KR101411910B1 - 디지털 촬영 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

디지털 촬영 장치 및 이의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 역광과 같은 어두운 곳, 또는 너무 밝은 곳에서도 얼굴 인식이 가능한 디지털 촬영 장치 및 이의 제어 방법을 제공하고자 한다. 이를 위해, 본 발명은 얼굴 인식이 되지 않는 경우 얼굴 인식을 위해 일시적으로 노출 값을 조절하여 영상 신호를 생성하고, 상기 영상 신호로부터 얼굴 인식 알고리즘을 수행한다.
디지털 촬영 장치, 얼굴 인식, 노출 값 조절

Description

디지털 촬영 장치 및 이의 제어 방법{Digital photographing apparatus and method for controlling the same}
본 발명은 얼굴 인식 알고리즘을 수행하는 디지털 촬영 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
종래 디지털 촬영 장치는 역광과 같은 어두운 곳 또는 너무 밝은 곳에서는 피사체의 얼굴을 인식할 수 없었다. 즉, 얼굴 인식 알고리즘이 제한적으로 동작하는 문제점이 있었다.
본 발명은 얼굴 인식 알고리즘을 효과적으로 사용할 수 있는 디지털 촬영 장치 및 이의 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 피사체의 얼굴을 촬영하여 제1 영상 신호를 생성하는 단계와, 상기 제1 영상 신호를 이용하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행하는 단계와, 상기 제1 영상 신호로부터 얼굴 인식이 안 되는 경우 노출 값을 조절하는 단계와, 조절된 상기 노출 값 하에서 피사체의 얼굴을 촬영하여 제2 영상 신호를 생성하는 단계와, 상기 제2 영상 신호를 이용하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행하는 단계를 포함하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법을 제공한다.
상기 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 노출 값 조절은 얼굴을 인식하는 기준 노출 값 또는 기준 노출 값 범위보다 상기 현재 노출 값이 커서 얼굴 인식이 안 되는 경우 상기 현재 노출 값보다 작은 제1 노출 값으로 조절하고, 상기 기준 노출 값 또는 상기 기준 노출 값 범위보다 현재 노출 값이 작아서 얼굴 인식이 안 되는 경우 상기 현재 노출 값보다 큰 제2 노출 값으로 조절할 수 있다.
상기 제1 노출 값 또는 상기 제2 노출 값은 상기 기준 노출 값과 동일하거나, 상기 제1 노출 값 또는 상기 제2 노출 값은 상기 기준 노출 값 범위에 해당하는 것이다.
상기 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 노출 값을 조절함은 적어도 하나의 펄스 형태로 노출 값을 변환할 수 있다. 펄스 형태의 노출 값 변환 신호가 입력되지 않는 구간에서는 상기 제1 영상 신호를 생성하고, 펄스 형태의 노출 값 변환 신호가 입력되는 구간에서는 상기 제2 영상 신호를 생성할 수도 있다.
상기 디지털 촬영 장치의 제어 방법은 프리뷰 모드에서 상기 제1 영상 신호를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 디지털 촬영 장치의 제어 방법은 상기 제2 영상 신호를 이용하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행한 후, 인식된 얼굴을 기준으로 노출 값을 결정하는 단계와, 결정된 상기 노출 값하에서 피사체를 촬영하여 제3 영상 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 제1 릴리즈 신호에 의해 노출 값을 결정하고, 제2 릴리즈 신호에 의해 피사체를 촬영하여 제3 영상 신호를 생성할 수 있다.
상기 디지털 촬영 장치의 제어 방법은 플레이 백 모드에서 상기 제3 영상 신호를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 피사체의 얼굴을 촬영하여 영상 신호를 생성하는 촬상부와, 상기 영상 신호로부터 상기 피사체의 얼굴을 인식하는 얼굴 인식부와, 상기 얼굴 인식부에 의해 상기 피사체의 얼굴이 인식되지 않는 경우 노출 값을 조절하는 제1 노출 제어부를 포함하는 디지털 촬영 장치를 제공한다.
