KR101972032B1 - 카메라의 적응적 노출 제어 장치 - Google Patents

카메라의 적응적 노출 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라의 적응적 노출 제어 장치에 관한 것으로, 카메라에 의해 촬영되는 영상을 다수의 영역으로 분할하여 각 영역들의 평균 휘도를 구하고, 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 적용하여 영상 전체에 대한 동적 휘도를 계산하여 카메라의 노출 제어(AE : Auto Exposure)를 수행함으로써 과다노출 피사체의 가시성을 향상할 수 있도록 한 것이다.

Description

카메라의 적응적 노출 제어 장치{Adaptive exposure control apparatus for a camera}
본 발명은 디지털 감시 카메라의 자동 노출 제어 기술에 관련한 것으로, 특히 카메라의 적응적 노출 제어 장치에 관한 것이다.
디지털 감시 카메라는 항상 피사체의 상태를 확인할 수 있는 영상을 제공하는 장치이다. 이를 위해 카메라 내부적으로 이득(Gain), 셔터(Shutter), 조리개(Iris) 등을 제어하여 일정한 밝기를 유지하도록 동작한다. 이를 자동노출(AE : Auto Exposure) 제어라 한다.
그러나 영상에 따라 카메라에 장착된 적외선 LED 조명의 반사가 강한 경우와 강한 외부 조명이 카메라에 직사되었을 때, 카메라의 일반적인 자동노출(AE) 제어로는 정상적인 밝기 제어가 불가능하여 영상이 과다노출되는 부분이 발생한다. 왜냐하면, 보통의 자동노출(AE) 제어 알고리즘은 영상 평균 밝기만을 일정하게 유지시키는 동작을 하기 때문이다. 따라서 일반적인 자동노출(AE) 제어 외에 추가로 과다노출 피사체를 방지하는 기술이 필요하다.
이를 해결하기 위해 적외선 조명의 세기를 줄이는 기술이 존재한다. 그러나 이 방법은 적외선 조명의 세기를 줄이면 자동노출(AE) 제어 입장에서는 전체 영상의 밝기가 줄어든 것으로 인식하여 카메라의 이득(Gain)을 증가시키게 된다. 이에 따라, 영상의 밝기가 이전과 비슷하게 유지되므로, 과다노출된 영역을 효과적으로 제거할 수 없다. 또한, 카메라의 이득(Gain)을 증가시킴에 따라 디지털 노이즈가 발생하는 단점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2010-0044636호(2010.04.30)에서 이미지 센서에서 출력된 이미지의 평균 휘도를 연산하고, 연산된 이미지의 평균 휘도와 사전 설정된 목표 휘도를 비교하여 그 차에 따라 상이한 방식으로 셔터인덱스를 결정하고, 결정된 셔터인덱스에 대응되는 노출시간 및 아날로그 이득을 이미지 센서에 적용함으로써 피사체의 급격한 밝기 변화가 발생하는 경우에도 적정한 휘도의 이미지를 안정적으로 재현할 수 있는 자동 노출 제어 장치를 개시하고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2010-0044636호(2010.04.30)
본 발명은 카메라에 의해 촬영되는 영상을 다수의 영역으로 분할하여 각 영역들의 평균 휘도를 구하고, 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 적용하여 영상 전체에 대한 동적 휘도를 계산하여 카메라의 노출 제어(AE : Auto Exposure)를 수행함으로써 과다노출 피사체의 가시성을 향상할 수 있는 카메라의 적응적 노출 제어 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 과다노출 피사체에 대한 적응적 노출 제어시 발생할 수 있는 노출부족 피사체에 대한 휘도를 보상함으로써 노출부족 피사체의 가시성을 향상할 수 있는 카메라의 적응적 노출 제어 장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 카메라의 적응적 노출 제어 장치가 카메라에 의해 촬영되는 영상을 다수의 영역으로 분할하는 영상 분할부와; 상기 영상 분할부에 의해 분할된 각 영역들에 대한 평균 휘도를 계산하는 영역 휘도 계산부와; 상기 영역 휘도 계산부에 의해 계산된 각 영역들의 평균 휘도에 따라, 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 부여하는 가중치 부여부와; 상기 가중치 부여부에 의해 부여된 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 적용하여 영상 전체에 대한 동적 휘도를 계산하는 동적 휘도 계산부와; 상기 동적 휘도 계산부에 의해 계산된 영상 전체에 대한 동적 휘도에 따라 카메라의 노출 제어(AE : Auto Exposure)를 수행하는 노출 