KR101180317B1 - 멀티 손잡이를 갖는 휴대용 영상 확대 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대가 용이한 휴대용 영상 확대 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 왼손 사용자와 오른손 사용자에 관계없이 사용이 편리하고 손목에 무리가 가지 않고 조작이 가능한 멀티 손잡이를 갖는 휴대용 영상 확대 장치에 관한 것이다.
본 발명의 휴대형 영상 확대 장치는, 손잡이가 몸체에 수평한 방향으로 각도조절이 가능하여 받침대 역할뿐만이 아니라 왼손 사용자, 오른손 사용자 모두에게 사용 시 손목에 무리가 없는 편안한 인터페이스를 제공하며, 기능 실행을 위한 버튼 조작 시 핸들을 감싼 손으로 모두 조작이 가능한 장점이 있다. 또한, 받침대를 다단으로 구성하여 원영상에 대해 손실이 없이 선명한 영상을 볼 수 있으며, 낮은 배율로 피사체를 보고자 할 때 손으로 들고 보는 불편함을 개선한다.

Description

멀티 손잡이를 갖는 휴대용 영상 확대 장치{Portable Magnifying Apparatus which have Multi Handle}

본 발명은 휴대가 용이한 휴대용 영상 확대 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 왼손 사용자와 오른손 사용자에 관계없이 사용이 편리하고 손목에 무리가 가지 않고 조작이 가능한 멀티 손잡이를 갖는 휴대용 영상 확대 장치에 관한 것이다.

통상 시각장애자라 함은 갖가지 안질환으로 인하여 시력을 잃고 광각까지도 상실하여 명암을 구별하는 일조차 할 수 없게 된 상태를 가리키나, 명암의 구별을 아는 정도 및 눈앞에 있는 손의 움직임을 아는 정도의 심한 약시를 가진 사람도 시각장애인에 포함될 수 있으며, 시각 장애인 중 가장 높은 비율을 차지하는 저시력자들은 수정체, 홍채, 망막, 시신경계의 약화의 원인으로 일반적인 안경이나 렌즈로는 문자 또는 그림 등의 피사체를 식별할 수 없는 상태이다.

영상 확대 장치는 이러한 저시력자나 노약자들의 시력을 보완해 주기 위해 작은 글씨의 책이나 약병, 수표나 화폐 등과 같이 보기 어려운 피사체의 영상을 확대하여 보여주는 장치이다.

특히 최근에는 크기가 작고 가벼워 휴대가 용이하고 조작이 간편한 휴대용 영상 확대 장치가 선호되고 있으며, 이러한 휴대용 영상 확대 장치는 크게 받침대형 확대기와 손잡이형 확대기로 구분이 된다.

받침대형 확대기는 몸체 밑에 받침대를 두어 지면에 밀착하여 볼 때는 받침대를 펴서 사용하거나 몸체를 손으로 감싸고 보는 구조이며, 손잡이형 확대기는 손잡이를 펴서 손으로 들고 보는 구조이다.

받침대형 확대기는 손잡이가 없어 사용자가 손에 들고 사용하고자 할 때 몸체를 손으로 감싸는 구조로, 손이 불편한 사람이나, 엄지나 검지가 없는 사람은 몸체를 들고 사용하기에 불편하다. 또한 받침대형 확대기는 대상을 축소해서 보고자 할 경우 몸체를 들고 봐야 하며, 확대해서 보고자 할 경우는 원 영상을 디지털 줌( Digital Zoom)을 통해 단순 확대하여 화질이 떨어지는 단점이 있다. 또한 확대기의 조명 사용 시 피사체와 거리가 멀어질 경우 조명의 영향으로 인해 화질이 손상되는 단점이 있다.

손잡이형 확대기는 손으로 들고 사용하기에는 편리하나 지면에 놓고 사용하기에는 확대기의 무게 중심이 고르지 않아 흔들거리며, 배터리가 몸체에 내장되어 있어, 무게 중심이 몸체 방향으로 향하기 때문에 손으로 들고 보기에는 무겁게 느껴지는 문제가 있다. 또한, 통상의 손잡이형 확대기는 손잡이가 몸체와 일직선상에 위치함으로 눈이 가장 편안한 각도로 확대기를 사용하고자 할 경우 손목을 뒤틀어 사용해야 함으로 장시간 사용 시 손목에 무리가 가는 단점이 있다. 이는 손목 터널 증후군과 같이 손목이 약한 사람에게는 사용상 제약이 따른다.

