KR101341095B1

KR101341095B1 - 야경 환경에서 최적의 화질을 갖는 영상 획득 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101341095B1
Application number: KR1020070084945A
Authority: KR
Inventors: 김성수; 정대수; 강병호; 이성덕
Original assignee: 삼성전기주식회사; 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2013-12-13
Also published as: US20090051783A1; KR20090020295A; US7940325B2

Abstract

본 발명은 야경 촬영에서 최적의 영상을 획득하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 피사체로부터의 영상광을 포착하여 제1 디지털 영상을 생성하는 촬영부와, 상기 제1 디지털 영상이 야경 영상인지를 감지하는 야경 감지부와, 상기 입력 영상이 야경 영상이라고 감지된 경우에, 상기 야경 영상의 에지 레벨을 미리 생성된 참조 영상과 비교하여 최적의 노출 시간을 조절하는 노출 조절부와, 상기 촬영부가 상기 조절된 노출 시간을 기초로 제2 디지털 영상을 생성하도록 제어하는 컨트롤러로 이루어진다.

야경 영상, 디지털 카메라, 에지 레벨, 노출 시간

Description

야경 환경에서 최적의 화질을 갖는 영상 획득 장치 및 방법{Apparatus and method for capturing images having optimized quality under night scene conditions}

본 발명은 영상 획득 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 야경 환경에서 최적의 영상을 획득하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 폰 카메라(phone camera), DSLR(digital single-lens reflex) 카메라 등 다양한 이미징 기기의 사용이 일반화되면서, 일반 사용자들도 사진 전문가와 같은 고화질의 영상을 촬영하고자 하는 요구가 증대하고 있다.

그러나, 이러한 이미징 기기로 파사체를 촬영할 경우에는, 역광(Back-lighting), 낮은 조도, 높은 대비 환경 등과 같은 특수한 환경에서는 자동노출조절(Automatic Exposure Control, AE)로는 커버할 수 없는 영상의 영역이 생기게 마련이다.

이러한 문제점의 개선을 위해서는 광대역(High Dynamic Range, HDR) 센서를 사용하거나 복수의 영상을 촬영하여 합성하는 방법이 제안된 바 있으나, 설계상 어 려움, 제작 비용 상승 등의 또 다른 문제점을 안고 있다.

특히, 야경과 같은 낮은 조도 환경에서 고화질의 영상을 촬영하고자 하는 요구가 높지만, 대부분의 일반 카메라 사용자는 촬영 상 어려움을 느끼고 있다. 사진 전문가들은 낮은 조도 환경에서는, 삼각대를 사용하여 카메라를 고정시키고 카메라를 장시간 노출(long exposure) 시킴으로써 충분한 광량을 확보하는 방법을 사용한다.

그러나, 삼각대를 사용하지 않는 일반 카메라 사용자에게는, 기본적으로 손의 떨림이 발생될 수 밖에 없기 때문에, 광량 확보를 위하여 장시간 노출 설정을 적용하면 영상의 흐림 정도가 높아져 오히려 영상의 품질이 저하되게 된다. 이에 반하여, 사진 전문가들은 삼각대를 사용하지 않는 경우에도 피사체를 둘러싼 환경과 자신의 손떨림 정도를 적절히 조합하여 열악한 상황에 적합한 노출 시간을 노하우로서 습득하고 있다.

일반적으로, 카메라 제조 업계에서는 OIS(Optical Image Stabilizer)로 손떨림 보상을 하는 경우에는 셔터 속도를 대략 1/8 초 정도로 설정하고, OIS가 없는 경우에는 셔터 속도를 대략 1/30초로 정도로 고정하는 것이 관례로 되어 있다.

하지만 이와 같이 노출시간을 일률적으로 고정하는 경우에는, 상술한 바와 같이, 다양한 주변 환경에 적합한 전문가 레벨의 고화질 영상을 생성하는 것은 불가능하다. 이와 같이 야경 촬영에 있어 자동 카메라가 가지는 문제점은 지속적으로 제기되어 왔으나 여전히 이에 관한 해결책은 제시되지 못하고 있다.