제어부를; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 가중치 부여부가 휘도에 비례하여 평균 휘도가 상대적으로 더 높은 영역에 더 높은 동적 휘도 계산 가중치를 부여하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 가중치 부여부가 평균 휘도에 따른 가중치 부여 등급에 따라 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 차등화하여 부여하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 가중치 부여부가 휘도에 따른 극적인 노출 제어 효과를 얻기 위해 지수 함수 곡선을 따르는 동적 휘도 계산 가중치를 부여하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 가중치 부여부가 상기 영역 휘도 계산부에 의해 계산된 각 영역들의 평균 휘도를 이용해 과다노출 피사체의 크기를 추정하고, 추정된 과다노출 피사체의 크기가 임계치 이상일 경우, 각 영역들의 평균 휘도에 따른 동적 휘도 계산 가중치를 각 영역들에 부여하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 가중치 부여부가 추정된 과다노출 피사체의 크기가 임계치 미만일 경우, 상대적으로 영상 중심에 더 가까운 영역에 더 높은 정적 휘도 계산 가중치를 부여하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 노출 제어부가 카메라의 이득(Gain) 제어, 셔터(Shutter) 제어, 조리개(Iris) 제어 중 적어도 하나를 수행하여 카메라의 노출 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 카메라의 적응적 노출 제어 장치가 과다노출 피사체에 대한 적응적 노출 제어시 발생할 수 있는 노출부족 피사체에 대한 휘도를 보상하는 휘도 보상부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 카메라의 적응적 노출 제어 장치가 과다노출 피사체에 대한 적응적 노출 제어 속도를 설정하는 노출 제어 속도 설정부를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 카메라에 의해 촬영되는 영상을 다수의 영역으로 분할하여 각 영역들의 평균 휘도를 구하고, 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 적용하여 영상 전체에 대한 동적 휘도를 계산하여 카메라의 노출 제어(AE : Auto Exposure)를 수행함으로써 과다노출 피사체의 가시성을 향상할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 과다노출 피사체에 대한 적응적 노출 제어시 발생할 수 있는 노출부족 피사체에 대한 휘도를 보상함으로써 노출부족 피사체의 가시성을 향상할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 카메라의 적응적 노출 제어 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2 는 영상을 일정한 크기의 다수의 영역으로 분할한 것을 예시한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 카메라의 적응적 노출 제어 장치에 의해 동적 휘도 계산 가중치 및 정적 휘도 계산 가중치가 분할된 각 영역에 부여된 것을 예시한 도면이다.
도 4 는 동적 범위 압축(DRC : Dynamic Range Compression) 기법을 이용해 노출부족 피사체에 대한 휘도를 보상하는 것을 예시한 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 카메라의 적응적 노출 제어 장치의 노출 제어 동작의 일 예를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 카메라의 적응적 노출 제어 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 카메라의 적응적 노출 제어 장치(100)는 영상 분할부(110)와, 영역 휘도 계산부(120)와, 가중치 부여부(130)와, 동적 휘도 계산부(140)와, 노출 제어부(150)를 포함하여 이루어진다.
상기 영상 분할부(110)는 카메라에 의해 촬영되는 영상을 다수의 영역으로 분할한다. 예컨대, 상기 영상 분할부(110)가 도 2 에 도시한 바와 같이 카메라에 의해 촬영되는 영상을 바둑판 형태로 가로 및 세로 일정한 픽셀 크기의 다수의 영역으로 분할하도록 구현될 수 있다. 도 2 는 영상을 일정한 크기의 다수의 영역으로 분할한 것을 예시한 도면이다.