또한, 통상의 손잡이형 확대기의 경우 고정초점(Fixed Focus) 방식을 적용함으로써 피사체가 제한된 범위의 거리 이상 벗어날 경우 영상이 흐려지는 단점이 있다.

이를 보완하기 위해 자동초점(Auto Focus) 방식을 적용한 제품이 있으나 이는 자동 초점을 위한 별도의 센서가 없이 이미지 센서를 통해 얻은 영상의 대비를 분석하여 초점을 맞추는 형태로써 사용자가 제품을 들고 피사체를 볼 때 손 떨림으로 인해 초점이 흐려지는 단점이 있다. 또한 피사체에 글자가 적을 경우 자동초점을 위해 샤프니스(sharpness) 및 에지(edge) 데이터를 추출할 때 수집 데이터의 수가 적어 초점이 흐려진다. 또한 기존의 제품은 피사체의 자동초점을 위한 거리 센싱이 정확하지 하지 않기 때문에 원거리 피사체에만 자동초점을 적용하고, 근거리에 대해서는 고정초점을 적용한 제품들이 대다수이다. 또한, 원거리 피사체를 보기 위해서는 수동 포커싱(Manual Focus)을 시도해야 하는 싱글 자동 초점(Single AF) 방식, 즉 반자동 포커스(Semi Auto Focus) 방식을 적용하였기 때문에 사용자가 근거리 피사체와 원거리 피사체를 번갈아 인식하려 할 때 많은 불편함이 따른다.

따라서 위와 같은 문제점을 보완하기 위해, 손목이 편하고 몸체가 가볍게 느껴지며, 버튼 조작이 용이한 손잡이형 확대기, 더 나아가 화질에 영향을 주지 않는 조명, 지면에 밀착하여 사용 시 다단 받침을 통한 원영상에 대해 화질 손실 없는 선명한 영상, 초점 및 조명이 자동으로 조절되는 영상 확대 장치 기술의 개발이 요구 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 몸체와 수평한 방향의 각도조절이 가능한 손잡이 및 다단 높이 조절이 가능한 받침대를 포함하며, 능동형 자동 초점 방식을 적용한 휴대용 영상 확대 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 휴대용 영상 확대 장치는, 몸체; 상기 몸체의 하면에 설치되며, 근거리 또는 원거리의 피사체를 촬영하기 위해 초점이 조절되는 렌즈부; 상기 몸체의 내부에 구비되며, 상기 렌즈부를 통해 획득된 영상을 영상데이터로 전환하는 CMOS센서부; 상기 몸체의 상면에 설치되며, 상기 영상데이터를 전송받아 출력하는 출력부; 및 상기 몸체의 수평 방향으로 각도 조절이 가능하도록 상기 몸체의 하면에 힌지 결합되는 손잡이; 를 포함한다.

