KR102382871B1 - 렌즈의 포커스를 제어하기 위한 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법 - Google Patents

렌즈의 포커스를 제어하기 위한 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시 예에 따른 전자 장치는, 렌즈부 및 상기 렌즈부를 움직이기 위한 렌즈 구동부를 포함하는, 카메라, 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 카메라로부터 외부 객체에 대한 제 1 이미지를 획득하고, 상기 렌즈 구동부를 이용하여, 상기 렌즈부를 지정된 이동량에 따라 이동하고, 상기 렌즈부의 이동된 위치에 대응하는, 상기 외부 객체에 대한 제 2 이미지를 획득하고, 상기 외부 객체의 지정된 일부에 대응하는 상기 제 1 이미지의 제 1 일부 영역을 결정하고, 상기 제 1 일부 영역 및 상기 지정된 이동량에 기반하여, 상기 제 1 일부 영역에 대응하도록 상기 제 2 이미지의 제 2 일부 영역을 결정하고, 상기 제 1 일부 영역과 상기 제 2 일부 영역의 디포커스의 차이 및 상기 지정된 이동량에 기반하여, 상기 렌즈부에 대한 포커스 위치를 결정하고, 상기 렌즈 구동부를 이용하여, 상기 렌즈부를 상기 포커스 위치로 이동시키도록 설정될 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

렌즈의 포커스를 제어하기 위한 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법{Electronic Device for controlling lens focus and the controlling Method thereof}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은 카메라를 포함하는 전자 장치의 초점 조절 또는 거리 정보 획득 기술과 관련된다.
카메라 모듈은 복수의 렌즈(렌즈부)를 이동시키는 구동부를 구비하고 구동 부를 통해 렌즈를 이동시키면서 자동 초점 조절(AF: auto focus) 기능을 수행할 수 있다.
카메라 모듈은 콘트라스트(contrast) AF 방식, 위상차(phase difference) AF 방식 또는 DFD(depth from defocus) AF 방식 등을 이용하여 자동 초점 조절을 수행할 수 있다.
<선행 문헌>
JP5866493 B2 (촬상 장치)
JP5213688 B2 (촬상 장치)
KR1131998 B1 (3차원 이미지 센서 및 그를 구비하는 입체영상 카메라)
KR20020032595 A (촬영시스템, 화상처리장치 및 카메라)
JP2016218205 A (촬상 장치 및 그 제어 방법)
종래 콘트라스트 AF 방식에 따르면, 카메라 모듈은 렌즈 위치를 변화시켜 촬영을 수행하면서 이미지 센서로부터 획득된 이미지에 대한 콘트라스트를 획득하고, 렌즈를 콘트라스트의 피크 위치로 조절함에 따라 초점을 맞출 수 있다. 콘트라스트 AF 방식은 콘트라스트에 기초하여 초점 위치를 찾아가는 방식으로 렌즈의 이동 방향을 판단할 수 없어, 초점 조절 속도가 늦을 수 있다.
종래 위상차 AF 방식에 따르면, 카메라 모듈은 이미지 센서와 별개로 센싱 소자를 구비하고, 센싱 소자에 인가된 광의 위상차를 이용하여 포커스 위치를 검출할 수 있다. 위상차 AF 방식의 카메라 모듈은 위상차에 기초하여 렌즈의 이동 방향을 판단할 수 있어, 초점 조절 속도는 상대적으로 빠르지만, 미러(mirror)가 필요하여 부피가 크고 연속 촬영 중에는 초점 검출이 어려울 수 있다. 또한, 미러가 없는 방식의 카메라의 위상차 AF 방식도 근래에 출시되고 있는데, 이 방식은 이미지 센서의 일부를 위상차 화소로 전환하여 사용하거나, 화소의 수광부를 분할하여 결상된 이미지의 위상차를 이용하여 포커스 위치를 검출 할 수 있지만, 영상 화질에 악영향을 주거나 비용 측면의 증가를 불러올 수 있다.
종래 DFD AF 방식에 따르면, 카메라 모듈은 서로 다른 렌즈 위치에서 두 이미지를 획득하고, DFD 연산을 통해 두 이미지의 디포커스(de-focus) 크기 차에 대응하는 점 확산 함수(point spread function)를 확인함에 따라 렌즈의 포커스 위치를 확인할 수 있다. DFD AF 방식은 렌즈 이동에 따른 화각 차이로 인한 DFD 연산의 결과에 오차가 발생할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은 렌즈 위치 별 화각 변화에 따른 좌표 편차를 보정할 수 있는 렌즈의 포커스를 제어하기 위한 전자 장치 및 전자 장치 제어 방법을 제공한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 카메라, 상기 카메라는, 렌즈부 및 상기 렌즈부를 움직이기 위한 렌즈 구동부를 포함하고, 상기 렌즈부는, 적어도 일부 구간에서, 제 1 위치에 있을 때의 제 1 화각과 제 2 위치에 있을 때의 제 2 화각 간에 또는 상기 제 1 위치에 있을 때의 제 1 배율과 상기 제 2 위치에 있을 때의 제 2 배율 간에 차이가 발생하고; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 카메라로부터, 외부 객체에 대한 제 1 이미지를 획득하고, 상기 렌즈 구동부를 이용하여, 상기 렌즈부를 지정된 이동량에 따라 이동하고, 상기 렌즈부의 이동된 위치에 대응하는, 상기 외부 객체에 대한 제 2 이미지를 획득하고, 상기 외부 객체의 지정된 일부에 대응하는 상기 제 1 이미지의 제 1 일부 영역을 결정하고, 상기 제 1 일부 영역 및 상기 지정된 이동량에 기반하여, 상기 제 1 일부 영역에 대응하도록 상기 제 2 이미지의 제 2 일부 영역을 결정하고, 상기 제 1 일부 영역과 상기 제 2 일부 영역의 디포커스의 차이 및 상기 지정된 이동량에 기반하여, 상기 렌즈부에 대한 포커스 위치를 결정하고, 상기 렌즈 구동부를 이용하여, 상기 렌즈부를 상기 포커스 위치로 이동시키도록 설정될 수 있다.
