KR102221036B1

KR102221036B1 - 이동단말기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR102221036B1
Application number: KR1020140122016A
Authority: KR
Inventors: 조아영; 신윤섭; 권영만; 정용우
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-09-15
Filing date: 2014-09-15
Publication date: 2021-02-26
Also published as: KR20160031819A

Abstract

이동 단말기 및 이동 단말기의 제어 방법이 개시된다. 본 발명은, 적어도 하나의 객체가 포함된 메인 이미지(main image)를 획득하는 메인 센서(main sensor), 메인 센서의 해상도보다 낮은 제1 해상도로 적어도 하나의 객체가 포함된 제1 이미지를 획득하는 제1 서브 센서(sub sensor), 메인 센서의 해상도보다 낮은 제2 해상도로 적어도 하나의 객체가 포함된 제2 이미지를 획득하는 제2 서브 센서 및 제1 이미지와 제2 이미지를 이용하여 메인 이미지에 포함된 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보를 산출하고, 메인 이미지와 제1 이미지 또는 메인 이미지와 제2 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보에 기초하여 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보를 보정하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 해상도를 증가시킨 메인 센서를 그대로 적용하면서, 서브 센서를 이용하여 이미지 내의 3차원 깊이 정보를 효과적으로 획득할 수 있다.

Description

이동단말기 및 그 제어방법{MOBILE TERMINAL AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}

본 발명은 사용자의 편의가 더욱 고려되어 센서를 통해 획득한 이미지의 3차원 깊이 정보를 산출하고 3차원 영상 특성을 제어할 수 있도록 하는 이동 단말기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.

이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.

이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다.

단말기에서 수행되는 다양한 기능의 일환으로 특정 객체에 대한 이미지화에 있어서, 실제 객체의 형태를 반영하여 3차원 이미지로 구현하려고 하는 시도가 계속되고 있다. 그 예로서, 어레이 카메라(array camera)를 적용하여 3차원 이미지를 구현하려고 하는 시도가 있다.

그러나 증대되는 이미지의 고해상도에 대한 사용자의 요구에 부응하기 위해서 해상도를 증가시키는 경우, 어레이 카메라 방식으로는 비용 증가, 알고리즘의 재설계 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 고해상도에 대한 요구에 부응하여 종래의 카메라의 해상도를 증가시키면서, 이와 동시에 효과적으로 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있는 방안이 필요하게 된다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 해상도를 증가시킨 메인 센서를 그대로 적용하면서, 서브 센서를 이용하여 이미지 내의 3차원 깊이 정보를 효과적으로 획득할 수 있는 이동단말기 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 객체가 포함된 메인 이미지(main image)를 획득하는 메인 센서(main sensor), 상기 메인 센서의 해상도보다 낮은 제1 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 제1 이미지를 획득하는 제1 서브 센서(sub sensor), 상기 메인 센서의 해상도보다 낮은 제2 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 제2 이미지를 획득하는 제2 서브 센서 및 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 이용하여 상기 메인 이미지에 포함된 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보를 산출하고, 상기 메인 이미지와 상기 제1 이미지 또는 상기 메인 이미지와 상기 제2 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보를 보정하는 제어부를 포함하는 이동 단말기를 제공한다.

상기 메인 센서, 상기 제1 서브 센서 및 상기 제2 서브 센서는 하나의 모듈로 구현될 수 있다.

상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 상기 메인 센서를 기준으로 하여 서로 대칭되도록 위치할 수 있다.

상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 상기 메인 센서를 기준으로 하여 서로 다른 거리에 위치할 수 있다.

상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 상기 메인 센서를 기준으로 하여 서로 다른 직선상에 위치할 수 있다.

상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 RGB 베이어(bayer) 센서일 수 있다.

상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 흑백 센서일 수 있다.

상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 어레이 카메라(array camera)일 수 있다.

상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 RGB 중 어느 하나의 채널로 이루어진 센서일 수 있다.

상기 이동 단말기는 상기 적어도 하나의 객체에 적외선을 투사하는 적외선 조명을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 서브 센서 또는 상기 제2 서브 센서 중 적어도 하나는 상기 적어도 하나의 객체에서 반사된 적외선 이미지를 감지할 수 있다.

상기 제어부는 상기 메인 이미지에 포함된 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보에 기초하여 상기 메인 이미지의 3차원 특성을 조절할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 객체가 포함된 메인 이미지를 획득하는 메인 센서, 상기 적어도 하나의 객체에 적외선을 투사하는 적외선 조명, 상기 메인 센서의 해상도보다 낮은 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 서브 이미지를 획득하고, 상기 적어도 하나의 객체에서 반사된 적외선 이미지를 감지하는 서브 센서 및 상기 감지된 적외선 이미지를 이용하여 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보를 산출하고, 상기 메인 이미지와 상기 서브 이미지를 이용하여 상기 산출한 3차원 깊이 정보를 보정하는 제어부를 포함하는 이동 단말기를 제공한다.

상기 적외선 조명은 소정의 패턴이 부가된 구조광을 객체에 투사할 수 있다.

상기 서브 센서는 적외선 채널을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 객체가 포함된 메인 이미지를 획득하는 단계, 상기 메인 이미지의 해상도보다 낮은 제1 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 제1 이미지를 획득하는 단계, 상기 메인 이미지의 해상도보다 낮은 제2 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 제2 이미지를 획득하는 단계, 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 이용하여 상기 메인 이미지에 포함된 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보를 산출하는 단계 및 상기 메인 이미지와 상기 제1 이미지 또는 상기 메인 이미지와 상기 제2 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보를 보정하는 단계를 포함하는 이동 단말기의 제어 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 적어도 하나의 객체가 포함된 메인 이미지를 획득하는 단계, 상기 메인 이미지보다 낮은 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 서브 이미지를 획득하는 단계, 상기 적어도 하나의 객체에 적외선을 투사하는 단계, 상기 적어도 하나의 객체에서 반사된 적외선 이미지를 감지하는 단계, 상기 감지된 적외선 이미지를 이용하여 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보를 산출하는 단계 및 상기 메인 이미지와 상기 서브 이미지를 이용하여 상기 산출한 3차원 깊이 정보를 보정하는 단계를 포함하는 이동 단말기의 제어 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 이동 단말기 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 해상도를 증가시킨 메인 센서를 그대로 적용하면서, 서브 센서를 이용하여 이미지 내의 3차원 깊이 정보를 효과적으로 획득할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 메인 센서를 기준으로 서브 센서의 위치를 조정하여 다양한 베이스라인(baseline)에 따른 3차원 깊이 값을 획득할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 다양한 종류의 서브 센서를 적용함으로써, 서브 센서에 따라 다양한 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 적외선 조명을 이용하여 구조광 시스템을 적용할 수 있고, 야간에도 3차원 깊이 정보를 용이하게 획득할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 제어 방법의 흐름도이다.
도 3 내지 6은 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 메인 센서와 서브 센서를 이용하여 3차원 깊이 정보를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 10은 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브 센서의 위치에 따라 3차원 깊이 정보를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 내지 16은 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브 센서의 종류에 따라 3차원 깊이 정보를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 제어 방법의 흐름도이다.
도 18 내지 22는 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 적외선 조명을 적용하여 3차원 깊이 정보를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 23 내지 27은 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 2개의 서브 센서에 적외선 조명을 더 포함하여 3차원 깊이 정보를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 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 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.

