KR101589493B1 - White ballance control method and apparatus using a flash and digital photographing apparatus using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플래시를 이용한 화이트 밸런스 조정 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따라, 플래시 온/오프로 촬영한 두 장의 영상으로부터 촬영할 장면의 조명의 색 정보를 계산하여 화이트 밸런스를 조정함으로써, 오토 화이트 밸런스를 수행하기 힘든 경우 또는 커스텀 화이트 밸런스 모드의 불편함을 간단하게 해결할 수 있다.The present invention relates to a method and apparatus for adjusting white balance using a flash, and more particularly, to a method and apparatus for adjusting white balance by calculating color information of a scene to be photographed from two images photographed with flash on / , It is possible to easily solve the inconvenience of the custom white balance mode when it is difficult to perform auto white balance.
화이트 밸런스, 플래시, 색 정보 White balance, flash, color information
Description
본 발명은 영상 처리에 관한 것으로, 더 상세하게는 플래시를 이용하여 화이트 밸런스를 조정할 수 있는 방법 및 장치와, 이를 이용한 디지털 촬영 장치에 관한 것이다.The present invention relates to image processing, and more particularly, to a method and apparatus for adjusting white balance using a flash and a digital photographing apparatus using the same.
일반적으로 인간의 눈에는 어떠한 광원(예를 들면, 태양 광, 형광등, 백열등 등)하에서도 흰색은 흰색으로 느껴지지만 카메라의 촬상관을 통하여 보면 광원에 따라 빨갛게 되거나 푸르게 되거나 한다. 이는 광원의 색 온도 때문인데 색 온도가 높으면 푸른색 계통이 되고 낮으면 붉은색 계통의 색상이 되므로 올바른 색상을 재현할 수 없게 된다. 따라서 영상 처리장치는 일반적으로 Red, Green, Blue (R, G, B) 세 가지 색의 혼합으로 최종 원하는 영상을 표시하도록 하는 데, 이때 화면에 표시되는 색상이 맞지 않을 경우 사물의 원래의 자연 색이 아닌 변형된 색이 표시되어 인간의 시각 특성을 흐리게 하며, 영상출력장치 자체의 품질 저하의 중대한 결점으로 인지될 수 있다. 어떤 광원 하에서 흰 피사체를 희게 재현되도록 조정하 면 다른 색도 바르게 재현될 수 있는데, 이러한 조정을 화이트밸런스 조정이라고 한다.Generally, white light is white in the human eye under any light source (for example, sunlight, fluorescent light, incandescent light, etc.), but it becomes red or green depending on the light source through the camera image pickup tube. This is due to the color temperature of the light source. If the color temperature is high, it becomes a blue color system. If it is low, it becomes a color of red color system. Therefore, the image processing apparatus generally displays the final desired image by mixing three colors of red, green, and blue (R, G, B). If the color displayed on the screen does not match, the original natural color But a modified color is displayed to obscure human visual characteristics and can be recognized as a serious drawback of quality deterioration of the image output apparatus itself. If you adjust white subjects to whiten under any light source, other colors can be reproduced correctly. This adjustment is called white balance adjustment.
일반적으로 여러 광원의 서로 다른 색 온도로 인해 야기되는 같은 색의 차이를 보상하기 위해 대부분의 영상장치, 예를 들면 카메라, 캠코더 등의 디지털 촬영 장치에서 자동 화이트 밸런스(AWB:Automatic White Balance)라는 방법을 사용한다. 자동 화이트 밸런스 방법은 광원의 변동에 상관없이 화면의 색 평균치를 화이트로 가정하고 색 평균치를 화이트로 이동하는 것을 의미한다. 종래의 AWB(auto white balance) 알고리즘은 입력 영상에서 그레이 객체로 판단되는 포인트를 추출하는 것이며, 판단된 그레이 객체의 색 정보(color information)을 바탕으로, 색 온도(color temperature)를 추정한다. 색 온도가 추정되면 이를 보정하기 위하여 RGB 채널에 적절한 이득값(gain)을 곱하여 출력 영상의 색을 알맞게 조정한다.In general, in order to compensate for the same color difference caused by different color temperatures of various light sources, a method called Automatic White Balance (AWB) in digital imaging apparatuses such as cameras, camcorders, Lt; / RTI > The automatic white balance method means that the color average value is assumed to be white and the color average value is shifted to white regardless of the variation of the light source. A conventional AWB (auto white balance) algorithm extracts a point determined as a gray object in an input image, and estimates a color temperature based on the determined color information of the gray object. When the color temperature is estimated, the RGB channel is multiplied by an appropriate gain to adjust the color of the output image accordingly.
