KR101733309B1 - 4 칼라 이미지 센서를 위해 듀얼 isp를 갖는 카메라 시스템 - Google Patents

4 칼라 이미지 센서를 위해 듀얼 isp를 갖는 카메라 시스템 Download PDF

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박현상
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재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단
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Abstract

카메라 시스템은 4 칼라 베이어 패턴(4 color bayer pattern)-상기 4 칼라 베이어 패턴은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 IR 픽셀을 포함함-에 대해 대각 보간(diagonal interpolation) 및 수평/수직 보간(horizontal/vertical interpolation)을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴-상기 3 칼라 베이어 패턴은 상기 R 픽셀, 상기 G 픽셀, 상기 B 픽셀 및 대각 보간된 G 픽셀을 포함함- 및 전체 해상도 IR 이미지(full resolution IR image)-상기 전체 해상도 IR 이미지는 상기 IR 픽셀, 대각 보간된 IR 픽셀 및 수평/수직 보간된 IR 픽셀들을 포함함-를 출력하는 IR 전용 ISP; 및 상기 IR 전용 ISP로부터 수신되는 상기 3 칼라 베이어 패턴을 처리하여 전체 해상도 RGB 이미지(full resolution RGB image)를 출력하는 3 칼라 ISP를 포함한다.

Description

4 칼라 이미지 센서를 위해 듀얼 ISP를 갖는 카메라 시스템{DUAL ISP BASED CAMERA SYSTEM FOR 4 COLOR IMAGE SENSOR}
아래의 실시예들은 듀얼 ISP(image signal processor)를 갖는 카메라 시스템에 관한 것으로, 4 칼라 이미지 센서(4 color image sensor)와 연동되는 카메라 시스템에 대한 기술이다.
기존의 3 칼라 이미지 센서는 R 채널, G 채널 및 B 채널 각각의 광 신호를 R 픽셀, 두 개의 G 픽셀들 및 B 픽셀을 포함하는 3 칼라 베이어 패턴으로 변환하여 출력한다.
따라서, 기존의 3 칼라 이미지 센서와 연동되는 카메라 시스템은 3 칼라 베이어 패턴을 처리하여 전체 해상도 RGB 이미지(full resolution RGB image)를 출력하는 3 칼라 ISP만을 포함하도록 구성된다.
그러나 최근 들어 카메라 시스템과 관련된 기술 분야에서 전체 해상도 IR 이미지(full resolution IR image) 또는 전체 해상도 W 이미지(full resolution W image)가 이용됨에 따라, R 채널, G 채널 및 B 채널 각각의 광 신호뿐만 아니라, IR 광 신호 또는 W 광 신호를 처리하는 4 칼라 이미지 센서가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 4 칼라 이미지 센서는 IR 광 신호 또는 W 광 신호가 변환된 IR 픽셀 또는 W 픽셀을 출력하기 때문에, 기존의 3 칼라 이미지 센서와 연동되는 카메라 시스템에 포함되는 3 칼라 ISP만으로는 IR 픽셀 또는 W 픽셀을 처리하지 못하는 단점이 있다.
이에, 아래의 실시예들은 4 칼라 이미지 센서와 연동되어 동작 가능한 카메라 시스템을 제안한다.
일실시예들은 4 칼라 이미지 센서와 연동되어 동작 가능한 카메라 시스템을 제공한다.
구체적으로, 일실시예들은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 IR 픽셀을 포함하는 4 칼라 베이어 패턴에 대해 대각 보간(diagonal interpolation) 및 수평/수직 보간(horizontal/vertical interpolation)을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴 및 전체 해상도 IR 이미지를 출력하는 IR 전용 ISP 및 3 칼라 베이어 패턴을 처리하여 전체 해상도 RGB 이미지를 출력하는 3 칼라 ISP를 포함하는 카메라 시스템을 제공한다.
또한, 일실시예들은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 W 픽셀을 포함하는 4 칼라 베이어 패턴에 대해 대각 보간 및 수평/수직 보간을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴 및 전체 해상도 W 이미지를 출력하는 W 전용 ISP 및 칼라 베이어 패턴을 처리하여 전체 해상도 RGB 이미지를 출력하는 3 칼라 ISP를 포함하는 카메라 시스템을 제공한다.