그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.

상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 상기 방송 수신 모듈이 상기 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.

상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.

WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 상기 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈(114)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.

여기에서, 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은, 이동 단말기(100) 주변에, 상기 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 상기 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서, 웨어러블 디바이스의 사용자는, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어, 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 상기 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.

위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서, 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한, 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록, 스트레오 구조로 배치될 수 있다.

마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편, 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한, 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어, 이동 단말기(100)의 전면, 후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서, 터치식 입력수단은, 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 상기 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 가상키 또는 비주얼 키는, 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어, 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.

한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.

근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.

한편, 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 물체가 상기 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 상기 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 상기 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 상기 물체가 근접 터치될 때 상기 물체가 상기 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 상기 근접 센서(141)는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편, 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가, 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가, 제어부(180)는, 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라, 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.

터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.

일 예로서, 터치 센서는, 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서, 터치 대상체는 상기 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어, 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.

이와 같이, 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서, 터치 제어기는, 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.

한편, 제어부(180)는, 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.

한편, 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은, 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.

한편, 입력부(120)의 구성으로 살펴본, 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.

상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.

음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(153)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.

광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 상기 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.

인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.

한편, 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 상기 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.

또한, 상기 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동 단말기(100)가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.

메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(170)는 상기 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(180)는 상기 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.

다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.

한편, 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

이하에서는 이와 같이 구성된 이동 단말기에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 제어 방법의 흐름도이다. 도 3 내지 6은 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 메인 센서와 서브 센서를 이용하여 3차원 깊이 정보를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 제어 방법은, 도 1을 참조하여 설명한 이동 단말기(100)에서 구현될 수 있다. 이하 필요한 도면들을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 제어 방법과, 이를 구현하기 위한 이동 단말기(100)의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 제어부(180)는 메인 센서(main sensor, 10)를 통하여 적어도 하나의 객체가 포함된 메인 이미지(main image)를 획득할 수 있다[S100].

도 3에는 이동 단말기(100)의 일 면에 구비된 카메라(121)가 도시되어 있다. 카메라(121)는 메인 센서(10), 제1 서브 센서(30) 및 제2 서브 센서(50)를 포함할 수 있다.

메인 센서(10)는 이동 단말기(100)에서 일반적으로 적용되는 이미지 센서에 해당할 수 있다. 예를 들어, 고해상도를 갖는 RGB 베이어(bayer) 센서일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 메인 센서(10)는 기술 발전에 따라 고해상도를 갖는 다양한 센서로 구현될 수 있다.

메인 이미지는 메인 센서(10)를 통하여 획득되는 이미지로써, 적용되는 센서에 따라 다른 이미지에 해당할 수 있다. 메인 이미지에는 적어도 하나의 객체가 포함될 수 있다. 상기 객체는 특정 객체에 한정되는 것은 아니다.

다시 도 2를 참조하면, 제어부(180)는 제1 서브 센서(sub sensor)를 통하여 상기 메인 이미지의 해상도보다 낮은 제1 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 제1 이미지를 획득할 수 있다[S110]. 또한, 제어부(180)는 제2 서브 센서를 통하여 상기 메인 이미지의 해상도보다 낮은 제2 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 제2 이미지를 획득할 수 있다[S120].

도 2에서는 상기 단계 S110, S120을 두 개의 단계로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부(180)는 상기 제1 이미지의 획득과 상기 제2 이미지의 획득을 동시에 수행하거나, 어느 하나의 이미지를 먼저 획득할 수 있다.

상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지는 메인 이미지에 포함된 상기 적어도 하나의 객체를 포함할 수 있다. 다만, 필요에 따라 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지 중 어느 하나의 이미지만 상기 적어도 하나의 객체를 포함할 수 있다.

상기 제1 해상도와 제2 해상도는 메인 센서(10)를 통해 획득된 이미지의 해상도보다 낮으면 어떤 값이어도 무방할 것이다. 다만, 필요에 따라 상기 제1 해상도와 제2 해상도 중 적어도 하나는 메인 센서(10)를 통해 획득된 이미지의 해상도보다 높을 수 있다. 상기 제1 해상도와 제2 해상도는 서로 같은 값이거나 또는 서로 다른 값일 수 있다.

도 3을 참조하면, 일 예에 따라, 카메라(121)는 메인 센서(10), 제1 서브 센서(30) 및 제2 서브 센서(50)를 포함하는 하나의 모듈로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 메인 센서(10), 제1 서브 센서(30) 및 제2 서브 센서(50)는 필요에 따라 서로 다른 모듈로 구현될 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 제어부(180)는 상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 이용하여 상기 메인 이미지에 포함된 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다[S130].

도 4에는 카메라(121)에 포함된 메인 센서(10), 제1 서브 센서(30), 제2 서브 센서(50)에서 동일한 객체(200)를 포함하는 이미지를 획득하는 것을 도시하고 있다. 각 센서에서의 점선은 각 센서에서 이미지화할 수 있는 각도를 의미하며 특정 각도에 한정되는 것은 아니다.

도 5를 참조하면, 도 5의 (a)는 제1 서브 센서(30)에서 획득한 상기 객체의 이미지(230)를 도시하고 있다. 도 5의 (b)는 메인 센서(10)에서 획득한 상기 객체의 이미지(210)를 도시하고 있다. 도 5의 (c)는 제2 서브 센서(50)에서 획득한 상기 객체의 이미지(250)를 도시하고 있다.

도 6의 (a)를 보면, 도 5의 (a), (c)에 도시된 객체의 이미지(230, 250)를 겹쳐서 도시하고 있다. 제어부(180)는 제1 서브 센서(30)와 제2 서브 센서(50) 사이의 거리인 베이스라인의 값과 상기 센서(30, 50)의 거리에 따른 각 객체의 이미지(230, 250)의 중심 사이의 거리인 시차 d1을 이용하여 객체까지의 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다. 일 예에 따라, 이러한 3차원 깊이 정보의 산출은 공지의 스테레오 비전 방식에 의할 수 있으며 더 이상 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다시 도 2를 참조하면, 제어부(180)는 상기 메인 이미지와 상기 제1 이미지 또는 상기 메인 이미지와 상기 제2 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보에 기초하여 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다[S140].

도 6의 (b)를 보면, 도 5의 (b), (c)에 도시된 객체의 이미지(210, 250)를 겹쳐서 도시하고 있다. 도 6의 (c)를 보면, 도 5의 (a), (b에 도시된 객체의 이미지(210, 230)를 겹쳐서 도시하고 있다. 도 6에 도시된 각각의 시차 d1, d2, d3는 센서(10, 30, 50) 간의 거리인 베이스라인에 따라 정해진다.

다양한 시차에 대응하여 3차원 깊이 값의 구간도 각각 정해지게 된다. 따라서, 메인 센서(10)와 제1 서브 센서(30)에 의한 베이스라인에 기초하여 획득된 이미지를 이용한 3차원 깊이 값의 구간은 다른 베이스라인에 기초하여 획득된 이미지를 이용한 3차원 깊이 값의 구간과 서로 다르게 된다.

제어부(180)는 메인 이미지(도 5의 (b))와 제1 이미지(도 5의 (b))를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여, 상기 단계 S130에서 산출한 제1 이미지와 제2 이미지(도 5의 (c))를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다.

