KR101528860B1 - 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법 및 장치 - Google Patents

디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 흔들림 보정 방법은 디지털 촬영 장치를 파지하고 있는 상태에서의 흔들림에 대해서는 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키고, 피사체의 흔들림에 대해서는 실시간으로 촬상면으로 들어오는 피사체의 정보를 해석하여 피사체의 움직임에 대해서 광학식 흔들림 보정 부재 또는 디지털 이미지 안정화 수단을 통해 피사체의 움직임을 보정해 줌으로써 피사체 중심의 안정화된 이미지를 촬영할 수 있다.
흔들림, 보정, 피사체

Description

디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법 및 장치{Method and apparatus for correcting a shakiness in digital photographing apparatus}
본 발명은 디지털 촬영 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 디지털 촬영 장치에서의 흔들림을 보정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 카메라를 이용하여 소정 이미지를 촬영하는 동안에, 상기 카메라에는 손 또는 몸의 떨림, 손 또는 몸의 이동 등과 같은 움직임이 전달되며 전달된 움직임으로 인해 촬영된 이미지는 선명하지 못하고 흐리게 촬영된다. 카메라의 움직임의 종류는 통상적으로 2가지로 표현될 수 있다.
제1 움직임 종류는 카메라의 렌즈 축 상에서 위-아래로 움직이는 것이며, 제2 움직임 종류는 카메라의 렌즈 축 상에서 좌-우로 움직이는 것이다. 상기 위-아래의 움직임을 피칭(pitching)이라고 언급하며, 상기 좌-우의 움직임을 요잉(yawing)이라고 언급한다. 사용자가 상기 카메라의 셔터 버튼을 눌러 소정의 이미지를 촬영할 때마다, 상기 카메라에 피칭 또는 요잉의 움직임이 발생한다.
이러한 카메라의 움직임을 보정하기 위해 종래기술은 손떨림 보정 기능, 예를 들면 OIS(Optical Image Stabilizer), DIS(Digital Image Stabilizer), EIS(Eletronic Image Stabilizer) 등을 사용하여 렌즈 이동 또는 CCD 이동, 또는 디지털 이미지 보정을 사용하여 손떨림에 대응하여 보다 안정화된 영상을 획득하였다. 대표적인 손떨림 보정 기술인 OIS는 두가지 방식이 있다. 먼저, CCD 시프트 방식은 손떨림에 따라 발생하는 상의 움직임을 따라가며 CCD가 따라 움직인다. 즉, 손떨림의 방향과 반대로 CCD가 움직여 줌으로써, CCD에 맺히게 되는 상은 항상 그 자리를 유지할 수 있도록 하는 것이다. 다음으로, 렌즈 시프트 방식은 CCD와 기본원리는 동일하고, 카메라의 흔들림으로 상이 정확한 장소를 빗나가는 경우 교정렌즈가 움직여 상을 바로 잡는 것이다. 디지털 이미지 보정 방식의 한 가지는 ISO를 바꿔가며 자동으로 2번 촬영을 한다. 즉 높은 ISO로 흔들리지 않게 찍은 사진에서 찍은 영상(피사체의 형태 정보)과 낮은 ISO에서 적은 노이즈를 가지는 영상(색상정보)을 합성하는 것이다.
하지만, 전술한 손떨림 보정 방식들은 사용자의 손떨림에 의한 카메라의 움직임에 대해서는 보정을 하지만, 노광시간에 피사체가 움직인다면 촬영된 이미지는 실패할 수 밖에 없는 문제점을 여전히 가지고 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 디지털 촬영 장치를 파지하고 있는 상태에서의 흔들림에 대해서 손떨림 보정 부재를 동작시키고, 피사체의 흔들림에 대해서는 실시간으로 촬상면을 통해 들어오는 피사체 정보를 이용하여 피사체의 흔들림을 보정할 수 있는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시킬 수 있는 프로그램을 기록한 기록매체를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법은 디지털 촬영 장치에 구비된 관성 센서로부터 흔들림을 감지하여 제1 흔들림 값을 계산하는 단계; 상기 계산한 제1 흔들림 값과 소정의 임계값을 비교하고, 상기 제1 흔들림 값이 상기 임계값 이상인 경우, 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키는 단계; 상기 디지털 촬영 장치의 촬상소자를 통해 입력된 피사체의 영상의 에지 성분을 검출하고, 상기 입력된 영상의 연속하는 프레임의 에지 값의 차이값으로부터 제2 흔들림 값을 계산하는 단계; 및 상기 제2 흔들림 값과 상기 제1 흔들림 값을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 광학식 흔들림 보정 부재 또는 상기 입력된 영상을 이용하여 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 제어하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 방법은 상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값 이상인 경우, 상기 제2 흔들림 값에 따라 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 상기 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 방법은 상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값 이상인 경우, 상기 제2 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상을 기초로 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 방법은 상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값보다 작은 경우, 상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 상기 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 방법은 상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값보다 작은 경우, 상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상을 기초로 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광학식 흔들림 보정 부재는 렌즈 또는 촬상 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 영상은 상기 디지털 촬영 장치의 촬상소자의 노광시간 동안 입력된 피사체의 영상인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 관성 센서는 가속도 센서, 각속도 센서, 각가속도 센서 및 충격량 센서 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제2 흔들림 값 또는 상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상의 연속하는 프레임들 중 중간 프레임의 영상을 선택함으로써 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제2 흔들림 값 또는 상기 제1 흔들림 값에 따라 높은 ISO 값과 낮은 ISO 값으로 획득한 영상들을 합성함으로써 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 장치는 디지털 촬영 장치에 구비된 관성 센서로부터 흔들림을 감지하여 제1 흔들림 값을 계산하는 제1 흔들림 계산부; 상기 디지털 촬영 장치의 촬상소자를 통해 입력된 피사체의 영상의 에지 성분을 검출하는 에지 검출부; 상기 입력된 영상의 연속하는 프레임의 에지 값이 차이값으로부터 제2 흔들림 값을 계산하는 제2 흔들림 값 계산부; 및 상기 계산한 제1 흔들림 값과 소정의 임계값을 비교하고, 상기 제1 흔들림 값이 임계값 이상인 경우, 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키고, 상기 제2 흔들림 값과 상기 제1 흔들림 값을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 광학식 흔들림 보정 부재 또는 상기 입력된 영상을 이용하여 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값 이상인 경우, 상기 제2 흔들림 값에 따라 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 상기 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 장치는 상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값 이상인 경우, 상기 제2 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상을 기초로 상기 피사체의 흔들림 을 보정하는 이미지 보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값보다 작은 경우, 상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 상기 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 장치는 상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값보다 작은 경우, 상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상을 기초로 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 이미지 보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 광학식 흔들림 보정 부재는 렌즈 또는 촬상 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제어부는 상기 렌즈 또는 상기 촬상 소자를 구동시키기 위해 광학 구동부 또는 촬상 소자 제어부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 관성 센서는 가속도 센서, 각속도 센서, 각가속도 센서 및 충격량 센서 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 이미지 보정부는 상기 제2 흔들림 값 또는 상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상의 연속하는 프레임들 중 중간 프레임의 영상을 선택하거나, 상기 제2 흔들림 값 또는 상기 제1 흔들림 값에 따라 높은 ISO 값과 낮은 ISO 값으로 획득한 영상들을 합성함으로써 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 포함 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법은 디지털 촬영 장치를 파지하고 있는 상태에서의 흔들림에 대해서는 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키고, 피사체의 흔들림에 대해서는 실시간으로 촬상면으로 들어오는 피사체의 정보를 해석하여 피사체의 움직임에 대해서 광학식 흔들림 보정 부재 또는 디지털 이미지 안정화 수단을 통해 피사체의 움직임을 보정해 줌으로써 피사체 중심의 안정화된 이미지를 촬영할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 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 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치(100)의 블록도이다. 또한, 도 1과 함께 설명할 도 2는 상기 디지털 촬영 장치의 디지털 신호 처리부(70)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1에 도시된 바에 따르면, 디지털 촬영 장치(100)는 광학부(10), 광학 구동부(11), 촬상소자(15), 촬상소자 제어부(16), 관성 센서(17), 조작부(20), 프로그램 저장부(30), 버퍼 저장부(40), 데이터 저장부(50), 표시 제어부(60), 데이터 구동부(61), 주사 구동부(63), 표시부(65) 및 디지털 신호 처리부(DSP, 70)를 포함한다.
광학부(10)는 피사체로부터의 광학 신호가 입력되어 촬상 소자(13)로 제공한다. 광학부(10)는 초점 거리(focal length)에 따라 화각이 좁아지거나 또는 넓어지도록 제어하는 줌 렌즈 및 피사체의 초점을 맞추는 포커스 렌즈 등 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 광학부(10)는 광량을 조절하는 조리개를 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 광학부(10)는 카메라의 흔들림에 보정할 수 있는 보정 렌즈군을 더 포함한다.
광학 구동부(11)는 렌즈의 위치, 조리개의 개폐 등을 조절한다. 렌즈의 위치를 이동시켜 초점을 맞출 수 있다. 또한, 조리개의 개폐를 조절하여 광량을 조절할 수 있다. 실시간으로 입력되는 영상 신호에 의해 자동으로 생성되는 제어 신호 또는 사용자의 조작에 의해 수동으로 입력되는 제어 신호에 따라 광학 구동부(11)가 광학부(10)를 제어할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서, 광학 구동부(11)는 도 2에 도시된 디지털 신호 처리부(70)의 제어에 따라 렌즈의 위치를 흔들림 방향 및 정도에 따라 조절하는 구동 신호를 통해 광학부(10)의 렌즈의 위치를 구동시킨다.
광학부(10)를 투과한 광학 신호는 촬상 소자(15)의 수광면에 이르러 피사체 의 상을 결상한다. 촬상 소자(15)는 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CIS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor) 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 촬상소자(15)는 촬상소자 제어부(16)에 의해 감도 등이 조절될 수 있다. 촬상소자 제어부(16)도 실시간으로 입력되는 영상 신호에 의해 자동으로 생성되는 제어 신호 또는 사용자의 조작에 의해 수동으로 입력되는 제어 신호에 따라 촬상소자(15)를 제어할 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 광학식 흔들림 보정 부재는 촬상 소자(15)일 수 있으며, 디지털 신호 처리부(70)의 제어에 따라 촬상 소자 제어부(16)는 흔들림의 방향 또는 정도에 따라 촬상 소자(15)의 위치를 움직여서 흔들림을 보정할 수 있다.
관성 센서(17)는 디지털 촬영 장치(100)에 구비되어 있으며, 사용자의 파지에 의한 손떨림 등의 움직임을 감지하고, 감지한 신호를 디지털 신호 처리부(70)에 제공한다. 여기서, 관성 센서(17)는 가속도 센서, 각속도 센서, 각가속도 센서, 충격량 센서 등을 포함한다. 또한, 디지털 촬영 장치(100)의 움직임을 감지하기 위해 다른 종류의 센서가 사용될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다. 한편, 본 발명이 적용되는 분야에 따라 각속도 센서, 가속도 센서, 각가속도 센서 및 충격량 센서는 디지털 촬영 장치(100)의 광학부(10), 즉 렌즈를 중심으로 앞뒤 방향의 1축, 좌우 방향의 2축 또는 위아래 방향의 3축 중 적어도 어느 한 축 이상의 가속도, 각속도, 각가속도 또는 충격량을 감지한다. 예를 들면 가속도 센서는 물체에 작용하는 가속력, 진동력 및 충격력 등의 동적 힘을 순간적으로 감지하고, 각속도 센서는 자이로 센서로도 언급되며, 진동 수정음차를 이용하여 각속도를 감지한 다.
조작부(20)는 사용자 등의 외부로부터의 제어 신호를 입력할 수 있는 곳이다. 조작부(20)는 정해진 시간 동안 촬상 소자(15)를 빛에 노출하여 사진을 촬영하는 셔터-릴리즈 신호를 입력하는 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. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 사용자는 조작부(20)를 통해 움직임 보정 모드 또는 손떨림 방지 모드를 선택하여 디지털 촬영 장치의 움직임 또는 피사체의 움직임을 보정해 줄 수 있다.
조작부(20)는 상기와 같이 다양한 버튼의 형태를 가질 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 키보드, 터치 패드, 터치 스크린, 리모트 컨트롤러 등과 같이 사용자가 입력할 수 있는 어떠한 형태로 구현되어도 무방하다.
또한, 디지털 촬영 장치(100)는 이를 구동하는 운영 시스템, 응용 시스템 등의 프로그램을 저장하는 프로그램 저장부(30), 연산 수행 중에 필요한 데이터 또는 결과 데이터들을 임시로 저장하는 버퍼 저장부(40), 영상 신호를 포함하는 이미지 파일을 비롯하여 프로그램에 필요한 다양한 정보들을 저장하는 데이터 저장부(50)를 포함한다.
아울러, 디지털 촬영 장치(100)는 이의 동작 상태 또는 디지털 촬영 장치(100)에서 촬영한 이미지 정보를 표시하도록 제어하는 표시 제어부(60), 표시 제 어부(60)로부터 입력되어 표시 데이터를 전달하는 데이터 구동부(61)와 주사 구동부(63), 데이터 구동부(61)와 주사 구동부(63)로부터 입력되는 신호에 따라 소정 영상을 표시하는 표시부(65)를 포함한다. 표시부(65)는 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED), 전기 영동 디스플레이 패널(EDD) 등으로 이루어질 수 있다.
그리고 디지털 촬영 장치(100)는 입력되는 영상 신호를 처리하고, 이에 따라 또는 외부 입력 신호에 따라 각 구성부들을 제어하는 디지털 신호 처리부(70)를 포함한다.
디지털 신호 처리부(70)에 관하여 도 2를 함께 참조하여 설명한다.
도 2를 참조하면, 디지털 신호 처리부(70)는 제어부(71), 영상 신호 초리부(72), 제1 흔들림 계산부(73), 에지 검출부(74), 제2 흔들림 계산부(75) 및 이미지 보정부(76)를 포함한다. 여기서, 디지털 신호 처리부(70)는 청구범위에서 사용되는 흔들림 보정 장치와 동일한 의미로 이해되어야 한다.
제어부(71)는 디지털 신호 처리부(70)의 전반적인 동작을 제어한다.
영상 신호 처리부(72)는 촬상 소자(15)로부터 입력된 영상 신호를 디지털 신호로 변환하고, 사람의 시각에 맞게 영상 신호를 변환하도록 감마 컬렉션(Gamma Correction), 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 매트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement) 등의 영상 신호 처리를 수행한다. 또한, 영상 신호 처리부(72)는 그 기능이 설정된 경우 오토화이트밸런스(Auto White Balance)나 오토익스포저(Auto Exposure) 알고리 즘을 수행할 수 있다. 또한, 영상 데이터를 스케일러를 이용하여 그 크기를 조절하며, 압축하여 소정 형식의 이미지 파일을 형성한다. 반대로 이미지 파일의 압축을 해제하기도 한다. 영상 신호 처리부(72)는 사진 촬영 전 라이브-뷰 모드에서 실시간으로 입력되는 영상 신호와 셔터-릴리즈 신호에 의해 입력된 영상 신호에 대해 상기와 같은 영상 신호 처리들을 행할 수 있다. 이때, 상기 영상 신호들 각각에 대해 다른 영상 신호 처리가 행해질 수 있다.
제1 흔들림 계산부(73)은 디지털 촬영 장치(100)에 구비된 관성 센서(17)로부터 흔들림을 감지하여 제1 흔들림 값을 계산한다. 예를 들면, 제1 흔들림 계산부(73)는 관성 센서(17)를 통해 감지된 디지털 촬영 장치(100)의 제1 축 내지 제3 축 중 적어도 1축 이상의 움직임을 나타내는 신호에 대한 소정 시간 동안의 표준 편차, 분산, 평균, 최대값, 최소값 및 노옴(norm) 등의 통계치 중 적어도 어느 하나를 이용하여 흔들림 값을 계산한다. 즉, 제1 흔들림 계산부(73)는 디지털 촬영 장치(100)의 제1 축 내지 제3 축 중 적어도 1축 이상의 움직임을 나타내는 신호를 적어도 1회 이상의 미분 또는 적분을 하고, 미분 또는 적분된 신호에 대한 소정 시간 동안의 표준 편차, 분산, 평균, 최대값, 최소값, 노옴 등의 통계치 중 적어도 어느 하나를 이용하여 흔들림 값을 계산한다. 여기서, 흔들림 값은 디지털 촬영 장치(100)의 흔들림, 예를 들면 사용자의 파지에 의한 손떨림 등에 의해 발생한 것이다.
제어부(71)는 제1 흔들림 계산부(73)에서 계산한 제1 흔들림 값과 제1 임계값을 비교하고, 제1 흔들림 값이 소정의 임계값 이상인 경우, 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키도록 제어한다. 여기서, 광학식 흔들림 보정 부재는 광학부(10)에 구비된 렌즈 또는 촬상 소자(15), 예를 들면 CCD를 제1 흔들림 값에 따라 움직임으로써 빛의 경로를 변화시켜 흔들림에 의해 상이 잘못 맺히는 것을 보정한다. 제어부(71)는 광학부(10)를 구동시키는 광학 구동부(11) 또는 촬상 소자(15)를 구동시키는 촬상 소자 제어부(16)에 제1 흔들림 값에 따른 제어 신호를 출력함으로써 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시킨다. 또한, 제어부(71)는 제1 흔들림 값이 상기 임계값보다 작은 경우에는 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키지 않는다. 여기서, 임계값은 임의로 결정할 수 있다. 즉 디지털 촬영 장치(100)의 흔들림에 대한 감도의 설정에 따라 임계값을 달리 결정할 수 있다.
에지 검출부(74)는 디지털 촬영 장치(100)의 촬상소자(15)를 통해 입력된 피사체의 영상의 에지 성분을 검출한다. 즉, 디지털 촬영 장치(100)의 움직임에 대한 보정 후에, 노광시간 동안 촬상소자(15)를 통해 입력된 영상에 대한 에지 성분을 검출한다. 여기서, 입력 영상은 영상 신호 처리부(72)를 통해 소정의 영상 신호 처리가 된 영상일 수 있다. 영상의 에지 성분의 검출은 영상을 구성하는 프레임에 대해서, 각각의 영상 신호들을 HPF를 통과시켜 에지 성분을 검출한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 고주파 필터를 통과시켜 영상 신호의 고주파 성분, 즉 에지 성분을 검출하지만, 다른 에지 검출 필터, 예를 들면 라플라시안 필터, 소벨 필터 등을 사용하여 에지 성분을 검출할 수 있음은 물론이다.
제2 흔들림 계산부(75)는 입력 영상의 연속하는 프레임의 에지 값이 차이값으로부터 제2 흔들림 값을 계산한다. 여기서, 연속하는 프레임은 전후 프레임, 즉 특정 시점의 프레임과 바로 다음 프레임을 의미하며, 제2 흔들림 값은 피사체의 움직임에 대한 영상의 흔들림의 정도를 의미한다. 제2 흔들림 값 계산부(75)는 연속하는 프레임의 에지 값의 차이값으로부터 제2 흔들림 값을 계산함으로써 피사체가 움직이는 것에 대한 흔들림 보정을 해 줄 수 있다.
제어부(71)는 제2 흔들림 계산부(75)로부터의 제2 흔들림 값과 제1 흔들림 계산부(73)에서 계산한 제1 흔들림 값을 비교하고, 비교 결과에 따라 피사체의 흔들림을 보정하도록 제어한다. 구체적으로, 제어부(71)는 제2 흔들림 값이 제1 흔들림 값보다 큰 경우에는 제2 흔들림 값에 따라 피사체의 흔들림을 보정하도록 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키도록 제어한다. 즉, 피사체의 흔들림의 정도가 디지털 촬영 장치에 의한 흔들림 정도가 큰 경우에는 피사체의 흔들림의 정도, 즉 제2 흔들림 값에 따라 다시 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시켜서 피사체의 흔들림을 보정한다. 또한, 선택적으로, 제2 흔들림 값에 따라 입력 영상을 기초로 피사체의 흔들림을 보정하기 위해 디지털 이미지 안정화 수단(Digital Image Stabilizer)을 통해 흔들림을 보정하도록 제어한다. 여기서, DIS와 관련하여 이미지 보정부(76)와 함께 후술한다.
또한, 제어부(71)는 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값보다 작은 경우, 제1 흔들림 값에 따라 피사체의 흔들림을 보정하도록 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키도록 제어하거나, 입력 영상을 기초로 피사체의 흔들림을 보정하는 디지털 이미지 안정화 수단을 통해 흔들림을 보정하도록 제어한다.
이미지 보정부(76)는 디지털 이미지 안정화 수단을 이용하여 흔들림을 보정 한다. 여기서, 디지털 이미지 안정화 수단은 다양한 영상 처리 방식을 사용할 수 있다. 예를 들면 연속하여 촬영한 프레임 중에서 흔들림 값의 정도에 따라 중간 프레임의 영상을 선택하는 방법, 높은 ISO 값과 낮은 ISO 값으로 획득한 영상들을 합성하는 방법 등을 사용할 수 있다.
구체적으로, 이미지 보정부(76)는 제어부(71)의 제어에 따라 제1 흔들림 값 또는 제2 흔들림 값에 따라 피사체의 흔들림을 보정한다. 즉, 제1 흔들림 값과 제2 흔들림 값이 중간 프레임 영상을 선택하는 기준을 제공하며, ISO 감도 조절의 기준이 될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 중간 프레임 선택과 ISO 감도 조절을 통한 디지털 이미지 안정화 수단을 예로서 설명하였지만, 이에 한정되지 않음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 단계 300에서, 관성 센서로부터 제1 흔들림을 감지한다. 여기서, 제1 흔들림은 디지털 촬영 장치의 움직임을 의미한다. 단계 302에서, 제1 흔들림 값과 소정의 임계값을 비교한다. 단계 302의 판단 결과, 제1 흔들림 값이 임계값 이상인 경우에는 단계 304로 진행하여 광학식 흔들림 보정 부재(OIS)를 구동시킨다. 제1 흔들림 값이 임계값보다 작은 경우에는 단계 306으로 진행한다. 단계 306에서, 입력 영상의 에지를 검출한다. 단계 308에서, 전후 프레임의 에지의 차이값으로부터 제2 흔들림 값을 계산한다. 여기서, 제2 흔들림 값은 노광시간 동안 촬상 소자를 통해 입력된 피사체의 움직임 정도이다. 단계 310에서, 제2 흔 들림 값과 제1 흔들림 값을 비교하고, 제2 흔들림 값이 제1 흔들림 값 이상인 경우에는 단계 312로 진행하여 제2 흔들림 값에 따라 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시킨다. 단계 310에서, 제2 흔들림 값이 제1 흔들림 값보다 작은 경우에는 단계 314로 진행하여 제1 흔들림 값에 따라 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시킨다.
단계 316에서, 영상을 촬영하고 기록한다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 단계 400에서, 관성 센서로부터 제1 흔들림을 감지한다. 여기서, 제1 흔들림은 디지털 촬영 장치의 움직임을 의미한다. 단계 402에서, 제1 흔들림 값과 소정의 임계값을 비교한다. 단계 402의 판단 결과, 제1 흔들림 값이 임계값 이상인 경우에는 단계 404로 진행하여 광학식 흔들림 보정 부재(OIS)를 구동시킨다. 제1 흔들림 값이 임계값보다 작은 경우에는 단계 406으로 진행한다. 단계 406에서, 입력 영상의 에지를 검출한다. 단계 408에서, 전후 프레임의 에지의 차이값으로부터 제2 흔들림 값을 계산한다. 여기서, 제2 흔들림 값은 노광시간 동안 촬상 소자를 통해 입력된 피사체의 움직임 정도이다. 단계 410에서, 제2 흔들림 값과 제1 흔들림 값을 비교하고, 제2 흔들림 값이 제1 흔들림 값 이상인 경우에는 단계 412로 진행하여 제2 흔들림 값에 따라 디지털 이미지 안정화 수단을 통해 피사체의 움직임을 보정한다. 단계 410에서, 제2 흔들림 값이 제1 흔들림 값보다 작은 경우에는 단계 414로 진행하여 제1 흔들림 값에 따라 디지털 이미지 안정화 수단을 통해 피사체의 움직임을 보정한다. 단계 416에서, 영상을 촬영하고 기록 한다.
전술한 실시 예들은 본 발명이 적용될 수 있는 디지털 촬영 장치의 일예로서 디지털 카메라를 중심으로 기술하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자라면 본 발명이 카메라 기능이 부가된 카메라폰, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player)에도 적용될 수 있음을 이해할 것이다.