또한, 손잡이는, 상기 몸체에 접철 시, 상기 몸체의 하면 폭 방향 일측에 고정되며, 상기 몸체의 폭 방향 타측에는 상기 손잡이의 두께와 대응되는 높이를 갖는 제1 받침대가 구비되며, 상기 제1 받침대는 전개 및 접철 가능하도록 상기 몸체에 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 휴대용 영상 확대 장치는, 상기 손잡이의 하면에 전개 및 접철 가능하도록 상기 손잡이에 힌지 결합되는 제2 받침대가 구비되며, 상기 몸체의 폭 방향 타측에는 상기 손잡이의 두께 및 상기 제2 받침대의 높이의 합과 대응되는 높이를 갖는 제3 받침대가 구비되며, 상기 제3 받침대는 전개 및 접철이 가능하도록 상기 몸체에 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 휴대용 영상 확대 장치는, 상기 몸체의 길이방향 타측에 구비되며, 사용자의 입력을 받기위한 다수의 버튼으로 되는 UI부; 를 포함하며, 상기 UI부는 몸체의 상면과 일정각도 손잡이 방향으로 기울어지게 구비되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 출력부는, 상기 CMOS센서부로부터 전송된 영상데이터를 메모리에 적재시키는 영상획득모듈; 상기 영상데이터의 휘도신호를 통해 최대 픽셀(pixel) 휘도 값 및 최소 픽셀 휘도 값을 추출하고, 상기 최대 픽셀 휘도 값 및 상기 최소 픽셀 휘도 값을 통해 임계치를 산출하는 임계치산출부; 상기 임계치에 의거하여 상기 영상데이터에 대한 이진화 영상을 생성하는 이진화부; 상기 이진화 영상을 출력하는 화면출력부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 휴대용 영상 확대 장치는, 전원 공급을 위한 배터리를 포함하며, 배터리는 상기 손잡이에 내장되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 휴대형 영상 확대 장치는, 손잡이가 몸체에 수평한 방향으로 각도조절이 가능하여 받침대 역할뿐만이 아니라 왼손 사용자, 오른손 사용자 모두에게 사용 시 손목에 무리가 없는 편안한 인터페이스를 제공하며, 기능 실행을 위한 버튼 조작 시 핸들을 감싼 손으로 모두 조작이 가능한 장점이 있다. 또한, 받침대를 다단으로 구성하여 원영상에 대해 손실이 없이 선명한 영상을 볼 수 있으며, 낮은 배율로 피사체를 보고자 할 때 손으로 들고 보는 불편함을 개선한다.

또한, 거리에 따라 접사 모드 유무를 판단하여 자동으로 조명의 조도를 조정하므로 사용자에게 보다 조작이 쉬운 편리성을 제공하며, 몸체의 높이에 따라 조명을 제어함으로써 안정적인 조명을 제공하고, 조명의 조도 및 작동이 자동으로 제어된다.

또한, 화질에 있어 고정초점, 싱글자동초점 및 능동형자동초점방식을 모두 적용하여, 필기, 자동초점 미세 조정, 일반 사용 등으로 사용의 편리성을 증가시키는 장점이 있고, 능동형자동초점 시 사용자가 별도의 조작을 하지 않아도 항상 안정된 초점을 제공한다.

도 1은 본 발명의 영상 확대 장치 전체 사시도
도 2는 본 발명의 영상 확대 장치 저면 사시도
도 3은 본 발명의 영상 확대 장치 저면도
도 4는 본 발명의 손잡이 작동 상태도 (오른손 사용 시)
도 5는 본 발명의 손잡이 작동 상태도 (왼손 사용 시)
도 6은 본 발명의 손잡이 작동 상태도 (공통 사용 시)
도 7은 본 발명의 받침대 작동 상태도
도 8은 본 발명의 영상 확대 장치 블록도

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 영상 확대 장치(100)는 몸체(100a), 렌즈부(110), CMOS센서부(115), 거리센서부(120), 출력부(130), LED조명부(140), UI부(User interface part, 150), 받침대(160), 연산모듈(170), 손잡이(200)를 포함하여 구성된다.

몸체(100a)는 내부에 공간이 형성되며, 두께가 있는 직사각형의 함체 상으로 이루어진다. 구성을 보다 명확히 설명하기 위해 편의상 도 3을 기준으로 할 때, 가로 방향을 길이방향, 세로 방향을 폭 방향으로, 몸체(100a)의 출력부(130)가 위치한 면을 상측, 렌즈부(110)가 형성되는 면을 하측으로 정의한다. 몸체(100a) 하면에는 폭 방향 중앙으로 길이 방향을 따라 렌즈부(110), 거리센서부(120), LED조명부(140)와 같이 피사체의 촬영을 담당하는 입력부가 형성된다. 또한 몸체(100a) 하면의 폭 방향 일측에는 손잡이(200)가 결합되며, 손잡이(200)의 하면 및 몸체(100a)의 폭 방향 타측에는 받침대(160)가 구비된다. 몸체(100a)의 상면에는 촬영되는 피사체를 디스플레이 하는 출력부(130)가 형성되고, 몸체(100a)의 상면 길이방향 타측에는 사용자의 조작 편의를 위한 UI부(150)가 형성 된다. 몸체(100a)의 내부에는 상기 구성들을 연결하며, CMOS센서부(115), 연산모듈(170)과 같은 제어 회로가 내장될 수 있다. 상기와 같은 구성의 영상 확대 장치(100)는 손잡이(200)가 구비되므로, 몸체(100a)의 크기는 손 보다 커도 무방하다.