따라서, OIS(Optical Image Stabilization)와 같은 센서 정보를 이용하여 광 학계나 이미지 센서를 움직여서 영상의 흐림(blur) 정도를 보정하는 기존의 방법 이외에, 현재 주변 환경이 야경인지 여부를 감지하여 적응적인 노출 조절이 가능하도록 하는 방법 및 장치를 고안할 필요성이 있다.

본 발명은 야경 환경 내지 낮은 조도 환경에서, 디지털 카메라 촬영시 사진 전문가 수준의 적절한 노출을 가능하게 하여, 촬영되는 영상이 최적의 화질을 갖도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치는, 피사체로부터의 영상광을 포착하여 제1 디지털 영상을 생성하는 촬영부; 상기 제1 디지털 영상이 야경 영상인지를 감지하는 야경 감지부; 상기 입력 영상이 야경 영상이라고 감지된 경우에, 상기 야경 영상의 에지 레벨을 미리 생성된 참조 영상과 비교하여 최적의 노출 시간을 조절하는 노출 조절부; 및 상기 촬영부가 상기 조절된 노출 시간을 기초로 제2 디지털 영상을 생성하도록 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 방법은, 피사체로부터의 영상광을 포착하여 제1 디지털 영상을 생성하는 단계; 상기 제1 디지털 영상이 야경 영상인지를 감지하는 단계; 상기 입력 영상이 야경 영상이라고 감지된 경우에, 상기 야경 영상의 에지 레벨을 미리 생성된 참조 영상과 비교하여 최적의 노출 시간을 조절하는 단계; 및 상기 조절된 노출 시간을 기초로 제2 디지털 영상을 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 환경에 적합하지 않은 플래시 사용으로 인한 화질저하를 방지하고, 삼각대의 사용 없이도 사진 전문가 수준의 적응적 노출을 적용할 수 있기 때문에, 주어진 환경에서 최적 화질을 갖는 영상을 제공할 수가 있는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 야경과 같은 저조도 환경에 적합하게 하기 위한 사용자의 수동 조작을 줄임으로써, 빠른 시간 내에 촬영이 가능하다는 장점도 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치(100)의 구성을 도시하는 블록도이다.

피사체로부터의 영상광은 렌즈(105) 및 조리개(106) 등을 포함하는 렌즈 어셈블리(110)를 통과하여 이미지 센서(115)에 입사된다. 이미지 센서(115)는 CCD(Charge Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor), 기타 당업계에 알려진 영상 획득 수단으로 이루어질 수 있다. 이미지 센서(115)의 촬상면에 촬상된 화상의 아날로그 신호는 ADC(120)에 의하여 디지털 영상 신호로 변환된다. 상기 변환된 디지털 영상 신호는 야경 감지부(125)로 입력된다. 렌즈 어셈블리(110), 이미지 센서(115) 및 ADC(120)는 컨트롤러(130)의 제어에 따라 피사체로부터 디지털 영상을 생성하는 촬영부(165)를 구성한다.

한편, 사용자로부터 제공된 제어 신호는 조작 수단(150)으로부터 컨트롤러(130)에 공급된다. 컨트롤러(130)는 상기 제어 신호 또는 노출 조절부(135)나 파라미터 조절부(140)로부터 신호를 수신하고, 렌즈 어셈블리(110) 및 이미지 센서(115)를 제어한다.

렌즈 어셈블리(110)는 컨트롤러(130)로부터 자동 포커스(AF), 조리개 값(α), 노출 시간(T) 등의 파라미터들을 입력 받아 입력된 파라미터에 따라 렌즈 초점, 조리개 또는 셔터 속도를 조절한다. 그리고, 이미지 센서(115)는 컨트롤러(130)로부터 ISO(International Standards Organization) 값을 입력 받아 촬상되는 이미지의 ISO를 조절한다. 상기 ISO란 필름을 사용하는 카메라에서는 필름의 감도를 의미하는 것으로 필름에 의존적인 값이지만, 디지털 카메라에서는 이미지 센서(115)의 신호를 다양한 방법으로 증폭함으로써 가변적으로 ISO를 설정할 수 있다.