일실시예에 따른 카메라 시스템은 4 칼라 베이어 패턴(4 color bayer pattern)-상기 4 칼라 베이어 패턴은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 IR 픽셀을 포함함-에 대해 대각 보간(diagonal interpolation) 및 수평/수직 보간(horizontal/vertical interpolation)을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴-상기 3 칼라 베이어 패턴은 상기 R 픽셀, 상기 G 픽셀, 상기 B 픽셀 및 대각 보간된 G 픽셀을 포함함- 및 전체 해상도 IR 이미지(full resolution IR image)-상기 전체 해상도 IR 이미지는 상기 IR 픽셀, 대각 보간된 IR 픽셀 및 수평/수직 보간된 IR 픽셀들을 포함함-를 출력하는 IR 전용 ISP; 및 상기 IR 전용 ISP로부터 수신되는 상기 3 칼라 베이어 패턴을 처리하여 전체 해상도 RGB 이미지(full resolution RGB image)를 출력하는 3 칼라 ISP를 포함한다.
상기 IR 전용 ISP는 상기 4 칼라 베이어 패턴에서 상기 G 픽셀 및 상기 IR 픽셀 각각에 대해 대각 보간을 수행하여 상기 3 칼라 베이어 패턴 및 IR 베이어 패턴-상기 IR 베이어 패턴은 상기 IR 픽셀, 상기 대각 보간된 IR 픽셀, 상기 R 픽셀 및 상기 B 픽셀을 포함함-을 출력하는 대각 보간 수행부; 및 상기 대각 보간 수행부로부터 수신되는 상기 IR 베이어 패턴에서 상기 IR 픽셀 및 상기 대각 보간된 IR 픽셀에 대해 수평/수직 보간을 수행하여 상기 전체 해상도 IR 이미지를 출력하는 수평/수직 보간 수행부를 포함할 수 있다.
상기 대각 보간 수행부는 상기 4 칼라 베이어 패턴에서 상기 G 픽셀에 대해 상기 IR 픽셀이 배치되는 대각 방향으로 상기 대각 보간을 수행하여 상기 3 칼라 베이어 패턴을 생성할 수 있다.
상기 대각 보간 수행부는 상기 4 칼라 베이어 패턴에서 상기 IR 픽셀에 대해 상기 G 픽셀이 배치되는 대각 방향으로 상기 대각 보간을 수행하여 상기 IR 베이어 패턴을 생성할 수 있다.
상기 수평/수직 보간 수행부는 상기 IR 베이어 패턴에서 상기 IR 픽셀 및 상기 대각 보간된 IR 픽셀에 대해 상기 R 픽셀 및 상기 B 픽셀이 배치되는 수평/수직 방향으로 상기 수평/수직 보간을 수행하여 상기 전체 해상도 IR 이미지를 생성할 수 있다.
상기 IR 전용 ISP는 상기 IR 전용 ISP에 연결되어 상기 4 칼라 베이어 패턴을 전달하는 4 칼라 이미지 센서의 노이즈 및 결함(defect)를 제거하는 노이즈/결함 제거부를 더 포함할 수 있다.
상기 IR 전용 ISP는 상기 4 칼라 베이어 패턴 중 상기 R 픽셀, 상기 G 픽셀 및 상기 B 픽셀 각각과 상기 IR 픽셀 사이에 존재하는 색수차(chromatic aberration)를 보정하는 수차 보정부를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 카메라 시스템은 4 칼라 베이어 패턴(4 color bayer pattern)-상기 4 칼라 베이어 패턴은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 IR 픽셀을 포함함-에 대해 대각 보간(diagonal interpolation) 및 수평/수직 보간(horizontal/vertical interpolation)을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴-상기 3 칼라 베이어 패턴은 상기 R 픽셀, 상기 G 픽셀, 상기 B 픽셀 및 대각 보간된 G 픽셀을 포함함- 및 전체 해상도 IR 이미지(full resolution IR image)-상기 전체 해상도 IR 이미지는 상기 IR 픽셀, 대각 보간된 IR 픽셀 및 수평/수직 보간된 IR 픽셀들을 포함함-를 출력하는 IR 전용 ISP; 및 상기 IR 전용 ISP로부터 수신되는 상기 3 칼라 베이어 패턴 및 상기 전체 해상도 IR 이미지 각각을 처리하여 상기 3 칼라 베이어 패턴과 관련된 영상 데이터 및 상기 전체 해상도 IR 이미지와 관련된 영상 데이터를 생성하는 어플리케이션 프로세서를 포함한다.
