KR101144872B1 - 손떨림 최소 시점을 예측하는 장치 및 방법 - Google Patents

손떨림 최소 시점을 예측하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 카메라 동작 장치 및 방법에 관한 것으로, 셔터가 입력되었을 때 손떨림을 감지하여 손떨림이 최소가 되는 시점을 예측하고 그 시점에서 이미지를 캡쳐할 수 있도록 하는 손떨림 최소 시점을 예측하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 손떨림 최소 시점을 예측하는 장치는 셔터를 눌러 피사체를 촬상하는 디지털 카메라로서, 상기 셔터 입력 시에 발생하는 손떨림을 감지하여 가속도 및 방향에 대한 정보를 출력하는 센서 및 상기 센서에서 출력되는 정보로부터 상기 손떨림이 제로가 되는 시간을 예측하고, 상기 손떨림이 제로가 되는 시간에 상기 피사체가 촬상되도록 제어하는 디지털 신호처리기를 포함한다. 본 발명에 따르면, 셔터가 입력되었을 때 손떨림을 감지하여 손떨림이 최소가 되는 시점을 예측하고 그 시점에서 셔터가 작동하도록 하여 손떨림으로 인해 발생하는 화질 저하를 최소화 하여 사용자가 원하는 화상을 얻을 수 있게 된다.

Description

손떨림 최소 시점을 예측하는 장치 및 방법{Apparatus and method for prdicting the smallest point of time of tremble in digital camera}
도 1은 본 발명에 따른 손떨림 최소 시점을 예측하는 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 본 발명에 따른 손떨림 최소 시점을 예측하는 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
본 발명은 디지털 카메라 동작 장치 및 방법에 관한 것으로, 셔터가 입력되었을 때 손떨림을 감지하여 손떨림이 최소가 되는 시점을 예측하고 그 시점에서 이미지를 캡쳐할 수 있도록 하는 손떨림 최소 시점을 예측하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 디지털 카메라에서는 CCD(미도시)를 구동하거나 렌즈(미도시)를 구동하여 손떨림이 있더라고 렌즈나 CCD를 손떨림 속도에 맞게 이동시켜 이미지를 촬영하는 방식이 있고, 소프트웨어를 이용하여 이미 손떨림이 그 대로 반영된 사진을 촬영한 후에 보정을 통하여 이미지를 수정하는 방식이 있다. 또한 센서를 이용하 여 센서의 가속도가 어느 기준 속도 이하로 떨어지면 셔터를 작동시키고, 기준속도 이상으로 판단되면 셔터를 작동을 금지시켜 불량 사진 촬영이 않되도록 하는 방식이 있다.
상기에서 제시된 바와 같은 촬영 방식은 광량이 부족하거나, 고배율의 줌을 사용할 경우, 디지털 카메라의 특성상 손떨림에 의한 화질 저하가 심하다. 손떨림에 의한 화질 저하를 막기 위해 렌즈나 CCD를 이동시킬 수 있으나, 각각 구동 모터가 필요하고, 이로 인해 전력 소모가 커질 뿐만 아니라, 본체의 크기나 무게가 증가하고 가격 상승의 원인이 된다. 또한 움직임의 가속도가 어느 기준 속도 이하로 떨어졌을 때 촬영하는 방식은 카메라가 여전히 움직이고 있고, 주위 환경에 따라 카메라의 움직임이 허용될 수 있는 범위가 항상 변하기 때문에 이에 대응하지 못하게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 셔터가 입력되었을 때 손떨림을 감지하여 손떨림이 최소가 되는 시점을 예측하고 그 시점에서 셔터가 작동하도록 하여 손떨림으로 인해 발생하는 화질 저하를 최소화 하여 사용자가 원하는 화상을 얻도록 하는 손떨림 최소 시점을 예측하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 상기 기술적인 과제를 해결하기 손떨림 최소 시점을 예측하는 장치는 셔터를 눌러 피사체를 촬상하는 디지털 카메라로서, 상기 셔터 입력 시에 발생하는 손떨림을 감지하여 가속도 및 방향에 대한 정보를 출력하는 센 서; 및 상기 센서에서 출력되는 정보로부터 상기 손떨림이 제로가 되는 시간을 예측하고, 상기 손떨림이 제로가 되는 시간에 상기 피사체가 촬상되도록 제어하는 디지털 신호처리기를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 센서는 상기 셔터 입력 시에 발생하는 수평 방향의 손떨림을 감지하는 수평 센서; 및 상기 셔터 입력 시에 발생하는 수직 방향의 손떨림을 감지하는 수직센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 상기 기술적인 과제를 해결하기 손떨림 최소 시점을 예측하는 방법은 셔터를 눌러 피사체를 촬상하는 방법으로서, (a) 피사체 촬상을 위해 상기 셔터가 입력되면, 센서에 의해 감지된 손떨림 정보를 수신하는 단계; (b) 상기 손떨림 정보로부터 상기 손떨림이 제로가 되는 시간을 예측하는 단계; 및 (c) 상기 피사체 촬상을 대기하다가, 상기 손떨림이 제로가 되는 시간에 상기 피사체가 촬상되도록 제어하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 센서로부터 상기 손떨림에 대한 가속도 및 방향 정보를 수신하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 손떨림 최소 시점을 예측하는 장치의 구성을 보이는 블록도로서, 셔터(111), 수평 자이로 센서(113), 제1 증폭부(115), 수직 자이로 센서(117), 제2 증폭부(119), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(121), 디지털 신호 처리기(DSP)(123), 마이크로 제어기(125) 및 촬상부(127)로 구성된다.
