KR101185871B1 - 디지털 이미지 처리장치 및 그 디스플레이 방법 - Google Patents

디지털 이미지 처리장치 및 그 디스플레이 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 디지털 이미지 처리장치는 주변밝기에 따라 OSD의 색조를 조정하여 디스플레이하는 것을 특징으로 한다. 따라서 주변밝기에 따라 변화하는 사용자의 OSD 시인성을 향상시킬 수 있다.

Description

디지털 이미지 처리장치 및 그 디스플레이 방법{Digital image processing device and diplay method of the device}
도 1은 본 발명의 개념이 적용될 수 있는 예시적인 디지털 카메라의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 디지털 이미지 처리장치의 일예로서 도 1과 같은 디지털 카메라의 뒷면의 일예를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디지털 이미지 처리장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디지털 이미지 처리장치의 OSD 디스플레이 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 도 4의 S102, S104 단계를 구체화한 실시예이다.
본 발명은, 디지털 카메라와 같은 디지털 이미지 처리장치에 관한 것으로서, 특히 LCD와 같은 표시장치를 구비한 디지털 이미지 처리장치에 관한 것이다.
대부분의 디지털 카메라들이 주변밝기에 따라 디스플레이 화면이 희미해져서 보기 어려운 경우가 있다. 따라서 야외 밝은 환경에서는 디스플레이 창을 손으로 가리면서 좀 더 어둡게 만들어야지만 OSD(On Screen Display)가 판별이 가능했던 경우를 디지털 카메라를 사용하고 있는 사용자라면 공감할 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 주변밝기에 따라 변화하는 사용자의 OSD 시인성을 향상시킨 디지털 이미지 처리장치를 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 디지털 이미지 처리장치는 주변밝기에 따라 OSD의 색조를 조정하여 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.
상기 디지털 이미지 처리장치는 피사체로부터의 빛을 전기적 이미지 신호로 광전변환하는 촬상부; 상기 전기적 이미지 신호로부터 주변밝기를 검사하고, 그 검사결과에 따라 OSD의 색조 신호를 조정하여 출력하는 제어부; 및 상기 조정된 OSD 색조 신호를 디스플레이하는 디스플레이부를 구비할 수 있다.
상기 촬상부는 소정 크기의 2차원 영역에 규칙적으로 배열된 화소 센서마다 각각의 색필터 모자이크를 거쳐 빛을 수광하는 수광면과, 상기 화소 센서들로 입사된 광을 광전변환된 전기적 이미지 신호로서 출력하는 전자회로를 구비하고, 상기 제어부는 상기 화소별 전기적 이미지 신호로부터 소정 변환식에 의해 주변휘도를 계산할 수 있다.
상기 촬상부는 RGB(Red, Green, Blue) 색필터 모자이크를 구비하여 상기 광전변환된 전기적 이미지 신호로서 R(Red)신호,G(Green)신호, B(blue)신호를 출력하 고, 상기 제어부는 주변밝기(Y)를 다음 수학식
Figure 112005033658116-pat00001
에 의해 계산할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 디지털 이미지 처리장치의 디스플레이 방법은 주변밝기를 검사하여 수치화하는 단계; 상기 수치화된 밝기를 소정개수의 등급으로 분류하는 단계; 상기 등급에 따라 미리 설정된 OSD 색 참조 테이블을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 OSD 참조 테이블의 값을 로딩하여 디스플레이하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명 기본개념은 주변밝기에 따라 디스플레이의 OSD의 색조(色調)를 조정하여 사용자의 시인성을 향상시키는 것이다.
이를 위하여 본 발명의 디지털 이미지 처리장치는 촬상소자로부터 들어오는 휘도를 수치화하고, 내부적으로 AE(auto-exposure)를 수행하는 것과는 별도로 디스플레이 모니터 자체의 가시율이 낮은 조건을 판단하고, 현재 나타나는 디스플레이 표시도구의 밝기에 가장 최적의 조합을 가지도록 OSD의 색조를 조정하여 디스플레이한다.
