KR100860994B1 - 피사체 중심의 촬영 제어 방법 및 방법 - Google Patents

피사체 중심의 촬영 제어 방법 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 피사체 중심의 촬영 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따라 입력 영상에서 기 등록한 관심 피사체를 검출하고, 검출한 관심 피사체에 대한 촬영 정보를 추정하고, 추정한 촬영 정보를 이용하여 입력 영상을 촬영하기 위한 제어 정보를 생성하고, 제어 정보에 따라 입력 영상을 촬영함으로써 피사체의 위치와 조도 상태를 실시간으로 파악해서 고 품질의 영상을 촬영할 수 있고, 사용자가 직접 초점과 노출을 제어할 필요가 없다.
피사체, 등록, 검출, 초점, 노출

Description

피사체 중심의 촬영 제어 방법 및 방법{Method and apparatus for photographing a subject-oriented}
본 발명은 피사체 중심의 촬영 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 등록한 피사체를 검출하여 이를 중심으로 자동초점 및/또는 자동 노출을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
디지털 카메라의 보급에 따라서 많은 사람이 손쉽게 다양한 사진을 촬영할 수 있게 되었다. 이러한 디지털 카메라는 자동 모드 기능을 갖추고 있어서, 초보자도 손 쉽게 촬영 가능하게 하였고, 일반 소비자로 하여금 사진의 관심을 갖게 하고, 더욱 편리하게 고화질 영상획득의 욕구를 증가시켰다. 그러한 욕구를 충족시키기 위해, 카메라 제조 업체들은 디지털 카메라의 화소 수를 늘림으로써 소비자를 만족시키려 하였지만, 제한된 크기의 디지털 카메라에서 적정 수준 이상의 화소 수는 일반 소비자의 용도에 맞지 않을뿐더러, 오히려 화질을 저감시키는 결과를 가져왔다.
고화질의 영상을 획득하기 위해서는 뷰파인더로 보이는 장면 내에서 피사체의 위치 및 조도 상태를 파악하는 것이 필수적이다. 또한, 그에 따른 AF(Automatic Focus), AE(Automatic Exposure), 및 플래시(flash) 제어가 필수적이다.
초점을 정확히 맞추기 위해서는 피사체의 위치를 파악하고 지속적인 추적이 필요하다.
이를 위해, 미국공개특허 제2005-0264679호는 중심에 위치한 물체의 패턴을 읽어서 그 패턴을 추적함으로써 초점을 맞추는 방법을 개시하고 있다.
하지만, 이는 중심에 위치한 초점 윈도우의 패턴을 사용함으로써 피사체의 일부의 패턴만 사용하거나, 피사체와 배경의 패턴까지 사용하게 된다. 이렇게 피사체의 일부의 패턴만 사용하면 피사체에 폐색(occlusion)과 조도변화가 생겼을 경우 피사체를 지속적으로 추적하기 어렵다. 또한, 피사체와 배경의 패턴을 사용할 경우 배경의 패턴이 바뀌었을 때 또는 피사체의 거리가 가까워지거나 줌(Zoom) 기능 사용시, 피사체의 검출이 힘들어지게 된다. 또한, 상기 열거한 모든 기술들은 다수의 피사체에 대한 검출이 불가능하기 때문에 심도 조절을 통하여 다수의 피사체에 초점을 맞출 수 없다.
한편, 자동 노출(Auto Exposure)의 정확한 동작을 위해서는 피사체와 배경의 조도 상태 및 움직임 상태를 파악하여 적절한 감도 및 셔터 속도(shutter speed), 플래시(flash) 사용 여부 및 강도를 결정해야 한다.
이를 위해, 미국공개특허 제2005-0219395호는 사람의 얼굴을 지정 피사체로 인식하여 그에 맞는 자동 초점 및 자동 노출을 수행한다. 하지만, 사람 외의 피사체에는 적용할 수 없다는 한계와 사람의 신체 움직임에 따른 셔터 속도 설정은 불 가능하다는 한계가 있다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 피사체의 사진을 등록한 후 촬영을 하면 피사체의 위치와 조도 상태를 실시간으로 파악해서 고 품질의 영상을 촬영할 수 있도록 초점과 노출을 제어할 수 있는 피사체 중심의 촬영 제어 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 피사체 중심의 촬영 제어 방법은 입력 영상에서 기 등록한 관심 피사체를 검출하고, 검출한 관심 피사체에 대한 촬영 정보를 추정하고, 추정한 촬영 정보를 이용하여 입력 영상을 촬영하기 위한 제어 정보를 생성하여 제어 정보에 따라 입력 영상을 촬영하여 이루어진다.
