KR101467872B1 - 디지털 영상 처리 장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체 - Google Patents

디지털 영상 처리 장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체 Download PDF

Info

Publication number
KR101467872B1
KR101467872B1 KR1020080052233A KR20080052233A KR101467872B1 KR 101467872 B1 KR101467872 B1 KR 101467872B1 KR 1020080052233 A KR1020080052233 A KR 1020080052233A KR 20080052233 A KR20080052233 A KR 20080052233A KR 101467872 B1 KR101467872 B1 KR 101467872B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
autofocus
value
focus
image processing
digital image
Prior art date
Application number
KR1020080052233A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090126068A (ko
Inventor
송원석
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020080052233A priority Critical patent/KR101467872B1/ko
Publication of KR20090126068A publication Critical patent/KR20090126068A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101467872B1 publication Critical patent/KR101467872B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/09—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted for automatic focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00—Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10—Power-operated focusing
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램에 관한 것으로, 상세하게는 반복적으로 오토 포커스를 수행할 경우, 보다 신속하게 오토 포커스가 수행되도록 하는 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램에 관한 것이다.
본 발명은 오토 포커스(auto focus) 기능을 가진 디지털 영상 처리 장치로서, 반복적으로 오토 포커스를 수행할 경우, 제1 오토 포커스 시의 씬(scene)과 제2 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화 정도가 일정 정도 이하이면, 상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 기준으로 제2 오토 포커스를 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치를 제공한다.

Description

디지털 영상 처리 장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체{Digital photographing apparatus, method for controlling the same, and recording medium storing program to implement the method}
본 발명은 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램에 관한 것으로, 상세하게는 반복적으로 오토 포커스를 수행할 경우, 보다 신속하게 오토 포커스가 수행되도록 하는 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램에 관한 것이다.
통상적으로 디지털 영상 처리 장치란, 디지털 카메라, PDA(personal digital assistant), 폰 카메라, PC 카메라 등의 영상을 처리하거나 동작 인식 센서를 사용하는 모든 장치를 포함한다. 이러한 디지털 영상 처리 장치는 원하는 영상을 촬상 소자를 통하여 입력받고, 입력된 영상을 영상 표시소자에 표시하여 보여주고, 사용자의 촬영 선택에 의하여 영상을 이미지 파일로 저장하고, 저장된 이미지 파일을 프린트한다.
이러한 디지털 영상 처리 장치는 일반적으로 오토 포커스(auto focus) 기능을 구비한다. 오토 포커스 기능은 일반적으로 다음과 같은 단계에 의해서 수행된 다.
먼저, 사용자로부터 제1 셔터-릴리즈 신호가 입력되면, 포커스 렌즈는 일단 가장 앞쪽이나 가장 뒤쪽의 초기 위치로 이동한다. 다음으로, 포커스 렌즈는 순차적으로 이동하면서 포커스 값(focus value)이 가장 큰 값을 찾아가는 CNR(climb and reverse) 방법을 사용하여 최대 포커스 값을 추출한다. 이와 같은 방법으로 최대 포커스 값을 추출하여 AF 위치를 계산하고, 포커스 렌즈가 상기 계산된 AF 위치로 다시 되돌아가는 과정을 통하여 오토 포커스가 수행되는 것이다.
그런데, 사용자가 반복적으로 오토 포커스를 수행하는 경우, 즉 사용자가 동일한 피사체를 향하고 있는 상태에서 셔터-릴리즈 버튼을 눌렀다 띄었다를 반복하는 경우, 초점의 위치는 이전의 오토 포커스 수행시와 거의 동일한 위치에 있는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 경우에도, 종래의 디지털 영상 처리 장치는 오토 포커스를 수행하기 위하여 상기 CNR(climb and reverse) 방법을 반복 수행하게 된다. 즉, 초점의 위치는 이전의 오토 포커스 수행시와 거의 동일한 위치에 있음에도 불구하고, 포커스 렌즈를 다시 초기 위치로 이동시킨 다음, 포커스 렌즈를 단계별로 이동하면서 최대 포커스 값을 찾는 과정을 되풀이하게 된다. 따라서, 오토 포커스를 수행하기 위하여 많은 시간이 소요된다는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 반복적으로 오토 포커스를 수행할 경우, 보다 신속하게 오토 포커스가 수행되도록 하는 디지털 영상 처리 장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 오토 포커스(auto focus) 기능을 가진 디지털 영상 처리 장치로서, 반복적으로 오토 포커스를 수행할 경우, 제1 오토 포커스 시의 씬(scene)과 제2 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화 정도가 일정 정도 이하이면, 상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 기준으로 제2 오토 포커스를 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 디지털 영상 처리 장치는, 오토 포커스를 위해 위치가 가변할 수 있는 포커스 렌즈; 상기 포커스 렌즈를 통과한 광으로부터 이미지에 관한 데이터를 획득하는 이미지 센서; 및 상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 기준으로 제2 오토 포커스를 수행하도록 상기 포커스 렌즈를 제어하는 디지털 신호 처리부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 오토 포커스 수행 시, 상기 포커스 렌즈는 상기 디지털 영상 처리 장치와 피사체 사이의 거리 및 상기 디지털 영상 처리 장치의 줌 단에 따라 기(旣) 설정된 움직임 범위 내에서 이동하면서 오토 포커스를 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 오토 포커스 수행 시, 상기 포커스 렌즈는, 상기 제1 오토 포커스 시의 상기 디지털 영상 처리 장치와 피사체 사이의 거리를 기준으로, 상기 거리보다 먼 거리에서의 포커스 스텝과 상기 거리보다 가까운 거리에서의 포커스 스텝을 각각 초기값과 최종값으로 하여, 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서 이동하면서 오토 포커스를 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 디지털 신호 처리부는, 상기 초기값부터 상기 최종값까지 상기 포커스 렌즈를 이동시키며 상기 오토 포커스를 실행하도록 제어할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 여부에 대한 판단은, 상기 초기값과 최종값의 범위 내에 포커스 값의 변곡점이 존재하는지 여부에 의하여 수행될 있다.
본 발명에 있어서, 상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 여부에 대한 판단은, 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서의 최대 포커스 값이 상기 초기값과 상기 최종값에서의 포커스 값들에 비하여 일정 비율 이상인지 여부에 의하여 수행될 있다.
본 발명에 있어서, 상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 여부에 대한 판단은, 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서의 최대 포커스 값이 소정의 임계값 이상인지 여부에 의하여 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 여부에 대한 판단은, 상기 제1 오토 포커스 시의 씬(scene)에서의 휘도와 상기 제2 오토 포커스 시의 씬(scene)에서의 휘도 간의 차이가 소정의 임계값 이하인지 여부에 의하여 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 디지털 영상 처리 장치는 반복 오토 포커스(CAF: continuous auto focus) 모드일 때, 상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 기준으로 제2 오토 포커스를 수행할 수 있다.