도 3을 참조하면, 렌즈부(110)는 직하면 또는 원거리 피사체를 촬영할 수 있도록 상기 몸체(100a) 하면의 중앙에 설치될 수 있다. 렌즈부(110)는 자동 초점 렌즈(111)와 자동 초점 구동 드라이버(112)로 구성된다. 자동 초점 렌즈(111)는 근접 또는 원거리 촬영을 위해 초점이 조절되는 액체 렌즈로 될 수 있다. 액체 렌즈는 기존의 자동 초점 렌즈 보다 가벼우며, 전류 소모량이 적은 장점이 있다. 자동 초점 구동 드라이버(112)는 몸체(100a)의 내부에 구성되며, 연산모듈(170)의 제어에 의해 자동 초점 렌즈(111)의 초점을 조절하게 된다. 자동 초점 구동 드라이버(112)는 통상의 액체 렌즈의 초점 조절을 위한 구성이 적용되는 바 이에 대한 상세 설명은 생략한다. 상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 영상 확대 장치는 근거리 피사체와 원거리 피사체의 영상 획득이 가능하다.

CMOS센서부(115)는 몸체(100a)의 내부에 설치될 수 있다. CMOS센서부(115)는 렌즈부(110)에서 획득된 물리적인 신호를 전기적인 신호로 전환하는 역할을 수행한다. 따라서 CMOS센서부(115)에 의해 획득된 영상은 영상데이터화 된다. 일예로 상기 영상은 CMOS센서부(115)를 통해 SVGA(800*600), YUV422, 30f/s, Progressive 등과 같은 포맷으로 영상데이터와 될 수 있다.

거리센서부(120)는 몸체(100a)의 일면에 구비된다. 거리센서부(120)는 렌즈부(110)에 인접 설치될 수 있다. 거리센서부(120)는 피사체와의 거리를 측정하여 연산모듈(170)을 통해 렌즈부(110)의 초점을 조절하기 위한 구성이다. 거리센서부(120)는 피사체에 적외선을 조사하는 발광부(121)와, 피사체로부터 반사되는 적외선을 감지하는 수광부(122)로 구성된다. 발광부(121)는 통상의 적외선LED가 적용될 수 있다. 수광부(122)에서 감지된 적외선의 세기는 연산 모듈(170)에 전달되며 연산 모듈(170)을 통해 피사체의 거리가 측정되어 렌즈부(110)의 초점을 제어한다. 이때, 연산 모듈(170)에는 피사체와 각 거리에 대한 자동 초점 설정 값을 테이블로 구성하여 저장한다. 상기 저장된 값은 각 거리에 대한 자동 초점을 설정하고, 가장 화면이 선명한 상태일 때의 값이므로, 이는 초점거리(Focus Length) 전 구간에 대해 렌즈부(110)를 조정하면서 샤프니스(sharpness) 및 에지(edge)의 최대값을 찾은 수동 방식의 자동 초점보다 처리 속도가 매우 빠른 장점이 있다.

손잡이(200)는 한 손으로 파지 가능한바 형상으로 이루어진다. 손잡이(200)의 일단부에는 힌지결합부(201)가 형성되며, 몸체(100a)와 수평한 방향으로 힌지 회동 가능하도록 몸체(100a)의 길이방향 타측에 힌지 결합된다. 따라서 손잡이(200)는 접철 시 몸체(100a)의 하면 폭 방향 일측에 길이방향으로 고정된다. 손잡이(200)의 힌지 회동에 의한 전개 시에는 몸체(100a)와의 기울기에 따라 아래와 같이 변형시킬 수 있다. 손잡이(200)는 4단계 각도가 조절되는데, 1단계는 몸체(100a) 하부에 밀착되어 접철된 상태로서 도 3에 도시된 바와 같이 받침대 역할을 하며, 2단계는 도 4에 도시된 바와 같이 왼손 사용자에게 편안한 각도를 제공하며, 3단계는 도 6에 도시된 바와 같이 몸체(100a)와 수평을 유지함으로써 일반적인 손잡이형 확대기와 같은 각도이며, 이는 일반적인 돋보기와 같이 몸체(100a)와 수평을 이룬다. 이는 기존 돋보기에 익숙한 사용자에게 적합하다. 4단계는 도 5에 도시된 바와 같이 오른손 사용자에게 손목에 무리가 없는 편안한 각도를 제공한다. 상기와 같은 구성에 의해 사용자가 사용하는 손에 관계없이 손목에 무리가 가지 않는 위치에 손잡이(200)를 위치시킬 수 있어 사용이 편리한 장점이 있다.