일실시예에 따른 카메라 시스템은 4 칼라 베이어 패턴(4 color bayer pattern)-상기 4 칼라 베이어 패턴은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 W 픽셀을 포함함-에 대해 대각 보간(diagonal interpolation) 및 수평/수직 보간(horizontal/vertical interpolation)을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴-상기 3 칼라 베이어 패턴은 상기 R 픽셀, 상기 G 픽셀, 상기 B 픽셀 및 대각 보간된 G 픽셀을 포함함- 및 전체 해상도 W 이미지(full resolution White image)-상기 전체 해상도 W 이미지는 상기 W 픽셀, 대각 보간된 W 픽셀 및 수평/수직 보간된 W 픽셀들을 포함함-를 출력하는 W 전용 ISP; 및 상기 W 전용 ISP로부터 수신되는 상기 3 칼라 베이어 패턴을 처리하여 전체 해상도 RGB 이미지(full resolution RGB image)를 출력하는 3 칼라 ISP를 포함한다.
상기 W 전용 ISP는 상기 4 칼라 베이어 패턴에서 상기 G 픽셀 및 상기 W 픽셀 각각에 대해 대각 보간을 수행하여 상기 3 칼라 베이어 패턴 및 W 베이어 패턴-상기 W 베이어 패턴은 상기 W 픽셀, 상기 대각 보간된 W 픽셀, 상기 R 픽셀 및 상기 B 픽셀을 포함함-을 출력하는 대각 보간 수행부; 및 상기 대각 보간 수행부로부터 수신되는 상기 W 베이어 패턴에서 상기 W 픽셀 및 상기 대각 보간된 W 픽셀에 대해 수평/수직 보간을 수행하여 상기 전체 해상도 W 이미지를 출력하는 수평/수직 보간 수행부를 포함할 수 있다.
상기 W 전용 ISP는 상기 W 전용 ISP에 연결되어 상기 4 칼라 베이어 패턴을 전달하는 4 칼라 이미지 센서의 노이즈 및 결함(defect)를 제거하는 노이즈/결함 제거부를 더 포함할 수 있다.
상기 W 전용 ISP는 상기 4 칼라 베이어 패턴 중 상기 R 픽셀, 상기 G 픽셀 및 상기 B 픽셀 각각과 상기 W 픽셀 사이에 존재하는 색수차(chromatic aberration)를 보정하는 수차 보정부를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 카메라 시스템은 4 칼라 베이어 패턴(4 color bayer pattern)-상기 4 칼라 베이어 패턴은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 W 픽셀을 포함함-에 대해 대각 보간(diagonal interpolation) 및 수평/수직 보간(horizontal/vertical interpolation)을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴-상기 3 칼라 베이어 패턴은 상기 R 픽셀, 상기 G 픽셀, 상기 B 픽셀 및 대각 보간된 G 픽셀을 포함함- 및 전체 해상도 W 이미지(full resolution W image)-상기 전체 해상도 W 이미지는 상기 W 픽셀, 대각 보간된 W 픽셀 및 수평/수직 보간된 W 픽셀들을 포함함-를 출력하는 W 전용 ISP; 및 상기 W 전용 ISP로부터 수신되는 상기 3 칼라 베이어 패턴 및 상기 전체 해상도 W 이미지 각각을 처리하여 상기 3 칼라 베이어 패턴과 관련된 영상 데이터 및 상기 전체 해상도 W 이미지와 관련된 영상 데이터를 생성하는 어플리케이션 프로세서를 포함한다.
일실시예들은 4 칼라 이미지 센서와 연동되어 동작 가능한 카메라 시스템을 제공할 수 있다.
구체적으로, 일실시예들은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 IR 픽셀을 포함하는 4 칼라 베이어 패턴에 대해 대각 보간 및 수평/수직 보간을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴 및 전체 해상도 IR 이미지를 출력하는 IR 전용 ISP 및 3 칼라 베이어 패턴을 처리하여 전체 해상도 RGB 이미지를 출력하는 3 칼라 ISP를 포함하는 카메라 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 일실시예들은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 W 픽셀을 포함하는 4 칼라 베이어 패턴에 대해 대각 보간 및 수평/수직 보간을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴 및 전체 해상도 W 이미지를 출력하는 W 전용 ISP 및 칼라 베이어 패턴을 처리하여 전체 해상도 RGB 이미지를 출력하는 3 칼라 ISP를 포함하는 카메라 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 카메라 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 IR 전용 ISP를 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 3b는 일실시예에 따른 IR 전용 ISP의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 다른 일실시예에 따른 IR 전용 ISP를 나타낸 도면이다.