야경 감지부(125)는 입력된 디지털 영상을 분석하여 상기 영상이 야경 영상 인지 여부를 감지한다. 야경 영상은 기본적으로 휘도가 비야경 영상(일반 영상)에 비하여 낮은 분포를 갖는다. 다만, 야경 영상 여부를 판단할 수 있는 구체적인 기준으로서, 본 발명에서는 다음의 수학식 1을 예시한다. 여기서, Y는 입력 영상의 휘도를, Average(Y)는 입력 영상의 휘도의 평균을, EV는 노출 값(exposure value)를 의미한다.

Average(Y) <　T₁ AND EV <　T₂

따라서, 입력 영상의 휘도의 평균이 소정의 문턱값(T₁)보다 낮고, 노출 값이 또 다른 문턱값(T₂)보다 낮으면 상기 입력 영상은 야경 영상으로 판단되는 것이다. 상기 문턱값들(T₁, T₂)은 사진 전문가들의 지식에 근거하여 적절한 값으로 설정될 수 있다.

상기 노출 값(EV)는 일반적으로 다음의 수학식 2와 같이 계산되는 것으로 알려져 있다. 여기서, F는 조리개 값(aperture value)이고, T는 셔터 속도(shutter speed)이며, ISO는 이미지 센서(115)의 감도를 각각 의미한다.

EV = log (F²/T) - log (ISO/100)

야경 감지부(125)에 의하여 입력 영상이 야경 영상으로 판단되면 상기 입력 영상은 본 발명의 일 실시예에 따른 노출 조절부(135)로 입력되고, 상기 입력 영상 이 일반 영상으로 판단되면 상기 입력 영상은 통상의 파라미터 조절부(140)로 입력된다.

노출 조절부(135)는 상기 야경 영상을 입력 받아 상기 야경 영상에 적합한 노출 시간(내지 셔터 속도)을 얻고, 컨트롤러(130)에 상기 노출 시간을 바탕으로 영상을 촬영할 것을 지시한다. 노출 조절부(135)에 관한 보다 자세한 동작은 도 2를 참조하여 보다 자세히 후술하기로 한다.

파라미터 조절부(140)는 상기 정상 영상을 입력 받아 통상의 3A 파라미터를 조절한다. 3A 파라미터는 AF(auto focus), AE(auto exposure) 및 AWB(auto white balance)의 3가지 컨트롤 파라미터를 의미한다. 이에 따라, 컨트롤러(130)는 렌즈 어셈블리(110)의 렌즈의 포커스(AF), α(조리개 값) 및 T(노출 시간)를 조절할 수가 있다. 파라미터 조절부(140)에 의한 3A 파라미터 조절과 이에 따라 컨트롤러(130)가 렌즈 어셈블리(110)를 제어하는 기술은 일반적으로 당업계에 잘 알려져 있다.

한편, 노출 조절부(135)에 의하여 노출 시간이 조절된 영상에 대해서도 추가적으로 파라미터 조절부(140)에 의한 통상의 파라미터 조절 과정을 적용할 수도 있음은 물론이다.

상기 입력 영상이 야경 영상인 경우, 노출 조절부(135)의 지시에 따라 컨트롤러(130)가 렌즈 어셈블리(110)의 노출 시간을 조절한 후에 새로이 촬영된 영상은 이미지 센서(115) 및 ADC(120)를 통과한 후, 영상 처리부(145)로 입력된다.

이와 같이, 새로이 촬영된 영상은 실제로 촬영 영상이 파일로 저장되는 메가 픽셀(Mega-Pixel) 영상이지만, 노출 조절부(135)의 노출 조절을 위하여 최초 촬영된 영상은 카메라에서 LCD 윈도우 등을 통하여 보여지는 프리뷰 영상이어도 무방하다.