또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 방법은, 카메라로부터 외부 객체에 대한 제 1 이미지를 획득하는 동작; 렌즈 구동부를 이용하여, 렌즈부를 지정된 이동량에 따라 이동하는 동작; 상기 렌즈부는, 적어도 일부 구간에서, 제 1 위치에 있을 때의 제 1 화각과 제 2 위치에 있을 때의 제 2 화각 간에 또는 상기 제 1 위치에 있을 때의 제 1 배율과 상기 제 2 위치에 있을 때의 제 2 배율 간에 차이가 발생하고, 상기 렌즈부의 이동된 위치에 대응하는, 상기 외부 객체에 대한 제 2 이미지를 획득하는 동작; 상기 외부 객체의 지정된 일부에 대응하는 상기 제 1 이미지의 제 1 일부 영역을 결정하는 동작; 상기 제 1 일부 영역 및 상기 지정된 이동량에 기반하여, 상기 제 1 일부 영역에 대응하도록 상기 제 2 이미지의 제 2 일부 영역을 결정하는 동작; 상기 제 1 일부 영역과 상기 제 2 일부 영역의 디포커스의 차이 및 상기 지정된 이동량에 기반하여, 상기 렌즈부에 대한 포커스 위치를 결정하는 동작; 및 상기 렌즈 구동부를 이용하여, 상기 렌즈부를 상기 포커스 위치로 이동하는 동작;을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 렌즈 이동으로 발생하는 화각 변화로 인한 좌표 편차를 보정할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 렌즈 이동에 따른 포커스 위치 변화를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 렌즈 이동에 따른 화각 변화를 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 화각 변화에 따른 DFD 연산 오차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 이미지의 중심 영역을 DFD 연산에 이용한 경우, 화각으로 인한 DFD 연산의 오차를 도시한 그래프이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 이미지의 측면 영역을 DFD 연산에 이용한 경우, 화각으로 인한 DFD 연산의 오차를 도시한 그래프이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 도시한 구성도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치를 도시한 구성도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 제 1 일부 영역에 기반한 제 2 일부 영역 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 제 1 일부 영역의 위치에 기초한 제 2 일부 영역의 위치 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 이미지(영상 평면)의 중심이 쉬프트된 경우의 이미지 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 이미지(영상 평면)가 뒤틀린 경우의 이미지 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 렌즈의 포커스를 제어하기 위한 전자 장치 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 13은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 렌즈의 포커스를 제어하기 위한 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 14는, 다양한 실시 예들에 따른, 렌즈의 포커스를 제어하기 위한 카메라 모듈의 블럭도이다. 도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 렌즈 이동에 따른 포커스 위치 변화를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 렌즈부(lens)(예: 렌즈부(610))의 포커스 위치(p)는 렌즈부(lens)의 현 위치에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 지정된 거리에 위치한 외부 객체(object)에 대한 렌즈부의 포커스 위치(p)는 렌즈부(lens)가 이미지 센서가 배치된 위치를 기준으로 상대적으로 외부 객체에 근접한 쪽(또는 상대적으로 이미지 센서로부터 먼 쪽)에 위치할 때 이미지 센서(sensor)의 전방(Near End)에 위치하고, 렌즈부(lens)가 이미지 센서가 배치된 위치를 기준으로 상대적으로 외부 객체로부터 먼 쪽(또는 상대적으로 이미지 센서에 가까운 쪽)에 위치할 때 이미지 센서(sensor)의 후방(Far End)에 위치할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 렌즈부(lens)의 위치 또는 렌즈부(lens)와 이미지 센서 간의 이격 거리에 따라 이미지 센서(sensor)에 결상되는 이미지의 디포커스 크기는 달라질 수 있다. 디포커스 크기는 포커스 위치(p)가 이미지 센서(sensor)의 영상 평면상에 위치할 때 가장 작고, 포커스 위치(p)가 이미지 센서(sensor)의 영상 평면으로부터 이격될수록 커질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 렌즈부(lens)의 위치는 이미지 센서(sensor)의 화각(θ1, θ2)에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 렌즈부(lens)가 외부 객체(object)에 근접할 때의 이미지 센서의 화각(θ1)은 외부 객체(object)로부터 이격될 때의 화각(θ2)보다 작을 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 렌즈 이동에 따른 화각 변화를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 렌즈부(lens)는 지정된 영역(예: 경통의 내부)(barrel)에서 진퇴 운동할 수 있다. 렌즈부(lens)의 포커스 위치는 외부 객체의 거리가 렌즈부(lens)에 상대적으로 근접할 때는 외부 객체(object)에 근접하는 제 1 위치(A1)에 있고, 외부 객체의 거리가 렌즈부(lens)와 상대적으로 이격될 때에는 외부 객체(object)로부터 이격되는 제 2 위치(A2)에 있을 수 있다.
렌즈부(lens)에 의한 이미지 센서(sensor)의 화각은 렌즈부(lens)가 외부 객체에 근접한 제 1 위치(A1)일 때의 제 1 화각(θ1)이 렌즈부(lens)가 외부 객체로부터 이격된 제 2 위치(A2)일 때의 제 2 화각(θ2)보다 작을 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 화각 변화에 따른 DFD 연산 오차를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 카메라 모듈(예: 도 6의 카메라 모듈(60))은 DFD(depth from defocus) 연산을 이용하여 포커스 위치를 산출할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(도 6의 60)은 렌즈부(lens)의 제 1 위치에서 제 1 이미지를 획득하고, 렌즈부(lens)를 지정된 이동량(δlens)에 따라 이동하고, 렌즈부(lens)의 제 2 위치에서 제 2 이미지를 획득할 수 있다. 카메라 모듈(710)은 제 1 이미지와 제 2 이미지의 관심 영역을 결정하고, 지정된 점 확산 함수들을 이용하여 지정된 이동량으로 렌즈부를 이동하면서, 제 1 및 제 2 이미지의 관심 영역에서의 디포커스 차이에 기반한 DFD 연산을 수행하여 렌즈부(lens)의 포커스 위치를 산출할 수 있다. 상기 지정된 점 확산 함수들은 예를 들어, 카메라 모듈(710)의 렌즈 특성에 대응하도록 모델링된 것일 수 있다.
카메라 모듈(도 6의 60)은 DFD 연산을 수행할 때 지정된 점 확산 함수들 중에서 지정된 이동량(δ)에 대응하는 간격을 갖는 점 확산 함수들을 두 개 선정하고, 선정된 두 개의 점 확산 함수들(K(d), K(d+δ)), 제 1 이미지의 특성(F1) 및 제 2 이미지의 특성(F2)을 하기 수학식 1에 대입하여 코스트 값(Cost(d))을 산출할 수 있다. 제 1 이미지의 특성(F1) 및 제 2 이미지의 특성(F2)은 예를 들면, 제 1 및 제 2 이미지의 관심 영역의 디포커스 특성일 수 있다. 카메라 모듈(710)은 산출된 코스트 값을 최소로 만드는 두 개의 점 확산 함수들의 디포커스 거리(또는, 디포커스 위치)를 렌즈부(lens)의 디포커스 거리로 산출할 수 있다.