오토 화이트 밸런스 기능이 정확히 작동하려면 프리뷰 모드에서의 화면에 회색 영역이 존재해야 하고 회색영역 판단이 정확해야 한다. 그런데 회색영역의 R/G/B 뒤틀림이 조명에 의한 것인지, 아니면 원래 색 자체가 그런 것인지 판단을 해야 하는데 판단 근거가 매우 부족하다. 예를 들면, 촬영하고자 하는 영상에서 회색영역이라고 추측되는 영역이 거의 없는 경우, 야경에서 색정보가 정확하지 않은 경우에는 AWB 알고리즘을 수행하기가 어렵다. For the auto white balance function to work correctly, there should be a gray area on the screen in the preview mode and the gray area judgment must be correct. However, judging whether the R / G / B distortion of the gray area is due to illumination or the original color itself is very insufficient. For example, when there is almost no area assumed to be a gray area in the image to be photographed, it is difficult to perform the AWB algorithm when the color information is not accurate in the night view.
또한, 오토 화이트 밸런스 대신에 커스텀 화이트 밸런스 모드를 사용하여 화이트 밸런스를 조정하여 화이트 밸런스를 조정하였다. 예를 들면 실내에서 화이트 밸런스를 오토로 놓고 촬영하였을 때 잘 맞지 않는 경우 그레이카드나 흰색종이로 커스텀 화이트 밸런스로 화이트 밸런스를 맞추었으나, 촬영시에 피사체의 위치에 그레이 카드나 흰색종이를 갖다 놓고 촬영하기 힘들 때가 있고 귀찮을 경우가 많다.In addition, the white balance was adjusted by adjusting the white balance using the custom white balance mode instead of the auto white balance. For example, if you set the white balance indoors to "Auto," it does not fit well. You adjusted the white balance with a custom white balance with a gray card or white paper, but when you shoot, place a gray card or white paper on the subject There are times when it is difficult to do and it is often troublesome.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 오토 화이트 밸런스 모드를 수행하기 힘든 경우, 또는 커스텀 화이트 밸런스 모드에서 화이트 밸런스를 수동으로 맞추어야 하는 불편함을 해결할 수 있는 화이트 밸런스 조정 방법 및 장치를 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a white balance adjustment method capable of solving the inconvenience of manually adjusting the white balance in the case where it is difficult to perform the auto white balance mode or in the custom white balance mode And apparatus.
또한, 이를 이용한 디지털 촬영 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a digital photographing apparatus using the same.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플래시를 이용한 화이트 밸런스 조정 방법은 (a) 상기 플래시를 터뜨리고 소정의 피사체를 촬영하여 제1 영상을 획득하는 단계; (b) 상기 플래시를 터뜨리지 않고 상기 피사체를 촬영하여 제2 영상을 획득하는 단계; 및 (c) 상기 획득한 제1 및 제2 영상으로부터 각각의 색 정보를 추출하고, 상기 추출한 각각의 색 정보와 상기 플래시의 광원의 색 정보를 이용하여 상기 피사체의 반사율값을 계산하고, 상기 반사율값을 기초로 화이트 밸런스 이득 값을 계산하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of adjusting a white balance using a flash, the method comprising: (a) acquiring a first image by shooting the flash and photographing a predetermined object; (b) photographing the subject without bursting the flash to acquire a second image; And (c) extracting respective color information from the acquired first and second images, calculating a reflectance value of the subject using the extracted color information and the color information of the light source of the flash, And calculating a white balance gain value based on the white balance gain value.
