KR101571334B1 - 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법 - Google Patents

디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 저조도 조건에서 촬영되는 촬영 영상의 사이즈를 조정함으로써, 감도 대비 노이즈가 개선된 촬영 영상을 촬영할 수 있는 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은, 입력 영상을 입력받는 단계; 상기 입력 영상의 입력 밝기를 측정하는 단계; 상기 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운가를 판단하는 단계; 및 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소하는 단계를 구비하는 디지털 영상 처리장치의 제어방법을 제공한다.

Description

디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법{Apparatus for processing digital image and method for controlling thereof}
본 발명은 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 환경에서도 사용자가 원하는 화질의 사진을 얻을 수 있도록 환경에 따라 밝기, 색상, 선명도 등을 자동으로 제어하는 자동 촬영을 수행할 수 있는 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
통상적으로, 디지털 영상 처리장치는 디지털 카메라, PDA(personal digital assistant), 폰 카메라, PC 카메라 등의 영상을 처리하거나 영상 인식 센서를 사용하는 모든 장치를 포함한다.
디지털 영상 처리장치는 촬상 소자를 통하여 입력받은 영상을 디지털 신호 처리기에서 이미지 프로세싱하고 이를 압축하여 이미지 파일을 생성하고, 그 이미지 파일을 메모리에 저장할 수 있다.
또한, 디지털 영상 처리장치는 촬상 소자를 통하여 입력받거나 저장매체에 저장된 이미지 파일의 이미지를 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 표시장치에 표시하여 보여줄 수 있다.
한편, 디지털 영상 처리장치는 사용자 설정에 따라 자동 촬영 모드로 촬영을 수행할 수 있다. 이때, 자동 촬영 모드에 의하여 다양한 환경에서도 사용자가 원하는 화질의 사진을 얻을 수 있도록 환경에 따라 밝기, 색상, 선명도 등을 자동으로 제어하여 자동 촬영을 수행할 수 있다.
본 발명은, 저조도 조건에서 촬영되는 촬영 영상의 사이즈를 조정함으로써, 감도 대비 노이즈가 개선된 촬영 영상을 촬영할 수 있는 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 입력 영상을 입력받는 단계; 상기 입력 영상의 입력 밝기를 측정하는 단계; 상기 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운가를 판단하는 단계; 및 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소시킨 중간 영상을 생성하는 단계를 구비하는 디지털 영상 처리장치의 제어방법을 제공한다.
상기 입력 밝기가 상기 입력 영상에서 화소별 평균 밝기로 측정될 수 있다.
상기 입력 영상의 사이즈 축소에 의하여 상기 입력 밝기가 증가될 수 있다.
상기 입력 영상의 사이즈가, 미리 설정된 설정 사이즈 보다 크거나 같은 범위 내에서, 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기 이상이 될 때까지 상기 화소별 가산 모드를 적용하여 축소될 수 있다.
인터폴레이션에 의하여 상기 입력 영상의 사이즈를 증가시켜 보간 영상을 생성하는 단계, 및 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 사용하여 상기 보간 영상의 사이즈를 축소시켜 중간 영상을 생성하는 단계를 구비할 수 있다.
선형 인터폴레이션을 수행하여 상기 입력 영상과 상기 중간 영상의 최소 공 배수 사이즈의 보간 영상을 생성하고, 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 적용하여 상기 중간 영상을 생성할 수 있다.
상기 중간 영상을 미리 설정된 설정 사이즈로 변경하여 촬영 영상을 저장하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 조리개를 조정하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 노출 시간을 조정하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 감도를 조정하는 단계를 더 구비할 수 있다.
설정된 조리개 개방 한도 내에서 상기 조리개를 개방한 후에, 설정된 노출 시간의 한도 내에서 상기 노출 시간을 증가시킨 후에, 설정된 설정 사이즈 한도 내에서 상기 사이즈를 축소시킨 후에, 설정된 감도 한도 내에서 상기 감도를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 입력 영상을 입력받는 영상 입력부; 상기 입력 영상의 입력 밝기를 측정하고, 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소시킨 중간 영상을 생성하는 제어부를 구비하는 디지털 영상 처리장치를 제공한다.
상기 입력 밝기가 상기 입력 영상에서 화소별 평균 밝기로 측정될 수 있다.
상기 입력 영상의 사이즈 축소에 의하여 상기 입력 밝기가 증가될 수 있다.
상기 입력 영상의 사이즈가, 미리 설정된 설정 사이즈 보다 크거나 같은 범위 내에서, 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기 이상이 될 때까지 상기 화소별 가산 모드를 적용하여 축소될 수 있다.
인터폴레이션에 의하여 상기 입력 영상의 사이즈를 증가시켜 보간 영상을 생성하고, 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 사용하여 상기 보간 영상의 사이즈를 축소시켜 중간 영상을 생성할 수 있다.
선형 인터폴레이션을 수행하여 상기 입력 영상과 상기 중간 영상의 최소 공배수 사이즈의 보간 영상을 생성하고, 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 적용하여 상기 중간 영상을 생성할 수 있다.
상기 중간 영상을 미리 설정된 설정 사이즈로 변경하여 촬영 영상을 저장할 수 있다.
상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 조리개를 조정하는 조리개 조정부를 더 구비할 수 있다.
상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 노출 시간을 조정하는 셔터 조정부를 더 구비할 수 있다.
상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 감도를 조정하는 감도 조정부를 더 구비할 수 있다.
설정된 조리개 개방 한도 내에서 상기 조리개를 개방한 후에, 설정된 노출 시간의 한도 내에서 상기 노출 시간을 증가시킨 후에, 설정된 설정 사이즈 한도 내에서 상기 사이즈를 축소시킨 후에, 설정된 감도 한도 내에서 상기 감도를 증가시 킬 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법에 의하면, 저조도 조건에서 촬영되는 촬영 영상의 사이즈를 조정함으로써, 감도 대비 노이즈가 개선된 촬영 영상을 촬영할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 디지털 영상 처리장치의 일 실시예인 디지털 카메라(100)의 뒷면 외형이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 디지털 카메라(100)의 뒷면에는 방향 버튼(21), 메뉴-OK 버튼(22), 광각(Wide angle)-줌(Zoom) 버튼(W), 망원(Telephoto)-줌(Zoom) 버튼(T), 및 디스플레이 패널(25) 등이 구비될 수 있다.
방향 버튼(21)에는 상향 버튼(21a), 하향 버튼(21b), 좌향 버튼(21c), 우향 버튼(21d)의 총 4개의 버튼이 포함될 수 있다. 방향 버튼(21)과 메뉴-OK 버튼(22)은 디지털 카메라와 같은 디지털 영상 처리장치의 동작에 관한 각종 메뉴를 실행시키기 위해 입력하는 키이다.
