KR101618762B1

KR101618762B1 - 보조광의 조광위치 변경이 가능한 디지털 영상 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101618762B1
Application number: KR1020090019849A
Authority: KR
Inventors: 이동
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2016-05-09
Also published as: KR20100101382A

Abstract

본 발명은 영상 내의 오토포커스 수행 시에 임의의 오토포커스 영역에 직선광을 조광할 수 있도록 하는 보조광의 조광위치 변경이 가능한 디지털 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 보조광의 조광위치 변경이 가능한 디지털 영상 처리 장치의 디지털 신호 처리수단은 상기 영상의 휘도를 판단하는 제1 판단부, 상기 영상 내에서 상기 오토포커스 영역이 변경되었는지 판단하는 제2 판단부 및 상기 제1 판단 결과 저휘도 이고, 상기 제2 판단 결과 오토포커스 영역이 변경된 경우, 상기 변경된 오토포커스 영역의 중심으로 직선광을 조광하도록 상기 보조광의 거리 및 방향을 변경하여 구동시키는 보조광 제어부를 포함한다.

보조광, AF 영역 변경, 보조광의 거리 및 방향 변경

Description

보조광의 조광위치 변경이 가능한 디지털 영상 처리 장치 및 방법{Apparatus and method for processing digital image capable of changing light position of auxiliary light}

본 발명은 보조광의 조광위치를 변경하여 영상 촬영이 가능한 디지털 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 디지털 영상 처리 장치에는 저휘도 조건에서 강인한 오토포커스를 수행하기 위해 보조광을 채용하고 있으며, 이때 보조광은 전방을 향하도록 고정되어 있으며 보조 조광을 한다고 할지라도 그 외곽부분이나 조광하는 영역을 벗어나는 일이 종종 발생한다. 또 다른 방식으로 사용자가 키를 조작하여 조광 위치를 변경할 경우 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 전력소모도 심해진다. 일부에서는 렌즈를 적용하여 여러 광축을 만들어 내는데 빛의 분산으로 보조조광의 기능이 약화될 뿐만 아니라 고가의 렌즈로 인하여 효율이 저하된다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 영상 내의 오토포커스 수행 시에 임의의 오토포커스 영역에 직선광을 조광할 수 있도록 하는 보조광의 조광위치 변경이 가능한 디지털 영상 처리 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 보조광의 조광위치 변경이 가능한 디지털 영상 처리 장치는 영상 내에서 소정의 오토포커스 영역으로 직선광을 조광할 수 있도록 보조광의 조광위치를 변경하는 디지털 신호 처리 수단을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 디지털 처리 수단은 영상 촬영 후에 상기 보조광을 초기 위치로 복귀시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은 상기 영상의 휘도를 판단하는 제1 판단부; 상기 영상 내에서 상기 오토포커스 영역이 변경되었는지 판단하는 제2 판단부; 및 상기 제1 판단 결과 저휘도 이고, 상기 제2 판단 결과 오토포커스 영역이 변경된 경우, 상기 변경된 오토포커스 영역의 중심으로 직선광을 조광하도록 상기 보조광의 거리 및 방향을 변경하여 구동시키는 보조광 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 보조광의 조광위치 변경이 가능한 디지털 영상 처리 방법은 (a) 영상 내에서 오토포커스 영역이 변경 되었는지 판단하는 단계; 및 (b) 상기 판단 결과 오토포커스 영역이 변경된 경우, 상기 변경된 오토포커스 영역의 중심으로 직선광을 조광하도록 상기 보조광의 거리 및 방향을 변경하여 구동시키는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 영상은 저휘도 영상일 수 있다.

본 발명에 있어서, (c) 상기 변경된 보조광을 조광하여 영상을 촬영 후에 상기 보조광을 초기 위치로 복귀시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 임의의 오토포커스 영역에 직선광을 조광할 수 있도록 보조광의 위치를 변경하여 조광함으로써 오토포커스 동작 시에 안정정인 데이터를 획득하여 최상의 영상을 촬영할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 보조광의 조광위치 변경이 가능한 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 촬영 장치에 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 촬영 장치의 전체 동작은 CPU(100)에 의해 통괄된다. 그리고 디지털 영상 촬영 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 촬영 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 휘도 판단부(51), AF 영역 변경 판단부(53) 및 보조광 제어부(55) 등과 같은 구성요소들을 구비할 수도 있다. 물론 휘도 판단부(51), AF 영역 변경 판단부(53) 및 보조광 제어부(55) 등은 디지털 신호 처리부(50) 내의 구성요소가 아닌 별도의 구성요소일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다. 즉, 본 실시 예에 따른 디지털 영상 촬영 장치가 휘도 판단부(51), AF 영역 변경 판단부(53) 및 보조광 제어부(55)를 구비하면 족하다. 휘도 판단부(51), AF 영역 변경 판단부(53) 및 보조광 제어부(55)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 촬영 장치에 영구 장착된 것일 수 있다.