또는, 제어부(180)는 메인 이미지와 제2 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여, 상기 단계 S130에서 산출한 제1 이미지와 제2 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다. 이에 대해서는 도 7 내지 도 10의 설명에서 구체적으로 기재하기로 한다.

이를 통하여, 사용자는 메인 센서를 이용하여 고해상도로 이미지를 획득할 수 있으며, 서브 센서를 이용하여 상기 획득된 이미지에서의 3차원 깊이를 획득할 수 있고, 서브 센서와 메인 센서를 이용하여 상기 획득된 3차원 깊이를 더 세분화하여 나타낼 수 있다.

도 7 내지 10은 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브 센서의 위치에 따라 3차원 깊이 정보를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 제1 서브 센서(30)와 제2 서브 센서(50)는 메인 센서(10)를 기준으로 하여 서로 대칭되도록 위치할 수 있다. 제어부(180)는 제1 서브 센서(30)와 제2 서브 센서(50)를 이용하여 이미지에 포함된 객체의 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

제1 서브 센서(30)와 제2 서브 센서(50) 서로 대칭되도록 위치하고 있으므로, 제1 서브 센서(30)와 메인 센서(10) 사이의 베이스라인과 제2 서브 센서(50)와 메인 센서(10) 사이의 베이스라인은 서로 같은 값을 갖게 된다. 따라서, 제어부(180)는 제1 서브 센서(30)와 메인 센서(10) 또는 제2 서브 센서(50)와 메인 센서(10) 중 어느 하나를 이용하여도 동일한 3차원 깊이 값을 산출할 수 있다.

제어부(180)는 메인 센서(10)와 제1 또는 제2 서브 센서(30 또는 50)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 값을 이용하여 제1, 제2 서브 센서(30, 50)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 값을 보정할 수 있다.

도 10을 참조하면, 도 10의 (a)에는 제1, 제2 서브 센서(30, 50)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 값의 구간이 도시되어 있다. 디지털화된 센서에서, 도 6의 (a)의 시차 d1은 픽셀 단위로 측정되게 된다. 따라서, 센서의 동일 픽셀 내의 시차에 대해서 제어부(180)는 동일한 3차원 깊이 값으로 측정하게 된다. 즉, 구간 a1 내지 a5는 하나의 픽셀에 각각 대응되는 3차원 깊이가 된다.

제어부(180)는 센서의 동일 픽셀 내에서는 3차원 깊이 차이를 산출할 수 없다는 것을 의미한다. 즉, 실질적으로는 깊이 값에 차이가 있어도 동일한 깊이로 산출되는 구간이 있으므로, 깊이 분해능이 감소하게 된다. 3차원 깊이를 산출하는 정도를 나타내는 깊이 분해능은 3차원 깊이의 단위 길이에 대응하는 센서에서의 픽셀의 개수로 이해할 수 있다. 또는, 깊이 분해능은 1개의 픽셀에 대응되는 3차원 깊이 값으로 이해할 수 있다.

디지털화된 센서를 이용하는 경우, 획득된 이미지에 포함된 객체의 위치 이동 값은 각 픽셀의 개수로 나타내어진다. 따라서, 동일한 3차원 깊이를 더 많은 개수의 픽셀로 나타낼수록 깊이 분해능이 크다고 할 수 있다. 또는, 1개의 픽셀에 대응되는 3차원 깊이 값이 작을수록 깊이 분해능이 크다고 할 수 있다.

도 10의 (b)를 참조하면, 구간 b1 내지 b4는 메인 센서(10)와 제1 또는 제2 서브 센서(30 또는 50)을 이용하여 산출한 3차원 깊이 값에 해당된다. 제어부(180)는 구간 b1 내지 b4를 이용하여, 구간 a1 내지 a5를 더 세분화할 수 있다. 예를 들어, 제어부(180)는 구간 b1를 이용하여 구간 a2를 구간 c2와 c3로 구분할 수 있다. 따라서, 보다 정밀한 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있다.

도 8을 참조하면, 제1 서브 센서(30)와 제2 서브 센서(50)는 메인 센서(10)를 기준으로 하여 서로 다른 거리에 위치할 수 있다. 제어부(180)는 제1 서브 센서(30)와 제2 서브 센서(50)를 이용하여 이미지에 포함된 객체의 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

제1 서브 센서(30)와 제2 서브 센서(50) 서로 다른 거리에 위치하고 있으므로, 제1 서브 센서(30)와 메인 센서(10) 사이의 베이스라인과 제2 서브 센서(50)와 메인 센서(10) 사이의 베이스라인은 서로 다른 값을 갖게 된다. 따라서, 제어부(180)는 제1 서브 센서(30)와 메인 센서(10) 및 제2 서브 센서(50)와 메인 센서(10)를 각각 이용하여 서로 다른 3차원 깊이 값을 산출할 수 있다.

제어부(180)는 메인 센서(10)와 제1 서브 센서(30)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 값을 이용하여 제1, 제2 서브 센서(30, 50)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 값을 보정할 수 있다. 이에 더하여, 메인 센서(10)와 제2 서브 센서(50)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 값을 이용하여 제1, 제2 서브 센서(30, 50)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 값을 보정할 수 있다.

즉, 도 10의 (b)에서는 도 10의 (a)에 도시된 3차원 깊이 구간이 보다 세분된 것이 도시되어 있다. 도 10의 (b)에서 구간 b1 내지 b4가 메인 센서(10)와 제2 서브 센서(50)에 의해 산출된 3차원 깊이 구간이라 전제한다. 이 경우, 제어부(180)는 메인 센서(10)와 제1 서브 센서(30)에 의해 산출한 다른 3차원 깊이 구간을 이용하여 구간 c1 내지 c9를 다시 세분화할 수 있다. 따라서, 더욱 정밀한 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있다.

도 9를 참조하면, 제1 서브 센서(30)와 제2 서브 센서(50)는 메인 센서(10)를 기준으로 하여 서로 다른 직선상에 위치할 수 있다. 제어부(180)는 제1 서브 센서(30)와 제2 서브 센서(50)를 이용하여 이미지에 포함된 객체의 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

제1 서브 센서(30)와 제2 서브 센서(50) 서로 다른 직선상에 위치하고 있으므로, 제1 서브 센서(30)와 메인 센서(10) 사이의 베이스라인과 제2 서브 센서(50)와 메인 센서(10) 사이의 베이스라인은 서로 다른 값을 갖게 된다. 따라서, 제어부(180)는 제1 서브 센서(30)와 메인 센서(10) 및 제2 서브 센서(50)와 메인 센서(10)를 각각 이용하여 서로 다른 3차원 깊이 값을 산출할 수 있다.

즉, 도 10의 (b)에서는 도 10의 (a)에 도시된 3차원 깊이 구간이 보다 세분된 것이 도시되어 있다. 도 10의 (b)에서 구간 b1 내지 b4가 메인 센서(10)와 제2 서브 센서(50)에 의해 산출된 3차원 깊이 구간이라 전제한다. 이 경우, 제어부(180)는 메인 센서(10)와 제1 서브 센서(30)에 의해 산출한 다른 3차원 깊이 구간을 이용하여 구간 c1 내지 c9를 다시 세분화할 수 있다.

또한, 이 경우 메인 센서(10)와 각 서브 센서(30, 50)의 베이스라인의 방향은 도 7에서의 베이스라인 방향과 수직을 이루는 방향의 성분을 더 포함하고 있다. 따라서, 제어부(180)는 수직 방향에 대해서도 고려하여 3차원 깊이 정보를 산출하기 때문에, 더욱 정밀한 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있다.

이를 통하여, 사용자는 메인 센서를 기준으로 서브 센서의 위치를 조정하여 다양한 베이스라인(baseline)에 따른 3차원 깊이 값을 획득할 수 있다. 또한, 이를 이용하여 더욱 정밀한 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

도 7 내지 도 9에서는 2개의 서브 센서를 기준으로 설명하였으나, 서브 센서의 개수는 2개에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 메인 센서(10)로부터의 거리가 다른 3개 이상의 서브 센서가 적용될 수 있다. 이를 이용하여, 제어부(180)는 더욱 세분화된 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

도 7 내지 도 9에서 서브 센서(30, 50)는 메인 센서(10)를 기준으로 각각 다른 방향에 위치하고 있다. 이는 베이스라인의 길이가 길수록 깊이 분해능이 증가하므로, 3차원 깊이 측정을 주목적으로 하는 서브 센서(30, 50) 사이의 거리를 길게 위치시키는 것이 바람직할 수 있다. 다만, 서브 센서(30, 50)의 위치는 이에 한정되는 것은 아니며, 서브 센서(30, 50)는 필요에 따라 메인 센서(10)를 기준으로 같은 방향에 위치할 수 있다.

이하에서는 서브 센서의 종류에 따라 3차원 깊이 정보를 산출하는 것을 설명하기로 한다. 이 경우, 전술한 서브 센서의 위치에 대한 설명은 서브 센서의 종류에 관계없이 동일하게 적용될 수 있다.

도 11 내지 16은 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브 센서의 종류에 따라 3차원 깊이 정보를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참조하면, 제1, 제2 서브 센서(31, 51)는 메인 센서(10)와 동일하게 RGB 베이어(bayer) 센서일 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 서브 센서(31, 51)는 메인 센서(10)와 비교하여 더 낮은 해상도를 갖는 센서일 수 있다. 즉, 메인 센서(10)의 경우 고해상도 이미지를 획득을 주목적으로 하며, 서브 센서(31, 51)는 3차원 깊이 정보의 산출을 주목적으로 할 수 있다.

도 11에서는 메인 센서(10)와 제1, 제2 서브 센서(31, 51)를 임의의 크기로 도시하였다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 필요에 따라 다양한 해상도의 센서로 구현될 수 있음은 당연할 것이다. 또한, 도 11에서 도시된 바와 같이, 각 센서에 적용되는 Red(11), Green(12), Blue(13) 필터의 비율은 1:2:1의 비율로 구성될 수 있다. 다만, 이는 일 예에 따른 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라 다양한 방식의 필터가 적용될 수 있다.

도 11과 같이, 제1, 제2 서브 센서(31, 51)를 RGB 베이어 센서로 구현하는 경우, 제어부(180)는 스테레오 비전 방식에 의하여 제1, 제2 서브 센서(31, 51)를 이용한 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

이 경우, 도 7에서 설명한 바와 같이, 제어부(180)는 제1, 제2 서브 센서(31, 51)와 메인 센서(10)에서 각각 획득된 이미지를 이용하여 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다. 이를 위하여, 제어부(180)는 메인 센서(10)에서 획득된 이미지를 제1, 제2 서브 센서(31, 51)와 동일한 해상도 정보로 변환할 수 있다.

제어부(180)는 제1, 제2 서브 센서(31, 51)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를, 제1, 제2 서브 센서(31, 51)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여 보정할 수 있다.

이 경우, 동일 객체의 특정 면 등이 어느 한쪽의 서브 센서에서만 획득되는 경우(occlusion), 제어부(180)는 제1, 제2 서브 센서(31, 51)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여 이를 보상할 수 있다.

또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 제어부(180)는 공간 해상도를 증가시키기 위하여 해상도가 서로 다른 이미지(도 16의 (a), (b))를 이용할 수 있다. 제어부(180)는 메인 센서(10)에서 획득된 이미지와 제1, 제2 서브 센서(31, 51)에서 획득된 이미지가 동일한 영역을 나타내도록 해상도 정보를 변환할 수 있다. 도 16의 (c)를 참조하면, 상기 동일한 영역에 대하여 더 세분화된 정보를 얻을 수 있으므로, 제어부(180)는 공간 해상도를 증가시킬 수 있다.

또한, 제어부(180)는 제1, 제2 서브 센서(31, 51)에서 획득한 이미지의 픽셀 정보를 이용하여 메인 센서(10)에서 획득한 이미지의 품질을 개선할 수 있다. 이 경우, 제어부(180)는 공지의 초해상(super resolution) 알고리즘을 적용하여 메인 센서(10)에서 획득한 이미지의 품질을 개선할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메인 센서(10)에서 획득한 이미지에 대하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여 재초점 조절 기능을 수행할 수 있다. 제어부(180)는 메인 센서(10)에서 획득한 이미지의 어느 부분에 대해서도 초점이 맞는 것처럼 조절할 수 있다.

이를 통하여, 제어부(180)는 더욱 정밀한 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있으며, 이에 따라, 사용자는 3차원 깊이 정보를 기초로 한 재초점 조절 등 다양한 응용을 제공받을 수 있다.

도 12를 참조하면, 제1, 제2 서브 센서(32, 52)는 흑백 센서일 수 있다. 흑백 센서의 경우, 저조도 환경에서도 이미지를 획득할 수 있다. 제어부(180)는 저조도 환경에서 획득된 메인 센서(10)의 이미지를 흑백 센서(32, 52)에서 획득된 이미지로부터 산출된 3차원 깊이 값을 이용하여 표시할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메인 센서(10)에서 획득된 이미지를 흑백 센서(32, 52)에서 획득된 이미지와 동일한 채널 및 해상도 정보로 변환할 수 있다. 제어부(180)는 변환된 이미지를 이용하여 3차원 깊이 값을 산출하고, 흑백 센서(32, 52)를 이용하여 산출된 3차원 깊이 값을 보정할 수 있다.

일 예에 따라, 흑백 센서(32, 52)를 사용하는 경우, 3차원 깊이 정보를 산출 시 상대적으로 간단한 알고리즘이 적용될 수 있어, 제어부(180)는 신속하게 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

이를 통하여, 사용자는 저조도 환경에서도, 품질이 향상된 이미지를 제공받을 수 있다. 또한, 흑백 센서를 이용함으로써 보다 용이하게 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

도 13을 참조하면, 제1, 제2 서브 센서(33, 53)는 어레이 카메라(array camera)일 수 있다. 제1, 제2 서브 센서(33, 53)는 어레이 카메라로서 4개(2*2)의 각각 독립적인 센서의 집합으로 구현될 수 있다. 도 13을 참조하면, 제1, 제2 서브 센서(33, 53)는 각각 RGB 필터가 적용된 독립적인 센서(33a 내지 33c, 53a 내지 53c)와 흑백 필터가 적용된 독립적인 센서(33d, 53d)로 구성될 수 있다. 이는 도 11의 제1, 제2 서브 센서(31, 51)가 하나의 센서에서 픽셀 단위로 RGB 필터가 적용된 것을 나타내는 것과 구분될 수 있다.

다만, 이는 일 예로서, 어레이 카메라의 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라 다른 개수의 센서로 구성될 수 있다. 또한, RGB 필터가 적용된 독립적인 센서(33a 내지 33c, 53a 내지 53c)와 흑백 필터가 적용된 독립적인 센서(33d, 53d)의 배열은 필요에 따라 다르게 설정될 수 있다.

제어부(180)는 제1, 제2 서브 센서(33, 53)를 구성하는 어레이 카메라 내의 센서들을 이용하여, 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 제1, 제2 서브 센서(33, 53) 사이의 베이스라인을 갖는 센서들을 조합하여 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있다. 어레이 카메라의 일부 센서가 흑백 센서로 구현되는 경우, 제어부(180)는 저조도 환경에서 용이하게 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메인 센서(10)에서 획득된 이미지를 어레이 카메라(33, 53)에서 획득된 이미지와 동일한 채널 및 해상도 정보로 변환할 수 있다. 제어부(180)는 변환된 이미지를 이용하여 3차원 깊이 값을 산출하고, 어레이 카메라(33, 53)를 이용하여 산출된 3차원 깊이 값을 보정할 수 있다.

이를 통하여, 사용자는 어레이 카메라를 이용한 3차원 깊이 정보를 획득하고 그에 따른 응용을 제공받을 수 있다. 또한, 메인 센서로 획득한 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여 더욱 정밀한 3차원 정보를 제공받을 수 있다.

도 14에서는 일 예에 따라 2개의 센서로 이루어진 어레이 카메라로 구성된 제1, 제2 서브 센서(34, 54)가 도시되어 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 서브 센서(34, 54)는 각각 1개의 Green 필터가 적용된 센서(34a, 54a)와 흑백 센서(34b, 54b)로 구현될 수 있다. 다만, 이는 일 예에 해당하며, 필요에 따라 Green 필터 이외에 Red 또는 Blue 필터가 적용된 센서와 흑백 센서로 구현될 수 있다.

제어부(180)는 조도가 양호한 환경에서는 제1, 제2 서브 센서(34, 54)에서 Green 필터가 적용된 센서를 이용하여 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다. 제어부(180)는 저조도 환경에서는 제1, 제2 서브 센서(34, 54)에서 흑백 센서를 이용하여 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

도 14의 구성의 경우에도 전술한 메인 센서(10)를 이용한 3차원 깊이 정보의 보정 및 응용에 대해서는 실질적으로 동일하게 적용될 수 있으므로 여기서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 14에 도시된 간단한 구성의 서브 센서를 적용하여, 사용자는 조도 환경에 구애받지 않고 3차원 깊이 정보를 용이하게 제공받을 수 있다.

도 15를 참조하면, 제1 서브 센서(35)와 제2 서브 센서(55)는 RGB 중 어느 하나의 채널로 이루어진 센서일 수 있다. 도 15에는 각각 Red와 Green 필터가 적용된 센서를 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 제1, 제2 서브 센서(35, 55)는 RGB의 다양한 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 센서(35)는 Blue 필터가 적용되고, 제2 서브 센서(55)는 Red 필터가 적용된 센서로 구현될 수 있다.

제어부(180)는 도 11에 도시된 제1, 제2 서브 센서(31, 51)와 비교할 때, 간단한 구조의 센서를 이용하여 신속하게 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다. 이 경우, 센서의 구현 비용을 낮출 수 있다. 또한, 서브 센서에 적용된 RGB 필터에 따라 원하는 컬러 효과를 메인 센서(10)를 통해 획득한 이미지에 더 부가할 수 있다.

이상에서는 제1, 제2 서브 센서의 종류에 따른 3차원 깊이 정보의 획득 및 보정에 대하여 기재하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1, 제2 서브 센서는 서로 동일한 종류가 같이 적용되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 서브 센서의 종류가 각각 조합된 상태로 구현될 수 있다. 또한, 2개의 서브 센서를 기준으로 설명하였으나, 서로 다른 3개 이상의 서브 센서의 경우에도 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.

도 17은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 제어 방법의 흐름도이다. 도 18 내지 22는 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 적외선 조명을 적용하여 3차원 깊이 정보를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 제어 방법은, 도 1을 참조하여 설명한 이동 단말기(100)에서 구현될 수 있다. 이하 필요한 도면들을 참조하여, 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 이동 단말기의 제어 방법과, 이를 구현하기 위한 이동 단말기(100)의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 17을 참조하면, 제어부(180)는 메인 센서(10)를 통하여 적어도 하나의 객체가 포함된 메인 이미지를 획득할 수 있다[S200].

도 18을 참조하면, 카메라(121)는 메인 센서(10), 서브 센서(53) 및 적외선 조명(70)을 포함할 수 있다. 메인 센서(10)에서의 메인 이미지의 획득은 도 2의 설명과 실질적으로 동일하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

다시 도 17을 참조하면, 제어부(180)는 서브 센서(53)를 이용하여 상기 메인 이미지보다 낮은 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 서브 이미지를 획득할 수 있다[S210].

도 18를 참조하면, 서브 센서(53)는 도 13에서 전술한 바와 같이, 어레이 카메라로서 4개(2*2)의 각각 독립적인 센서의 집합으로 구현될 수 있다. 서브 센서(53)는 각각 RGB와 흑백 필터가 적용된 독립적인 센서로 구성될 수 있다.

제어부(180)는 RGB 필터가 적용된 센서(53a 내지 53c)들을 이용하여 상기 메인 이미지보다 낮은 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 서브 이미지를 획득할 수 있다.

다시 도 17을 참조하면, 제어부(180)는 적외선 조명(70)을 이용하여 상기 적어도 하나의 객체에 적외선을 투사할 수 있다[S220].

도 18을 참조하면, 적외선 조명(70)은 메인 센서(10)를 중심으로 서브 센서(53)와 다른 방향에 위치할 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 도 7 내지 도 10에서 설명한 제1, 제2 서브 센서의 배치에 대한 설명은, 적외선 조명(70)과 서브 센서(53)의 배치에 대해서 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.

적외선 조명(70)은 특정 객체에 적외선을 투사할 수 있는 광원이면 되고, 특정 광원에 한정되는 것은 아니다. 또한, 일 예에 따라, 적외선 조명(70)은 소정의 패턴이 부가된 구조광을 객체에 투사할 수 있다.

다시 도 17을 참조하면, 제어부(180)는 서브 센서(53)에 포함된 흑백 센서를 이용하여 상기 적어도 하나의 객체에서 반사된 적외선 이미지를 감지할 수 있다[S230].

도 18을 참조하면, 서브 센서(53)는 적외선 채널을 위한 흑백 센서(53d)를 포함할 수 있다. 흑백 센서(53d)는 적외선을 감지할 수 있다. 서브 센서(53)에 대해서는 도 13의 설명에서 전술한 내용이 실질적으로 동일하게 적용되므로 더 이상 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다시 도 17을 참조하면, 제어부(180)는 감지된 적외선 이미지를 이용하여 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다[S240].

