KR102198177B1 - 촬영 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 - Google Patents

촬영 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 Download PDF

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KR102198177B1
KR102198177B1 KR1020140038869A KR20140038869A KR102198177B1 KR 102198177 B1 KR102198177 B1 KR 102198177B1 KR 1020140038869 A KR1020140038869 A KR 1020140038869A KR 20140038869 A KR20140038869 A KR 20140038869A KR 102198177 B1 KR102198177 B1 KR 102198177B1
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안제이 루타
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    • G06V10/25—Determination of region of interest [ROI] or a volume of interest [VOI]

Abstract

본 발명은 촬영 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 관한 것으로, 촬영 장치는 입사 광을 광전 변환해서 피사체를 촬영하는 제1 촬영부 및 관심 영역의 범위를 설정하고, 입력 영상으로부터 방해 요소를 검출하며, 상기 방해 요소가 상기 관심 영역과 교차하는 어클루전이 발생할지 여부를 예측하여, 상기 예측 결과에 따라 어클루전 방지 동작을 수행하는 제어부를 포함한다.

Description

촬영 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독 가능 기록 매체{Photographing apparatus, method for controlling the same and a computer-readable storage medium}
본 발명의 실시예들은 촬영 장치, 촬영 장치 제어 방법, 및 컴퓨터 판독가능 기록매체에 관한 것이다.
최근 휴대 전화, 디지털 카메라 등의 휴대용 촬영 기기를 통한 촬영이 보편화, 일상화 됨에 따라 촬영을 지원하는 장치 및 방법도 다양해 졌다. 예를 들어, 버스트 모드(burst mode)는 셔터를 누르고 있는 동안 연속하여 사진을 촬영한 후, 촬영된 사진 중에 사용자가 마음에 드는 사진을 고를 수 있는 연사 기능을 지원하고, 리터칭(retouching) 기술은 사용자가 원치 않는 객체가 촬영된 경우 이를 배제할 수 있는 다양한 방법을 지원한다. 그러나 버스트 모드는 불필요한 자원 낭비가 심하고 사용자가 직접 개입하여 사진을 골라야 하는 번거로움이 있다. 리터칭 기술 역시 사용자가 원치 않는 촬영을 사전에 예방하지 못하고, 촬영된 원본을 사후 보정하므로 원본의 자연스러움이 경감되는 등의 한계가 있다.
본 발명의 실시예들은, 사용자가 원치 않는 구도의 촬영을 사전에 경고하거나 방지하여 불필요한 영상이 촬영되지 않도록 하기 위한 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예의 일 측면에 따르면,
입사 광을 광전 변환해서 피사체를 촬영하는 제1 촬영부 및
관심 영역의 범위를 설정하고, 입력 영상으로부터 방해 요소를 검출하며, 상기 방해 요소가 상기 관심 영역과 교차하는 어클루전이 발생할지 여부를 예측하여, 상기 예측 결과에 따라 어클루전 방지 동작을 수행하는 제어부를 포함하는 촬영 장치가 제공된다.
상기 제어부는 상기 설정된 관심 영역을 추적함으로써 상기 어클루전 발생 여부를 예측할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 방해 요소를 인지하고, 상기 방해 요소를 추적하여 그 궤적을 예측함으로써 상기 어클루전 발생 여부를 예측할 수 있으며, 상기 어클루전 발생 여부를 예측한 결과, 어클루전 발생이 예측되면 어클루전이 발생할 것에 대한 알림을 사용자에게 제공할 수 있다.
상기 제어부는 상기 어클루전 발생이 감지되면 셔터 릴리즈 신호의 입력을 블로킹(blocking)할 수 있고, 사용자 입력에 기초하여 상기 관심 영역의 범위를 설정할 수 있다.
상기 촬영 장치는 상기 관심 영역을 촬영하는 제2 촬영부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 또 다른 측면에 따르면,
입사 광을 광전 변환해서 피사체를 촬영하는 단계;
관심 영역의 범위를 설정하는 단계;
입력 영상으로부터 방해 요소를 검출하는 단계;
상기 방해 요소가 상기 관심 영역과 교차하는 어클루전이 발생할지 여부를 예측하는 단계; 및
상기 예측 결과에 따라 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계를 포함하는 촬영 장치 제어 방법이 제공된다.