상기 디지털 촬영 장치에 있어서, 제1 노출 제어부는 얼굴을 인식하는 기준 노출 값 또는 기준 노출 값 범위보다 상기 현재 노출 값이 커서 얼굴 인식이 안 되는 경우 상기 현재 노출 값보다 작은 제1 노출 값으로 조절하고, 상기 기준 노출 값 또는 상기 기준 노출 값 범위보다 현재 노출 값이 작아서 얼굴 인식이 안 되는 경우 상기 현재 노출 값보다 큰 제2 노출 값으로 조절할 수 있다.
상기 디지털 촬영 장치는 상기 얼굴 인식부에 의해 상기 피사체의 얼굴이 인식되는 경우 인식된 얼굴을 기준으로 노출 값을 결정하는 제2 노출 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 디지털 촬영 장치는 상기 제2 노출 제어부에 의해 노출 값을 결정하도록 제1 릴리즈 신호를 입력하고, 상기 제3 영상 신호를 생성하도록 제2 릴리즈 신호를 입력하는 조작부를 더 포함할 수 있다.
상기 디지털 촬영 장치에 있어서, 상기 촬상부는 현재 노출 값 하에서 제1 영상 신호를 생성하고, 상기 제1 노출 제어부에 의해 조절된 노출 값 하에서 제2 영상 신호를 생성하며, 상기 제2 노출 제어부에 의해 결정되는 노출 값 하에서 제3 영상 신호를 생성한다.
상기 디지털 촬영 장치에 있어서, 상기 얼굴 인식부는 상기 제1 영상 신호로부터 상기 피사체의 얼굴을 인식할 수 있는지 판단하는 얼굴 인식 판단부와, 상기 제2 영상 신호로부터 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여 얼굴을 인식하는 얼굴 인식 알고리즘 수행부를 포함할 수 있다.
상기 디지털 촬영 장치는 프리뷰 모드에서 상기 제1 영상 신호를 디스플레이하고, 플레이 백 모드에서 상기 제3 영상 신호를 디스플레이하는 표시부를 더 구비할 수 있다.
본 발명은 역광과 같은 어두운 곳, 또는 너무 밝은 곳에서 노출 값을 조절하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행할 수 있는 디지털 촬영 장치 및 이의 제어 방법을 제공할 수 있다. 따라서 본 발명은 효과적으로 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여 원하는 영상을 얻을 수 있는 디지털 촬영 장치 및 이의 제어 방법을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 수 있다.
또한, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 관한 디지털 촬영 장치를 나타낸 블록 도이다. 본 실시 예에서는 도 1에 도시된 디지털 촬영 장치의 구성을 설명함에 있어서 동작에 따라 상세히 설명한다.
우선 피사체를 촬영하는 과정에 대해 설명하면, 피사체로부터의 광속은 촬상부(110)의 광학계인 줌 렌즈(111) 및 포커스 렌즈(113)를 투과하고, 조리개(115)의 개폐 정도에 따라 그 광량이 조정된 후, 촬상 소자(117)의 수광면에 이르러 피사체의 상이 결상된다. 촬상 소자(117)의 수광면에 결상되는 상은 광전 변환 처리에 의 하여 전기적인 영상 신호로 변환된다.
촬상 소자(117)로는 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CIS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) 등을 사용할 수 있다. 조리개(115)는 통상 상태 또는 릴리스 버튼을 반쯤 눌러 형성된 첫 번째 릴리스 신호를 받고 행해지는 오토포커싱 알고리즘 실행시에는 개방 상태가 되고, 상기 릴리스 버튼을 지그시 눌러 형성된 두 번째 릴리스 신호를 받아 노출 처리가 실행될 수 있다.
상기 줌 렌즈(111) 및 포커스 렌즈(113)는 각각 줌 렌즈 구동부(112) 포커스 렌즈 구동부(113)에 의해 그 위치 등이 제어된다. 예를 들어 광각(wide angle)-줌 신호가 발생하면 줌 렌즈(111)의 포커스 거리(focal length)가 짧아져서 화각이 넓어지고, 망원(telephoto)-줌 신호가 발생하면 줌 렌즈(111)의 포커스 거리가 길어져서 화각이 좁아진다. 줌 렌즈(111)의 위치가 설정된 상태에서 포커스 렌즈(113)의 위치가 조정되므로, 화각은 포커스 렌즈(113)의 위치에 대하여 거의 영향을 받지 않는다. 조리개(115)는 조리개 구동부(114)에 의해 개방 정도 등이 제어된다. 촬상 소자(117)도 촬상 소자 제어부(118)에 의해 감도 등이 제어된다.