상기 영역 휘도 계산부(120)는 상기 영상 분할부에 의해 분할된 각 영역들에 대한 평균 휘도를 계산한다. 예컨대, CMOS 베이어(Bayer) 영상의 i번째 영역의 평균 휘도는 아래의 식과 같이 계산될 수 있다. 아래 식에서 Ri, Gri, Gbi, Bi는 i번째 영역내의 CMOS 베이어(Bayer) 영상 픽셀들의 R값, Gr값, Gb값, B값들을 각각 합산한 값이고, k는 분할된 영역 수이다.
Figure 112017007712953-pat00001
상기 가중치 부여부(130)는 상기 영역 휘도 계산부(120)에 의해 계산된 각 영역들의 평균 휘도에 따라, 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 부여한다. 예컨대, 상기 가중치 부여부(130)가 휘도에 비례하여 평균 휘도가 상대적으로 더 높은 영역에 더 높은 동적 휘도 계산 가중치를 부여하도록 구현될 수 있다.
한편, 상기 가중치 부여부(130)가 평균 휘도에 따른 가중치 부여 등급에 따라 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 차등화하여 부여하도록 구현될 수 있다.
이 때, 상기 가중치 부여부(130)가 휘도에 따른 극적인 노출 제어 효과를 얻기 위해 지수 함수 곡선을 따르는 동적 휘도 계산 가중치를 부여하도록 구현될 수도 있다. 지수 함수는 x값이 클수록 y값이 기하급수적으로 증가하는 함수이므로, 지수 함수 곡선을 따르는 동적 휘도 계산 가중치를 부여할 경우 휘도가 클수록(과다 노출되어 영상이 밝을 수록) 극적인 노출 제어 효과를 얻을 수 있다.
예컨대, 평균 휘도에 따른 가중치 부여 등급을 평균 휘도가 0∼13인 영역은 1등급, 평균 휘도가 14∼40인 영역은 2등급, 평균 휘도가 41∼96인 영역은 3등급, 평균 휘도가 97∼160인 영역은 4등급, 평균 휘도가 161∼255인 영역은 5등급으로 설정하였다고 가정한다.
그러면, 가중치 부여부(130)가 영역 휘도 계산부(120)에 의해 계산된 영역들 중 평균 휘도에 따른 가중치 부여 등급이 1등급에 속한 영역들에는 동적 휘도 계산 가중치로 1을, 2등급에 속한 영역들에는 동적 휘도 계산 가중치로 2를, 3등급에 속한 영역들에는 동적 휘도 계산 가중치로 4를, 4등급에 속한 영역들에는 동적 휘도 계산 가중치로 8을, 5등급에 속한 영역들에는 동적 휘도 계산 가중치로 16을 부여하여 2의 지수 함수 곡선에 따라 동적 휘도 계산 가중치를 부여할 수 있다.
상기 동적 휘도 계산부(140)는 상기 가중치 부여부(130)에 의해 부여된 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 적용하여 영상 전체에 대한 동적 휘도를 계산한다. 예컨대, 영상 전체에 대한 동적 휘도가 분할된 영역들의 평균 휘도들의 가중 평균일 수 있으며, 아래의 식과 같이 계산될 수 있다. 아래 식에서 ai는 i번째 영역의 동적 휘도 계산 가중치, Li는 i번째 영역의 평균 휘도, k는 i번째 영역의 CMOS 베이어(Bayer) 영상 픽셀들의 총 수이다.
Figure 112017007712953-pat00002
상기 노출 제어부(150)는 상기 동적 휘도 계산부(140)에 의해 계산된 영상 전체에 대한 동적 휘도에 따라 카메라의 노출 제어(AE : Auto Exposure)를 수행한다. 이 때, 상기 노출 제어부(150)가 카메라의 이득(Gain) 제어, 셔터(Shutter) 제어, 조리개(Iris) 제어 중 적어도 하나를 수행하여 카메라 영상의 휘도를 목표 휘도로 맞추는 카메라의 노출 제어를 수행한다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 카메라에 의해 촬영되는 영상을 다수의 영역으로 분할하여 각 영역들의 평균 휘도를 구하고, 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 적용하여 영상 전체에 대한 동적 휘도를 계산하여 카메라의 노출 제어(AE : Auto Exposure)를 수행함으로써 과다노출 피사체의 가시성을 향상할 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 가중치 부여부(130)가 상기 영역 휘도 계산부(120)에 의해 계산된 각 영역들의 평균 휘도를 이용해 과다노출 피사체의 크기를 추정하고, 추정된 과다노출 피사체의 크기가 임계치 이상일 경우, 각 영역들의 평균 휘도에 따른 동적 휘도 계산 가중치를 각 영역들에 부여하도록 구현할 수 있다.