광각-줌 버튼(W) 또는 망원-줌 버튼(T)은 그 입력에 따라 화각이 넓어지거나, 화각이 좁아진다. 특히, 선택된 노출영역의 크기를 변경시키고자 할 때 사용될 수 있다. 이때, 광각-줌 버튼(W)이 입력되면 선택된 노출영역의 크기가 커지고, 망원-줌 버튼(T)이 입력되면 선택된 노출영역의 크기가 작아질 수 있다.
디스플레이 패널(25)로는 LCD(liquid crystal display)등의 영상 표시소자가 사용될 수 있다. 디스플레이 패널(25)은 입력 영상이 라이브 뷰로 표시되거나 저장된 영상이 재생되어 표시되는 표시부(도 3의 350)에 포함될 수 있다.
한편, 디지털 카메라(100)의 앞면 또는 윗면에는 전원 스위치(23), 셔터 릴리즈 버튼(24), 플래시(미도시), 및 렌즈부(미도시)가 구비될 수 있다.
전원 스위치(23) 및 셔터 릴리즈 버튼(24) 등은 사용자가 외부로부터 조작하고자 하는 사항을 입력하는 사용자 조작부(도 3의 360)에 포함될 수 있다.
전원 스위치(23)는 디지털 카메라(100)가 작동되도록 전원을 켜거나 끄기 위하여 사용될 수 있다. 셔터 릴리즈 버튼(24)은 정해진 시간 동안 CCD(Charge Coupled Device)와 같은 촬상 소자나 필름을 빛에 노출시키기 위해 열리고 닫힌다.
또한, 셔터 릴리즈 버튼(24)은 조리개(미도시)와 연동하여 피사체를 적정하게 노출시켜 촬상 소자에 영상을 기록한다. 셔터 릴리즈 버튼(24)의 조작에 의하여 도 2의 셔터(221)가 작동될 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 디지털 영상 처리장치의 일 실시예로서 디지털 카메라와 그 제어장치, 및 그 제어방법이 본 출원인의 미국 특허출원 공개번호 제2004/0130650호(명칭: 카메라의 이차함수를 이용한 자동 포커싱 방법, Method of automatically focusing using a quadratic function in camera)에 개시되어 있다.
상기 미국출원에 개시된 디지털 카메라와 그 제어장치, 및 그 제어방법에 관한 사항은 본 명세서에 포함되는 것으로 하고, 그 자세한 설명은 생략한다.
도 2에는 본 발명에 따른 바람직한 실시예인 디지털 영상 처리장치의 제어장치(200)의 블록도가 도시되어 있다. 디지털 영상 처리장치의 제어장치(200)는 도 1의 디지털 카메라(100)의 내부에 장착될 수 있다.
도면을 참조하면, 렌즈부와 필터부를 포함한 광학계(OPS)는 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리한다. 광학계(OPS)의 렌즈부는 줌 렌즈, 포커스 렌즈 및 보상 렌즈를 포함한다. 사용자가 사용자 입력부(INP)에 포함된 광각-줌 버튼(W) 또는 망원-줌 버튼(T)을 누르면, 이에 상응하는 신호가 마이크로제어기(212)에 입력된다.
이에 따라, 마이크로제어기(212)가 구동부(210)를 제어함에 따라, 줌 모터(MZ)가 구동되어 줌 렌즈가 이동된다. 즉, 광각-줌 버튼(W)이 눌려지면 줌 렌즈의 초점 길이가 짧아져서 화각이 넓어지고, 망원-줌 버튼(T)이 눌려지면 줌 렌즈의 초점 길이가 길어져서 화각이 좁아진다.
한편, 자동 초점 모드(auto focusing mode)에는, 디지털 신호 처리기(207) 안에 내장된 주 제어기가 마이크로제어기(212)를 통하여 구동부(210)를 제어하고, 그에 따라 포커스 모터(MF)가 구동된다. 즉, 포커스 모터(MF)를 구동하여 가장 선명한 사진을 얻을 수 있는 위치로 포커스 렌즈를 이동시킨다.
보상 렌즈는 전체적인 굴절률을 보상하는 역할을 하므로 별도로 구동되지 않는다. 광학계(OPS)에는 조리개(aperture)가 포함되고, 조리개는 조리개 조정 모터(MA)에 의하여 조정된다. 마이크로제어기(212)가 구동부(210)를 제어함에 따라, 조리개 조정 모터(MA)가 구동되어 조리개가 조정된다.
광학계(OPS)의 필터부에 있어서, 광학적 저역통과필터(Optical Low Pass Filter)는 고주파 성분의 광학적 노이즈를 제거한다. 적외선 차단 필터(Infra-Red cut Filter)는 입사되는 빛의 적외선 성분을 차단한다.
광전 변환부(OEC)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide- Semiconductor) 등의 촬상 소자를 포함하여 이루어질 수 있다. 광전 변환부(OEC)는 광학계(OPS)로부터의 빛을 전기적 아날로그 신호로 변환시킨다.
아날로그-디지털 변환부는 CDS-ADC(Correlation Double Sampler and Analog-to-Digital Converter) 소자(201)를 포함하여 이루어질 수 있다. 아날로그-디지털 변환부는 광전 변환부(OEC)로부터의 아날로그 신호를 처리하여, 그 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정한 후, 디지털 신호로 변환시킨다. 여기서, 디지털 신호 처리기(207)는 타이밍 회로(202)를 제어하여 광전 변환부(OEC)와 아날로그-디지털 변환부(201)의 동작을 제어한다.
광학계(OPS), 광전 변환부(OEC), CDS-ADC 소자(201) 등은 본 발명에 따른 영상 입력부(도 3의 310)에 포함될 수 있다.
실시간 클록(203)은 디지털 신호 처리기(207)에 시간 정보를 제공한다. 디지털 신호 처리기(207)는 CDS-ADC 소자(201)로부터의 디지털 신호를 처리하여 휘도(Y 값) 및 색도(R, G, B) 신호로 분류된 디지털 화상 신호를 발생시킨다.
디지털 신호 처리기(207)에 내장된 주 제어기의 제어에 따라 마이크로 제어 기(212)에 의하여 구동되는 발광부(LAMP)에는, 셀프-타이머 램프, 자동-초점 램프, 모드 지시 램프 및 플래시 대기 램프 등이 포함될 수 있다.
사용자 입력부(INP)에는, 방향 버튼(21), 광각-줌 버튼(W) 및 망원-줌 버튼(T) 등이 포함될 수 있다. 이러한 사용자 입력부(INP)는 본 발명에 따른 사용자 조작부(도 3의 360)에 포함될 수 있다.
DRAM(Dynamic Random Access Memory, 204)에는 디지털 신호 처리기(207)로부터의 디지털 화상 신호가 일시 저장된다. EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory, 205)에는 디지털 신호 처리기(207)의 동작에 필요한 부팅 프로그램 및 키 입력 프로그램 등과 같은 알고리즘 및 설정 데이터가 저장된다. 메모리 카드 인터페이스(206)에서는 사용자의 메모리 카드가 착탈될 수 있다.
