KR101497771B1

KR101497771B1 - 자동 초점 조절 장치 및 연속 자동 초점 조절 방법

Info

Publication number: KR101497771B1
Application number: KR1020120157170A
Authority: KR
Inventors: 최종욱
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2015-03-02
Also published as: KR20140086538A

Abstract

본 발명은 자동 초점 조절 장치 및 연속 자동 초점 조절 방법에 관한 것이다. 본 발명의 하나의 실시예에 따라, SOI 트랜지스터; 및 SOI 트랜지스터의 게이트에 일단이 연결되고 SOI 트랜지스터의 바디에 타단이 연결되어 SOI 트랜지스터와 상보적으로 동작하는 보조 트랜지스터;를 포함하는 트랜지스터 스위치가 제안된다. 또한, RF 스위치가 제안된다.

Description

자동 초점 조절 장치 및 연속 자동 초점 조절 방법{AUTO FOCUS CONTRL APPARATUS AND METHOD FOR AUTO FOCUS CONTROLLING}

본 발명은 자동 초점 조절 장치 및 연속 자동 초점 조절 방법에 관한 것이다. 구체적으로는 영상 프레임의 멀티영역에서 초점 값을 산출하여 비교 판단하는 자동 초점 조절 장치 및 연속 자동 초점 조절 방법에 관한 것이다.

최근 휴대 전화용 카메라의 고급화로 인해, 고화소(5M, 8M 픽셀) 카메라의 채택률이 증가되고 있고, 자동 초점 조절 수준도 FHD(Full HD)급 동영상 CAF(Continuous AF)를 적용하는 추세이다.

종래에, 동영상 촬영 시의 연속 AF(CAF) 수행시 초점 값(Focal Value)의 위치를 찾는 방식은 기준 영역이 화면 중앙 중점방식의 AF 윈도우를 기준으로 AF 필터 값(Filter Value)을 검출하여 장면 변화 감지를 이용하고 그에 따라 CAF를 수행하고 있다.

이러한 기존의 동영상 CAF가 적용된 방식은 동일한 거리상에서의 피사체 변화가 많은 장면(Scene)에서 연속적인 AF 수행으로 녹화시 와블링(Wobbling)의 적절한 제어가 되지 않아 CAF 성능 저하를 초래하고 있다. 즉, 이러한 방식은 동일 거리상에서의 장면 변화 검출시 화면 중앙의 사물의 움직임만으로도 장면 변화 감지가 되고 그에 따라 CAF가 수행되어 와블링(Wobbling) 현상이 심하게 발생될 우려가 있다. 예컨대, 중앙에 위치한 윈도우의 값만 참조하게 되므로, 동일 거리상에서 피사체가 움직이는 경우, 예컨대 자동차 또는/및 사람들이 지나다니는 촬영환경 등에서 장면이 바뀌었다고 판단하고 AF를 수행하게 되고, 이때, 와블링(Wobbling)이 증가되어 동영상 촬영 시 동영상 열화를 초래하는 원인이 된다.

대한민국 공개특허공보 제10-2008-0002693호 (2008년 1월 4일 공개)

전술한 문제를 해결하고자, 영상 프레임의 멀티영역에서 초점 값을 산출하여 비교 판단함으로 보다 안정적이고 정확한 연속 자동초점조절이 가능해지는 기술을 제안하고자 한다.

또한, 또 하나의 목적에 따라, 연속 자동초점조절(CAF) 수행 시 동일 거리상에 대한 장면 변화 감지를 다중 윈도우에 대한 정보를 이용하여 보다 안정적이고 정확하게 처리하게 할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따라, 제어에 따라, 촬영된 영상 프레임의 멀티영역에서의 영상신호로부터 초점 값들을 산출하는 초점 값 산출부; 제어에 따라, 초점 값 산출부에서 산출된 초점 값들을 저장하고, 제어에 따라 이전 오토포커싱된 렌즈위치에서 초점 값 산출부에 의해 산출된 초점 값들을 기준 값으로 설정 저장하는 메모리부; 및 다수 영상 프레임에 걸쳐 초점 값 산출부에서 현재 산출되는 당해 초점 값들을 직전 초점 값들과 비교하여 동영상 촬영 중인 카메라의 이동 중 또는 정지 상태를 판단하고, 정지 상태로 판단된 영상 프레임에서 산출된 현재 초점 값들과 기준 값들을 비교하여 영상 프레임의 장면 변화 여부를 판단하고, 장면의 변화 시 오토포커싱을 수행하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 자동 초점 조절 장치가 제안된다.