디지털 카메라의 경통에 구비된 자이로 센서(Gyro sensor)는 움직임에 대한 정보를 출력하는 소자로, 디지털 카메라의 수평 이동량을 감지하기 위한 수평 자이로 센서(113)와 디지털 카메라의 수직 이동량을 감지하기 위한 수직 자이로 센서(117)로 구분된다.
수평 자이로 센서(113)는 셔터(111) 입력 시에 디지털 카메라의 좌우 이동량즉, 좌우 손떨림을 감지하여 가속도와 방향에 대한 정보를 출력한다.
제1 증폭부(115)는 수평 자이로 센서(113)에서 출력되는 수평(좌우) 가속도와 방향에 대한 정보를 증폭한다.
수직 자이로 센서(117)는 셔터(111) 입력 시에 디지털 카메라의 상하 이동량 즉, 상하 손떨림을 감지하여 가속도와 방향에 대한 정보를 출력한다.
제2 증폭부(119)는 수직 자이로 센서(117)에서 출력되는 수직(상하) 가속도와 방향에 대한 정보를 증폭한다.
ADC(121)는 제1 및 제2 증폭부(115 및 119)에서 증폭된 가속도와 방향에 대한 정보를 디지털 신호로 변환시킨다.
디지털 신호 처리기(123)는 디지털 신호로 변환된 가속도와 방향 정보로부터 손떨림이 제로가 되는 시간을 예측하고, 손떨림이 제로가 되는 시간에 마이크로 제어기(125)에 셔터 작동 신호를 출력하여 마이크로 제어기(125)가 셔터(111) 및 촬상부(127)를 제어하여 피사체가 촬상되도록 제어한다.
디지털 신호 처리기(123)가 손떨림이 제로가 되는 시간을 예측하는 방법에 대해 다음에 설명한다.
움직이는 시계의 추를 예를 들어 설명하면, 추가 최저점에 있을 때는 움직임 의 속도가 최고이지만, 추가 최고점에 도달하면 움직임이 제로가 된다. 이 제로가 되는 시점을 수학적 계산을 통해서 예견할 수 있는 것처럼 움직임이 제로가 되는 시점을 소프트웨어 또는 하드웨어를 이용하여 현재는 움직이고 있지만, 몇초(수 msec) 후에는 멈출것이라는 것을 예측할 수 있게 된다. 이 시점을 예측하여 셔터(111)를 동작시키면, 손떨림으로 인한 화질 저하를 최소한으로 줄일 수 있을 것이다.
디지털 신호 처리기(123)가 수신한 가속도와 방향 정보로부터 셔터(111)의 속도는 다음 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112005013516139-pat00001
수학식 1에서 V0는 초기속도, a는 가속도, t는 시간이다.
상기 수학식 1에서 움직임이 없을 경우 V=0가 되며, 이를 이용하여 앞으로 몇초 후에 움직임 0이 될지를 하기 수학식 2를 통하여 알 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112005013516139-pat00002
디지털 신호 처리기(123)는 수학식 2에 의해 움직임 즉, 손떨림이 제로가 되는 시점을 예측하여, 셔터(111)의 동작을 대기하고 있다가. 손떨림이 제로가 되는 시간이 되면, 마이크로 제어기(125)에 셔터(111) 동작 신호를 출력한다.
디지털 신호 처리기(123)로부터 셔터 동작 신호를 수신한 마이크로 제어기(123)는 셔터(111)를 동작시키고, 촬상부(127)를 동작시켜 피사체가 촬상되도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 손떨림 최소 시점을 예측하는 방법의 동작을 보이는 흐름도로써 도 1과 연계하여 설명한다.
