KR101137615B1 - 디지털 카메라의 자동 초점 조정 방법 및 장치 - Google Patents

디지털 카메라의 자동 초점 조정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 카메라의 자동 초점 조정 방법에 있어서, 상기 디지털 카메라의 포커스 렌즈를 최대 원거리 촬영을 위한 위치로 이동시킨 후, 미리 설정된 간격만큼 이미지 센서 방향으로 이동하며 해당 위치에 따른 에지값을 추출하는 과정과, 상기 추출된 에지값들을 기반으로 미리 설정된 함수의 형태를 예측하고, 상기 예측된 함수의 최대값을 계산하는 과정과, 상기 포커스 렌즈의 현재 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값과 상기 포커스 렌즈의 이전 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값의 차이를 구하는 과정과, 상기 포커스 렌즈의 현재 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값과 상기 포커스 렌즈의 이전 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하인 경우, 현재 계산된 미리 설정된 함수의 최대 값 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

Description

디지털 카메라의 자동 초점 조정 방법 및 장치{AUTO FOCUS METHOD AND APPARATUS OF DIGITAL CAMERA}
본 발명은 디지털 카메라에 관한 것으로서, 특히 디지털 카메라의 자동 초점 조정(Auto Focus) 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 일반 디지털 카메라나 핸드폰 등과 같은 휴대용 장치에 장착된 고화소의 디지털 카메라 등에는 사진 촬영 시 렌즈의 초점을 자동으로 맞추는 자동 초점(Auto Focus) 조정 기능이 들어간다.
이러한 자동 초점 조정 방법은 일반적으로 DSLR에 주로 적용되는 위상차 검출 방법과, 컴팩트 디카나 핸드폰 카메라에 주로 적용되는 콘트라스트 검출 방법이 있다. 위상차 검출 방법은 렌즈를 통해 들어온 빛을 미러를 통해 뷰파인더와 AF 센서로 빛을 나누어 AF 센서로 들어온 빛을 초점면에서 2개 방향으로 분리하고 양쪽의 빛을 라인 센서로 검출해 전핀, 후핀으로 판단하는 방법이다. 이러한 위상차 검출 방법은 오토 포커스를 위한 별도의 센서, 렌즈 시스템이 필요하다.
또한 콘트라스트 검출 방법은 포커스 렌즈 위치의 이동가능 구간을 전체 혹은 부분적으로 주어진 스텝 별로 이동시켜가며 에지값이 최대가 되는 지점을 찾는 힐 클라이밍(Hill Climbing) 방법을 기반으로 한다. 도 1은 일반적인 콘트라스트 검출 방식의 자동 초점 조정 방법의 동작을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 콘트라스트 검출 방식은 포커스 렌즈를 동일한 간격으로 이동시키면서 이미지 센서로부터 주어진 전기적 신호를 필터 처리하여 얻은 에지값의 변화를 위치 별로 추적하며, 그 결과에 따라 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 가장 포커스값이 큰 초점 위치로 렌즈를 이동시키는 방식으로 동작한다.
이러한 종래 기술의 경우 렌즈가 이동하는 위치의 간격과 방향을 상황에 따라 조절해가며 최대값을 갖는 지점의 오차가 크지 않도록 하는 것이 중요하다. 그러나 높은 정밀도와 성공률을 요구할수록 필요한 에지값을 샘플링하기 위한 위치의 수와 그에 따른 시간은 증가하게 된다. 그러한 상황에서는 자동 초점 조정 시간이 길어져서 촬상자가 의도하는 촬상 시점과 자동 초점 조정 후 실제 촬상이 이루어지는 시점 사이의 간격이 길어질 수 있으며, 특히 저조도에서는 이미지 센서의 노출시간이 길어지므로 자동 초점 조정의 동작 시간이 더욱 증가하게 된다.