이때, 하나의 예에서, 제어부는 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들의 비교 결과 당해 초점 값들이 계속적으로 변하는 경우 카메라의 이동 상태로 판단하여 다시 다수 영상 프레임에 걸쳐 각 영역별로 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들을 비교할 수 있다.

또한, 하나의 예에 따르면, 제어부는 정지 상태로 판단 시 초점 값 산출부에 의해 산출된 멀티영역에서의 현재 초점 값들과 기준 값들을 비교하여 장면의 변화 여부를 감지할 수 있다.

또한, 하나의 예에서, 멀티영역은 영상 프레임 영역 중 중앙영역 및 적어도 하나 이상의 주변영역을 포함할 수 있다.

이때, 적어도 하나 이상의 주변영역은 좌우, 상하 또는 상하좌우 주변영역들일 수 있다.

다음으로, 전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제2 실시예에 따라, 영상 프레임의 멀티영역에서의 초점 값들을 비교하여 동영상 촬영 중인 카메라의 이동 여부를 판단하는 단계; 카메라의 정지 시 멀티영역에서의 초점 값들의 변화로부터 장면 변화 여부를 판단하는 단계; 및 멀티영역에서 장면의 변화가 감지된 경우 새로운 오토포커싱을 수행하는 단계;를 포함하는 연속 자동 초점 조절 방법이 제안된다.

이때, 하나의 예에서, 카메라의 이동 여부를 판단하는 단계 이전에 오토포커싱된 렌즈위치에서 멀티영역의 각 영역별로 초점 값들을 검출하고 해당 영역의 기준 값들로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 장면 변화 여부를 판단하는 단계에서 정지 상태로 판단 시 멀티영역에서의 현재 초점 값들과 기준 값들을 비교하여 장면 변화 여부를 판단할 수 있다.

또한, 하나의 예에서, 카메라의 이동 여부를 판단하는 단계에서는, 다수 영상 프레임에 걸쳐 멀티영역의 각 영역별로 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들을 비교하여, 비교 결과 계속적으로 변하는지 여부로 카메라가 정지 상태인지 판단할 수 있다.

게다가, 이때, 카메라의 이동 여부를 판단하는 단계에서, 비교 결과 계속적으로 변하는 경우 카메라의 이동 상태로 판단하여 다시 다수 영상 프레임에 걸쳐 각 영역별로 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들을 비교할 수 있다.

또한, 하나의 예에서, 장면 변화 여부를 판단하는 단계는: 카메라의 이동 여부의 판단 결과 카메라의 정지 상태로 판단 시 멀티영역에서의 현재 초점 값들을 검출하고, 검출된 현재 초점 값들과 기준 값들을 비교하여 장면이 변화되었는지 판단할 수 있다.

또한, 하나의 예에 따르면, 멀티영역은 영상 프레임 영역 중 중앙영역 및 적어도 하나 이상의 주변영역을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라, 영상 프레임의 멀티영역에서 초점 값을 산출하여 비교 판단함으로 보다 안정적이고 정확한 연속 자동초점조절이 가능질 수 있다.

또한, 연속 자동초점조절(CAF) 수행 시 동일 거리상에 대한 장면 변화 감지를 다중 윈도우에 대한 정보를 이용하여 보다 안정적이고 정확하게 처리하게 할 수 있다.

또한, 하나의 예에 따라, CAF 와블링 시간을 줄여 CAF 성능을 개선시킬 수 있다. 예컨대, 카메라 이동 중 다중 CAF 윈도우의 초점 값을 참조하여 이동여부 체크를 실행하므로 카메라 이동 중에는 AF가 수행되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 카메라 이동 중의 동영상 녹화 시 CAF 와블링(Wobbling)을 최소화하여 양질의 동영상을 얻을 수 있다.

게다가, 다중 배치된 CAF 윈도우의 초점 값을 참조하므로 동일 거리상에서의 피사체의 변화 감지가 되더라도 필요없는 AF를 수행하지 않아 CAF 와블링 시간을 최소화하고 이에 따라 양질의 CAF 동영상을 얻을 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따라 직접적으로 언급되지 않은 다양한 효과들이 본 발명의 실시예들에 따른 다양한 구성들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에 의해 도출될 수 있음은 자명하다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 자동 초점 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 연속 자동 초점 조절 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 연속 자동 초점 조절 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 연속 자동 초점 조절 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 예에 적용되는 영상 프레임의 멀티영역을 개략적으로 나타내는 도면이다.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 본 설명에 있어서, 동일부호는 동일한 구성을 의미하고, 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 이해를 도모하기 위하여 부차적인 설명은 생략될 수도 있다.