이하, 본 발명의 구성과 동작을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면에 도시된 동일한 참조 부호는 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 의미한다.
도 1은 본 발명의 개념이 적용될 수 있는 예시적인 디지털 카메라의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
렌즈부와 필터부를 포함한 광학계(OPS)는 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리한다. 광학계(OPS) 안의 렌즈부는 줌 렌즈, 포커스 렌즈, 및 보상 렌즈를 포함한다.
CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)의 광전 변환부(OEC)는 광학계(OPS)로부터의 빛을 전기적 아날로그 신호로 변환시킨다. 여기서, DSP(7)는 타이밍 회로(2)를 제어하여 광전 변환부(OEC)와 아날로그-디지털 변환부(1)의 동작을 제어한다. 아날로그-디지털 변환부로서의 CDS-ADC(Correlation Double Sampler and Analog-to-Digital Converter) 소자(1)는, 광전 변환부(OEC)로부터의 아날로그 신호를 처리하여, 그 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정(auto gain control, AGC)한 후, 디지털 신호로 변환시킨다. DSP(7)는 CDS-ADC 소자(1)로부터의 디지털 신호를 처리하여 휘도 및 색도 신호로 분류된 디지털 이미지 신호를 발생시킨다.
DRAM(Dynamic Random Access Memory, 4)에는 DSP(7)로부터의 디지털 이미지 신호 및 기타 임시 처리 데이터가 임시 저장된다.
EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, 5)에는 DSP(7)의 동작에 필요한 알고리듬 및 설정 데이터가 저장된다. 메모리 카드 인터페이스(6)에는 사용자의 메모리 카드가 착탈된다.
DSP(Digital Signal Processor, 7)로부터의 디지털 이미지 신호는 LCD 구동부(14)에서 LCD 패널의 디스플레이 신호로 변환되어 칼라 LCD 패널(17)에 이미지가 디스플레이된다.
한편, DSP(7)로부터의 디지털 이미지 신호는, USB(Universal Serial Bus) 접속부(18) 또는 RS232C 인터페이스(8)와 그 접속부(19)를 통하여 직렬 통신으로써 전송될 수 있고, 비데오 필터(9) 및 비데오 출력부(20)를 통하여 비데오 신호로서 전송될 수 있다.
오디오 처리기(13)는, 마이크로폰(MIC)으로부터의 음성 신호를 DSP(7) 또는 스피커(SP)로 출력하고, DSP(7)로부터의 오디오 신호를 스피커(SP)로 출력한다.
사용자 입력부(INP)에는, 셔터 버튼, 모드 선택 버튼, 기능 선택 버튼, 줌 버튼, 방향이동 버튼 등이 포함될 수 있다. 사용자 입력부(INP)는 사용자에 의해 조작되어, 사용자의 지시에 따라 각 기능 수행을 위한 명령을 발생한다.
마이크로제어기(12)는 렌즈 구동부(10)를 제어하고, 이에 따라 줌 모터(MZ), 포커스 모터(MF), 및 조리개(aperture) 모터(MA)가 광학계(OPS) 안의 줌 렌즈, 포커스 렌즈, 및 조리개를 각각 구동한다. 마이크로제어기(12)에 의하여 구동되는 발광부(LAMP)에는, 셀프-타이머 램프, 자동-초점 램프, 플래시 대기 램프 등이 포함될 수 있다. 한편, 마이크로제어기(12)는 플래시-광량 센서(16)로부터의 신호에 따라 플래시 제어기(11)의 동작을 제어하여 플래시(15)를 구동한다.