Figure 112017068721040-pat00001
상기 수학식 1에서, 제 1 이미지의 특성(F1)은 제 1 이미지의 픽셀 값을 주파수 도메인으로 변경한 실수 부 값에 대응하고, 제 2 이미지의 특성(F2)은 제 2 이미지의 픽셀 값을 주파수 도메인으로 변경한 실수 부 값에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 이미지(image1)와 제 2 이미지(image2)는 서로 다른 렌즈 위치에서 획득된 이미지이므로, 화각의 차이가 있어, 제 1 및 제 2 이미지는 서로 배율 및 화각이 다를 수 있다. 이러한, 화각 차이는 제 1 및 제 2 이미지 간의 좌표 편차로 이어질 수 있다. 상기 좌표 편차를 고려할 때 DFD 연산에 따라 결정된 코스트 값은 하기 수학식 2와 같은 오차(ε)를 가질 수 있다. 상기 오차는 제 1 이미지와 제 2 이미지 간의 화각 차이로 인하여 제 1 이미지와 제 2 이미지의 동일한 관심 영역에서 상대적으로 차이가 있는 영상을 비교함에 따라 발생될 수 있다.
Figure 112017068721040-pat00002
이 같이, 카메라 모듈(도 6의 60)의 화각 변화는 DFD 연산으로 결정된 포커스 위치에 오차를 유발할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 이미지의 중심 영역을 DFD 연산에 이용한 경우, 화각으로 인한 DFD 연산의 오차를 도시한 그래프이다. 도 4에서, 동그라미 마커가 포함된 실선 그래프(defocus)는 각 렌즈 위치에서 DFD 연산으로 산출된 온포커스와의 거리일 수 있다. 실선 그래프(contrast)는 이미지의 상대적인 콘트라스트(relative contrast)를 나타낸 것으로서, 실선의 피크는 포커스 위치일 수 있다. 점선 그래프(ideal)는 렌즈의 단위 위치 이동에 따른 디포커스 크기의 변화가 일정한 이상적인 디포커스 위치를 도시한 것이다. 그외, 수직 점선들(lens position)은 렌즈부(예: 렌즈부(lens))의 렌즈 위치를 나타낸 것으로서, 가장 우측의 점선은 외부 객체와 가장 근접한 렌즈 위치(Near End)이고, 가운데 점선은 렌즈의 포커스 위치이고, 가장 좌측의 점선은 외부 객체와 가장 이격된 렌즈 위치(Far End)일 수 있다.
도 4를 참조하면, 화각 변화로 인한 좌표 편차는 이미지의 중심 영역에서는 상대적으로 적을 수 있다. 이에, 관심 영역이 중심 영역일 경우에는 화각 변화로 인한 DFD 연산으로 산출된 포커스 위치의 오차는 상대적으로 적을 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 이미지의 측면 영역을 DFD 연산에 이용한 경우, 화각으로 인한 DFD 연산의 오차를 도시한 그래프이다. 도 5에서, 동그라미가 포함된 실선 그래프(defocus)는 각 렌즈 위치에서 DFD 연산으로 산출된 디포커스 위치일 수 있다. 실선 그래프(contrast)는 이미지의 상대적인 콘트라스트(relative contrast)를 나타낸 것으로서, 실선의 피크는 포커스 위치일 수 있다. 점선 그래프(ideal)는 렌즈의 단위 위치 이동에 따른 디포커스 크기의 변화가 일정한 이상적인 디포커스 위치를 도시한 것이다. 그외, 수직 점선들(lens position)은 카메라 모듈(710)의 렌즈 위치를 나타낸 것으로서, 가장 우측의 점선은 외부 객체와 가장 근접한 렌즈 위치(Near End)이고, 가운데 점선은 렌즈의 포커스 위치이고, 가장 좌측의 점선은 외부 객체와 가장 이격된 렌즈 위치(Far End)일 수 있다.
도 5를 참조하면, 화각 변화로 인한 좌표 편차는 이미지의 측면 영역에서는 상대적으로 클 수 있다. 이에, 관심 영역이 측면 영역일 경우에는 화각 변화로 인해 서로 다른 렌즈 위치에서 획득된 제 1 이미지와 제 2 이미지 간의 관심 영역의 좌표 편차가 발생하고, 상기 좌표 편차로 인한 DFD 연산으로 산출된 포커스 위치의 오차는 상대적으로 클 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 도시한 구성도이다.
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(60)은 렌즈부(610), 이미지 센서(630), 구동부(620), 메모리(650) 및 이미지 신호 처리기(640)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 렌즈부(610)(예: 1410)는 적어도 하나의 렌즈들을 포함할 수 있다. 예컨대, 렌즈부(610)은 복수의 렌즈들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 렌즈들은 렌즈부(610)는 렌즈 간의 거리가 고정되어, 경통에 고정되는 1군의 렌즈일 수 있다. 렌즈부(610)는 구동부(620)로부터 힘을 전달받으면, 경통과 함께 광축(0)을 따라 이동할 수 있다. 상기 광축은 렌즈부(610)의 중심일 수 있다. 예를 들어, 렌즈부(610)는 구동부(620)로부터 인가되는 힘의 방향에 따라서 외부 객체에 근접하는 제 1 방향 또는 외부 객체로부터 이격되는 제 2 방향으로 이동할 수 있다. 상기 제 1 방향과 제 2 방향은 동일한 축(예: 광축) 상에서 서로 다른 방향일 수 있다. 상기 외부 객체는 피사체 중 적어도 일부일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 렌즈부(610)는 적어도 일부 구간에서 렌즈부(610)가 제 1 위치에 있을 때의 제 1 화각과 렌즈부(610)가 제 2 위치에 있을 때의 제 2 화각에 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 렌즈부(610)가 제 1 위치에 있을 때 이미지 센서(630)의 제 1 화각은 렌즈부(610)가 제 2 위치에 있을 때 이미지 센서(630)의 제 2 화각은 상이할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(630)(예: 1430)는 렌즈부(610)를 통과한 빛을 전기 신호의 강약으로 변환하고, 강약의 전기 신호는 이미지 신호로서 출력할 수 있다. 이미지 센서(630)는 예컨대, CCD(charge coupled device) 또는 CMOS(complimentary metal oxide semiconductor) 등일 수 있다. 상기 이미지 신호는 이미지 센서(630)에 결상된 이미지에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 구동부(620)(예: 1440)는 이미지 신호 처리기(640)의 지시에 따라 렌즈부(610)를 광축을 따라 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 구동부(620)는 이미지 신호 처리기(640)의 지시에 따른 이동량만큼 렌즈부(610)를 광축을 따라 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 이동시킬 수 있다.
구동부(620)는 렌즈부(610)가 초점 조절을 위하여 광축을 따라 움직일 수 있는 총 간격을 단위 간격만큼씩 이동시킬 수 있다. 상기 단위 간격은 총 간격을 예컨대, 1024(=210) 구간 또는 또는 512(=29)로 구분한 간격을 포함할 수 있다. 상기 단위 간격 중 적어도 일부는 동일할 수 있고, 단위 간격 중 다른 일부는 서로 상이할 수 있다.