다른 측면에 관한 본 발명은, 오토 포커스(auto focus) 기능을 갖는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법에 있어서, 제1 오토 포커스 시의 씬(scene)과 제2 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화 정도가 일정 정도 이하인지 판단하는 단계; 및 상기 변화 정도가 일정 정도 이하일 경우, 상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 중심으로 제2 오토 포커스를 수행하는 단계를 포함하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 오토 포커스 수행 시, 상기 포커스 렌즈는 상기 디지털 영상 처리 장치와 피사체 사이의 거리 및 상기 디지털 영상 처리 장치의 줌 단에 따라 기(旣) 설정된 움직임 범위 내에서 이동하면서 오토 포커스를 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 판단하는 단계 이전에, 포커스 렌즈가 이동하는 위치의 초기값과 최종값을 연산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 오토 포커스 시의 상기 디지털 영상 처리 장치와 피사체 사이의 거리를 기준으로, 상기 거리보다 먼 거리에서의 포커스 스텝과 상기 거리보다 가까운 거리에서의 포커스 스텝을 각각 상기 초기값과 최종값으로 설정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제2 오토 포커스 수행 시, 상기 포커스 렌즈는 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서 이동하면서 오토 포커스를 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 판단하는 단계는, 상기 초기값과 최종값의 범위 내에 포커스 값의 변곡점이 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 판단하는 단계는, 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서의 최대 포커스 값이 상기 초기값과 상기 최종값에서의 포커스 값들에 비하여 일정 비율 이상인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 판단하는 단계는, 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서의 최대 포커스 값이 소정의 임계값 이상인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 판단하는 단계는, 상기 제1 오토 포커스 시의 씬(scene)에서의 휘도와 상기 제2 오토 포커스 시의 씬(scene)에서의 휘도 간의 차이가 소정의 임계값 이하인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 중심으로 제2 오토 포커스를 수행하는 단계는, 상기 초기값에 해당하는 위치로 포커스 렌즈 를 이동하는 단계; 상기 초기값부터 상기 최종값까지 상기 포커스 렌즈를 이동하면서 포커스 값을 추출하는 단계; 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서의 최대 포커스 값을 연산하는 단계; 및 상기 최대 포커스 값을 이용하여 상기 제2 오토 포커스를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 디지털 영상 처리 장치는 반복 오토 포커스(CAF: continuous auto focus) 모드일 때, 상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 중심으로 제2 오토 포커스를 수행할 수 있다.
또 다른 측면에 관한 본 발명은 상기 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 반복적으로 오토 포커스를 수행할 경우, 보다 신속하게 오토 포커스가 수행되도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나. 본 발명은 이 밖에도 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명에 관한 디지털 영상 처리 장치의 앞쪽 및 위쪽 외형을 보여주는 사시도 이다.
셔터-릴리즈 버튼(101)은 정해진 시간 동안 CCD나 필름을 빛에 노출시키기 위해 열리고 닫히며, 조리개(미도시)와 연동하여 피사체를 적정하게 노출시켜 CCD에 영상을 기록한다.
셔터-릴리즈 버튼(101)은 촬영자 입력에 의해 제1 및 제2 영상 촬영 신호를 생성한다. 반셔터 신호로서의 제1 셔터-릴리즈 신호가 입력되면, 디지털 영상 처리 장치는 초점을 잡고 빛의 양을 조절하며, 이때 초점이 맞은 경우 디스플레이부(113)에 녹색 불이 켜지게 된다. 제1 셔터-릴리즈 신호의 입력으로 초점이 잡히고 빛의 양이 조절되면, 비로소 완전셔터 신호로서의 제2 셔터-릴리즈 신호를 입력하여 영상을 촬영한다.
전원 버튼(103)은 디지털 영상 처리 장치에 전원을 공급하여 동작시키기 위해 입력된다.
플래시(105)는 어두운 곳에서 촬영할 경우 밝은 빛을 순간적으로 비추어 밝게 해주는 것으로 플래시 모드에는 자동플래시, 강제발광, 발광금지, 적목감소, 슬로우 싱크로 등이 있다.
보조광(107)은 광량이 부족하거나 야간 촬영 시에 디지털 영상 처리 장치가 자동으로 초점을 빠르고 정확하게 잡을 수 있도록 피사체에 광을 공급한다.
렌즈부(109)는 외부 광원으로부터 빛을 받아 영상을 처리한다.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 영상 처리 장치의 뒤쪽 외형을 보여주는 배면 도로서, 광각-줌 버튼(111w), 망원-줌 버튼(111t), 디스플레이부(113) 및 터치센서 또는 접점식 스위치가 구비된 입력 버튼들(B1~B14)(이하 버튼들(B1~B14)이라 표기함)을 구비한다.
광각-줌 버튼(111w) 또는 망원-줌 버튼(111t)은 입력에 따라 화각이 넓어지거나, 화각이 좁아지는데, 특히, 선택된 노출영역의 크기를 변경시키고자 할 때 입력한다. 광각-줌 버튼(111w)이 입력되면, 선택된 노출영역의 크기가 작아지고, 망원-줌 버튼(111t)이 입력되면, 선택된 노출영역의 크기가 커진다.
버튼들(B1~B14)은 디스플레이부(113)의 가로 열 및 세로 열에 구비된다. 디스플레이부(113)의 가로 열 및 세로 열에 구비된 버튼들(B1~B14)은 터치 센서(도시되지 않음) 또는 접점식 스위치(도시되지 않음)가 구비되어 있다.
즉, 버튼들(B1~B14)에는 터치 센서가 구비되어 가로 열의 버튼들(B1~B7) 또는 세로 열의 버튼들(B8~B14)을 터치한 상태에서 상/하/좌/우로 이동하여 주메뉴 항목 중 임의의 값(예를 들어, 컬러 또는 밝기)을 선택하거나, 주메뉴 아이콘에 포함된 하위메뉴 아이콘을 활성화시킬 수 있다.
또한 버튼들(B1~B14)에는 접점식 스위치가 구비되어 있어, 주메뉴 아이콘 및 하위메뉴 아이콘을 직접 선택하여 해당 기능을 실행시킬 수 있다. 터치 센서는 접점식 스위치 입력에 비해 상대적으로 약한 터치만을 요구하지만, 접점식 스위치 입력은 터치 센서 입력에 비해 상대적으로 강한 터치를 요구한다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 디지털 영상 처리 장치의 구성을 보이는 블록 도로서, 디스플레이부(113), 사용자 입력부(121), 촬상부(123), 영상 처리부(125), 저장부(127) 및 디지털 신호 처리부(129)를 포함한다.
사용자 입력부(121)는 정해진 시간 동안 CCD나 필름을 빛에 노출시키기 위해 열리고 닫히는 셔터-릴리즈 버튼(101), 전원을 공급하기 위해 입력하는 전원 버튼(103), 입력에 따라 화각을 넓어지게 하거나, 화각을 좁아지게 하는 광각-줌 버튼(111w) 및 망원-줌 버튼(111t)과, 문자 또는 메뉴 설정을 위해 디스플레이부(113) 주변의 가로 및 세로열에 구비된 터치센서 또는 접점식 스위치가 구비된 버튼들(B1~B14)이 있다.