도 5는 또 다른 일실시예에 따른 IR 전용 ISP를 나타낸 도면이다.
도 6은 다른 일실시예에 따른 카메라 시스템을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일실시예에 따른 카메라 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일실시예에 따른 카메라 시스템(100)은 4 칼라 이미지 센서(110)와 연결되는 IR 전용 ISP(120) 및 3 칼라 ISP(130)를 포함한다. 이하, 카메라 시스템(100)은 피사체와 카메라 시스템(100) 사이의 거리를 결정하는 기능을 추가적으로 수행하는 멀티 애퍼처 카메라 시스템(multi aperture camera system)일 수 있다.
그러나 카메라 시스템(100)은 이에 제한되거나 한정되지 않고, 피사체와 카메라 시스템(100) 사이의 거리를 결정하는 멀티 애퍼처 카메라뿐만 아니라, 일반적인 카메라 시스템일 수도 있다.
4 칼라 이미지 센서(110)는 피사체에 대한 R 광 신호, G 광 신호, B 광 신호 및 IR 광 신호를 변환하여 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 IR 픽셀을 포함하는 4 칼라 베이어 패턴을 생성한 후, 4 칼라 베이어 패턴을 카메라 시스템(100)으로 출력할 수 있다.
그러나 이에 제한되거나 한정되지 않고, 4 칼라 이미지 센서(110)는 IR 광 신호 대신에, RGB 광 신호와 구별되는 다른 다양한 파장대의 광 신호를 변환하여 RGB 광 신호와 다른 파장대의 픽셀을 포함하는 4 칼라 베이어 패턴을 생성할 수 있다. 예를 들어, 4 칼라 이미지 센서(110)는 피사체에 대한 R 광 신호, G 광 신호, B 광 신호 및 W 광 신호를 변환하여 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 W 픽셀을 포함하는 4 칼라 베이어 패턴을 생성할 수 있다. 이러한 경우, 후술되는 IR 전용 ISP(120)는 W 전용 ISP로 대체될 수 있으며, 세부적인 동작 과정은 IR 픽셀을 W 픽셀로 대체하여 적용하는 것으로 설명 가능하다.
카메라 시스템(100)에 포함되는 IR 전용 ISP(120)는 4 칼라 베이어 패턴에 대해 대각 보간 및 수평/수직 보간을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴(3 칼라 베이어 패턴은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 대각 보간된 G 픽셀을 포함함) 및 전체 해상도 IR 이미지(전체 해상도 IR 이미지는 IR 픽셀, 대각 보간된 IR 픽셀 및 수평/수직 보간된 IR 픽셀들을 포함함)을 생성한 후, 출력한다. 이에 대한 상세한 설명은 도 2를 참조하여 기재하기로 한다.
만약, 카메라 시스템(100)이 IR 전용 ISP(120) 대신에, W 전용 ISP를 포함하는 경우, W 전용 ISP는 마찬가지로, 4 칼라 베이어 패턴에 대해 대각 보간 및 수평/수직 보간을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴(3 칼라 베이어 패턴은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 대각 보간된 G 픽셀을 포함함) 및 전체 해상도 W 이미지(전체 해상도 W 이미지는 W 픽셀, 대각 보간된 W 픽셀 및 수평/수직 보간된 W 픽셀들을 포함함)을 생성한 후, 출력할 수 있다.
따라서, 3 칼라 ISP(130)는 IR 전용 ISP(120)로부터 수신되는 3 칼라 베이어 패턴을 처리하여, 전체 해상도 RGB 이미지(full resolution RGB image)를 생성한 후, 출력한다.
도 2는 일실시예에 따른 IR 전용 ISP를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 일실시예에 따른 IR 전용 ISP(200)는 대각 보간 수행부(210) 및 수평/수직 보간 수행부(220)를 포함한다.
대각 보간 수행부(210)는 4 칼라 베이어 패턴에서 G 픽셀 및 IR 픽셀 각각에 대해 대각 보간을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴 및 IR 베이어 패턴(IR 베이어 패턴은 IR 픽셀, 대각 보간된 IR 픽셀, R 픽셀 및 B 픽셀을 포함함)을 출력할 수 있다.