손잡이(200)에는 영상 확대 장치(100)에 전원 공급을 위한 배터리(미도시)가 내장될 수 있다. 이는 손잡이(200)를 사용자가 파지하여 사용 시 무게를 손잡이에 분산 시켜 영상 확대 장치(100)가 가볍게 느껴지며, 파지하는 느낌이 편하도록 하기 위함이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 받침대(160)는 제1 받침대(161), 제2 받침대(162) 및 제3 받침대(163)로 구성된다. 제1 받침대(161)는 접철 및 전개 가능하도록 상단부가 몸체(100a)의 하면 폭 방향 타측에 힌지 결합된다. 상기 제1 받침대(161)의 높이는 손잡이(200)의 높이와 동일하게 구성된다. 따라서 제1 받침대(161)는 전개 시 도 7a에 도시된 바와 같이 손잡이(800)와 함께 영상 확대 장치(100)를 지면에 고정시킨다. 상기와 같은 구성을 통해 손잡이(800)는 몸체(100a)에 접철 시 받침대의 역할을 수행하게 되어 받침대의 구성을 간단히 할 수 있는 장점이 있다. (고정 1단계)

제2 받침대(162)는 접철 및 전개 가능하도록 상단부가 손잡이(200)의 하면 폭 방향 일측에 힌지 결합된다. 또한, 제3 받침대(163)는 접철 및 전개 가능하도록 상단부가 몸체(100a)의 하면 폭 방향 타측에 힌지 결합된다. 이때 제3 받침대(163)의 높이는 제2 받침대(162)의 높이와 손잡이(200) 높이의 합과 동일하도록 구성된다. 따라서 제2 받침대(162) 및 제3 받침대(163)는 전개 시 도 7b에 도시된 바와 같이 영상 확대 장치(100)를 지면에 고정시킨다. (고정 2단계)

상기와 같은 구성에 의해 본 발명은 몸체(100a)를 지면에 고정 시 2단으로 높이 조절이 가능한 장점이 있다. 통상의 1단 받침대의 경우 지면에 밀착된 상태에서 배율을 낮추고자 할 경우 확대기를 들어서 배율을 낮추는 방식을 적용함으로써 실제적으로 사용자가 사용하기에는 불편한 구조이다. 이를 보완하기 위해 2단 받침을 두어 높은 받침은 저 배율로 사용하고자 하는 사용자에게 편리함을 제공한다. 본실시 예에는 받침대(160)의 구성이 2단으로 기재되어 있으나, 2단 이상의 다단으로도 구성될 수 있음은 자명하다.

LED조명부(140)는 몸체(100a)의 하면에 구비될 수 있다. 더욱 상세하게는 렌즈부(110)의 주변에 설치될 수 있다. 이는 렌즈부(110)가 피사체의 영상 획득이 용이하도록 피사체를 밝게 비추기 위함이다. LED조명부(140)는 통상적으로 사용하는 발광다이오드소자가 적용될 수 있다. 이때 LED조명부(140)는 피사체의 접사 시에만 동작하기 위해 연산 모듈(170)의 제어에 의해 동작한다. 따라서 전력 소모를 줄이고, 휴대용 장치의 단점인 한정된 사용시간을 늘릴 수 있다. 또한 거리센서부(120)에서 측정되는 거리에 의해 밝기가 조절되도록 구성될 수 있다. 이를 위해 LED조명부(140)는 복수개가 구성되며, 거리에 따라 작동되는 LED조명의 수가 가감될 수 있도록 구성된다.

