KR101438480B1

KR101438480B1 - 영상 촬상 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101438480B1
Application number: KR1020080030432A
Authority: KR
Inventors: 김성수; 박병관; 정대수
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2014-09-12
Also published as: KR20090105150A; US8358356B2; US20090244319A1

Abstract

본 발명은 영상 촬상 장치 및 방법에 관한 것으로서, 시각적으로 인식 가능한 블러(blur) 레벨의 데이터베이스를 토대로 입력 영상의 블러 적용 한계를 결정하고, 디지털 게인(digital gain) 및 노출 시간(exposure time)의 증감에 따른 필터링 특성을 적용하여 입력 영상에 대한 영상 처리를 수행하는 영상 촬상 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 영상 촬상 장치는 광신호를 수신하는 광 수신부 및 상기 광신호에 포함된 광량을 참조하여 노출 시간의 비율 및 디지털 게인의 비율을 조절하는 영상 처리부를 포함한다.

영상 센서, 광량, 노출 시간, 디지털 게인, 필터

Description

영상 촬상 장치 및 방법{Apparatus and method for photographing image}

본 발명은 영상 촬상 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시각적으로 인식 가능한 블러(blur) 레벨의 데이터베이스를 토대로 입력 영상의 블러 적용 한계를 결정하고, 디지털 게인(digital gain) 및 노출 시간(exposure time)의 증감에 따른 필터링 특성을 적용하여 입력 영상에 대한 영상 처리를 수행하는 영상 촬상 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 디지털 카메라 및 카메라 폰 등과 같이 카메라를 장착한 장치들의 보급이 확산되고 있다.

카메라는 일반적으로 렌즈 및 영상 센서 등을 포함하여 구성되는데, 렌즈는 피사체에 반사된 광신호를 모으는 역할을 하며, 영상 센서는 렌즈에 의해 모아진 광신호를 검출하여 전기적인 영상 신호로 변환하는 역할을 한다. 영상 센서는 크게 촬상관과 고체 영상 센서로 분류될 수 있으며, 고체 영상 센서의 대표적인 예로서 전하 결합 소자(CCD, Charge Coupled Device)와 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor)가 있다.

영상 센서가 전기적인 영상 신호를 출력하기 위해서는 입력된 광신호의 양이 충분하여야 한다. 만일, 충분하지 못한 광신호가 입력되는 경우 이로 인한 화질의 열화가 발생될 수 있는 것이다.

여기서, 충분한 양의 광신호를 확보하기 위한 방법으로 노출 시간을 길게 하거나 디지털 게인을 증가시키는 방법이 사용될 수 있다. 즉, 노출 시간을 길게 함으로써 입력되는 광신호의 양을 증가시키거나, 디지털 게인을 증가시킴으로써 이미 입력된 광신호의 양을 증폭시키는 것이다.

그러나, 노출 시간이 길어지는 경우 블러 현상이 반영된 영상이 출력될 수 있으며, 디지털 게인을 증가시키는 경우 피사체에 대한 광신호의 양뿐만 아니라 노이즈 또한 증폭될 수 있다.

따라서, 부족한 양의 광신호를 보상하면서도, 영상의 화질 열화를 방지하는 노출 시간과 디지털 게인을 추출할 수 있는 방법의 등장이 요구된다.

본 발명은 시각적으로 인식 가능한 블러(blur) 레벨의 데이터베이스를 토대로 입력 영상의 블러 적용 한계를 결정하고, 디지털 게인(digital gain) 및 노출 시간(exposure time)의 증감에 따른 필터링 특성을 적용하여 입력 영상에 대한 영상 처리를 수행하는데 그 목적이 있다.

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

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상 촬상 장치는 광신호를 수신하는 광 수신부 및 상기 광신호에 포함된 광량을 참조하여 노출 시간의 비율 및 디지털 게인의 비율을 조절하는 영상 처리부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 영상 촬상 방법은 광신호를 수신하는 단계 및 상기 광신호에 포함된 광량을 참조하여 노출 시간의 비율 및 디지털 게인의 비율을 조절하는 단계를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 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 형태 로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 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.

본 실시예에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부'들로 더 분리될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 촬상 장치를 나타낸 블록도로서, 영상 촬상 장치(100)는 광 수신부(110), 센서부(120), 영상 신호 생성부(130), 영상 처리부(140) 및 저장부(150)를 포함하여 구성된다.