본 명세서에서 하나의 구성요소가 다른 구성요소와 연결, 결합 또는 배치 관계에서 '직접'이라는 한정이 없는 이상, '직접 연결, 결합 또는 배치'되는 형태뿐만 아니라 그들 사이에 또 다른 구성요소가 개재됨으로써 연결, 결합 또는 배치되는 형태로도 존재할 수 있다.

본 명세서에 비록 단수적 표현이 기재되어 있을지라도, 발명의 개념에 반하거나 명백히 다르거나 모순되게 해석되지 않는 이상 복수의 구성 전체를 대표하는 개념으로 사용될 수 있음에 유의하여야 한다. 본 명세서에서 '포함하는', '갖는', '구비하는', '포함하여 이루어지는' 등의 기재는 하나 또는 그 이상의 다른 구성요소 또는 그들의 조합의 존재 또는 부가 가능성이 있는 것으로 이해되어야 한다.

우선, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동 초점 조절 장치를 도면을 참조하여 구체적으로 살펴볼 것이다. 이때, 참조되는 도면에 기재되지 않은 도면부호는 동일한 구성을 나타내는 다른 도면에서의 도면부호일 수 있다. 또한, 본 실시예에서 설명되지 않은 사항일지라도 다음의 제2 실시예에 따른 연속 자동 초점 조절 방법의 실시예에서 설명된 내용이 본 발명에 따른 제1 실시예들의 일부로서 참조될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 자동 초점 조절 장치는 촬영장치에 적용되는 것으로, 예컨대, 동영상 촬영이 가능한 촬영장치에 적용될 수 있다. 예컨대, 비디오카메라, 디지털카메라, 모바일 카메라 등에 적용될 수 있으며, 예컨대 모바일 기기에 장착되는 카메라에 적용될 수 있다. 또한, 도시되지 않았으나, 본 발명에 따른 자동초점 조절장치가 적용되는 촬영장치는 촬상렌즈, 촬상소자, 화상신호 생성부, 화상신호 처리부, 표시부 등을 더 포함할 수 있으며, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 자동 초점 조절 장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이고, 도 5는 본 발명의 하나의 예에 적용되는 영상 프레임의 멀티영역을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 하나의 예에 따른 자동 초점 조절 장치는 초점 값 산출부(10), 메모리부(30) 및 제어부(50)를 포함하고 있다. 도시되지 않았으나, 초점렌즈, 초점렌즈를 구동하기 위한 초점렌즈 구동부, 초점렌즈의 위치를 검출하는 렌즈위치 검출부 등이 더 포함될 수 있을 것이다. 기타 자동초점조절의 위한 자명한 구성들이 본 발명의 개념에 반하지 않는 한 더 포함될 수 있다. 이하에서는, 본 발명에 따른 특징적 기능을 수행하는 구성들 위주로 설명될 것이지만, 본 발명에 따른 자동 초점 조절 장치의 구성에 이에 한정되지는 않는다.

구체적으로 살펴보면, 도 1에서, 초점 값 산출부(10)는 제어부(50)의 제어에 따라, 촬영된 영상 프레임의 멀티영역에서의 영상신호로부터 초점 값(Focal Value)들을 산출한다. 초점 값 산출부(10)는 영상 프레임 내에 정의된 특정 영역 내의 화상 신호의 고주파 성분들을 필터링하여, 콘트라스트에 해당하는 값 또는 평가치를 산출하는데, 이때, 산출되는 값 또는 평가치가 초점 값(Focal Value)이 된다. 이때, 초점 값이 높아질수록 인-포커스에 가까워지는 것을 의미하고, 특정 영역에서 콘트라스트 값, 즉 초점 값이 최대인 지점이 초점이 형성되는 지점이 된다. 따라서, 초점 값을 이용한 오토포커싱에서는 초점 값이 최대, 즉 피크가 되는 피크 지점을 찾고, 제어부(50)의 제어에 따라 초점렌즈 구동부(도시되지 않음)가 초점렌즈(도시되지 않음)를 구동시켜 해당 피크지점에 초점렌즈를 위치시킴으로써 오토포커싱이 이루어지게 된다. 초점렌즈가 이동함에 따라 초점 값들이 달라지는데, 예컨대 초점위치에 가까워질수록 초점 값들이 점차 증대하며 피크점을 향해 올라가는 모습을 나타내고, 초점위치를 지나면서 피크점에서 점차 내려오는 모습을 나타내게 된다. 따라서, 초점렌즈의 이동에 따라 초점 값 산출부(10)에서 산출되는 초점 값들의 변화가 변곡점을 이루는 지점, 즉 초점위치에 해당하는 피크지점을 찾을 수 있다.