본 발명의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 피사체 중심의 촬영 제어 장치는 입력 영상에서 기 등록한 피사체를 검출하는 피사체 검출부, 검출한 피사체에 대한 적어도 하나 이상의 촬영 정보를 추정하고, 추정한 촬영 정보를 이용하여 입력 영상을 촬영하기 위한 제어 정보를 생성하는 피사체 중심 제어부, 및 제어 정보에 따라 입력 영상을 촬영하는 촬영부를 포함하여 구성된다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 포함한다.
본 발명의 세부 및 개선 사항은 종속항에 개시된다.
본 발명의 일 실시 예에 따라 입력 영상에서 기 등록한 관심 피사체를 검출하고, 검출한 관심 피사체에 대한 촬영 정보를 추정하고, 추정한 촬영 정보를 이용하여 입력 영상을 촬영하기 위한 제어 정보를 생성하고, 제어 정보에 따라 입력 영상을 촬영함으로써 피사체의 위치와 조도 상태를 실시간으로 파악해서 고 품질의 영상을 촬영할 수 있고, 사용자가 직접 초점과 노출을 제어할 필요가 없다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피사체 중심의 촬영 제어 장치(100)의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 피사체 중심의 촬영 제어 장치(100)는 피사체 등록부(110), 피사체 검출부(120), 피사체 중심 제어부(130) 및 촬영부(140)를 포함한다.
피사체 등록부(110)는 사용자가 촬영하기를 원하는 피사체를 등록한다. 여기서, 피사체는 사진을 찍는 대상이 되는 물체를 의미하며, 하나 이상의 피사체를 등록할 수 있다. 예를 들면, 디지털 카메라 등에 저장된 사진 속에서 사용자가 촬영하고자 하는 물체를 다양한 카메라 인터페이스, 예를 들면 지정 버튼, 터치 스크린, 트랙 볼, 스틱 등을 이용하여 등록한다. 구체적인 등록 과정에 대해서는 도 3 및 4를 참조하여 후술한다.
피사체 검출부(120)는 입력 영상에서 피사체 등록부(110)에 등록된 피사체를 검출한다. 현재 촬영하고자 하는 장면, 예를 들면 디지털 카메라의 뷰 파인더를 통해 사용자가 볼 수 있는 입력 영상에서 피사체 등록부(110)에 등록된 피사체가 있는지 검출한다. 여기서, 검출 방법은 입력 영상과 피사체 영상에서 각각 특징을 추출하여 유사한지 여부를 판단하는데, 특징 추출은 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 특징 추출, 에지 특징 추출, 또는 컬러 특징 추출 등을 사용할 수 있다. SIFT는 영상의 크기 변화와 회전 변화에 강인한 특징점을 추출하는 알고리즘이고, 에지 특징 추출은 영상에서 에지 영상을 추출하고, 추출된 에지의 평균값을 이용하여 특징을 추출하고, 컬러 특징은 영상의 비주얼 특징 중 가장 두드러진 특징 중의 하나이며 영상의 컬러 히스토그램을 많이 사용하고, 컬러 영상의 밝기 값(intensity values)을 히스토그램으로 계산하여 컬러 특징을 추출하여 유사도를 비교한다.
또한, 피사체 검출부(120)는 검출한 피사체를 반복적으로 추적할 수 있다. 여기서 추적 방법은 공지의 파티클 필터(Particle filter), 평균 시프트(mean shift) 또는 LKT(Lucas, Kanade & Tomasi)추적을 사용할 수 있다.
피사체 중심 제어부(130)는 피사체 검출부(120)에서 검출한 피사체에 대한 촬영 정보를 추정하고, 추정한 촬영 정보를 이용하여 제어 정보를 생성한다. 여기서, 촬영 정보는 검출한 피사체를 중심으로 추정한 피사체의 크기 변화, 피사체까지의 거리, 피사체의 조도, 피사체의 움직임, 입력 영상의 배경의 조도, 배경의 움직임, 역광의 정도 등이다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 촬영 정보 추정은 사용자의 관심 피사체가 무엇인지 입력 영상으로부터 인식한 상태에서 추정하기 때 문에 기존의 다른 카메라 제어 기술, 즉 막연히 중앙에 위치한 초점 윈도우에 위치한 패턴을 추적하여 AF(Automatic Focus)를 수행하거나, 가운데 초점 영역에 위치한 패턴의 속도를 측정하여 AF를 수행하고 셔터 속도를 제어하는 기술들에 비하여 AF 및 AE(Automatic Exposure)의 성능이 뛰어나다.
