KR101630306B1 - 자동 초점 조절 장치 및 방법과 상기 방법을 기록한 기록 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예는 점광원을 포함하는 입력 영상에 대해서도 초점이 맞은 촬영 영상을 얻을 수 있도록 입력 영상에 감마 커브를 적용하여 초점값을 도출하는 자동 초점 조절 장치 및 방법과 상기 방법을 기록한 기록 매체를 제공한다.

Description

자동 초점 조절 장치 및 방법과 상기 방법을 기록한 기록 매체 {Apparatus and method for Auto focusing, medium for recording the method}

본 발명의 실시 예는 자동 초점 조절 장치 및 방법과 상기 방법을 기록한 기록 매체에 관한 것이다.

자동 초점(Auto focus) 조절 기술은 디지털 촬영 장치에서 장치가 피사체게 자동으로 초점을 맞추어 선명한 영상을 얻을 수 있도록 하는 기술이다.

주로 입력 영상에 대하여 포커스 렌즈의 위치에 따른 초점값을 도출하고, 반복 측정을 통해 복수개의 초점값을 얻어 초점값 그래프를 생성한 다음, 초점값이 최대인 포커스 렌즈 위치를 도출하여 포커스 렌즈를 고정하고 영상을 촬영하게 된다. 그러나 점광원을 포함하는 영상에 대하서는 상술한 방법으로 촬영하였을 경우 선명한 영상을 얻을 수 없는 문제가 발생한다.

본 발명의 실시 예는 점광원을 포함하는 입력 영상에 대해서도 초점이 맞은 촬영 영상을 얻을 수 있도록 하는 자동 초점 조절 장치 및 방법과 상기 방법을 기록한 기록 매체를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 포커스 렌즈의 위치를 변화시키면서 촬상 소자로부터 입력 영상을 도출하는 단계; 상기 입력 영상에 대해 감마 커브를 적용하여 감마 보정 영상을 도출하는 단계; 상기 감마 보정 영상의 노이즈를 제거하는 단계; 및 상기 감마 보정 영상을 통하여 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출하는 단계; 를 포함하는 자동 초점 조절 방법을 개시한다.

여기서 상기 감마 커브는 비선형이다.

여기서 상기 감마 커브는

로 표현되며, (s : 감마 보정 영상의 휘도, c : 양수, r : 입력 영상의 휘도) 여기서 γ는 0 < γ < 1 이다.

여기서 상기 입력 영상은 라이브 뷰 영상이다.

여기서 상기 입력 영상은 점광원을 포함한다.

여기서 상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 영상인지 판단하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 영상인지 판단하는 단계는

상기 입력 영상의 휘도에 대한 픽셀 빈도수를 표현한 히스토그램(histogram)을 생성하는 단계; 및 상기 히스토그램에서 저휘도 및 고휘도에만 피크가 존재하는 경우, 상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 영상으로 판단하는 단계; 를 포함한다.

여기서 상기 감마 보정 영상의 노이즈를 제거하는 단계는 코어링(coring)을 통하여 노이즈를 제거하는 단계일 수 있다.

여기서 상기 감마 보정 영상을 통하여 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출하는 단계; 는 상기 감마 보정 영상의 고주파 성분을 추출하는 단계; 상기 고주파 성분의 절대값을 취하는 단계; 및 상기 절대값을 적분하여 상기 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출하는 단계; 를 포함한다.

여기서 상기 고주파 성분을 추출하는 단계는; 하이 패스 필터(HPF)에 의해 고주파 성분을 추출하는 것이며, 상기 하이 패스 필터의 컷 오프 (cutoff) 주파수는 고주파일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상술한 내용을 포함하는 자동 초점 조절 방법을 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 코드로 기록한 기록 매체를 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 포커스 렌즈의 위치를 변화시키면서 촬상 소자로부터 입력 영상을 도출하는 제어부; 상기 입력 영상에 대해 감마 커브를 적용하여 감마 보정 영상을 도출하는 감마 보정부; 상기 감마 보정 영상의 노이즈를 제거하는 필터부; 및 상기 감마 보정 영상을 통하여 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출하는 초점값 도출부; 를 포함한다.

여기서 상기 감마 커브는 비선형일 수 있다.

여기서 상기 감마 커브는

로 표현되며, 여기서 s 는 감마 보정 영상의 휘도, c 는 양수, r 는 입력 영상의 휘도이고 여기서 γ는 0 < γ < 1 일 수 있다.

여기서 상기 입력 영상은 라이브 뷰 영상일 수 있다.

여기서 상기 입력 영상은 점광원을 포함할 수 있다.

여기서 상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 영상인지 판단하는 점광원 영상 판단부; 를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 점광원 영상 판단부는 상기 입력 영상의 휘도에 대한 픽셀 빈도수를 표현한 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부; 및 상기 히스토그램에서 저휘도 및 고휘도에만 피크가 존재하는 경우, 상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 영상으로 판단하는 판단부; 를 포함할 수 있다.

여기서 상기 필터부는 코어링(coring)을 통하여 노이즈를 제거할 수 있다.

여기서 상기 초점값 도출부는 상기 감마 보정 영상의 고주파 성분을 추출하는 고주파 성분 추출부; 상기 고주파 성분의 절대값을 취하는 절대값 도출부; 및 상기 절대값을 적분하여 상기 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출하는 적분부; 를 포함할 수 있다.