촬상부(123)는 줌 렌즈(123-1), 포커스 렌즈(123-2), 포커스 렌즈 구동부(123-3), 이미지 센서(123-4), ADC(123-5)와 함께 도면에 도시되지 않은 셔터 및 조리개를 포함할 수 있다.
셔터는 조리개와 함께 노광하는 빛의 양을 조절하는 기구이다. 줌 렌즈(123-1), 포커스 렌즈(123-2)는 외부 광원으로부터 빛을 받아 영상을 처리한다. 이 때, 조리개는 개폐 정도에 따라 입사되는 빛의 양(광량)을 조절한다. 조리개의 개폐 정도는 디지털 신호 처리부(129)에 의해 제어된다.
줌 렌즈(123-1) 및 포커스 렌즈(123-2)는 그 광축이 이미지 센서(123-4)의 수광면 중심으로부터 연장된 연직선과 일치하는 위치에 마련되어 있다. 포커스 렌즈(123-2)는 광축상을 전후로 직선으로 이동 가능하게 마련되며, 그 이동 위치에 따라서 이미지 센서(123-4)의 수광면 상에 맺히는 화상의 초점 위치를 바꾼다. 포커스 렌즈(123-2)는 그 이동 위치가 포커스 렌즈 구동부(123-3)를 통해 디지털 신 호 처리부(129)에 의해 제어된다.
오토 포커스(Auto Focus) 수행 시에, 디지털 신호 처리부(129)에 의해 포커스 렌즈(123-2)를 움직이는 포커스 렌즈 구동부(123-3)가 구동된다. 이에 따라 포커스 렌즈(123-2)가 맨 앞쪽에서 맨 뒤쪽으로 이동되며, 이 과정에서 화상 신호의 고주파 성분이 가장 많아지는 포커스 렌즈(123-2)의 위치 예를 들어, 포커스 렌즈 구동부(123-3)의 구동 스텝 수가 설정된다.
이미지 센서(123-4)는 렌즈부(109)를 통하여 입력되는 광량을 축적하고 그 축적된 광량에 따라 촬상된 영상을 수직 동기신호에 맞추어 출력한다. 디지털 영상 처리 장치(100)의 영상 획득은 피사체로부터 반사되어 나오는 빛을 전기적인 신호로 변환시켜 주는 이미지 센서에 의해 이루어진다. 디지털 영상 처리 장치(100)에 사용되는 이미지 센서에는 CMOS 이미지 센서와 CCD 이미지 센서 등이 있다. CCD 이미지 센서를 이용하여 컬러 영상을 얻기 위해서는 컬러 필터를 필요로 하며, 일반적으로 CFA(Color filter array) 라는 필터(미도시)를 채용하고 있다. CFA는 한 픽셀마다 한 가지 컬러를 나타내는 빛만을 통과시키며 규칙적으로 배열된 구조를 가지고 있으며, 배열 구조에 따라 여러 가지 형태를 가지고 있다. ADC(123-5)는 CCD로부터 출력되는 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환한다.
영상 처리부(125)는 디지털 변환된 RAW 데이터를 디스플레이 가능하도록 신호처리 한다. 영상 처리부(125)는 온도변화에 만감한 CCD 및 CFA 필터에서 발생하는 암 전류에 의한 블랙레벨(Black level)을 제거한다. 영상 처리부(125)는 인간 시각의 비선형성에 맞추어 정보를 부호화하는 감마 보정을 수행한다. 영상 처리 부(125)는 감마 보정된 소정 데이터의 RGRG라인 및 GBGB 라인으로 구현된 베이어 패턴을 RGB 라인으로 보간하는 CFA 보간을 수행한다. 영상 처리부(125)는 보간된 RGB 신호를 YUV 신호로 변환하고, 고 대역 필터에 의해 Y 신호를 필터링 하여 영상을 뚜렷하게 처리하는 에지 보상과, 표준 컬러 좌표계를 이용하여 U, V 신호의 컬러 값을 정정하는 컬러 정정을 수행하며, 이들의 노이즈를 제거한다. 영상 처리부(125)는 노이즈가 제거된 Y, U, V 신호를 압축 및 신호 처리하여 JPEG 파일을 생성하고, 생성된 JPEG 파일은 디스플레이부(113)에 디스플레이되고, 저장부(127)에 저장된다. 이와 같은 영상 처리부(125)의 모든 동작은 디지털 신호 처리부(129)의 제어 하에 동작한다.
저장부(127)는 이미지 파일을 최종적으로 저장하는 공간으로서, 스마트 카드, 컴팩트 플래쉬(Compact flash, CF) 메모리, 메모리 스틱, SD(secure digital) 메모리 카드 등 다양한 규격의 메모리 카드를 구비할 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 디지털 영상 처리 장치(100)는 이미지 파일을 저장하는 메모리 카드뿐만 아니라, 디지털 신호 처리부의 동작에 필요한 알고리즘이 저장되는 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) 및 디지털 신호 처리부의 동작에 필요한 설정 데이터가 저장되는 플래시 메모리(flash memory) 등을 더 포함할 수 있음은 물론이다.
디지털 신호 처리부(129)는 디지털 영상 처리 장치(100) 전체를 제어할 수 있으며, 특히 디지털 영상 처리 장치(100)에 입력된 이미지 데이터를 분석하여, 직전 오토 포커스 시의 씬(scene)과 현재 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화 정도가 일정 정도 이하일 경우, 직전 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 기준으로 오토 포커스를 수행하도록 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
오토 포커스란 디지털 영상 처리 장치(100)와 피사체와의 거리를 자동으로 측정하고, 포커스 렌즈(123-2)를 움직여 초점을 맞추는 것을 말한다. 영상에 있어서 초점이 맞았느냐 맞지 않았느냐 하는 것은, 영상의 휘도 신호가 얼마나 많은 고주파 성분을 가진 데이터를 가지는지 여부로 구별할 수 있다. 초점이 맞지 않은 영상은 고주파 성분을 포함하고 있는 윤곽 등의 부분이 흐려지게 되고, 초점이 맞은 영상은 윤곽 등의 부분이 선명하게 보인다. 다시 말해서 초점이 맞지 않은 영상은 고주파 성분을 포함하고 있는 휘도 데이터가 적고, 반면에 초점이 맞은 영상은 고주파 성분을 포함하고 있는 휘도 데이터가 많다. 그러므로, 오토 포커스는 1필드(Field) 동안의 휘도 데이터를 이용하여 포커스 값(Focus value)을 구하고, 그 값이 큰 쪽으로 포커스 렌즈(123-2)의 위치를 이동시킴으로써 수행된다.
도 4에는 AF 데이터를 출력하기 위한 일반적인 AF 수행을 설명하는 파형도가 도시되어 있다. 종래의 경우 포커스 모터를 초기 위치로 이동한 후, 초기 위치에서부터 기본 스텝씩 포커스 렌즈를 이동하면서 포커스 값을 추출한 후, 최대 포커스 값으로 포커스 렌즈를 역 이동시킨 후 고정시켜 최대 포커스 값을 찾는다. 도 4에 도시된 화살표는 포커스가 가장 잘 맞은 부분으로 포커스 렌즈를 이동시키기 위해, 포커스 모터를 서치(search)하는 과정을 의미하며, 이를 CNR(climb and reverse) 방법이라 한다.