영상 처리부(145)는 상기 새로이 촬영된 영상의 백색 밸런싱 또는 컬러 밸런싱을 조절하거나, 노이즈를 저감하고, 영상의 디테일을 향상시켜서 최종적으로 이미지 파일로 저장하는 통상의 영상 처리 과정을 수행한다. 영상 처리부(145)에서 영상 처리 과정을 거친 영상은 메모리(160)에 저장되거나, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(organic light-emitting diode) 등으로 구현되는 디스플레이(155)를 통하여 사용자에게 표시될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노출 조절부(135)의 구성을 도시하는 블록도이다.

에지 레벨 측정부(231)는 야경 감지부(125)로부터 제공되는 야경 영상의 에지 레벨(영상의 디테일 정도)을 측정한다. 보다 구체적으로, 에지 레벨 측정부(231)는 상기 야경 영상에 대하여 주파수 도메인 변환(예: 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform; DCT))을 수행하고, 상기 변환된 도메인에서 고주파 성분이 클 수록 에지 레벨이 높다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 에지 레벨 측정부(231)는 상기 에지 레벨을 측정함에 있어서, 상기 야경 영상의 DCT 계수들의 절대값의 합이나 평균을 기준으로 삼을 수 있다.

노출 조절부(135)는 두 개의 데이터 베이스를 포함한다. 상기 두 개의 데이터 베이스는 흐림 정도 DB(233)와 노출 시간 DB(235)이다. 상기 데이터 베이스 들(233, 235)의 구축 과정은 다음과 같다.

흐림 정도 DB(233)에는 흔히 사용자들이 많이 촬영하는 야경 환경에서 촬영된 다양한 참조 영상들이 에지 레벨에 따라 복수의 클래스로 분류되어 있다. 흐림 정도 DB(233)는 예를 들어, 에지 레벨에 따른 N개의 클래스 마다 M개의 참조 영상을 구비한다. 따라서 도 3에 도시된 바와 같이 총, N*M개의 참조 영상을 구비할 수 있다. 상기 N*M개의 영상은 삼각대로 카메라를 고정하여 촬영된 흐림(Blur)이 없는 영상이다. 그리고, 흐림 정도 DB(233)는 상기 N*M개의 참조 영상마다 k개의 흐림 레벨에 따라, 도 4와 같이 인위적으로 블러링(blurring) 처리된 영상을 구비한다. 도 4에서 좌측단의 영상은 블러링이 적용되지 않은 영상이고, 우측단의 영상은 블러링이 가장 강하게 적용된 영상이다. 상기 블러링 기법으로는 통상의 가우시안 블러가 주로 사용된다.

그 후, 상기 k개 흐림 레벨에 따른 k개의 영상을 다수의 평균 시각을 가진 관찰자와 사진 전문가가 관찰하게 하고, 그 결과 블러가 적용되지 않은 원본과 대비할 때 시각적으로 허용 가능한 영상을 선택한다. 예를 들어, 도 5에서는 5개의 흐림 레벨 별 영상 중에서 좌측의 세 개의 영상만이 허용 가능한 것으로 판단된다. 즉, 현재의 참조 영상에서는 상기 3번째 흐림 레벨이 적용된 영상(51)이 임계 영상이고, 상기 임계 영상이 갖는 흐림 레벨이 상기 현재의 참조 영상에서의 임계 흐림 레벨이다.

이와 같이 임계 영상을 구하는 과정은 상기 N*M개의 참조 영상 전체에 대하여 반복되어 수행된다.

한편, 노출 시간 DB(235)에는 상기 N*M개의 참조 영상(이하 제1 참조 영상이라고 함)에서와 동일한 피사체를 촬영하여 저장될 수 있지만, 상기 저장된 N*M개의 참조 영상(이하 제2 참조 영상이라고 함)은 흐림 정도 DB(233)에서와는 달리 실제 자동 카메라 촬영 환경 즉, 삼각대 없이 손으로 카메라를 들고 촬영한 것이다. 이 때, N*M개의 제2 참조 영상 각각에 대하여 노출 시간을 다양하게 변화시키면서 소정 개수의 영상을 촬영하고 에지 레벨 측정부(231)를 통하여 상기 촬영된 영상의 에지 레벨을 측정한다. 그러면, 제2 참조 영상 중 특정 영상에 대하여 상기 노출 시간과 상기 에지 레벨과의 관계를 얻을 수 있다. 노출 시간 DB(235)에는 상기 관계를 나타내는 그래프 내지 룩업 테이블이 저장될 수 있다.