상기 어클루전 발생 여부 예측 단계는, 상기 설정된 관심 영역을 추적하여 상기 어클루전 발생 여부를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 어클루전 발생 여부 예측 단계는, 상기 방해 요소를 인지하고, 상기 방해 요소를 추적하여 그 궤적을 예측함으로써 상기 어클루전 발생 여부를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계는, 상기 어클루전 발생 여부 예측 결과, 어클루전 발생이 예측되면 어클루전이 발생할 것에 대한 알림을 사용자에게 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계는, 상기 어클루전 발생이 감지되면 셔터 릴리즈 신호의 입력을 블로킹(blocking)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 관심 영역 범위 설정 단계는, 사용자 입력에 기초해서 상기 관심 영역의 범위를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 촬영 장치는 제2 촬영부를 이용해서 상기 관심 영역을 촬영하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 또 다른 측면에 따르면, 프로세서에 의해 독출되어 수행되었을 때, 촬영 장치 제어 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체에 있어서, 상기 촬영 장치 제어 방법은,
입사 광을 광전 변환해서 피사체를 촬영하는 단계;
관심 영역의 범위를 설정하는 단계;
입력 영상으로부터 방해 요소를 검출하는 단계;
상기 방해 요소가 상기 관심 영역과 교차하는 어클루전이 발생할지 여부를 예측하는 단계; 및
상기 예측 결과에 따라 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계를 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록매체가 제공된다.
상기 어클루전 발생 여부 예측 단계는, 상기 설정된 관심 영역을 추적하여 상기 어클루전 발생 여부를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 어클루전 발생 여부 예측 단계는, 상기 방해 요소를 인지하고, 상기 방해 요소를 추적하여 그 궤적을 예측함으로써 상기 어클루전 발생 여부를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계는, 상기 어클루전 발생 여부 예측 결과, 어클루전 발생이 예측되면 어클루전이 발생할 것에 대한 알림을 사용자에게 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계는, 상기 어클루전 발생이 감지되면 셔터 릴리즈 신호의 입력을 블로킹(blocking)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 관심 영역 범위 설정 단계는, 사용자 입력에 기초해서 상기 관심 영역의 범위를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 발명의 어떤 실시예들은 전술한 실시예에 추가되거나 전술한 실시예를 대체하는 다른 단계나 구성요소를 가진다. 그 단계나 구성요소들은 다음의 상세한 설명이나 첨부된 도면을 참조함으로써 당업자들에게 명백해 질 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 어클루전 발생 예측의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법을 나타낸 도면이다.
도6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법을 나타낸 도면이다.
도7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법을 나타낸 도면이다.
도8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법을 나타낸 도면이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 객체의 궤적을 예측하는 방법을 나타낸 도면이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따라 어클루전을 예측하고 어클루전 방지 동작을 수행하는 과정에 대한 흐름도이다.
도11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 어클루전 방지 동작을 나타내는 도면이다.
도12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 어클루전 방지 동작을 나타내는 도면이다.
도13은 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 촬영부를 더 포함하는 경우를 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합 되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치(100)의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치(100)는 촬영부(110)와 제어부(120) 를 포함할 수 있다.
촬영부(110)는 입사광으로부터 전기적인 신호의 영상을 생성하는 구성요소로서, 렌즈, 렌즈 구동부, 조리개, 조리개 구동부, 촬상 소자, 및 촬상 소자 제어부를 포함한다.
렌즈는 복수 군, 복수 매의 렌즈들을 구비할 수 있고, 렌즈 구동부에 의해 그 위치가 조절된다. 렌즈 구동부는 CPU/DSP에서 제공된 제어 신호에 따라 렌즈의 위치를 조절한다.
조리개는 조리개 구동부에 의해 그 개폐 정도가 조절되며, 촬상 소자로 입사되는 광량을 조절한다. 렌즈 및 조리개를 투과한 광학 신호는 촬상 소자의 수광면에 이르러 피사체의 상을 결상 한다. 상기 촬상 소자는 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지센서 또는 CIS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)일 수 있다. 이와 같은 촬상 소자는 촬상 소자 제어부에 의해 감도 등이 조절될 수 있다. 촬상 소자 제어부는 실시간으로 입력되는 영상 신호에 의해 자동으로 생성되는 제어 신호 또는 사용자의 조작에 의해 수동으로 입력되는 제어 신호에 따라 촬상 소자를 제어할 수 있다.
촬상 소자의 노광 시간은 셔터(미도시)로 조절된다. 셔터(미도시)는 가리개를 이동시켜 빛의 입사를 조절하는 기계식 셔터와, 촬상 소자에 전기 신호를 공급하여 노광을 제어하는 전자식 셔터가 있다.
제어부(120)는 사용자가 원하지 않는 구도의 영상이 촬영되지 않도록 관심 영역 또는 방해 요소의 궤적을 예측하여 어클루전(occlusion) 발생 여부를 결정하고, 어클루전 발생이 예상될 경우 방지 동작을 수행할 수 있는 구성요소이다.