그런데, 사용자가 반복적으로 오토 포커스를 수행하는 경우, 즉 사용자가 동 일한 피사체를 향하고 있는 상태에서 셔터-릴리즈 버튼을 눌렀다 띄었다를 반복하는 경우, 초점의 위치는 이전의 오토 포커스 수행 시와 거의 동일한 위치에 있는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 경우에도, 종래의 디지털 영상 처리 장치는 오토 포커스를 수행하기 위하여 상기 CNR(climb and reverse) 방법을 반복 수행하게 된다. 즉, 초점의 위치는 이전의 오토 포커스 수행시와 거의 동일한 위치에 있음에도 불구하고, 포커스 렌즈를 다시 초기 위치로 이동시킨 다음, 포커스 렌즈를 단계별로 이동하면서 최대 포커스 값을 찾는 과정을 되풀이하게 된다. 따라서, 오토 포커스를 수행하기 위하여 많은 시간이 소요된다는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 관한 디지털 영상 처리 장치는, 직전 오토 포커스 시의 씬(scene)과 현재 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화 정도가 일정 정도 이하일 경우, 직전 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 기준으로 오토 포커스를 수행하는 것을 일 특징으로 한다.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 관한 디지털 영상 처리 장치에서 AF 데이터를 출력하기 위한 AF 수행을 설명하는 파형도가 도시되어 있다. 도 5에서, 곡선 A는 직전 오토 포커스 시의 포커스 곡선을 나타내고, 곡선 B는 현재 오토 포커스 시의 포커스 곡선을 나타낸다.
도 5의 곡선 A를 참조하면, 직전 오토 포커스 시(時)의 최대 포커스 값은 포커스 위치가 P2 위치일 때의 포커스 값인 A2이다. 이때, 상기 P2 위치로부터 x축의 음의 방향으로 소정 거리(β)만큼 이동한 위치를 P1이라 하고, 상기 P2 위치로부터 x축의 양의 방향으로 소정 거리(β)만큼 이동한 위치를 P3라 한다. 상기 β값을 구 하는 방법은 뒤에서 상세히 기술한다.
이 상태에서, 사용자가 다시 한 번 오토 포커스를 수행하는 경우, AF 곡선은 대략 곡선 B와 같은 파형도를 이룰 가능성이 크다. 즉, 최대 포커스 값은 P1부터 P3까지의 범위 내에 위치할 가능성이 크다. 따라서, 새로운 최대 포커스 값도 P1부터 P3까지의 범위 내에 있을 것이라는 가정 하에, 종래의 CNR(climb and reverse) 방법을 사용하지 아니하고, P1부터 P3까지의 범위만을 탐색하여 최대 포커스 값을 찾게 된다. 이와 같은 방법에 의해서 오토 포커스 수행 속도를 현저하게 향상시키는 것이 가능하다.
즉, 사용자가 오토 포커스를 일 회 수행하고 잠시 후 다시 오토 포커스를 수행하는 경우, 디지털 신호 처리부(129)는 포커스 렌즈(123-2)를 가장 앞쪽이나 가장 뒤쪽의 초기 위치로 이동시키지 아니하고, 직전 오토 포커스 수행에서 최대 포커스 값을 가진 포커스 위치인 P2 위치로부터 소정 거리(β)만큼 떨어진 P1 위치로 포커스 렌즈(123-2)를 이동시킨다. 그리고 난 후, 포커스 렌즈(123-2)를 P2 위치, P3 위치로 차례로 이동시키면서, P1, P2, P3의 각 위치에서의 포커스 값인 B1, B2, B3 값을 산출한다. 그리고, 이렇게 해서 얻은 각 위치에서의 포커스 값(B1, B2, B3)을 보간(interpolation)하여 새로운 최대 포커스 값인 BP를 산출한다.
여기서 상기 β값을 구하는 방법은 다음과 같다.
도 6은 오토 포커스를 위한 줌 배율에 따른 포커스 스텝을 개략적으로 나타낸 그래프이다. 가로축은 줌 단이고 세로축은 포커스 스텝을 나타낸다. 통상적으로 광학 3배줌 기능을 가진 디지털 영상 처리 장치의 경우 줌을 8개의 단으로 나누어 최대 광각인 줌 배율(제1 줌 단)에서 최대 망원인 줌 배율(제8 줌 단)까지 7번의 줌인(zoom-in) 단계로 세분화할 수 있는바, 이러한 각각의 줌인 단계를 줌 단이라 한다. 한편 디지털 영상 처리 장치는 포커싱을 위해 렌즈(포커싱 렌즈)의 위치를 변경하는바, 렌즈 위치 변경 크기를 포커스 스텝이라 하여 피사체까지의 거리에 따른 오토 포커스를 위한 렌즈의 위치를 포커스 스텝의 수치로 나타낼 수 있다. 결국 도 6에서는 디지털 영상 처리 장치에서 피사체까지의 거리가 40cm일 경우, 50cm일 경우, 80cm일 경우, 100cm일 경우, 150cm일 경우, 200cm일 경우, 300cm일 경우, 500cm일 경우 및 무한대일 경우 각각에 대해 줌 배율을 제1 줌 단에서 제8 줌 단까지 변화시킬 시, 오토 포커스를 위해 렌즈의 위치를 어느 정도 변경시켜야 하는 것을 나타내는 것이라 할 수 있다.
도 6에 도시된 그래프를 표로 나타내면 다음 표 1과 같다.
거리 제1 줌단 제2 줌단 제3 줌단 제4 줌단 제5 줌단 제6 줌단 제7 줌단 제8 줌단
Inf. 56 129 208 291 378 466 547 615
500cm 58 131 210 294 382 471 555 626
300cm 58 132 211 296 384 474 560 632
200cm 59 134 213 298 387 479 565 641
150cm 60 135 215 300 390 483 571 649
100cm 62 137 218 305 396 491 583 667
80cm 64 139 220 308 401 497 592 680
50cm 68 145 228 317 414 516 619 720
40cm 71 148 232 324 423 528 637 747
예를 들어, 현재 디지털 영상 처리 장치(100)와 피사체 사이의 거리가 100 센티미터(cm)이고, 줌인 단계가 제1 줌 단 상태라고 가정하면, 이때의 포커스 스텝은 62가 될 것이다. 따라서, 그 다음 오토 포커스 시 탐색하여야 할 구간은 디지털 영상 처리 장치(100)와 피사체 사이의 거리가 100 센티미터(cm) 보다 한 단계 위/아래인 80 센티미터(cm)에서 150 센티미터(cm) 사이의 범위가 될 것이고, 이때의 포커스 스텝은 각각 64와 60이다. 따라서, 이때의 β값은, 62와 60의 차와, 64와 62의 차의 평균인 2가 될 것이다.