광 수신부(110)는 광신호를 수신하는 역할을 하는데, 이를 위하여 광 수신부(110)는 렌즈부(미도시) 및 필터부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.

렌즈부는 입사하는 빛을 집광하는 적어도 하나 이상의 렌즈를 포함하여 구성된다. 렌즈의 개수는 용도 및 필요에 따라 변경될 수 있다. 또한, 렌즈는 동일 평면 상에 다양한 형태로 배치될 수 있다. 예를 들면, 가로방향, 또는 세로방향으로 일렬로 배치되거나 가로×세로의 행렬 형태로도 배치될 수도 있다.

필터부는 렌즈부에 의해 집광된 광신호를 필터링하는 역할을 한다. 즉, 필터부는 렌즈부에 의해 집광된 광신호 중에서 소정 파장 대역의 광신호만을 통과시키는 역할을 한다.

센서부(120)는 입사된 광신호를 전기 신호로 변환하는 역할을 한다. 센서부(120)는 적어도 하나 이상이 픽셀 영역으로 구성될 수 있는데, 각 픽셀 영역으로 입사된 광신호에 대한 각각의 전기 신호를 출력할 수 있다.

영상 신호 생성부(130)는 입사된 광신호에 의하여 하나의 프레임이 생성되는 동안 센서부(120)에 의하여 산출된 전기 신호의 최종값을 이용하여 축적된 전하량을 추출하고, 추출된 전하량을 이용하여 픽셀 영역으로 입사된 광신호에 대한 영상 신호를 생성하는 역할을 한다.

센서부(120)에 의하여 산출된 전기 신호는 방전되어 그 크기가 감소하게 되는데, 방전 속도는 입사되는 광신호의 세기에 따라 다르게 형성된다. 이에 따라, 영상 신호 생성부(130)는 센서부(120)에 의하여 산출된 전기 신호의 최종값을 참조하여 입사되는 광신호의 세기를 판단함으로써, 영상 신호를 생성할 수 있는 것이 다.

영상 처리부(140)는 광신호에 포함된 광량을 참조하여 노출 시간의 비율 및 디지털 게인의 비율을 조절하는 역할을 한다. 본 발명이 실시예에 따른 영상 촬상 장치(100)는 입력된 광신호에 포함된 광량이 충분하지 않은 경우 노출 시간 및 디지털 게인을 조절함으로써 부족한 광량을 보상하는데, 영상 처리부(140)는 화질의 열화를 방지함과 동시에 부족한 광량을 보상할 수 있게 하는 노출 시간과 디지털 게인간의 비율을 산출하는 것이다.

또한, 영상 처리부(140)는 산출된 비율에 대응하는 필터를 영상 신호에 적용함으로써, 노출 시간과 디지털 게인의 증가에 따라 발생하는 화질의 열화를 제거할 수 있다. 즉, 노출 시간이 증가함에 따라 블러 현상이 발생하고, 디지털 게인이 증가함에 따라 노이즈의 증폭이 발생하게 되는데, 영상 처리부(140)는 블러 현상을 감소시키기 위한 저역 통과 필터 및 노이즈의 증폭을 감소시키기 위한 고역 통과 필터를 영상 신호에 적용함으로써, 화질의 열화를 제거하는 것이다.

저장부(150)는 노출 시간의 비율에 대응하는 저역 통과 필터의 특성에 대한 데이터베이스 및 디지털 게인의 비율에 대응하는 고역 통과 필터의 특성에 대한 데이터베이스를 저장하는 역할을 한다.

예를 들어, 노출 시간과 디지털 게인의 비율이 2:8인 경우의 필터에 대한 특성 정보와 노출 시간과 디지털 게인의 비율이 5:5인 경우의 필터에 대한 특성 정보는 서로 다르게 형성되어 저장부(150)에 저장될 수 있는 것이다.

저장부(150)는 하드 디스크, 플래시 메모리, CF 카드(Compact Flash Card), SD 카드(Secure Digital Card), SM 카드(Smart Media Card), MMC(Multimedia Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 영상 촬상 장치(100)의 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다. 이 때, 저장부(150)가 별도의 장치에 구비되어 있는 경우 영상 촬상 장치(100)에는 별도의 장치와 통신을 수행할 수 있는 통신부(미도시)가 구비될 수 있다.