본 명세서에서, 관심 영역(ROI, region of interest)이란 촬영부(110)으로부터 촬영되는 전체 영상 중에서 사용자가 특히 중점을 두고 촬영하는, 다른 객체에 의해 가려지는 것을 원하지 않는 촬영 영역의 일부 영역을 말한다.
또한, 본 명세서에서 어클루전이란 어떤 객체가 관심 영역을 가로막는 것을 말한다. 또, 방해 요소란 관심 영역과 어클루전이 발생할 잠재적 가능성이 있는 객체를 말한다. 방해 요소는 나무나 건물과 같은 정적인 객체일 수도 있고, 동물이나 사람과 같은 동적인 객체일 수도 있다.
제어부(120)는 사용자가 중점을 두고 촬영하는 객체가 방해 요소에 가려진 채로 촬영되지 않도록 하기 위하여 객체들의 궤적을 추적하고 추적한 결과를 바탕으로 어클루전 발생을 방지하기 위한 동작들을 수행할 수 있다.
상기 어클루전 발생을 방지하기 위한 동작은 실시예에 따라 촬영 전에 이루어지거나, 촬영 후에 이루어질 수 있다. 또한, 어클루전 발생을 방지하는 동작은 메시지 표시, 경고음 표시, 음성 안내, LED 등 안내, 촬영 방지, 촬영 후 알림 등 다양한 방식으로 수행될 수 있다.
도 1에 도시된 촬영 장치(100)는 본 발명의 일 실시예이며, 본 발명의 실시예들에 따른 촬영 장치(100)는 도 1에 도시된 촬영 장치(100)에 한정되지 않는다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 어클루전 발생 예측의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
촬영 장치(100)는 촬영 장치(100)의 동작 상태 또는 촬영 장치(100)에서 촬영한 영상 정보를 표시하도록 표시부(210)를 포함할 수 있다. 표시부(210)는 시각적인 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 시각적인 정보를 제공하기 위해 표시부(210)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 표시부(210)는 터치 입력을 인식할 수 있는 터치스크린일 수 있다.
도2와 같은 촬영된 영상 정보는 표시부(210)에 표시될 수 있다. 상기 촬영 영상은 관심 영역(220)과 방해 요소(230)를 포함할 수 있다.
도2의 실시예에서 관심 영역(220)은 나무(222)이고, 방해 요소(230)는 관심 영역(220)인 나무(222)를 향해 걸어오고 있는 사람(230)이다.
제어부(120)는 나무(222)를 향해 걸어오고 있는 사람 (230)의 지난 궤적 로그(250)를 기초로 미래 궤적(260)을 예측하여, 나무(222)를 향해 걸어오고 있는 사람 (230)의 예측 궤적(260)이 관심 영역(220)인 나무(222)와 교차할 것으로 예측되는 최초의 지점(240)을 어클루전 발생 예측 지점(240)으로 결정할 수 있다.
한편, 다른 일 실시예에서는, 도2의 실시예와는 달리 관심 영역(220)이 동적인 객체고 방해 요소(230)가 정적인 객체일 수도 있다. 예를 들어, 관심 영역(220)은 움직이고 있는 토끼이고, 방해 요소(230)는 바위일 수 있다. 상기 실시예에서는 관심 영역(220)인 토끼의 지난 궤적 로그(250)를 기초로 미래 궤적(260)을 예측하여, 토끼의 예측 궤적이 방해 요소(230)인 바위와 교차할 것으로 예측되는 최초의 지점(240)을 어클루전 발생 예측 지점(240)으로 결정할 수 있다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
촬영 장치(100)는 먼저 관심 영역 범위를 설정한다(S310). 관심 영역(220)의 범위는 일 실시예에 따르면 사용자의 입력에 의해 설정될 수 있고, 다른 일 실시예에 따르면 미리 설정된 영역으로 자동 지정될 수도 있다.
관심 영역의 범위를 설정한 후, 촬영 장치(100)는 관심 영역 주변에 움직임이 있는 모든 객체들을 잠재적으로 관심 영역(220)과 어클루전이 발생할 가능성이 있는 방해 요소(230)로 검출한다(S320). 만일, 관심 영역(220)이 동적인 객체일 경우에는 라이브 뷰 영상에 보이는 정적인 객체, 동적인 객체 모두가 방해 요소(230)로 검출될 수 있을 것이다.