또한, 현재 디지털 영상 처리 장치(100)와 피사체 사이의 거리가 100 센티미터(cm)이고, 줌인 단계가 제8 줌 단 상태라고 가정하면, 이때의 포커스 스텝은 667이 될 것이다. 따라서, 그 다음 오토 포커스 시 탐색하여야 할 구간은 디지털 영상 처리 장치(100)와 피사체 사이의 거리가 100 센티미터(cm) 보다 한 단계 위/아래인 80 센티미터(cm)에서 150 센티미터(cm) 사이의 범위가 될 것이고, 이때의 포커스 스텝은 각각 680과 649이다. 따라서, 이때의 β값은, 667과 649의 차와, 680과 667의 차의 평균인 18이 될 것이다. 이와 같은 방법으로, 포커스 위치의 범위를 설정해주는 β값을 구할 수 있을 것이다.
상기에서는, 제2 오토 포커스 시 탐색하여야 할 구간으로써, 제1 오토 포커스 시의 디지털 영상 처리 장치(100)와 피사체 사이의 거리보다 한 단계 위/아래인 거리 범위에서의 포커스 스텝을 상정하였지만 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 필요에 따라 제2 오토 포커스 시 탐색하여야 할 구간은 다양하게 설정 가능하다 할 것이다.
이하에서는, 현재 수행하고 있는 촬영이 본 발명에 관한 오토 포커싱 방법을 적용해야 하는 경우인지, 즉 반복적으로 오토 포커스를 수행하는 경우인지 여부를 판단하는 방법에 대해 설명한다.
만약, 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 모든 촬영에 일괄적으로 적용한다면, 실제로 초점 위치가 크게 바뀌었을 경우에는 오히려 더 많은 시간이 소요된다는 문제점이 존재한다. 다시 말하면, 직전 오토 포커스 시의 씬(scene)과 현재 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화가 일정 정도 이상일 경우, 예를 들어 도 4의 P1과 P3 사이에 최대 포커스 값이 존재하지 않는 경우에는, 종래의 CNR(climb and reverse) 방법을 사용하여 최대 포커스 값을 다시 추출하여야 한다. 따라서, 오토 포커스 시간이 오히려 종래의 CNR(climb and reverse) 방법만을 사용할 때보다 더욱 길어질 수 있다. 그러므로, 오토 포커스를 수행하기 전에, 본 발명을 적용할 것인지 아니면 종래의 CNR(climb and reverse) 방법을 적용할 것인지 판단하는 것이 필요하다.
이를 판단하는 방법은 다음과 같다.
첫째, 포커스 값이 이루는 곡선의 패턴을 이용하여 판단하는 방법이다. 상세히, 도 7a는 P1부터 P3까지의 범위 내에 최대 포커스 값, 즉 포커스 곡선의 변곡점이 존재하는 경우이다. 이러한 경우에는 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용할 수 있을 것이다. 이에 반하여, 포커스 곡선이 도 7b 또는 도 7c에 도시된 바와 같은 형태를 이룰 경우, 즉 P1부터 P3까지의 범위 내에 최대 포커스 값이 존재하지 않는 경우는, 피사체의 위치가 이전에 비하여 크게 이동한 경우이다. 따라서, 이와 같은 경우에는 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용하지 아니하고, 종래의 CNR(climb and reverse) 방법을 적용하는 것이 더욱 효과적일 수 있다.
둘째, 포커스 값 변화율(FV_ratio)을 이용하여 판단하는 방법이다. 상세히, P1부터 P3까지의 범위 내에 최대 포커스 값이 존재한다고 해서, 반드시 본 발명의 방법을 적용할 수 있는 것은 아니다. 즉, 도 7d에 도시된 바와 같이, 저휘도 조건에서는 P1부터 P3까지의 범위 내에 변곡점이 존재한다고 하더라도, 이값이 반드시 최대 포커스 값이 아닐 수도 있다. 즉, 이러한 저휘도 조건에서는 오토 포커스 동작이 제대로 수행되지 아니하기 때문에, 최대 포커스 값에 대한 신뢰도가 떨어질 수 있다. 따라서, 이러한 경우를 대비하여 포커스 값 변화율(FV_ratio)을 또 하나의 판단 기준으로 사용할 수 있다. 즉, 최대 포커스 값이 그 인근의 포커스 값들에 비하여 일정 비율 이상이 될 경우에만, 이를 실질적으로 의미 있는 최대 포커스 값이라고 판단하여, 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용할 수 있다. 여기서, 포커스 값 변화율(FV_ratio)은 다음의 수식에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112008039882260-pat00001
이렇게 구한 포커스 값 변화율(FV_ratio)은 포커스 곡선의 첨예도를 의미한다. 즉, 이렇게 구한 포커스 값 변화율(FV_ratio)이 소정의 기준 값 이상일 경우에만 이를 실질적으로 의미 있는 최대 포커스 값이라고 판단하여, 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용할 수 있다. 여기서 상기 소정의 기준 값은, 어느 정도 이상의 첨예도를 가져야만 실질적으로 의미 있는 최대 포커스 값이라고 볼 수 있는지에 대한 실험 데이터를 통하여 경험적으로 획득할 수 있을 것이다.
셋째, 최대 포커스 값(peak focus value)을 이용하여 판단하는 방법이다. 즉, 저휘도 또는 콘트라스트(contrast)가 낮은 조건에서 발생할 수 있는 오토 포커스 오류를 방지하기 위하여, 최대 포커스 값(peak focus value)이 소정의 기준 값 이상일 경우에만 이를 실질적으로 의미 있는 최대 포커스 값이라고 판단하여, 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용할 수 있을 것이다. 여기서 상기 소정의 기준 값은, 실험 데이터를 통하여 경험적으로 획득할 수 있을 것이다.
넷째, 휘도의 변화 정도(luminance difference)를 이용하여 판단하는 방법이다. 상세히, 휘도의 변화 정도(luminance difference)는 이전 씬(scene)에서의 휘도와 현재 씬(scene)에서의 휘도와의 차이로부터 구할 수 있다. 휘도의 변화 정도(luminance difference)가 크다는 것은, 촬영하고자 하는 장면이 바뀌었음을 의미할 가능성이 크다고 할 것이다. 따라서, 상기 휘도의 변화 정도(luminance difference)가 소정의 기준 값보다 작을 경우에만, 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용할 수 있을 것이다. 여기서 상기 소정의 기준 값은, 어느 정도 이상의 휘도의 변화 정도(luminance difference)를 가져야만 실질적으로 장면이 바뀌었다고 볼 수 있는지에 대한 실험 데이터를 통하여 경험적으로 획득할 수 있을 것이다.