여기서 상기 고주파 성분 추출부는 하이 패스 필터(HPF)이며, 상기 하이 패스 필터의 컷 오프 (cutoff) 주파수는 고주파일 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시 예에 따르면 종래 점광원을 포함한 영상에서 자동 초점이 맞지 않는 문제를 해결하고, 선명한 점광원을 포함한 영상을 촬영할 수 있는 특징이 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따르면, 점광원을 포함한 영상에 대하여 자동 초점을 조절할 때, 복잡한 단계가 추가되지 않고, 감마 커브를 도입함으로써 빠르고 정확하게 자동 초점을 조절할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 관한 자동 초점 조절 장치의 일 예로서, 디지털 촬영 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 카메라(1000)의 AF 제어부(100)의 일 실시 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1에 포함된 초점값 도출부(140)를 나타낸 상세 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 AF 제어부(200)의 다른 실시 예를 나타낸 블록도이다.
도 5는 점광원이 포함된 입력 영상의 일 예이다.
도 6은 도 5 영상의 초점값을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 의한 자동 초점 조절 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8a는 선형 그래프를 나타낸 것이며, 도 8b는 본 발명의 실시 예에 의한 감마 커브를 나타낸 것이다.
도 9는 점광원을 포함하는 입력 영상의 실시 예를 나타낸다. S 박스 안에 표시된 것이 점광원이다.
도 10은 도 9의 입력 영상에 적용될 감마 커브 및 선형 그래프를 나타낸 것이다.
도 11은 도 9의 입력 영상에 도 10을 적용하여 얻은 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값 그래프를 나타낸 것이다.
도 12는 도 7의 S704 단계를 구체적으로 표현한 상세 흐름도이다.
도 13은 다양한 히스토그램의 패턴을 도시한 것이다.
도 14는 또 다른 점광원을 포함하는 영상을 나타낸 것이다.
도 15는 도 14에 대하 감마 커브를 적용하여 얻은 초점값에 관한 그래프를 나타낸 것이다.
도 16는 도 14에 대해 선형 그래프를 적용하여 얻은 초점값에 관한 그래프를 나타낸 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명에의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 잇는 것과 유사하게, 본 발명은 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. 매커니즘, 요소, 수단, 구성과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 관한 자동 초점 조절 장치의 일 예로서, 디지털 촬영 장치를 도시한 도면이다.

본 발명에 관한 디지털 촬영 장치의 일 실시 예로서 디지털 카메라(1000)를 설명한다. 그러나 상기 디지털 촬영 장치가 디지털 카메라(1000)에 한정되는 것은 아니며, 디지털 촬영 기능이 포함된 카메라폰, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), TV(television), 디지털 액자 등의 디지털 기기에도 적용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 디지털 카메라(1000)는 피사체로부터의 광학 신호를 입력하는 광학부(11), 상기 광학부(11)를 구동하는 광학 구동부(12), 상기 광학부(11)를 통해 입력된 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 촬상 소자(13), 촬상 소자(13)로부터 일 프레임 영상에 대응하는 전기 신호를 공급받아, 상기 전기 신호에 대해 노이즈 저감 처리 등의 신호 처리를 행하는 아날로그 신호 처리부(14), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D(analog to digital) 변환부(15)를 구비한다. 그리고 상기 촬상 소자(13), 아날로그 신호 처리부(14), A/D 변환부(15)에 타이밍 신호를 공급하는 타이밍 제너레이터(TG; 16)를 구비한다. A/D 변환부(15)로부터 제공된 영상 데이터에 대해 영상 신호 처리를 행하는 영상 신호 처리부(20)를 구비한다. 상기 영상 데이터는 영상 신호 처리부(20)에 실시간으로 입력될 수 있지만, 필요에 따라 메모리(30)에 임시 저장된 후, 영상 신호 처리부(20)에 공급될 수 있다. 그리고 상기 디지털 촬영 장치는 사용자의 조작 신호를 입력하는 조작부(60), 영상을 디스플레이하는 표시부(50), 디지털 촬영 장치의 동작에 관련된 프로그램을 저장한 프로그램 저장부(70), 영상 데이터 및 소정 정보를 저장하는 데이터 저장부(80)를 구비한다. 또한 입력된 영상에 대하여 자동으로 초점을 조절하는 AF(Auto Focus) 제어부(100)를 구비한다. AF 제어부(100)에 관해서는 이하의 도면들을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 그리고 상기 디지털 카메라는 사용자의 조작 신호 또는 입력된 영상에 따라 각 구성부를 전반적으로 제어하는 시스템 제어부(40)를 구비한다.

본 실시 예에서는 각 구성부를 별개의 블럭으로 구분하여 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 2개 이상의 구성부들을 하나의 칩(chip)으로 구성할 수 있다. 또한, 2가지 이상의 기능을 수행하는 구성부에 대해서는 해당 기능에 따라 2개 이상의 (chip)으로 분리하여 구성할 수도 있다.

이하에서는 각 구성부에 대해 더욱 구체적으로 살펴본다.

상기 광학부(11)는 광학 신호를 집광하는 렌즈, 상기 광학 신호의 양(광량)을 조절하는 조리개, 광학 신호의 입력을 제어하는 셔터 등을 포함할 수 있다. 상기 렌즈는 초점 거리(focal length)에 따라 화각이 좁아지거나 또는 넓어지도록 제어하는 줌 렌즈 및 피사체의 초점을 맞추는 포커스 렌즈 등을 포함하며, 이들 렌즈들은 각각 하나의 렌즈로 구성될 수도 있지만, 복수 렌즈들의 군집으로 이루어질 수도 있다. 셔터로 가리개가 위아래로 움직이는 기계식 셔터를 구비할 수 있다. 또는 별도의 셔터 장치 대신 촬상 소자(13)에 전기 신호의 공급을 제어하여 셔터 역할을 행할 수도 있다.