또한, 촬영 장치(100)는 검출된 방해 요소들(230)의 지난 라이브 뷰에서 추출된 파라미터(parameter)들, 예를 들면, 객체의 크기, 속도, 위치 등에 대한 파라미터들을 메모리에 저장해 두었다가 이를 기초로 궤도 추적 알고리즘을 사용하는 등의 방법으로 객체의 미래 궤적(260)을 예측함으로써 관심 영역(220)과 방해 요소(230)의 미래 궤적이 교차하거나, 관심 영역(220)의 미래 궤적과 방해 요소(230)가 교차하는 어클루전이 발생할지 여부를 예측한다(S330).
촬영 장치(100)의 예측 결과, 어클루전 발생이 예측되는 경우(S335), 촬영 장치(100)는 어클루전 방지 동작을 수행한다(S340). 어클루전 방지 동작은 메시지나 소리와 같은 방식으로 사용자에게 경고를 주는 동작일 수도 있고, 촬영 자체가 불가능하게 막는 방식일 수도 있다.
만일, 어클루전이 예측되지 않으면(S335), 촬영부(110)는 촬영을 수행한다(S350). 촬영은 셔터 릴리즈 신호가 입력되면 수행되거나, 자동으로 수행될 수 있다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 촬영 장치(100)는 촬영부(110) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다. 제어부(120)는 관심 영역 설정부(410), 방해 요소 검출부(420), 어클루전 발생 예측부(430), 및 어클루전 방지 동작 수행부(440)를 포함할 수 있다.
도 4의 실시예의 촬영부(110)는 도 1의 실시예의 촬영부(110)에 대응될 수 있다. 물론, 이 외에 다양한 실시예도 가능하다.
촬영부(110)는 입사광을 광전 변환하여 피사체를 촬영한다.
관심 영역 설정부(410)는 사용자의 입력에 의해 또는 미리 지정된 설정에 의해 관심 영역 범위를 설정한다.
방해 요소 검출부(420)는 라이브 뷰 상에 보이는 객체 중에서 관심 영역(220)과 어클루전이 발생할 가능성이 있는 방해 요소(230)들을 검출한다.
어클루전 발생 예측부(430)는 검출된 방해 요소들(230)의 지난 라이브 뷰에서 추출된 파라미터들을 기초로 객체의 미래 궤적(260)을 예측함으로써 관심 영역(220)과 방해 요소(230)의 미래 궤적이 교차하는 어클루전이 발생할지 여부를 예측한다. 어클루전 발생 예측부(430)는 관심 영역이(220) 움직이는 경우에는 관심 영역(220)의 미래 궤적도 예측하여 어클루전이 발생할지 여부를 예측한다.
어클루전 방지 동작 수행부(440)는 어클루전 발생 예측부(430)의 예측 결과, 어클루전 발생이 예측되는 경우, 어클루전 방지 동작을 수행한다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법을 나타낸 도면이다.
도5의 실시예에 따르면 촬영 장치(100)는 촬영 장치 표시부(210)의 중앙 주변 일정 영역 또는 미리 지정된 다른 영역을 관심 영역으로 자동 설정할 수 있다. 예를 들어, 촬영 장치(100)는 촬영 장치 표시부(210)의 중앙 주변 반경 5 센티미터 영역 또는 표시부의 우측 절반 영역을 관심 영역으로 자동 지정할 수 있다.
도6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법을 나타낸 도면이다.
도6의 실시예에 따르면 촬영 장치 표시부(210) 상에서 루프 형태로 관심 영역(220)을 선택하는 사용자 입력은, 예를 들면, 터치 스크린, 마우스, 스크롤 바, 컨트롤 패널, 모바일 장치, 터치 패드, 트랙 볼 또는 사용자의 입력을 감지할 수 있는 다른 장치나 구성 요소를 이용하여 루프 형태로 입력될 수 있다. 루프 형태로 선택한 영역은 관심 영역으로 지정될 수 있다.
도7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법을 나타낸 도면이다.
도7의 실시예에 따르면 촬영 장치(100)는 사용자가 촬영 장치 표시부(210) 상에서 터치한 한 점을 기준으로 원형, 사각형 등의 형태로 확장한 그 주변 일정 영역을 관심 영역으로 지정할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 표시부(210)의 한 점을 터치하면 그 점을 기준으로 반경 5 센티미터 안에 있는 영역을 관심 영역(220)으로 지정할 수 있다.
일 실시예에 따르면 상기 관심 영역(220)은 사용자가 터치 스크린을 터치할 때마다 그 크기 또는 형태가 변화될 수 있다. 다른 실시예에 따르면 상기 관심 영역(220)은 사용자가 터치를 유지하는 시간 길이에 따라 그 크기 또는 형태가 변화될 수 있다.