제어부(180)는 서브 센서(53)에 포함된 흑백 센서(53d)를 이용하여 획득된 이미지와 메인 센서(10)에서 획득된 이미지를 조합하여 이미지 내의 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다. 이에 대해서는 도 14에서 설명한 내용이 실질적으로 동일하게 적용될 수 있으므로 더 이상 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

일 예에 따라, 제어부(180)는 소정의 패턴이 부가된 구조광을 투사하는 적외선 조명(70)을 이용하여 3차원 깊이 정보를 획득할 수 있다. 도 19를 보면, 일 예에 따라 구조광을 이용하여 3차원 깊이를 측정하는 방법이 도시되어 있다.

도 19에서, b는 적외선 조명(310)과 흑백 센서 내의 렌즈(320) 간의 거리인 베이스라인(baseline)을 의미한다. 기준면(330)은 특정 객체의 깊이를 측정하는데 있어서 기준으로 정해지는 임의의 면을 의미한다. ZO는 이동 단말기(100)와 기준면(330) 사이의 거리에 해당하며, 미리 정해질 수 있다.

f는 초점 거리이며, 흑백 센서 내의 렌즈(320)와 촬상 장치의 이미지 면(350) 사이의 거리에 해당한다. 적외선 조명(310)에서 투사된 광은 렌즈(320)를 통하여 유입되어 촬상 장치에서 전기적인 영상 신호로 전환된다. 상기 촬상 장치는 CCD(charge-coupled device) 등 광을 영상 신호로 전환할 수 있는 것이면 어느 것이나 적용될 수 있다.

3차원 깊이 측정에 있어 특정 기준이 되는 기준 이미지는, 임의의 기준면(330)에 대하여 적외선 조명(310)에서 구조광을 투사하고, 상기 기준면에서 반사되는 구조광을 흑백 센서에서 감지하여 이미지화한 영상을 의미할 수 있다.

이를 구체적으로 설명하기 위하여 다시 도 19를 참조하면, 상기 기준 이미지를 획득하기 위하여, 적외선 조명(310)에서 미리 정해진 거리 ZO만큼 떨어진 기준면(330)으로 구조광이 투사된다. 투사된 구조광은 기준면(330)에서 반사되어 흑백 센서에서 감지된다.

상기 기준면(330)에 투사되어 감지된 구조광의 패턴에 대한 이미지가 상기 기준 이미지가 되며, 이 경우, 상기 기준 이미지는 미리 생성되어 메모리(170)에 저장될 수 있다.

이후 객체(340)의 3차원 깊이를 측정하기 위하여, 상기 기준 이미지를 획득할 때 이용되었던 것과 동일한 패턴을 가지는 구조광이 객체(340)로 투사될 수 있다. 도 19에서 객체(340)는 하나의 면처럼 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 실제로는 객체(340)를 이루는 각 면에 구조광이 투사될 것이다.

객체(340)에서 반사된 구조광이 흑백 센서에서 이미지로 획득되면, 제어부(180)는 상기 기준 이미지를 기준으로 하여, 상기 획득된 이미지에서 각각 대응되는 패턴들의 위치 이동을 측정할 수 있다. 이러한 패턴의 위치 이동은 도 19에서 d에 해당되며, 이는 기준 이미지를 기준으로 하여 객체(340)의 k 점에 대응하는 시차(disparity)를 의미한다.

일 예에 따라, 도 19에서 삼각형의 닮은꼴을 이용하면, D/b=(ZO-ZK)/ZO, d/f=D/ZK의 관계에 있음을 알 수 있다. 상기 두 식을 정리하면 아래의 수학식 1이 도출될 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 수학식 1에서 f는 초점 거리, b는 베이스라인, ZO는 기준면(330)까지의 거리로서, 미리 정해질 수 있다. 따라서, 객체(340)의 임의의 점 k에 대한 시차 d가 획득된 이미지에서 측정되면, 객체(340)까지의 거리인 3차원 깊이 ZK를 산출할 수 있다.

다시 도 17을 참조하면, 제어부(180)는 상기 메인 이미지와 상기 서브 이미지를 이용하여 상기 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다[S250].

제어부(180)는 적외선 조명(70)과 흑백 센서(53d)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 상기 메인 이미지와 상기 서브 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여 보정할 수 있다. 이 후의 3차원 깊이 정보의 보정 및 그를 통한 이미지의 3차원 특성의 조정 및 응용은 도 2 내지 도 16에서 설명한 단계 S140의 내용과 실질적으로 동일하므로 더 이상 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이를 통하여, 사용자는 메인 센서를 이용하여 고해상도로 이미지를 획득할 수 있으며, 적외선 조명을 이용하여 상기 획득된 이미지에서의 3차원 깊이를 획득할 수 있고, 서브 센서와 메인 센서를 이용하여 상기 획득된 3차원 깊이를 더 세분화하여 나타낼 수 있다. 또한, 구조광 시스템을 이용하여 메인 센서에서 획득된 이미지 내에서 텍스처(tecture) 정보가 부족한 평면 영역의 깊이 정보를 더 정밀하게 획득할 수 있다.

도 20을 참조하면, 일 예에 따라 2개의 센서로 이루어진 어레이 카메라로 구성된 서브 센서(54)가 도시되어 있다. 도 20에 도시된 바와 같이, 서브 센서(54)는 각각 1개의 Green 필터가 적용된 센서(54a)와 흑백 센서(54b)로 구현될 수 있다. 다만, 이는 일 예에 해당하며, 필요에 따라 Green 필터 이외에 Red 또는 Blue 필터가 적용된 센서와 흑백 센서로 구현될 수 있다.

제어부(180)는 서브 센서(54)에서 Green 필터가 적용된 센서(54a)를 이용하여 획득된 이미지와 메인 센서(10)에서 획득된 이미지를 이용하여 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다. 적외선 조명(70)에서 투사한 구조광이 흑백 센서(54b)에서 감지되면, 제어부(180)는 감지된 이미지를 이용하여 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

도 20의 구성의 경우에도 전술한 메인 센서(10)를 이용한 3차원 깊이 정보의 보정 및 응용에 대해서는 실질적으로 동일하게 적용될 수 있으므로 여기서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 20에 도시된 간단한 구성의 서브 센서를 적용하여, 사용자는 스테레오 비전 방식과 구조광 시스템 방식을 같이 적용하여 산출된 3차원 깊이 정보를 용이하게 제공받을 수 있다.

도 21을 참조하면, 서브 센서(52)는 흑백 센서일 수 있다. 흑백 센서의 경우, 적외선 조명(70)에서 투사된 적외선을 감지하여 이미지를 획득할 수 있다. 제어부(180)는 메인 센서(10)에서 획득된 이미지의 3차원 특성을 흑백 센서(52)에서 획득된 이미지로부터 산출된 3차원 깊이 값을 이용하여 제어할 수 있다.

이를 통하여, 사용자는 메인 센서를 통하여 고해상도의 이미지를 획득함과 동시에, 구조광 시스템을 이용하여 산출된 3차원 깊이 정보를 이용하여 메인 센서에서 획득된 고해상도의 이미지의 3차원 특성을 제어할 수 있다.

도 22를 참조하면, 서브 센서(56)는 컬러 채널의 어레이 카메라로 구현될 수 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, 서브 센서(56)는 Green 필터가 적용된 센서(56a), Blue 필터가 적용된 센서(56b), Red 필터가 적용된 센서(56c)를 포함하는 어레이 카메라로 구현될 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 필요에 따라 다른 RGB 조합으로 구현될 수 있다.