초점 값 산출부(10)는 제어부(50)의 제어에 따라 초점렌즈의 특정 위치에 상응하는 초점 값을 산출할 수 있다. 이때, 초점 값은 특정 지점의 다수 픽셀들에서의 콘트라스트에 해당하는 값 또는 평가치들의 평균값일 수 있다. 본 실시예에서는 영상 프레임, 즉 영상 프레임의 멀티영역, 즉 다수 영역에서 초점 값들이 산출된다. 이때, 각 영역에서 하나의 특정지점에 해당하는 초점 값을 산출할 수도 있으나, 각 영역 내에서 다수의 특정지점들에 대한 초점 값들을 산출할 수 있다.

예컨대, 하나의 예에서, 영상 프레임의 멀티영역(또는 다중 윈도우)은 영상 프레임 영역 중 중앙영역 및 적어도 하나 이상의 주변영역을 포함할 수 있다. 예컨대, 이때, 적어도 하나 이상의 주변영역은 좌우, 상하 또는 상하좌우 주변영역들일 수 있다. 예컨대, 도 5에서, 중앙영역(W1)과 좌측 주변영역(W2) 및 우측 주변영역(W3)이 멀티영역으로 설정된 것이 나타나 있다.

초점 값을 비교하는 기준 영역이 종래와 달리 중앙뿐만 아니라, 적어도 하나 이상의 주변, 예컨대 좌우, 상하 또는 상하좌우에 초점 값 산출 기준영역(또는 윈도우)을 배치함으로써, 보다 정확한 카메라의 이동 판단과 장면변화 여부 판단이 이루어질 수 있다.

다음으로, 도 1을 참조하면, 메모리부(30)는 제어부(50)의 제어에 따라, 초점 값 산출부(10)에서 산출된 초점 값들을 저장한다. 또한, 메모리부(30)는 제어부(50)의 제어에 따라 이전 오토포커싱된 렌즈위치에서 초점 값 산출부(10)에 의해 산출된 초점 값들을 기준 값으로 설정 저장할 수 있다. 또한, 메모리부(30)는 초점 값이 최대인 피크 지점 정보를 함께 저장할 수 있다. 이때, 피크 지점 정보는 초점렌즈 구동부(도시되지 않음)에 의한 초점렌즈의 이동에 따라 초점 값 산출부(10)에서 산출되는 초점 값이 최대가 되는 지점에 해당하는 초점렌즈의 위치를 렌즈위치 검출부(도시되지 않음)에서 검출하여 얻을 수 있다.

다음으로, 도 1을 참조하여 제어부(50)를 살펴본다. 제어부(50)는 초점 값 산출부(10) 및 메모리부(30)를 제어할 수 있다. 제어부(50)는 다수 영상 프레임에 걸쳐 초점 값 산출부(10)에서 현재 산출되는 당해 초점 값들을 직전 초점 값들과 비교한다. 이때, 당해 초점 값들은 현재의 영상 프레임의 멀티영역에서 산출된 것이고, 직전 초점 값들은 초점 값들을 산출하는 프레임 간격을 기준으로 직전 영상 프레임의 멀티영역에서 산출된 초점 값들을 의미한다. 또한, 이때, 다수 영상 프레임은 카메라의 이동 여부를 판단하기 위한 것으로 예컨대 수 프레임일 수 있다. 초점 값들의 비교를 통해 카메라의 이동 여부를 판단하기 위해서는 장면 변화 여부를 구분하는 경우와 달리 단순히 2개의 프레임의 비교만으로 부족할 수 있다. 따라서, 적정한 수만큼, 예컨대 4 ~ 6개 정도(이에 한정되지 않음)의 영상 프레임에 대한 초점 값들의 변화를 검출하여 판단할 필요가 있다. 통상, 카메라의 이동은 다수 프레임 동안 불규칙적이고 계속적인 초점 값의 변화를 수반하므로, 다수의 영상 프레임의 멀티영역에서의 계속적인 초점 값들의 변화로부터 카메라의 이동 여부를 판단할 수 있다. 이때, 다수의 영상 프레임은 연속적인 다수의 영상 프레임일 수도 있고, 또는 일정 간격의 다수의 영상 프레임일 수도 있다. 고화질 동영상의 경우 초당 30 프레임이 생성되므로, 예컨대 2 ~ 3 프레임 간격(이에 한정되지 않음)으로 다수의 영상 프레임의 멀티영역에 대한 초점 값들을 산출하도록 제어할 수도 있다.