본 발명은 디지털 카메라에서 빠르게 동작하는 자동 초점 조정 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
이를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따르면, 디지털 카메라의 자동 초점 조정 방법에 있어서, 상기 디지털 카메라의 포커스 렌즈를 최대 원거리 촬영을 위한 위치로 이동시킨 후, 미리 설정된 간격만큼 이미지 센서 방향으로 이동하며 해당 위치에 따른 에지값을 추출하는 과정과, 상기 추출된 에지값들을 기반으로 미리 설정된 함수의 형태를 예측하고, 상기 예측된 함수의 최대값을 계산하는 과정과, 상기 포커스 렌즈의 현재 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값과 상기 포커스 렌즈의 이전 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값의 차이를 구하는 과정과, 상기 포커스 렌즈의 현재 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값과 상기 포커스 렌즈의 이전 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하인 경우, 현재 계산된 미리 설정된 함수의 최대 값 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 과정을 포함함을 특징으로 하며,
상기 포커스 렌즈의 현재 위치에서 계산된 예측된 미리 설정된 함수의 최대값과 상기 포커스 렌즈의 이전 위치에서 계산된 예측된 미리 설정된 함수의 최대값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하가 아닌 경우, 상기 포커스 렌즈를 미리 설정된 간격만큼 이동하여 해당 위치에 따른 에지값을 추출하고 상기 포커스 렌즈의 현재 위치에 따라 추출된 에지값 및 이전에 추출한 에지값들의 데이터를 이용하여 설정된 함수의 형태를 다시 예측하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하며,
상기 디지털 카메라의 포커스 렌즈를 최대 원거리 촬영을 위한 위치로 이동시킨 후, 미리 설정된 간격만큼 이동하면서 해당 위치에 따른 에지값을 추출하는 과정은, 상기 디지털 카메라의 포커스 렌즈를 최대 원거리 촬영을 위한 위치로 이동시킨 후, 미리 설정된 간격만큼 적어도 3회 이상 순차적으로 이동하면서 각 위치마다 에지값을 추출하는 과정임을 특징으로 하며,
상기 미리 설정된 함수는 2차 다항 함수의 역함수임을 특징으로 하며,
상기 추출된 에지값들을 기반으로 미리 설정된 함수의 형태를 예측하고, 상기 예측된 함수의 최대값을 계산하는 과정은, 상기 추출된 에지값들을 기반으로 2차 다항 함수의 역함수 형태의 함수를 예측하기 위해, 행렬 연산을 위한 모델함수를
Figure 112010002027017-pat00001
로 설정하고 의사역행렬(pseudoinverse)을 이용하여 상기 2차 다항 함수의 역함수의 계수 a,b,c의 값을 계산하고, 계산된 계수값으로부터 최대값을 구하는 과정임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 디지털 카메라의 자동 초점 조정 장치에 있어서, 이미지 센서에 맺히는 광학상의 초점을 맞추기 위해 광 축 방향으로 이동 가능한 포커스 렌즈 및 줌렌즈를 포함하여 구성되어, 피사체의 광학상이 이미지 센서에 맺히도록 하는 렌즈부와, 피사체의 영상 정보를 전기적 신호로 변경하는 이미지 센서부와, 전기적 신호로 변환된 이미지 정보로부터 에지값을 추출하는 ISP(Image Signal Processor)와, 제어부로부터 받은 제어 신호에 따라 상기 렌즈부를 물리적으로 이동시키는 구동부와, 상기 구동부를 제어하여 상기 디지털 카메라의 포커스 렌즈를 최대 원거리 촬영을 위한 위치로 이동시킨 후, 미리 설정된 간격만큼 상기 이미지 센서 방향으로 이동하면서 상기 ISP를 통해 해당 위치에 따른 에지값을 추출하며, 상기 추출된 에지값들을 기반으로 미리 설정된 함수의 형태를 예측하고, 상기 예측된 함수의 최대값을 계산하며, 상기 포커스 렌즈의 현재 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값과 상기 포커스 렌즈의 이전 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값의 차이를 구하며, 상기 포커스 렌즈의 현재 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값과 상기 포커스 렌즈의 이전 위치에서 계산된 미리 설정된 함수의 최대값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하인 경우, 현재 계산된 미리 설정된 함수의 최대 값 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명은 디지털 카메라에서 자동 초점 조정을 위한 렌즈 이동을 최소한으로 줄임으로써 카메라 장치를 사용하는 사용자에게 원하는 사진을 놓치지 않고 신속하게 찍을 수 있도록 한다.