바람직하게, 상기 (c) 단계 다음에, 상기 계산한 화이트 밸런스 이득 값을 기초로 상기 피사체를 촬영하여 획득할 영상의 화이트 밸런스를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step (c) further includes the step of adjusting a white balance of an image to be captured by photographing the subject based on the calculated white balance gain value.
바람직하게, 상기 (c) 단계는, 상기 제1 영상과 상기 제2 영상의 색 정보를 비교하고, 색 정보의 차이가 제1 임계값보다 큰 부분의 색 정보를 상기 제1 영상과 상기 제2 영상으로부터 각각 추출하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step (c) includes the steps of: comparing the color information of the first image with the color information of the second image; comparing the color information of a portion where the difference of the color information is larger than the first threshold value, And extracts the image from the image.
바람직하게, 상기 (a) 단계 이전에, 사용자의 선택에 의해 커스텀 화이트 밸런스 모드가 선택되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, before the step (a), the custom white balance mode is selected by the user.
바람직하게, 상기 (c) 단계는, 상기 획득한 제1 영상과 제2 영상의 노출 정도를 반영하여 상기 화이트 밸런스 이득 값을 계산하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step (c) calculates the white balance gain value by reflecting the degree of exposure of the acquired first and second images.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 플래시를 이용한 화이트 밸런스 조정 장치는 상기 플래시를 터뜨리고 소정의 피사체를 촬영하고, 상기 플래시를 터뜨리지 않고 상기 피사체를 촬영하도록 제어하는 제어부; 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 플래시를 터뜨리고 촬영하여 획득한 제1 영상 및 상기 플래시를 터뜨리지 않고 촬영하여 획득한 제2 영상으로부터 각각의 색 정보를 추출하고, 이를 기초로 계산될 화이트 밸런스 이득 값을 기초로 상기 피사체를 촬영하여 획득할 영상의 화이트 밸런스를 조정하는 영상 신호 처리부; 및 상기 추출한 각각의 색 정보와 상기 플래시의 광원의 색 정보를 이용하여 상기 피사체의 반사율값을 계산하고, 상기 반사율값을 기초로 화이트 밸런스 이득 값을 계산하는 화이트 밸런스 계산부를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for adjusting a white balance using a flash, the apparatus comprising: a control unit for controlling the flash to fire a predetermined subject and photographing the subject without popping the flash; ; The control unit controls the control unit to extract each color information from the first image obtained by shooting the flash and photographing the first image and the second image obtained by photographing without flashing the flash, A video signal processing unit for capturing an image of the subject and adjusting a white balance of an image to be acquired; And a white balance calculation unit for calculating a reflectance value of the subject using the extracted color information and the color information of the light source of the flash, and calculating a white balance gain value based on the reflectance value.
바람직하게, 상기 제어부는, 상기 제1 영상과 상기 제2 영상의 색 정보를 비교하고, 색 정보의 차이가 큰 부분의 색 정보를 상기 제1 영상과 상기 제2 영상으로부터 각각 추출하도록 제어하고, 상기 화이트 밸런스 계산부는, 상기 제1 영상과 제2 영상으로부터 색 정보의 차이가 제1 임계값보다 큰 부분의 색 정보를 각각 입력받아, 이를 기초로 화이트 밸런스 이득 값을 계산하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit compares the color information of the first image with the color information of the second image, and controls to extract color information of a portion having a large difference in color information from the first image and the second image, And the white balance calculation unit receives the color information of a portion where the difference between the color information from the first image and the second image is larger than the first threshold value, and calculates the white balance gain value based on the received color information.
바람직하게, 상기 제어부는, 커스텀 화이트 밸런스 모드가 선택된 경우, 상기 제1 영상과 상기 제2 영상을 촬영하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit controls to shoot the first image and the second image when the custom white balance mode is selected.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a recording medium on which a program for executing the method according to another embodiment of the present invention is recorded.