디지털 신호 처리기(207) 및/또는 마이크로 제어기(212)는 본 발명에 따른 제어부(도 3의 320)에 포함될 수 있다. 또한, 디지털 신호 처리기(207) 및/또는 마이크로 제어기(212)에는 임시 저장 공간으로 캐시 메모리가 장착될 수 있다.
이때, 캐시 메모리와 DRAM(204)는 입력 영상 및 중간 영상 등이 일시적으로 저장되는 제1 저장부(도 3의 330)에 포함될 수 있다. 제1 저장부(도 3의 330)에 포함되는 캐시 메모리는 디지털 신호 처리기(207) 및/또는 마이크로 제어기(212)와 분리되어 별도로 포함될 수 있다.
메모리 카드 인터페이스(206)를 통하여 인식되는 메모리 카드는 촬영된 영상이 비휘발성으로 저장되는 것으로 도 3의 제2 저장부(340)에 포함될 수 있다.
디지털 신호 처리기(207)로부터의 디지털 화상 신호는 디스플레이 패널 구동부(214)에 입력되고, 이로 인하여 디스플레이 패널(215)에 화상이 디스플레이 된다.
디지털 영상 처리장치의 제어장치(200)는 표시부(214, 215)를 더 구비할 수 있다. 표시부(214, 215)는 디스플레이 패널(215) 및 디스플레이 패널(215)을 구동하는 디스플레이 패널 구동부(214)를 구비할 수 있다. 표시부(214, 215)는 본 발명에 따른 표시부(도 3의 350)에 포함될 수 있다.
한편, 디지털 신호 처리기(207)로부터의 디지털 화상 신호는, USB(Universal Serial Bus) 접속부(31a) 또는 RS232C 인터페이스(208)와 그 접속부(31b)를 통하여 직렬 통신으로써 전송될 수 있고, 비디오 필터(209) 및 비디오 출력부(31c)를 통하여 비디오 신호로서 전송될 수 있다. 여기서, 디지털 신호 처리기(207)는 그 내부에 마이크로제어기를 내장할 수 있다.
오디오 처리기(213)는, 마이크로폰(MIC)으로부터의 음성 신호를 디지털 신호 처리기(207) 또는 스피커(SP)로 출력하고, 디지털 신호 처리기(207)로부터의 오디오 신호를 스피커(SP)로 출력한다.
도면에 도시된 실시예에서 조리개, 구동부(210) 및 조리개 조정 모터(MA)는 도 3의 조리개 조정부(370)에 포함될 수 있다. 또한, 셔터(221) 및 셔터 구동부(222)는 도 3의 셔터 조정부(380)에 포함될 수 있다. 또한, 디지털 신호 처리기(207) 및 광전 변환부(OEC)는 도 3의 감도 조정부(390)에 포함될 수 있다.
도 3에는 본 발명에 따른 바람직한 실시예인 디지털 영상 처리장치(300)의 블록도가 도시되어 있다. 디지털 영상 처리장치(300)는 도 4 또는 도 5에 도시된 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S400, S500)에 의하여 제어될 수 있다. 여기서, 동일한 사항에 대해서는 이를 참조하고 자세한 설명은 생략한다.
도면을 참조하면, 디지털 영상 처리장치(300)는 영상 입력부(310); 제어부(320); 저장부(330, 340); 표시부(350); 및 사용자 조작부(360)를 구비할 수 있다.
영상 입력부(310)는 입력 영상을 입력받는다. 제어부(320)는 입력 영상의 입력 밝기를 측정하고, 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소한다.
이때, 저조도 환경에서 촬영을 수행하는 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소함으로써, 감도를 확보하여 감도를 직접적으로 증가시키지 아니하고 입력 영상의 밝기를 증가시킬 수 있다.
한편, 입력 밝기는 입력 영상에서 화소별 평균 밝기로 측정될 수 있다. 즉, 입력 밝기는, 입력 영상에서 각각의 화소에서의 밝기를 구하고, 각각의 화소에서의 밝기를 모두 더 한 후에 전체 화소수로 나누어 구할 수 있다. 다만, 본 발명에서의 입력 밝기의 측정 방법은 이에 한정되지 아니하고, 입력 밝기가 다른 다양한 방법에 의하여 측정될 수 있다.
현재의 촬영 조건이 저조도 조건인가를 판단하기 위하여 입력 밝기와 비교될 수 있는 적정 밝기는 촬영 환경에 따라 미리 설정되어 저장될 수 있다.
입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소한다. 이때, 화소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소함으로써, 입력 밝기가 증가될 수 있다. 그에 따라 저조도 환경에서도 충분한 밝기를 갖는 영상을 촬영할 수 있게 된다.
이때, 입력 영상의 사이즈는, 미리 설정된 설정 사이즈 보다 크거나 같은 범위 내에서, 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기 이상이 될 때까지 상기 화소별 가산 모드를 적용하여 축소할 수 있다. 즉, 입력 영상의 사이즈가 미리 설정되거나 주어진 조건에 따라 변경되는 간격으로, 설정 사이즈의 범위 내에서, 화소별 가산 모드를 적용하여 축소될 수 있다.
설정 사이즈는 사용자가 촬영하고자 미리 설정한 사진의 사이즈가 될 수 있다. 설정 사이즈는 촬영되어 저장되는 이미지 파일의 용량으로 지정될 수 있다.
다른 실시예로서, 설정 사이즈는 촬영되어 저장되는 이미지 파일의 이미지 화소수로 설정될 수 있다. 이 경우, 설정 사이즈는 가로 픽셀수×세로 픽셀수로 지정될 수 있다. 설정 사이즈가 이미지 파일의 용량으로 지정되는 경우에도, 각각의 용량에 따라 가로 픽셀수×세로 픽셀수로 정의되는 사이즈가 지정될 수 있다.
입력 영상을 화소별 가산 모드를 적용하여 설정된 만큼 축소함으로써, 입력 영상의 화소수는 줄어들고, 그에 따라 감도의 증가 없이도 입력 영상의 밝기는 증가될 수 있다.
예를 들어, 12M 사이즈의 입력 영상을 입력받을 수 있는 촬상 소자에 대하여, 촬영되는 영상의 설정 사이즈가 엽서 사이즈 인화물 기준으로 3M로 설정될 수 있다.
이때, 화소별 가산 모드에 의하여 4 화소 가산 모드를 적용하여 입력 밝기를 증가시킬 수 있다. 이 경우, 4 화소 가산 모드를 적용함으로써, 직접적으로 감도(ISO)를 증가시키지 아니하고 2 스탑(F stop)의 감도가 향상되는 효과를 얻을 수 있게 된다.
이때, 감도(ISO)를 증가시키지는 아니하였으므로, 노이즈가 증가되지는 않는다. 따라서, 화소별 가산 모드를 적용하여 사이즈를 축소함으로써, 노이즈 증가없이 입력 영상의 밝기를 증가시킬 수 있게 된다.
이때, 사이즈가 배수로 줄어드는 경우에는 가산 모드만을 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소하여, 감도 증가로 인한 노이즈 증가없이 촬영되는 영상의 밝기를 증가시킬 수 있다.