보조광(90)은 AF(auto focus) 동작을 하는 도중 밝은 빛을 조광하여 촬상소자(30)에 도달하는 빛의 양을 증가시키고 그에 따른 안정적인 데이터값을 가져오게 하는데 그 목적이 있으며, 피사체가 빛의 중심에 위치할 때 최상의 효율을 나타낸다. 본 발명에서 보조광(90)의 위치 변경을 위해 X축, Y축 구동이 가능한 구성요소를 이용한다. 보조광(90)의 위치 변경을 위해 보이스 코일 모터(미도시) 및 영 구자석(미도시)이 4방향에 위치해 있으며 2개 한조로 구성되어 있다. 또한 가운데에 스프링 구조를 가지는 금속 힌지(미도시)를 채용한다. 각 X축, Y축에 독립적으로 구동이 가능하며 정확한 각도로 구동이 가능하다. 또한 금속 힌지를 이용하여 스프링 없이도 원상 복귀가 가능한 구조이다. 플래시(미도시)의 구동 각도가 결정되고 보조광(90) 구동을 실시하면 정해진 각도로 구동되도록 순간적으로 전류를 흘려 각도를 움직이게 된다. 예를 들어 왼쪽에서 밀어주는 힘 오른쪽에서 당겨주는 힘이 동시에 작용하도록 설계되어 있다.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 디지털 신호 처리부(50)의 기능을 설명한다.

디지털 신호 처리부(50)는 영상 내에서 변경된 임의의 오토포커스 영역으로 직선광을 조광할 수 있도록 보조광(90)의 조광위치를 변경하기 위해 물론 휘도 판단부(51), AF 영역 변경 판단부(53) 및 보조광 제어부(55)를 포함한다.

휘도 판단부(51)는 영상 즉, 라이브뷰 영상 내에서 평균 휘도를 계산하여 영상이 저휘도인지 고휘도인지 판단한다. 영상의 평균휘도가 고휘도인 경우 보조광(90)을 구동할 필요가 없고, 영상의 평균 휘도가 저휘도인 경우 보조광(90)을 구동한다.

AF 영역 변경 판단부(53)는 영상 내에서 사용자에 위해 AF 영역이 임의로 변경되었는지 판단한다. 일반적으로 AF 영역은 디지털 영상 촬영 장치에서 자동으로 설정하도록 하고 있으나, 사용자의 선택에 따라 영상에서 AF 영역을 임의로 변경할 수 있다.

보조광 제어부(55)는 휘도 판단부(51)의 휘도 판단결과 영상의 평균 휘도가 저휘도 이고, AF 영역 변경 판단부(53)의 판단결과, AF 영역이 임의로 변경된 경우, 변경된 오토포커스 영역의 중심으로 직선광을 조광하도록 보조광(90)의 거리 및 방향을 변경하여 구동시킨다. 거리 및 방향이 변경된 보조광(90)을 조광하여 영상이 촬영된 후 보조광 제어부(55)는 보조광(90)을 초기 위치 즉, 원래 위치로 이동시킨다.

도 3a에서와 같이 일반적으로 일반적으로 보조광(90)의 조광영역(321)은 화면 중심에 위치하도록 구성되어 있어서, 화면 중심에 AF 영역(300)이 설정되어 있는 경우 현재 방식대로 보조광을 구동하면 된다. 그러나 도 3b에 도시된 바와 같이 사용자가 임의의 위치에 AF 영역을 설정하면 보조광(90)의 조광영역(321)은 사용자가 설정한 AF 영역(310)을 벗어나게 된다.

이를 해결하기 위하여 도 3c에 도시된 바와 같이 사용자의 선택에 의해 AF 영역을 임으로 설정하고(300에서 310으로), 제1 셔터-릴리즈 버튼을 입력하면, 도 3d에 도시된 바와 같이 보조광 제어부(55)가 변경된 AF 영역(310)으로 보조광(90)의 거리 및 방향을 계산하여 구동시킨다.

다음에 도 4를 참조하여 보조광 제어부(55)가 보조광(90)의 거리 및 방향을 계산하는 방법을 설명한다. 보조광 제어부(55)는 현재 보조광(90)의 조광영역의 중심을 찾는다. 일반적으로 보조광은 항상 화면 중심을 기준으로 하고 있으므로, 도 4a에서 보조광(90)의 조광영역의 중심은 (W/2, H/2)가 된다. 그리고 설정된 AF 영역(310)의 x, y 좌표 및 AF 영역(310)의 크기 w, h도 알 수 있다. 이로부터 AF 영역(310)의 중심 좌표는 {x+(w/2), y+(h/2)}가 된다. 이로부터 화면 중심으로부터 AF 영역(310)의 중심까지의 거리 B1은 다음 수학식 1로 계산될 수 있다.

[수학식 1]

B1이 계산 된 후, 도 4b를 이용하여 보조광(90)의 방향 즉 각도를 계산할 수 있는데, 도 4b에서 A1은 초점거리, B1은 화면 중심으로부터 AF 영역(310)의 중심까지의 거리 즉 화면에서 보조광(90)이 움직인 거리, A2는 디지털 영상 처리 장치에서 피사체까지의 거리, B2는 실제 보조광(90)의 이동거리이다. 도 4b에서 A1 및 B1는 알고 있는 값이고, θ1 및 θ2는 동일하므로, 보조광(90)의 방향 즉 각도는 다음 수학식2로 계산될 수 있다.