상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 상기 장치를 포함하는 디지털 촬영 장치를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a digital photographing apparatus including the apparatus according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 플래시 온/오프로 촬영한 두 장의 영상으로부터 촬영할 장면의 조명의 색 정보를 계산하여 화이트 밸런스를 조정함으로써, 오토 화이트 밸런스를 수행하기 힘든 경우 또는 커스텀 화이트 밸런스 모드의 불편함을 간단하게 해결할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, by calculating the color information of the illumination of the scene to be photographed from the two images photographed with the flash on / off, and adjusting the white balance, it is difficult to perform the auto white balance, The inconvenience can be solved simply.
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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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts may be omitted so as not to disturb the gist of the present invention.
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 해석 되어야 한다.In addition, terms and words used in the following description and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, but are to be construed in a manner consistent with the technical idea of the present invention As well as the concept.
도 1은 본 발명의 디지털 촬영 장치의 일 실시 예로서, 디지털 카메라의 블록도이다. 또한, 도 1과 함께 설명할 도 2는 상기 디지털 카메라의 디지털 신호 처리부를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram of a digital camera according to an embodiment of the digital photographing apparatus of the present invention. 2 is a block diagram for explaining a digital signal processing unit of the digital camera.
도 1에 도시된 바에 따르면, 디지털 카메라(100)는 광학부(10), 광학 구동부(11), 촬상소자(15), 촬상소자 제어부(16), 플래시(17), 조작부(20), 화이트 밸런스 모드 선택부(21), 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.1, the
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, 상기 광학부(10)는 광량을 조절하는 조리개를 더 포함할 수 있다.The
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.The
상기 광학부(10)를 투과한 광학 신호는 촬상 소자(15)의 수광면에 이르러 피 사체의 상을 결상한다. 상기 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.The optical signal transmitted through the
플래시(17)는 광원의 일례로, 야간의 옥외나 어두운 장소에서의 촬영시에 피사체를 밝게 비추기 위한 것이다. 플래시 촬영을 할 때에, DSP(70)의 제어부(71)로부터 발광 명령이 플래시(17)로 수행되고, 발광 명령에 해 플래시(17))를 발광시키고, 발광한 빛에 의해 피사체가 밝게 비춘다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라, 커스텀 화이트 밸런스 모드를 선택한 경우, 특정 피사체에 대한 사용자의 촬영 버튼을 누름에 따라, 한 번은 플래시를 터뜨리고 피사체를 촬영하고, 다시 플래시를 터뜨리지 않고 피사체를 촬영한다. 또한, 화이트 밸런스 계산을 하기 위해, 플래시 조명의 색 정보, 즉 R,G,B 비율은 알려져 있다.The
조작부(20)는 사용자 등의 외부로부터의 제어 신호를 입력할 수 있는 곳이다. 상기 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, 노출 설정 기능 선택 등의 다양한 기능 버튼들이 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. The