한편, 사이즈가 배수로 줄어드는 모드가 아닌 경우에는, 인터폴레이션(interpolation)에 의하여 상기 입력 영상의 사이즈를 증가시켜 보간 영상을 생성하고, 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 사용하여 상기 보간 영상의 사이즈를 축소시킬 수 있다. 이때, 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 사용함으로써, 상기 보간 영상의 사이즈를 축소시켜 중간영상을 생성할 수 있다.
예를 들어, 12M 사이즈의 입력 영상을 입력받을 수 있는 촬상 소자에 대하여, 촬영되는 영상의 설정 사이즈가 A4 용지 사이즈 인화물 기준으로 5M로 설정될 수 있다.
이 경우, 2배로 선형 인터폴레이션을 수행하여 보간 영상을 생성할 수 있다. 또한, 보간 영상에 대하여 3×3 축소 가산 필터를 적용하여 보간 영상의 사이즈를 축소시킬 수 있다. 이때, 보간 영상은 선형 인터폴레이션에 의하여 생성되는 상기 입력 영상과 상기 중간 영상의 최소 공배수 사이즈의 영상이 될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 화소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소하여 중간 영상을 생성할 수 있다. 이때, 중간 영상은 화소별 가산 모드를 적용하여 사이즈가 축소되어 생성된 영상이 될 수 있다. 이에 따라, 중간 영상을 미리 설정된 설정 사이즈로 변경하여 촬영 영상을 저장할 수 있다.
보간영상 생성 및 사이즈 축소에 의하여, 입력 영상에 대하여 화소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소시키는 실시예가 도 6 내지 도 9에 도시되어 있다.
한편, 디지털 영상 처리장치(300)는 조리개 조정부(370); 셔터 조정부(380); 및 감도 조정부(390)를 더 구비할 수 있다.
조리개 조정부(370)는 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 조리개를 조정한다. 셔터 조정부(380)는 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 노출 시간을 조정한다. 감도 조정부(390)는 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 감도를 조정한다.
먼저 조리개 조정부(370)에 의하여 조리개를 개방하고 셔터 조정부(380)에 의하여 노출 시간의 증가를 제한하여 손떨림이 적게 발생하는 조건으로 제어할 수 있다. 이에 따라, 손떨림이 적게 발생하는 조건으로 제어할 수 있다.
또한, 조리개 및 노출 시간의 제어에도 불구하고 광량이 부족할 경우에는 감도 증가로만 밝기를 확보하지 아니하고, 화소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소함으로써, 노이즈를 증가시키지 아니하면서 밝기를 증가시킬 수 있다. 이때, 감도 조정은 제어부(320)에 의하여 영상 입력부(310)를 제어하여 수행될 수 있다.
이때, 이미지 사이즈가 최소 사이즈가 되는 경우에도 입력 영상이 원하는 적정 밝기를 확보하지 못한 경우에는 감도를 조정하여 추가적으로 밝기를 증가시킬 수 있다.
영상 입력부(310)는 외부로부터 입력 영상을 입력받는다. 영상 입력부(310)는 도 2에 도시된 광학계(OPS), 광전 변환부(OEC), CDS-ADC 소자(201) 등을 포함할 수 있다.
제어부(320)는 영상 입력부(310); 제어부(320); 저장부(330, 340); 표시부(350); 사용자 조작부(360); 조리개 조정부(370); 셔터 조정부(380); 및 감도 조정부(390)를 제어하여, 저조도 환경에서도 감도 대비 밝은 영상을 촬영할 수 있도록 한다. 제어부(320)는 도 2에 도시된 디지털 신호 처리기(207) 및/또는 마이크로 제어기(212)를 포함할 수 있다.
저장부(330, 340)에는 입력 영상, 및 촬영된 영상이 저장될 수 있다. 저장부(330, 340)는 제1 저장부(330) 및 제2 저장부(340)를 구비할 수 있다. 제1 저장부(330)에는 입력 영상, 보간 영상, 중간 영상 등이 임시 저장될 수 있다. 제2 저장부(340)에는 촬영된 영상이 저장될 수 있다.
표시부(350)는 도 1에 도시된 디스플레이 패널(25) 및/또는 도 2의 디스플레이 패널 구동부(214) 및 디스플레이 패널(215)을 포함할 수 있다. 사용자 조작부(360)를 통하여 사용자가 외부로부터 원하는 지령을 입력할 수 있다. 사용자 조작부(360)는 도 1의 전원 스위치(23) 및 셔터 릴리즈 버튼(24) 등 및/또는 도 2의 사용자 입력부(INP) 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 조리개 및 노출 시간을 조정함으로써 손떨림이 감소된 영상을 촬영하고, 저조도 조건에서 촬영되는 촬영 영상의 사이즈를 조정함으로써 감도 대비 노이즈가 개선된 영상을 촬영할 수 있다.
도 4에는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S400)에 대한 흐름도가 도시되어 있다.
디지털 영상 처리장치의 제어방법(S400)은 도 2 및/또는 도 3의 디지털 영상 처리장치 및 그 제어장치(200, 300)에서 구현될 수 있다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S400)이 도 2의 저장 수단에 저장되거나 펌웨어(Firmware) 등의 반도체 칩의 형태로 구현된 프로그램 또는 알고리즘이 될 수 있다.
따라서, 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S400)에서 디지털 영상 처리장치 및 그 제어장치(200, 300)에 대하여 설명된 사항과 동일한 사항에 대해서는 이를 참조하고 자세한 설명은 생략한다.
도면을 참조하면, 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S400)은, 입력영상 입력단계(S410); 밝기 측정단계(S420); 밝기 판단단계(S430); 및 사이즈 조정단 계(S440, S450)를 구비할 수 있다.
입력영상 입력단계(S410)에는 입력 영상을 입력받는다. 밝기 측정단계(S420)에는 입력 영상의 입력 밝기를 측정한다. 밝기 판단단계(S430)에는 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운가를 판단한다. 사이즈 조정단계(S440, S450)에는 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소한다.
종래의 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S400)에서는 저조도 환경에서의 촬영을 수행하기 위하여, 감도(ISO)를 조정하여 입력 영상의 밝기를 증가시킬 수 있다. 하지만, 감도를 증가시키면 그에 따라 입력 영상에서 노이즈가 증가될 수 있다.
따라서, 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S400)은 저조도 환경에서 촬영을 수행하는 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소함으로써, 감도를 확보하여 감도를 직접적으로 증가시키지 아니하고 입력 영상의 밝기를 증가시킬 수 있다.
밝기 측정단계(S420)에는 입력 영상의 입력 밝기를 측정한다. 이때, 입력 밝기는 입력 영상에서 화소별 평균 밝기로 측정될 수 있다. 즉, 입력 밝기는, 입력 영상에서 각각의 화소에서의 밝기를 구하고, 각각의 화소에서의 밝기를 모두 더 한 후에 전체 화소수로 나누어 구할 수 있다. 다만, 본 발명에서의 입력 밝기의 측정 방법은 이에 한정되지 아니하고, 입력 밝기가 다른 다양한 방법에 의하여 측정될 수 있다.