도 2는 도 1의 영상 처리부에 대한 세부 구성을 나타낸 블록도로서, 영상 처리부(140)는 광량 확인부(141), 특성 확인부(142), 비율 추출부(143), 노출 시간 조절부(144), 디지털 게인 조절부(145) 및 필터링부(146)를 포함하여 구성된다.

광량 확인부(141)는 입사된 광신호에 포함된 광량을 확인하는 역할을 한다. 전술한 바와 같이, 센서부(120)에 의하여 산출된 전기 신호의 방전 속도는 입사되는 광신호의 세기에 따라 다르게 형성되는데, 광량 확인부(141)는 전기 신호의 방전 속도를 참조하여 입사된 광신호의 세기 즉, 광신호의 초기값을 판단하고, 전기 신호가 방전되는 동안 광신호의 누적량을 확인하는 것이다.

이 때, 광량 확인부(141)는 주변 광(ambient light)의 세기를 참조하여 해당 광신호의 세기에서의 최적 광량을 추출하고, 이를 누적된 광신호와 비교할 수 있다. 즉, 영상을 표현하는데 있어서 최적 광량은 주변 광의 세기에 따라 다르게 형성될 수 있는 것인데, 광량 확인부(141)는 누적된 광신호가 주변 광의 세기를 기준으로 예측된 최적 광량에 도달하였는지를 판단하는 것이다. 여기서, 광신호의 세기에 대한 최적 광량의 대응 관계는 저장부(150)에 저장되어 있을 수 있다.

특성 확인부(142)는 광신호에 의하여 구성되는 영상의 선명도를 확인하는 역할을 한다. 이 때, 특성 확인부(142)는 영상의 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform) 레벨을 산출하여 선명도를 확인할 수 있다.

선명도를 확인하기 위하여 특성 확인부(142)는 영상 프레임에 포함된 휘도 분포를 이용할 수 있다. 즉, 전체 영상 영역을 유사한 특정 휘도를 가지고 있는 개별 영역으로 구분하고, 개별 영역에 대한 이산 코사인 변환 레벨을 산출함으로써 전체 영상 프레임에 대한 이산 코사인 변환 레벨이 산출될 수 있는 것이다.

비율 추출부(143)는 특성 확인부(142)에 의하여 확인된 선명도를 참조하여 영상에 대하여 인식 가능한 블러 레벨을 추출하고, 추출된 블러 레벨을 참조하여 노출 시간의 비율 및 디지털 게인의 비율을 추출하는 역할을 한다. 인식 가능한 블러 레벨에 대한 데이터베이스는 저장부(150)에 저장되어 있을 수 있다.

도 3은 도 2의 비율 추출부(143)로 입력되는 파라미터 및 산출된 결과를 나타낸 개념도로서, 비율 추출부(143)는 우선 영상 신호 생성부(130)에 의하여 생성된 영상 신호(310)를 입력받는다. 광량 확인부(141)는 영상 신호 생성부(130)에 의하여 생성된 영상 신호(310)를 비율 추출부(143)로 전달할 수 있다.

그리고, 특성 확인부(142)로부터 영상의 선명도(331)를 전달받은 비율 추출부(143)는 저장부(150)에서 해당 선명도(331)에 대응하는 블러 레벨(332)을 추출하고, 추출된 블러 레벨(332)에 대응하는 노출 시간과 디지털 게인의 비율(320)을 저장부(150)에서 추출한다.

여기서, 인식 가능한 블러 레벨(332)이란 사용자에 의하여 용인될 수 있는 정도의 최대 블러 레벨을 의미한다. 다시 말해, 특정 영상에 점점 높은 블러 레벨을 적용하는 경우, 특정 블러 레벨에서 사용자는 해당 영상에 블러가 적용되었음을 인식할 수 있게 되는데, 이 때의 블러 레벨이 인식 가능한 블러 레벨인 것이다. 한편, 영상 촬상 장치(100)를 구현함에 있어서, 블러가 적용되었음을 인식할 수 있게 되는 해당 블러 레벨 이전의 블러 레벨, 다시 말해 사용자에 의하여 해당 영상에 블러가 적용되었는지 인식되지 않는 정도의 블러 레벨이 비율 추출부(143)에 의하여 추출될 수도 있다.