이들 줌 렌즈 구동부(112), 포커스 렌즈 구동부(114), 조리개 구동부(116), 및 촬상 소자 제어부(118)는 노출 정보, 초점 정보 등을 기준으로 CPU(200)에서 연산된 결과에 따라 해당 구성부들을 제어한다.
그리고 영상 신호 형성 과정에 관하여 설명하면, 촬상 소자(117)로부터 출력된 영상 신호는 영상 신호 처리부(120)에 출력된다. 영상 신호 처리부(120)에서는 촬상 소자(117)로부터 입력되는 영상 신호가 아날로그 신호인 경우 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 영상 신호에 대하여 각종의 화상 처리가 행해진다. 이러한 처리가 행해진 영상 신호는 기억부(130)에 임시 저장된다.
구체적으로 영상 신호 처리부(120)는 사람의 시각에 맞게 영상 데이터를 변환하도록 오토 화이트 밸런스(Auto White Balance)나 오토익스포저(Auto Exposure), 감마 컬렉션(Gamma Correction) 등의 신호 처리를 행하여 화질을 개선하고, 개선된 화질의 영상 신호를 출력하는 역할을 한다. 또한, 신호 처리부(130)에서 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 매트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement) 등의 영상 처리를 수행하게 된다.
기억부(130)는 전원의 공급 여부와 관계없이 상기 디지털 촬영 장치(100)의 동작에 관한 프로그램이 저장되는 프로그램 기억부와, 전원이 공급되는 동안 상기 영상 데이터와 그 밖에 데이터들을 임시 저장하는 주기억부를 구비할 수 있다.
프로그램 기억부에는 디지털 촬영 장치(100)를 작동하는 운영 프로그램 및 다양한 응용 프로그램들이 저장되어 있다. 그리고 상기 프로그램 기억부에 저장된 프로그램들에 따라 CPU(170)는 각 구성부들을 제어한다.
주기억부는 영상 신호 처리부(120) 또는 보조 기억부(140) 등으로부터 출력된 영상 신호를 임시로 저장한다.
상기 주기억부는 디지털 촬영 장치(100)가 동작하도록 전원이 공급되는 것과 별개로, 전원부(160)가 직접 연결될 수 있다. 따라서 디지털 촬영 장치(100)가 부 팅을 신속하게 진행하도록 미리 프로그램 기억부에 저장된 코드를 주기억부에 복사 및 실행가능한 코드로 변경할 수 있으며, 또한 디지털 촬영 장치(100)를 재부팅하는 경우 상기 주기억부에 저장된 데이터들을 신속히 읽어 올 수 있다.
주기억부에 저장된 영상 신호는 표시 구동부(155)로 출력되어 아날로그 신호로 변환되는 것과 동시에 표시 출력하는데 있어서 최적인 형태의 영상 신호로 변환된다. 그리고 변환된 상기 영상 신호는 표시부(150)에 디스플레이되어 소정 영상으로 사용자에게 보여 질 수 있다. 상기 표시부(150)는 촬영 모드를 진행하는 동안에 촬상 소자(117)에 의해 얻어진 영상 신호를 연속적으로 표시하여 촬영 범위를 결정하기 위한 뷰 파인더 수단으로서의 역할을 하기도 한다. 이와 같은 표시부(150)로 액정 표시장치(LCD), 유기 발광 표시장치(OLED), 전기 영동 표시장치(EDD) 등 다양한 표시장치가 사용될 수 있다.
상기와 같이 생성된 영상 신호를 기록하는 과정에 대해서 설명하면, 상기 영상 신호는 기억부(130)에 임시 저장되고, 이때 기억부(130)에는 상기 영상 신호뿐만 아니라 상기 영상 신호에 관한 다양한 정보가 함께 저장된다. 그리고 저장된 영상 신호와 정보는 압축/신장부(145)에 출력된다. 압축/신장부(1450)에서는 압축 회로에 의해 저장을 위한 최적의 형태로 압축 처리 즉, JPEG과 같은 부호화 처리가 행해져 이미지 파일을 형성하고, 상기 이미지 파일은 보조 기억부(140)에 저장된다.