화이트 밸런스 모드 선택부(21)는 사용자가 오토 화이트 밸런스 모드 또는 커스텀 화이트 밸런스 모드를 선택할 수 있도록 한다. 사용자가 화이트 밸런스 모드 선택부(21)를 통해 오토 화이트 밸런스 모드를 선택하는 경우에는, 오토 화이트 밸런스 모드에 따라 전술한 AWB 알고리즘을 수행한다. 여기서, AWB 알고리즘은 물체에서 반사되어 나온 빛의 R,G,B 값이 물체의 고유 반사율과 광원의 영향을 동시에 받기 때문에 이론적으로 정확히 광원의 R, G, B 값을 알아내는 것은 불가능하고 확률적인 방식으로 추측하여 광원의 R, G, B값을 보상하는 것이다. 바람직하게, 사용자가 커스텀 화이트 밸런스 모드를 선택한 경우에, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 플래시를 이용한 화이트 밸런스 조정 알고리즘을 수행한다. 이상, 조작부(20)와 화이트 밸런스 모드 선택부(21)를 분리하여 설명하였으나, 화이트 밸런스 모드 선택 기능을 조작부(20)에서 통합하여 구현할 수 있음은 물론이다.The white balance
또한, 디지털 카메라(100)는 상기 디지털 카메라를 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. The
아울러, 디지털 카메라(100)는 이의 동작 상태 또는 상기 디지털 카메 라(100)에서 촬영한 이미지 정보를 표시하도록 제어하는 표시 제어부(60), 표시 제어부(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.In addition, the
그리고 디지털 카메라(100)는 입력되는 영상 신호를 처리하고, 이에 따라 또는 외부 입력 신호에 따라 각 구성부들을 제어하는 디지털 신호 처리부(70)를 포함한다. The
디지털 신호 처리부(70)에 관하여 도 2를 함께 참조하여 설명한다. The digital
도 2를 참조하면, 디지털 신호 처리부(70)는 제어부(71), 영상 신호 처리부(72), 화이트 밸런스 계산부(73)를 포함한다. 또한, 이하에서 설명되는 디지털 신호 처리부(70)와, 청구범위에서 사용된 화이트 밸런스 조정 장치는 동일한 기능을 수행하는 것으로 해석되어야 한다.2, the digital
제어부(71)는 디지털 신호 처리부(70)의 전반적인 동작을 제어한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라, 커스텀 화이트 밸런스 모드가 선택되고, 사용자가 촬영 버튼을 누름에 따라 셔터 릴리스 신호가 입력된 경우, 플래시(17)의 온/오프를 제어하여 촬영함으로써 2장의 영상을 획득한다. 즉, 플래시를 터뜨리고 촬영하여 한 장의 영상을 획득하고, 플래시를 터뜨리지 않고 촬영하여 다른 한 장의 영상을 획득하도록 한다. 또한, 제어부(71)는 플래시를 터뜨리고 촬영한 영상과 플래시를 터뜨리지 않고 촬영한 영상의 색 정보, 즉 RGB값을 비교하여 차이가 큰 부분의 색 정보를 각각 추출하도록 제어한다.The
영상 신호 처리부(72)는 제어부(71)의 제어에 따라, 플래시(17)를 터뜨리고 촬영하여 획득한 영상과 플래시(17)를 터뜨리지 않고 촬영하여 획득한 영상으로부터 각각의 색 정보를 추출한다. 바람직하게, 색 정보의 차이가 큰 부분의 RGB 정보들을 각각 추출한다. 또한, 화이트 밸런스 계산부(72)가 계산한 화이트 밸런스 이득 값, 즉 R/G, B/G 비율에 따라 획득할 영상의 화이트 밸런스를 조정한다. The image
일반적으로, 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 arrayinterpolation), 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) 알고리즘을 수행할 수 있다. 또한, 영상 데이터를 스케일러를 이용하여 그 크기를 조절하며, 압축하여 소정 형식의 이미지 파일을 형성한다. 반대로 이미지 파일의 압축을 해제하기도 한다. 상기 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.In general, the image
화이트 밸런스 계산부(73)는 영상 신호 처리부(72)로부터 입력된 플래시를 터뜨리고 촬영한 영상과 플래시를 터뜨리지 않고 촬영한 영상의 각각의 색 정보와 플래시(17)의 광원의 색 정보를 이용하여 화이트 밸런스 이득 값을 계산한다. 또한, 바람직하게, 플래시를 터뜨리고 촬영한 영상과 플래시를 터뜨리지 않고 촬영한 영상에서 노출 시간이 서로 다른 경우에 이를 반영하여 화이트 밸런스 이득 값을 계산할 수도 있다. 이하, 화이트 밸런스 이득 값을 계산하는 과정을 상세히 설명한다.The white
먼저, 다음과 같이 정의한다. 촬영하고자 하는 장면의 메인 조명의 R, G, B 비율을 Lr:Lg:Lb라고 하고, 플래시 조명의 R, G, B 비율을 Lr':Lg':Lb'라 한다. 여기서, Lr:Lg:Lb 는 알지 못하는 값이고, Lr':Lg':Lb'는 알고 있는 값이다. 그리고, 플래시 터뜨렸을 때와 터뜨리지 않았을 때의 이미지를 비교하여 색정보가 다른 부분을 추출하고 그 색 정보를 각각 R0,G0,B0와, R1,G1,B1 이라 한다. 여기서, R0,G0,B0와, R1,G1,B1은 알고 있는 값이다. 