본 발명을 적용할 것인지 아니면 종래의 CNR(climb and reverse) 방법을 적용할 것인지 판단하기 위해서, 상술한 조건들을 모두 만족할 경우에만 본 발명을 적용할 수도 있고, 또는 상기 조건 중 일부 조건들만 만족하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있을 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 관한 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법은 반복 오토 포커스 시에 더욱 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 반복 오토 포커스(CAF: continuous auto focus)는 프리뷰(preview) 화면상에서 신속하게 오토 포커스 동작을 실행하여, 초점이 맞는 피사체 상을 연속적으로 얻을 수 있도록 동작하는 방법이다. 이를 위해서는 일정 정도 이상의 콘트라스트(contrast) 변화가 있을 때마다 오토 포커스 동작을 수행하여야 한다. 즉, 사용자가 제1 셔터-릴리즈 신호를 입력하여 오토 포커스를 하는 순간에는 대부분 CAF 동작에 의하여 초점이 맞춰져 있는 상황이다. 따라서 이러한 상황에서 본 발명의 일 실시예에 관한 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용한다면, 더욱 짧은 시간 내에 오토 포커스 동작을 완료할 수 있게 된다.
이어서, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 영상 처리 방법을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 영상 처리 방법은 도 3에 도시된 바와 같은 영상 처리장치의 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 동작 방법의 주 알고리즘은 장치 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 디지털 신호 처리부(129) 내부에서 수행될 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 관한 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법은, 제1 셔터-릴리즈 신호가 입력되는 단계(S110 단계), 포커스 렌즈 이동의 초기 위치와 최종 위치를 연산하는 단계(S120 단계), 제1 오토 포커스 시의 씬(scene)과 제2 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화 정도를 비교하는 단계(S130 단계), 상기 변화 정도가 일정 정도 이하인지 여부를 판단하는 단계(S140 단계), 초기 위치로 포커스 렌즈를 이동하는 단계(S150 단계), 포커스 값을 추출하는 단계(S160 단계), 최종 위치까지 이동하였는지 여부를 판단하는 단계(S170 단계), 최종 위치까지 이동하지 아니하였으면 다음 위치로 포커스 렌즈를 이동하는 단계(S175 단계), 최대 포커스 값을 연산하는 단계(S180 단계) 및 최대 포커스 위치로 포커스 렌즈를 이동하는 단계(S190 단계)를 포함한다.
먼저, 사용자로부터 셔터-릴리즈 신호가 입력(S110 단계)되면, 포커스 렌즈 이동의 초기 위치와 최종 위치를 연산(S120 단계)한다.
여기서 상기 초기 위치 및 최종 위치를 구하는 방법은 다음과 같다. 예를 들어, 위에서 기술한 표 1을 참조하면, 현재 디지털 영상 처리 장치와 피사체 사이의 거리가 100 센티미터(cm)이고, 줌인 단계가 제1 줌 단 상태라고 가정하면, 이때의 포커스 스텝은 62가 될 것이다. 따라서 그 다음 오토 포커스 시 탐색하여야 할 구간은 디지털 영상 처리 장치와 피사체 사이의 거리가 100 센티미터(cm) 보다 한 단계 위/아래인 80 센티미터(cm)에서 150 센티미터(cm) 사이의 범위가 될 것이고, 이때의 포커스 스텝은 각각 64와 60이다. 따라서, 이때의 β값은, 62와 60의 차와, 64와 62의 차의 평균인 2가 될 것이다. 즉, 이전 오토 포커스 시의 디지털 영상 처리 장치와 피사체 사이의 거리를 기준으로, 상기 거리보다 먼 거리에서의 포커스 스텝과 상기 거리보다 가까운 거리에서의 포커스 스텝을 각각 포커스 렌즈 이동의 초기값과 최종값으로 하여 설정하는 것이다.
다음으로, 이전 오토 포커스 시의 씬(scene)과 현재 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화 정도를 비교(S130 단계)하여, 상기 변화 정도가 일정 정도 이하인지 여부를 판단(S140 단계)한다. 이때, 상기 변화 정도가 일정 정도 이상이면, 종래와 같이 일반적인 오토 포커스를 수행(S145 단계)한다.
상세히, 사용자가 반복적으로 오토 포커스를 수행하는 경우, 즉 사용자가 동일한 피사체를 향하고 있는 상태에서 셔터-릴리즈 버튼을 눌렀다 띄었다를 반복하는 경우, 초점의 위치는 이전의 오토 포커스 수행시와 거의 동일한 위치에 있는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 경우에도, 종래의 디지털 영상 처리 장치는 오토 포커스를 수행하기 위하여 CNR(climb and reverse) 방법을 반복 수행하게 되고, 따라서 오토 포커스를 수행하기 위하여 많은 시간이 소요되는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 관한 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법은, 직전 오토 포커스 시의 씬(scene)과 현재 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화 정도가 일정 정도 이하일 경우, 직전 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 기준으로 오토 포커스를 수행한다.
여기서, 직전 오토 포커스 시의 씬(scene)과 현재 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화 정도가 일정 정도 이하인지 여부를 판단하는 방법은 다음과 같다.
첫째, 포커스 값이 이루는 곡선의 패턴을 이용하여 판단하는 방법이다. 상세히, 상기 연산한 포커스 렌즈 이동의 초기값과 최종값의 범위 내에 최대 포커스 값, 즉 포커스 곡선의 변곡점이 존재하는 경우에는 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용할 수 있을 것이다. 이에 반하여, 포커스 렌즈 이동의 초기값과 최종값의 범위 내에 최대 포커스 값이 존재하지 않는 경우는, 피사체의 위치가 이전에 비하여 크게 이동한 경우이다. 따라서, 이와 같은 경우에는 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용하지 아니하고, 종래의 CNR(climb and reverse) 방법을 적용하는 것이 더욱 효과적일 수 있다.
둘째, 포커스 값 변화율(FV_ratio)을 이용하여 판단하는 방법이다. 상세히, 저휘도 조건에서는 오토 포커스 동작이 제대로 수행되지 아니하기 때문에, 최대 포커스 값에 대한 신뢰도가 떨어질 수 있다. 따라서, 이러한 경우를 대비하여 포커스 값 변화율(FV_ratio)을 또 하나의 판단 기준으로 사용할 수 있다. 즉, 최대 포커스 값이 그 인근의 포커스 값들에 비하여 일정 비율 이상이 될 경우에만, 이를 실질적으로 의미있는 최대 포커스 값이라고 판단하여, 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용할 수 있다. 여기서, 포커스 값 변화율(FV_ratio)에 대하여는 위에서 자세히 설명하였으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
셋째, 최대 포커스 값(peak focus value)을 이용하여 판단하는 방법이다. 즉, 저휘도 또는 콘트라스트(contrast)가 낮은 조건에서 발생할 수 있는 오토 포커스 오류를 방지하기 위하여, 최대 포커스 값(peak focus value)이 소정의 기준 값 이상일 경우에만 이를 실질적으로 의미 있는 최대 포커스 값이라고 판단하여, 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용할 수 있을 것이다.
넷째, 휘도의 변화 정도(luminance difference)를 이용하여 판단하는 방법이다. 상세히, 휘도의 변화 정도(luminance difference)는 이전 씬(scene)에서의 휘도와 현재 씬(scene)에서의 휘도와의 차이로부터 구할 수 있다. 휘도의 변화 정도(luminance difference)가 크다는 것은, 촬영하고자 하는 장면이 바뀌었음을 의미할 가능성이 크다고 할 것이다. 따라서, 상기 휘도의 변화 정도(luminance difference)가 소정의 기준 값보다 작을 경우에만, 본 발명의 디지털 영상 처리 장치의 촬영 방법을 적용할 수 있을 것이다.