[수학식 2]

보조광 제어부(55)는 상기와 같이 계산된 거리 및 방향으로 보조광(90)을 이동시킨후 AF 및 AE를 수행하고, 영상 촬영이 완료되면 보조광(90)을 초기위치 즉, 화면 중심으로 이동시킨다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 보조광의 조광위치 변경이 가능한 디지털 영상 처리 방법을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 보조광의 조광위치 변경이 가능한 디지털 영상 처리 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 디지털 영상 촬영 장 치의 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 영사 처리 장치에 전원이 인가되면, 디지털 신호 처리부(50)는 디스플레이부(80)에 라이브뷰 영상을 디스플레이 한다(501단계).

이후 사용자에 의해 제1 셔터-릴리즈 버튼이 입력되었는지 판단하여(503단계), 제1 셔터-릴리즈 버튼이 입력이 수신된 경우 디지털 신호 처리부(50)는 라이브뷰 영상의 평균휘도를 계산한다.

평균휘도 계산결과로부터 디지털 신호 처리부(50)는 현재 라이브뷰 영상이 저휘도인지 저휘도가 아닌지 판단한다(505단계).

라이브뷰 영상이 저휘도 인경우, 디지털 신호 처리부(50)는 보조광(90)의 구동을 준비하고, 라이브뷰 영상의 AF 실행을 위해 AF 영역을 설정한다(507단계).

디지털 신호 처리부(50)는 AF 영역 설정 시에, 사용자의 선택으로 AF 영역이 변경되었는지 판단한다(509단계).

AF 영역이 변경된 경우, 디지털 신호 처리부(50)는 임의로 설정된 즉 변경된 AF 영역의 중심으로 보조광(90)의 거리 및 방향을 계산한다(511단계). 보조광(90)의 거리 및 방향 계산은 도 4를 통하여 설명하였으므로 생략한다.

이후 디지털 신호 처리부(50)는 계산된 거리 및 방향으로 보조광(90)을 이동시킨 후 구동한다(513단계).

보조광 구동과 함께 디지털 신호 처리부(50)는 AF 및 AE를 수행한다(515단 계).

AF 및 AE 수행완료 후, 디지털 신호 처리부(50)는 제2 셔터-릴리즈 버튼이 입력되면 영상을 촬영한다(517단계).

영상 촬영이 완료되면, 디지털 신호 처리부(50)는 보조광(90)을 원래 위치 즉 화면 중심으로 이동시킨다(519단계).

상기 509단계에서 AF 영역이 변경되지 않은 경우, 디지털 신호 처리부(50)는 보조광(90)을 구동하고 515단계로 점프하여 AF 및 AE를 수행한 후 영상을 촬영한다.

도 1은 본 발명에 따른 보조광의 조광위치 변경이 가능한 디지털 영상 처리 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.

도 2는 도 1의 장치에서 디지털 신호 처리부의 상세 블록도 이다.

도 3은 도 1의 장치에서 AF 영역 이동에 따른 보조광의 조광위치 변경을 설명하는 도면이다.

도 4는 도 1의 장치에서 보조광의 조광 방향 및 이동 거리를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명에 따른 보조광의 조광위치 변경이 가능한 디지털 영상 처리 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

Claims

영상 내에서 소정의 오토포커스 영역으로 직선광을 조광할 수 있도록 보조광의 조광위치를 변경하는 디지털 신호 처리 수단을 포함하고,

상기 디지털 신호 처리 수단은,

상기 영상 내에서 상기 오토포커스 영역이 변경되었는지 판단하는 오토포커스 영역 변경 판단부; 및

상기 판단 결과 상기 오토포커스 영역이 변경된 경우, 상기 영상이 표시되는 화면 중심에서 상기 변경된 오토포커스 영역의 중심까지의 거리와 초점거리에 기초하여, 상기 보조광의 조광위치를 변경하여 구동시키는 보조광 제어부;

를 포함하는 디지털 영상 처리 장치.
제 1항에 있어서, 상기 보조광 제어부는,

영상 촬영 후에 상기 보조광을 초기 위치로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
제 2항에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은,

상기 영상의 휘도를 판단하는 휘도 판단부를 더 포함하고,

상기 보조광 제어부는 상기 영상의 휘도 판단 결과가 저휘도인 경우, 상기 보조광의 조광위치를 변경하여 구동시키는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
(a) 영상 내에서 오토포커스 영역이 변경되었는지 판단하는 단계; 및

(b) 상기 판단 결과 상기 오토포커스 영역이 변경된 경우, 상기 영상이 표시되는 화면 중심에서 상기 변경된 오토포커스 영역의 중심까지의 거리와 초점거리에 기초하여, 상기 보조광의 조광위치를 변경하여 구동시키는 단계를 포함하는 디지털 영상 처리 방법.
제 4항에 있어서, 상기 영상은 저휘도 영상인 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 방법.
제 4항에 있어서,

(c) 상기 변경된 보조광을 조광하여 영상을 촬영 후에 상기 보조광을 초기 위치로 복귀시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 방법.