) passed through the lens unit 30 is located in the inner housing (40).

저조도 환경에서 양호한 영상화질을 얻기 위해 듀얼밴드 패스필터(50)의 근적외선 투과대역 파장은 후술할 발광부(80)의 일 구성요소인 적외선 LED파장과 일치하도록 광학 설계하는 것이 바람직하다. Near-infrared transmission band of a dual-wavelength bandpass filter 50 in order to obtain good image quality in low-light environments, it is preferable that an optical design to match the wavelength of the infrared LED be a component of the light-emitting unit 80 to be described later. 예를 들어, 발광부(80)의 적외선 LED 파장이 820nm일때 듀얼밴드 패스필터(50)의 투과대역 파장도 820nm가 되도록 설계하는 것이 바람직하며, 적외선 LED의 발광 파장이 840nm 일때 듀얼밴드 패스필터(50)의 투과대역 파장도 840nm가 되도록 설계하는 것이 바람직하다. For example, the infrared LED wavelengths of the light emitting unit 80 preferably designed so that the transmission band wavelength FIG 820nm of 820nm when the dual band pass filter 50, the emission wavelength of the infrared LED 840nm when dual-band pass filter ( transmission wavelength band of 50) is also preferably designed such that 840nm.

참고적으로 듀얼밴드 패스필터가 가시광 영역의 광신호와 근적외선 영역의 광신호 모두를 투과시키도록 설계하기 위해서는 광학코팅 설계 알고리즘의 하나인 에센셜 맥클라우드(Essential Macleod) 프로그램을 이용할 수 있다. For reference, it can be used for dual bandpass filter is designed to transmit to all of the optical signal to an optical signal and a near-infrared region of the visible light region, the optical coating is essential maekkeulrawoodeu one design algorithm (Essential Macleod) program. 이 프로그램은 미국 ThinfilmCenter사에서 개발한 프로그램으로서, 개인 PC를 이용하여 반사율, 투과율, 두께 같은 기본사양 설정 및 증착장비 특성, 컬러 등 생산제품의 specification을 설정하여 원하는 대역 특성을 가지는 광학 필터를 설계할 수 있다. This program is a program developed in the United States ThinfilmCenter four reflectance using a personal PC, transmittance, standard setting and deposition equipment characteristics such as thickness, by setting the specification of color, such as producing products to design an optical filter having the desired band characteristics can.

다시 도 2를 참조하면, 이미지센서(60)는 인쇄회로기판(70)상에 위치하여 상기 듀얼밴드 패스필터(50)를 통해 집광된 이미지의 광신호를 전기신호로 변환하여 출력한다. Referring back to Figure 2, the image sensor 60 converts the optical signal of the focused image located on a printed circuit board 70 via the dual-band pass filter 50 into an electric signal. 이러한 이미지센서(60)는 다수의 컬러(R,G,B)픽셀들이 배열된 광 감지소자 어레이부를 포함하며 일반적으로 CCD형과 CMOS 타입으로 분류된다. The image sensor 60 includes a plurality of colors (R, G, B) an optical device array pixel portions are arranged, and are generally classified into CCD type and a CMOS type.