상기 광학부(11)를 구동하는 광학 구동부(12)는 오토 포커스, 자동 노출 조정, 조리개 조정, 줌, 초점 변경 등의 동작을 실행하기 위하여 렌즈의 위치, 조리개의 개폐, 셔터의 동작 등을 구동할 수 있다. 상기 구동부(12)는 AF 제어부(100) 또는 시스템 제어부(40)로부터의 제어 신호를 제공받아, 상기 광학부(11)의 구동을 제어할 수 있다. AF 제어부(100)에서 초점이 맞았을 때의 초점값을 도출하고, 상기 초점값에 대응하는 피사체의 거리를 도출하며, 상기 피사체의 거리에 대응하는 렌즈의 위치 정보를 결정하여 제공함으로써, 광학부(11)의 렌즈를 구동할 수 있다. 따라서 상기 광학부(11)를 통하여 초점이 맞았을 때의 영상을 획득할 수 있다.

촬상 소자(13)는 광학부(11)를 통해 입력된 광학 신호를 수광하여, 피사체의 상을 결상한다. 촬상 소자(13)로 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 어레이, CCD(Charge coupled device) 센서 어레이 등을 사용할 수 있다. 촬상 소자(13)는 TG(16)로부터 공급되는 타이밍 신호에 따라 일 프레임의 영상에 대응하는 영상 데이터를 제공할 수 있다.

아날로그 신호 처리부(14)는 촬상 소자(13)로부터 제공된 전기 신호에 대해 게인(gain) 조정이나 파형을 정형화하는 신호 처리를 행하는 회로를 구비할 수 있다.

아날로그 신호 처리부(14)로부터 공급된 전기 신호는 아날로그 신호로서, 이를 A/D 변환부(15)에서 디지털 신호로 변환하여 일 프레임의 화상을 구성하는 영상 데이터를 생성할 수 있다.

영상 신호 처리부(20)는 입력된 영상 데이터에 대해 노이즈를 저감하고, 감마 컬렉션(Gamma Correction), 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 매트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement) 등의 화질 개선을 위한 영상 신호 처리를 수행할 수 있다. 또한, 화질 개선을 위한 영상 신호 처리를 하여 생성한 영상 데이터를 압축 처리하여 영상 파일을 생성할 수 있으며, 또는 상기 영상 파일로부터 영상 데이터를 복원할 수 있다. 영상의 압축형식은 가역 형식 또는 비 가역 형식이어도 된다. 적절한 형식의 예로서, JPEG(Joint Photographic Experts Group)형식이나 JPEG 2000 형식 등으로 변환도 가능하다. 압축한 상기 영상 파일은 데이터 저장부(80)에 저장될 수 있다. 또한, 영상 신호 처리부(20)에서는 기능적으로 불선명 처리, 색체 처리, 블러 처리, 엣지 강조 처리, 영상 해석 처리, 영상 인식 처리, 영상 이펙트 처리 등도 행할 수 있다. 영상 인식 처리로 얼굴 인식, 장면 인식 처리 등을 행할 수 있다. 아울러, 영상 신호 처리부(20)에서는 표시부(50)에 디스플레이하기 위한 표시 영상 신호 처리를 행할 수 있다. 예를 들어, 휘도 레벨 조정, 색 보정, 콘트라스트 조정, 윤곽 강조 조정, 화면 분할 처리, 캐릭터 영상 등 생성 및 영상의 합성 처리 등을 행할 수 있다. 상기 영상 신호 처리부(20)는 외부 모니터와 연결되어, 외부 모니터에 디스플레이되도록 소정의 영상 신호 처리를 행할 수 있으며, 이렇게 처리된 영상 데이터를 전송하여 상기 외부 모니터에서 해당 영상이 디스플레이되도록 제어할 수 있다.

A/D 변환부(15)로부터 공급된 영상 데이터는 영상 신호 처리부(20)에 실시간으로 전송될 수 있지만, 전송 속도와 영상 신호 처리부(20)에서의 연산 처리 속도 차이가 있는 경우 메모리(30)에 상기 영상 데이터를 임시 저장한 후 영상 신호 처리부(20)에 공급할 수도 있다. 상기 메모리(30)로 SDRAM (synchronous dynamic random access memory), MCP memory (Multi Chip Package memory), DRAM(dynamic random access memory) 등의 메모리 소자를 사용할 수 있다.

영상 신호 처리부(20)에서 소정의 영상 신호 처리를 행한 영상 데이터는 데이터 저장부(80)에 저장될 수 있다. 상기 데이터 저장부(80)는 디지털 촬영 장치에 내장되거나 또는 착탈 가능한 형태의 장치로 구성될 수 있다. 예를 들어 SDcard(Secure Digital Memory Card)/MMC(Multi-Media Card), HDD(Hard Disk Driver), 광 디스크, 광 자기 디스크, 홀로그램 메모리 등을 사용할 수 있다.

영상 신호 처리를 행한 상기 영상 데이터는 표시부(50)로 전송되어 소정의 화상으로 구현될 수 있다. 표시부(50)로 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED), 전기 영동 디스플레이 패널(EDD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등의 디스플레이 장치를 사용할 수 있다.

프로그램 저장부(70)는 상기 디지털 촬영 장치를 작동하는데 필요한 OS, 응용 프로그램 등을 저장할 수 있다. 상기 프로그램 저장부(70)로서 E2PROM(Electrically Erasable Read Only Memory), 플래쉬 메모리, ROM(read only memory) 등을 사용할 수 있다.