메모리(650)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다. 메모리(650)는, 예를 들면, 카메라 모듈(60)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(650)(예: 1450)는 지정된 점 확산 함수(point spread function) 셋(set)을 저장할 수 있다. 상기 점 확산 함수 셋은 예를 들어, 렌즈부(610)가 이동할 수 있는 각 위치에 대해 이미지 센서(630)로부터 렌즈부(610)와 지정된 거리만큼 이격된 (포화되지 않은) 점 광원으로부터 획득한 이미지의 디포커스 크기에 대응되도록 모델링된 점 확산 함수들을 포함할 수 있다. 또는, 점 확산 함수 셋은 예를 들어, 렌즈부(610)의 설계 데이터에 기반한 수식을 이용하여 렌즈부(610)를 이동할 수 있는 각 위치에 대해 지정된 거리만큼 이격된 점 광원의 디포커스 크기에 대응되도록 모델링된 점 확산 함수들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(650)는 이미지 센서(630)로부터 획득된 이미지로부터 DFD 연산에 사용될 영역을 추출하기 위한 명령들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(650)는 구동부(620)의 위치 제어를 위한 지정된 이동량, 제 1 위치, 제 2 위치 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 다른 예를 들어, 메모리(650)는 제 1 이미지의 제 1 일부 영역에 대응하는 제 2 이미지의 제 2 일부 영역을 결정하기 위한 명령을 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 신호 처리기(640)(예: 1460)는 렌즈부(610)의 제 1 위치에서 이미지 센서(630)로부터 외부 객체에 대한 제 1 이미지를 획득할 수 있다. 이미지 신호 처리기(640)는 구동부(620)에 지정된 이동량에 대응하는 신호를 공급함에 따라 렌즈부(610)를 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동할 수 있다. 이미지 신호 처리기(640)는 렌즈부(610)의 제 2 위치에 대응하는, 외부 객체에 대한 제 2 이미지를 획득할 수 있다. 상기 제 1 이미지와 제 2 이미지는 예를 들면, 렌즈부(610)에 기반한 외부 객체의 거리와 외부 객체의 위치에 변화가 없고 렌즈부(610)의 위치에 차이가 있는 이미지일 수 있다. 상기 제 2 이미지는 예를 들어, 제 1 이미지에서 배율이 일부 달라져서 외부 객체의 결상 크기를 달리한 채로 촬영한 이미지일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 신호 처리기(640)는 제 1 이미지로부터 외부 객체의 지정된 일부에 대응하는 제 1 일부 영역(예: 제 1 이미지의 ROI(region of interest) 영역)을 결정할 수 있다. 상기 지정된 일부는 예를 들면, 제 1 이미지의 중심 영역, 제 1 이미지에서 얼굴 인식 영역 또는 제 1 이미지에서 사용자 입력에 의하여 지정된 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 신호 처리기(640)는 제 2 이미지로부터 제 1 일부 영역과 지정된 이동량에 대응하는 제 2 일부 영역(예: 제 2 이미지의 ROI 영역)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 이미지 신호 처리기(640)는 제 1 이미지의 중심과 제 1 일부 영역의 중심 간의 제1 거리(예: 도 3의 rA), 거리 변화 계수, 지정된 이동량(δlens)을 하기의 수학식 3에 대입하여 제 2 이미지의 중심과 제 2 일부 영역의 중심 간의 제2 거리(예: 도 3의 RB)를 결정할 수 있다.
Figure 112017068721040-pat00003
상기 수학식 3에서, α는 거리 변화 계수로서, 예를 들면, 이미지의 중심으로부터 이격된 다른 픽셀(예: 전체 이미지의 가장자리 픽셀)이 렌즈부(610)의 단위 이동에 따라 이미지의 중심으로부터 얼마나 이격되는지를 확인하는 실험을 통하여 결정될 수 있다. 또는, 거리 변화 계수는 렌즈 설계 데이터에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 신호 처리기(640)는 결정된 제 1 거리와 산출된 제 2 거리의 관계를 이용하여 제 2 일부 영역의 중심 좌표를 결정할 수 있다. 결정된 제 2 일부 영역의 중심 좌표가 정수가 아닌 경우, 이미지 신호 처리기(640)는 결정된 제2 일부 영역의 중심 좌표의 소수점을 반올림하거나, 버림에 따라 제 2 일부 영역의 중심 좌표를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 제 2 이미지로부터 결정된 중심 좌표를 중심으로 하면서 지정된 개수의 가로 픽셀과 지정된 개수의 세로 픽셀을 포함하는 제 2 일부 영역을 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따른 이미지 신호 처리기(640)는 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 검출할 때 렌즈의 화각 변화로 인한 좌표 오차를 보정할 수 있어, 화각 변화로 인한 DFD 연산의 오차를 개선할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 신호 처리기(640)는 결정된 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역에 대한 평균 밝기를 보정할 수 있다. 예를 들어, 이미지 신호 처리기(640)는 제 1 일부 영역에 포함된 픽셀들의 평균 밝기와 제 2 일부 영역에 포함된 평균 밝기를 각기 산출할 수 있다. 이미지 신호 처리기(640)는 하기 수학식 4를 이용하여 제 2 일부 영역의 각 픽셀 값에 제 2 일부 영역의 평균 밝기에 대비한 제 1 일부 영역의 평균 밝기의 비율을 곱한 값을 제 2 일부 영역의 픽셀 값으로 결정할 수 있다.