밝기 판단단계(S430)에는 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운가를 판단한다. 이를 위하여, 입력 밝기가 적정 밝기와 비교될 수 있다. 적정 밝기는 촬영 환경에 따라 미리 설정되어 저장될 수 있다.
밝기 판단단계(S430)에서 입력 밝기와 적정 밝기를 비교하여, 입력 밝기가 적정 밝기보다 밝거나 같은 경우에는 입력 영상의 현재 사이즈를 기준으로 입력 영상을 촬영하는 촬영 단계(S470)가 수행될 수 있다. 입력 밝기가 적정밝기보다 어두운 경우에는 사이즈 조정단계(S440, S450)가 수행될 수 있다.
여기서, 설정 사이즈는 사용자가 촬영하고자 미리 설정한 사진의 사이즈가 될 수 있다. 설정 사이즈는 촬영되어 저장되는 이미지 파일의 용량으로 지정될 수 있다.
다른 실시예로서, 설정 사이즈는 촬영되어 저장되는 이미지 파일의 이미지 화소수로 설정될 수 있다. 이 경우, 설정 사이즈는 가로 픽셀수×세로 픽셀수로 지정될 수 있다. 설정 사이즈가 이미지 파일의 용량으로 지정되는 경우에도, 각각의 용량에 따라 가로 픽셀수×세로 픽셀수로 정의되는 사이즈가 지정될 수 있다.
사이즈 조정단계(S440, S450)에는 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소한다. 이때, 화소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소함으로써, 입력 밝기가 증가될 수 있다. 그에 따라 저조도 환경에서도 충분한 밝기를 갖는 영상을 촬영할 수 있게 된다.
이때, 입력 영상의 사이즈는, 미리 설정된 설정 사이즈 보다 크거나 같은 범 위 내에서, 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기 이상이 될 때까지 상기 화소별 가산 모드를 적용하여 축소할 수 있다. 즉, 입력 영상의 사이즈가 미리 설정되거나 주어진 조건에 따라 변경되는 간격으로, 설정 사이즈의 범위 내에서, 화소별 가산 모드를 적용하여 축소될 수 있다.
이를 위하여, 사이즈 조정단계(S440, S450)는 사이즈 비교단계(S440), 및 화소별 가산모드 적용단계(S450)를 구비할 수 있다.
사이즈 비교단계(S440)에는 입력 영상의 현재 사이즈를 설정 사이즈와 비교할 수 있다. 화소별 가산모드 적용단계(S450)에는 입력 영상을 화소별 가산 모드를 적용하여 설정된 만큼 축소할 수 있다.
사이즈 비교단계(S440)에서의 비교 결과, 입력 영상의 현재 사이즈가 설정 사이즈보다 작으면, 화소별 가산모드 적용단계(S450)가 수행될 수 있다. 이때, 입력 영상의 현재 사이즈가 설정 사이즈보다 크면, 입력 영상의 현재 사이즈를 기준으로 입력 영상을 촬영하는 촬영 단계(S470)가 수행될 수 있다.
따라서, 화소별 가산모드 적용단계(S450)는 입력 영상의 사이즈가 설정 사이즈 보다 크거나 같은 범위 내에서 수행될 수 있다.
화소별 가산모드 적용단계(S450)에 입력 영상을 화소별 가산 모드를 적용하여 설정된 만큼 축소함으로써, 입력 영상의 화소수는 줄어들고, 그에 따라 입력 영상의 밝기는 증가될 수 있다.
예를 들어, 12M 사이즈의 입력 영상을 입력받을 수 있는 촬상 소자에 대하여, 촬영되는 영상의 설정 사이즈가 엽서 사이즈 인화물 기준으로 3M로 설정될 수 있다.
이때, 화소별 가산모드 적용단계(S450)에서 화소별 가산 모드에 의하여 4 화소 가산 모드를 적용하여 입력 밝기를 증가시킬 수 있다. 이 경우, 4 화소 가산 모드를 적용함으로써, 직접적으로 감도(ISO)를 증가시키지 아니하고 2 스탑(F stop)의 감도가 향상되는 효과를 얻을 수 있게 된다.
이때, 감도(ISO)를 증가시키지는 아니하였으므로, 노이즈가 증가되지는 않는다. 따라서, 화소별 가산 모드를 적용하여 사이즈를 축소함으로써, 노이즈 증가없이 입력 영상의 밝기를 증가시킬 수 있게 된다.
이때, 사이즈가 배수로 줄어드는 경우에는 가산 모드만을 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소하여, 감도 증가로 인한 노이즈 증가없이 촬영되는 영상의 밝기를 증가시킬 수 있다.
한편, 사이즈가 배수로 줄어드는 모드가 아닌 경우에는, 화소별 가산모드 적용단계(S450)가 보간 영상 생성단계 및 사이즈 축소단계를 구비하여, 상기 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소시킬 수 있다.
보간 영상 생성단계에는 인터폴레이션(interpolation)에 의하여 상기 입력 영상의 사이즈를 증가시켜 보간 영상을 생성할 수 있다. 사이즈 축소단계에는 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 사용하여 상기 보간 영상의 사이즈를 축소시킬 수 있다. 이때, 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 사용함으로써, 상기 보간 영상의 사이즈를 축소시켜 중간 영상을 생성할 수 있다.
예를 들어, 12M 사이즈의 입력 영상을 입력받을 수 있는 촬상 소자에 대하 여, 촬영되는 영상의 설정 사이즈가 A4 용지 사이즈 인화물 기준으로 5M로 설정될 수 있다.
이 경우, 보간 영상 생성단계에는 2배로 선형 인터폴레이션을 수행하여 보간 영상을 생성할 수 있다. 이때, 보간 영상은 선형 인터폴레이션에 의하여 생성되는 상기 입력 영상과 상기 중간 영상의 최소 공배수 사이즈의 영상이 될 수 있다. 또한, 사이즈 축소단계에는 보간 영상에 대하여 3×3 축소 가산 필터를 적용하여 보간 영상의 사이즈를 축소시켜 중간 영상을 생성시킬 수 있다.
또한, 본 발명에는 화소별 가산모드 적용단계(S450)에서 사이즈가 축소되어 변환된 입력 영상에서 입력 밝기를 측정하는 단계(S460)가 더 구비될 수 있다. 이때, 입력 밝기를 측정하여 밝기 판단단계(S430)에서 사이즈가 축소되어 변환된 입력 영상의 입력 밝기를 적정 밝기와 비교하게 된다.
입력 밝기가 적정 밝기보다 밝은 경우에는 촬영 단계(S470)가 수행되고, 입력 밝기가 적정 밝기보다 어두운 경우에는 다시 사이즈 조정단계(S440, S450)가 수행될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 화소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소하여 중간 영상을 생성할 수 있다. 이때, 중간 영상은 화소별 가산모드 적용단계(S450)에서 사이즈가 축소되어 생성된 영상이 될 수 있다. 이에 따라, 촬영 단계(S470)에는 중간 영상을 미리 설정된 설정 사이즈로 변경하여 촬영 영상을 저장할 수 있다.