한편 본 발명의 실시예에 따른 영상획득장치는 저조도 환경에서 피사체에 대한 양호한 화질영상을 얻기 위해 더 나아가 적외광선의 양을 측정하기 위한 수단으로서 적외선 LED를 포함하는 발광부(80)를 더 포함한다. The hand image capture device according to an embodiment of the present invention further comprises a light emitting unit 80 comprises an infrared LED as a means for further determining the amount of enemy oegwangseon in order to obtain good quality images of the subject in low-light environments . 상기 발광부(80)는 적외선 LED외에 또 다른 조명용 플래시로서 백색 LED를 더 포함한다. The light emitting unit 80 further comprises a white LED as a flash illumination in addition to another infrared LED. 상기 적외선 LED와 백색 LED는 동일 캡(cap)내에 위치하도록 배치함으로서 세트(set)의 외관 구조를 컴팩트하면서도 단순화시킬 수 있다. The infrared LED and a white LED can be simplified, while the compact structure of the appearance of the layout by a set (set) to be positioned in the same cap (cap). 이러한 발광부(80)는 피사체에 조명을 방사하는 수단으로서 그리고 그 배치위치는 도 2에 도시한 바와 같이 발광 빛이 피사체를 향하도록 렌즈부(30)를 중심으로 하는 하우징(40) 상부면에 배치할 수 있다. The light emitting unit 80 as means for radiating a light to the subject and the arrangement position on the upper surface a housing (40) around the lens part 30 to emit light toward the object as shown in Fig. 2 It can be placed. 물론, 카메라 모듈과는 별도의 모듈로 분리되어 모바일 단말기 등에 장착될 수도 있을 것 이다. Of course, the camera module and is separated as a separate module is that it may be mounted on a mobile terminal. 참고적으로 상기 발광부(80)는 카메라 모듈이 탑재되는 전자기기의 제어부 제어에 따라 점등 제어될 수도 있으며, 본 발명의 실시예에서와 같이 영상신호 처리부인 ISP(Image Signal Processor)에 의해 제어될 수도 있다. For reference, the light emitting unit 80 may be lighting control according to the control unit controls the electronic devices which the camera module is mounted, to be controlled by the video signal processing denied ISP (Image Signal Processor) as shown in the embodiment of the present invention may.

이하 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 영상획득장치의 구성을 부연 설명하면, Will be described below with reference to Figure 3 added, the configuration of an image capture device according to an embodiment of the present invention,

우선 렌즈부(30)는 앞서 설명한 바와 같이 피사체 이미지를 이미지 센서(60)에 결상하기 위한 것이며, 듀얼밴드 패스필터(50)는 상기 렌즈부(30)를 통과한 가시광 영역의 광신호와 적외선 영역의 광신호 모두를 이미지 센서(60)로 투과시킨다. First lens unit 30 is for imaging an object image as described above on the image sensor 60, a dual band pass filter 50 has the infrared region and an optical signal of the visible light region pass through the lens unit 30 thereby transmitting an optical signal to all of the image sensor 60. 상기 렌즈부(30), 듀얼밴드 패스필터(50), 이미지 센서(60)를 포함하여 카메라부로 명명할 수 있으며, 경우에 따라서는 후술할 ISP(90)를 더 포함하여 카메라 모듈로 명명할 수도 있다. Including the lens unit 30, a dual band pass filter 50, image sensor 60 may be named parts of the camera, as the case may further include the ISP (90) to be described later also called a camera module have.

발광부(80) 역시 앞서 설명한 바와 같이 적외선 LED(82)와 백색 LED(84)를 포함하며 후술할 ISP(80)의 제어에 따라 서로 다른 파장의 적외선과 백색광의 빛을 피사체로 발광하여 준다. A light emitting unit 80 also allows to emit light with an infrared LED (82) and a white LED control subject, the light of another infrared and white light of different wavelengths in accordance with (84) comprises, and ISP 80, to the later-described, as described above.

영상신호 처리부인 ISP(90)는 상기 카메라부, 즉 이미지 센서(60)에서 출력되는 영상신호를 신호처리하여 보정하되, 이미지 센서(60)의 컬러픽셀들에 포함된 적외광선에 의한 왜곡성분을 획득하고 이를 이용하여 촬영된 영상의 원색을 보정하여 출력한다. Mrs. video signal processing ISP (90) has the camera unit, that is, but the correction by signal processing the video signal that is output from the image sensor 60, a distortion component caused by the enemy oegwangseon included in the color pixel of the image sensor 60 acquisition and outputs to correct the primary color of the image taken by using this. 이러한 ISP(90)는 색 보간, 자동 화이트 밸런스(Auto White Balance), 감마 보정 등 이미지 센서의 성능 향상을 위한 여러 가기 기능들을 기본적으로 수행한다. The ISP (90) performs a number of top features for improving the performance of color interpolation, auto white balance (Auto White Balance), gamma correction, image sensors, etc. by default.