또한 현재 카메라 모듈에서 사용하는 엑츄에이터(Electric Actuator)와 ISP(Image Signal Processor) 등 기본 부품의 구성이나 특성의 변경없이 알고리즘의 개선으로 더욱 빠른 오토 포커싱을 실행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 콘트라스트 검출 방식의 자동 초점 조정 방법의 동작을 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조정 장치의 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조정 동작의 흐름을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조정 방법 시 샘플 데이터들로부터 구한 2차 다항 함수의 역함수의 예측 모델의 일 예시를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조정 방법에서 샘플 데이터가 증가될 때마다 계산되는 예측 모델을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조정 방법에서 샘플 데이터가 증가될 때마다 계산되는 예측 피크 값을 나타낸 도면
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구성하는 장치 및 동작 방법을 본 발명의 실시 예를 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 디지털 카메라의 빠른 자동 초점 조정 방법 및 장치를 제공한다. 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조정 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조정 장치는 렌즈부(110)와, 이미지 센서부(120)와, ISP(Image Signal Processor, 130), 제어부(140), 표시부(150), 구동부(170), 입력부(160)를 포함한다.
상기 렌즈부(110)는 피사체의 광학상이 이미지 센서부(120)에 맺히도록 한다. 상기 렌즈부(110)는 줌렌즈(미도시)와 이미지 센서에 맺히는는 광학상의 초점을 맞추기 위해 광 축 방향으로 이동 가능한 포커스 렌즈(미도시)로 구성된다. 상기 렌즈부를 통해 사용자가 찍고자 하는 피사체에 대한 디지털 영상을 획득한다.
이미지 센서부(120)는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor), CCD(Charge Coupled Device) 등으로 구성될 수 있으며, 상기 이미지 센서(120)는 다수의 광 검출기들이 각각의 화소로서 집적된 형태이며, 피사체의 영상 정보를 전기적 데이터로 변화시켜 ISP(130)로 전달한다.
ISP(130)는 상기 이미지 센서(120)로부터 입력되는 이미지 신호를 프레임 단위로 처리한다. 또한 본 발명의 일 실시 예에서 ISP(130)는 전기적 신호로 변환된 이미지 정보로부터 에지값을 추출한다.
표시부(150)는 제어부(140)의 제어에 따라 촬영된 이미지를 표시한다.
입력부(160)는 사용자의 입력을 수신하여 제어부(140)로 전달한다. 상기 표시부(150)가 터치 스크린으로 구현된 경우에는 표시부(150)가 동시에 입력부(160)로 동작할 수 있다.
제어부(140)는 상기 디지털 카메라의 각 구성을 제어한다. 본 발명의 일 실시 예에서 제어부(140)는 주어진 에지값 정보로부터 최대 에지값을 갖는 위치를 추정하고 그 위치로 렌즈계가 이동할 수 있도록 제어 신호를 구동부(170)로 출력한다.
또한 본 발명의 일 실시 예에서 제어부(140)는 상기 구동부(170)를 제어하여 상기 디지털 카메라의 포커스 렌즈를 최대 원거리 촬영을 위한 위치로 이동시킨 후, 미리 설정된 간격만큼 이동하면서 상기 ISP(130)를 통해 해당 위치에 따른 에지값을 추출하며, 상기 추출된 에지값들을 기반으로 2차 다항 함수의 역함수 형태의 함수의 형태를 예측하고, 상기 예측된 함수의 최대값을 계산하며,
상기 포커스 렌즈를 미리 설정된 간격만큼 이동하여 해당 위치에 따른 에지값을 추출하고 상기 포커스 렌즈의 현재 위치에 따라 추출된 에지값 및 이전에 추출한 에지값들의 데이터를 이용하여 함수의 형태를 다시 예측하며, 상기 포커스 렌즈의 현재 위치에서 계산된 예측된 2차 다항 함수의 역함수의 최대값과 상기 포커스 렌즈의 이전 위치에서 계산된 예측된 2차 다항 함수의 역함수의 최대값의 차이를 구하며,
상기 포커스 렌즈의 현재 위치에서 계산된 예측된 2차 다항 함수의 역함수의 최대값과 상기 포커스 렌즈의 이전 위치에서 계산된 예측된 2차 다항 함수의 역함수의 최대값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하인 경우 구동부(170)를 통해 현재 계산된 예측된 미리 설정된 함수의 최대 값 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동 시키도록 제어한다.
구동부(170)는 제어부로부터 받은 제어 신호에 따라 렌즈부(110)를 물리적으로 이동시킨다.