또, 촬영하고자 하는 장면의 물체 또는 피사체의 반사율을 Rr,Rg,Rb이고, 이값을 알지 못하는 값이다.First, define as follows. The ratio of R, G and B of the main illumination of the scene to be photographed is Lr: Lg: Lb, and the ratio of R, G, B of the flash illumination is Lr ': Lg': Lb '. Here, Lr: Lg: Lb is an unknown value, and Lr ': Lg': Lb 'is a known value. Then, the image obtained by comparing the image when the flash is turned on and the image when the image is not popped is extracted, and the color information is extracted, and the color information is referred to as R0, G0, B0 and R1, G1 and B1, respectively. Here, R0, G0, and B0 and R1, G1, and B1 are known values. Rr, Rg, and Rb represent the reflectance of an object or a subject of a scene to be photographed, and the value is unknown.
플래시를 터뜨리지 않았을 때의 R0, G0, B0 값과 조명은 다음 수학식 1과 같다.R0, G0, and B0 values and illumination when the flash is not turned on are shown in Equation (1).
Lg * Rg = fg(G0)Lg * Rg = fg (G0)
Lb * Rb = fb(B0)Lb * Rb = fb (Bo)
여기서, fr, fg, fb는 각각의 채널에서의 채널 값, 즉 R0, G0, B0 값을 그 픽셀에 입사되는 광량으로 전환해주는 함수이다.Here, fr, fg and fb are functions for converting the channel values in the respective channels, that is, the values of R0, G0 and B0 into the amounts of light incident on the pixels.
마찬가지로, 플래시를 터뜨렸을 때의 R1, G1, B1 값과 조명은 다음 수학식 2와 같다.Similarly, the values of R1, G1, and B1 when the flash is turned on and the illumination are as shown in the following Equation 2.
(Lg+Lg') * Rg = fg(G1)(Lg + Lg ') * Rg = fg (G1)
(Lb+Lb') * Rb = fb(B1)(Lb + Lb ') * Rb = fb (B1)
여기서, fr, fg, fb는 각각의 채널에서의 채널 값, 즉 R1, G1, B1 값을 그 픽셀에 입사되는 광량으로 전환해주는 함수이다.Here, fr, fg, and fb are functions for converting the channel values in the respective channels, that is, the values of R1, G1, and B1 into the amounts of light incident on the pixels.
상기 수학식 1과 수학식 2를 이용하여 다음 수학식 3의 값을 계산할 수 있다.The following Equation (3) can be calculated using Equations (1) and (2).
여기서, Lr':Lg':Lb' 값을 알고 있으므로 상기 수학식 3을 이용하여, Rr : Rg : Rb 값을 알 수 있다. 즉, 피사체의 반사율 값을 구할 수 있다. Here, since the value of Lr ': Lg': Lb 'is known, the value of Rr: Rg: Rb can be determined using the above equation (3). That is, the reflectance value of the subject can be obtained.
따라서, 수학식 3을 통해 계산한 피사체의 반사율 값을 상기 수학식 1에 대입하면 Lr, Lg, Lb값을 구할 수 있고 따라서 조명의 R, G, B 값을 구할 수 있다. Therefore, by substituting the reflectance value of the subject calculated in Equation (3) into Equation (1), the values of Lr, Lg, and Lb can be obtained and the R, G, and B values of the illumination can be obtained.
즉, 두 영상의 색 정보를 비교하여 조명의 R, G, B 성분, 즉 Lr, Lg, Lb를 계산하여 그 값을 바탕으로 커스텀 화이트 밸런스 값을 저장하고, 본 촬영 시 그 값으로 화이트 밸런스 이득 값으로 설정하여 화이트 밸런스 기능을 수행한다.That is, by comparing the color information of the two images, the R, G and B components of the illumination, that is, Lr, Lg and Lb are calculated and the custom white balance value is stored on the basis of the calculated values. Value to perform the white balance function.