조작부(60)는 사용자가 상기 디지털 촬영 장치를 조작하거나 촬영시 각종의 설정을 행하기 위한 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 버튼, 키, 터치 패널, 터치 스크린, 다이얼 등의 형태로 구현될 수 있으며, 전원 온/오프, 촬영 개시/정지, 재생 개시/정지/서치, 광학계의 구동, 모드 변환, 메뉴 조작, 선택 조작 등의 사용자 조작 신호를 입력할 수 있다.

시스템 제어부(40)는 프로그램 저장부(70)에 저장된 프로그램에 따라 각 구성부를 제어할 수 있으며, 또는 조작부(60)를 통한 사용자의 조작 신호, 입력된 영상, 영상 신호 처리부(20)에서의 영상 처리 결과 등에 따라 각 구성부를 전반적으로 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 입력 영상의 초점을 자동으로 맞추는 AF 제어부(100)를 구비한다.

도 2는 도 1에 도시된 디지털 카메라(1000)의 AF(Auto Focus) 제어부(100)의 일 실시 예를 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 AF 제어부(100)는 제어부(110), 감마 보정부(120), 필터부(130), 초점값 도출부(140)를 포함한다.

제어부(110)는 광학 구동부(12)를 제어하여 포커스 렌즈(미도시)의 위치를 변화시키면서 촬상 소자(13)로부터 입력 영상을 도출한다. 상기 입력 영상은 포커스 렌즈의 위치가 변화함에 따라 복수개 도출될 수 있다. 또한 사용자가 조작부(60)의 셔터-릴리즈 버튼을 반누름함으로써 발생하는 조작 신호를 인가 받아 포커스 렌즈의 위치를 변화시키면서 입력 영상을 도출할 수 있다. 이 때 상기 입력 영상은 라이브 뷰(live-view) 영상일 수 있다. 또한 상기 입력 영상은 점광원(spotlight)을 포함할 수 있다.

감마 보정부(120)는 상기 입력 영상에 대해 감마 커브(gamma curve)를 적용하여 감마 보정 영상을 도출한다. 여기서 상기 감마 커브는 프로그램 저장부(70)에 미리 저장된 것일 수 있다. 상기 감마 커브는 비선형(nonlinear)인 것을 특징으로 하며, 하기와 같이 수학식 1로 표현될 수 있다.

여기서 s 는 감마 보정 영상의 휘도이며, c 는 양수이며, r 은 입력 영상의 휘도이다. 상기 휘도는 0 레벨부터 255 레벨로 표현될 수 있다. 또한 본 발명의 실시 예에 의한 감마 커브는 상기 γ가 양수이며, 0 < γ < 1 의 범위인 것을 특징으로 한다. 입력 영상에 대해 감마 커브를 적용한 경우, 입력 영상의 고휘도 성분은 압축되어 감마 보정 영상에 표현된다. 이는 입력 영상에 포함된 점광원이 축소되어 표현되는 것을 의미한다. 또한 입력 영상의 저휘도 성분은 팽창되어 감마 보정 영상에 표현된다. 이는 입력 영상의 저휘도 신호 성분은 물론, 노이즈 성분까지 팽창되는 것을 의미한다. 따라서 상기 노이즈를 제거하는 것이 필요하다.

필터부(130)는 상기 감마 보정 영상의 노이즈를 제거한다. 상기 필터부(130)는 코어링(coring)을 통해 노이즈를 제거할 수 있다. 구체적으로 코어링은 다음과 같이 수행된다. 필터부(130)는 입력된 감마 보정 영상은 에서 기준 범위 내에 포함되는 신호 성분을 제거하여 출력한다. 여기서 상기 기준 범위는 필터부(130)의 제조 과정에서 설정되는 것이다. 결국 코어링 과정이란 노이즈에 해당하는 신호 성분을 제거하는 과정을 의미한다.

초점값 도출부(140)는 상기 감마 보정 영상을 분석하여 상기 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출한다. 초점값 도출부(140)는 반복 적인 연산을 통하여 초점값 그래프를 도출할 수 있다. 여기서 초점값(AF value) 이란 포커스 렌즈의 해당 위치에서 피사체에 초점이 얼마나 잘 맞는 정도에 관한 값이다. 예를 들어 초점값은 포커스 렌즈의 위치에 따른 입력 영상을 도출한 다음, 입력 영상의 에지 정보를 분석함으로써 얻을 수 있다. 여기서 포커스 렌즈의 위치는 디지털 촬영 장치의 종류에 따라 결정되며, 예를 들어 0 레벨부터 20 레벨까지 1레벨 간격으로 표현될 수 있다. 여기서 0 레벨은 포커스 렌즈가 피사체와 가장 먼 곳에 위치하는 경우를 나타낼 수 있으며, 20 레벨은 포커스 렌즈가 피사체와 가장 가까운 곳에 위치하는 경우를 나타낼 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 장치의 제조 시 결정된 레벨 값일 수 있다.

도 3은 도 1에 포함된 초점값 도출부(140)를 나타낸 상세 도면이다.

도 3을 참조하면 초점값 도출부(140)는 필터부(130)에서 출력된 감마 보정 영상의 고주파 성분을 추출하는 고주파 성분 추출부(141)와 추출된 상기 고주파 성분의 절대값을 취하는 절대값 도출부(142) 및 도출된 상기 절대값을 적분하는 적분부(143)를 포함하며, 상기 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출한다. 여기서 상기 고주파 성분 추출부(141)는 컷 오프(cutoff) 주파수를 기준으로 고주파 성분은 통과시키고 저주파 성분을 제거하는 하이 패스 필터(HPF)를 사용할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 의하면 상기 하이 패스 필터는 높은 컷 오프 주파수를 가지는 것을 특징으로 한다. 즉, 고주파의 컷 오프 주파수를 가짐으로써 저주파 대에서 발생하는 점 광원 성분으로 인한 페이크 피크(fake peak)를 제거하고 페이크 피크로 인하여 올바르지 않은 초점값이 도출되는 문제를 해결한다.