에지 레벨 측정부(231)가 상기 입력되는 야경 영상의 에지 레벨을 측정하면, 노출 시간 결정부(232)는 상기 측정된 에지 레벨 및 상기 야경 영상을 촬영할 때의 노출 시간을 기초로 노출 시간 DB(235) 및 흐림 정도 DB(233)를 참조하여, 상기 야경 영상의 최적 노출 시간을 결정한다.

먼저, 노출 시간 결정부(232)는 노출 시간 DB(235)의 제2 참조 영상 중에서 상기 야경 영상의 에지 레벨 및 노출 시간과 매칭되는 영상을 검색한다. 상기 검색된 영상은 현재 촬영된 야경 영상과 가장 유사한 속성을 갖는다고 판단될 수 있다.

노출 시간 결정부(232)는 상기 검색된 영상과 대응되는 흐림 정도 DB(233)에 저장된 제1 참조 영상이 위치하는 클래스를 검색하고, 흐림 정도 DB(233)에서 상기 검색된 제1 참조 영상에서 허용되는 흐림 레벨을 갖는 영상, 즉 임계 영상을 검색한다.

그 다음, 노출 시간 결정부(232)는 노출 시간 DB(235)에 저장된 노출 시간과 에지 레벨과의 관계를 이용하여, 상기 검색된 임계 영상이 갖는 에지 레벨에 상응하는 노출 시간을 판독한다. 상기 판독된 노출 시간은 현재 촬영된 야경 영상에서 허용될 수 있는 노출 시간의 최대 값(결국 최적 값을 의미함)이라고 볼 수 있다. 상기 최대 값을 넘는 노출 시간으로 촬영을 하게 되면, 야경 영상의 흐림 정도가 흐림 정도 DB(233)의 허용 가능 범위를 벗어나게 될 것이다.

떨림 보정부(236)는 노출 조절부(135)에서 동작되는 마지막 단계로서, 에지 레벨 측정부(231)에서 측정된 야경 영상의 에지 정보만을 기초로 하여 계산된 노출 시간에 현재 카메라의 떨림 정보를 부가하여 노출 시간 결정부(232)에서 결정된 노출 시간을 추가로 보정할 수 있다. 떨림 보정부(236)는 상기 떨림 정보가 허용치를 넘는 경우에는 노출 시간을 소정의 모델에 의해 단축하는데, 이러한 떨림 정보를 이용한 노출 시간 보정 기법은 당업계에 잘 알려져 있으므로 보다 자세한 설명은 생략하기로 한다.

지금까지 도 1 및 도 2의 각 구성요소들은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소들은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 영상 획득 방법을 나타내는 흐름도이다.

촬영부(165)는 피사체로부터의 영상광을 포착하여 제1 디지털 영상을 생성한다(S61). 상기 제1 디지털 영상은 LCD 윈도우 등을 통하여 보여지는 프리뷰 영상이다.

여기서, S61 단계는 구체적으로, 컨트롤러(130)의 제어에 따라 상기 노출 시간, 자동 포커스 및 조리개를 조절하는 단계와, 상기 영상광을 포착하여 아날로그 영상 신호를 생성하는 단계와, 상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상으로 변환하는 단계를 포함한다.

야경 감지부(125)는 상기 제1 디지털 영상이 야경 영상인지를 감지한다(S62). 예를 들어, 야경 감지부(125)는 상기 제1 디지털 영상의 휘도의 평균 및 노출 값을 기초로 상기 제1 디지털 영상이 야경 영상인지를 감지할 수 있다.

상기 입력 영상이 야경 영상이 아니라고 감지된 경우(S62의 아니오)에는 컨트롤러(130)는 통상의 3A 파라미터(AF, AE 및 AWB)를 조절한다(S65).

만약, 상기 입력 영상이 야경 영상이라고 감지된 경우(S62의 예)에는, 노출 조절부(135)는 상기 야경 영상의 에지 레벨을 미리 생성된 참조 영상과 비교하여 최적의 노출 시간을 조절한다(S63).

컨트롤러(130)의 제어에 따라, 촬영부(165)는 상기 노출 시간에 근거하여 제2 디지털 영상을 생성한다(S64). 상기 제2 디지털 영상은 실제 파일로 저장되는 메가 픽셀 영상이다.

도 7은 도 6의 S63의 세부 단계를 자세히 도시하는 흐름도이다.

에지 레벨 측정부(231)는 상기 제1 디지털 영상의 에지 레벨을 측정한다(S71). 에지 레벨 측정부(231)는 예를 들어, 상기 제1 디지털 영상을 이산 코사인 변환하여 얻은 계수를 기초로 상기 에지 레벨을 측정할 수 있다.

노출 시간 결정부(232)는 상기 측정된 에지 레벨과 제1 디지털 영상이 촬영될 때의 노출 시간과 매칭되는 제2 참조 영상을 검색하고(S72), 상기 검색된 제2 참조 영상과 대응되는 제1 참조 영상이 속하는 클래스를 검색한다(S73). 또한, 노출 시간 결정부(232)는 상기 클래스의 임계 흐림 레벨을 갖는 제1 참조 영상의 에지 레벨을 판독하고(S74), 상기 판독된 에지 레벨과 노출 시간 간의 관계를 이용하여 상기 최적의 노출 시간을 결정한다(S75).

상기 제1 참조 영상은 떨림 없이 촬영된 영상으로서 에지 레벨에 따라 소정 개수의 클래스로 분류되어 흐림 정도 DB(233)에 저장되어 있다. 그리고, 상기 제2 참조 영상은 상기 제1 참조 영상에 대응되며 떨림을 포함하여 촬영된 영상으로서, 노출 시간 DB(235)에 저장되어 있다. 또한, 흐림 정도 DB(233)에는 제1 참조 영상에 대한 허용 가능한 임계 흐림 레벨이 저장되어 있다. 임계 흐림 레벨은 상기 제1 참조 영상에 복수의 흐림 레벨 별로 인위적인 흐림을 가하여 생성된 영상들 중에서, 상기 제1 참조 영상을 기준으로 할 때 시각적으로 허용 가능한 영상의 흐림 레벨이다.

그리고, 노출 시간 DB(235)에는 제2 참조 영상의 제2 참조 영상의 에지 레벨과 노출 시간 간의 관계가 각각 저장되어 있다.

마지막으로, 떨림 보정부(236)는 촬영부(165)의 떨림 정보를 이용하여 상기 최적의 노출 시간을 추가적으로 보정한다(S76).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 획득 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노출 조절부의 구성을 도시하는 블록도.

도 3은 에지 레벨에 따른 클래스 별로 분류된 제1 참조 영상들을 보여주는 도면.

도 4는 제1 참조 영상에 각 흐림 레벨에 따라 인위적 흐림이 가해진 결과를 예시하는 도면.

도 5는 복수의 흐림 레벨 별 영상에서 임계 영상을 선택하는 예를 보여주는 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 영상 획득 방법을 나타내는 흐름도.

도 7은 도 6의 S63의 세부 단계를 도시하는 흐름도.