참고적으로 촬영영상의 원색을 보정하기 위한 값은 예를 들어 실내조명하에서 적외선 LED를 온/오프 제어하고, 그에 따라 각각 얻어지는 컬러픽셀들의 값으로부터 추출 가능하다. For reference, the value to correct the primary color of the photographed image, for example, can be an infrared LED on / off control under room light, and extracts from the value of the color pixel, respectively obtained accordingly.

이하 본 발명의 일실시예에 따른 영상신호 처리 흐름도를 도시한 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다. Less than the video-signal processing flow diagram in accordance with one embodiment of the present invention will be described an embodiment of the present invention will be described with reference to Figure 5 in the figure. 하기에서는 실내 조명하에서 영상 촬영이 이루어지는 것을 가정하여 설명하기로 한다. In the following it will be described on the assumption that image recording is made under indoor illumination.

우선 사용자 조작에 따라 본 발명의 실시예에 따른 영상획득장치는 프리뷰 촬영(S1단계)모드로 동작한다. First, the image capture device according to an embodiment of the present invention in response to a user operation is the operation to preview-up (step S1) mode. 이와 같은 동작모드에서 얻어진 프리뷰 영상의 신호처리를 통해 ISP(90)는 촬영된 영상의 휘도레벨(Y)을 미리 설정된 임계치와 비교함으로서, 현재의 조도가 설정된 저조도 환경인지 아니면 일반조도(저조도가 아닌 조도) 환경인지를 체크(S2단계)할 수 있다. Through the signal processing of the preview image obtained in this operation mode, ISP (90) is by comparison with the set luminance level (Y) of the photographed image in advance the threshold value, that the low-light environments, the current illuminance of the set or general illumination (non-low light roughness) can check whether the environment (S2 step). 조도 체크단계는 ISP(90)내에서 얻어진 데이터를 이용할 수도 있지만 조도감지센서와 같은 외부기기로부터 인가된 신호에 따라 판단할 수도 있을 것이다. Roughness check step may use the data obtained in the ISP (90), but could also be determined in accordance with the signal applied from an external device, such as illumination sensor.

만약 저조도 환경이라면 발광부(80)내의 적외선 LED(82)를 "온"(S3단계) 제어하고 영상을 촬영(S4단계)함으로서, 적외광선에 의한 피사체 이미지가 렌즈부(30)와 듀얼밴드 패스필터(DBPF)(50)를 통해 이미지 센서(60)에 감지된다. If the low-illuminance environment, the infrared LED (82) in the light-emitting unit 80 "on" (S3 step), the control and recording an image (S4 step), so, the subject image by the enemy oegwangseon the lens unit 30 and the dual bandpass through the filter (DBPF) (50) is detected in the image sensor 60.

따라서 본 발명의 영상획득장치는 저조도 환경에서 적외광선에 의한 피사체 이미지의 감지에 따라 양호한 화질의 영상을 얻을 수 있게 되는 것이다. Therefore, the image capture apparatus of the present invention it is possible to obtain an image of good image quality in accordance with the detection of the subject image by the enemy oegwangseon in low-light environments.

한편, 일반 조도라면 ISP(90)는 적외광선에 의한 광량이 포화상태가 되도록 적외선 LED(82)를 "온" 제어(S5단계) 한후 영상을 촬영(S6단계)한다. On the other hand, if the general illumination and ISP (90) is ever oegwangseon an infrared LED (82) so that the amount of light is saturated due to the "ON" control (step S5) hanhu the recording (step S6) the image. 이러한 경우 듀얼밴드 패스필터(50)의 특성으로 인해 가시광에 의해 얻어진 피사체 영상의 색성분에 적외광선에 의한 왜곡성분이 포함되게 된다. Such a case is to be included is a dual-band characteristic due to the distortion component by the enemy oegwangseon the color components of the object image obtained by the visible light pass filter 50. 적외광선이 포화상태인 환경에서 특정 컬러의 파장영역을 검출하기 위해 ISP(90)는 이미지 센서(60)의 컬러픽셀중 레드 픽셀(red pixel)의 파장영역 값을 획득하여 이를 도 6에서와 같이 "A"값으로 저장(S7단계)한다. Ever oegwangseon the ISP (90) to detect the wavelength region of the specific color in the saturation condition of environment, such as color pixels of red pixels in Figure 6 this by obtaining a wavelength range value of (red pixel) of the image sensor 60 "a" is stored (step S7) values. 그리고 점등중인 적외선 LED(82)를 "오프"(S8단계)시킨후 다시 피사체 이미지를 획득(S9단계)하여 그때의 레드 픽셀 파장영역 값을 "B"값으로 저장(S10단계)한다. And to the infrared LED (82) are light "OFF" (step S8) was then obtained (step S9) the object image again to the red wavelength region the pixel value of the time "B" to storage (step S10) value. 적외선 LED를 오프시켰다 하더라도 광원에 의한 적외선 영향을 배제할 수 없기 때문에 레드 픽셀의 파장영역값 B에는 적외광선에 의한 왜곡성분이 미소하게나마 포함된다. Was turned off, even if the infrared LED included hagenama because it is not possible to rule out the influence of the infrared light source is, the distortion component by the enemy oegwangseon wavelength region of the red pixel value B smile.