예컨대, 상기 가중치 부여부(130)가 상기 영역 휘도 계산부(120)에 의해 계산된 각 영역들의 휘도를 너비우선탐색(BFS : Breadth-First Search) 또는 깊이우선탐색(DFS : Depth-First Search) 기법을 이용해 분석하여 과다노출 피사체의 크기를 추정하도록 구현될 수 있다. 너비우선탐색(BFS : Breadth-First Search) 또는 깊이우선탐색(DFS : Depth-First Search) 기법은 통상의 기술 사항이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 상기 가중치 부여부(130)가 추정된 과다노출 피사체의 크기가 임계치 미만일 경우, 상대적으로 영상 중심에 더 가까운 영역에 더 높은 정적 휘도 계산 가중치를 부여하도록 구현될 수 있다. 여기서 정적 휘도 계산 가중치는 동적 휘도 계산 가중치와는 달리 각 영역들의 평균 휘도와 상관없이 영상 중심에 더 가까운 영역에 더 높게 부여되는 정형화된 가중치이다.
도 3 은 본 발명에 따른 카메라의 적응적 노출 제어 장치에 의해 동적 휘도 계산 가중치 및 정적 휘도 계산 가중치가 분할된 각 영역에 부여된 것을 예시한 도면이다. 도 3 의 좌측은 추정된 과다노출 피사체의 크기가 임계치 미만일 경우 각 분할된 영역에 부여된 정적 휘도 계산 가중치를 예시한 것이고, 도 3 의 우측은 추정된 과다노출 피사체의 크기가 임계치 이상일 경우 각 분할된 영역에 부여된 동적 휘도 계산 가중치를 예시한 것이다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 카메라의 적응적 노출 제어 장치(100)가 휘도 보상부(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 휘도 보상부(160)는 과다노출 피사체에 대한 적응적 노출 제어시 발생할 수 있는 노출부족 피사체에 대한 휘도를 보상한다.
예컨대, 상기 휘도 보상부(160)가 도 4 에 도시한 바와 같은 동적 범위 압축(DRC : Dynamic Range Compression) 기법을 이용해 노출부족 피사체에 대한 휘도 보상을 수행하도록 구현될 수 있다. 도 4 는 동적 범위 압축(DRC : Dynamic Range Compression) 기법을 이용해 노출부족 피사체에 대한 휘도를 보상하는 것을 예시한 도면이다.
동적 휘도 계산 가중치를 사용하여 과다노출 피사체에 대한 자동 노출 제어를 수행할 경우, 영역 휘도에 따라 동적 휘도 계산 가중치 값의 차가 매우 크므로, 동적 휘도 계산 가중치 값이 작은 영역의 경우 상대적으로 어두워질 수 있기 때문에 상기 휘도 보상부(160)를 통해 과다노출 피사체에 대한 적응적 노출 제어시 발생할 수 있는 노출부족 피사체에 대한 휘도를 보상한다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 과다노출 피사체에 대한 적응적 노출 제어시 발생할 수 있는 노출부족 피사체에 대한 휘도를 보상함으로써 노출부족 피사체의 가시성을 향상할 수 있다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 카메라의 적응적 노출 제어 장치(100)가 노출 제어 속도 설정부(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 노출 제어 속도 설정부(170)는 과다노출 피사체에 대한 적응적 노출 제어 속도를 설정한다.