화이트 밸런스 이득 값을 계산하는 과정에서, 플래시를 터뜨렸을 때와 터뜨리지 않았을 때의 노출시간이 같아야 하는데 노출을 달리 주더라도 적절한 가중치를 주어 화이트 밸런스 이득 값을 계산할 수 있다. 예를 들면, 플래시를 터뜨리지 않았을 때의 노출시간이 플래시 터뜨렸을 때의 2배라면 상기 수학식 1 및 2에서, Lr 대신 2Lr로 대체하여 계산한다. 또한, Lg, Lb 도 동일하게 적용한다.In calculating the white balance gain value, the exposure time should be the same when the flash is fired and when it is not fired. Even if the exposure is different, the white balance gain value can be calculated by giving an appropriate weight. For example, if the exposure time when the flash is not turned on is twice as large as that when the flash is turned on, in the above equations (1) and (2), 2Lr is substituted for Lr. The same applies to Lg and Lb.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 화이트 밸런스 조정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a white balance adjustment method according to another embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 단계 300에서, 커스텀 화이트 밸런스 모드가 선택된다. 단계 302에서, 사용자에 의해 촬영 버튼이 눌러지면, 단계 304에서, 플래시를 터뜨리고 피사체를 촬영하여 제1 영상을 획득하고, 단계 306에서, 플래시를 터뜨리지 않고 동일한 피사체를 촬영하여 제2 영상을 획득한다. 여기서, 플래시를 터뜨리거나 터뜨리지 않고 촬영하는 것은 그 순서에 상관이 없다. 즉, 먼저, 플래시를 터뜨리지 않고 촬영하고, 다음에 플래시를 터뜨리고 촬영할 수도 있다.Referring to FIG. 3, in
단계 308에서, 단계 304와 단계 306에서 획득한 제1 영상과 제2 영상의 색 정보를 비교한다. 단계 310에서, 색 정보의 차이가 많이 나는 부분의 색 정보를 추출한다. 단계 312에서, 추출한 색 정보와 플래시 조명의 색 정보를 이용하여 화이트 밸런스 이득 값을 계산한다. 여기서, 화이트 밸런스 이득 값을 계산하는 것은 전술한 수학식 1 내지 3을 통해 설명한 바와 같다. 즉, 피사체의 반사율을 계산하고, 이를 통해 피사체를 촬영할 때의 조명의 색 정보, RGB 값을 계산하는 것이다.In
전술한 실시 예들은 본 발명이 적용될 수 있는 디지털 촬영 장치의 예로서 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.Although the embodiments described above have been described with reference to a digital camera as an example of a digital photographing apparatus to which the present invention can be applied, the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art will appreciate that the present invention is also applicable to a camera phone, a personal digital assistant (PDA), and a portable multimedia player (PMP) with a camera function.
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.Meanwhile, the present invention can be embodied in computer readable code on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored.
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.Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device and the like, and also a carrier wave (for example, transmission via the Internet) . In addition, the computer-readable recording medium may be distributed over network-connected computer systems so that computer readable codes can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily deduced by programmers skilled in the art to which the present invention belongs.
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.The present invention has been described above with reference to preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in various other forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the above-described embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 촬영 장치(100)의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a digital photographing
도 2는 도 1에 도시된 디지털 신호 처리부(70)의 개략적인 블록도이다.2 is a schematic block diagram of the digital
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 화이트 밸런스 조정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a white balance adjustment method according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
17: 플래시 21: 화이트 밸런스 선택 모드17: Flash 21: White balance selection mode
70: 디지털 신호 처리부 71: 제어부70: digital signal processor 71:
72: 영상 신호 처리부 73: 화이트 밸런스 계산부72: video signal processing unit 73: white balance calculation unit
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