비율 추출부(143)에 의하여 추출된 비율에 따라 노출 시간 조절부(144) 및 디지털 게인 조절부(145)는 노출 시간 또는 디지털 게인을 조절한다.

필터링부(146)는 비율 추출부(143)에 의하여 추출된 노출 시간과 디지털 게인의 비율(320)을 참조하여 노출 시간의 비율에 대응하는 저역 통과 필터 및 디지털 게인의 비율에 대응하는 고역 통과 필터를 저장부(150)에서 추출하고, 추출된 필터로 전달받은 영상 신호를 필터링한다.

일반적으로, 노출 시간이 길어짐에 따른 블러링의 특성은 가우시안(Gaussian) 블러링의 특성과 유사하므로, 본 발명에서 저역 통과 필터는 가우시안 필터(Gaussian Filter)로 구현될 수 있다.

저역 통과 필터의 생성 과정은 다음과 같다. 우선, 블러가 적용되어 있지 않은 영상에 서로 다른 레벨의 멀티 가우시안 필터를 적용한다. 여기서, 멀티 가우시안 필터는 적어도 하나 이상의 가우시안 필터를 컨볼루션한 것을 의미하는데, 서로 다른 레벨의 멀티 가우시안 필터가 영상에 적용됨에 따라, 서로 다른 노출 시간에 대응하는 블러 영상이 생성된다.

그리고, 서로 다른 노출 시간에 대응하는 각 블러 영상의 이산 코사인 변환 레벨을 상쇄시키는 가우시안 필터를 생성함으로써 저역 통과 필터가 구현되는 것이다.

고역 통과 필터의 생성 과정은 다음과 같다. 우선, 휘도 레벨이 서로 다른 단일 색상의 영상에 노출 시간별 저역 통과 필터를 적용하고, 필터링된 각 영상의 이산 코사인 변환 레벨을 최소화하는 멀티 가우시안 필터를 생성함으로써 고역 통과 필터가 구현되는 것이다.

이와 같은 과정을 통하여 필터가 생성되면 이는 저장부(150)에 저장되고, 비율 추출부(143)에 의하여 추출된 블러 레벨에 따라 필터가 추출된다.

이 때, 고역 대역 필터가 추출됨에 있어서, 특성 확인부(142)에 의하여 구분된 개별 영역의 면적이 이용될 수 있다. 즉, 필터링부(146)는 개별 영역의 면적 순으로 개별 영역에 대한 고역 대역 필터를 우선적으로 추출하고, 추출된 고역 대역 필터를 기준으로 영상의 블러와 노이즈를 감소시킬 수 있는 필터의 조합을 추출하는 것이다.

비율 추출부(143)에 의하여 추출된 블러 레벨에 따라 저역 통과 필터가 추출되기 때문에 사용자는 필터링된 영상에 대하여 약간의 블러 현상만을 인식하거나 전혀 블러 현상을 인식하지 못할 수도 있다.

또한, 부족한 광량을 보상하기 위한 노출 시간과 디지털 게인이 비율적으로 추출되고, 그 결과에 따른 디지털 게인의 비율에 대응하는 고역 통과 필터를 통하 여 영상이 필터링되므로 과도한 노이즈의 발생이 방지될 수 있게 된다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 노출 시간 비율과 디지털 게인 비율의 관계를 나타낸 개념도이다.

도 4는 부족 광량(1000)을 보상하기 위한 노출 시간의 비율(410) 및 디지털 게인의 비율(420)이 A(400)를 기준으로 형성된 것을 나타내고 있다. 도 4와 같은 비율에서 노출 시간의 비율(410)을 증가시키는 경우 블러가 증가되고 노출 시간의 비율을 감소시키는 경우 블러가 감소하게 된다.

또한, 도 5는 부족 광량(1000)을 보상하기 위한 노출 시간의 비율(510) 및 디지털 게인의 비율(520)이 B(500)를 기준으로 형성된 것을 나타내고 있는데, 도 5와 같은 비율에서 디지털 게인의 비율(520)을 증가시키는 경우 노이즈가 증가하게 되고 디지털 게인의 비율(520)을 감소시키는 경우 노이즈가 감소하게 된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 노출 시간과 디지털 게인에는 상관 관계가 존재하는 것으로서 둘 중 하나가 과도하거나 부족한 경우 영상의 열화를 초래할 수 있으므로, 이에 따라 적정 비율로 노출 시간과 디지털 게인을 유지하는 것이 바람직하다.