UI부(150)는 몸체(100a)의 상면 길이방향 타측에 구비된다. UI부(150)는 몸체(100a)의 상면과 일정각도 손잡이(200) 방향으로 기울어지도록 구비된다. 이는 사용자가 손잡이(200)를 파지하였을 때 엄지손가락으로 조절이 용이하도록 하기 위함이다. UI부(150)는 사용자의 입력 값을 버튼의 클릭을 통해 받아들여 연산 모듈(170) 또는 출력부(130)에 전달하게 된다.

UI부(150)는 몸체(100a)의 폭 방향을 따라 복수 개로 구성되며, 일예로 제1 버튼 내지 제5 버튼의 조합으로 이루어진다.

제1 버튼은 출력부(130)를 통해 출력되는 영상의 색상을 변경 시키도록 클릭을 통해 출력부(130)에 입력 값을 전달하게 된다.

제2 버튼은 휠 버튼의 형태로 이루어진다. 제2 버튼(152)은 출력부(130)를 통해 출력되는 영상의 배율(Zoom)을 조절하도록 연산 모듈(170)에 입력 값을 전달하게 된다. 이때 제2 버튼은 휠 버튼의 형태로 버튼의 롤링을 통해 입력 값을 전달하게 되는 데, 이는 배율(Zoom)을 더욱 미세하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

제3 버튼은 렌즈부(110)의 구동을 자동 초점 모드 또는 수동 초점 모드로 전환 가능하도록 연산 모듈(170)에 입력 값을 전달하게 된다.

제4 버튼은 출력부(130)를 통해 출력되는 영상을 캡처하도록 클릭을 통해 출력부(130)에 입력 값을 전달한다.

제5 버튼은 영상 확대 장치의 전원을 ON/OFF 하도록 클릭을 통해 연산 모듈(170)에 입력 값을 전달한다.

거리 센서(120)는 동일한 모델이더라도 측정 오차가 발생할 수 있다. 측정 오차가 발생하면 측정 오차로 인하여 영상의 화질이 저하될 수 있다. 따라서 측정 오차를 보정이 필요하다. 측정 오차를 보정하기 위한 방법은 제1 받침대(161)와 손잡이(200)를 통해 몸체(100a)를 지지하는 1단 받침을 기준으로 보정을 하게 된다. 제1 받침대(161)와 손잡이(200)는 동일한 높이를 가짐으로 제1 받침대(161)를 전개한 상태에서 바닥 면에 놓고, 거리를 측정하여 연산 모듈(170)에 계산되어 있는 거리 센서 테이블 값을 보정한다. 보정된 값을 기준으로 측정된 거리에 대해 보상함으로써 자동 초점에 대해 선명한 영상을 제공한다.

연산모듈(170)은 몸체(100a)의 내부에 회로 형태로 설치될 수 있다. 연산모듈(170)은 이미지 센서 모듈, 거리센서부, 자동 초점 구동 드라이버, 영상 처리 모듈, 화면출력부를 제어하는 중앙 처리 모듈이다. 일예로 거리조절부(120)의 적외선 신호를 입력받아 피사체와의 거리를 측정하며, 측정 거리를 기반으로 자동 초점 구동 드라이버(112)를 구동시켜 자동 초점 렌즈(111)의 초점을 조절한다.

도 8을 참조하면, 상기 출력부(130)는 영상획득모듈(131), 노이즈필터부(미도시), 확대필터부(미도시), 색상필터부(미도시), 임계치산출부(132), 이진화부(133) 및 화면출력부(134)를 포함하여 이루어진다.

영상획득모듈(131)은 CMOS센서부(115)를 통해 전송된 영상데이터를 메모리에 저장하며, 이진화 영상에 필요한 문턱 값(Threshold) 결정을 위한 히스토그램(Histogram)을 추출하여 문턱 값을 결정한다.

노이즈필터부는 상기 영상데이터에 대해 일반적인 영상노이즈인 가우시안 노이즈 및 salt & pepper 노이즈를 제거하는 역할을 수행한다. 또한, 노이즈필터부는 상기 영상데이터의 미세 떨림 현상을 제거하기 위해 다음과 같은 과정을 수행하게 된다.