여기서, 제어 정보는 자동 초점을 위한 렌즈 스텝(lens Step), 셔터 속도(shutter speed), 노출 값(exposure value), 플래시 사용 여부, 플래시 강도 조절 여부, 자동 슬로우싱크 모드 여부 등을 포함한다.
구체적인 촬영 정보와 제어 정보에 대한 실시 예는 도 8 및 도 9를 참조하여 후술한다.
촬영부(140)는 피사체 중심 제어부(130)로부터 제어 정보를 입력받아, 제어 정보에 따라 입력 영상을 촬영한다. 촬영부(140)는 뷰파인더 상에 피사체 중심의 자동 제어 및 자동 노출이 된 상태에서 사용자의 셔터 버튼을 누름에 따라 영상을 촬영한다.
도 1을 참조하여 설명한 실시 예에서는 피사체 중심의 촬영 제어 장치(100)가 피사체 등록부(110)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 선택적으로 외부의 장치, 예를 들면 외부의 서버 또는 PC 등에서 관심 피사체를 등록하고, 이를 피사체 중심의 촬영 제어 장치(100)로 다운로드 받아 촬영하는 경우에는 피사체 등록부(110)는 제외하여 구성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 피사체 중심의 촬영 제어 장치(200)의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 피사체 중심의 촬영 제어 장치(100)와 비교하여 영상 획득부(210), 자동 제어부(250) 및 후보정부(270)를 더 포함하는 피사체 중심의 촬영 제어 장치(200)를 도시하고 있다.
영상 획득부(210)는 사용자가 촬영하고자 하는 장면의 영상을 획득하여 피사체 등록부(220)에 제공한다. 또한, 장면 영상을 피사체 검출부(230)에 제공하여 현재의 입력 영상에서 사용자가 피사체 등록부(220)를 통해 등록한 관심 피사체를 검출하도록 한다.
자동 제어부(250)는 피사체 검출부(230)가 입력 영상에서 등록 피사체를 검출하지 못한 경우, 현재의 입력 영상에 대한 촬영 정보들을 수집하고, 이를 이용하여 카메라 제어 정보들을 생성하여 촬영부(260)에 제공한다. 여기서, 자동 제어부(250)는 일반적인 자동 초점 제어와 자동 노출 제어 등의 방법을 통해 제어 정보를 생성한다.
촬영부(260)는 피사체 중심 제어부(240) 또는 자동 제어부(250)를 통해 제공받은 제어 정보를 이용하여 입력 영상을 촬영한다. 여기서, 촬영부(260)는 촬영한 결과 영상을 피사체 등록부(220)로 다시 출력하고, 피사체 등록부(220)는 결과 영상에서 등록한 피사체를 검출하고, 검출한 경우에는 피사체 등록을 갱신한다.
후보정부(270)는 촬영한 결과 영상에 대한 데이터 수집을 위한 후 처리를 수행한다. 여기서, 후처리는 역광에 대한 보정, 앨범 작업을 위한 메타데이터 생성 등을 포함한다.
도 3은 도 1에 도시된 피사체 등록부(110)의 개략적인 블록도이다.
피사체 등록부(110)는 피사체 지정부(300), 피사체 영역 추출부(310) 및 피사체 저장부(320)를 포함한다.