도 4는 도 2에 도시된 AF 제어부(200)의 다른 실시 예를 나타낸 블록도이다.

도 4에 도시된 AF 제어부(200)는 도 2에 도시된 AF 제어부(100)에 비하여 점광원 영상 판단부(210)를 더 구비한 것에 특징이 있다. 도 4에 도시된 제어부(220), 감마 보정부(230), 필터부(240) 및 초점값 도출부(250)의 기능 또는 동작은 도 2에 도시된 그것(110, 120, 130, 140)과 동일 또는 유사하므로 여기서는 자세한 설명은 생략하기로 한다.

점광원 영상 판단부(210)는 히스토그램 생성부(221) 및 판단부(222)를 포함하며, 입력 영상에 점광원이 포함되어 있는지 판단한다. 구체적으로 히스토그램 생성부(221)에서 상기 입력 영상의 휘도에 대한 픽셀 빈도수를 표현한 히스토그램(histogram)을 생성한다. 여기서 입력 영상의 휘도는 저휘도를 0 레벨이라고 할 때, 고휘도 255 레벨까지 256 개의 레벨로 표현될 수 있다. 판단부(222)는 생성된 상기 히스토그램을 분석하여 저휘도 및 고휘도 영역에만 피크가 존재하는 경우 상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 영상으로 판단한다. 왜냐하면, 본 발명의 실시 예에 의한 점광원은 저휘도 배경에 고휘도 광원이 존재하는 것이므로 배경을 나타내는 저휘도 영역 및 점광원을 나타내는 고휘도 영역만 히스토그램에 나타나기 때문이다.

도 5 및 도 6을 참조하여 입력 영상에 점광원이 포함될 때 종래의 자동 초점 조절 방법을 사용할 경우 발생하는 문제점을 알아본다.

도 5는 점광원이 포함된 입력 영상의 일 예이다.

도 6은 도 5 영상의 초점값을 나타낸 그래프이다.

자동 초점 조절 방법은 포커스 렌즈의 위치에 따른 초점값을 도출하여 초점값이 최대가 되는 위치에 포커스 렌즈를 위치함으로써 자동 초점 조절을 수행한다.

도 6을 참조하면, 도 5의 점광원 영상의 경우 피사체 거리에 따른 입력 영상들의 초점값을 나타낸 그래프에서 포커스 렌즈의 위치가 y 일 때, 점광원 영상(Y)이 포커스 렌즈의 위치가 x 및 z 일 때의 점광원 영상들(X, Z) 보다 점광원의 크기가 더 작으며, 초점값이 작게 나타난다. 즉, 점광원 영상은 초점이 맞았을 때가 초점이 맞지 않았을 때 보다 초점값이 작게 나타난다. 따라서, 종래의 점광원 영상에 대한 초점 그래프에서 초점값이 최대가 되는 위치에 포커스 렌즈를 위치하여 자동 초점을 조절할 경우, 초점이 맞지 않은 흐릿한 영상을 얻게 되는 문제가 발생한다. 왜냐하면 자동 초점 조절 방법은 원거리 피사체인 점광원을 근거리 피사체로 잘못 인식하기 때문이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 의한 자동 초점 조절 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 7을 참조하면 촬영 모드(S701)에 진입한다.

자동 초점 조절 조작 신호가 입력되는지 판단한다(S702). 예를 들어, 사용자가 셔터-릴리즈 버튼을 반누름 함으로써 눌러 상기 자동 초점 조절 조작 신호를 입력할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 디지털 카메라(1000)가 자동으로 자동 초점 조절을 행하도록 조작 신호를 생성할 수도 있다. 자동 초점 조절 조작 신호가 입력되지 않으면, 다시 촬영 모드를 유지한다.

상기 초점 조절 조작 신호가 입력되면, AF 제어부(100)는 광학 구동부(12)를 제어하여 포커스 렌즈의 위치를 변화시키면서 촬상 소자(13)로부터 입력 영상을 도출한다. (S703) 여기서 입력 영상은 포커스 렌즈의 위치에 따라 복수 개 도출할 수 있다. 상기 입력 영상은 라이브 뷰 영상일 수 있다.

상기 입력 영상이 점광원을 포함하는지 판단한다. (S704)

만약 입력 영상이 점광원을 포함하지 않는 다면 종래의 자동 초점 조절 방법을 적용하기 위하여 본 발명의 실시 예에 의한 자동 초점 방법을 적용하는 절차는 종료된다. 입력 영상이 점광원을 포함하는 경우 본 발명의 실시 예에 의한 자동 초점 조절 방법을 적용할 수 있다.

점광원을 포함하는 입력 영상에 대해 감마 커브를 적용하여 감마 보정 영상을 도출한다. (S705) 상기 감마 커브는 비선형인 것을 특징으로 하며, 상기 수학식 1과 같이 표현된다. 상기 감마 커브를 적용하여 도출된 감마 보정 영상은 점광원 특유의 디포커스(defocus)에 따른 페이크 피크(fakepeak)를 제거할 수 있다.

도 8a는 선형 그래프를 나타낸 것이며, 도 8b는 본 발명의 실시 예에 의한 감마 커브를 나타낸 것이다. 상기 그래프들은 x축이 입력 영상의 휘도를 나타낸 것이며, y축이 그래프 또는 커브를 적용한 보정 영상의 휘도를 나타낸 것이다. 상기 휘도는 0 레벨부터 255 레벨까지 256개의 레벨로 구분될 수 있다.