한편 상술한 바와 같은 단계들을 통해 얻어진 레드 픽셀의 파장 영역값 "A"와 "B"값을 차감(S11단계)하여 그 결과를 C로 저장(S11단계)한다. The wavelength range of the red pixel value is "A" and "B" (step S11) by subtracting the value as a result (step S11) stored in C obtained through the steps as described above. 그 이유는 도 6에 도시한 바와 같이 적외광선에 의한 광량이 포화상태에서 얻어지는 레드 픽셀의 파장 영역값(A)과, 바람직하게 원색 재현되어야 하는 레드 픽셀의 파장 영역값(E)을 이미지 튜닝 등의 방법을 통해 미리 확보하면, A와 B의 차 C를 얻음으로서 결과적으로 적외광선의 왜곡성분을 보정하기 위한 보정값(D)를 얻을 수 있기 때문이다. The reason is that the wavelength-domain values ​​of a red pixel (A) obtained in the saturation amount of light due to the ever oegwangseon as shown in Figure 6, preferably primary colors red pixel wavelength range value (E) the image tuning to be reproduced, etc. When the method previously obtained through, it is because as a result obtain a correction value (D) for correcting the distortion component of the enemy oegwangseon as obtaining a and B of the car C.

상술한 바와 같이 적외광선의 왜곡성분을 보정하기 위한 보정값(D)이 구해지면 이값을 이용하여 영상 데이터를 보정할 수 있다. Correction value (D) for correcting the distortion component of the enemy oegwangseon as described above can be obtained when correcting the image data by using this value. 즉, 영상을 촬영(S12단계)하여 얻어지는 영상 데이터(B)의 레드 픽셀값에서 상기 적외광선의 왜곡성분을 보정하기 위한 보정값(D)을 차감하는 방식으로 원색을 보정(S13단계)한다. That is, taking an image (step S12) and corrects the value (D) system calibration (S13 step), a primary color with a net of for correcting the distortion component of the enemy oegwangseon in the red pixel values ​​of the image data (B) is obtained. 이와 같이 원색 복원이 이루어지면, 이후 ISP(90)는 일반 영상신호 처리부에서와 같이 오토 화이트 밸런스(AWB), 감마보정, 색 보간 같은 후처리 동작을 수행하고, 그 후처리 동작에 의해 얻어진 보정 영상 데이터를 출력(S14단계)하거나 저장한다. Thus, when made the primary color restoration, such as ISP (90) is in the general video signal processing after the automatic white balance (AWB), performing a processing operation and then as gamma correction, color interpolation, and thereafter corrected image obtained by the processing operation and a data output (step S14) or stores.

즉, 본 발명은 듀얼밴드 패스필터(50)의 특성으로 인해 피사체 영상의 색성분에 적외광선에 의한 왜곡성분이 포함되더라도 이를 정상적으로 원색에 가깝게 보정한 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다. That is, the present invention is able to obtain an effect close to the calibration characteristics as the primary colors in the color components of the object image, even if it normally includes a distortion component due to the ever oegwangseon because of the dual bandpass filter 50.