피사체 지정부(300)는 관심 피사체 내의 하나 이상의 포인트를 지정한다. 또는 관심 피사체가 속하는 일정한 영역을 지정한다. 이러한 지정은 디지털 카메라에 부착된 지정 버튼, 터치 스크린, 트랙볼(trackball) 및 스틱 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 지정 버튼을 이용한 관심 피사체 지정 방법은 다 방향 버튼을 이용하여 화살표, 창, 점 등을 피사체에 위치한 후 지정버튼을 누른다. 또는 다 방향 버튼을 사용하여 화살표를 어느 한 지점에 위치한 후 지정 버튼을 누르고, 다시 화살표를 다른 지점에 위치시킨 후 버튼을 누르면, 처음과 나중에 지정된 두 개의 위치를 바탕으로 사각형의 윈도우가 설정되고 윈도우 내에 관심 피사체 전 영역 또는 일부 영역이 포함된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 터치 스크린을 통한 관심 피사체 지정 방법은 손 또는 펜 등으로 스크린상에 피사체가 위치하고 있는 영역을 누른다. 또는 손 또는 펜 등을 스크린상에서 누른 상태로 움직이면 시작과 끝의 지점을 꼭짓점으로 갖는 사각형 윈도우가 설정되고, 윈도우 내에 관심 피사체 전 영역 또는 일부 영역이 포함된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 트랙 볼(Trackball)을 통한 관심 피사체 지정 방법은 트랙 볼을 사용하여 화살표, 창 또는 점 등을 피사체에 위치한 후 볼 또는 버튼을 누른다. 또는 트랙 볼을 사용하여 화살표, 창, 점 등을 어느 한 지점 에 위치한 후 볼 또는 버튼을 누르고, 다시 화살표를 다른 지점에 위치한 후 버튼을 누르면 처음과 나중에 지정된 두 개의 위치를 바탕으로 사각형의 윈도우가 설정된다. 윈도우 내에 관심 피사체 전 영역 혹은 일부 영역이 포함된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스틱(Stick)을 통한 관심 피사체 지정 방법은 스틱을 사용하여 화살표, 창 또는 점 등을 피사체에 위치한 후 스틱 또는 버튼을 누른다. 또는 스틱을 사용하여 화살표, 창 또는 점 등을 어느 한 지점에 위치한 후 스틱 또는 버튼을 누르고, 다시 화살표를 다른 지점에 위치한 후 버튼을 누르면, 처음과 나중에 지정된 두 개의 위치를 바탕으로 사각형의 윈도우가 설정되고, 윈도우 내에 관심 피사체 전 영역 혹은 일부 영역이 포함된다.
전술한 관심 피사체 지정 방법의 바람직한 실시 예들을 설명함에 있어서 사각형의 윈도우를 이용하여 지정하는 방법을 예로써 설명하였지만 모든 형태의 닫힌 모양의 도형의 윈도우를 적용할 수 있음은 물론이다. 예를 들면, 지정 버튼을 누른 상태에서 지정하고자 하는 피사체의 형태에 맞도록 임의의 윈도우 모양으로 설정할 수 있다.
피사체 영역 추출부(310)는 피사체 지정부(300)를 통해 지정한 포인트, 또는 지정한 영역을 기초로 관심 피사체의 영역을 추출한다. 여기서, 피사체 영역은 관심 피사체의 주요한 일부 영역, 관심 피사체의 전체 영역 또는 관심 피사체를 포함하는 영역을 포함한다.
또한, 선택적으로, 사용자는 등록한 관심 피사체를 등록 해제할 수도 있다. 예를 들면, 사용자가 소정의 등록 버튼을 길게 누르면 등록된 모든 피사체가 디스 플레이 창에 나타나고, 사용자가 선택해서 피사체를 삭제한다.
피사체 저장부(320)는 피사체 영역 추출부(310)에서 추출한 관심 피사체를 저장한다.
도 4는 도 2에 도시된 피사체 등록부(220)의 개략적인 블록도이다.
도 4를 참조하면, 도 3에 도시된 피사체 등록부(110)와 비교하여 피사체 갱신부(430)를 더 포함하는 피사체 등록부(220)가 도시되어 있다.
피사체 갱신부(430)는 도 2에 도시된 촬영부(260)로부터 촬영한 결과 영상을 입력받아 관심 피사체가 검출되었는지 여부를 판단하여, 관심 피사체가 검출된 경우, 결과 영상 내에 존재하는 관심 피사체를 기초로 피사체 저장부(420)에 저장된 관심 피사체를 갱신한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 관심 피사체의 등록 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 500에서, 디지털 카메라의 피사체 등록 영역에 관심 피사체를 위치시킨다. 이어, 단계 502에서, 사용자가 카메라의 구비된 피사체 등록 버튼을 클릭하면, 단계 504에서, 피사체 등록 영역에서 관심 피사체의 특징을 추출하는데, 특징 추출은 텍스쳐 특징 또는 컬러 특징 추출 등을 사용할 수 있다. 단계 506에서 피사체 등록 영역을 확장하여 관심 피사체 영역을 설정하는데, 관심 피사체 영역 설정은 추출된 특징을 기반으로 평균 이동 영상 분할(mean shift image segmentation) 방법을 사용할 수 있다. 단계 508에서, 버튼 방식, 터치 스크린 방식 등 전술한 여러 가지 사용자 인터페이스를 통해 피사체를 등록한다.