피사체 촬영을 위해 셔터(111)를 입력하면(200단계), 디지털 신호 처리기는 수평 및 수직 자이로 센서(113 및 117)를 동작시켜, 자이로 정보를 수신한다(210단계).
디지털 신호 처리기(123)는 수평 자이로 센서(113)로부터 셔터(111) 입력 시에 좌우 이동량즉, 좌우 손떨림을 감지하여 가속도와 방향에 대한 정보를 수신하고, 수직 자이로 센서(117)로부터 셔터(111) 입력 시에 상하 이동량 즉, 상하 손떨림을 감지하여 가속도와 방향에 대한 정보를 수신한다. 수평 및 수직 자이로 센서(113 및 117)에서 출력되는 가속도와 방향에 대한 정보는 증폭 처리된 후 ADC(121)에서 디지털 신호로 변환되어 디지털 신호 처리기(123)로 입력된다.
자이로 정보 즉, 수직 및 수평 가속도 및 방향에 대한 정보를 수신한 디지털 신호 처리기(123)는 자이로 정보로부터 움직임을 예측하고 손떨림이 제로가 되는 시간을 연산한다(220단계).
디지털 신호 처리기(123)가 수신한 가속도와 방향 정보로부터 셔터(111)의 속도는 상기 수학식1과 같이 정의되며, 수학식 1에서 움직임이 없을 경우 V=0가 되며, 이를 이용하여 앞으로 몇초 후에 움직임 0이 될지를 상기 수학식 2를 통하여 연산할 수 있다.
디지털 신호 처리기(123)가 손떨림이 제로가 되는 시간을 연산한 후에, 다른 움직이 발생하였는지 판단한다(230단계).
다른 움직이 발생한 경우, 210단계로 복귀하여 해당 동작을 수행하고, 다른 움직임이 발생하지 않은 경우, 움직임 즉, 손떨림이 제로가 되는 시간동안 셔터(111)의 동작을 대기시킨다(240단계).
셔터(111)의 동작을 대기시키고 있다가, 손떨림이 제로가 되는 시간이 되면, 디지털 신호 처리기(123)는 마이크로 제어기(125)에 셔터(111) 동작 신호를 출력하여 이미지가 촬영될 수 있도록 한다(250단계).
디지털 신호 처리기(123)로부터 셔터 동작 신호를 수신한 마이크로 제어기(123)는 셔터(111)를 동작시키고, 촬상부(127)를 동작시켜 이미지가 촬상되도록 한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 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 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 셔터가 입력되었을 때 손떨림을 감지하여 손떨림이 최소가 되는 시점을 예측하고 그 시점에서 셔터가 작동하도록 하여 손떨림으로 인해 발생하는 화질 저하를 최소화 하여 사용자가 원하는 화상을 얻을 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 셔터를 눌러 피사체를 촬상하는 디지털 카메라로서,
    상기 셔터 입력 시에 발생하는 손떨림을 감지하여 가속도 및 방향에 대한 정보를 출력하는 센서; 및
    상기 셔터 입력 시에 발생하는 초기 속도(V0)를 상기 센서에서 출력되는 가속도 정보(a)로 나누어 상기 손떨림이 제로가 되는 시간(t)을 예측하고, 상기 손떨림이 제로가 되는 시간에 상기 피사체가 촬상되도록 제어하는 디지털 신호처리기를 포함하는 손떨림 최소 시점을 예측하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 센서는
    상기 셔터 입력 시에 발생하는 수평 방향의 손떨림을 감지하는 수평 센서; 및
    상기 셔터 입력 시에 발생하는 수직 방향의 손떨림을 감지하는 수직센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 손떨림 최소 시점을 예측하는 장치.
  3. 셔터를 눌러 피사체를 촬상하는 방법으로서,
    (a) 피사체 촬상을 위해 상기 셔터가 입력되면, 센서에 의해 감지된 상기 셔터 입력 시에 발생하는 손떨림에 대한 가속도 및 방향 정보를 수신하는 단계;
    (b) 상기 셔터 입력 시에 발생하는 초기 속도(V0)를 상기에서 수신한 가속도정보(a)로 나누어 상기 손떨림이 제로가 되는 시간(t)을 예측하는 단계; 및
    (c) 상기 피사체 촬상을 대기하다가, 상기 손떨림이 제로가 되는 시간에 상기 피사체가 촬상되도록 제어하는 단계를 포함하는 손떨림 최소 시점을 예측하는 방법.
  4. 삭제
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