마이크로제어기(12)의 기능은 DSP(7)와 원칩(one chip)화되어 구현될 수도 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 디지털 카메라는, 도 1의 구성요소들을 모두 구비 하여야 하는 것은 아니며, 당업자라면 사양에 따라 그 구성요소 중 일부가 삭제되거나, 또 다른 구성요소가 추가되거나, 일부 구성요소가 변형되거나, 여러 구성요소의 기능이 통합되어 구현될 수 있음을 이해할 것이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 디지털 이미지 처리장치의 일예로서 도 2와 같은 디지털 카메라의 뒷면의 일예를 보여주는 도면이다.
도 2의 디지털 카메라의 뒤쪽에는, 뷰 파인더(100), 자동초점램프(101), 플래시 상태램프(102), 모드다이얼(103), 광각줌 버튼(104), 망원줌 버튼(105), 5기능버튼(106), 스피커(107), 외부출력단자(108), DC전원입력단자(109), 재생모드버튼(110), LCD 모니터(111), 현재 설정된 촬영정보를 모니터에 표시하거나 LCD모니터를 턴오프/턴온하는 LCD 버튼(112), 수동초점 버튼(113), 일시 정지 버튼(114) 등이 구비된다.
LCD 모니터(111)에는 디지털 카메라의 현재 설정된 촬영모드와 상태를 나타내는 OSD가 표시되어 있다.
5기능 버튼(106)은 중앙에 메뉴(MENU)진입/확인(OK) 버튼, 상하좌우 방향 버튼을 구비한다. 모니터에 메뉴가 표시된 경우에 상하좌우 방향 버튼은 방향이동이 아닌 특수한 기능 버튼으로 작용할 수 있다.
본 발명에 있어서 줌 배율의 변경은 광각줌 버튼(104)과 망원줌 버튼(105)을 누름으로써 수행된다.
도 2에 도시된 여러 기능 버튼들은 그 명칭에서 나타나는 기능 이외에도 두 가지 이상의 복합적인 기능을 수행할 수 있도록 구비될 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디지털 이미지 처리장치의 구성을 설명하기 위한 블록도로서, 주변밝기 측정부(200), 제어부(202), 디스플레이부(204)를 구비한다.
주변밝기 측정부(200)는 외부의 빛을 감지하여 전기적 신호로 변환한다. 외부의 빛이 밝을수록 더욱 큰 전기적 신호를 출력한다. 주변밝기 측정부(200)는 별도의 광전변환소자를 디지털 이미지 처리장치의 소정 부위에 설치하고, 이를 구동하는 회로를 구비함으로써 구현될 수 있다.
특히 이미지 촬영이 가능한 디지털 이미지 처리장치에서 주변밝기 측정부(200)는 피사체로부터의 빛을 전기적 이미지 신호로 광전변환하는 촬상부(200)로서 구현될 수 있다.
제어부(202)는 촬상부(200)를 통하여 광전변환된 전기적 이미지 신호로부터 주변밝기를 검사하고, 그 검사결과에 따라 OSD의 색조(色調) 신호를 조정한다.
디스플레이부(204)는 조정된 OSD 색조 신호를 디스플레이한다.
본 발명의 디지털 이미지 처리장치가 도 1의 디지털 카메라로서 구현된 경우를 예시하면, 촬상부(200)는 도 1의 광전 변환부(OEC)와 CDS-ADC 소자(1)로서 구비될 수 있다. 또한 제어부(202)는 DSP(7), DRAM(4), EEPROM(5)으로서 구비될 수 있다. 또한 디스플레이부(204)는 LCD 구동부(14)와 칼라 LCD 패널(17, 도 2의 111)로서 구비될 수 있다.
촬상부(200)는 소정 크기의 2차원 영역에 규칙적으로 배열된 화소 센서마다 각각의 색필터 모자이크를 거쳐 빛을 수광하는 수광면과, 화소 센서들로 입사된 광 을 광전변환된 전기적 이미지 신호로서 출력하는 전자회로를 구비한다. 수광면에 구비되는 색필터 모자이크는 예컨대 RGB(Red, Green, Blue) 원색필터, Ye/Cy/G/Mg(Yellow, Cyan, Green, Magenta) 보색필터 등으로서 구비될 수 있다. 각 화소별로 대응되는 색필터에 해당하는 색의 광만이 투과되어 화소의 포토 다이오드가 반응하여 광전변환된 전기적 이미지 신호를 출력하게 된다.