예를 들어, 대각 보간 수행부(210)는 4 칼라 베이어 패턴에서 G 픽셀에 대해 IR 픽셀이 배치되는 대각 방향으로 대각 보간을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴을 생성할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 3a를 참조하여 기재하기로 한다.
또한, 대각 보간 수행부(210)는 4 칼라 베이어 패턴에서 IR 픽셀에 대해 G 픽셀이 배치되는 대각 방향으로 대각 보간을 수행하여 IR 베이어 패턴을 생성할 수 있다. 여기서, IR 베이어 패턴은 수평/수직 보간 수행부(220)로 전달될 수 있다.
수평/수직 보간 수행부(220)는 대각 보간 수행부(210)로부터 수신되는 IR 베이어 패턴에서 IR 픽셀 및 대각 보간된 IR 픽셀에 대해 수평/수직 보간을 수행하여 전체 해상도 IR 이미지를 출력한다.
예를 들어, 수평/수직 보간 수행부(220)는 IR 베이어 패턴에서 IR 픽셀 및 대각 보간된 IR 픽셀에 대해 R 픽셀 및 B 픽셀이 배치되는 수평/수직 방향으로 수평/수직 보간을 수행하여 전체 해상도 IR 이미지를 생성할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 3b를 참조하여 기재하기로 한다.
만약, IR 전용 ISP(200) 대신에 W 전용 ISP가 이용되는 경우, 마찬가지로 W 전용 ISP는 대각 보간 수행부 및 수평/수직 보간 수행부를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 대각 보간 수행부는 4 칼라 베이어 패턴에서 G 픽셀 및 W 픽셀 각각에 대해 대각 보간을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴 및 W 베이어 패턴(W 베이어 패턴은 W 픽셀, 대각 보간된 W 픽셀, R 픽셀 및 B 픽셀을 포함함)을 출력할 수 있다. 예를 들어, 대각 보간 수행부는 4 칼라 베이어 패턴에서 G 픽셀에 대해 W 픽셀이 배치되는 대각 방향으로 대각 보간을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴을 생성할 수 있다. 또한, 대각 보간 수행부는 4 칼라 베이어 패턴에서 W 픽셀에 대해 G 픽셀이 배치되는 대각 방향으로 대각 보간을 수행하여 W 베이어 패턴을 생성할 수 있다. 여기서, W 베이어 패턴은 수평/수직 보간 수행부로 전달될 수 있다. 따라서, 수평/수직 보간 수행부는 대각 보간 수행부로부터 수신되는 W 베이어 패턴에서 W 픽셀 및 대각 보간된 W 픽셀에 대해 수평/수직 보간을 수행하여 전체 해상도 W 이미지를 출력할 수 있다. 예를 들어, 수평/수직 보간 수행부는 W 베이어 패턴에서 W 픽셀 및 대각 보간된 W 픽셀에 대해 R 픽셀 및 B 픽셀이 배치되는 수평/수직 방향으로 수평/수직 보간을 수행하여 전체 해상도 W 이미지를 생성할 수 있다.
도 3a 내지 3b는 일실시예에 따른 IR 전용 ISP의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로, 도 3a는 일실시예에 따른 대각 보간을 수행을 통하여 3 칼라 베이어 패턴이 생성되는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 3b는 일실시예에 따른 대각 보간 및 수평/수직 보간을 통하여 전체 해상도 IR 이미지가 생성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 일실시예에 따른 IR 전용 ISP는 대각 보간 수행부를 이용하여 4 칼라 베이어 패턴(310)에서 G 픽셀에 대해 IR 픽셀이 배치되는 대각 방향으로 대각 보간을 수행하여 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 대각 보간된 G 픽셀을 포함하는 3 칼라 베이어 패턴(320)을 생성할 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같이 생성된 3 칼라 베이어 패턴(320)는 대각 보간 수행부를 통하여 출력될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 일실시예에 따른 IR 전용 ISP는 대각 보간 수행부를 이용하여 4 칼라 베이어 패턴(310)에서 IR 픽셀에 대해 G 픽셀이 배치되는 대각 방향으로 대각 보간을 수행하여 IR 베이어 패턴(330)을 생성할 수 있다. 이어서, IR 전용 ISP는 수평/수직 보간 수행부를 이용하여 IR 베이어 패턴(330)에서 IR 픽셀 및 대각 보간된 IR 픽셀에 대해 R 픽셀 및 B 픽셀이 배치되는 수평/수직 방향으로 수평/수직 보간을 수행하여 전체 해상도 IR 이미지(340)를 생성할 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같이 생성된 전체 해상도 IR 이미지(340)는 수평/수직 보간 수행부를 통하여 출력될 수 있다.