보조 기억부(140)로 외장형의 플래시 메모리 등의 고정형의 반도체 메모리나, 카드 형상이나 스틱 형상으로 되고 장치에 대하여 착탈이 자유롭게 가능한 카 드형 플래시 메모리 등의 반도체 메모리 외 하드 디스크나 플로피 디스크 등의 자기 기억 매체 등의 다양한 형태의 것이 사용될 수 있다.
영상을 재생하는 과정을 설명하면, 보조 기억부(140)에 압축되어 기록된 이미지 파일은 압축/신장부(145)에 출력되고 신장 회로에 의해 신장 처리, 즉 복호화 처리가 행해져 상기 이미지 파일로부터 영상 신호를 추출한다. 그리고 상기 영상 신호는 기억부(130)로 출력된다. 상기 영상 신호는 기억부(130)에 임시 저장된 후, 표시 구동부(155)를 통해 표시부(150)에서 소정의 영상으로 재생될 수 있다.
본 발명에서 상기 디지털 촬영 장치(100)는 얼굴 인식부(170)를 구비한다. 구체적으로, 상기 얼굴 인식부(170)는 상기 영상 신호로부터 피사체의 얼굴을 인식할 수 있는지 판단하며, 얼굴 인식 알고리즘을 수행한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 얼굴 인식부(170)는 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 얼굴 인식부(170)는 피사체의 얼굴이 인식되는지 판단하는 얼굴 인식 판단부(171)를 구비한다. 얼굴 인식 판단부(171)는 제1 영상 신호로부터 피사체의 얼굴이 인식되는지 판단한다. 상기 제1 영상 신호는 최초 피사체를 인식하여 생성한 영상 신호이다. 상기 제1 영상 신호는 피사체를 촬영하여 기록 및 재생을 위한 영상 신호를 생성하기 전인 프리뷰(Preview) 모드에서 생성한 영상 신호이다. 상기 제1 영상 신호는 프리뷰 모드 동안 표시부(150)를 통해 디스플레이되어 촬영 범위를 정할 수 있다.
상기 얼굴 인식 판단부(171)는 구체적으로 피사체의 얼굴을 인식할 수 있는 휘도값에 대해 상기 제1 영상 신호의 휘도값이 작은 경우 얼굴을 인식할 수 없다고 판단할 수 있다. 또는 상기 얼굴 인식 판단부(171)도 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여 상기 얼굴의 피부색이 도출되지 않거나, 또는 피부색에 해당하는 영역에서 눈, 또는 입이 검출되지 않는 등의 이유로 얼굴을 인식할 수 없다는 판단을 행할 수 있다.
그리고 상기 얼굴 인식부(170)는 얼굴 인식 알고리즘을 수행하는 얼굴 인식 알고리즘 수행부(175)를 구비한다. 상기 얼굴 인식 알고리즘 수행부(175)는 제2 영상 신호로부터 피사체의 얼굴을 인식한다. 상기 제2 영상 신호는 상기 제1 영상 신호로부터 피사체의 얼굴이 인식되지 않는 경우 노출 값을 조절하는 영상 신호 처리를 행한 데이터 값이다. 상기 제2 영상 신호도 기록 및 재생을 위해 영상 신호를 생성하기 전인, 프리뷰(Preview) 모드에서 생성한 영상 신호이다. 상기 제2 영상 신호는 얼굴 인식을 위한 노출 값이 적용되어 생성된 것으로, 이를 표시부(180)에 디스플레이하지 않는 것이 바람직하다. 복수의 펄스 형태의 신호들을 입력하여 노출 값을 조절하는 경우, 상기 펄스 신호가 입력되는 구간은 제2 영상 신호를 생성하고 나머지 구간은 제1 영상 신호를 생성하게 된다. 따라서 이들을 표시부(180)에 디스플레이할 경우 깜빡거리는 영상으로 디스플레이될 수 있다. 이는 사용자가 촬영 대상을 정하는데 불리할 뿐만 아니라, 사용자의 눈의 피로를 증가시키기 때문에 바람직하지 않다.