특히 촬상부(200)에 RGB 원색필터 모자이크가 채용된 경우에, 제어부(202)는 광전변환된 전기적 이미지 신호를 적색신호(R),녹색신호(G),청색신호(B)으로 구분하고, 다음 수학식 1에 의하여 주변밝기(Y)를 계산하여 수치화할 수 있다.
Figure 112005033658116-pat00002
여기서 R, G, B 값은 각 색의 모든 화소 신호값을 각 색의 화소수로 나눈 평균값을 취할 수 있다.
제어부(202)는 검사된 주변밝기를 2 이상의 단계로 분류하고, 각 단계에 따른 미리 설정된 색 참조 테이블(color look up table, CLUT)값에 의하여 OSD 색조를 조정할 수 있다. 검사된 주변밝기(Y)를 여러단계로 분류하고 이에 해당하는 CLUT를 설정할수록 더욱 세밀한 OSD 색조 조정이 가능하다.
수치화된 주변밝기의 등급에 따른 CLUT는 예컨대 다음 표 1, 표 2와 같이 구성될 수 있다.
INDEX1
1 Y1-1 U1-1 V1-1 B1-1
2 Y1-2 Y1-2 V1-2 B1-2
3 Y1-3 Y1-3 V1-3 B1-3
… … … … …
31 Y1-31 U1-31 V1-31 B1-31
INDEX2
1 Y2-1 U2-1 V2-1 B2-1
2 Y2-2 Y2-2 V2-2 B2-2
3 Y2-3 Y2-3 V2-3 B2-3
… … … … …
31 Y2-31 U2-31 V2-31 B2-31
표 1 및 표 2의 각 인덱스(index) 마다 31가지의 OSD 템플릿이 구비되며, 각 템플릿은 예컨대 YUV 색좌표계와 투명도(blending factor, B)로 이루어진다. 각 OSD 템플릿은 사용자가 판독하기 용이하도록 카메라 사양에 의하여 결정된다. OSD의 하첨자를 설명하면 예컨대 Y2-1은 2번째 인덱스의 1번째 템플릿의 명도(Y)값을 의미한다.
표 1 및 표 2에서 OSD의 색조 참조를 위해 예시된 YUV 색좌표계는 RGB 원색 좌표계와 다음 수학식 1의 관계를 갖는다.
Figure 112005033658116-pat00003
Figure 112005033658116-pat00004
Figure 112005033658116-pat00005
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디지털 이미지 처리장치의 OSD 디스플레이 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
먼저 촬상소자를 통해 입력된 주변밝기를 수치화한다(S100). 주변밝기의 수치화는 예컨대 수학식 2에 의해 구현될 수 있다.
수치화된 밝기를 소정 개수의 등급으로 분류한다(S102).
등급에 따라 OSD CLUT를 선택한다(S104).
선택된 CLUT를의 값에 따라 OSD를 디스플레이 한다(S106).
도 5는 도 4의 S102, S104 단계를 구체적으로 구현한 실시예이다.
먼저 촬상소자를 통해 입력된 주변밝기를 수치화한다(S100).
주변밝기를 5LV 이하(S102-1), 6LV 내지 10LV (S102-2), 11LV 내지 15LV(S102-3), 16LV 이상 (S102-4) 의 4등급으로 분류한다.
그리고 분류된 주변밝기의 등급에 따라 OSD를 위한 CLUT 인덱스1(S104-1), CLUT 인덱스2(S104-2), CLUT 인덱스3(S104-3), CLUT를 인덱스4(S104-4)를 선택한다.