이 노출 제어 속도 설정부(170)를 통해 카메라의 적응적 노출 제어 장치(100)의 노출 제어(AE : Auto Exposure) 속도를 과다노출 피사체의 변화에 즉각적으로 대응할 수 있을 만큼 충분히 빠른 적정 속도로 조정할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 카메라의 적응적 노출 제어 장치의 노출 제어 과정을 도 5 를 참조하여 알아본다. 도 5 는 본 발명에 따른 카메라의 적응적 노출 제어 장치의 노출 제어 동작의 일 예를 도시한 흐름도이다.
먼저, 단계 510에서 카메라의 적응적 노출 제어 장치가 카메라에 의해 촬영되는 영상을 다수의 영역으로 분할한다. 영역 분할과 관련해서는 위에서 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
그 다음, 단계 520에서 카메라의 적응적 노출 제어 장치가 상기 단계 510에 의해 분할된 각 영역들에 대한 평균 휘도를 계산한다. 각 영역들에 대한 평균 휘도 계산과 관련해서는 위에서 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
그 다음, 단계 530에서 카메라의 적응적 노출 제어 장치가 상기 단계 520에 의해 계산된 각 영역들의 평균 휘도에 따라, 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 부여한다. 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치 부여와 관련해서는 위에서 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
그 다음, 단계 540에서 카메라의 적응적 노출 제어 장치가 상기 단계 530에 의해 부여된 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 적용하여 영상 전체에 대한 동적 휘도를 계산한다. 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 적용하여 영상 전체에 대한 동적 휘도를 계산하는 것과 관련해서는 위에서 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
그 다음, 단계 550에서 카메라의 적응적 노출 제어 장치가 상기 단계 540에 의해 계산된 영상 전체에 대한 동적 휘도에 따라 카메라의 노출 제어(AE : Auto Exposure)를 수행한다. 카메라의 노출 제어(AE : Auto Exposure)와 관련해서는 위에서 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
그 다음, 단계 560에서 카메라의 적응적 노출 제어 장치가 과다노출 피사체에 대한 적응적 노출 제어시 발생하는 노출부족 피사체에 대한 휘도를 보상한다. 노출부족 피사체에 대한 휘도 보상과 관련해서는 위에서 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 카메라에 의해 촬영되는 영상을 다수의 영역으로 분할하여 각 영역들의 평균 휘도를 구하고, 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 적용하여 영상 전체에 대한 동적 휘도를 계산하여 카메라의 노출 제어(AE : Auto Exposure)를 수행함으로써 과다노출 피사체의 가시성을 향상할 수 있다.
또한, 본 발명은 과다노출 피사체에 대한 적응적 노출 제어시 발생할 수 있는 노출부족 피사체에 대한 휘도를 보상함으로써 노출부족 피사체의 가시성을 향상할 수 있으므로, 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
본 발명은 디지털 감시 카메라의 자동 노출 제어 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
100 : 적응적 노출 제어 장치
110 : 영상 분할부
120 : 영역 휘도 계산부
130 : 가중치 부여부
140 : 동적 휘도 계산부
150 : 노출 제어부
160 : 휘도 보상부
170 : 노출 제어 속도 설정부

Claims (9)

  1. 카메라에 의해 촬영되는 영상을 다수의 영역으로 분할하는 영상 분할부와;
    상기 영상 분할부에 의해 분할된 각 영역들에 대한 평균 휘도를 계산하는 영역 휘도 계산부와;
    상기 영역 휘도 계산부에 의해 계산된 각 영역들의 평균 휘도에 따라, 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 부여하되, 과다 노출되어 평균 휘도가 큰 영역일 수록 더 극적인 노출 제어 효과를 얻기 위해 평균 휘도가 큰 영역일 수록 더 큰 동적 휘도 계산 가중치를 부여하는 가중치 부여부와;
    상기 가중치 부여부에 의해 부여된 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 적용하여 영상 전체에 대한 동적 휘도를 계산하는 동적 휘도 계산부와;
    상기 동적 휘도 계산부에 의해 계산된 영상 전체에 대한 동적 휘도에 따라 카메라의 노출 제어(AE : Auto Exposure)를 수행하는 노출 제어부와;