상기 얼굴 인식 알고리즘 수행부(175)에서 행하는 얼굴 인식은 상기 영상 신호 중에서 피부색 영역을 추출하고, 먼저 추출한 영역에 대해서 휘도 변화에 기초 하여 윤곽선 추출을 행하고, 경험적으로 측정된 눈과 입의 영역에 두 눈과 입이 존재하는지를 판단함으로써 수행된다. 이는 예시적인 것으로 상기와 같이 눈과 입의 위치 등에 따른 기하학적인 요소를 판단하는 것뿐만 아니라, 상기 기하학적인 요소들로부터 얼굴 이미지를 투영시킨 후, 미리 저장된 얼굴 이미지의 투영체와 비교하거나 상관시켜 특징들을 추출함으로써 얼굴 인식을 할 수 있다. 또는 상기 얼굴 이미지를 얼굴 전체를 나타내는 템플릿 화상과 비교하여 이에 따른 상관도를 분석함으로써 얼굴을 인식할 수 있다. 또는 인공신경망을 이용한 학습형 인식 방법을 통한 신경망의 학습 및 인식에 관한 정보들을 이용하여 얼굴을 인식할 수도 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 촬영 장치(100)는 노출 제어부(180)를 포함한다. 상기 노출 제어부(180)는 얼굴 인식을 위한 제1 노출 제어부(181)와, 인식된 얼굴을 기반으로 노출 값을 조절하는 제2 노출 제어부(185)를 포함한다.
구체적으로, 상기 얼굴 인식 판단부(171)에서 상기 제1 영상 신호로부터 피사체의 얼굴이 인식되지 않는다고 판단하는 경우, 제1 노출 제어부(181)에서 상기 제1 영상 신호의 현재 노출 값을 상기 현재 노출 값보다 작은 제1 노출 값으로 또는 큰 제2 노출 값으로 조절한다. 따라서, 영상 신호 처리부(120)에서 상기 제1 노출 값 또는 제2 노출 값에 따라 영상 신호 처리를 행하여 제2 영상 신호를 생성한다.
그리고 얼굴 인식 알고리즘 수행부(175)에서 상기 제2 영상 신호로부터 얼굴 인식을 수행하여, 인식된 얼굴을 기반으로 제2 노출 제어부(185)에서 노출 값을 결정한다. 이와 같이 결정된 상기 노출 값은 프리뷰 모드에서 입력되는 영상 신호로부터 피사체의 밝기를 감지하고, 원하는 영상에 근접하도록 상기 피사체의 밝기를 자동으로 조절하는 자동 노출 알고리즘(Automatic exposure algorithm)을 이용하여 결정될 수 있다. 그리고 결정된 상기 노출 값을 적용하여 제3 영상 신호를 생성할 수 있다. 상기 제3 영상 신호는 기록 및 재생을 위해 피사체를 촬영하여 생성한 영상 신호이다. 상기 제3 영상 신호는 결정된 상기 노출 값에 따라 감도, 셔터 스피드 또는 조리개 값 등을 조절하여 생성한 것으로. 사용자가 원하는 영상 신호를 얻을 수 있다.
한편, 상기 디지털 촬영 장치(100)는 사용자 등의 외부 신호를 입력받는 조작부(190)를 포함한다. 상기 조작부(190)로 정해진 시간 동안 촬상 소자(117)를 빛에 노출하기 위해 열리고 닫히는 셔터 릴리즈 버튼, 전원을 공급하기 위해 입력하는 전원 버튼, 입력에 따라 화각을 넓어지게 하거나 화각을 좁아지게 하는 광각-줌 버튼 및 망원-줌 버튼과, 문자 입력 또는 촬영 모드, 재생 모드 등의 모드 선택, 화이트 밸런스 설정 기능 선택, 노출 설정 기능 선택 등의 다양한 기능 버튼들이 있다.
CPU(200)는 기억부(130)에 저장된 운용 시스템 및 응용 프로그램에 따라 연산처리하고, 상기 연산 결과를 임시 저장하며, 상기 연산 결과에 따라 해당 구성부를 제어하여 상기와 같이 디지털 촬영 장치(100)가 동작하도록 한다.
따라서, 본 발명에서는 역광 또는 어두운 조명, 또는 너무 밝은 조명 하에서 피사체의 얼굴이 인식되지 않는 경우, 임의로 노출 값을 조절하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행함으로써 얼굴 인식 알고리즘의 수행 가능 범위를 확장할 수 있다.
도 3은 본 발명에 관한 디지털 촬영 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 우선 촬영 모드를 실행하고(S11), 얼굴 인식 기능을 선택한다(S12).