이때, 제어부(50)는 당해 초점 값들을 직전 초점 값들과 비교하여 동영상 촬영 중인 카메라의 이동 또는 정지 상태를 판단할 수 있다.

예컨대, 하나의 예에서, 제어부(50)는 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들의 비교 결과 당해 초점 값들이 계속적으로 변하는 경우 카메라의 이동 상태로 판단할 수 있다. 이때, 카메라의 이동 상태로 판단된 경우, 다시 다수 영상 프레임에 걸쳐 각 영역별로 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들을 비교할 수 있다.

계속하여, 도 1의 제어부(50)는 당해 초점 값들을 직전 초점 값들과 비교한 결과 카메라의 정지 상태로 판단되면, 해당 영상 프레임에서 산출된 현재 초점 값들과 예컨대, 메모리부(30)에 저장된 대응하는 영역에서의 기준 값들을 비교하여 해당 영상 프레임의 장면(Scene) 변화 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 이때, 장면 변화 여부의 판단은 카메라 이동여부의 판단과 달리 다수 영상 프레임에 걸쳐 초점 값들의 변화를 비교하는 것이 아니라 2개의 영상 프레임을 비교함으로써 이루어질 수 있다.

예컨대, 하나의 예에서, 제어부(50)는 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들의 비교 결과 카메라의 정지 상태로 판단 시, 해당 영상 프레임에 대한 초점 값 산출부(10)에 의해 산출된 멀티영역에서의 현재 초점 값들과 상응하는 영역에서의 기준 값들을 비교함으로써 해당 영상 프레임에서의 장면의 변화 여부를 감지할 수 있다.

계속하여, 도 1의 제어부(50)는 해당 영상 프레임에서 장면의 변화 시 예컨대 도시되지 안았으나 초점렌즈 구동부를 제어하여 오토포커싱을 수행하도록 할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 연속 자동 초점 조절 방법을 참조하여 구체적으로 살펴본다. 이때, 전술한 제1 실시예에 따른 자동 초점 조절 장치 및 도 1 및 5가 참조될 것이고, 이에 따라 중복되는 설명들은 생략될 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 연속 자동 초점 조절 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 연속 자동 초점 조절 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 연속 자동 초점 조절 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

도 2 내지 4를 참조하면, 하나의 예에 따른 연속 자동 초점 조절 방법은 카메라 이동여부 판단 단계(S100), 장면변화여부 판단단계(S300) 및 오토포커싱 수행단계(S500)를 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 도 3 및 4를 참조하면, 카메라 이동여부 판단 단계(S100) 이전에 기준 값들을 설정 저장하는 단계(S50)를 포함하는 이전 오토포커싱 수행단계가 더 포함될 수 있다.

먼저, 도 3 내지 4를 참조하여, 이전 오토포커싱 수행단계를 살펴본다. 예컨대, 이전 오토포커싱(AF)이 최초 오토포커싱(AF)인 경우, 연속AF(CAF : Continuous Auto Focus) 개시, 노멀 AF 개시, 피크 지점 검색 및 이동, 그리고 기준 값 저장 과정을 포함할 수 있다. 도 3에는 기준 값 저장 단계(S50)만 도시되고 있고, 도 4에서는 노멀 AF 개시(S10) 및 기준 값 저장(S50) 과정이 도시되고 있다. 이때, 노멀 AF 개시(S10)는 최초 오토포커싱 시에는 전 범위에서 수행될 수 있고, 본 발명에서와 같은 오토포커싱의 경우에 해당하는 이전 오토포커싱이라면, 노멀 AF 개시단계(S10)가 수행되지 않고 영상 프레임의 멀티영역에서 오토포커싱이 개시될 것이다. 도 4에서, 오토포커싱(AF) 수행 단계(S500) 이후에 노멀 AF 개시 단계(S10)가 아닌 기준 값 저장 단계(S50)로 피드백되는 것으로부터 알 수 있다. 피크 지점 검색 및 피크 지점으로의 초점렌즈 이동은 전술한 제1 실시예에서의 설명을 참조하기로 한다. 다음으로, 도 3 및 4에서 기준 값 저장 단계(S50)에서는 종래와 달리 오토포커싱에 따라 피크지점에서의 영상 프레임의 멀티영역에 대한 초점 값들이 산출되고, 그 값들이 향후 장면 변화여부를 판단하기 위한 기준 값으로 설정되어 저장된다.