    동적 휘도 계산 가중치를 적용하여 과다노출 피사체에 대한 자동 노출 제어를 수행할 경우, 영역 휘도에 따라 동적 휘도 계산 가중치 값의 차가 매우 커서, 동적 휘도 계산 가중치 값이 작은 영역의 노출부족 피사체가 상대적으로 어두워지는 문제를 노출부족 피사체에 대한 휘도를 보상하여 노출부족 피사체의 가시성을 향상시키는 휘도 보상부를;
    포함하여 이루어지되,
    상기 가중치 부여부가:
    상기 영역 휘도 계산부에 의해 계산된 각 영역들의 평균 휘도를 이용해 과다노출 피사체의 크기를 추정하고,
    추정된 과다노출 피사체의 크기가 임계치 이상일 경우에는 각 영역들의 평균 휘도에 따른 동적 휘도 계산 가중치를 각 영역들에 부여하고,
    추정된 과다노출 피사체의 크기가 임계치 미만일 경우에는 상대적으로 영상 중심에 더 가까운 영역에 더 높은 정적 휘도 계산 가중치를 부여하는 것을 특징으로 하는 카메라의 적응적 노출 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가중치 부여부가:
    휘도에 비례하여 평균 휘도가 상대적으로 더 높은 영역에 더 높은 동적 휘도 계산 가중치를 부여하는 것을 특징으로 하는 카메라의 적응적 노출 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가중치 부여부가:
    평균 휘도에 따른 가중치 부여 등급에 따라 각 영역에 대한 동적 휘도 계산 가중치를 차등화하여 부여하는 것을 특징으로 하는 카메라의 적응적 노출 제어 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가중치 부여부가:
    휘도에 따른 극적인 노출 제어 효과를 얻기 위해 지수 함수 곡선을 따르는 동적 휘도 계산 가중치를 부여하는 것을 특징으로 하는 카메라의 적응적 노출 제어 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 노출 제어부가:
    카메라의 이득(Gain) 제어, 셔터(Shutter) 제어, 조리개(Iris) 제어 중 적어도 하나를 수행하여 카메라의 노출 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 카메라의 적응적 노출 제어 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라의 적응적 노출 제어 장치가:
    과다노출 피사체에 대한 적응적 노출 제어 속도를 설정하는 노출 제어 속도 설정부를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라의 적응적 노출 제어 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109918993B (zh) * 2019-01-09 2021-07-02 杭州中威电子股份有限公司 一种基于人脸区域曝光的控制方法
CN110072050B (zh) * 2019-03-28 2021-03-30 苏州科达科技股份有限公司 曝光参数的自适应调整方法、装置及一种拍摄设备
CN110830731A (zh) * 2019-11-13 2020-02-21 盛斌 内窥镜摄像头及其自适应动态成像方法
KR20230020846A (ko) 2021-08-04 2023-02-13 현대자동차주식회사 로봇의 카메라 역광 개선 장치 및 그 방법
WO2023146149A1 (ko) * 2022-01-27 2023-08-03 삼성전자 주식회사 이미지를 제공하는 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
EP4408010A1 (en) * 2023-01-27 2024-07-31 Aptiv Technologies AG Method and apparatus for controlling the exposure time of an imaging device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012039646A (ja) * 2011-10-06 2012-02-23 Casio Comput Co Ltd 撮像装置及びそのプログラム
JP2013214878A (ja) * 2012-04-02 2013-10-17 Canon Inc 撮像装置、露出制御方法、及びプログラム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313637B1 (ko) * 2006-06-09 2013-10-02 서강대학교산학협력단 콘트라스트 개선을 위한 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법
KR100968978B1 (ko) 2008-10-22 2010-07-14 삼성전기주식회사 자동 노출 제어 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012039646A (ja) * 2011-10-06 2012-02-23 Casio Comput Co Ltd 撮像装置及びそのプログラム
JP2013214878A (ja) * 2012-04-02 2013-10-17 Canon Inc 撮像装置、露出制御方法、及びプログラム

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