(도면의 주요부분에 대한 부호 설명)

100 : 영상 획득 장치 110 : 렌즈 어셈블리

115 : 이미지 센서 120 : ADC

125 : 야경 감지부 130 : 컨트롤러

135 : 노출 조절부 140 : 파라미터 조절부

145 : 영상 처리부 150 : 조작 수단

155 : 디스플레이 160 : 메모리

165 : 촬영부 231 : 에지 레벨 측정부

232 : 노출 시간 결정부 233 : 흐림 정도 DB

235 : 노출 시간 DB 236 : 떨림 보정부

Claims

피사체로부터의 영상광을 포착하여 제1 디지털 영상을 생성하는 촬영부;

상기 제1 디지털 영상이 야경 영상인지를 감지하는 야경 감지부;

상기 제1 디지털 영상이 야경 영상이라고 감지된 경우에, 상기 야경 영상의 에지 레벨을 미리 생성된 참조 영상과 비교하여 최적의 노출 시간을 조절하는 노출 조절부; 및

상기 촬영부가 상기 조절된 노출 시간을 기초로 제2 디지털 영상을 생성하도록 제어하는 컨트롤러를 포함하는, 영상 획득 장치.
제 1항에 있어서, 상기 촬영부는

상기 컨트롤러의 제어에 따라 상기 노출 시간, 자동 포커스 및 조리개를 조절하는 렌즈 어셈블리;

상기 영상광을 포착하여 아날로그 영상 신호를 생성하는 이미지 센서; 및

상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상으로 변환하는 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 포함하는, 영상 획득 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제1 디지털 영상은 프리뷰 영상이고, 상기 제2 디지털 영상은 메가 픽셀 영상인, 영상 획득 장치.
제 1항에 있어서, 상기 야경 감지부는

상기 제1 디지털 영상의 휘도의 평균 및 노출 값을 기초로 상기 제1 디지털 영상이 야경 영상인지를 감지하는, 영상 획득 장치.
제 1항에 있어서, 상기 노출 조절부는

상기 제1 디지털 영상의 에지 레벨을 측정하는 에지 레벨 측정부;

떨림 없이 촬영된 제1 참조 영상 및 상기 제1 참조 영상에 대한 허용 가능한 임계 흐림 레벨을 저장하는 제1 데이터 베이스;

상기 제1 참조 영상에 대응되며 떨림을 포함하여 촬영된 제2 참조 영상, 및 상기 제2 참조 영상의 에지 레벨과 노출 시간 간의 관계를 저장하는 제2 데이터 베이스; 및

상기 제1 및 제2 데이터 베이스를 참조하여 상기 측정된 에지 레벨로부터 상기 최적의 노출 시간을 결정하는 노출 시간 결정부를 포함하는, 영상 획득 장치.
제 5항에 있어서, 상기 에지 레벨 측정부는

상기 제1 디지털 영상을 이산 코사인 변환하여 얻은 계수를 기초로 상기 에지 레벨을 측정하는, 영상 획득 장치.
제 5항에 있어서, 상기 제1 참조 영상은

상기 제1 참조 영상이 갖는 에지 레벨에 따라 소정 개수의 클래스로 분류되는, 영상 획득 장치.
제 7항에 있어서,

상기 노출 시간 결정부는, 상기 측정된 에지 레벨과 제1 디지털 영상이 촬영될 때의 노출 시간과 매칭되는 제2 참조 영상을 검색하고, 상기 검색된 제2 참조 영상과 대응되는 제1 참조 영상이 속하는 클래스를 검색하고, 상기 클래스의 임계 흐림 레벨을 갖는 제1 참조 영상의 에지 레벨을 판독하며, 상기 판독된 에지 레벨과 노출 시간 간의 관계를 이용하여 상기 최적의 노출 시간을 결정하는, 영상 획득 장치.
제 5항에 있어서, 상기 임계 흐림 레벨은

상기 제1 참조 영상에 복수의 흐림 레벨 별로 인위적인 흐림을 가하여 생성된 영상들 중에서, 상기 제1 참조 영상을 기준으로 할 때 시각적으로 허용 가능한 영상의 흐림 레벨인, 영상 획득 장치.
제 5항에 있어서, 상기 노출 조절부는

상기 촬영부의 떨림 정보를 이용하여 상기 최적의 노출 시간을 보정하는 떨림 보정부를 더 포함하는, 영상 획득 장치.
야경 환경에서 최적의 화질을 갖는 영상 획득 장치를 이용하여 영상을 획득하는 방법에 있어서,