서브 센서(56)가 컬러 채널의 어레이 카메라로 구현되는 경우, 서브 센서(56)는 RGB 컬러와 같이 적외선 파장을 더 감지할 수 있다. 제어부(180)는 적외선이 더 감지된 이미지를 이용하여, 메인 센서(10)에서 획득된 이미지의 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다. 또한, 적외선에 따른 정보를 이용하여 메인 센서(10)에서 획득된 이미지의 컬러 정보를 제어할 수 있다.

도 22의 구성의 경우에도 전술한 메인 센서(10)를 이용한 3차원 깊이 정보의 보정 및 응용에 대해서 실질적으로 동일하게 적용될 수 있는 내용에 대해서는 더 이상 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 23 내지 27은 본 발명의 본 발명의 일 실시 예에 따른 2개의 서브 센서에 적외선 조명을 더 포함하여 3차원 깊이 정보를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 23을 참조하면, 제1, 제2 서브 센서(31, 51)는 메인 센서(10)와 동일하게 RGB 베이어(bayer) 센서일 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 서브 센서(31, 51)는 메인 센서(10)와 비교하여 더 낮은 해상도를 갖는 센서일 수 있다. 즉, 메인 센서(10)의 경우 고해상도 이미지를 획득을 주목적으로 하며, 서브 센서(31, 51)는 3차원 깊이 정보의 산출을 주목적으로 할 수 있다.

또한, 카메라(121)는 적외선 조명(70)을 더 포함할 수 있다. 적외선 조명(70)을 부가하여, 제1, 제2 서브 센서(31, 51)는 RGB 컬러와 같이 적외선 파장을 더 감지할 수 있다. 제어부(180)는 적외선이 더 감지된 이미지를 이용하여, 메인 센서(10)에서 획득된 이미지의 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다. 또한, 적외선에 따른 정보를 이용하여 메인 센서(10)에서 획득된 이미지의 컬러 정보를 제어할 수 있다.

도 23에서의 메인 센서(10)와 제1, 제2 서브 센서(31, 51)의 경우 도 11에서 설명한 내용과 실질적으로 동일하므로 더 이상의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 23과 같이, 제1, 제2 서브 센서(31, 51)를 RGB 베이어 센서로 구현하는 경우, 제어부(180)는 스테레오 비전 방식에 의하여 제1, 제2 서브 센서(31, 51)를 이용한 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 적외선 조명(70)에서 투사된 적외선을 제1, 제2 서브 센서(31, 51)에서 감지한 이미지를 이용하여, 제1, 제2 서브 센서(31, 51)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다. 반대로, 제어부(180)는 제1, 제2 서브 센서(31, 51)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여, 적외선 조명(70)에서 투사된 적외선을 제1, 제2 서브 센서(31, 51)에서 감지한 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다.

도 24를 참조하면, 제1, 제2 서브 센서(32, 52)는 흑백 센서일 수 있다. 흑백 센서의 경우, 저조도 환경에서도 이미지를 획득할 수 있다. 제어부(180)는 저조도 환경에서 획득된 메인 센서(10)의 이미지를 흑백 센서(32, 52)에서 획득된 이미지로부터 산출된 3차원 깊이 값을 이용하여 표시할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 적외선 조명(70)에서 투사된 적외선을 제1, 제2 서브 센서(32, 52)에서 감지한 이미지를 이용하여, 제1, 제2 서브 센서(32, 52)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다. 반대로, 제어부(180)는 제1, 제2 서브 센서(32, 52)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여, 적외선 조명(70)에서 투사된 적외선을 제1, 제2 서브 센서(32, 52)에서 감지한 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다.

이를 통하여, 사용자는 저조도 환경에서도, 품질이 향상된 이미지를 제공받을 수 있다. 또한, 흑백 센서를 이용함으로써 보다 용이하게 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다. 또한, 적외선 조명을 더 부가하여 더욱 정밀한 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있어, 이미지의 3차원 특성을 정교하게 표시할 수 있다.

도 25를 참조하면, 제1, 제2 서브 센서(33, 53)는 어레이 카메라(array camera)일 수 있다. 제1, 제2 서브 센서(33, 53)는 어레이 카메라로서 4개(2*2)의 각각 독립적인 센서의 집합으로 구현될 수 있다. 도 13을 참조하면, 제1, 제2 서브 센서(33, 53)는 각각 RGB 필터가 적용된 독립적인 센서(33a 내지 33c, 53a 내지 53c)와 흑백 필터가 적용된 독립적인 센서(33d, 53d)로 구성될 수 있다. 이는 도 11의 제1, 제2 서브 센서(31, 51)가 하나의 센서에서 픽셀 단위로 RGB 필터가 적용된 것을 나타내는 것과 구분될 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 어레이 카메라의 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라 다른 개수의 센서로 구성될 수 있다.

또한, 제어부(180)는 적외선 조명(70)에서 투사된 적외선을 흑백 센서(33d, 53d)에서 감지한 이미지를 이용하여, 제1, 제2 서브 센서(33, 53)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다. 반대로, 제어부(180)는 제1, 제2 서브 센서(33, 53)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여, 적외선 조명(70)에서 투사된 적외선을 흑백 센서(33d, 53d)에서 감지한 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다.

이를 통하여, 사용자는 어레이 카메라를 이용한 3차원 깊이 정보를 획득하고 그에 따른 응용을 제공받을 수 있다. 또한, 메인 센서로 획득한 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여 더욱 정밀한 3차원 정보를 제공받을 수 있다. 또한, 적외선 조명을 더 부가하여 더욱 정밀한 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있어, 이미지의 3차원 특성을 정교하게 표시할 수 있다.

도 26에서는 일 예에 따라 2개의 센서로 이루어진 어레이 카메라로 구성된 제1, 제2 서브 센서(34, 54)가 도시되어 있다. 도 26에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 서브 센서(34, 54)는 각각 1개의 Green 필터가 적용된 센서(34a, 54a)와 흑백 센서(34b, 54b)로 구현될 수 있다. 다만, 이는 일 예에 해당하며, 필요에 따라 Green 필터 이외에 Red 또는 Blue 필터가 적용된 센서와 흑백 센서로 구현될 수 있다.

제어부(180)는 조도가 양호한 환경에서는 제1, 제2 서브 센서(34, 54)에서 Green 필터가 적용된 센서(34a, 54a)를 이용하여 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다. 제어부(180)는 저조도 환경에서는 제1, 제2 서브 센서(34, 54)에서 흑백 센서(34b, 54b)를 이용하여 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다.

도 26의 구성의 경우에도 전술한 메인 센서(10)를 이용한 3차원 깊이 정보의 보정 및 응용에 대해서는 실질적으로 동일하게 적용될 수 있으므로 여기서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 제어부(180)는 적외선 조명(70)에서 투사된 적외선을 흑백 센서(34b, 54b)에서 감지한 이미지를 이용하여, Green 필터가 적용된 센서(34a, 54a)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다. 반대로, 제어부(180)는 Green 필터가 적용된 센서(34a, 54a)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여, 적외선 조명(70)에서 투사된 적외선을 흑백 센서(34b, 54b)에서 감지한 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다.