도 6은 도 1 및 2에 도시된 피사체 검출부(120 및 230)의 개략적인 블록도이다.
도 6을 참조하면, 피사체 검출부(120 및 230)는 관심 피사체 검출부(600), 검출 판단부(610) 및 관심 피사체 추적부(620)를 포함한다.
관심 피사체 검출부(600)는 입력 영상과 피사체 등록부에 등록된 관심 피사체로부터 특징들을 각각 추출하고, 추출한 특징들의 유사도를 계산한다. 여기서 특징 추출은 전체 영상을 서브 영상으로 나누고 각각의 서브 영역별 기술자(descriptor)를 추출하여 사용하는데, 기술자로는 SIFT 또는 컬러 모멘트를 사용할 수 있다. 또한, 유사도 계산을 위하여 유클리디언 거리(Euclidean distance) 또는 뮤추얼 정보 거리(mutual information distance)등을 이용할 수 있다.
검출 판단부(610)는 관심 피사체 검출부(600)에서 계산한 유사도 중 최대값과 소정의 임계값을 비교하여 최대값이 임계값 이상인지를 판단한다. 여기서, 임계값은 등록한 피사체가 입력 영상에서의 존재 여부를 판단하는 기준값이다. 또한, 유사도의 최대값이 임계값보다 작다면, 검출 판단부(610)는 입력 영상을 도 2에 도시된 자동 제어부(250)로 제공하여 입력 영상으로부터 촬영 정보를 추정하여 제어 정보를 생성하게 한다.
피사체 추적부(620)는 검출 판단부(610)의 판단 결과에 따라 검출한 관심 피사체의 특징들을 추적한다. 여기서, 평균 이동(mean shift) 또는 파티클 필터(particle filter) 등을 포함하는 추적 알고리즘을 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 검출한 피사체의 특징들을 추적 알고리즘을 통해 추적함 으로써 더 정확한 피사체의 확인을 가능하게 한다.
도 7은 도 1 및 2에 도시된 피사체 중심 제어부(130 및 240)의 개략적인 블록도이다.
피사체 중심 제어부는 피사체 중심 자동 초점 제어부(700) 및 피사체 중심 자동 노출 제어부(710)를 포함한다. 또한, 선택적으로 피사체 중심 제어부는 자동 초점 제어부(700) 또는 자동 노출 제어부(710)를 선택적으로 구비할 수도 있다.
피사체 중심 AF 제어부(700)는 검출한 피사체에 초점을 맞추고, 피사체가 이동하면 피사체의 크기 변화를 추정하여 렌즈 스텝의 방향을 결정하고, 정확한 렌즈 스텝을 결정한다. 여기서, 렌즈 스텝은 카메라 렌즈 조리개의 개방 정도를 결정하는 정보이며, 조리개의 개방 정보에 따라 초점을 맞추게 된다.
피사체 중심 AE 제어부(710)는 검출한 피사체의 조도와 배경의 조도를 추정하고, 노출 값(Exposure Value, EV)이 소정의 임계치보다 크다면, 피사체의 움직임을 추정하고, 역광 상태를 추정한다. 여기서, 임계치는 미리 정해진 조도 상태 판단을 위한 기준값이다. 또한, 노출 값(EV)이 임계치보다 작다면, 슬로우싱크모드를 설정할지 여부를 결정한다. 피사체 중심 AE 제어부(710)는 추정한 정도들을 기반으로 ISO, 셔터 속도, F#, 플래시 사용 여부, 플래시 강도 등을 제어한다.