그리고 피사체를 촬영하여 제1 영상 신호를 생성한다(S13). 상기 제1 영상 신호는 프리뷰 모드 동안 촬상부를 통해 입력되는 영상 신호이다.
상기 제1 영상 신호로부터 피사체의 얼굴이 인식 가능한지 판단한다(S14). 상기 판단은 상기 제1 영상 신호가 얼굴 인식이 가능한 기준 휘도값을 갖는지 또는 휘도 범위에 속하는지 등을 판단하여 행할 수 있다.
예를 들어 도 4a에 상기 제1 영상 신호를 디지털 촬영 장치(도 1의 100)의 표시부(도 1의 150)에 디스플레이한다. 상기 표시부(150)에는 어두운 조명 아래에 여자 아이를 촬영한 영상을 나타내어진다. 상기 디지털 촬영 장치(100)는 본 발명에 따른 디지털 촬영 장치(100)의 일 실시 예로서, 그 배면에 표시부(150), 전원 버튼(191), 기록 및 재생을 위한 사진 촬영을 행하는 셔터 릴리즈 버튼(192), 광각-줌 버튼 및 망원-줌 버튼(193) 및 다양한 기능 버튼들(194)이 배치된다.
도 4a의 표시부(150)에 나타난 영상은 어두워서 피사체의 얼굴이 인식되지 않음을 예시한 것이다.
도 4b를 참조하면, 도 4a의 영상을 구현하는 제1 영상 신호의 히스토그램이 도시되어 있다. 도 4b의 히스토그램에 따르면, 상기 제1 영상 신호는 어두운 색이 많이 포함되어 있음을 알 수 있다. 경험칙에 의거하여 얼굴 인식이 가능한 히스토그램을 데이터베이스화하고, 상기 제1 영상 신호의 히스토그램이 데이터베이스화된 히스토그램에 속하지 않는 경우 얼굴 인식이 가능하지 않은 것으로 판단할 수 있다. 나아가, 상기 제1 영상 신호의 히스토그램을 노출 값에 따라 달리 데이터베이스화할 수 있다. 예를 들어 상기 제1 영상 신호의 히스토그램이 어두운 색 성분을 많이 나타내는 경우, 밝은 색 성분을 많이 나타내는 경우 등으로 구분하여 저장할 수 있다. 따라서 상기 제1 영상 신호의 히스토그램이 어두운 색 성분을 많이 나타내는 경우에는 노출 값을 증가시키고, 상기 제1 영상 신호의 히스토그램이 밝은 색 성분을 많이 나타내는 경우 노출 값을 감소시키도록 제어할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 제1 영상 신호로부터 얼굴 인식이 가능하지 않는 경우, 노출 값을 조절한다(S15). 제1 영상 신호로부터 노출 값을 조절하여 제2 영상 신호를 생성한다(S16). 상기 제1 영상 신호로부터 피사체의 얼굴 인식이 가능한 경우, 얼굴 인식 알고리즘을 수행한다(S18).
예를 들어, 도 4b에 도시된 상기 제1 영상 신호의 히스토그램에 따르면 어두운 색 성분을 많이 나타내어 얼굴을 인식할 수 없는 경우, 노출 값을 증가시킬 수 있다. 구체적으로 도 5를 참조하면, 노출 값을 0EV에서 1EV로 증가시킬 수 있다. 도 5의 1 기간 동안은 제1 영상 신호를 생성하고, 2 기간 동안은 노출 값을 증가시켜 영상 신호 처리한 제2 영상 신호를 생성할 수 있다. 노출 값 조절은 펄스 형태로서 2 기간 동안만 잠시 노출 값을 증가시킬 수 있다. 그리고 다시 원 노출 값으로 되돌아오면, 즉 3 기간 동안은 제1 영상 신호를 생성할 수 있다. 이때, 표시부(150)에는 1 기간 또는 3 기간 동안의 제1 영상 신호를 디스플레이할 수 있다. 만약, 1 기간과 3 기간 동안 사이에 노출 값을 증가하여 처리한 제2 영상 신호를 디스플레이하면, 깜빡거리는 영상이 디스플레이될 수 있으므로, 제1 영상 신호만을 표시부(150)에 디스플레이함이 바람직하다.