피사체로부터의 영상광을 포착하여 제1 디지털 영상을 생성하는 단계;

상기 제1 디지털 영상이 야경 영상인지를 감지하는 단계;

상기 제1 디지털 영상이 야경 영상이라고 감지된 경우에, 상기 야경 영상의 에지 레벨을 미리 생성된 참조 영상과 비교하여 최적의 노출 시간을 조절하는 단계; 및

상기 조절된 노출 시간을 기초로 제2 디지털 영상을 생성하는 단계를 포함하는, 영상 획득 방법.
제 11항에 있어서, 상기 제1 디지털 영상을 생성하는 단계는

컨트롤러의 제어에 따라 상기 노출 시간, 자동 포커스 및 조리개를 조절하는 단계;

상기 영상광을 포착하여 아날로그 영상 신호를 생성하는 단계; 및

상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상으로 변환하는 단계를 포함하는, 영상 획득 방법.
제 11항에 있어서,

상기 제1 디지털 영상은 프리뷰 영상이고, 상기 제2 디지털 영상은 메가 픽셀 영상인, 영상 획득 방법.
제 11항에 있어서, 상기 야경 영상인지를 감지하는 단계는

상기 제1 디지털 영상의 휘도의 평균 및 노출 값을 기초로 상기 제1 디지털 영상이 야경 영상인지를 감지하는 단계를 포함하는, 영상 획득 방법.
제 11항에 있어서, 상기 최적의 노출 시간을 조절하는 단계는

상기 제1 디지털 영상의 에지 레벨을 측정하는 단계; 및

떨림 없이 촬영된 제1 참조 영상 및 상기 제1 참조 영상에 대한 허용 가능한 임계 흐림 레벨을 저장하는 제1 데이터 베이스와, 상기 제1 참조 영상에 대응되며 떨림을 포함하여 촬영된 제2 참조 영상, 및 상기 제2 참조 영상의 에지 레벨과 노출 시간 간의 관계를 저장하는 제2 데이터 베이스를 참조하여 상기 측정된 에지 레벨로부터 상기 최적의 노출 시간을 결정하는 단계를 포함하는, 영상 획득 방법.
제 15항에 있어서, 상기 에지 레벨을 측정하는 단계는

상기 제1 디지털 영상을 이산 코사인 변환하여 얻은 계수를 기초로 상기 에지 레벨을 측정하는 단계를 포함하는, 영상 획득 방법.
제 15항에 있어서, 상기 제1 참조 영상은

상기 제1 참조 영상이 갖는 에지 레벨에 따라 소정 개수의 클래스로 분류되는, 영상 획득 방법.
제 17항에 있어서, 상기 노출 시간을 결정하는 단계는

상기 측정된 에지 레벨과 제1 디지털 영상이 촬영될 때의 노출 시간과 매칭 되는 제2 참조 영상을 검색하는 단계;

상기 검색된 제2 참조 영상과 대응되는 제1 참조 영상이 속하는 클래스를 검색하는 단계;

상기 클래스의 임계 흐림 레벨을 갖는 제1 참조 영상의 에지 레벨을 판독하는 단계; 및

상기 판독된 에지 레벨과 노출 시간 간의 관계를 이용하여 상기 최적의 노출 시간을 결정하는 단계를 포함하는, 영상 획득 방법.
제 15항에 있어서, 상기 임계 흐림 레벨은

상기 제1 참조 영상에 복수의 흐림 레벨 별로 인위적인 흐림을 가하여 생성된 영상들 중에서, 상기 제1 참조 영상을 기준으로 할 때 시각적으로 허용 가능한 영상의 흐림 레벨인, 영상 획득 방법.
제 15항에 있어서, 상기 노출 시간을 결정하는 단계는

상기 제1 디지털 영상을 생성하는 촬영부의 떨림 정보를 이용하여 상기 최적의 노출 시간을 보정하는 단계를 더 포함하는, 영상 획득 방법.