예를 들면, 밝기가 어는 정도 밝을 때, 피사체 영역에서 흐릿함(blur)이 생기면 셔터 시간을 줄여 셔터 속도를 빠르게 하고, 피사체의 역광이 생겼을 때, 플래시 유효 거리 안에 피사체가 위치하면 플래시 강도 조절을 통하여 사용하고, 유효 거리 밖에 위치하면 측광을 수행한다. 또한, 피사체의 조도가 너무 낮으며 플 래시 사용 여부를 결정하고, ISO, 셔터 시간 제어로 고화질 영상 획득이 가능하다면, 플래시를 사용하지 않는다. 또한, 플래시를 사용해야 한다면 슬로우싱크 모드 여부를 판단하여 플래시 강도, ISO, 조리개 개폐, 셔터 시간을 조절한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 피사체 중심의 자동 초점 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 단계 800에서, 초점 윈도우를 검출한 피사체에 설정한다. 단계 802에서, 초점 윈도우의 이동이 있는지 판단하여, 초점 윈도우가 이동했다면 단계 804에서, 피사체의 크기 변화를 추정한다. 단계 806에서, 피사체의 크기 변화값에 따라 렌즈 스텝의 방향을 추정하고, 단계 808에서, 정확한 렌즈 스텝을 결정한다. 단계 802에서, 초점 윈도우가 이동하지 않았다면, 단계 808로 진행하여 렌즈 스텝을 결정한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 피사체 중심의 자동 노출 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 단계 900에서, 검출한 피사체의 조도와 배경의 조도를 추정한다. 단계 902에서, 촬영하고자 하는 장면의 적정 노출 값(EV)이 소정의 임계값(TEV) 이상인지 여부를 판단한다. 여기서, 노출 값(EV)은 검출한 피사체 중심의 측광을 통해서 계산한다. 노출 값(EV)이 임계값(TEV) 이상이라면, 단계 904 및 908에서, 검출한 피사체의 움직임과 역광을 추정한다. 피사체의 움직임은 Dominant blur 영역의 정도를 추정하고, 입력 RGB 영상의 프레임당 이동 픽 셀수를 계산하여 속도를 추정할 수 있다. 따라서, 속도와 초당 프레임 횟수를 이용하여 셔터 시간(tmb)을 추정할 수 있고, 이를 통해 셔터 속도를 제어할 수 있다. 역광 추정은 피사체의 평균 휘도/배경의 평균 휘도가 소정의 임계치(Tb) 이하인지 판단한다. 여기서, 임계치(Tb)는 역광 판단을 위해 미리 정해진 기준 값이다. 전술한 값이 임계치(Tb) 이하라면 역광이 있는 것으로 추정하고, 이상이라면 역광이 없는 것으로 추정한다.
단계 902에서, 노출 값(EV)이 임계값(TEV)보다 작다면, 단계 906에서, 슬로우싱크 모드를 추정한다. 여기서, 슬로우싱크 모드는 내장 플래시 기법 또는 저속 셔터 속도를 기능을 수행하는 모드이다. 슬로우싱크 모드의 추정은 피사체 평균 휘도/배경 평균 휘도가 소정의 임계값(Ti) 이하인지 여부를 판단한다. 임계값(Ti)은 슬로우싱크 모드를 판단하기 위해 미리 정해진 기준값이다. 판단 결과, 전술한 값이 임계값(Ti) 이하라면 슬로우싱크 모드로 설정하고, 이상이라면 슬로우싱크 모드를 설정하지 않는다.