한편, 상기 디지털 카메라는 촬영된 영상을 임시로 저장하기 위한 버퍼(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조정 동작의 흐름을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 먼저 자동 초점 조정 동작이 실행되면, 610단계에서 제어부(110)는 구동부(170)를 통해 포커스 렌즈부를 최대 원거리 촬영을 위한 위치로 이동시키고, 해당 위치부터 포커스 렌즈부를 미리 설정된 간격만큼 이미지 센서와 멀어지는 방향으로 이동시키면서 해당 위치의 에지값 데이터를 측정한다. 이 경우 포커스 렌즈부는 적어도 3회이상 이동하면서 각 위치마다 에지값을 추출한다.
다음 620단계에서는 측정된 에지값 데이터들을 이용하여 2차 다항 함수의 역함수 형태의 예측 모델을 계산하고 예측된 함수에서 최대값을 갖는 위치인 피크(Peak) 값을 검출한다. 본 발명의 일 실시 예에서는 포커스 렌즈부가 세번 이동되어 에지값이 세번 샘플링되고, 샘플링된 에지값 데이터들을 이용하여 예측 모델 계산을 수행한다. 예측 모델 계산은 역행렬을 이용하여 미리 설정된 함수식으로 피팅(fitting)을 하고, 피팅된 함수의 계수값으로부터 최대값을 갖는 위치를 계산한다. 2차 다항 함수의 역함수 형태의 예측 모델은 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112010002027017-pat00002
본 발명의 일 실시 예에서는 예측 모델을 계산하는데 의사역행렬(pseudo-inverse)을 이용하여 최소 자승법(least square)으로 연산을 수행한다. 먼저 상기 수학식 1과 같은 예측 모델을 구하기 위해 각 에지값에 대한 함수를 하기의 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.
Figure 112010002027017-pat00003
상기 수학식 2는 n개의 에지 값 포인트에 대한 위치와 에지값 n쌍 (xn,yn)의 방정식을 나타낸다. 상기 수학식 2는 하기와 수학식 3과 같은 행렬 형태로 표현할 수 있다.
Figure 112010002027017-pat00004
다음 상기 수학식 3을 단순화하면 하기 수학식 4와 같다.
Figure 112010002027017-pat00005
Figure 112010002027017-pat00006
상기 수학식 3을 수학식 4와 같이 표현할 때 예측 모델에 대한 계수값은 수학식 5와 같이 A에 대한 의사역행렬로부터 구해진다. 이때 피크값을 갖는 위치는 하기 수학식 6과 같이 -b/2a이 된다.
Figure 112010002027017-pat00007
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조정 방법 시 샘플 데이터들로부터 구한 2차 다항 함수의 역함수의 예측 모델의 예를 나타낸 도면이다. 본 발명의 일 실시 예에 따라 에지값 데이터들을 이용하여 도 4에 도시된 바와 같은 예측 모델을 계산할 수 있다.
다음 630단계에서는 다음 미리 설정된 간격만큼 렌즈를 이동하여 에지값을 측정하고, 측정된 에지값을 포함하는 에지값 데이터들을 이용하여 새로운 피팅된 예측 모델을 계산한다. 새로운 스텝 간격에 따라 샘플링된 에지값의 수가 증가함에 따라 피팅된 그래프의 형태가 달라지고 피크 값의 위치도 달라진다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조정 방법에서 샘플 데이터가 증가될 때마다 계산되는 예측 모델을 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이 포커스 렌즈가 미리 설정된 간격만큼 이동함에 따라 2차 다항 함수의 역함수 형태의 예측 모델이 새롭게 계산되며 해당 피크 값을 구한다. 도 5의 (a)의 그래프는 포커스 렌즈가 세번 이동하여 3개의 에지값 데이터를 이용하여 예측한 예측 모델을 나타내며, 도 5의 (b)의 그래프는 포커스 렌즈가 네번 이동하여 4개의 에지값 데이터를 이용하여 예측한 예측 모델을 나타내며, 도 5의 (c)의 그래프는 포커스 렌즈가 다섯번 이동하여 5개의 에지값 데이터를 이용하여 예측한 예측 모델을 나타낸다. 새로운 예측 모델이 계산되면 이전의 렌즈 위치에서 계산한 예측 모델을 통한 피크 값과 현재 위치에서 계산한 예측 모델을 통한 피크 값의 차이를 구한다.