보간 영상 생성단계와 사이즈 축소단계를 포함하여, 입력 영상에 대하여 화 소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소시키는 실시예가 도 6 내지 도 9에 도시되어 있다.
도 6에는 본 발명에 따른 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S400)이 적용되는 입력 영상(60)의 일 실시예가 도시되어 있다. 이때, 처음 촬상 소자를 통하여 입력되는 입력 영상은 6×6 픽셀의 사이즈를 갖는다. 입력 영상은 감도(ISO) 500으로 입력된 영상으로서 밝기(Y)가 67인 경우의 실시예이다.
도 7에는 도 6의 입력 영상(60)에 대하여 2배로 선형 인터폴레이션(interpolation)을 수행하여 생성된 보간 영상(70)이 도시되어 있다. 또한, 도 8에는 도 7의 보간 영상(70)에 대하여 중간 영상을 생성하기 위한 3×3 가산 필터(80)가 도시되어 있다.
3×3 가산 필터(80)는 원점에 가중치 1로 주고 주변의 8 픽셀의 가중치를 0.047로 결정하여, 중심과 주변 픽셀들의 가중치 합이 3/2가 되도록 맞추고, 감도(ISO)를 2/3으로 낮추어 적용될 수 있다.
도 9에는 도 6의 입력 영상(60)에 대하여 화소별 가산 모드를 적용하여 사이즈를 축소하여 생성된 중간 영상(90)이 도시되어 있다. 즉, 중간 영상(90)은 보간 영상(70)의 3×3 픽셀 단위로 3×3 가산 필터(80)를 적용하여 생성된 영상으로 4×4 픽셀의 영상이 된다.
즉, 중간 영상(90)은 입력 영상(60)이 2/3 비율로 가산 축소되어 형성될 수 있다. 이때, 중간 영상(90)은 감도(ISO) 500에 의하여 입력된 밝기(100)의 영상이 된다. 따라서, 감도(ISO)를 500으로 유지하고서 사이즈를 축소하여 밝기를 67에서 100으로 증가시킬 수 있었다.
도 10에는 도 6의 입력 영상(60)에 대하여 동일한 사이즈로 감도를 조정하여 밝기를 조정한 일 실시예에 따른 비교 영상(65)이 도시되어 있다. 입력 영상(60)이 입력되는 동일한 조건에서 입력 영상(60)과 같은 크기인 6×6 픽셀을 유지하면서 밝기가 적정 밝기인 100되기 위해서는 감도(ISO)가 800이 되어야 한다.
본 발명을 적용하지 아니하고, 입력 영상에 대하여 동일한 크기로 원하는 밝기인 적정 밝기가 100이 되도록 하기 위해서는 감도(ISO)가 증가되어야 한다. 이 경우, 감도 증가와 함께 노이즈가 함께 증가되어야 한다. 하지만, 본 발명에서는 감도 증가 없이 화소별 가산 모드를 적용하여 사이즈를 축소함으로써, 노이즈 증가없이 밝기를 증가시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 저조도 조건에서 촬영되는 촬영 영상의 사이즈를 조정함으로써, 감도 대비 노이즈가 개선된 영상을 촬영할 수 있다.
도 5에는 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S500)에 대한 흐름도가 도시되어 있다.
디지털 영상 처리장치의 제어방법(S500)은 도 2 및/또는 도 3의 디지털 영상 처리장치 및 그 제어장치(200, 300)에서 구현될 수 있다. 이를 위하여, 본 발명에 따른 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S500)이 도 2의 저장 수단에 저장되거나 펌웨어(Firmware) 등의 반도체 칩의 형태로 구현된 프로그램 또는 알고리즘이 될 수 있다.
따라서, 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S500)에서 디지털 영상 처리장치 와 제어장치, 및 제어방법(200, 300, S400)에 대하여 설명된 사항과 동일한 사항에 대해서는 이를 참조하고 자세한 설명은 생략한다.
도면을 참조하면, 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S500)은, 입력영상 입력단계(S510); 밝기 측정단계(S520); 조리개 조정단계(S330 내지 S360); 노출시간 조정단계(S630 내지 S660); 이미지 사이즈 조정단계(S530 내지 S560); 및 감도 조정단계(S730 내지 S760)를 구비할 수 있다.
입력영상 입력단계(S510)에는 입력 영상을 입력받는다. 밝기 측정단계(S520)에는 입력 영상의 입력 밝기를 측정한다.
조리개 조정단계(S330 내지 S360)에는 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 조리개를 조정한다. 노출시간 조정단계(S630 내지 S660)에는 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 노출 시간을 조정한다.
이미지 사이즈 조정단계(S530 내지 S560)에는 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소한다. 감도 조정단계(S730 내지 S760)에는 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 감도를 조정한다.
디지털 영상 처리장치의 제어방법(S500)은 다양한 환경에서 사용자가 원하는 화질의 결과를 얻을 수 있도록 밝기, 색상, 선명도 등의 요소를 자동으로 제어하는 자동 화상 처리 알고리즘에 의하여 촬영을 수행할 수 있다. 이때, 밝은 조건에서는 촬상 소자의 감도를 낮추고, 노출 시간을 줄이며, 조리개를 조여 적정한 밝기의 영 상을 손떨림이 생기지 않는 노출 범위에서 촬영 되도록 제어할 수 있다.
어두운 저조도 조건에서는 먼저 조리개를 개방하고, 노출 시간을 손떨림이 발생할 확률이 적은 범위까지 늘려주며, 그래도 적정 수준까지 밝기가 확보되지 않는 경우에는 센서의 감도를 허용하는 범위까지 높여주며, 그래도 적정 수준에 미달인 경우는 모자라는 만큼 어둡게 촬영이 되는 방식으로 자동 제어를 할 수 있다.
하지만, 아직도 야간의 저조도 비발광 조건에서는 손떨림이 적은 결과를 얻기 위하여 감도를 다소 무리하게 올림으로써, 노이즈가 커지는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 대부분의 사용자들은 야간 조건 등 매우 어두운 조건에서는 플래시를 사용하여 근거리 촬영에 만족하거나, 야간 원거리 촬영의 경우는 삼각대를 사용하여 촬영해야 하는 불편을 감수해야 할 수 있다.
따라서, 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S500)은 저조도 환경에서 촬영을 수행하는 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소함으로써, 감도를 확보하여 감도를 직접적으로 증가시키지 아니하고 입력 영상의 밝기를 증가시킬 수 있다.
이를 위하여, 먼저 조리개 조정단계(S330 내지 S360) 및 노출시간 조정단계(S630 내지 S660)에 의하여 조리개를 개방하고 노출 시간의 증가를 제한하여 손떨림이 적게 발생하는 조건으로 제어할 수 있다. 또한, 조리개 및 노출 시간의 제어에도 불구하고 광량이 부족할 경우에는 감도 증가로만 밝기를 확보하지 아니하고, 화소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소함으로써, 노이즈를 증가시키지 아니하면서 밝기를 증가시킬 수 있다.