도 6은 부족 광량(1000)을 보상하기 위한 노출 시간의 비율(610) 및 디지털 게인의 비율(620)이 C(600)를 기준으로 형성된 것을 나타내고 있는데, 적정 기준인 C(600)를 기준으로 노출 시간과 디지털 게인의 비율이 형성됨에 따라 노이즈 및 블러가 감소된 영상이 구현될 수 있게 된다.

여기서, 적정 기준 C(600)는 비율 추출부(143)에 의하여 추출되는 것인데, 비율 추출부(143)는 특성 확인부(142)로부터 전달받은 영상의 선명도를 이용하여 인식 가능한 블러 레벨을 추출하고, 추출된 블러 레벨을 만족하는 노출 시간과 디지털 게인의 비율을 저장부(150)에서 추출하는 것이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 블러 레벨 그래프를 나타낸 도면으로서, 입력 영상의 선명도에 대한 출력 영상의 선명도를 그래프(710, 720)로 나타낸 도면이다.

선명도는 이산 코사인 변환 레벨로 표현될 수 있는데, 그래프(710, 720)는 입력 영상의 선명도에 대하여 사용자에 의하여 용인될 수 있는 블러 레벨을 나타내고 있다. 여기서, 그래프는 전문가의 판단에 의한 블러 레벨 그래프(710) 및 비전문가의 판단에 의한 블러 레벨 그래프(720)로 구분될 수 있다. 즉, 영상의 블러 여부를 판단함에 있어서 인식 능력이 뛰어난 전문가를 대상으로 실시한 실험을 통하여 형성된 그래프(710)와 일반인을 대상으로 실시한 실험을 통하여 형성된 그래프(720)로 구분될 수 있는 것이다.

이에 따라, 입력 영상의 이산 코사인 변환 레벨이 BI(700)인 경우 전문가의 판단에 의한 블러 레벨 그래프(710)에 따른 출력 영상의 이산 코사인 변환 레벨은 BO_1(715)이 되고, 비전문가의 판단에 의한 블러 레벨 그래프(720)에 따른 출력 영상의 이산 코사인 변환 레벨은 BO_2(725)가 되는 것이다.

전술한 인식 가능한 블러 레벨에 대한 데이터베이스는 도 7에 도시된 그래프가 포함될 수 있다. 예를 들어, 그래프를 형성하기 위한 함수의 파라미터 또는 입력 영상의 이산 코사인 변환 레벨에 대한 출력 영상의 이산 코사인 변환 레벨이 테 이블로 구현된 것이 인식 가능한 블러 레벨에 대한 데이터베이스인 것이다.

비율 추출부(143)는 그래프를 참조하여 특성 확인부(142)로부터 전달받은 선명도 즉, 입력 영상의 이산 코사인 변환 레벨에 대응하는 출력 영상의 이산 코사인 변환 레벨을 산출하는데, 그래프의 종류는 사용자에 의하여 선택될 수 있다. 이를 위하여, 사용자의 선택을 입력받을 수 있는 입력 수단(미도시)이 영상 촬상 장치(100)에 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 도 7은 두 개의 그래프(710, 720)에 의하여 입력 영상과 출력 영상의 선명도 대응 관계가 표현되고 있으나, 다수 사용자의 판단에 의한 블러 레벨 그래프가 구비되고 그 중 선택된 하나의 그래프를 기준으로 출력 영상의 이산 코사인 변환 레벨이 추출될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 선명도에 대응하는 노출 시간과 디지털 게인의 비율이 명시된 테이블을 나타낸 도면으로서, 테이블(800)은 선명도 필드(810) 및 비율 필드(820)를 포함하여 구성된다.

선명도 필드(810)의 값은 입력 영상의 이산 코사인 변환 레벨에 따른 출력 영상의 이산 코사인 변환 레벨을 의미한다.