본 발명을 적용할 것인지 아니면 종래의 CNR(climb and reverse) 방법을 적용할 것인지 판단하기 위해서, 상술한 조건들을 모두 만족할 경우에만 본 발명을 적용할 수도 있고, 또는 상기 조건 중 일부 조건들만 만족하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있을 것이다.
다음으로, 상기 변화 정도가 일정 정도 이하일 경우, 상기 연산한 초기 위치로 포커스 렌즈를 이동(S150 단계)하여 오토 포커스를 위한 초기화를 시킨 후, 그 위치에서의 포커스 값을 추출(S160 단계)한다. 그리고 나서, 포커스 렌즈가 최종 위치까지 이동하였는지 여부를 판단(S170 단계)하여, 최종 위치까지 이동하지 아니하였으면 다음 위치로 포커스 렌즈를 이동(S175 단계)하여, 그 위치에서의 포커스 값을 추출(S160 단계)한다. 이와 같은 방법으로, 포커스 렌즈가 최종 위치에 도달할 때까지 상기 단계들을 반복하여 수행하는 것이다. 이러한 과정을 통하여 초기 위치에서 최종 위치까지의 각각의 포커스 값을 추출하면, 이 포커스 값들을 보간하여 최대 포커스 값을 연산(S180 단계)하고, 이 최대 포커스 위치로 포커스 렌즈를 이동시킨다(S190 단계).
즉, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 디지털 신호 처리부(129)는 포커스 렌즈(123-2)를 가장 앞쪽이나 가장 뒤쪽의 초기 위치로 이동시키지 아니하고, 직전 오토 포커스 수행에서 최대 포커스 값을 가진 포커스 위치인 P2 위치로부터 소정 거리(β)만큼 떨어진 P1 위치로 포커스 렌즈(123-2)를 이동시킨다. 그리고 난 후, 포커스 렌즈(123-2)를 P2 위치, P3 위치로 차례로 이동시키면서, P1, P2, P3의 각 위치에서의 포커스 값인 B1, B2, B3 값을 산출한다. 그리고, 이렇게 해서 얻은 각 위치에서의 포커스 값(B1, B2, B3)을 보간(interpolation)하여 새로운 최대 포커스 값인 BP를 산출하고, 이 최대 포커스 값 BP을 기초로 하여 초점 제어를 수행하는 것이다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 반복적으로 오토 포커스를 수행할 경우, 보다 신속하게 오토 포커스가 수행되도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 관한 디지털 영상 처리 장치의 앞쪽 및 위쪽 외형을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 영상 처리 장치의 뒤쪽 외형을 보여주는 배면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 디지털 영상 처리 장치의 구성을 보이는 블록도이다.
도 4는 AF 데이터를 출력하기 위한 일반적인 AF 수행을 설명하는 파형도이다.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 관한 디지털 영상 처리 장치에서 AF 데이터를 출력하기 위한 AF 수행을 설명하는 파형도이다.
도 6은 오토 포커스를 위한 줌 배율에 따른 포커스 스텝을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 7a 내지 도 7d는 여러 가지 유형의 AF 수행을 설명하는 파형도이다.
도 8은 본 발명에 관한 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 디지털 영상 처리 장치 121: 사용자 입력부
123: 촬상부 123-1: 줌 렌즈
123-2: 포커스 렌즈 123-3: 포커스 렌즈 구동부
123-4: 이미지 센서 123-5: ADC
125: 영상 처리부 127: 저장부
129: 디지털 신호 처리부

Claims (22)

  1. 오토 포커스(auto focus) 기능을 가진 디지털 영상 처리 장치로서,
    오토 포커스를 위해 위치가 가변될 수 있는 포커스 렌즈;
    상기 포커스 렌즈를 통과한 광으로부터 이미지에 관한 데이터를 획득하는 이미지 센서; 및
    반복적으로 오토 포커스를 수행할 경우, 제1 오토 포커스 시의 씬(scene)과 제2 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화 정도가 일정 정도 이하이면, 상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 기준으로 제2 오토 포커스를 수행하도록 상기 포커스 렌즈를 제어하는 디지털 신호 처리부를 포함하고,
    상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 여부에 대한 판단은,
    포커스 값의 변곡점이 존재하는지 여부 또는 최대 포커스 값의 크기에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 오토 포커스 수행 시, 상기 포커스 렌즈는 상기 디지털 영상 처리 장치와 피사체 사이의 거리 및 상기 디지털 영상 처리 장치의 줌 단에 따라 기(旣) 설정된 움직임 범위 내에서 이동하면서 오토 포커스를 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 오토 포커스 수행 시, 상기 포커스 렌즈는, 상기 제1 오토 포커스 시의 상기 디지털 영상 처리 장치와 피사체 사이의 거리를 기준으로, 상기 거리보다 먼 거리에서의 포커스 스텝과 상기 거리보다 가까운 거리에서의 포커스 스텝을 각각 초기값과 최종값으로 하여, 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서 이동하면서 오토 포커스를 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리부는, 상기 초기값부터 상기 최종값까지 상기 포커스 렌즈를 이동시키며 상기 오토 포커스를 실행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 여부에 대한 판단은,
    상기 초기값과 최종값의 범위 내에 상기 포커스 값의 변곡점이 존재하는지 여부에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 최대 포커스 값의 크기는 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서 크기가 가장 큰 포커스 값이고,
    상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 여부에 대한 판단은,
    상기 초기값과 최종값의 범위 내에서의 상기 최대 포커스 값의 크기가 상기 초기값과 상기 최종값에서의 포커스 값들에 비하여 일정 비율 이상인지 여부에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 최대 포커스 값의 크기는 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서 크기가 가장 큰 포커스 값이고,
    상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 여부에 대한 판단은,
    상기 초기값과 최종값의 범위 내에서의 상기 최대 포커스 값의 크기가 소정의 임계값 이상인지 여부에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 여부에 대한 판단은,
    상기 제1 오토 포커스 시의 씬(scene)에서의 휘도와 상기 제2 오토 포커스 시의 씬(scene)에서의 휘도 간의 차이가 소정의 임계값 이하인지 여부에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  10. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디지털 영상 처리 장치는 반복 오토 포커스(CAF: continuous auto focus) 모드일 때, 상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 기준으로 제2 오토 포커스를 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  11. 오토 포커스(auto focus) 기능을 갖는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법에 있어서,
    제1 오토 포커스 시의 씬(scene)과 제2 오토 포커스 시의 씬(scene) 사이의 변화 정도가 일정 정도 이하인지 판단하는 단계; 및
    상기 변화 정도가 일정 정도 이하일 경우, 상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 중심으로 제2 오토 포커스를 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 오토 포커스를 수행하는 단계는,
    포커스 값의 변곡점이 존재하는지 여부를 판단하는 단계 또는 최대 포커스 값의 크기를 판단하는 단계를 포함하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 오토 포커스 수행 시, 상기 포커스 렌즈는 상기 디지털 영상 처리 장치와 피사체 사이의 거리 및 상기 디지털 영상 처리 장치의 줌 단에 따라 기(旣) 설정된 움직임 범위 내에서 이동하면서 오토 포커스를 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 판단하는 단계 이전에,
    포커스 렌즈가 이동하는 위치의 초기값과 최종값을 연산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 오토 포커스 시의 상기 디지털 영상 처리 장치와 피사체 사이의 거리를 기준으로, 상기 거리보다 먼 거리에서의 포커스 스텝과 상기 거리보다 가까운 거리에서의 포커스 스텝을 각각 상기 초기값과 최종값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 오토 포커스 수행 시, 상기 포커스 렌즈는 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서 이동하면서 오토 포커스를 수행하는 것을 특징으로 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 판단하는 단계는,