Figure 112017068721040-pat00004
일 실시 예에 따르면, 이미지 신호 처리기(640)는 평균 밝기를 동일 또는 유사하게 맞춘 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 이용하여 DFD 연산을 수행함에 따라, 이미지들의 밝기 차로 인해 디포커스 크기가 변화함에 따라 DFD 연산 결과에 오차를 일으키는 문제를 개선할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 신호 처리기(640)는 카메라 모듈(60)의 적어도 일부의 구성요소의 장착 편차를 고려하여 제 1 이미지와 제 2 이미지 또는 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 결정할 수 있다. 이상적인 카메라 모듈(60)의 경우, 렌즈부(610)의 광축과 영상 평면 간의 교점은 영상 평면의 중심에 위치하고, 렌즈부(610)의 광축은 영상 평면에 수직할 수 있다. 상기 영상 평면은 예를 들면, 이미지 센서(630)에 이미지(예: 제 1 또는 제 2 이미지)가 결상되는 면으로서, 영상 평면의 크기는 제 1 또는 제 2 이미지의 크기에 대응할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(60)의 장착 편차로 인하여 영상 평면(예: 제 1 이미지)의 중심은 렌즈부(610)의 광축과 영상 평면의 교점으로부터 쉬프트(center shift)될 수 있다. 이 경우, 이미지 신호 처리기(640)는 렌즈부(610)의 광축과 영상 평면 간의 교점을 제 1 이미지의 중심으로 보정하고, 보정된 중심에 기초하여 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 결정할 수 있다. 상기 영상 평면의 중심과 광축 중심 간의 차이 또는 영상 평면에서 광축 중심의 위치는 예를 들면, 카메라 모듈(60)의 제조 공정에서 실험 등으로 결정되어, 메모리(650)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 이미지 신호 처리기(640)는 보정된 중심으로부터 제 1 일부 영역의 중심 간의 제 1 거리(RA)를 결정하고, 결정된 제 1 거리에 기초하여 제 2 거리(RB)를 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따른 이미지 신호 처리기(640)는 영상 평면의 센터 쉬프트로 인한 DFD 연산의 오차를 방지할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(60)의 장착 편차로 인하여 렌즈부(610)의 광축은 영상 평면과 수직하지 않을 수 있다. 이 경우, 이미지 신호 처리기(640)는 영상 평면의 틀어짐(tilt)을 보정할 수 있도록 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 결정할 수 있다. 상기 영상 평면의 틀어짐은 예를 들면, 카메라 모듈(60)의 제조 공정에서 실험 등으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 이미지 신호 처리기(640)는 이미지 센서(630)로부터 제 1 및 제 2 이미지를 획득하면, 지정된 위치변환함수를 이용하여 획득된 제 1 및 제 2 이미지의 틀어짐을 보정하고, 보정된 제 1 이미지 및 제 2 이미지를 이용하여 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 결정할 수 있다. 상기 지정된 위치변환함수는 예를 들어, 영상 평면의 틀어짐을 보정할 수 있도록 결정되어, 메모리(650)에 저장될 수 있다. 일 실시 예에 따른 이미지 신호 처리기(640)는 영상 평면의 틀어짐으로 인한 DFD 연산의 오차를 방지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 신호 처리기(640)는 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역의 차이 및 지정된 이동량에 기반하여 렌즈부(610)에 대한 포커스 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 이미지 신호 처리기(640)는 메모리(650)로부터 지정된 점 확산 함수 셋 중에서 지정된 이동량에 대응하는 간격을 갖는 점 확산 함수들을 두 개씩 선정하고, 두 개씩 선정된 점 확산 함수들 중에서 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역의 디포커스 크기에 대응하는 두 개의 점 확산 함수들을 검출함에 따라 외부 객체에 대한 렌즈부(610)의 포커스 위치를 결정할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른 전자 장치를 도시한 구성도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(70)(전자 장치(1301))는 카메라 모듈(710)(예: 도 13의 카메라 모듈(1380)), 디스플레이(730)(예: 도 13의 디스플레이(1360)), 입력 모듈(720)(예: 도 13의 입력 장치(1350)), 메모리(740)(예: 도 13의 메모리(1330)) 및 프로세서(750)(예: 도 13의 프로세서(1320))를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다. 도 7에 도시된 입출력 관계는 설명의 편의성을 위한 예시에 불과하며, 이에 한정되지 않을 수 있다. 도 7에서는 프로세서(750)가 카메라 모듈(710)의 적어도 일부 기능을 수행하는 경우를 예를 들어 설명한다.
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(710)은 도 6과 같이, 이미지 센서(630), 구동부(620), 렌즈부(610)를 포함할 수 있다. 상기 렌즈부(610)는 1군의 렌즈군을 포함하고, 1군의 렌즈군을 광축을 따라 이동시켜 초점을 맞출 수 있다. 예를 들어, 구동부(620)는 프로세서(750)로부터 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 따른 이동량만큼 외부 객체에 근접하는 제1 방향 또는 외부 객체로부터 멀어지는 제2 방향으로 렌즈부(610)의 위치를 이동시킬 수 있다. 렌즈부(610)는 적어도 일부 구간에서 제 1 위치에 있을 때의 제 1 화각과 제 2 위치에 있을 때의 제 2 화각에 차이가 발생할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(710)은 이미지 센서(215)에 결상된 영상 중에서 프리뷰 영상을 디스플레이(730)에 전달하고, 촬영된 영상을 프로세서(750)로 전달할 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 모듈(710)은 지정된 시점에 복수의 렌즈 위치에서 획득된 복수의 프리뷰 영상을 프로세서(750)로 전달할 수 있다. 상기 지정된 시점은 예컨대, 카메라 모듈(710)은 초점 조절 기능을 수행하는 시점일 수 있다.
디스플레이(730)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(730)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 컨텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)를 표시할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이(730)는 카메라 모듈(710)로부터 수신된 프리뷰 영상 또는 카메라 모듈(710)에 의해 촬영된 영상 중 적어도 하나를 표시할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 입력 모듈(720)은 사용자의 입력을 수신 또는 감지하는 예를 들어, 터치 스크린 센서일 수 있다. 입력 모듈(720)은 카메라 구동, 영상 촬영 등을 요청하는 사용자의 제 1 입력을 감지 또는 수신할 수 있다. 입력 모듈(720)은 카메라 모듈(710)로부터 획득된 이미지에서 관심 영역(또는, 포커스 위치)를 설정하는 사용자의 제 2 입력을 감지 또는 수신할 수 있다.
메모리(740)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다. 메모리(740)는, 예를 들면, 전자 장치(70)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(740)(예: 1450)는 지정된 점 확산 함수(point spread function) 셋(set)을 저장할 수 있다. 상기 점 확산 함수 셋은 예를 들어, 렌즈부(610)가 이동할 수 있는 각 위치에 대해 이미지 센서(630)로부터 렌즈부(610)와 지정된 거리만큼 이격된 (포화되지 않은) 점 광원을 획득한 이미지의 디포커스 크기에 대응되도록 모델링된 점 확산 함수들을 포함할 수 있다. 또는, 점 확산 함수 셋은 예를 들어, 렌즈부(610)의 설계 데이터에 기반한 수식을 이용하여 렌즈부(610)를 이동할 수 있는 각 위치에 대해 지정된 거리만큼 이격된 점 광원의 디포커스 크기에 대응되도록 모델링된 점 확산 함수들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(740)는 이미지 센서(630)로부터 획득된 이미지로부터 DFD 연산에 사용될 영역을 추출하기 위한 명령들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(740)는 구동부(620)의 위치 제어를 위한 지정된 이동량, 제 1 위치, 제 2 위치 중 적어도 하나를 저장할 수 있다. 다른 예를 들어, 메모리(740)는 제 1 이미지의 제 1 일부 영역에 대응하는 제 2 이미지의 제 2 일부 영역을 결정하기 위한 명령을 저장할 수 있다.