즉, 비율 추출부(143)는 도 7에 도시된 그래프(710, 720)를 이용하여 입력 영상의 이산 코사인 변환 레벨에 대응하는 출력 영상의 이산 코사인 변환 레벨을 추출하고, 이에 따른 노출 시간과 디지털 게인의 비율을 비율 필드(820)에서 추출할 수 있는 것이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 영상 촬상 과정을 나타낸 흐름도이다.

노출 시간과 디지털 게인의 적절한 비율을 추출하고, 그에 따른 영상을 구현하기 위하여 영상 촬상 장치(100)의 광 수신부(110)는 우선 광신호를 수신한다(S910). 수신된 광신호는 센서부(120)로 전달되고, 센서부(120)는 입사된 광신호를 감지하여(S920) 이를 전기 신호로 변환한다.

그리고, 영상 신호 생성부(130)는 입사된 광신호에 의하여 하나의 프레임이 생성되는 동안 각각의 픽셀 영역으로 입사된 광신호에 대한 영상 신호를 생성한다(S930).

생성된 영상 신호는 영상 처리부(140)로 전달되는데, 영상 처리부(140)의 광량 확인부(141)는 입사된 광신호에 포함된 광량을 확인한다. 그리고, 광량 확인부(141)는 입사된 광신호를 영상으로 표현하기 위한 광량이 충분한지를 확인한다(S940). 즉, 해당 광신호의 세기에서의 최적 광량을 추출하고, 현재 입사된 광신호의 광량이 최적 광량에 도달하였는지를 판단하는 것이다.

광량 확인부(141)의 판단 결과에 따라 입사된 광신호의 광량이 최적 광량에 도달한 경우 영상 처리 과정은 종료된다.

한편, 입사된 광신호의 광량이 최적 광량에 도달하지 못한 경우 특성 확인부(142)는 광신호에 의하여 구성되는 영상의 특성을 확인한다(S950). 즉, 특성 확인부(142)는 영상의 선명도를 확인하는 것으로서, 선명도는 휘도 레벨에 따른 개별 영상의 이산 코사인 변환 레벨로 산출될 수 있는데, 전체 영상의 이산 코사인 변환 레벨은 비율 추출부(143)로 전달된다.

그리고, 비율 추출부(143)는 전달받은 이산 코사인 변환 레벨을 도 7의 그래 프에 적용하여 사용자에 의하여 용인될 수 있을 정도의 블러 레벨(이산 코사인 변환 레벨)을 추출하고(S960), 이에 대응하는 노출 시간과 디지털 게인의 비율을 추출한다(S970).

추출된 비율은 필터링부(146)로 전달되고, 필터링부(146)는 전달받은 비율에 대응하는 필터를 추출한다. 즉, 노출 시간의 증가에 따른 블러 현상을 감소시키는 저역 대역 필터 및 디지털 게인의 증가에 따른 노이즈 증폭 현상을 감소시키는 고역 대역 필터를 추출하는 것이다.

그리고, 필터링부(146)는 추출된 필터를 통하여 영상을 필터링하는데(S980), 이에 따라 시각적으로 인식 가능한 블러 레벨의 데이터베이스를 토대로 입력 영상의 블러 적용 한계를 결정하고, 디지털 게인 및 노출 시간의 증감에 따른 필터링 특성을 적용하여 입력 영상에 대한 영상 처리를 수행함으로써, 부족한 양의 광신호를 보상하여 영상을 구현할 수 있게 된다.

이상과 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 이해해야만 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 촬상 장치를 나타낸 블록도이다.

도 2는 도 1의 영상 처리부에 대한 세부 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3은 도 2의 비율 추출부로 입력되는 파라미터 및 산출된 결과를 나타낸 개념도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 블러 레벨 그래프를 나타낸 도면이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 선명도에 대응하는 노출 시간과 디지털 게인의 비율이 명시된 테이블을 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

110 : 광 수신부 120 : 센서부

130 : 영상 신호 생성부 140 : 영상 처리부

150 : 저장부

Claims

광신호를 수신하는 광 수신부; 및

상기 광신호에 포함된 광량을 참조하여 노출 시간의 비율 및 디지털 게인의 비율을 조절하는 영상 처리부를 포함하는데,

상기 영상 처리부는 상기 광신호에 의하여 구성되는 영상의 선명도를 확인하는 특성 확인부; 및

상기 확인된 선명도를 참조하여 상기 영상에 대하여 인식 가능한 블러 레벨을 추출하고, 상기 추출된 블러 레벨을 참조하여 상기 노출 시간의 비율 및 상기 디지털 게인의 비율을 추출하는 비율 추출부를 포함하는 영상 촬상 장치.
제 1항에 있어서,