노이즈필터부는 제 N-1프레임의 영상데이터에 대한 블록이미지 및 제 N프레임의 영상데이터에 대한 블록이미지 간의 차영상(difference image)을 산출한다. 상기 산출된 상기 차영상을 이용하여 소정의 프레임 간 지연시간에 따른 움직임 정도를 측정할 수 있다. 이에 따라 노이즈필터부는 제 N-1프레임의 영상데이터에 대한 블록이미지 및 제 N프레임의 영상데이터에 대한 블록이미지를 이치화시켜 XNOR연산 등에 의해 모션벡터를 추정함으로써 상기 소정의 프레임 간 지연시간에 따른 움직임 정도를 측정하게 된다.

따라서 노이즈필터부는 상기 움직임 정도가 선정된(predetermined) 값보다 이하인 경우 상기 제 N-1프레임의 영상데이터를 유지하고, 상기 움직임 정도가 상기 선정된 값보다 이상인 경우 상기 제 N프레임의 영상데이터를 출력하도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 노이즈필터부는 상기 움직임 정도가 선정된(predetermined) 값보다 이하인 경우 상기 제 N-1프레임의 영상데이터를 유지함으로써 후술되는 영상 이진화에 의한 미세한 떨림 현상을 제거할 수 있다.

즉, 본 발명의 노이즈필터부는 소정의 프레임 간 지연시간에 따른 움직임이 미세하여 움직임 정도가 기 설정된 기준치보다 작을 경우 움직임이 없는 것으로 간주하도록 구현하는 것이다.

확대필터부는 영상데이터를 화면출력부(134)의 LCD 해상도에 맞게 확대하는 역할을 수행한다. 확대필터부는 상기 영상데이터를 이중선형 보간법(bilinear interpolation)을 통해 확대하게 된다.

색상필터부는 영상데이터에 대해 UI부(150)에서 전달되는 사용자 입력 값을 전달받아 밝기 및 고대비를 적용시키게 된다.

임계치산출부(132)는 상기 영상데이터의 휘도신호를 통해 최대 픽셀(pixel) 휘도 값 및 최소 픽셀 휘도 값을 추출하고, 상기 최대 픽셀 휘도 값 및 상기 최소 픽셀 휘도 값을 통해 임계치를 산출한다. 상기 임계치는 해당 프레임의 영상데이터에 대한 최대 픽셀 휘도 값 및 최소 픽셀 휘도 값의 평균값으로 구현될 수 있다.

또한, 임계치산출부(132)는 산출된 임계치에 사용자로부터 선택 입력받은 가중치를 적용한 값을 영상 이진화를 위한 임계치로 이용할 수 도 있다. 이러한 경우, 상기 가중치를 통해 상기 이진화 영상의 밝기를 조절할 수 있다. 즉, 상기 가중치에 따라 달리하는 상기 이진화 영상의 배경색 영역을 통해 상기 이진화 영상의 밝기를 조절할 수 있다.

이진화부(133)는 상기 임계치에 의거하여 상기 영상데이터에 대한 이진화 영상을 생성한다. 즉, 이진화부(133)는 해당 픽셀의 휘도 값이 상기 임계치보다 이하인 경우 상기 해당 픽셀의 색상을 배경색으로 구현하고, 상기 해당 픽셀의 휘도 값이 상기 임계치보다 이상인 경우 상기 해당 픽셀의 색상을 글자색으로 구현할 수 있다.

이진화부(133)는 UI부(150)를 통해 사용자가 선택한 입력 값에 따라 설정된 배경색 및 글자색을 영상 이진화를 위한 색상으로 이용한다. 예를 들어, 상기 사용자의 선택 입력에 따라 설정된 상기 배경색 및 상기 글자색이 각각 검정색 및 녹색일 수 있다. 이러한 경우, 이진화부(133)는 상기 임계치에 의거하여 상기 영상데이터를 상기 배경색 및 상기 글자색이 각각 검정색 및 녹색인 이진화 영상으로 변환할 수 있다.