단계 910에서, 전술한 단계 904 내지 908을 통해 추정한 촬영 정보들을 이용하여 노출 제어 정보를 생성한다. 여기서, 노출 제어 정보는 ISO, 셔터 시간, F#, 플래시 사용 여부, 플래시 강도, 피사체와의 거리 등을 포함한다. 즉, 피사체의 움직임을 추정하여 셔터시간을 제어하고, 피사체와 배경의 조도로부터 역광을 추정하여 고화질의 촬영을 수행하고, 피사체와 배경의 조도로부터 슬로우싱크 모드 설정을 자동화하여 고화질의 촬영을 수행하고, 피사체와 배경의 조도로부터 플래시 사용을 최대한 억제하여 고화질의 촬영을 수행하고, 피사체의 거리를 추정하여 플래시 강도를 제어한다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 피사체 중심의 촬영 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 단계 1000에서, 피사체를 등록한다. 단계 1002에서, 입력 영상에서 등록한 관심 피사체를 검출한다. 단계 1004에서, 검출한 관심 피사체를 기초로 피사체 중심의 자동 초점 제어 및/또는 자동 노출 제어를 수행한다. 단계 1006에서, 자동 초점 제어 및/또는 자동 노출 제어에 따라 입력 영상을 촬영한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 피사체 중심의 촬영 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 단계 1100에서 관심 피사체의 사진을 등록한다. 단계 1102에서, 뷰파인더 상에 촬영하고자 하는 장면에 대해 일반적인 자동 초점 및 자동 노출을 수행한다. 단계 1104에서, 입력 영상 장면에서 기 등록한 관심 피사체의 검출 및 추적을 수행한다. 단계 1106에서, 관심 피사체를 검출한 경우에는 단계 1108에서 피사체 중심의 자동 초점 및 자동 노출을 수행한다. 이어, 단계 1110에서, 반 셔터가 눌러진다면, 단계 1112로 진행하여 다시 피사체 중심의 AF 및 AE를 수행하고, 단계 1114에서 입력 영상에 대한 초점 및 노출이 고정된다. 반 셔터가 눌러지지 않는다면 다시 단계 1104로 진행하여 관심 피사체의 검출 및 추적을 반복한다. 다시 단계 1122에서, 셔터가 눌러진다면, 단계 1124에서 입력 영상을 촬영하고, 단계 1130에서 촬영 결과에 대한 데이터 수집을 위한 후처리를 수행한다.
한편, 단계 1106에서, 등록한 피사체가 입력 영상에서 검출되지 않은 경우, 단계 1116에서, 반 셔터가 눌러진다면, 단계 1118에서, 다시 자동 초점 및 자동 노출을 수행하고, 단계 1120에서 입력 영상에 대한 초점 및 노출을 고정한다. 그리고 단계 1126에서, 입력 영상에서 등록된 피사체가 검출되었는지 판단하고, 검출된 경우에는 단계 1128에서 피사체 등록을 갱신한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 피사체 중심의 촬영 제어 방법 및 장치는 디지털 카메라에 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 카메라를 장착한 휴대폰을 포함하는 모든 영상 촬영 장치에 적용할 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트 들은 본 발명이 속하 는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피사체 중심의 촬영 제어 장치(100)의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 피사체 중심의 촬영 제어 장치(200)의 개략적인 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 피사체 등록부(110)의 개략적인 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 피사체 등록부(220)의 개략적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 관심 피사체의 등록 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 도 1 및 2에 도시된 피사체 검출부(120 및 230)의 개략적인 블록도이다.
도 7은 도 1 및 2에 도시된 피사체 중심 제어부(130 및 240)의 개략적인 블록도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 피사체 중심의 자동 초점 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 피사체 중심의 자동 노출 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 피사체 중심의 촬영 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 피사체 중심의 촬영 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200: 피사체 중심의 촬영 제어 장치 110, 220: 피사체 등록부
120, 230: 피사체 검출부 130, 240: 피사체 중심 제어부
140, 260: 촬영부 250: 자동 제어부
300, 400: 피사체 지정부 310, 410: 피사체 영역 추출부
320, 420: 피사체 저장부 430: 피사체 갱신부
600: 관심 피사체 검출부 610: 관심 피사체 추적부
620: 검출 판단부 700: 피사체 중심 AF 제어부
710: 피사체 중심 AE 제어부

Claims (20)

  1. (a) 입력 영상에서 기 등록한 관심 피사체를 검출하는 단계;
    (b) 상기 검출한 관심 피사체에 대한 촬영 정보를 추정하고, 상기 추정한 촬영 정보를 이용하여 상기 입력 영상을 촬영하기 위한 제어 정보를 생성하는 단계; 및
    (c) 상기 제어 정보에 따라 상기 입력 영상을 촬영하는 단계를 포함하고,
    상기 검출 단계는,
    상기 입력 영상 및 상기 등록한 관심 피사체로부터 특징들을 각각 추출하고, 상기 추출한 특징들의 유사도를 계산하는 단계;
    상기 계산한 유사도의 최대치가 소정의 기준치 이상인지를 판단하는 단계; 및