도 25에 도시된 간단한 구성의 서브 센서를 적용하여, 사용자는 조도 환경에 구애받지 않고 3차원 깊이 정보를 용이하게 제공받을 수 있다. 또한, 적외선 조명을 더 부가하여 더욱 정밀한 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있어, 이미지의 3차원 특성을 정교하게 표시할 수 있다.

도 27을 참조하면, 제1 서브 센서(35)와 제2 서브 센서(55)는 RGB 중 어느 하나의 채널로 이루어진 센서일 수 있다. 도 27에는 각각 Red와 Green 필터가 적용된 센서를 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 제1, 제2 서브 센서(35, 55)는 RGB의 다양한 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 센서(35)는 Blue 필터가 적용되고, 제2 서브 센서(55)는 Red 필터가 적용된 센서로 구현될 수 있다.

또한, 제어부(180)는 적외선 조명(70)에서 투사된 적외선을 제1, 제2 서브 센서(35, 55)에서 감지한 이미지를 이용하여, 제1, 제2 서브 센서(35, 55)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다. 반대로, 제어부(180)는 제1, 제2 서브 센서(35, 55)와 메인 센서(10)를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 이용하여, 적외선 조명(70)에서 투사된 적외선을 제1, 제2 서브 센서(35, 55)에서 감지한 이미지를 이용하여 산출한 3차원 깊이 정보를 보정할 수 있다.

3차원 깊이 정보의 보정과 관련하여서는 전술한 내용과 실질적으로 동일하므로, 더 이상 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

제어부(180)는 도 23에 도시된 제1, 제2 서브 센서(31, 51)와 비교할 때, 간단한 구조의 센서를 이용하여 신속하게 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있다. 이 경우, 센서의 구현 비용을 낮출 수 있다. 또한, 서브 센서에 적용된 RGB 필터에 따라 원하는 컬러 효과를 메인 센서(10)를 통해 획득한 이미지에 더 부가할 수 있다. 또한, 적외선 조명을 더 부가하여 더욱 정밀한 3차원 깊이 정보를 산출할 수 있어, 이미지의 3차원 특성을 정교하게 표시할 수 있다.

제어부(180)는 메인 센서(10)에서 획득된 메인 이미지에 포함된 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보에 기초하여 상기 메인 이미지의 3차원 특성을 조절할 수 있다.

상기 3차원 특성은 깊이 해상도 향상, 공간 해상도 향상, 초해상 알고리즘을 이용한 영상 품질 개선, 이미지 내의 재초점 조절, 동일 객체의 특정 면 등이 어느 한쪽의 서브 센서에서만 획득되는 현상(occlusion)의 보상, 구조광 패턴을 이용한 평면 영역의 깊이 정보 획득 등을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 3차원 깊이 정보를 이용하여 조절할 수 있는 3차원 특성이라면 어느 것이나 가능할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100: 이동단말기 110: 무선통신부
120: 입력부 140: 센싱부
150: 출력부 160: 인터페이스부
170: 메모리 180: 제어부
190: 전원공급부

Claims

적어도 하나의 객체가 포함된 메인 이미지(main image)를 획득하는 메인 센서(main sensor);
상기 메인 센서의 해상도보다 낮은 제1 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 제1 이미지를 획득하는 제1 서브 센서(sub sensor);
상기 메인 센서의 해상도보다 낮은 제2 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 제2 이미지를 획득하는 제2 서브 센서; 및
상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지에 기반하여 상기 메인 이미지에 포함된 상기 적어도 하나의 객체에 대한 제1 깊이 정보를 산출하고, 상기 메인 이미지와 상기 제1, 제2 이미지 중 어느 하나에 기반하여 산출한 제2 깊이 정보에 기초하여 상기 제1 깊이 정보를 보정하는 제어부;
를 포함하는 이동 단말기.
제 1 항에 있어서,
상기 메인 센서, 상기 제1 서브 센서 및 상기 제2 서브 센서는 하나의 모듈로 구현되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 상기 메인 센서를 기준으로 하여 서로 대칭되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 상기 메인 센서를 기준으로 하여 서로 다른 거리에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 상기 메인 센서를 기준으로 하여 서로 다른 직선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 RGB 베이어(bayer) 센서인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 흑백 센서인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 어레이 카메라(array camera)인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 서브 센서와 상기 제2 서브 센서는 RGB 중 어느 하나의 채널로 이루어진 센서인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 객체에 적외선을 투사하는 적외선 조명;
을 더 포함하고,
상기 제1 서브 센서 또는 상기 제2 서브 센서 중 적어도 하나는 상기 적어도 하나의 객체에서 반사된 적외선 이미지를 감지하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 메인 이미지에 포함된 상기 제1 깊이 정보에 기초하여 상기 메인 이미지의 3차원 특성을 조절하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
적어도 하나의 객체가 포함된 메인 이미지를 획득하는 메인 센서;
상기 적어도 하나의 객체에 적외선을 투사하는 적외선 조명;
상기 메인 센서의 해상도보다 낮은 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 서브 이미지를 획득하고, 상기 적어도 하나의 객체에서 반사된 적외선 이미지를 감지하는 서브 센서; 및
상기 감지된 적외선 이미지에 기반하여 상기 적어도 하나의 객체에 대한 제1 깊이 정보를 산출하고, 상기 메인 이미지와 상기 서브 이미지에 기반하여 산출된 제2 깊이 정보에 기초하여 상기 제1 깊이 정보를 보정하는 제어부;
를 포함하는 이동 단말기.
제 12 항에 있어서,
상기 적외선 조명은 소정의 패턴이 부가된 구조광을 객체에 투사하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 12 항에 있어서,
상기 서브 센서는 적외선 채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제 12 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 메인 이미지에 포함된 상기 적어도 하나의 객체에 대한 3차원 깊이 정보에 기초하여 상기 메인 이미지의 3차원 특성을 조절하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
적어도 하나의 객체가 포함된 메인 이미지를 획득하는 단계;
상기 메인 이미지의 해상도보다 낮은 제1 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 제1 이미지를 획득하는 단계;
상기 메인 이미지의 해상도보다 낮은 제2 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 제2 이미지를 획득하는 단계;
상기 제1 이미지와 상기 제2 이미지를 이용하여 상기 메인 이미지에 포함된 상기 적어도 하나의 객체에 대한 제1 깊이 정보를 산출하는 단계; 및
상기 메인 이미지와 상기 제1, 제2 이미지 중 어느 하나를 이용하여 산출한 제2 깊이 정보에 기초하여 상기 제1 깊이 정보를 보정하는 단계;
를 포함하는 이동 단말기의 제어 방법.
적어도 하나의 객체가 포함된 메인 이미지를 획득하는 단계;
상기 메인 이미지보다 낮은 해상도로 상기 적어도 하나의 객체가 포함된 서브 이미지를 획득하는 단계;
상기 적어도 하나의 객체에 적외선을 투사하는 단계;
상기 적어도 하나의 객체에서 반사된 적외선 이미지를 감지하는 단계;
상기 감지된 적외선 이미지를 이용하여 상기 적어도 하나의 객체에 대한 제1 깊이 정보를 산출하는 단계; 및
상기 메인 이미지와 상기 서브 이미지를 이용하여 산출한 제2 깊이 정보에 기초하여 상기 제1 깊이 정보를 보정하는 단계;
를 포함하는 이동 단말기의 제어 방법.