도 4는 다른 일실시예에 따른 IR 전용 ISP를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 다른 일실시예에 따른 IR 전용 ISP (400)는 노이즈/결함 제거부(410), 대각 보간 수행부(420) 및 수평/수직 보간 수행부(430)를 포함할 수 있다.
여기서, 대각 보간 수행부(420) 및 수평/수직 보간 수행부(430)는 도 2를 참조하여 기재된 IR 전용 ISP에 포함되는 대각 보간 수행부 및 수평/수직 보간 수행부 각각과 동일한 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다른 일실시예에 따른 IR 전용 ISP (400)가 도 2를 참조하여 기재된 이미지 보간 장치와 구별되는 점은 노이즈/결함 제거부(410)를 포함한다는 것이다. 이 때, 노이즈/결함 제거부(410)는 IR 전용 ISP에 연결되는 4 칼라 이미지 센서(도면에는 도시되지 않음)의 노이즈 및 결함을 제거하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 노이즈/결함 제거부(410)는 4 칼라 이미지 센서로부터 수신되는 4 칼라 베이어 패턴의 노이즈를 제거하고, 4 칼라 이미지 센서 자체의 센서 결함을 제거할 수 있다.
IR 전용 ISP(400) 대신에 W 전용 ISP가 이용되는 경우도 마찬가지로, 노이즈/결함 제거부(410)는 W 전용 ISP에 연결되는 4 칼라 이미지 센서의 노이즈 및 결함을 제거하는 기능을 수행할 수 있다.
도 5는 또 다른 일실시예에 따른 IR 전용 ISP를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 또 다른 일실시예에 따른 IR 전용 ISP(500)는 노이즈/결함 제거부(510), 수차 보정부(520), 대각 보간 수행부(530) 및 수평/수직 보간 수행부(540)를 포함할 수 있다.
여기서, 대각 보간 수행부(530) 및 수평/수직 보간 수행부(540)는 는 도 2를 참조하여 기재된 IR 전용 ISP에 포함되는 대각 보간 수행부 및 수평/수직 보간 수행부 각각과 동일한 기능을 수행할 수 있고, 노이즈/결함 제거부(510)는 도 4를 참조하여 기재된 노이즈/결함 제거부와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또 다른 일실시예에 따른 IR 전용 ISP(500)가 도 4를 참조하여 기재된 IR 전용 ISP와 구별되는 점은 수차 보정부(520)를 포함한다는 것이다. 이 때, 수차 보정부(520)는 4 칼라 베이어 패턴 중 R 픽셀, G 픽셀 및 B 픽셀 각각과 IR 픽셀 사이에 존재하는 색수차(chromatic aberration)를 보정하는 기능을 수행할 수 있다.
도면에는 수차 보정부(520)가 노이즈/결함 제거부(510)의 출력단에 연결되도록 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되거나 한정되지 않고, 4 칼라 이미지 센서(도면에는 도시되지 않음)의 출력단 및 노이즈/결함 제거부(510)의 입력단에 연결되도록 배치될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 IR 전용 ISP(500)는 노이즈/결함 제거부(510) 및 수차 보정부(520) 모두를 포함하는 경우로 제한되거나 한정되지 않고, 수차 보정부(520)만을 선택적으로 포함한 채 대각 보간 수행부(530) 및 수평/수직 보간 수행부(540)를 포함할 수 있다.
IR 전용 ISP(500) 대신에 W 전용 ISP가 이용되는 경우도 마찬가지로, 수차 보정부(520)는 칼라 베이어 패턴 중 R 픽셀, G 픽셀 및 B 픽셀 각각과 W 픽셀 사이에 존재하는 색수차를 보정하는 기능을 수행할 수 있다.