도8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 관심 영역 설정 방법을 나타낸 도면이다.
도8의 실시예에 따르면 촬영 장치(100)는 전면 카메라 및 동공 추적 센서를 장착하여 사용자가 실제로 응시하는 영역을 감지함으로써 관심 영역을 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면 상기 관심 영역은 사용자가 응시하는 영역이 변화함에 따라 그 위치가 변화될 수 있다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 객체의 궤적을 예측하는 방법을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예는 칼만 필터를 사용하여 객체의 상태에 대한 통계적 예측을 수행하여 객체를 추적한다. 칼만 필터란, 잡음이 포함되어 있는 선형 역학계의 측정치로부터 원하는 정보를 추출해 내는 기능을 가진 알고리즘을 말하는 것으로, 이 알고리즘은 시간에 따라 진행한 측정을 기반으로 하기 때문에 일정 순간에 측정한 결과만 사용한 것보다 정확한 결과를 기대할 수 있다. 알고리즘 전체는 예측 단계와 보정 단계로 나눌 수 있는데, 예측 단계는 이전 값을 토대로 현재 상태를 추정한다. 보정 단계는 앞서 계산된 예측 상태에 실제로 관측된 결과를 반영하여 다시 정확한 상태를 계산하는 것을 말한다.
도9에서는 시간 t-2 시점의 객체 위치(910)와 시간 t-2의 시점에 시간 t-1 의 궤적을 예측한 위치(920), 그리고 시간 t-1이 되었을 때 객체를 실제 관측한 위치(930)와 시간 t-1 시점에 시간 t의 궤적을 예측한 위치(940), 다시 시간 t가 되었을 때의 객체를 실제 관측한 위치(950)와 시간 t의 시점에 시간 t+1의 궤적을 예측한 위치(960)를 도시한다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예는 칼만 필터의 알고리즘을 적용하여 시간에 따른 객체의 위치를 예측하고, 실제 관측 결과를 업데이트하는 과정을 반복한다.
실제 칼만 필터 알고리즘을 사용하여 계산하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
특정 시간 t에서의 상태 벡터를
Figure 112014031449819-pat00001
t라고 지칭한다.
Figure 112014031449819-pat00002
는 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112014031449819-pat00003
이 때
Figure 112014031449819-pat00004
와
Figure 112014031449819-pat00005
는 각각 x축 y축 좌표를 의미하고
Figure 112014031449819-pat00006
와
Figure 112014031449819-pat00007
는 각각 x축 y축에 대한 속도를 의미한다.
칼만 필터에서는 수학식2와 같은 관계식을 가정하고 있다.
Figure 112014031449819-pat00008
여기서 A는 해당 시간에서 이전 상태에 기반한 상태 전이 행렬,
Figure 112014031449819-pat00009
는 공분산 행렬
Figure 112014031449819-pat00010
를 가지는 다변수 정규 분포
Figure 112014031449819-pat00011
~ N(0,
Figure 112014031449819-pat00012
) 잡음 변수이다. A와
Figure 112014031449819-pat00013
는 수학식 3 및 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112014031449819-pat00014
Figure 112014031449819-pat00015
또한, 상태 벡터
Figure 112014031449819-pat00016
와 그 벡터를 측정했을 때, 실제로 얻어진 벡터
Figure 112014031449819-pat00017
는 수학식 5와 같은 관계식을 가지고 있다.
Figure 112014031449819-pat00018
여기서
Figure 112014031449819-pat00019
는 해당 시간에서 측정에 관계되는 행렬이고,
Figure 112014031449819-pat00020
는 공분산 행렬
Figure 112014031449819-pat00021
를 가지는 다변수 정규 분포
Figure 112014031449819-pat00022
~N(0,
Figure 112014031449819-pat00023
) 잡음 변수이다.
Figure 112014031449819-pat00024
와
Figure 112014031449819-pat00025
는 수학식 6 및 수학식 7과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112014031449819-pat00026
Figure 112014031449819-pat00027
이 때, 초기 상태와 각 잡음 변수들은 모두 상호 독립적인 관계이다.
칼만 필터는 재귀적으로 동작한다. 즉, 칼만 필터는 바로 이전 시간에 추정한 값을 토대로 해서 현재의 값을 추정하며, 또한 바로 이전 시간 외의 측정값이나 추정값은 사용되지 않는다. 각 계산은 두 단계로 이루어지며, 먼저 이전 시간에 객체의 상태를 기초로, 현재 예측되는 상태를 계산하고(예측 단계), 그 다음, 앞서 계산된 예측 상태와 실제로 측정된 상태를 토대로 정확한 상태를 계산한다(보정 단계). 이 때 각 시간의 추정 상태는 평균과 분산의 두 개의 변수로 표현된다. 정확하게 Xt는 t 시점의 측정값을 토대로 한 t 시점의 상태 추정값을 의미하고, Pt는 t 시점의 측정값을 토대로 한 t 시점의 상태 공분산 행렬을 뜻한다.