이상의 실시예에서는 설명하지 않았지만 경우에 따라서는 적외광선에 의한 색성분의 왜곡성분을 보정하기 위한 보정값(D)을 실험을 통하여 획득한후 이를 메모리에 저장하여 제품 출하함으로서, 추후 판매된 제품에서 왜곡성분의 추출 과정 없이 바로 일반조도에서 적외선에 의한 왜곡성분을 보정하게 할 수도 있을 것이다. By one embodiment the one obtained through experiments a calibration value (D) for correcting the distortion component of the color components by the enemy oegwangseon, in some cases not described and then stores it in memory factory, the distortion in the products sold later extraction of the components will also be directly correct the distortion components by the infrared illumination in general with no.

한편 본 발명의 실시예에 따른 영상획득방법은 상술한 영상획득장치에서 실행 가능한 방법으로서, Meanwhile, as the image pickup method according to an embodiment of the present invention it can be executed in the image capture device the method described above,

카메라부를 통해 획득된 프리뷰 영상의 휘도레벨(Y)을 하나 이상의 임계치와 비교하고, 만약 제1임계치 이상이라면 데이(day)로 판단하여 적외광선에 의한 왜곡 성분을 보정하기 위해 적외선 LED를 순차적으로 발광 및 소등 제어한다. Comparing the luminance level (Y) of the preview image acquired by the camera portion and the one or more thresholds, and if the first threshold value or more if the day (day) determined by the infrared LED sequentially emit light in order to correct the distortion component by the enemy oegwangseon in and a light-off control. 이러한 경우 ISP는 적외선 발광 및 소등상태에서 얻을 수 있는 각각의 프리뷰 영상에 포함된 적외광선에 의한 왜곡성분을 획득하여 촬영영상 보정 출력한다. In this case ISP outputs shot image obtained by correcting the distortion component caused by the enemy oegwangseon included in each of the preview image can be obtained from the infrared light-emitting and light-off state.

보다 구체적으로, 촬영영상의 보정은 적외선 발광 및 소등상태에서 각각 이미지 센서의 각 컬러픽셀들에 대한 파장 영역값을 획득한 후, 그 획득된 값의 차와 원색 재현을 위한 컬러픽셀의 파장 영역값을 연산하여 적외광선에 의한 왜곡성분을 보정하기 위한 보정값을 최종 획득한다. More specifically, the correction of the photographed image is an infrared light emitting and each color of each image sensor in the light-off state after acquiring a wavelength region value for the pixel, the color pixel wavelength range value for the car and the primary color reproduction of the acquired value the operation will be end-acquired a correction value to correct the distortion component by the enemy oegwangseon. 그리고 그 최종 획득된 보정값을 촬영영상 데이터에서 차감하면 각 픽셀의 원색 보정 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다. And when subtracting the final correction value obtained from the photographed image data, it is possible to obtain a primary color correction effect of each pixel.

만약 얻어진 휘도레벨이 제1임계치와 제2임계치 사이의 값을 가진다면 나이트(night) 상황으로 간주하여 백색 광원만을 점등 제어한다. If the luminance level is obtained with a value between the first threshold and the second threshold value is regarded as a night (night) conditions and controls the lighting only the white light source. 그리고 휘도레벨이 제2임계치 이하의 값을 가진다면 다크 나이트(dark night) 상황으로 간주하여 적외선 LED만을 점등시키는 방식으로 주위 조도에 따라 광원을 제어한다. And if the brightness level has a value equal to or less than the second threshold value is regarded as the Dark Knight (dark night) conditions and controls the light source depending on the ambient light intensity in such a way as to light up only the infrared LED.

이와 같이 주위 조도에 따라 광원을 제어한 상태에서 상술한 영상획득장치의 ISP는 상기 카메라부를 통해 획득된 영상을 보정하여 출력함으로서, 이용자는 별다른 조작 없이 편리하게 양호한 화질의 영상을 얻을 수 있게 되는 것이다. Thus, ISP of the image capture device described above in a state of controlling the light source in accordance with the surrounding illuminance will be able, by the output to compensate for the image obtained through the said camera, the user can obtain the image of the convenience of good image quality without any operation .