도 6은 다른 일실시예에 따른 카메라 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 다른 일실시예에 따른 카메라 시스템(600)은 4 칼라 이미지 센서(610)와 연결되는 IR 전용 ISP(620) 및 어플리케이션 프로세서(630)를 포함한다. 여기서, 어플리케이션 프로세서(630)는 디지털 카메라 또는 보안용 카메라에서 이용되는 모듈로서, 전체 해상도 RGB 이미지 및/또는 전체 해상도 IR 이미지를 이용하여 추가적인 영상 데이터(예컨대, 압축된 RGB 이미지 또는 압축된 전체 해상도 IR 이미지 등)를 생성/출력할 수 있다.
4 칼라 이미지 센서(610)는 피사체에 대한 R 광 신호, G 광 신호, B 광 신호 및 IR 광 신호를 변환하여 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 IR 픽셀을 포함하는 4 칼라 베이어 패턴을 생성한 후, 4 칼라 베이어 패턴을 카메라 시스템(600)으로 출력할 수 있다.
카메라 시스템(600)에 포함되는 IR 전용 ISP(620)는 4 칼라 베이어 패턴에 대해 대각 보간 및 수평/수직 보간을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴(3 칼라 베이어 패턴은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 대각 보간된 G 픽셀을 포함함) 및 전체 해상도 IR 이미지(전체 해상도 IR 이미지는 IR 픽셀, 대각 보간된 IR 픽셀 및 수평/수직 보간된 IR 픽셀들을 포함함)을 생성한 후, 출력한다. 이 때, IR 전용 ISP(620)의 세부적인 동작 과정은 도 2를 참조하여 상술한 과정과 동일하므로 생략하기로 한다.
따라서, 어플리케이션 프로세서(630)는 IR 전용 ISP(120)로부터 수신되는 3 칼라 베이어 패턴 및 전체 해상도 IR 이미지 각각을 처리하여 3 칼라 베이어 패턴과 관련된 영상 데이터 및 전체 해상도 IR 이미지와 관련된 영상 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 프로세서(630)는 3 칼라 베이어 패턴 및 전체 해상도 IR 이미지 각각을 처리하여 3 칼라 베이어 패턴이 압축된 영상 데이터(또는 3 칼라 베이어 패턴에 기초하여 생성되는 전체 해상도 RGB 이미지가 압축된 영상 데이터) 및 전체 해상도 IR 이미지가 압축된 영상 데이터를 생성/출력할 수 있다.
만약, IR 전용 ISP(620) 대신에 W 전용 ISP가 이용되는 경우, W 전용 ISP는 위에서 상술한 바와 동일한 동작을 수행하게 되며, 어플리케이션 프로세서(630)는 W 전용 ISP로부터 수신되는 3 칼라 베이어 패턴 및 전체 해상도 W 이미지 각각을 처리하여 3 칼라 베이어 패턴과 관련된 영상 데이터 및 전체 해상도 W 이미지와 관련된 영상 데이터를 생성/출력할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (13)

  1. 4 칼라 베이어 패턴(4 color bayer pattern)-상기 4 칼라 베이어 패턴은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 IR 픽셀을 포함함-에 대해 대각 보간(diagonal interpolation) 및 수평/수직 보간(horizontal/vertical interpolation)을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴-상기 3 칼라 베이어 패턴은 상기 R 픽셀, 상기 G 픽셀, 상기 B 픽셀 및 대각 보간된 G 픽셀을 포함함- 및 전체 해상도 IR 이미지(full resolution IR image)-상기 전체 해상도 IR 이미지는 상기 IR 픽셀, 대각 보간된 IR 픽셀 및 수평/수직 보간된 IR 픽셀들을 포함함-를 출력하는 IR 전용 ISP; 및
    상기 IR 전용 ISP로부터 수신되는 상기 3 칼라 베이어 패턴을 처리하여 전체 해상도 RGB 이미지(full resolution RGB image)를 출력하는 3 칼라 ISP
    를 포함하고,
    상기 IR 전용 ISP는
    상기 4 칼라 베이어 패턴에서 상기 G 픽셀 및 상기 IR 픽셀 각각에 대해 대각 보간을 수행하여 상기 3 칼라 베이어 패턴 및 IR 베이어 패턴-상기 IR 베이어 패턴은 상기 IR 픽셀, 상기 대각 보간된 IR 픽셀, 상기 R 픽셀 및 상기 B 픽셀을 포함함-을 출력하는 대각 보간 수행부; 및