상기 영상 처리부는 상기 광신호에 포함된 광량을 확인하는 광량 확인부; 및

상기 추출된 노출 시간의 비율에 대응하는 제 1 필터 및 상기 디지털 게인의 비율에 대응하는 제 2 필터로 수신되는 광신호를 필터링하는 필터링부 중 적어도 하나를 더 포함하는 영상 촬상 장치.
제 2항에 있어서,

상기 인식 가능한 블러 레벨에 대한 데이터베이스;

상기 노출 시간의 비율에 대응하는 상기 제 1 필터의 특성에 대한 데이터베이스; 및

상기 디지털 게인의 비율에 대응하는 상기 제 2 필터의 특성에 대한 데이터베이스 중 적어도 하나를 저장하는 저장부를 더 포함하는 영상 촬상 장치.
제 3항에 있어서,

상기 인식 가능한 블러 레벨에 대한 데이터베이스는 입력 영상의 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform) 레벨에 대한 출력 영상의 이산 코사인 변환 레벨을 나타내는 그래프를 참조하여 생성되는 영상 촬상 장치.
제 4항에 있어서,

상기 인식 가능한 블러 레벨에 대한 데이터베이스는 적어도 하나 이상의 사용자에 의한 판단 결과에 따른 상기 그래프를 참조하여 생성되는 영상 촬상 장치.
제 2항에 있어서,

상기 제 1 필터는 저역 통과 필터(Low Pass Filter)이고, 상기 제 2 필터는 고역 통과 필터(High Pass Filter)인 영상 촬상 장치.
제 1항에 있어서,

상기 특성 확인부는 상기 영상의 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform) 레벨을 산출하여 상기 선명도를 확인하는 영상 촬상 장치.
광신호를 수신하는 단계; 및

상기 광신호에 포함된 광량을 참조하여 노출 시간의 비율 및 디지털 게인의 비율을 조절하는 단계를 포함하는데,

상기 노출 시간의 비율 및 디지털 게인의 비율을 조절하는 단계는 상기 광신호에 의하여 구성되는 영상의 선명도를 확인하는 단계; 및

상기 확인된 선명도를 참조하여 상기 영상에 대하여 인식 가능한 블러 레벨을 추출하는 단계를 포함하는 영상 촬상 방법.
제 8항에 있어서,

상기 노출 시간의 비율 및 디지털 게인의 비율을 조절하는 단계는 상기 광신호에 포함된 광량을 확인하는 단계; 및

상기 추출된 노출 시간의 비율에 대응하는 제 1 필터 및 상기 디지털 게인의 비율에 대응하는 제 2 필터로 수신되는 광신호를 필터링하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함하는 영상 촬상 방법.
제 9항에 있어서,

상기 인식 가능한 블러 레벨에 대한 데이터베이스;

상기 노출 시간의 비율에 대응하는 상기 제 1 필터의 특성에 대한 데이터베이스; 및

상기 디지털 게인의 비율에 대응하는 상기 제 2 필터의 특성에 대한 데이터베이스 중 적어도 하나를 저장하는 단계를 더 포함하는 영상 촬상 방법.
제 10항에 있어서,

상기 인식 가능한 블러 레벨에 대한 데이터베이스는 입력 영상의 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform) 레벨에 대한 출력 영상의 이산 코사인 변환 레벨을 나타내는 그래프를 참조하여 생성되는 영상 촬상 방법.
제 11항에 있어서,

상기 인식 가능한 블러 레벨에 대한 데이터베이스는 적어도 하나 이상의 사용자에 의한 판단 결과에 따른 상기 그래프를 참조하여 생성되는 영상 촬상 방법.
제 9항에 있어서,

상기 제 1 필터는 저역 통과 필터(Low Pass Filter)이고, 상기 제 2 필터는 고역 통과 필터(High Pass Filter)인 영상 촬상 방법.
제 8항에 있어서,

상기 영상의 선명도를 확인하는 단계는 상기 영상의 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform) 레벨을 산출하여 상기 선명도를 확인하는 단계를 포함하는 영상 촬상 방법.