    상기 판단 결과에 따라 상기 검출한 관심 피사체를 추적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나 이상의 관심 피사체를 등록하는 단계를 더 포함하고,
    상기 입력 영상에 대한 피사체 중심의 자동 초점 제어 및/또는 자동 노출 제어를 수행하기 위한 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 등록 단계는,
    상기 관심 피사체 내의 적어도 하나 이상의 포인트를 지정하거나, 또는 상기 관심 피사체가 속하는 소정의 영역을 지정하는 단계;
    상기 지정한 포인트, 또는 상기 지정한 영역을 기초로 상기 관심 피사체의 영역을 추출하는 단계; 및
    상기 추출한 관심 피사체의 영역을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지정 단계는,
    소정의 지정 버튼, 터치 스크린, 트랙볼(trackball) 및 스틱 중 하나를 이용하여 상기 포인트 또는 상기 영역을 지정하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 피사체의 영역은,
    상기 관심 피사체의 일부 영역, 상기 관심 피사체의 전체 영역 또는 상기 관심 피사체를 포함한 영역 중 하나인 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 판단 단계 다음에,
    상기 계산한 유사도의 최대치가 소정의 기준치보다 작은 경우, 상기 입력 영상에 대한 촬영 정보를 기초로 자동 제어 정보를 생성하고, 상기 자동 제어 정보에 따라 상기 입력 영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬영 단계 다음에,
    상기 촬영한 결과 영상에 대한 데이터 수집을 위한 후처리를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬영 단계 다음에,
    상기 촬영한 영상에서 상기 피사체가 존재하는지 검출하는 단계; 및
    상기 검출 결과에 따라 상기 피사체의 등록을 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬영 정보는,
    상기 피사체의 크기 변화, 상기 피사체의 거리, 상기 피사체의 조도, 상기 피사체의 움직임, 상기 입력 영상의 배경의 조도, 배경의 움직임, 역광 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 정보는,
    렌즈 스텝, 셔터 속도, 노출 값, 플래시 사용 및 플래시 강도 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 5 항, 및 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
  13. 입력 영상에서 기 등록한 피사체를 검출하는 피사체 검출부;
    상기 검출한 피사체에 대한 적어도 하나 이상의 촬영 정보를 추정하고, 상기 추정한 촬영 정보를 이용하여 상기 입력 영상을 촬영하기 위한 제어 정보를 생성하는 피사체 중심 제어부; 및
    상기 제어 정보에 따라 상기 입력 영상을 촬영하는 촬영부를 포함하고,
    상기 피사체 검출부는,
    상기 입력 영상 및 상기 등록한 관심 피사체로부터 특징들을 각각 추출하고, 상기 추출한 특징들의 유사도를 계산하는 관심 피사체 검출부;
    상기 계산한 유사도의 최대치가 소정의 기준치 이상인지를 판단하는 검출 판단부; 및
    상기 판단 결과에 따라 상기 검출한 관심 피사체를 추적하는 관심 피사체 추적부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    적어도 하나 이상의 관심 피사체를 등록하는 피사체 등록부를 더 포함하고,
    상기 피사체 중심 제어부는,
    상기 입력 영상에 대한 피사체 중심의 자동 초점 제어 및 자동 노출 제어를 수행하기 위한 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 피사체 등록부는,
    상기 관심 피사체 내의 적어도 하나 이상의 포인트를 지정하거나, 또는 상기 관심 피사체가 속하는 소정의 영역을 지정하는 피사체 지정부;
    상기 지정한 포인트, 또는 상기 지정한 영역을 기초로 상기 관심 피사체의 영역을 추출하는 피사체 영역 추출부; 및
    상기 추출한 관심 피사체의 영역을 저장하는 피사체 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 피사체 지정부는,
    소정의 지정 버튼, 터치 스크린, 트랙볼(trackball) 및 스틱 중 하나를 이용하여 상기 포인트 또는 상기 영역을 지정하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 장치.
  17. 삭제
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 계산한 유사도의 최대치가 상기 기준치보다 작은 경우, 상기 입력 영상에 대한 촬영 정보를 추정하고, 상기 추정한 촬영 정보를 기초로 자동 제어 정보를 생성하는 자동 제어부를 더 포함하고,
    상기 촬영부는 상기 자동 제어 정보에 따라 상기 입력 영상을 촬영하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 장치.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 피사체 등록부는,
    상기 입력 영상을 촬영한 결과 영상에서 상기 피사체가 존재하는지 검출하고, 상기 검출 결과에 따라 상기 피사체의 등록을 갱신하는 피사체 갱신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 장치.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 촬영한 결과 영상에 대한 데이터 수집을 위한 후처리를 수행하는 후보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피사체 중심의 촬영 제어 장치.
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