    상기 대각 보간 수행부로부터 수신되는 상기 IR 베이어 패턴에서 상기 IR 픽셀 및 상기 대각 보간된 IR 픽셀에 대해 수평/수직 보간을 수행하여 상기 전체 해상도 IR 이미지를 출력하는 수평/수직 보간 수행부
    를 포함하는 카메라 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 대각 보간 수행부는
    상기 4 칼라 베이어 패턴에서 상기 G 픽셀에 대해 상기 IR 픽셀이 배치되는 대각 방향으로 상기 대각 보간을 수행하여 상기 3 칼라 베이어 패턴을 생성하는, 카메라 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대각 보간 수행부는
    상기 4 칼라 베이어 패턴에서 상기 IR 픽셀에 대해 상기 G 픽셀이 배치되는 대각 방향으로 상기 대각 보간을 수행하여 상기 IR 베이어 패턴을 생성하는, 카메라 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수평/수직 보간 수행부는
    상기 IR 베이어 패턴에서 상기 IR 픽셀 및 상기 대각 보간된 IR 픽셀에 대해 상기 R 픽셀 및 상기 B 픽셀이 배치되는 수평/수직 방향으로 상기 수평/수직 보간을 수행하여 상기 전체 해상도 IR 이미지를 생성하는, 카메라 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 IR 전용 ISP는
    상기 IR 전용 ISP에 연결되어 상기 4 칼라 베이어 패턴을 전달하는 4 칼라 이미지 센서의 노이즈 및 결함(defect)를 제거하는 노이즈/결함 제거부
    를 더 포함하는 카메라 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 IR 전용 ISP는
    상기 4 칼라 베이어 패턴 중 상기 R 픽셀, 상기 G 픽셀 및 상기 B 픽셀 각각과 상기 IR 픽셀 사이에 존재하는 색수차(chromatic aberration)를 보정하는 수차 보정부
    를 더 포함하는 카메라 시스템.
  8. 삭제
  9. 4 칼라 베이어 패턴(4 color bayer pattern)-상기 4 칼라 베이어 패턴은 R 픽셀, G 픽셀, B 픽셀 및 W 픽셀을 포함함-에 대해 대각 보간(diagonal interpolation) 및 수평/수직 보간(horizontal/vertical interpolation)을 수행하여 3 칼라 베이어 패턴-상기 3 칼라 베이어 패턴은 상기 R 픽셀, 상기 G 픽셀, 상기 B 픽셀 및 대각 보간된 G 픽셀을 포함함- 및 전체 해상도 W 이미지(full resolution White image)-상기 전체 해상도 W 이미지는 상기 W 픽셀, 대각 보간된 W 픽셀 및 수평/수직 보간된 W 픽셀들을 포함함-를 출력하는 W 전용 ISP; 및
    상기 W 전용 ISP로부터 수신되는 상기 3 칼라 베이어 패턴을 처리하여 전체 해상도 RGB 이미지(full resolution RGB image)를 출력하는 3 칼라 ISP
    를 포함하고,
    상기 W 전용 ISP는
    상기 4 칼라 베이어 패턴에서 상기 G 픽셀 및 상기 W 픽셀 각각에 대해 대각 보간을 수행하여 상기 3 칼라 베이어 패턴 및 W 베이어 패턴-상기 W 베이어 패턴은 상기 W 픽셀, 상기 대각 보간된 W 픽셀, 상기 R 픽셀 및 상기 B 픽셀을 포함함-을 출력하는 대각 보간 수행부; 및
    상기 대각 보간 수행부로부터 수신되는 상기 W 베이어 패턴에서 상기 W 픽셀 및 상기 대각 보간된 W 픽셀에 대해 수평/수직 보간을 수행하여 상기 전체 해상도 W 이미지를 출력하는 수평/수직 보간 수행부
    를 포함하는 카메라 시스템.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 W 전용 ISP는
    상기 W 전용 ISP에 연결되어 상기 4 칼라 베이어 패턴을 전달하는 4 칼라 이미지 센서의 노이즈 및 결함(defect)를 제거하는 노이즈/결함 제거부
    를 더 포함하는 카메라 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 W 전용 ISP는
    상기 4 칼라 베이어 패턴 중 상기 R 픽셀, 상기 G 픽셀 및 상기 B 픽셀 각각과 상기 W 픽셀 사이에 존재하는 색수차(chromatic aberration)를 보정하는 수차 보정부
    를 더 포함하는 카메라 시스템.
  13. 삭제
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