도 6a와 도 6b에서 제2 영상 신호가 표시부(150)에 디스플레이된 영상 및 이의 히스토그램을 예시한다. 상기 제2 영상 신호는 상기 제1 영상 신호로부터 노출 값을 1EV 증가처리한 것으로, 상기 표시부(150)에는 밝은 영상을 표시할 수 있다. 상기 제2 영상 신호의 히스토그램을 분석하여 보면, 밝은 색 성분을 많이 포함하고 있음을 알 수 있다.
이와 같이 노출 값이 조절된 제2 영상 신호로부터 피사체의 얼굴을 인식할 수 있는지 다시 판단한다(S17). 얼굴 인식이 가능하면, 상기 제2 영상 신호로부터 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여, 피사체의 얼굴을 인식한다(S18). 그리고 인식된 얼굴을 기반으로 노출 값을 결정하고(S19), 결정된 노출 값에 따라 제3 영상 신호를 생성한다(S20). 만약, 상기 제2 영상 신호로부터 얼굴 인식이 가능하지 않으면, 다시 노출 값을 조절한다(S15).
도 7은 인식된 얼굴을 기반으로 노출 처리를 한 제3 영상 신호가 표시부(150)에 디스플레이된 예를 도시한 것이다. 도 7에 따르면, 상기 제3 영상 신호로부터 피사체의 얼굴이 선명하게 나타난 영상을 디스플레이할 수 있다.
따라서, 본 발명은 얼굴 인식을 위해 제1 영상 신호의 노출 값을 조절하고, 노출 값이 조절된 제2 영상 신호로부터 얼굴 인식을 수행하며, 인식된 얼굴을 기반으로 제1 영상 신호의 노출 값을 조절하여 피사체의 얼굴이 선명하게 나타난 영상을 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 역광, 어두운 조명 또는 너무 밝은 조명 아래에서 촬영된 영상도 얼굴 인식 알고리즘을 적용하여 피사체의 얼굴을 선명하게 촬영한 영상을 얻을 수 있다.
도 8과 9는 본 발명에 관한 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 얼굴 인식이 되지 않는 경우 노출 값을 조절하는 방법의 다른 실시 예들을 설명하기 위한 그래프들이다.
구체적으로 도 8은 영상이 너무 밝아 얼굴 인식이 안 되는 경우 노출 값을 조절하는 방법을 예시한다. 예를 들어, 상기 제1 영상 신호가 밝은 성분의 색을 많이 구현하는 경우, 노출 값을 한 단계 낮추어 즉 0EV에서 -1EV로 낮추고, -1EV에 따른 영상 신호 처리를 하여 제2 영상 신호를 생성할 수 있다. 그리고 상기 제2 영상신호로부터 얼굴 인식 알고리즘을 수행할 수 있다.
또한, 도 9는 노출 값을 한 단계 낮추기도 하고 이후 또 한 단계 높이기도 하여 얼굴 인식을 수행하는 방법을 예시한다. 구체적으로, 얼굴 인식이 안 되는 경우 제1 영상 신호의 노출 값을 0EV에서 1EV로 높여 제2 영상 신호를 생성하여 상기 제2 영상 신호로부터 얼굴 인식 알고리즘을 수행하고, 이후 상기 제1 영상 신호의 노출 값을 0EV에서 -1EV로 낮추어 제2 영상 신호를 생성하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행할 수 있다. 이는 얼굴 인식이 안 되는 제1 영상 신호에 노출 값을 높여야 하는지 또는 낮추어야 하는지의 판단을 하지 않고, 도 9에 따른 방법으로 노출 값을 적용하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것 에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 관한 디지털 촬영 장치를 나타낸 블록 도이다.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 촬영 장치의 얼굴 인식부를 보다 구체적으로 나타낸 블록 도이다.
도 3은 본 발명에 관한 디지털 촬영 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 얼굴 인식이 되지 않는 경우의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면 및 그래프이다.
도 5는 도 3에 도시된 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 얼굴 인식이 되지 않는 경우 노출 값을 조절하는 방법의 일 실시 예를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 도 3에 도시된 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 얼굴 인식을 위해 노출 값을 조절한 경우의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면 및 그래프이다.
도 7은 도 3에 도시된 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 얼굴 인식을 기반으로 노출 값을 조절한 경우의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8과 9는 본 발명에 관한 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, 얼굴 인식이 되지 않는 경우 노출 값을 조절하는 방법의 다른 실시 예들을 설명하기 위한 그래프들이다.