즉, 하나의 예에서, 도 3 및 4를 참조하면, 카메라 이동 여부 판단 단계(S100) 이전에 기준 값들을 설정 저장하는 단계(S50)에서, 오토포커싱된 렌즈위치에서 멀티영역의 각 영역별로 초점 값들을 해당 영역의 기준 값들로 설정 저장할 수 있다. 예컨대, 이때, 카메라 이동 여부 판단 단계(S100) 이전에 오토포커싱된 렌즈위치에서 멀티영역의 각 영역별로 초점 값들을 검출하고 검출된 당해 초점값들을 해당 영역의 기준 값들로 설정 저장할 수 있다.

이제, 도 2 내지 4를 참조하여, 카메라 이동 여부 판단 단계(S100)를 살펴보면, 본 단계에서는 영상 프레임의 멀티영역에서의 초점 값들이 비교되고 이에 따라 동영상 촬영 중인 카메라의 이동 여부가 판단될 수 있다.

이때, 하나의 예에 따르면, 영상 프레임의 멀티영역은 영상 프레임 영역 중 중앙영역 및 적어도 하나 이상의 주변영역을 포함할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나 이상의 주변영역은 좌우, 상하 또는 상하좌우 주변영역들일 수 있다. 도 5에서는 하나의 중앙영역인 중앙윈도우(W1)과 좌우 주변영역(W2, W3)이 초점 값들이 비교되는 기준영역으로 도시되고 있다.

또한, 도 2 내지 4에서, 하나의 예에 따르면, 카메라 이동 여부 판단 단계(S100)에서는, 다수 영상 프레임에 걸쳐 멀티영역의 각 영역별로 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들이 비교된다. 이때 비교 결과, 초점 값들이 계속적으로 변하는지 여부로 카메라가 정지 상태인지 판단할 수 있다. 도 4에서는 멀티영역으로 W1, W2, W3의 세 영역이 도시되고 있고, 예컨대 도 5의 중앙윈도우(W1)과 좌우 주변영역(W2, W3)에 해당될 수 있다. 도 4에서 각 영역별 카메라의 이동여부 판단(S110, S130, S150)은 순차로 이루어지는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고, 각 영역별 카메라의 이동여부 판단(S110, S130, S150)이 동시에 이루어질 수 있다. 다만, 이 경우에도 각 영역별 카메라의 이동여부 판단(S110, S130, S150)의 결과가 모두 카메라가 정지 중으로 판단된 경우에 해당 영상 프레임의 멀티영역에서의 현재 초점 값들을 저장하는 단계(S310)로 진행될 수 있다.

이때, 당해 초점 값들은 현재의 영상 프레임의 멀티영역에서 산출된 것이고, 직전 초점 값들은 초점 값들을 산출하는 프레임 간격을 기준으로 직전 영상 프레임의 멀티영역에서 산출된 초점 값들을 의미한다. 통상, 카메라의 이동은 다수 프레임 동안 불규칙적이고 계속적인 초점 값의 변화를 수반하므로, 다수의 영상 프레임의 멀티영역에서의 계속적인 초점 값들의 변화로부터 카메라의 이동 여부를 판단할 수 있다.

예컨대, 초점 값의 비, 즉, 직전 초점 값에 대한 당해 초점 값의 비가 소정의 임계치를 내에 있는 경우 변화가 없는 것으로 판단하고 임계치를 벗어나는 경우 초점 값이 변화되어 카메라가 이동하는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 단순히 2개의 영상 프레임만을 가지고 판단할 것이 아니고 예컨대 다수의 프레임에서의 계속적인 변화가 생기는지 여부로 카메라의 이동을 판단할 것이다.