    상기 초기값과 최종값의 범위 내에 상기 포커스 값의 변곡점이 존재하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 최대 포커스 값의 크기는 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서 크기가 가장 큰 포커스 값이고,
    상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 판단하는 단계는,
    상기 초기값과 최종값의 범위 내에서의 상기 최대 포커스 값의 크기가 상기 초기값과 상기 최종값에서의 포커스 값들에 비하여 일정 비율 이상인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 최대 포커스 값의 크기는 상기 초기값과 최종값의 범위 내에서 크기가 가장 큰 포커스 값이고,
    상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 판단하는 단계는,
    상기 초기값과 최종값의 범위 내에서의 상기 최대 포커스 값의 크기가 소정의 임계값 이상인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 변화 정도가 상기 일정 정도 이하인지 판단하는 단계는,
    상기 제1 오토 포커스 시의 씬(scene)에서의 휘도와 상기 제2 오토 포커스 시의 씬(scene)에서의 휘도 간의 차이가 소정의 임계값 이하인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 중심으로 제2 오토 포커스를 수행하는 단계는,
    상기 초기값에 해당하는 위치로 포커스 렌즈를 이동하는 단계;
    상기 초기값부터 상기 최종값까지 상기 포커스 렌즈를 이동하면서 포커스 값을 추출하는 단계;
    상기 초기값과 최종값의 범위 내에서의 최대 포커스 값을 연산하는 단계; 및
    상기 최대 포커스 값을 이용하여 상기 제2 오토 포커스를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  21. 제 11 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디지털 영상 처리 장치는 반복 오토 포커스(CAF: continuous auto focus) 모드일 때, 상기 제1 오토 포커스 시 검출한 포커스 위치를 중심으로 제2 오토 포커스를 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  22. 제 11 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체.
KR1020080052233A 2008-06-03 2008-06-03 디지털 영상 처리 장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체 KR101467872B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080052233A KR101467872B1 (ko) 2008-06-03 2008-06-03 디지털 영상 처리 장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080052233A KR101467872B1 (ko) 2008-06-03 2008-06-03 디지털 영상 처리 장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090126068A KR20090126068A (ko) 2009-12-08
KR101467872B1 true KR101467872B1 (ko) 2014-12-02

Family

ID=41687361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080052233A KR101467872B1 (ko) 2008-06-03 2008-06-03 디지털 영상 처리 장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101467872B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160131460A (ko) * 2015-05-07 2016-11-16 한화테크윈 주식회사 자동 초점 조절방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115442512A (zh) * 2021-06-04 2022-12-06 北京小米移动软件有限公司 对焦控制方法、装置、终端及存储介质
CN114245008B (zh) * 2021-12-07 2024-02-20 天地伟业技术有限公司 一种聚焦方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08205017A (ja) * 1995-01-31 1996-08-09 Fuji Photo Film Co Ltd カメラ
JP2003207712A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Fuji Photo Film Co Ltd 合焦装置
JP2005227447A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Nikon Corp オートフォーカスカメラ
KR20070091813A (ko) * 2006-03-07 2007-09-12 삼성전기주식회사 자동초점 수행 방법 및 이를 이용한 자동초점 조정장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08205017A (ja) * 1995-01-31 1996-08-09 Fuji Photo Film Co Ltd カメラ
JP2003207712A (ja) * 2002-01-16 2003-07-25 Fuji Photo Film Co Ltd 合焦装置
JP2005227447A (ja) * 2004-02-12 2005-08-25 Nikon Corp オートフォーカスカメラ
KR20070091813A (ko) * 2006-03-07 2007-09-12 삼성전기주식회사 자동초점 수행 방법 및 이를 이용한 자동초점 조정장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160131460A (ko) * 2015-05-07 2016-11-16 한화테크윈 주식회사 자동 초점 조절방법
KR102350926B1 (ko) 2015-05-07 2022-01-14 한화테크윈 주식회사 자동 초점 조절방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090126068A (ko) 2009-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101510098B1 (ko) 디지털 영상 처리 장치에서 영상의 배경흐림 효과 처리장치 및 방법
US7706674B2 (en) Device and method for controlling flash
JP6936930B2 (ja) 撮像装置および焦点調節方法
KR101446772B1 (ko) 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법
WO2017045558A1 (zh) 景深调节方法、装置及终端
JP2004040712A (ja) 撮像装置
JP2009175478A (ja) 撮像装置、および撮像装置制御方法、並びにコンピュータ・プログラム
US7885527B2 (en) Focusing apparatus and method
JP4645413B2 (ja) 撮像装置
KR101004914B1 (ko) 촬상장치 및 촬상방법
KR20100013705A (ko) 디지털 영상 처리 장치, 그 제어 방법 및 이를 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록 매체
KR101467872B1 (ko) 디지털 영상 처리 장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체
JP2008263478A (ja) 撮像装置
KR101378333B1 (ko) 디지털 영상 처리 장치에서 영상의 배경흐림 효과 처리장치 및 방법
KR101396355B1 (ko) 연사촬영된 영상들을 슬라이드쇼로 보여주는 디지털 영상처리 장치 및 그의 동작 방법
US20110032390A1 (en) Digital photographing apparatus and moving picture capturing method performed by the same
KR20090125602A (ko) 디지털 영상 처리 장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체
KR101396335B1 (ko) 얼굴 인식 장치 및 방법
KR101369752B1 (ko) 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법
KR101427661B1 (ko) 디지털 영상 처리 장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체
KR101445610B1 (ko) 디지털 영상 촬영 장치, 그 제어 방법 및 이를 실행시키기위한 프로그램을 저장한 기록매체
KR101373018B1 (ko) 디지털 영상 처리기에서 저광량 시의 손떨림 방지 장치 및방법
KR101446781B1 (ko) 전자 장치 및 이의 제어 방법
KR101446941B1 (ko) 고속 촬영 시에 영상을 저장하는 장치 및 방법
KR101385963B1 (ko) 칼라 보정 기능을 갖는 이미지 처리 장치 및 칼라 보정방법

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171030

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee