KR101532611B1 - 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 장치 및 방법 - Google Patents

주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초점이 맞는 영역을 기준으로 영상을 왜곡하여 주밍샷 효과의 영상을 획득할 수 있는 디지털 영상 처리 장치 및 방법을 제공하는데 있다. 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 장치는 초점이 맞은 피사체를 중심으로 일정 영역을 설정하는 영역 설정부 및 상기 설정된 영역을 제외한 모든 영역을 블러링 처리하는 블러링 처리부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 초점이 맞는 영역을 기준으로 영상을 왜곡하여 주밍샷 효과를 나타냄으로써 생동감 및 속도감이 표현된 영상을 획득할 수 있다.
Figure R1020090037112
영역 설정, 블러링 처리, 주밍샷 효과

Description

주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 장치 및 방법{Apparatus and method for processing digital image expressing zooming shot effect}
본 발은 영상 촬영 시에 신호처리에 의해 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 렌즈 교환식(digital single lens reflex) 디지털 영상 처리 장치에는 촬영하는 순간 렌즈의 줌을 조절하여 좀 더 생동감 있는 영상을 촬영하는 주밍샷 촬영 기법이 있다. 느린 셔터 스피드를 통해 촬상소자에 영상이 들어오는 동안 렌즈의 줌 동작을 조정하여 피사체의 크기가 바뀌면서 촬영되는 것으로 도 6과 같은 영상을 획득할 수 있다.
그러나, 일반 디지털 영상 처리 장치에는 줌 동작 시에 영상을 촬영할 수 없다. 또한 셔터 스피드를 사용자가 임의로 조절하지 못하기 때문에 생동감 있는 영상을 획득할 수 없다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 초점이 맞는 영역을 기준으로 영상을 왜곡하여 주밍샷 효과의 영상을 획득할 수 있는 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 장치는 초점이 맞는 영역을 기준으로 영상을 왜곡하는 디지털 신호 처리 수단을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은 초점이 맞은 피사체를 중심으로 일정 영역을 설정하는 영역 설정부; 및 상기 설정된 영역을 제외한 모든 영역을 블러링 처리하는 블러링 처리부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 블러링 처리부는 상기 초점이 맞은 피사체의 중심으로부터의 거리에 가중치를 적용하여 블러링 처리를 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 블러링 처리부는 상기 초점이 맞은 피사체의 중심으로부터의 같은 거리에 있는 픽셀들은 동일한 가중치를 적용할 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 방법은 (a) 초점이 맞은 피사체를 중심으로 일정 영역을 설정하는 단계; 및 (b) 상기 설정된 영역을 제외한 모든 영역을 블러링 처리하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 (b)단계에서 상기 초점이 맞은 피사체의 중심으로부터의 거리에 가중치를 적용하여 블러링 처리를 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 초점이 맞은 피사체의 중심으로부터의 같은 거리에 있는 픽셀들은 동일한 가중치를 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 초점이 맞는 영역을 기준으로 영상을 왜곡하여 주밍샷 효과를 나타냄으로써 생동감 및 속도감이 표현된 영상을 획득할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 장치의 구성을 보이는 블록도 이다. 특히 도 1은 디지털 영상 처리기의 일종으로서 디지털 촬영 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 물론 본 발명이 도 1에 도시된 것과 같은 디지털 영상 처리기에 한정되는 것은 아니며, PDA(personal digital assistants), PMP(personal multimedia player) 등과 같은 이미지 처리장치에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다. 이는 후술하는 실시 예들 및 그 변형 예들에서도 마찬가지이다.
디지털 영상 처리 장치의 전체 동작은 CPU(100)에 의해 통괄된다. 그리고 디지털 영상 처리 장치에는 사용자로부터의 전기적 신호를 발생시키는 키 등을 포함하는 조작부(200)가 구비된다. 이 조작부(200)로부터의 전기적 신호는 CPU(100) 에 전달되어, CPU(100)가 전기적 신호에 따라 디지털 영상 처리 장치를 제어할 수 있도록 한다.
촬영 모드일 경우, 사용자로부터의 전기적 신호가 CPU(100)에 인가됨에 따라 CPU(100)는 그 신호를 파악하여 렌즈 구동부(11), 조리개 구동부(21) 및 촬상소자 제어부(31)를 제어하며, 이에 따라 각각 렌즈(10)의 위치, 조리개(20)의 개방 정도 및 촬상소자(30)의 감도 등이 제어된다. 촬상소자(30)는 입력된 광으로부터 데이터를 생성하며, 아날로그/디지털 변환부(40)는 촬상소자(30)에서 출력되는 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환한다. 물론 촬상소자(30)의 특성에 따라 아날로그/디지털 변환부(40)가 필요 없는 경우도 있을 수 있다.
촬상소자(30)로부터의 데이터는 메모리(60)를 거쳐 디지털 신호 처리부(50)에 입력될 수도 있고, 메모리(60)를 거치지 않고 디지털 신호 처리부(50)에 입력될 수도 있으며, 필요에 따라 CPU(100)에도 입력될 수도 있다. 여기서 메모리(60)는 ROM 또는 RAM 등을 포함하는 개념이다. 디지털 신호 처리부(50)는 필요에 따라 감마(gamma) 보정, 화이트 밸런스 변경 등의 디지털 신호 처리를 할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 것과 같이, 디지털 신호 처리부(50)는 영역 설정부(51) 및 블러링 처리부(52) 등과 같은 구성요소들을 구비할 수도 있다. 영역 설정부(51) 및 블러링 처리부(52) 등은 디지털 신호 처리부(50) 내의 구성요소가 아닌 별도의 구성요소일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 즉, 본 실시 예에 따른 디지털 영상 처리 장치가 영역 설정부(51) 및 블러링 처리부(52)를 구비하면 족하다. 영역 설정부(51) 및 블러링 처리부(52)의 작동에 대해서는 후술한다.
디지털 신호 처리부(50)로부터 출력된 데이터로부터의 이미지는 메모리(60)를 통하여 또는 직접 디스플레이 제어부(81)에 전달된다. 디스플레이 제어부(81)는 디스플레이부(80)를 제어하여 디스플레이부(80)에 영상을 디스플레이한다. 본 발명에서 디스플레이부(80)는 터치스크린일 수 있다. 그리고 디지털 신호 처리부(50)로부터 출력된 데이터는 메모리(60)를 통하여 또는 직접 저장/판독 제어부(71)에 입력되는데, 이 저장/판독 제어부(71)는 사용자로부터의 신호에 따라 또는 자동으로 이미지 데이터를 저장매체(70)에 저장한다. 물론 저장/판독 제어부(71)는 저장매체(70)에 저장된 영상 파일로부터 데이터를 판독하고, 이를 메모리(60)를 통해 또는 다른 경로를 통해 디스플레이 제어부(81)에 입력하여 디스플레이부(80)에 영상이 디스플레이 되도록 할 수도 있다. 저장매체(70)는 착탈가능한 것일 수도 있고 디지털 영상 처리 장치에 영구 장착된 것일 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 디지털 신호 처리부(50)의 기능을 설명한다.
영역 설정부(51)는 초점이 맞은 피사체를 중심으로 일정 영역을 설정한다. 라이브뷰 영상에서 구도를 잡은 후 제1 셔터-릴리즈 버튼(미도시)을 입력하면 라이브뷰 영상에 대해 자동 초점 조절을 수행한다. 영역 설정부(51)는 제1 셔터-릴리즈 버튼 입력에 의해 초점이 맞은 라이브뷰 영상의 피사체를 중심으로 일정 영역을 설정한다. 도 4a에는 제1 셔터-릴리즈 버튼 입력에 의해 초점이 맞은 라이브뷰 영상이 도시되어 있고, 도 4b에는 초점이 맞은 피사체를 중심으로 일정 영역(300)이 설정된 예가 도시되어 있다. 도 4b에서 설정된 영역(300) 내부는 블러링 처리가 제 외된다.
영상 전체를 왜곡시키는 방법이 본래의 주밍샷 취지에 적합하겠지만, 실제로 사용자들이 주밍샷 효과를 나타내고 싶은 영상은 인물 영상이나 주 피사체가 있는 영상들이다. 때문에 초점이 맞는 부분의 일정 영역(300)을 제외하여 왜곡시키는 것이 좀 더 생동감이 있으면서도 피사체가 망가지지 않을 것이다.
블러링 처리부(52)는 설정된 영역(300)을 제외한 모든 영역을 블러링 처리한다. 블러링 처리부(52)는 단순한 블러링을 적용하기 보다는 수학식 1과 같이 초점이 맞은 피사체의 중심으로부터의 거리를 가중치로 적용하여 블러링 처리를 수행한다.
[수학식 1]
Figure 112009025821898-pat00001
여기서, ω(τ): 블러링 정도, C: 규격화 상수, τ: 중심 픽셀로부터의 거리, σ: 분산, exp(): 지수 계산 함수이다.