프로세서(750)는 예를 들어, 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 애플리케이션 프로세서(application processor), 주문형 반도체(ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate arrays)), ISP(image signal processor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 프로세서(750)는 전자 장치(20)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)(예: 1460)는 카메라 모듈(710)의 렌즈부(610)의 제 1 위치에서 이미지 센서(630)로부터 외부 객체에 대한 제 1 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서(750)는 구동부(620)에 지정된 이동량에 대응하는 신호를 공급함에 따라 렌즈부(610)를 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동할 수 있다. 프로세서(750)는 렌즈부(610)의 제 2 위치에 대응하는, 외부 객체에 대한 제 2 이미지를 획득할 수 있다. 상기 제 1 이미지와 제 2 이미지는 예를 들면, 렌즈부(610)에 기반한 외부 객체의 거리와 외부 객체의 위치에 변화가 없고 렌즈부(610)의 위치에 차이가 있는 이미지일 수 있다. 상기 제 2 이미지는 예를 들어, 제 1 이미지보다 외부 객체를 상대적으로 줌인(zoom-in)되도록 촬영한 이미지일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 제 1 이미지로부터 외부 객체의 지정된 일부에 대응하는 제 1 일부 영역(예: 제 1 이미지의 ROI 영역)을 결정할 수 있다. 상기 지정된 일부는 예를 들면, 제 1 이미지의 중심 영역, 제 1 이미지에서 얼굴 인식 영역 또는 제 1 이미지에서 사용자 입력에 의하여 지정된 영역 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 제 2 이미지로부터 제 1 일부 영역과 지정된 이동량에 대응하는 제 2 일부 영역(예: 제 2 이미지의 ROI 영역)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 제 1 이미지의 중심과 제 1 일부 영역 중심 간의 제1 거리(RA), 거리 변화 계수, 지정된 이동량(δlens)을 상기의 수학식 3에 대입하여 제 2 이미지의 중심과 제 2 일부 영역의 중심 간의 제2 거리(RB)를 결정할 수 있다. 거리 변화 계수는 예를 들면, 이미지의 중심으로부터 이격된 다른 점이 렌즈부(610)의 단위 이동에 따라 이미지의 중심으로부터 얼마나 이격되는지를 확인하는 실험을 통하여 결정될 수 있다. 또는 거리 변화 계수는 렌즈 설계 데이터에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 결정된 제 1 거리와 산출된 제 2 거리의 관계를 이용하여 제 2 일부 영역의 중심 좌표를 결정할 수 있다. 결정된 제 2 일부 영역의 중심 좌표가 정수가 아닌 경우, 프로세서(750)는 결정된 제2 일부 영역의 중심 좌표의 소수점을 반올림하거나, 버림에 따라 제 2 일부 영역의 중심 좌표를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 제 2 이미지로부터 결정된 중심 좌표를 중심으로 하면서 지정된 개수의 가로 픽셀과 지정된 개수의 세로 픽셀을 포함하는 제 2 일부 영역을 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따른 프로세서(750)는 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 검출할 때 렌즈의 화각 변화로 인한 좌표 오차를 보정할 수 있어, 화각 변화로 인한 DFD 연산의 오차를 개선할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 결정된 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역에 대한 평균 밝기를 보정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 제 1 일부 영역에 포함된 픽셀들의 평균 밝기와 제 2 일부 영역에 포함된 평균 밝기를 각기 산출할 수 있다. 프로세서(750)는 제 2 일부 영역의 각 픽셀 값에 제 2 일부 영역의 평균 밝기에 대비한 제 1 일부 영역의 평균 밝기의 비율을 곱한 값을 제 2 일부 영역의 픽셀 값으로 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 평균 밝기를 동일 또는 유사하게 맞춘 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 이용하여 DFD 연산을 수행함에 따라, 이미지들의 밝기 차로 인해 디포커스 크기가 변화함에 따라 DFD 연산 결과에 오차를 일으키는 문제를 개선할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 카메라 모듈(710)의 적어도 일부의 구성요소의 장착 편차를 고려하여 제 1 이미지와 제 2 이미지 또는 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 결정할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(710)의 장착 편차로 인하여 영상 평면(예: 제 1 이미지)의 중심은 렌즈부(610)의 광축과 영상 평면의 교점으로부터 쉬프트(center shift)될 수 있다. 이 경우, 프로세서(750)는 렌즈부(610)의 광축과 영상 평면 간의 교점을 제 1 이미지의 중심으로 보정하고, 보정된 중심에 기초하여 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 결정할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(710)의 장착 편차로 인하여 렌즈부(610)의 광축은 영상 평면과 수직하지 않을 수 있다. 이 경우, 프로세서(750)는 영상 평면의 틀어짐(tilt)을 보정할 수 있도록 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역의 차이 및 지정된 이동량에 기반하여 렌즈부(610)에 대한 포커스 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 메모리(740)로부터 지정된 점 확산 함수 셋 중에서 지정된 이동량에 대응하는 간격을 갖는 점 확산 함수들을 두 개씩 선정하고, 두 개씩 선정된 점 확산 함수들 중에서 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역의 디포커스 크기에 대응하는 두 개의 점 확산 함수들을 검출함에 따라 외부 객체에 대한 렌즈부(610)의 포커스 위치를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치(예: 도 6의 카메라 모듈(60) 또는 도 7의 전자 장치(70))는 카메라(예: 도 7의 카메라 모듈(60)), 상기 카메라는, 렌즈부(예: 도 6의 렌즈부(610)) 및 상기 렌즈부를 움직이기 위한 위한 렌즈 구동부(예: 도 6의 구동부(620))를 포함하고, 상기 렌즈부는, 적어도 일부 구간에서, 제 1 위치에 있을 때의 제 1 화각과 제 2 위치에 있을 때의 제 2 화각에 차이가 발생하고; 및 프로세서(예: 도 6의 이미지 신호 처리기(640))를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 카메라로부터, 외부 객체에 대한 제 1 이미지를 획득하고, 상기 렌즈 구동부를 이용하여, 상기 렌즈부를 지정된 이동량에 따라 이동하고, 상기 렌즈부의 상기 이동된 위치에 대응하는, 상기 외부 객체에 대한 제 2 이미지를 획득하고, 상기 외부 객체의 지정된 일부에 대응하는 상기 제 1 이미지의 제 1 일부 영역을 결정하고, 상기 제 1 일부 영역의 중심과 상기 제 1 이미지의 중심의 위치 간의 거리, 지정된 거리 변화 계수와 상기 지정된 이동량에 기반하여 상기 제 2 이미지의 제 2 일부 영역의 중심을 결정하고, 상기 지정된 거리 변화 계수는, 상기 렌즈부의 단위 이동으로 인한 화각 차이로 인해 변화되는 상기 제 1 이미지에 포함된 적어도 하나의 픽셀과 상기 제 1 이미지의 중심의 위치 간의 거리 변화에 기초하여 결정되고, 상기 제 1 일부 영역과 상기 제 2 일부 영역의 차이 및 상기 지정된 이동량에 기반하여, 상기 렌즈부에 대한 포커스 위치를 결정하고, 상기 렌즈 구동부를 이용하여, 상기 렌즈부를 상기 포커스 위치로 이동시킬 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 제 1 일부 영역에 기반한 제 2 일부 영역 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 일 실시 예에 따른 제 1 일부 영역의 위치에 기초한 제 2 일부 영역의 위치 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에서, 제 1 이미지(image 1)와 제 2 이미지(image 2)는 중심 좌표(C)가 (xc, yc)이고 가로 xmax 개의 픽셀과 세로 ymax개의 픽셀을 포함하고, 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역은 가로 a개의 픽셀과 세로 b개의 픽셀을 포함하는 경우를 예로 들어 설명한다. 상기 중심 좌표(C)는 광축과 제 1 및 제 2 이미지(image 1, image 2)의 교점일 수 있다. 도 8에서, 제 1 일부 영역(F1)의 중심 좌표는 (xp, yp), 제 2 일부 영역(F2)의 중심 좌표는 (xp', yp'), 제 1 이미지의 중심(C)으로부터 제 1 일부 영역(F1)의 중심(P)까지의 거리는 RA, 제 1 이미지의 중심(C)으로부터 제 1 일부 영역(F1)의 중심(P')까지의 거리는 RB로 표현하였다.