도 8a을 참조하면, 선형 그래프의 경우 입력 영상의 휘도에 대응하여 보정 영상의 휘도는 그대로 표현된다. 즉, 점광원에 의한 고휘도 성분이 보정 영상에도 그대로 표현됨으로써 상기 보정 영상을 통하여 초점값을 도출하는 경우, 점광원에 의한 오차가 발생하게 된다. 도 8b를 참조하면, 비선형 그래프인 감마 커브의 경우, 입력 영상의 고휘도 성분은 감마 보정 영상에서 압축되어 표현된다. 즉 점광원에 의한 고휘도 성분이 감마 보정 영상에서 축소되어 표현됨으로써 종래 점광원에 의해 나타나는 페이크 피크가 감소하게 된다. 그러나 입력 영상의 저휘도 성분은 감마 보정 영상에서 확장되어 표현된다. 즉, 대체로 저휘도 성분이 노이즈 성분이 확장되어 표현되므로, 노이즈 성분을 제거하기 위한 절차가 필요하다.

감마 보정 영상의 노이즈를 제거한다. (S706) 노이즈는 필터부(130)를 통해 제거될수 있으며, 상기 필터부(130)는 코어링(coring)을 통해 노이즈를 제거할 수 있다. 구체적으로 코어링 과정이란 노이즈에 해당하는 신호 성분을 제거하는 과정을 의미한다.

다음으로 감마 보정 영상을 통하여 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출한다. 구체적으로 감마 보정 영상에서 고주파 성분을 추출한다. (S707) 고주파 성분은 컷 오프 주파수 이상의 주파수만 통과시키는 하이 패스 필터를 통해 얻을 수 있다. 다음으로 추출한 고주파 성분의 절대값을 취한 다음, (S708) 적분부에서 입력 영상의 고주파 성분의 절대값이 적분됨으로써 초점값이 도출된다. (S709) 이와 같이 초점값을 도출하는 동작은 포커스 렌즈의 위치에 따라 반복적으로 수행될 수 있고, 포커스 렌즈 위치에 대한 초점값 그래프를 얻을 수 있다. 시스템 제어부(40)는 광학 구동부(12)를 제어하여 포커스 렌즈를 단계적으로 이동시키면서 초점값을 취득하고, 초점값이 최대가 되는 위치에 포커스 렌즈를 고정시킨다. 본 발명의 실시 예에 의하면 사용자는 점광원을 포함한 입력 영상에 대하여 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출하여 이를 종합하여, 초점값이 가장 큰 지점에 포커스 렌즈를 위치함으로써, 점광원을 포함한 입력 영상에 대한 자동 초점 조절을 수행할 수 있다.

도 9는 점광원을 포함하는 입력 영상의 실시 예를 나타낸다. S 가 가리키는 박스 안에 표시된 것이 점광원이다.

도 10은 도 9의 입력 영상에 적용될 감마 커브 및 선형 그래프를 나타낸 것이다. 도 10에서 x축은 입력 영상의 휘도를 나타내며, 0 레벨 부터 255 레벨로 표현된다. y축은 감마 커브 또는 선형 그래프에 의해 보정된 영상의 휘도를 타나내며, 0 레벨부터 255 레벨로 표현된다. 선형 그래프(L)의 경우, 입력 영상의 휘도에 대해 선형적으로 변환된 보정 영상의 휘도를 제공한다. 감마 커브들(g1, g2, g3)의 경우, 감마값(γ)의 종류에 따라 다양하게 도출될 수 있으나, 공통적으로 입력 영상의 휘도 중 고휘도 성분은 압축되고, 저휘도 성분은 확장되어 비선형적으로 변환된 감마 보정 영상의 휘도를 제공한다. 따라서 본 발명의 실시 예에 의한 감마 커브는 도 10에 도시된 바와 같이 감마값(γ)이 0 초과 내지 1 미만의 범위 내에 존재하는 것이 바람직하다.

도 11은 도 9의 입력 영상에 도 10을 적용하여 얻은 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값 그래프를 나타낸 것이다. 도 11에서 x축은 포커스 렌즈의 위치를 나타내며, 예를 들어 n개의 레벨, 여기서 n은 양의 정수, 로 표현된다. y축은 초점값(AF value)을 나타낸 것이다. 여기서 포커스 렌즈의 위치를 나타내는 레벨값은 설명의 편의를 위한 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

본 발명의 실시 예에 의하면 포커스 렌즈의 위치가 원거리의 피사체에 초점이 맞는 포커스 렌즈의 위치, 예를 들어 도 11에서 약 3 레벨, 일 때 자동 초점이 최적화되었다고 볼 수 있다. 각 초점값 그래프에서 초점값이 최대가 되는 지점이 포커스 렌즈가 위치하는 지점이다. 도 11을 참조하면 선형 그래프(L)를 통해 얻은 초점값 그래프(AF_L)는 포커스 렌즈의 위치가 근거리의 피사체에 초점이 맞는 포커스 렌즈의 위치, 예를 들어 도 11에서 약 20 레벨, 일 때 초점값이 최대로 표시되는 것을 알 수 있다. 즉, 선형 그래프(L)를 통해 얻은 초점값 그래프(AF_L)는 원거리 피사체인 점광원이 또렷하게 보이는 지점에 포커스 렌즈를 위치하지 못하므로 점광원 영상에서 자동 초점 조절을 성공적으로 수행할 수 없음을 나타낸다. 그러나 본 발명의 실시 예에 의한 감마 커브들(g1, g2, g3)를 통해 얻은 초점값 그래프들(AF_g1, AF_g2, AF_g3)은 원거리의 피사체에 초점이 맞는 포커스 렌즈의 위치에서 초점값이 최대로 표시된다. 결국 본 발명의 실시 예에 의할 때, 정확한 자동 초점 조절을 수행함을 확인할 수 있다.