예측 단계의 계산은 연역적으로 이루어진다(여기서 위첨자 마이너스는 예측 단계 수행 결과로 나온 예측 값을 뜻한다).
Figure 112014031449819-pat00028
Figure 112014031449819-pat00029
보정 단계에서는 앞 단계의 예측값과 실제 측정값 간의 오차를 이용해, 이전에 얻은 값을 귀납적으로 수정한다.
최적 칼만 게인(Kalman gain)인
Figure 112014031449819-pat00030
값은 수학식10과 같다.
Figure 112014031449819-pat00031
그리고, 귀납적 상태 보정을 하면 수학식 11과 같은 보정값을 얻을 수 있다(여기서 위첨자 마이너스는 예측 단계 수행 결과로 나온 예측 값을, 플러스는 보정 단계 수행 결과로 나온 보정값을 뜻한다).
Figure 112014031449819-pat00032
또한 귀납적 공분산 보정을 하면 수학식 12와 같은 값을 얻을 수 있다.
Figure 112014031449819-pat00033
도10은 본 발명의 일 실시예에 따라 어클루전을 예측하고 어클루전 방지 동작을 수행하는 과정에 대한 흐름도이다.
촬영 장치(100)는 먼저 추적하려는 객체의 궤적에 대한 로그를 호출한다(S1010). 이 때, 추적하려는 객체는 방해 요소(230)가 될 수 있고, 관심 영역(220)이 될 수도 있다. 추적 객체의 로그는 촬영 장치(100)의 메모리에 저장될 수 있다. 추적 객체의 로그는 객체의 위치와 크기 등을 나타내는 파라미터의 형태로 저장될 수 있다.
촬영 장치(100)는 호출된 로그에 더하여 객체의 현재 위치를 업데이트 한다(S1020). 객체의 현재 위치는 관측 결과를 기초로 업데이트 된다.
촬영 장치(100)는 현재 관측된 결과까지를 반영하여 객체의 미래 궤적을 예측한다(S1030). 미래 궤적 예측은 칼만 필터 알고리즘을 사용하여 수행 될 수 있다.
촬영 장치(100)는 객체의 예측된 미래 궤적이 셔터 반응 시간 이후에 관심 영역(220)과 교차할 것인지 여부를 결정한다(S1040). 본 명세서에서 셔터 반응 시간이란, 사용자가 셔터를 누른 순간부터 이미지 센서에서 이미지를 저장하는 순간까지 소요되는 시간으로, 촬영 장치(100) 제작자가 보증하는 시간을 말한다. 만일, 셔터 반응 시간 이후 객체의 예측 궤적이 관심 영역(220)과 교차할 것으로 예상되면 촬영 장치(100)는 어클루전 발생을 결정한다(S1050).
어클루전 발생이 결정되면 촬영 장치(100)는 어클루전 방지 동작을 수행한다(S1060). 어클루전 방지 동작은 어클루전 발생 전에 사용자에게 경고를 주어, 촬영을 하지 않도록 유도하는 방법일 수도 있고, 어클루전이 이미 발생한 경우, 셔터 릴리즈 신호의 입력을 블로킹(blocking)하여 잘못된 촬영을 할 수 없도록 하는 방법일 수도 있다. 어클루전 방지 동작을 수행한 촬영 장치(100)는 다시 추적하는 객체에 대한 로그를 호출하는 과정(S1010)부터 시작되는 일련의 과정을 반복하며 촬영을 재차 시도한다.
반면, 어클루전이 발생하지 않을 것으로 결정되면 촬영 장치(100)는 촬영을 수행하거나(S1070), 객체에 대한 로그를 호출하는 과정(S1010)부터 시작되는 일련의 과정을 반복하여 객체에 대한 추적을 계속한다.
도11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 어클루전 방지 동작을 나타내는 도면이다.
도11의 실시예에 따르면 어클루전 발생이 예측될 경우, 촬영 장치(100)는 어클루전이 예측된 시점부터 촬영 장치의 표시부(210) 상에 경고 메시지를 띠워 사용자에게 경고할 수 있다. 재차 어클루전 발생 여부를 예측하여 어클루전 발생 가능성이 없다고 결정된 경우, 경고 메시지를 해제할 수 있다.