화면출력부(134)는 이진화부(133)를 통해 최종 결정된 영상데이터를 출력하는 역할을 수행하게 된다. 따라서 화면출력부(134)가 몸체(100a)의 타면에 노출되도록 구성되며, 화면출력부(134)는 통상의 LCD패널이 적용될 수 있다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명은 출력부(130)를 통해 깨끗하고 선명한 이진화 영상을 제공하여 황반변성, 안구진탕 등으로 인해 휘어져 보이거나, 퍼져 보이는 현상 및 영상 이진화에 의한 미세 떨림 현상을 제거하여 상기 사용자의 피사체 또는 시각매체에 대한 집중력 및 인지력을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 이동 시에도 책이나 신문, 사진 등을 확대해 볼 수 있고, 사용자가 자신의 기호에 맞게 상기 이진화 영상의 색상을 변경할 수 있어, 시각장애인의 학습, 재활 및 정보 접근의 도구로서 이용될 수 있다. 아울러 근접한 피사체 이외에도 원거리 피사체를 자동 초점 조절 기능을 통해 별도의 조작 없이 선명하게 볼 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

100 : 영상 확대 장치
100a : 몸체
110 : 렌즈부 111 : 자동 초점 렌즈
112 : 자동 초점 구동 드라이버 115 : CMOS센서부
120 : 거리조절부 121 : 발광부
122 : 수광부
130 : 출력부 131 : 영상획득 모듈
132 : 임계치 산출부 133 : 이진화부
134 : 화면 출력부
140 : LED조명부
150 : UI부 160 : 받침대
161 : 제1 받침대 162 : 제2 받침대
163 : 제3 받침대 170 : 연산 모듈
200 : 손잡이 201 : 힌지결합부

Claims (6)

1. 몸체;
   상기 몸체의 하면에 설치되며, 근거리 또는 원거리의 피사체를 촬영하기 위해 초점이 조절되는 렌즈부;
   상기 몸체의 내부에 구비되며, 상기 렌즈부를 통해 획득된 영상을 영상데이터로 전환하는 CMOS센서부;
   상기 몸체의 상면에 설치되며, 상기 영상데이터를 전송받아 출력하는 출력부; 및
   상기 몸체의 수평 방향으로 각도 조절이 가능하도록 상기 몸체의 하면에 힌지 결합되며, 상기 몸체에 접철 시, 상기 몸체의 하면 폭 방향 일측에 고정되는 손잡이;
   상기 몸체의 폭 방향 타측에 상기 손잡이의 두께와 대응되는 높이를 갖도록 구비되며, 전개 및 접철 가능하도록 상기 몸체에 힌지 결합되는 제1 받침대;
   상기 손잡이의 하면에 전개 및 접철 가능하도록 상기 손잡이에 힌지 결합되는 제2 받침대; 및
   상기 몸체의 폭 방향 타측에 상기 손잡이의 두께 및 상기 제2 받침대의 높이의 합과 대응되는 높이를 갖도록 구비되며, 전개 및 접철이 가능하도록 상기 몸체에 힌지 결합되는 제3 받침대;
   를 포함하는, 멀티 손잡이를 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 휴대용 영상 확대 장치는,
   상기 몸체의 길이방향 타측에 구비되며, 사용자의 입력을 받기위한 다수의 버튼으로 되는 UI부; 를 포함하며,
   상기 UI부는 몸체의 상면과 일정각도 손잡이 방향으로 기울어지게 구비되는 것을 특징으로 하는, 멀티 손잡이를 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 출력부는,
   상기 CMOS센서부로부터 전송된 영상데이터를 메모리에 적재시키는 영상획득모듈;
   상기 영상데이터의 휘도신호를 통해 최대 픽셀(pixel) 휘도 값 및 최소 픽셀 휘도 값을 추출하고, 상기 최대 픽셀 휘도 값 및 상기 최소 픽셀 휘도 값을 통해 임계치를 산출하는 임계치산출부;
   상기 임계치에 의거하여 상기 영상데이터에 대한 이진화 영상을 생성하는 이진화부;
   상기 이진화 영상을 출력하는 화면출력부;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 손잡이를 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 휴대용 영상 확대 장치는,
   전원 공급을 위한 배터리를 포함하며, 배터리는 상기 손잡이에 내장되는 것을 특징으로 하는 멀티 손잡이를 갖는 휴대용 영상 확대 장치.

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