한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 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 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치(100)의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 신호 처리부(70)의 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 디지털 촬영 장치 17: 관성 센서
70: 디지털 신호 처리부 71: 제어부
72: 영상 신호 처리부 73: 제1 흔들림 계산부
74: 에지 검출부 75: 제2 흔들림 계산부
76: 이미지 보정부

Claims (20)

  1. 디지털 촬영 장치에 구비된 관성 센서로부터 흔들림을 감지하여 제1 흔들림 값을 계산하는 단계;
    상기 계산한 제1 흔들림 값과 소정의 임계값을 비교하고, 상기 제1 흔들림 값이 상기 임계값 이상인 경우, 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키는 단계;
    상기 디지털 촬영 장치의 촬상소자를 통해 입력된 피사체의 영상의 에지 성분을 검출하고, 상기 입력된 영상의 연속하는 프레임의 에지 값의 차이값으로부터 제2 흔들림 값을 계산하는 단계; 및
    상기 제2 흔들림 값과 상기 제1 흔들림 값을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 광학식 흔들림 보정 부재 또는 상기 입력된 영상을 이용하여 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 제어하는 단계를 포함하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값 이상인 경우,
    상기 제2 흔들림 값에 따라 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 상기 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값 이상인 경우,
    상기 제2 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상을 기초로 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값보다 작은 경우,
    상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 상기 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값보다 작은 경우,
    상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상을 기초로 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학식 흔들림 보정 부재는,
    렌즈 또는 촬상 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔 들림 보정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상은,
    상기 디지털 촬영 장치의 촬상소자의 노광시간 동안 입력된 피사체의 영상인 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 관성 센서는,
    가속도 센서, 각속도 센서, 각가속도 센서 및 충격량 센서 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법.
  9. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 흔들림 값 또는 상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상의 연속하는 프레임들 중 중간 프레임의 영상을 선택함으로써 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법.
  10. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 흔들림 값 또는 상기 제1 흔들림 값에 따라 높은 ISO 값과 낮은 ISO 값으로 획득한 영상들을 합성함으로써 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
  12. 디지털 촬영 장치에 구비된 관성 센서로부터 흔들림을 감지하여 제1 흔들림 값을 계산하는 제1 흔들림 계산부;
    상기 디지털 촬영 장치의 촬상소자를 통해 입력된 피사체의 영상의 에지 성분을 검출하는 에지 검출부;
    상기 입력된 영상의 연속하는 프레임의 에지 값이 차이값으로부터 제2 흔들림 값을 계산하는 제2 흔들림 값 계산부; 및
    상기 계산한 제1 흔들림 값과 소정의 임계값을 비교하고, 상기 제1 흔들림 값이 상기 임계값 이상인 경우, 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키고, 상기 제2 흔들림 값과 상기 제1 흔들림 값을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 광학식 흔들림 보정 부재 또는 상기 입력 영상을 이용하여 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 제어하는 제어부를 포함하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값 이상인 경우, 상기 제2 흔들림 값 에 따라 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 상기 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값 이상인 경우,
    상기 제2 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상을 기초로 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 이미지 보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값보다 작은 경우, 상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 피사체의 흔들림을 보정하도록 상기 광학식 흔들림 보정 부재를 구동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제2 흔들림 값이 상기 제1 흔들림 값보다 작은 경우,
    상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상을 기초로 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 이미지 보정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 장치.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 광학식 흔들림 보정 부재는,
    렌즈 또는 촬상 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 렌즈 또는 상기 촬상 소자를 구동시키기 위해 광학 구동부 또는 촬상 소자 제어부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 장치.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 관성 센서는,
    가속도 센서, 각속도 센서, 각가속도 센서 및 충격량 센서 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 장치.
  20. 제 14 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 이미지 보정부는,
    상기 제2 흔들림 값 또는 상기 제1 흔들림 값에 따라 상기 입력 영상의 연속 하는 프레임들 중 중간 프레임의 영상을 선택하거나, 상기 제2 흔들림 값 또는 상기 제1 흔들림 값에 따라 높은 ISO 값과 낮은 ISO 값으로 획득한 영상들을 합성함으로써 상기 피사체의 흔들림을 보정하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 흔들림 보정 장치.
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