다음 640단계에서는 이전의 렌즈 위치에서 계산한 예측 모델을 통한 피크 값과 현재 위치에서 계산한 예측 모델을 통한 피크 값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하인지 판단한다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동 초점 조정 방법에서 샘플 데이터가 증가될 때마다 계산되는 예측 피크 값을 나타낸 도면이다. 도 6은 포커스 렌즈의 위치(step)에 따른 예측 모델에 의해 구해진 피크 값을 표시한 도면이다. 본 발명은 상기 현재 피크값과 이전 피크값과의 차이가 미리 설정된 문턱값(
Figure 112010002027017-pat00008
) 이하가 되면 해당 위치의 피크값을 초점이 맞는 위치로 결정한다. 즉, 도 6을 참조하면, 네번째 위치의 피크값과 이전 피크값인 세번째 위치의 피크값의 차이가 문턱값보다 작게 되어, 4번째 피크값을 검출한 위치에 포커스 렌즈부를 이동하여 정지한다.
상기 640단계에서 이전의 렌즈 위치에서 계산한 예측 모델을 통한 피크 값과 현재 위치에서 계산한 예측 모델을 통한 피크 값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하가 아니면, 650단계로 진행하여 렌즈의 위치를 미리 설정된 간격만큼 이동시켜서 새로운 예측 모델을 계산하여 피크 값을 구하고, 640단계로 진행한다.
상기 640단계에서 판단결과, 이전의 렌즈 위치에서 계산한 예측 모델을 통한 피크 값과 현재 위치에서 계산한 예측 모델을 통한 피크 값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하면 예측 계산을 종료하고, 예측된 위치로 포커스 렌즈부를 이동시키고 촬영을 진행한 후 동작을 종료한다.
한편 본 발명은 최소 자승법을 이용하여 예측 모델을 계산할 때, 작은 값의 오차가 증폭되는 문제가 있다. 이는 가중 최소 자승법(weighted least square)을 사용하여 피크 주변에 가중치를 더 줌으로써 해결할 수 있다. 가중 최소 자승법은 하기 수학식 7을 이용하여 계산된다.
Figure 112010002027017-pat00009
상기 수학식 7에서 w는 가중치이며, y는 예측 모델을 나타내며, i는 1부터 n까지 표현되는 샘플링 순서를 나타낸다.
상기 수학식 7은 하기 수학식 8과 같이 행렬의 형태로 표현하며, 하기 수학식 9와 같이 의사역행렬을 이용하여 피크값을 계산할 수 있다.
Figure 112010002027017-pat00010
Figure 112010002027017-pat00011
상기 수학식 8, 9에서 a, b, c는 2차 다항 함수의 역행렬의 예측 모델의 계수를 나타낸다. 이 경우에도 피크 값은 상기 수학식 6을 통해 계산할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 카메라의 자동 초점 조정 방법 및 장치의 동작 및 구성이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다.

Claims (10)

  1. 디지털 카메라의 자동 초점 조정 방법에 있어서,
    상기 디지털 카메라의 포커스 렌즈를 최대 원거리 촬영을 위한 기준 위치로 이동시키는 과정과,
    상기 기준 위치에서 근거리 촬영을 위한 방향으로 미리 설정된 간격만큼씩 미리 정해진 횟수 이동시키고, 상기 미리 설정된 간격마다 해당 위치의 에지값을 추출하여, 추출된 제 1 에지값들을 기반으로 미리 설정된 함수에 따라 제 1 예측 함수를 계산하고, 상기 제 1 예측 함수에서 제 1 최대값을 검출하는 과정과,
    상기 미리 정해진 횟수 이동된 위치에서 상기 포커스 렌즈를 상기 미리 설정된 간격만큼 1회 더 이동하고, 1회 더 이동된 위치에서의 제 2 에지값을 추출하여, 추출된 제 2 에지값과, 상기 제 1 에지값들을 기반으로 미리 설정된 함수에 따라 제 2 예측 함수를 계산하고, 상기 제 2 예측 함수에서 제 2 최대값을 검출하는 과정과,
    상기 제 1 최대값과 상기 제 2 최대값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하인 경우, 상기 제 2 최대값에 해당하는 위치를 상기 포커스 렌즈의 초점이 맞는 위치로 결정하고, 상기 포커스 렌즈의 초점이 맞는 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키는 과정을 포함함을 특징으로 하는 자동 초점 조정 방법. 　