도12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 어클루전 방지 동작을 나타내는 도면이다.
도12의 실시예에 따르면 어클루전 발생이 예측될 경우 촬영 장치(100)는 비프음을 출력함으로써 사용자에게 경고할 수 있다. 촬영 장치(100)는 어클루전이 예측된 시점부터 비프음을 출력하여 사용자에게 경고할 수 있다. 비프음은 단발성으로 출력될 수도 있고, 어클루전 발생 가능성이 사라질 때까지 계속 출력될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에서는 어클루전 발생이 예측될 경우 촬영 장치(100)는 셔터 릴리즈 신호의 입력을 블라킹(blocking)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 사용자가 셔터를 누르려고 해도 셔터가 눌러지지 않도록 하는 기계적인 방법이 이용될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셔터를 누를 수는 있지만, 셔터 릴리즈 신호가 입력되지 않게 하는 소프트웨어적인 방법도 가능하다.
도13은 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 촬영부를 더 포함하는 경우를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예들은 한 개 혹은 그 이상의 보조 카메라를 포함할 수 있다. 상기 실시예들에서 메인 카메라와 보조 카메라는 동일 방향을 향하고, 동일 면 상에 존재할 수 있다. 또한 예를 들면 상기 메인 카메라와 보조 카메라는 서로 평행한 광축을 가진다.
제1 촬영부만을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치(100)는 제1 촬영부가 제공하는 라이브 뷰를 촬영 장치 표시부(210)를 통하여 사용자에게 제공하면서, 제1 촬영부가 제공하는 시야 내에서 방해 요소를 검출하여 어클루전을 예측하고 촬영을 수행할 수 있다.
도13의 실시예에서 촬영 장치(100)는 보조 촬영부인 제1 촬영부(1310)와 메인 촬영부인 제2 촬영부(1320)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 제1 촬영부(1310)는 와이드 앵글 렌즈를 장착하여 제2 촬영부(1320)보다 더 넓은 범위의 시야를 확보함으로써, 더 넓은 범위 내의 방해 요소(230)를 검출하고, 궤도를 추적할 수 있다.
따라서, 하나의 촬영부 만을 가진 실시예와 비교하여 원하지 않는 구도의 사진 촬영 가능성을 더 감소시킬 수 있다. 도13의 실시예에서 메인 촬영부인 제2 촬영부(1320)는 관심 영역을 포함하는 캡쳐될 영상을 촬영한다. 표시부(210)에는 제2 촬영부(1320)를 통해 촬영된 영상이 표시될 수 있다. 이 경우, 사용자가 확인하는 영상은 제2 촬영부(1320)의 영상뿐 이므로, 사용자는 제1 촬영부(1310)가 캐치한 영상에 대해서는 그 존재를 알지 못할 수 있다.
한편, 본 발명은 컴퓨터 판독가능 저장매체에 컴퓨터가 판독 가능한 코드를 저장하여 구현하는 것이 가능하다. 상기 컴퓨터 판독가능 저장매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 판독될 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다.
상기 컴퓨터가 판독 가능한 코드는, 상기 컴퓨터 판독가능 저장매체로부터 프로세서에 의하여 독출되어 실행될 때, 본 발명에 따른 촬영 장치 제어 방법을 구현하는 단계들을 수행하도록 구성된다. 상기 컴퓨터가 판독 가능한 코드는 다양한 프로그래밍 언어들로 구현될 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자들에 의하여 용이하게 프로그래밍될 수 있다.
컴퓨터 판독가능 저장매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 반송파(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 저장매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행되는 것도 가능하다.
전술한 본 개시의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 개시가 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 개시의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 개시의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 개시의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 제1 촬영부; 및
    관심 영역의 범위를 설정하고, 입력 영상으로부터 방해 요소를 검출하며, 상기 방해 요소가 상기 관심 영역과 교차하는 어클루전이 발생할지 여부를 예측하여, 상기 예측 결과에 따라 어클루전 방지 동작을 수행하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 관심 영역이 동적인 개체를 포함하는 경우, 상기 관심 영역 주변의 정적인 개체 또는 동적인 개체를 상기 방해 요소로 검출하고, 상기 관심 영역이 동적인 개체를 포함하지 않는 경우, 상기 관심 영역 주변의 동적인 개체를 상기 방해 요소로 검출하는 촬영 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 설정된 관심 영역을 추적함으로써 상기 어클루전 발생 여부를 예측하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 방해 요소를 인지하고, 상기 방해 요소를 추적하여 그 궤적을 예측함으로써 상기 어클루전 발생 여부를 예측하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 어클루전 발생 여부를 예측한 결과, 어클루전 발생이 예측되면 어클루전이 발생할 것에 대한 알림을 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 어클루전 발생이 감지되면 셔터 릴리즈 신호의 입력을 블로킹(blocking)하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 사용자 입력에 기초하여 상기 관심 영역의 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 장치는 상기 관심 영역을 촬영하는 제2 촬영부를 더 포함하고,
    상기 제2 촬영부는 와이드 앵글 렌즈를 장착하여 상기 제1 촬영부보다 넓은 범위에서 방해 요소를 검출하는 촬영 장치.