상술한 바와 같이 본 발명의 영상획득장치는 가시광 영역(400∼700nm)은 물론 근적외선 영역(730∼5000nm)의 광신호를 이미지센서측으로 투과시키는 듀얼밴드 패스필터를 채용하고 있기 때문에, 저조도 환경에서도 적외선 LED 구동에 따라 양호한 피사체 영상을 획득할 수 있음은 물론, 일반 조도를 가지는 환경에서도 적외광선에 의한 색성분의 왜곡성분을 보정하여 줌으로서 원색에 가까운 영상을 획득할 수 있는 효과가 있는 발명이다. An image capture device of the present invention as described above, the visible light region (400~700nm), as well as because it employs a dual band pass filter for transmitting an optical signal in the near infrared region (730~5000nm) toward the image sensor, the infrared even in low-light environments It can be obtained a good image subject according to the LED drive, as well as in an environment having a normal illumination to correct the distortion component of the color components by the enemy oegwangseon the invention that is effective to obtain an image close to the source color as a zoom.

또한 적외선 LED 뿐만 아니라 플래쉬 역할을 하는 광원을 채용하고 있기 때문에 조도에 따라 알맞은 광원을 선택하여 영상 촬영할 수 있음은 물론, 복수 광원을 하나의 캡 내에 위치하도록 배치 설계하였기 때문에 세트의 구조를 컴팩트하고도 단순화시킬 수 있는 부대 효과를 얻을 수 있다. In addition, not only the infrared LED employing a light source for the flash role, because that can record image by selecting the appropriate light source in accordance with the roughness, as well, since design arranged to position the plurality of light sources in a single cap is also compact the structure of the set you can get a side effect that can be simplified.

한편 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적 인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The present invention has been described to the embodiments shown in the drawings by reference It will be appreciated that it is only and, Those having ordinary skill in the art from which the various modifications and equivalent other embodiments can be as the exemplary . 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Therefore, the true technical protection scope of the invention as defined only by the appended claims.

Claims (9)