이미지 사이즈 조정단계(S530 내지 S560)에서는 사전에 촬영 목적에 맞는 사용자 설정 사이즈를 최소 사이즈 설정하고, 최소 사이즈의 범위 내에서 이미지 사이즈를 촬영 화소별 가산 모드를 적용함으로써, 감도를 확보하여 밝기 증가 및 노이즈 증가를 최소화 할 수 있다.
이때, 이미지 사이즈가 최소 사이즈가 되는 경우에도 입력 영상이 원하는 적정 밝기를 확보하지 못한 경우에는 감도를 조정하여 밝기를 증가시킬 수 있다.
조리개 조정단계(S330 내지 S360)에는 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 조리개를 조정한다. 조리개 조정단계(S330 내지 S360)는 밝기 판단단계(S330), 조리개 상태 판단단계(S340), 조리개 개방단계(S550), 및 입력밝기 측정단계(S560)를 구비할 수 있다.
밝기 판단단계(S330)에는 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운가를 판단한다. 조리개 상태 판단단계(S340)에는 현재의 조리개 상태가 완전 개방상태인가 판단한다.
조리개 개방단계(S550)에는 현재의 조리개 상태가 완전 개방상태가 아닌 경우에 조리개를 설정된 단위로 개방시킨다. 입력밝기 측정단계(S560)에는 조리개 개방단계(S550)에 의하여 조리개가 개방된 상태에서 입력 밝기를 측정한다.
이때, 입력 밝기를 측정하기 위하여 조정된 조리개 상태에서 입력 영상을 다시 입력하여, 입력 영상에서 입력 밝기를 측정할 수 있다.
조리개 조정단계(S330 내지 S360)에는 조리개가 개방될 수 있는 한도 내에서 조리개를 개방시켜 가면서, 입력 영상을 밝기를 증가시킬 수 있다. 이때, 조리개가 최대로 개방된 상태에서도 입력 영상이 원하는 적정 밝기를 확보하지 못한 경우에는 다음 노출시간 조정단계(S630 내지 S660)에서 노출 시간을 조정하여 밝기를 증가시킬 수 있다.
노출시간 조정단계(S630 내지 S660)에는 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 노출 시간을 조정한다. 노출시간 조정단계(S630 내지 S660)는 밝기 판단단계(S630), 노출시간 판단단계(S640), 노출시간 증가단계(S650), 및 입력밝기 측정단계(S660)를 구비할 수 있다.
밝기 판단단계(S630)에는 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운가를 판단한다. 노출시간 판단단계(S640)에는 현재의 노출 시간이 최대 상태인가를 판단한다.
노출시간 증가단계(S650)에는 현재의 노출 시간이 최대 상태가 아닌 경우에 노출 시간을 설정된 단위로 증가시킨다. 입력밝기 측정단계(S660)에는 노출시간 증가단계(S650)에 의하여 노출 시간이 증가된 상태에서 입력 밝기를 측정한다.
이때, 입력 밝기를 측정하기 위하여 조정된 노출 시간으로 입력 영상을 다시 입력하여, 입력 영상에서 입력 밝기를 측정할 수 있다.
노출시간 조정단계(S630 내지 S660)에는 노출 시간이 증가될 수 있는 한도 내에서 노출 시간을 증가시켜 가면서, 입력 영상을 밝기를 증가시킬 수 있다. 이때, 노출 시간이 최대로 설정된 상태에서도 입력 영상이 원하는 적정 밝기를 확보하지 못한 경우에는 다음 이미지 사이즈 조정단계(S530 내지 S560)에서 이미지 사이즈를 조정하여 밝기를 증가시킬 수 있다.
이미지 사이즈 조정단계(S530 내지 S560)에는 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소한다. 이미지 사이즈 조정단계(S530 내지 S560)는 밝기 판단단계(S530), 사이즈 비교단계(S540), 화소별 가산모드 적용단계(S550), 및 입력밝기 측정단계(S560)를 구비할 수 있다.
밝기 판단단계(S530)에는 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운가를 판단한다. 사이즈 비교단계(S540)에는 입력 영상의 현재 사이즈를 설정 사이즈와 비교할 수 있다.
화소별 가산모드 적용단계(S550)에는 입력 영상을 화소별 가산 모드를 적용하여 설정된 만큼 축소할 수 있다. 입력밝기 측정단계(S560)에는 입력 영상의 입력 밝기를 측정한다.
이미지 사이즈 조정단계(S530 내지 S560)에는 이미지 사이즈가 축소될 수 있는 한도 내에서 이미지 사이즈를 축소시켜 가면서, 입력 영상을 밝기를 증가시킬 수 있다. 이때, 이미지 사이즈가 설정된 설정 사이즈로 설정된 상태에서도 입력 영상이 원하는 적정 밝기를 확보하지 못한 경우에는 다음 감도 조정단계(S730 내지 S760)에서 감도를 조정하여 밝기를 증가시킬 수 있다.
감도 조정단계(S730 내지 S760)에는 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 감도를 조정한다. 감도 조정단계(S730 내지 S760)는 밝기 판단단계(S730), 감도 판단단계(S740), 감도 증가단계(S750), 및 입력밝기 측정단계(S760)를 구비할 수 있다.
밝기 판단단계(S730)에는 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운가를 판단한다. 감도 판단단계(S740)에는 현재의 감도가 최대 상태인가를 판단한다.
감도 증가단계(S650)에는 현재의 감도가 최대 상태가 아닌 경우에 감도를 설정된 단위로 증가시킨다. 입력밝기 측정단계(S660)에는 감도 증가단계(S650)에 의하여 감도가 증가된 상태에서 입력 밝기를 측정한다.
이때, 입력 밝기를 측정하기 위하여 조정된 노출 시간으로 입력 영상을 다시 입력하여, 입력 영상에서 입력 밝기를 측정할 수 있다.
감도 조정단계(S730 내지 S760)에는 감도가 증가될 수 있는 한도 내에서 감도를 증가시켜 가면서, 입력 영상을 밝기를 증가시킬 수 있다. 이때, 감도가 최대로 설정된 상태에서도 입력 영상이 원하는 적정 밝기를 확보하지 못한 경우에도, 촬영 단계(S570)에서 밝기가 부족한 상태에서 촬영을 수행한다.
한편, 조리개 조정단계(S330 내지 S360); 노출시간 조정단계(S630 내지 S660); 이미지 사이즈 조정단계(S530 내지 S560); 및 감도 조정단계(S730 내지 S760) 각각에 포함되는 밝기 판단단계(S330, S530, S630, S730)에서 입력 밝기가 적정 밝기보다 밝은 경우에는 촬영 단계(S570)에서 현재 조정된 조건으로 영상을 입력받아 촬영을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S500)에서는 저조도 조건 또는 저조도 비발광 조건에서의 자동 촬영 제어 우선순위를 조리개 우선, 노출시간 우선, 사이즈 우선, 및 감도의 순서로 하여, 우선 순위에 따라 조정할 수 있도록 한다.