게다가, 도 4를 참조하면, 하나의 예에서, 카메라 이동 여부 판단 단계(S100)에서, 각 영역별로 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들의 비교 결과 초점 값들이 계속적으로 변하는 경우 카메라의 이동 상태로 판단하여 다시 다수 영상 프레임에 걸쳐 각 영역별로 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들을 비교할 수 있다. 도 4에서 각 영역별 카메라 이동 상태 판단(S110, S130, S150)에 따라 이동 중으로 판단된 경우 다시 각 영역별로 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들을 비교하기 위해 피드백되고 있다.

다음으로, 도 2 내지 4를 참조하면, 장면 변화 여부 판단 단계(S300)에서는 카메라 이동 여부 판단 단계(S100)에서 카메라의 정지로 판단 시, 해당 시점의 영상 프레임의 멀티영역에서의 초점 값들의 변화로부터 장면 변화 여부를 판단한다. 예컨대, 장면변화여부의 판단은 카메라 이동여부의 판단과 달리 다수 영상 프레임에 걸쳐 초점 값들의 변화를 비교하는 것이 아니라 2개의 영상 프레임을 비교함으로써 이루어질 수 있다. 이때, 2개의 영상 프레임은 연속된 프레임에 대한 비교도 가능은 하나, 모든 프레임에서 비교가 수행되면 계속적인 오토포커싱의 진행에 따라 와블링이 더 생기거나 오토포커싱 속도가 늦어질 수 있으므로, 수 프레임의 간격으로 2개 프레임에 대해 비교할 수 있을 것이다. 예컨대, 카메라 이동여부 판단 시 다수 프레임에 대해 초점 값을 비교하였으므로, 이때의 처음과 마지막 프레임의 간격이 장명 변화 판단단계(S300)의 2개의 영상 프레임의 간격이 될 수 있다.

또한, 도 3 및 4를 참조하면, 하나의 예에서, 장면 변화 여부를 판단하는 단계(S300)에서는 카메라의 이동 여부의 판단 결과 카메라의 정지 상태로 판단 시 영상 프레임의 멀티영역에서의 현재 초점 값들과 기준 값들을 비교하여 장면이 변화되었는지 판단할 수 있다(S330). 예컨대, 하나의 예에서, 영상 프레임의 멀티영역에서의 현재 초점 값들을 산출하고(S310), 산출된 현재 초점 값들과 기준 값들을 비교하여 장면이 변화되었는지 판단할 수 있다(S330). 이때, 영상 프레임의 멀티영역에서 산출된 현재 초점 값들은 저장될 수 있다. 이때, 현재 초점 값들과 비교되는 기준 값들은 도 3 및 4에 도시된 기준 값 저장단계(S50)에서 저장된 값들이다.

다음으로, 도 2 내지 4를 참조하면, 오토포커싱 수행 단계(S500)에서는 영상 프레임의 멀티영역에서 장면의 변화가 감지된 경우 새로운 오토포커싱을 수행한다. 예컨대, 도 4를 참조하면, 프리-스캔을 수행하고, 프리-스캔을 통해 산출되는 초점 값들로부터 피크 지점을 검출하여 스캔 방향을 설정할 수 있다(S510). 스캔 방향이 설정되면 예컨대 저속으로 오토포커싱(AF)이 개시되게 된다(S530). 오토포커싱을 통해 피크지점에 도달한 경우에는 해당 지점에서 멀티영역에서 초점 값을 찾아 다음의 오토포커싱 단계를 위한 기준 값으로 설정 저장된다(S50).

이상에서, 전술한 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니라 본 발명에 대한 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 이해를 돕기 위해 예시적으로 설명된 것이다. 또한, 전술한 구성들의 다양한 조합에 따른 실시예들이 앞선 구체적인 설명들로부터 당업자에게 자명하게 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 범위는 특허청구범위에 기재된 발명에 따라 해석되어야 하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변경, 대안, 균등물들을 포함하고 있다.