  1. 적어도 가시광 영역의 광신호와 적외선 영역의 광신호를 투과시키기 위한 듀얼밴드 패스필터와, 상기 듀얼밴드 패스필터를 통해 집광된 이미지의 광신호를 전기신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서를 포함하는 카메라부와; The camera unit comprising an image sensor for converting the output optical signal of the focused image through a dual band pass filter, said dual band pass filter at least for transmitting the optical signal to the optical signal in the infrared region of the visible light range into an electrical signal Wow;
    적외선 및 그 적외선과 다른 파장의 빛을 서로 발광하기 위한 발광부와; The infrared and infrared light emitting and for emitting light of a different wavelength from each other unit;
    상기 카메라부에서 출력되는 영상신호를 보정하되, 상기 이미지 센서의 컬러픽셀들에 포함된 적외광선에 의한 왜곡성분을 획득하여 원색 보정하는 영상신호 처리부;를 포함함을 특징으로 하는 영상획득장치. But the correcting the video signal outputted by the camera unit, to obtain a distortion component caused by the enemy oegwangseon included in the color pixel of the image sensor, the image signal processor to primary color correction; image capture device, characterized in that it comprises a.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 발광부는 적외선 LED와 백색 LED를 포함함을 특징으로 하는 영상획득장치. The method according to claim 1, the image capture device, characterized in that it comprises the light-emitting portion infrared LED and white LED.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 적외선 LED와 백색 LED는 동일 캡내에 위치함을 특징으로 하는 영상획득장치. The method according to claim 2, the image capture device of the infrared LED and a white LED is characterized in that the position in the same cap.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 영상신호 처리부는, The method according to claim 1 or claim 2, wherein said image signal processing unit,
    상기 발광부를 온/오프 제어하여 상기 이미지 센서의 각 컬러픽셀들에 대한 파장 영역값을 획득하고, 그 획득된 값과 원색 재현을 위한 컬러픽셀의 파장 영역값(E)을 연산하여 적외광선에 의한 왜곡성분을 보정하기 위한 보정값을 획득하여 원색 보정함을 특징으로 하는 영상획득장치. It calculates the wavelength area value of the color pixel (E) for obtaining a wavelength range value for each color pixel, and the obtained values ​​and the primary color reproduction of the light emitting parts of the on / off control by the image sensor by the enemy oegwangseon an image capture device to acquire a correction value to correct the distortion component, characterized in that the primary color correction.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 영상신호 처리부는, The method according to claim 1 or claim 2, wherein said image signal processing unit,
    상기 카메라부를 통해 획득된 프리뷰 영상의 휘도레벨(Y)을 미리 설정된 하나 이상의 임계치와 비교하고, 그 비교 결과에 따라 서로 다른 파장의 빛을 발광하는 어느 하나의 광원을 점등하거나 모두 오프시킴을 특징으로 하는 영상획득장치. The luminance level (Y) of the preview image obtained through the said camera of any one of the characteristics of lighting the light source or Sikkim both off for a preset comparison with one or more thresholds, and emits each light of different wavelengths in accordance with the comparison result, image acquisition apparatus.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 카메라부와 영상신호 처리부는 하나의 카메라 모듈로 집적화됨을 특징으로 하는 영상획득장치. The method according to claim 1 or claim 2, wherein the camera unit and the video signal processing unit is an image capture device, characterized in that integrated into one of the camera module.
  7. 적어도 가시광 영역의 광신호와 적외선 영역의 광신호를 투과시키기 위한 듀얼밴드 패스필터를 가지는 카메라부와, 적외선 및 그 적외선과 다른 파장의 빛을 서로 발광하기 위한 발광부를 포함하는 영상획득장치의 영상획득방법에 있어서, Image acquisition of an image capture apparatus that includes at least the visible light range of the optical signal and having a dual band pass filter for transmitting a light signal of the infrared camera unit, infrared, and the infrared and the light emitting unit for emitting each light of a different wavelength in the method,
    상기 카메라부를 통해 획득된 프리뷰 영상의 휘도레벨(Y)을 하나 이상의 임계치와 비교하는 단계와; Comparing a luminance level (Y) of the preview image obtained through the camera and the at least one threshold;
    비교 결과에 따라 적외선이 발광 및 소등되도록 상기 발광부를 제어하는 단계와; The step of controlling the infrared light emitting part to the light-emitting and light-off in response to the comparison result and;
    적외선 발광 및 소등상태에서 얻을 수 있는 각각의 프리뷰 영상에 포함된 적외광선에 의한 왜곡성분을 획득하여 촬영영상 보정 출력하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 영상획득방법. An image capture method, characterized by including; step of recording the image correction and outputs the obtained distortion component due to the ever oegwangseon included in each of the preview image can be obtained from the infrared light-emitting and light-off state.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 촬영영상 보정 출력단계는, The system according to claim 7, wherein the captured image corrected output stage,
    적외선 발광 및 소등상태에서 각각 이미지 센서의 각 컬러픽셀들에 대한 파장 영역값을 획득하는 단계와; Obtaining a wavelength range value for each of color pixels of each image sensor in the infrared light-emitting and light-off state;
    상기 획득된 값의 차와 원색 재현을 위한 컬러픽셀의 파장 영역값을 연산하여 적외광선에 의한 왜곡성분을 보정하기 위한 보정값을 최종 획득하는 단계와; The final step of obtaining a correction value by calculating the wavelength range of the color pixel values ​​for the primary and the primary-color reproduction of the obtained value to correct the distortion component by the enemy and oegwangseon;
    최종 획득된 상기 보정값으로 촬영영상 데이터를 보정하는 단계;를 포함함을 특징으로 하는 영상획득방법. An image capture method, characterized by including; the last acquisition step for correcting the photographed image data as the correction value.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 카메라부를 통해 획득된 프리뷰 영상의 휘도레벨(Y)을 하나 이상의 임계치와 비교한 결과에 따라 적외선과 다른 파장의 빛을 발광 제어하는 단계;를 더 포함함을 특징으로 하는 영상획득방법. The system according to claim 7, further comprising light emitting control the light in the infrared and other wavelength according to a result of comparing the luminance level (Y) of the preview image obtained through the said camera and at least one threshold; image further comprising the how to acquire.
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