Claims (16)

  1. 피사체의 얼굴을 촬영하여 제1 영상 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 영상 신호를 이용하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행하는 단계;
    상기 제1 영상 신호로부터 얼굴 인식이 안 되는 경우 노출 값을 조절하는 단계;
    조절된 상기 노출 값 하에서 피사체의 얼굴을 촬영하여 제2 영상 신호를 생성하는 단계;
    상기 제2 영상 신호를 이용하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행하는 단계;
    제1 셔터 릴리스 신호에 따라 상기 제2 영상 신호에서 상기 인식된 얼굴을 기초로 노출 값을 결정하는 단계; 및
    제2 셔터 릴리스 신호에 따라 상기 결정된 노출 값 하에서 상기 피사체를 촬영함으로써 제3 영상 신호를 생성하는 단계를 포함하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 얼굴을 인식하는 기준 노출 값 또는 기준 노출 값 범위보다 현재 노출 값이 커서 얼굴 인식이 안 되는 경우 상기 현재 노출 값보다 작은 제1 노출 값으로 조절하고,
    상기 기준 노출 값 또는 상기 기준 노출 값 범위보다 상기 현재 노출 값이 작아서 얼굴 인식이 안 되는 경우 상기 현재 노출 값보다 큰 제2 노출 값으로 조절하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 노출 값 또는 상기 제2 노출 값은 상기 기준 노출 값과 동일하거나,
    상기 제1 노출 값 또는 상기 제2 노출 값은 상기 기준 노출 값 범위에 해당하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 노출 값을 조절함은 적어도 하나의 펄스 형태로 노출 값을 변환하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 펄스 형태의 노출 값 변환 신호가 입력되지 않는 구간에서는 상기 제1 영상 신호를 생성하고,
    상기 펄스 형태의 노출 값 변환 신호가 입력되는 구간에서는 상기 제2 영상 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 프리뷰 모드에서 상기 제1 영상 신호를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서, 플레이 백 모드에서 상기 제3 영상 신호를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
  10. 피사체의 얼굴을 촬영하여 영상 신호를 생성하는 촬상부;
    상기 영상 신호로부터 상기 피사체의 얼굴을 인식하는 얼굴 인식부;
    상기 얼굴 인식부에 의해 상기 피사체의 얼굴이 인식되지 않는 경우 노출 값을 조절하는 제1 노출 제어부;
    상기 얼굴 인식부에 의해 상기 피사체의 얼굴이 인식되는 경우 인식된 얼굴을 기준으로 노출 값을 결정하는 제2 노출 제어부;
    상기 제2 노출 제어부에 의해 노출 값을 결정하도록 제1 릴리즈 신호를 입력하고, 제3 영상 신호를 생성하도록 제2 릴리즈 신호를 입력하는 조작부를 포함하고,
    상기 촬상부는 현재 노출 값 하에서 제1 영상 신호를 생성하고, 상기 제1 노출 제어부에 의해 조절된 노출 값 하에서 제2 영상 신호를 생성하며, 상기 제2 노출 제어부에 의해 결정되는 노출 값 하에서 상기 제3 영상 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 노출 제어부는 상기 얼굴을 인식하는 기준 노출 값 또는 기준 노출 값 범위보다 상기 현재 노출 값이 커서 얼굴 인식이 안 되는 경우 상기 현재 노출 값보다 작은 제1 노출 값으로 조절하고,
    상기 기준 노출 값 또는 상기 기준 노출 값 범위보다 상기 현재 노출 값이 작아서 얼굴 인식이 안 되는 경우 상기 현재 노출 값보다 큰 제2 노출 값으로 조절하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 얼굴 인식부는 상기 제1 영상 신호로부터 상기 피사체의 얼굴을 인식할 수 있는지 판단하는 얼굴 인식 판단부; 및
    상기 제2 영상 신호로부터 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여 얼굴을 인식하는 얼굴 인식 알고리즘 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 프리뷰 모드에서 상기 제1 영상 신호를 디스플레이하고,
    플레이 백 모드에서 상기 제3 영상 신호를 디스플레이하는 표시부를 더 구비하는 디지털 촬영 장치.
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