도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 프로세서(예: 도 7의 프로세서(750))는 렌즈부(610)의 제 1 위치에서 제 1 이미지(image 1)를 획득하고, 렌즈부(610)를 지정된 이동량에 대응하도록 이동한 제 2 위치에서 제 2 이미지(image 2)를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 이미지 센서(630)로부터 획득된 제 1 이미지 중에서 외부 객체의 지정된 영역의 중심(C)을 결정할 수 있다. 프로세서(750)는 결정된 중심(C)을 기준으로 지정된 가로 a개의 픽셀과 세로 b개의 픽셀을 포함하는 영역을 제 1 일부 영역(F1)을 검출할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 하기 수학식 5와 같이 제 1 이미지의 중심과 제 1 일부 영역의 중심 간의 제1 거리(RA)를 결정할 수 있다.
[수학식 5]
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일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 전술한 수학식 3과 같이 지정된 이동량과 지정된 거리 변화 계수 및 결정된 제 1 거리의 곱을 결정된 거리에 합산함에 따라 제 2 이미지의 중심과 제 2 일부 영역 간의 제 2 거리(RB)를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 결정된 제 2 거리를 이용하여 제 2 일부 영역의 위치 좌표를 결정할 수 있다. 도 9를 참조하여 예를 들면, 프로세서(750)는 제 1 거리를 빗변으로 하는 제 1 직각 삼각형과 제 2 거리를 빗변으로 하는 제 2 직각 삼각형의 삼각비를 이용하여 제 2 일부 영역의 중심 좌표(P')를 결정할 수 있다. 결정된 제 2 일부 영역의 중심 좌표가 정수가 아닌 경우, 프로세서(750)는 결정된 제2 일부 영역의 중심 좌표의 소수점을 반올림하거나, 버림에 따라 제 2 일부 영역의 중심 좌표(P')를 결정할 수 있다.
다시 도 8로 돌아가서, 일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 제 2 이미지로부터 결정된 중심 좌표(P')를 중심으로 하는 가로 a개의 픽셀과 세로 b개의 픽셀을 포함하는 제 2 일부 영역을 검출할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(750)는 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 이용한 DFD 연산을 수행함에 따라 외부 객체에 대한 렌즈부(610)의 포커스 위치를 결정할 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 이미지(영상 평면)의 중심이 쉬프트된 경우의 이미지 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 카메라 모듈(710)의 장착 편차로 인하여 영상 평면의 중심은 렌즈부(610)의 광축과 영상 평면의 교점으로부터 쉬프트(center shift)될 수 있다. 이 경우, 프로세서(750)는 영상 평면의 중심을 영상 평면의 물리적 중심(C') 대신에 렌즈부(610)의 광축과 영상 평면 간의 교점(C)으로 보정할 수 있다. 프로세서(750)는 보정된 중심에 기초하여 관심 영역(예: 제 1 일부 영역 또는 제 2 일부 영역)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 보정된 중심으로부터 제 1 일부 영역의 중심 간의 제 1 거리(RA)를 결정할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 이미지(영상 평면)가 뒤틀린 경우의 이미지 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 카메라 모듈(710)의 장착 편차로 인하여 렌즈부(610)의 광축은 영상 평면에 수직하지 않을 수 있다. 이 경우, 이미지 신호 처리기(640)는 영상 평면의 틀어짐(tilt)을 보정할 수 있도록 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 이미지 신호 처리기(640)는 이미지 센서(630)로부터 이미지(예: 제 1 이미지 또는 제 2 이미지)를 획득하면, 지정된 위치변환함수를 이용하여 획득된 이미지의 각 픽셀의 틀어짐을 보정((x, y)->(x', y')하고, 보정된 이미지를 이용하여 관심 영역(예: 제 1 일부 영역 또는 제 2 일부 영역)을 검출할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 보정된 제 1 이미지와 제 2 이미지를 이용하여 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 검출할 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 전자 장치 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 동작 1210에서, 프로세서(750)는 렌즈부(610)의 제 1 위치에서 외부 객체에 대한 제 1 이미지를 획득할 수 있다. 상기 렌즈부(610)의 제 1 위치는 지정된 위치일 수 있다. 또는, 상기 렌즈부(610)의 제 1 위치는 가변 가능한 위치일 수 있다.
동작 1220에서, 프로세서(750)는 렌즈부(610)를 지정된 이동량에 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 지정된 이동량만큼 렌즈부(610)를 이동할 수 있다. 상기 지정된 이동량은 고정값일 수 있고, 이전의 포커스 위치에 대응하는 가변값일 수 있다.
동작 1230에서, 프로세서(750)는 렌즈부(610)의 제 2 위치에서 외부 객체에 대한 제 2 이미지를 획득할 수 있다.
동작 1240에서, 프로세서(750)는 외부 객체의 지정된 일부에 대응하는 제 1 이미지의 제 1 일부 영역을 결정할 수 있다. 상기 지정된 일부는 예를 들면, 디폴트 설정된 것일 수 있고, 사용자 입력에 의해 설정된 것일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 외부 객체에 대한 지정된 일부가 상기 제 1 일부 영역의 중심에 위치하도록 제 1 일부 영역의 범위(예: 가로 픽셀수 * 세로 픽셀수)를 결정할 수 있다.
동작 1250에서, 프로세서(750)는 제 1 일부 영역과 지정된 이동량에 기반하여 제 2 이미지의 제 2 일부 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 영상 평면의 중심에서 제 1 일부 영역의 중심 간의 직선 거리, 지정된 이동량 및 단위 이동량에 따른 거리 변화 계수를 상기 수학식 3에 대입하여 제 2 일부 영역의 중심을 결정할 수 있다. 프로세서(750)는 결정된 제 2 일부 영역의 중심을 기준으로 제 1 일부 영역의 영역 범위에 대응하도록 제 2 일부 영역으로 결정할 수 있다.
동작 1260에서, 프로세서(750)는 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역의 차이 및 지정된 이동량에 기반하여 렌즈부(610)에 대한 포커스 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 메모리(740)로부터 지정된 점 확산 함수 셋 중에서 지정된 이동량에 대응하는 간격을 갖는 점 확산 함수들을 두 개씩 선정하고, 두 개씩 선정된 점 확산 함수들 중에서 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역의 디포커스 크기에 대응하는 두 개의 점 확산 함수들을 검출함에 따라 외부 객체에 대한 렌즈부(610)의 포커스 위치를 결정할 수 있다.