이에 따라, 먼저 조리개 조정단계(S330 내지 S360) 및 노출시간 조정단계(S630 내지 S660)에서 조리개를 개방하고 노출 시간의 증가를 제한하여 손떨림이 적게 발생하는 조건으로 제어할 수 있다.
이때, 조리개 및 노출 시간의 제어에도 불구하고 광량이 부족할 경우에는 감도 증가로만 밝기를 확보하지 아니하고, 이미지 사이즈 조정단계(S530 내지 S560)에서 화소별 가산 모드를 적용하여 입력 영상의 사이즈를 축소함으로써, 노이즈를 증가시키지 아니하면서 밝기를 증가시킬 수 있다.
또한, 이미지 사이즈가 설정된 설정 사이즈로 설정된 상태에서도 입력 영상이 원하는 적정 밝기를 확보하지 못한 경우에는 감도 조정단계(S730 내지 S760)에서 감도를 조정하여 밝기를 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 조리개 및 노출 시간을 조정함으로써 손떨림이 감소된 영상을 촬영하고, 저조도 조건에서 촬영되는 촬영 영상의 사이즈를 조정함으로써 감도 대비 노이즈가 개선된 영상을 촬영할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리장치의 실시예로서, 디지털 카메라의 뒷면 외형을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 디지털 카메라 내부에 포함될 수 있는 제어장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 디지털 영상 처리장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 디지털 영상 처리장치의 제어방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 디지털 영상 처리장치의 제어방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리장치의 제어방법이 적용되는 입력 영상의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 입력 영상에 대하여 2배로 선형 인터폴레이션을 수행한 보간 영상을 개략적으로 도시한 도면이다
도 8은 도 7의 보간 영상에 대하여 중간 영상을 생성하기 위한 3×3 가산 필터의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 도 6의 입력 영상에 대하여 화소별 가산 모드를 적용하여 사이즈를 축소하여 생성된 중간 영상을 개략적으로 도시한 실시예이다.
도 10은 도 6의 입력 영상에 대하여 동일한 사이즈로 감도를 조정하여 밝기 를 조정한 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300: 디지털 영상 처리장치, 310: 영상 입력부,
320: 제어부, 350: 표시부,
370: 조리개 조정부, 380: 셔터 조정부,
390: 감도 조정부.

Claims (22)

  1. 입력 영상을 입력받는 단계;
    상기 입력 영상의 입력 밝기를 측정하는 단계;
    상기 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운가를 판단하는 단계; 및
    상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소시킨 중간 영상을 생성하는 단계를 구비하고,
    상기 입력 영상의 사이즈가, 미리 설정된 설정 사이즈보다 크거나 같은 범위 내에서, 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기 이상이 될 때까지 상기 화소별 가산 모드를 적용하여 축소되는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 입력 밝기가 상기 입력 영상에서 화소별 평균 밝기로 측정되는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입력 영상의 사이즈 축소에 의하여 상기 입력 밝기가 증가되는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 입력 영상을 입력받는 단계;
    상기 입력 영상의 입력 밝기를 측정하는 단계;
    상기 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운가를 판단하는 단계; 및
    상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소시킨 중간 영상을 생성하는 단계를 구비하고,
    인터폴레이션에 의하여 상기 입력 영상의 사이즈를 증가시켜 보간 영상을 생성하는 단계, 및 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 사용하여 상기 보간 영상의 사이즈를 축소시켜 중간 영상을 생성하는 단계를 구비하고,
    선형 인터폴레이션을 수행하여 상기 입력 영상과 상기 중간 영상의 최소 공배수 사이즈의 보간 영상을 생성하고, 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 적용하여 상기 중간 영상을 생성하는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중간 영상을 미리 설정된 설정 사이즈로 변경하여 촬영 영상을 저장하는 단계를 더 구비하는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 조리개를 조정하는 단계를 더 구비하는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 노출 시간을 조정하는 단계를 더 구비하는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 감도를 조정하는 단계를 더 구비하는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    설정된 조리개 개방 한도 내에서 상기 조리개를 개방한 후에, 설정된 노출 시간의 한도 내에서 상기 노출 시간을 증가시킨 후에, 설정된 설정 사이즈 한도 내에서 상기 사이즈를 축소시킨 후에, 설정된 감도 한도 내에서 상기 감도를 증가시키는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
  12. 입력 영상을 입력받는 영상 입력부;
    상기 입력 영상의 입력 밝기를 측정하고, 상기 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소시킨 중간 영상을 생성하는 제어부를 구비하고,
    상기 입력 영상의 사이즈가, 미리 설정된 설정 사이즈 보다 크거나 같은 범위 내에서, 상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기 이상이 될 때까지 상기 화소별 가산 모드를 적용하여 축소되는 디지털 영상 처리장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 입력 밝기가 상기 입력 영상에서 화소별 평균 밝기로 측정되는 디지털 영상 처리장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 입력 영상의 사이즈 축소에 의하여 상기 입력 밝기가 증가되는 디지털 영상 처리장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 입력 영상을 입력받는 영상 입력부;
    상기 입력 영상의 입력 밝기를 측정하고, 상기 입력 밝기가 설정된 적정 밝기보다 어두운 경우에, 화소별 가산 모드를 적용하여 상기 입력 영상의 사이즈를 축소시킨 중간 영상을 생성하는 제어부를 구비하고,
    인터폴레이션에 의하여 상기 입력 영상의 사이즈를 증가시켜 보간 영상을 생성하고, 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 사용하여 상기 보간 영상의 사이즈를 축소시켜 중간 영상을 생성하고,
    선형 인터폴레이션을 수행하여 상기 입력 영상과 상기 중간 영상의 최소 공배수 사이즈의 보간 영상을 생성하고, 상기 보간 영상에 대하여 축소 가산 필터를 적용하여 상기 중간 영상을 생성하는 디지털 영상 처리장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 중간 영상을 미리 설정된 설정 사이즈로 변경하여 촬영 영상을 저장하는 디지털 영상 처리장치.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 조리개를 조정하는 조리개 조정부를 더 구비하는 디지털 영상 처리장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 노출 시간을 조정하는 셔터 조정부를 더 구비하는 디지털 영상 처리장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 입력 밝기가 상기 적정 밝기보다 어두운 경우에 상기 입력 밝기가 밝아지도록 감도를 조정하는 감도 조정부를 더 구비하는 디지털 영상 처리장치.
  22. 제21항에 있어서,
    설정된 조리개 개방 한도 내에서 상기 조리개를 개방한 후에, 설정된 노출 시간의 한도 내에서 상기 노출 시간을 증가시킨 후에, 설정된 설정 사이즈 한도 내에서 상기 사이즈를 축소시킨 후에, 설정된 감도 한도 내에서 상기 감도를 증가시키는 디지털 영상 처리장치.
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