  8. 제1 촬영부로 피사체를 촬영하는 단계;
    관심 영역의 범위를 설정하는 단계;
    입력 영상으로부터 방해 요소를 검출하는 단계;
    상기 방해 요소가 상기 관심 영역과 교차하는 어클루전이 발생할지 여부를 예측하는 단계; 및
    상기 예측 결과에 따라 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 방해 요소 검출 단계는 상기 관심 영역이 동적인 개체를 포함하는 경우, 상기 관심 영역 주변의 정적인 개체 또는 동적인 개체를 상기 방해 요소로 검출하고, 상기 관심 영역이 동적인 개체를 포함하지 않는 경우, 상기 관심 영역 주변의 동적인 개체를 상기 방해 요소로 검출하는 촬영 장치 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 어클루전 발생 여부 예측 단계는, 상기 설정된 관심 영역을 추적하여 상기 어클루전 발생 여부를 예측하는 단계를 포함하는 촬영 장치 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 어클루전 발생 여부 예측 단계는, 상기 방해 요소를 인지하고, 상기 방해 요소를 추적하여 그 궤적을 예측함으로써 상기 어클루전 발생 여부를 예측하는 단계를 포함하는 촬영 장치 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계는, 상기 어클루전 발생 여부 예측 결과, 어클루전 발생이 예측되면 어클루전이 발생할 것에 대한 알림을 사용자에게 제공하는 단계를 포함하는 촬영 장치 제어 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계는, 상기 어클루전 발생이 감지되면 셔터 릴리즈 신호의 입력을 블로킹(blocking)하는 단계를 포함하는 촬영 장치 제어 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 관심 영역 범위 설정 단계는, 사용자 입력에 기초해서 상기 관심 영역의 범위를 설정하는 단계를 포함하는 촬영 장치 제어 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 촬영 장치는 제2 촬영부를 이용해서 상기 관심 영역을 촬영하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 촬영부는 와이드 앵글 렌즈를 장착하여 상기 제1 촬영부보다 넓은 범위에서 방해 요소를 검출하는 촬영 장치 제어 방법.
  15. 프로세서에 의해 독출되어 수행되었을 때, 촬영 장치 제어 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드들을 저장하는 컴퓨터 판독가능 기록매체에 있어서, 상기 촬영 장치 제어 방법은,
    피사체를 촬영하는 단계;
    관심 영역의 범위를 설정하는 단계;
    입력 영상으로부터 방해 요소를 검출하는 단계;
    상기 방해 요소가 상기 관심 영역과 교차하는 어클루전이 발생할지 여부를 예측하는 단계; 및
    상기 예측 결과에 따라 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 방해 요소 검출 단계는 상기 관심 영역이 동적인 개체를 포함하는 경우, 상기 관심 영역 주변의 정적인 개체 또는 동적인 개체를 상기 방해 요소로 검출하고, 상기 관심 영역이 동적인 개체를 포함하지 않는 경우, 상기 관심 영역 주변의 동적인 개체를 상기 방해 요소로 검출하는 컴퓨터 판독가능 기록매체
  16. 제15항에 있어서,
    상기 어클루전 발생 여부 예측 단계는, 상기 설정된 관심 영역을 추적하여 상기 어클루전 발생 여부를 예측하는 단계를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 어클루전 발생 여부 예측 단계는, 상기 방해 요소를 인지하고, 상기 방해 요소를 추적하여 그 궤적을 예측함으로써 상기 어클루전 발생 여부를 예측하는 단계를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계는, 상기 어클루전 발생 여부 예측 결과, 어클루전 발생이 예측되면 어클루전이 발생할 것에 대한 알림을 사용자에게 제공하는 단계를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 어클루전 방지 동작을 수행하는 단계는, 상기 어클루전 발생이 감지되면 셔터 릴리즈 신호의 입력을 블로킹(blocking)하는 단계를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 관심 영역 범위 설정 단계는, 사용자 입력에 기초해서 상기 관심 영역의 범위를 설정하는 단계를 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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