도 12는 도 7의 S704 단계를 구체적으로 표현한 상세 흐름도이다.

본 발명의 실시 예는 점광원을 포함하는 입력 영상에 대하여 감마 커브를 적용하는데 그 특징이 있으므로, 점광원을 포함하는 입력 영상을 판단하는 과정이 필요하다. 도 12를 참조하면, 먼저, 촬상 소자로부터 도출된 입력 영상에 대하여, 휘도에 대한 픽셀 빈도수를 표현한 히스토그램(histogram)을 생성한다. (S714) 상기 히스토그램의 x축은 0 부터 255 까지의 휘도 레벨이며, y축은 상기 휘도에 해당하는 픽셀의 빈도수를 나타낼 수 있다.

도 13은 다양한 히스토그램의 패턴을 도시한 것이다.

도 13을 참조하면, 일반 영상은 (a)와 같이 전 범위의 휘도에서 다양한 피크가 존재하게 된다. 광에 따라 저휘도, 중간 휘도, 고휘도가 다양하게 표현된 픽셀이 존재할 수 있기 때문이다. 그러나 점광원이 포함된 영상은 (b)와 같이 히스토그램에서 저휘도 및 고휘도에만 피크가 존재한다. 왜냐하면, 본 발명의 실시 예에 의한 점광원이 포함된 영상이란, 저휘도의 배경과 고휘도의 점광원이 주로 표현된 영상을 의미하는 것이기 때문이다.

S724 단계에서는 생성된 히스토그램에서 저휘도 및 고휘도에만 피크가 존재하는지 확인한다. 여기서 피크란, 사용자가 지정한 기준 픽셀 빈도수 이상의 픽셀 빈도수를 보이는 부분을 의미할 수 있다. 상기 기준 픽셀 빈도수는 장치의 제조 시에 프로그래밍되어 있을 수 있으며, 사용자가 필요에 의하여 변경할 수도 있다. 상기 기준 픽셀 빈도수가 클수록, 어두운 배경에 밝은 점광원을 가진 영상을 검출할 수 있을 것이다. 상기 확인 결과, 히스토그램에서 저휘도 및 고휘도에만 피크가 존재하는 경우, 입력 영상이 점광원을 포함하는 것으로 보고 (S734), 감마 커브를 적용한다. (S705) 그러나 상기 확인 결과, 히스토그램에서 저휘도 및 고휘도에만 피크가 존재하지 않고 다양한 휘도에서 피크가 존재하는 경우, 입력 영상이 점광원을 포함하지 않는 것으로 보고 (S744) 감마 커브를 적용하지 않는다.

도 14는 또 다른 점광원을 포함하는 영상을 나타낸 것이다. 본 발명의 실시 예에 의한 자동 초점 조절 방법의 효과를 확인하기 위하여, 저휘도 배경에 고휘도 점광원만을 포함한 영상을 예로 든다.

도 15는 비선형의 감마 커브를 적용한 초점값에 관한 그래프를 나타낸 것이다. 즉 도 15는, 도 14의 영상을 히스토그램 분석을 통하여 점광원을 포함한 영상인지 확인한 다음, 각종 감마 커브를 적용하고, 컷 오프 주파수가 높은 하이 패스 필터를 통과하여 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 반복 도출하여 그 결과를 그래프로 표현한 것이다.

도 16은 선형의 그래프를 적용한 초점값에 관한 그래프를 나타낸 것이다. 즉 도 16은 도 14의 영상에 감마 커브 대신 선형 그래프를 적용하며, 컷 오프 주파수가 낮은 하이 패스 필터를 통과하여 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 반복 도출한 결과를 그래프로 표현한 것이다. 참고로, 도 15 및 도 16의 x 축은 포커스 렌즈의 위치를 0 내지 20 레벨 내에서 1 레벨 간격으로 나타낸 것이며, y축은 초점값을 나타낸 것이다. 여기서 포커스 렌즈의 위치를 나타내는 레벨값은 설명의 편의를 위한 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

도 14 영상에 대하여 선명한 영상을 촬영하기 위해서는 포커스 렌즈의 위치가 원거리의 피사체에 초점이 맞는 포커스 렌즈의 위치일 때 최대 초점값이 표시되어야 한다. 도 15의 경우, 초점값이 최대인 피크 포지션(peak position)이 포커스 렌즈의 위치가 원거리의 피사체에 초점이 맞는 포커스 렌즈의 위치, 예를 들어 도 15 에서 약 3 레벨, 일 때 나타난다. 따라서 도 15 와 같이 원거리의 피사체에 초점이 맞는 위치에 포커스 렌즈를 위치할 경우, 원거리 피사체인 점광원이 포함된 영상을 선명하게 촬영할 수 있는 특징이 있다. 그러나, 도 16의 경우 피크 포지션이 포커스 렌즈의 위치가 근거리의 피사체에 초점이 맞는 포커스 렌즈의 위치, 예를 들어 도 16 에서 약 20 레벨, 일 때 나타난다. 따라서, 도 16에 따라 포커스 렌즈를 위치할 경우, 원거리 피사체인 점광원이 포함된 영상을 선명하게 촬영할 수 없다.

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(read only memory), RAM(random access memory), 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.

본 발명에서 인용하는 공개 문헌, 특허 출원, 특허 등을 포함하는 모든 문헌들은 각 인용 문헌이 개별적으로 및 구체적으로 병합하여 나타내는 것 또는 본 발명에서 전체적으로 병합하여 나타낸 것과 동일하게 본 발명에 병합될 수 있다.