10 : 초점 값 산출부 30 : 메모리부
50 : 제어부

Claims

제어에 따라, 촬영된 영상 프레임의 멀티영역에서의 영상신호로부터 초점 값들을 산출하는 초점 값 산출부;
제어에 따라, 상기 초점 값 산출부에서 산출된 상기 초점 값들을 저장하고, 제어에 따라 이전 오토포커싱된 렌즈위치에서 상기 초점 값 산출부에 의해 산출된 초점 값들을 기준 값들로 설정 저장하는 메모리부; 및
다수 영상 프레임에 걸쳐 상기 초점 값 산출부에서 현재 산출되는 당해 초점 값들을 직전 초점 값들과 비교하여 동영상 촬영 중인 카메라의 이동 또는 정지 상태를 판단하고, 상기 정지 상태로 판단된 상기 영상 프레임에서 산출된 현재 초점 값들과 상기 기준 값들을 비교하여 상기 영상 프레임의 장면 변화 여부를 판단하고, 상기 장면의 변화 시 오토포커싱을 수행하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 자동 초점 조절 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 상기 직전 초점 값들에 대한 상기 당해 초점 값들의 비교 결과 상기 당해 초점 값들이 계속적으로 변하는 경우 상기 카메라의 이동 상태로 판단하여 다시 다수 영상 프레임에 걸쳐 상기 각 영역별로 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들을 비교하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 상기 정지 상태로 판단 시 상기 초점 값 산출부에 의해 산출된 상기 멀티영역에서의 현재 초점 값들과 상기 기준 값들을 비교하여 상기 장면의 변화 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.
청구항 1 내지 3 중의 어느 하나에 있어서,
상기 멀티영역은 상기 영상 프레임 영역 중 중앙영역 및 적어도 하나 이상의 주변영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 주변영역은 좌우, 상하 또는 상하좌우 주변영역들인 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.
오토포커싱 수행된 렌즈위치에서 촬영된 영상 프레임의 멀티영역의 각 영역별로 초점 값들을 해당 영역의 기준 값들로 설정 저장하는 단계;
상기 오토포커싱 수행된 시점 이후 촬영된 상기 영상 프레임의 상기 멀티영역에서의 초점 값들을 비교하여 동영상 촬영 중인 카메라의 이동 여부를 판단하는 단계;
상기 카메라의 정지 시 상기 멀티영역에서의 현재 초점 값들과 상기 기준 값들을 비교하여 장면 변화 여부를 판단하는 단계; 및
상기 멀티영역에서 상기 장면의 변화가 감지된 경우 새로운 오토포커싱을 수행하는 단계;를 포함하는 연속 자동 초점 조절 방법.
삭제
오토포커싱 수행된 렌즈위치에서 촬영된 영상 프레임의 멀티영역의 각 영역별로 초점 값들을 해당 영역의 기준 값들로 설정 저장하는 단계;
상기 오토포커싱 수행된 시점 이후 촬영된 상기 영상 프레임의 상기 멀티영역에서의 초점 값들을 비교하여 동영상 촬영 중인 카메라의 이동 여부를 판단하는 단계;
상기 카메라의 정지 시 상기 멀티영역에서의 초점 값들의 변화로부터 장면 변화 여부를 판단하는 단계; 및
상기 멀티영역에서 상기 장면의 변화가 감지된 경우 새로운 오토포커싱을 수행하는 단계;를 포함하고,
상기 카메라의 이동 여부를 판단하는 단계에서는, 다수 영상 프레임에 걸쳐 상기 멀티영역의 각 영역별로 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들을 비교하여, 비교 결과 계속적으로 변하는지 여부로 상기 카메라가 정지 상태인지 판단하는 것을 특징으로 하는 연속 자동 초점 조절 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 카메라의 이동 여부를 판단하는 단계에서, 상기 비교 결과 계속적으로 변하는 경우 상기 카메라의 이동 상태로 판단하여 다시 다수 영상 프레임에 걸쳐 상기 각 영역별로 직전 초점 값들에 대한 당해 초점 값들을 비교하는 것을 특징으로 하는 연속 자동 초점 조절 방법.
청구항 8 또는 9에 있어서,
상기 장면 변화 여부를 판단하는 단계에서는, 상기 카메라의 이동 여부의 판단 결과 상기 카메라의 정지 상태로 판단 시 상기 멀티영역에서의 현재 초점 값들을 검출하고, 검출된 상기 현재 초점 값들과 상기 기준 값들을 비교하여 상기 장면의 변화 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 연속 자동 초점 조절 방법.
청구항 6, 8, 9 중의 어느 하나에 있어서,
상기 멀티영역은 상기 영상 프레임 영역 중 중앙영역 및 적어도 하나 이상의 주변영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 자동 초점 조절 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 주변영역은 좌우, 상하 또는 상하좌우 주변영역들인 것을 특징으로 하는 연속 자동 초점 조절 방법.