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 최대값과 상기 제 2 최대값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하가 아닌 경우, 상기 포커스 렌즈를 상기 미리 설정된 간격만큼 1회씩 이동하면서 상기 포커스 렌즈의 초점이 맞는 위치를 결정하기 위한 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조정 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 미리 정해진 횟수는 3회 이상의 횟수인 것을 특징으로 하는 자동 초점 조정 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 미리 설정된 함수는 2차 다항 함수의 역함수 임을 특징으로 하는 자동 초점 조정 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제 1 에지값들을 기반으로 미리 설정된 함수에 따라 상기 제 1 예측 함수를 계산하고, 상기 제 1 예측 함수에서 상기 제 1 최대값을 검출하는 과정은,
    상기 추출된 제 1 에지값들을 기반으로 2차 다항 함수의 역함수에 따라 행렬 연산을 위한 모델함수를 ax2+bx+c=1/y로 설정하고 의사역행렬(pseudoinverse)을 이용하여 상기 2차 다항 함수의 역함수의 계수 a,b,c 값을 계산하여 상기 제 1 예측 함수를 계산하고, 계산된 상기 제 1 예측 함수로부터 상기 제 1 최대값을 구하는 과정임을 특징으로 하는 자동 초점 조정 방법.
  6. 디지털 카메라의 자동 초점 조정 장치에 있어서,
    이미지 센서에 맺히는 광학상의 초점을 맞추기 위해 광 축 방향으로 이동 가능한 포커스 렌즈 및 줌렌즈를 포함하여 구성되어, 피사체의 광학상이 이미지 센서에 맺히도록 하는 렌즈부와,
    피사체의 영상 정보를 전기적 신호로 변경하는 이미지 센서부와,
    상기 전기적 신호로 변환된 이미지 정보로부터 에지값을 추출하는 ISP(Image Signal Processor)와,
    제어부로부터 받은 제어 신호에 따라 상기 렌즈부를 물리적으로 이동시키는 구동부와,
    상기 구동부를 제어하여 상기 디지털 카메라의 포커스 렌즈를 최대 원거리 촬영을 위한 기준 위치로 이동시킨 후, 상기 기준 위치에서 근거리 촬영을 위한 방향으로 미리 설정된 간격만큼씩 미리 정해진 횟수 이동시키고, 상기 ISP를 통해 상기 미리 정해진 간격마다 해당 위치의 에지값을 추출하여, 상기 추출된 에지값들을 기반으로 미리 설정된 함수에 따라 제 1 예측 함수를 계산하고, 상기 제 1 예측 함수에서 제 1 최대값을 검출한 후, 상기 미리 정해진 횟수 이동된 위치에서 상기 포커스 렌즈를 미리 설정된 간격만큼 1회 더 이동시켜, 1회 더 이동된 위치에서의 제 2 에지값을 추출하여, 추출된 제 2 에지값과 상기 제 1 에지값을 기반으로 미리 설정된 함수에 따라 제 2 예측 함수를 계산하고 제 2 예측 함수에서 제 2 최대값을 검출하여, 상기 제 1 최대값과 제 2 최대값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하인 경우, 상기 제 2 최대값에 해당하는 위치를 상기 포커스 렌즈의 초점이 맞는 위치로 결정하고, 상기 포커스 렌즈의 초점이 맞는 위치로 상기 포커스 렌즈를 이동시키도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 자동 초점 조정 장치. 　
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제 1 최대값과 제 2 최대값의 차이가 미리 설정된 문턱값 이하가 아닌 경우, 상기 포커스 렌즈를 상기 미리 설정된 간격만큼 1회씩 이동하면서 상기 포커스 렌즈의 초점이 맞는 위치를 결정하기 위한 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조정 장치.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 미리 설정된 횟수는 3회 이상의 횟수인 것을 특징으로 하는 자동 초점 조정 장치.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 미리 설정된 함수는 2차 다항 함수의 역함수임을 특징으로 하는 자동 초점 조정 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제어부가 상기 추출된 에지값들을 기반으로 미리 설정된 함수에 따라 상기 제 1 예측 함수를 계산하고, 상기 제 1 예측 함수에서 상기 제 1 최대값을 검출하는 것은,
    상기 추출된 에지값들을 기반으로 상기 2차 다항 함수의 역함수에 따라 행렬 연산을 위한 모델함수를 ax2+bx+c=1/y로 설정하고 의사역행렬(pseudoinverse)을 이용하여 상기 2차 다항 함수의 역함수의 계수 a, b, c 값을 계산하여 상기 제 1 예측 함수를 계산하고, 계산된 상기 제 1 예측 함수로부터 상기 제 1 최대값을 구하는 것임을 특징으로 하는 자동 초점 조정 장치.
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