도 3과 같이 초점이 맞은 피사체의 중심 픽셀로부터 동일한 거리에 있는 픽셀은 동일한 가중치를 적용하여 블러링 처리한다. 이 특성을 이용해 불필요한 연산을 줄일 수 있게 된다.
도 4c에는 일정 영역(300)을 제외한 모든 영역에 블러링 처리를 수행하여 주밍샷 효과가 나타난 예가 도시되어 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 방법을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 디지털 영상 처리 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 디지털 영상 처리 장치의 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 동작 방법의 주 알고리즘은 기기 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 디지털 신호 처리부(50) 내부에서 수행될 수 있다.
디지털 영상 처리 장치의 전원을 온 시키면, 디지털 신호 처리부(50)는 디스플레이부(80)에 라이브뷰 영상을 표시한다(501단계).
사용자에 의해 주밍샷 효과 모드가 선택되면, 디지털 신호 처리부(50)는 디지털 영상 처리 장치를 쥬밍샷 효과 모드로 진입시킨다(503단계).
라이브뷰 영상에서 원하는 구도를 잡고 제1 셔터-릴리즈 버튼을 입력하면, 디지털 신호 처리부(50)는 이를 수신한다(505단계).
제1 셔터-릴리즈 버튼이 입력되면 디지털 신호 처리부(50)는 라이브뷰 영상의 주 피사체에 초점을 맞추는 초점 조절 동작을 수행한다(507단계).
주 피사체에 초점이 맞았는지 판단하여(509단계), 주 피사체에 초점이 맞은 경우, 디지털 신호 처리부(50)는 초점이 맞은 곳의 일정 영역을 제외한 라이브뷰 영상을 왜곡시킨다(511단계). 영상 왜곡 즉, 블러링 처리 시에, 수학식 1과 같이 초점이 맞은 피사체의 중심으로부터의 거리를 가중치로 적용하며, 초점이 맞은 피사체의 중심 픽셀로부터 동일한 거리에 있는 픽셀은 동일한 가중치를 적용하여 블러링 처리한다.
영상 왜곡이 완료되었는지 판단하여(513단계), 영상 왜곡이 완료된 경우 디 지털 신호 처리부(50)는 사용자에 의해 입력된 제2 셔터-릴리즈 버튼 입력신호를 수신하고(515단계), 주밍샨 효과 영상을 촬영한다(517단계).
도 4a에는 제1 셔터-릴리즈 버튼 입력에 의해 초점이 맞은 라이브뷰 영상이 도시되어 있고, 도 4b에는 초점이 맞은 피사체를 중심으로 일정 영역(300)이 설정된 예가 도시되어 있으며, 도 4c에는 일정 영역(300)을 제외한 모든 영역에 블러링 처리를 수행하여 주밍샷 효과가 나타난 예가 도시되어 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 따른 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 도 1 중 디지털 신호 처리부의 상세 블록도 이다.
도 3은 도 1에서 중심 픽셀로부터의 거리에 따른 블러링 정도를 보이는 그래프 이다.
도 4는 도 1에서 주밍샷 효과를 나타내는 실시 예이다.
도 5는 본 발명에 따른 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
도 6은 종래 기술에 따른 렌즈 교환식 카메라에서 주밍샷으로 촬영된 영상을 보이는 도면이다.

Claims (7)

  1. 초점이 맞은 피사체를 중심으로 일정 영역을 설정하고, 상기 설정된 영역을 제외한 모든 영역을 블러링 처리하는 디지털 신호 처리 수단을 포함하고,
    상기 디지털 신호 처리 수단은
    상기 초점이 맞은 피사체의 중심으로부터의 거리에 가중치를 적용하여 블러링 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 디지털 신호 처리 수단은
    상기 초점이 맞은 피사체의 중심으로부터의 같은 거리에 있는 픽셀들은 동일한 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 장치.
  5. (a) 초점이 맞은 피사체를 중심으로 일정 영역을 설정하는 단계; 및
    (b) 상기 설정된 영역을 제외한 모든 영역을 블러링 처리하는 단계를 포함하고,
    상기 (b)단계에서
    상기 초점이 맞은 피사체의 중심으로부터의 거리에 가중치를 적용하여 블러링 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 방법.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 초점이 맞은 피사체의 중심으로부터의 같은 거리에 있는 픽셀들은 동일한 가중치를 적용하는 것을 특징으로 하는 주밍샷 효과를 나타내는 디지털 영상 처리 방법.
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