11 : 광학부 50 : 표시부
12 : 광학 구동부 60 : 조작부
13 : 촬상 소자 70 : 프로그램 저장부
14 : 아날로그 신호 처리부 80 : 데이터 저장부
15 : A/D 변환부 100 : AF 제어부
20 : 영상 신호 처리부
30 : 메모리

Claims (21)

1. 포커스 렌즈의 위치를 변화시키면서 촬상 소자로부터 입력 영상을 도출하는 단계;
   상기 입력 영상에 대해 감마 커브를 적용하여 감마 보정 영상을 도출하는 단계;
   상기 입력 영상이 점광원을 포함하는지 여부를 결정하는 단계; 및
   상기 입력 영상이 점광원을 포함하는지 여부에 따라 상기 입력 영상 또는 상기 감마 보정 영상을 이용하여 초점값을 도출하는 단계를 포함하고,
   상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 경우, 상기 도출된 감마 보정 영상을 이용하여 상기 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출하고,
   상기 입력 영상이 점광원을 포함하지 않는 경우, 상기 입력 영상으로부터 초점값을 도출하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 방법.
2. 제1항에 있어서
   상기 감마 커브는 비선형인 자동 초점 조절 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 감마 커브는

   

   로 표현되며,
   (s : 감마 보정 영상의 휘도, c : 양수, r : 입력 영상의 휘도)
   여기서 γ는 0 < γ < 1 인 자동 초점 조절 방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서
   상기 입력 영상은 라이브 뷰 영상인 자동 초점 조절 방법.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서
   상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 영상인지 판단하는 단계는
   상기 입력 영상의 휘도에 대한 픽셀 빈도수를 표현한 히스토그램(histogram)을 생성하는 단계; 및
   상기 히스토그램에서 저휘도 및 고휘도에만 피크가 존재하는 경우, 상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 영상으로 판단하는 단계;
   를 포함하는 자동 초점 조절 방법.
8. 제1항에 있어서
   상기 감마 보정 영상의 노이즈를 제거하는 단계를 더 포함하고,
   코어링(coring)을 통하여 노이즈를 제거하는 단계인 자동 초점 조절 방법.
9. 제1항에 있어서
   상기 감마 보정 영상을 통하여 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출하는 단계; 는
   상기 감마 보정 영상의 고주파 성분을 추출하는 단계;
   상기 고주파 성분의 절대값을 취하는 단계; 및
   상기 절대값을 적분하여 상기 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출하는 단계;
   를 포함하는 자동 초점 조절 방법.
10. 제9항에 있어서
    상기 고주파 성분을 추출하는 단계는;
    하이 패스 필터(HPF)에 의해 고주파 성분을 추출하는 것이며, 상기 하이 패스 필터의 컷 오프 (cutoff) 주파수는 고주파인 자동 초점 조절 방법.
11. 제1항 내지 제3항, 제5항, 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항의 자동 초점 조절 방법을 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 코드로 기록한 기록 매체.
12. 포커스 렌즈의 위치를 변화시키면서 촬상 소자로부터 입력 영상을 도출하는 제어부;
    상기 입력 영상에 대해 감마 커브를 적용하여 감마 보정 영상을 도출하는 감마 보정부;
    상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 영상인지 판단하는 점광원 영상 판단부; 및
    상기 입력 영상이 점광원을 포함하는지 여부에 따라 상기 입력 영상 또는 상기 감마 보정 영상을 이용하여 초점값을 도출하는 초점값 도출부;를 포함하고,
    상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 경우, 상기 도출된 감마 보정 영상을 이용하여 상기 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출하고,
    상기 입력 영상이 점광원을 포함하지 않는 경우, 상기 입력 영상으로부터 초점값을 도출하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 장치.
13. 제12항에 있어서
    상기 감마 커브는 비선형인 자동 초점 조절 장치.
14. 제12항에 있어서
    상기 감마 커브는

    

    로 표현되며,
    (s : 감마 보정 영상의 휘도, c : 양수, r : 입력 영상의 휘도)
    여기서 γ는 0 < γ < 1 인 자동 초점 조절 장치.
15. 삭제
16. 제12항에 있어서
    상기 입력 영상은 라이브 뷰 영상인 자동 초점 조절 장치.
17. 삭제
18. 제12항에 있어서
    상기 점광원 영상 판단부는
    상기 입력 영상의 휘도에 대한 픽셀 빈도수를 표현한 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부; 및
    상기 히스토그램에서 저휘도 및 고휘도에만 피크가 존재하는 경우, 상기 입력 영상이 점광원을 포함하는 영상으로 판단하는 판단부;
    를 포함하는 자동 초점 조절 장치.
19. 제12항에 있어서
    상기 감마 보정 영상의 노이즈를 제거하는 필터부를 더 포함하고,
    상기 필터부는 코어링(coring)을 통하여 노이즈를 제거하는 자동 초점 조절 장치.
20. 제12항에 있어서
    상기 초점값 도출부는
    상기 감마 보정 영상의 고주파 성분을 추출하는 고주파 성분 추출부;
    상기 고주파 성분의 절대값을 취하는 절대값 도출부; 및
    상기 절대값을 적분하여 상기 포커스 렌즈의 위치에 대한 초점값을 도출하는 적분부;
    를 포함하는 자동 초점 조절 장치.
21. 제20항에 있어서
    상기 고주파 성분 추출부는
    하이 패스 필터(HPF)이며, 상기 하이 패스 필터의 컷 오프 (cutoff) 주파수는 고주파인 자동 초점 조절 장치.

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