그리고 선택된 CLUT의 값에 따라 OSD 를 디스플레이한다(S106).
주변밝기의 등급에 따른 OSD 색참조 테이블은 다음 표 3과 같은 기준에 의해 구성될 수 있다.
주변밝기 5LV 이하 6LV~10LV 11LV~15LV 16LV 이상
OSD 색조 인덱스 INDEX1 INDEX2 INDEX3 INDEX4
색상(U,V) 파스텔톤
(채도가 낮음)		 원색계통의
파스텔톤
(보통 채도)		 원색계통
(채도 다소높음)		 원색
(채도 높음)
투명도(B) 반투명 거의 투과되지 않는 반투명 불투명 불투명
휘도(Y) 낮음 중간 다소 높음 높음
예를 들어 현재 모니터의 프리뷰(preview)상에 보여지는 휘도가 14LV 로 계산되었다면(S100), 맑은 날씨의 야외와 같은 정도의 주변밝기가 밝은 상태로서 OSD의 가시율이 떨어지게 되는 3등급으로 분류되고(S102-3), CLUT에서 인덱스3이 선택되어(S104-3), 색상은 채도가 다소 높은 원색계통이고 불투명하고 휘도가 다소 높게 OSD 가 디스플레이된다(S106).
전술한 실시예들은 본 발명이 적용될 수 있는 디지털 이미지 처리장치의 일예로서 디지털 카메라를 중심으로 기술하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자라면 본 발명이 OSD를 디스플레이하는 휴대폰, PDA(personal digital assistant) 등에도 적용 가능함을 이해할 것이다. 또한 본 발명은 최근에 각광받기 시작한 PMP(portable multimedia player)에도 적용될 수 있다. PMP는 MP3와 같은 음악 재생, 방송수신, 게임, 전자사전, 동영상 재생, 디지털카메라 등의 복합적인 기능을 갖춘 휴대형의 차세대 멀티미디어 플레이어이다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 디지털 이미지 처리장치는 주변밝기에 따라 OSD의 색조를 조정하여 디스플레이하는 것을 특징으로 한다. 따라서 주변밝기에 따라 변화하는 사용자의 OSD 시인성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되고 도면들에 표현된 예시들에 한정되는 것은 아니다. 전술한 실시 예들에 의해 가르침 받은 당업자라면, 다음의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 범위 및 목적 내에서 치환, 소거, 병합 등에 의하여 전술한 실시 예들에 대해 많은 변형이 가능할 것이다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 피사체로부터의 빛을 전기적 이미지 신호로 광전변환하는 촬상부;
    상기 전기적 이미지 신호로부터 주변밝기를 검사하고, 그 검사결과에 따라 OSD의 색조 신호를 조정하여 출력하는 제어부; 및
    상기 조정된 OSD 색조 신호를 디스플레이하는 디스플레이부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 촬상부는 소정 크기의 2차원 영역에 규칙적으로 배열된 화소 센서마다 각각의 RGB(Red, Green, Blue) 색필터 모자이크를 거쳐 빛을 수광하는 수광면과, 상기 화소 센서들로 입사된 광을 광전변환된 전기적 이미지 신호로서 출력하는 전자회로를 구비하고, 상기 전기적 이미지 신호는 R(Red)신호, G(Green)신호, 및 B(Blue)신호를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 화소별 전기적 이미지 신호의 R신호, G신호 및 B신호의 선형 결합에 의해 주변밝기를 계산하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 주변밝기(Y)를 다음 수학식
    Figure 112012022042502-pat00006
    에 의해 계산하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 처리장치.
  5. 주변밝기를 검사하여 수치화하는 단계;
    상기 수치화된 밝기를 복수의 등급들로 분류하는 단계;
    상기 수치화된 밝기 등급에 따라 미리 설정된 OSD 색 참조 테이블을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 OSD 참조 테이블의 값을 로딩하여 디스플레이하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 처리장치의 디스플레이 방법.
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