동작 1270에서, 프로세서(750)는 렌즈부(610)를 결정된 포커스 위치로 이동할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 렌즈부(610)의 현 위치로부터 결정된 포커스 위치까지 이동하기 위한 렌즈 이동량을 결정하고, 결정된 렌즈 이동량만큼 렌즈부(610)를 이동할 수 있다.
전술한 실시 예에서, 프로세서(750)는 카메라 모듈(710)의 적어도 일부 구성요소의 장착 편차를 보정한 제 1 이미지와 제 2 이미지를 이용하여 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 영상 평면의 뒤틀림 정도에 보정할 수 있도록 지정된 위치 변환 함수를 이용하여 제 1 이미지와 제 2 이미지의 뒤틀림을 보정하고, 보정된 제 1 이미지와 제 2 이미지를 이용하여 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역을 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(750)는 영상 평면의 센터 쉬프트를 보정할 수 있도록 광축에 따른 원점을 고려하여 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역의 위치를 결정할 수 있다.
전술한 실시 예에서, 프로세서(750)는 제 1 일부 영역와 제 2 일부 영역의 평균 밝기를 동일 또는 유사하게 맞출 수 있다. 예를 들어, 프로세서(750)는 제1 일부 영역에 포함된 픽셀들의 평균 밝기와 제2 이미지에 포함된 평균 밝기를 각기 산출하고, 제 2 일부 영역의 각 픽셀들에 제 2 일부 영역의 평균 밝기에 대비한 제 1 일부 영역의 평균 밝기의 비율을 곱함에 따라 제 2 일부 영역의 평균 밝기를 제 1 일부 영역의 평균 밝기에 맞출 수 있다.
도 13은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(1300) 내의 전자 장치(1301)의 블럭도이다. 도 13을 참조하면, 네트워크 환경(1300)에서 전자 장치(1301)는 제 1 네트워크(1398)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(1302)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(1399)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(1304) 또는 서버(1308)와 통신할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 전자 장치(1301)는 서버(1308)를 통하여 전자 장치(1304)와 통신할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 전자 장치(1301)는 프로세서(1320), 메모리(1330), 입력 장치(1350), 음향 출력 장치(1355), 표시 장치(1360), 오디오 모듈(1370), 센서 모듈(1376), 인터페이스(1377), 햅틱 모듈(1379), 카메라 모듈(1380), 전력 관리 모듈(1388), 배터리(1389), 통신 모듈(1390), 가입자 식별 모듈(1396), 및 안테나 모듈(1397)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1301)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(1360) 또는 카메라 모듈(1380))가 생략되거나 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 예를 들면, 표시 장치(1360)(예: 디스플레이)에 임베디드된 센서 모듈(1376)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)의 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
프로세서(1320)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1340))를 구동하여 프로세서(1320)에 연결된 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(1320)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1376) 또는 통신 모듈(1390))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1332)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1334)에 저장할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 프로세서(1320)는 메인 프로세서(1321)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(1321)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(1323)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 프로세서(1323)는 메인 프로세서(1321)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(1323)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1321)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1321)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1321)가 액티브(예: 어플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1321)와 함께, 전자 장치(1301)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(1360), 센서 모듈(1376), 또는 통신 모듈(1390))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1323)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(1380) 또는 통신 모듈(1390))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(1330)는, 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1320) 또는 센서모듈(1376))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1340)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1330)는, 휘발성 메모리(1332) 또는 비휘발성 메모리(1334)를 포함할 수 있다.
프로그램(1340)은 메모리(1330)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(1342), 미들 웨어(1344) 또는 어플리케이션(1346)을 포함할 수 있다.
입력 장치(1350)는, 전자 장치(1301)의 구성요소(예: 프로세서(1320))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1301)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(1355)는 음향 신호를 전자 장치(1301)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
표시 장치(1360)는 전자 장치(1301)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 표시 장치(1360)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1370)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일실시 예에 따르면, 오디오 모듈(1370)은, 입력 장치(1350)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(1355), 또는 전자 장치(1301)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1376)은 전자 장치(1301)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(1376)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1377)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 인터페이스(1377)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1378)는 전자 장치(1301)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302))를 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1379)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 햅틱 모듈(1379)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1380)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1380)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1388)은 전자 장치(1301)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
배터리(1389)는 전자 장치(1301)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1390)은 전자 장치(1301)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1302), 전자 장치(1304), 또는 서버(1308))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1390)은 프로세서(1320)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 통신 모듈(1390)은 무선 통신 모듈(1392)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1394)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제 1 네트워크(1398)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(1399)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(1390)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1392)은 가입자 식별 모듈(1396)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1301)를 구별 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(1397)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일시예에 따르면, 통신 모듈(1390)(예: 무선 통신 모듈(1392))은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다.
상기 구성요소들 중 일부 구성요소들은 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되어 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(1399)에 연결된 서버(1308)를 통해서 전자 장치(1301)와 외부의 전자 장치(1304)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(1302, 1304) 각각은 전자 장치(1301)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시 예에 따르면, 전자 장치(1301)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일실시 예에 따르면, 전자 장치(1301)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1301)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 외부 전자 장치에게 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 외부 전자 장치는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(1301)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1301)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 14는, 다양한 실시 예들에 따른, 카메라 모듈(1380)의 블럭도(1400)이다. 도 14를 참조하면, 카메라 모듈(1380)은 렌즈 어셈블리(1410), 플래쉬(1420), 이미지 센서(1430), 이미지 스태빌라이저(1440), 메모리(1450)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(1460)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(1410)는 이미지 촬영의 대상인 외부 객체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(1410)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1380)은 복수의 렌즈 어셈블리(1410)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(1380)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)일 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(1410)들은 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 렌즈 어셈블리와 적어도 하나의 다른 렌즈 속성을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(1410)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다. 플래쉬(1420)는 외부 객체로부터 방출되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 광원을 방출할 수 있다. 플래쉬(1420)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다.
이미지 센서(1430)는 외부 객체로부터 렌즈 어셈블리(1410)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 외부 객체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 이미지 센서(1430)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR 센서, 또는 UV 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(1430)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서로 구현될 수 있다.
이미지 스태빌라이저(1440)는 카메라 모듈(1380) 또는 이를 포함하는 전자 장치(1301)의 움직임에 반응하여, 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향(예: 이미지 흔들림)을 적어도 일부 보상하기 위하여 렌즈 어셈블리(1410)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(1430)를 특정한 방향으로 움직이거나 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 일실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1440)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있으며, 카메라 모듈(1380)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 상기 움직임을 감지할 수 있다.
메모리(1450)는 이미지 센서(1430)을 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: 높은 해상도의 이미지)는 메모리(1450)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 표시 장치(1360)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(1450)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(1460)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일실시 예에 따르면, 메모리(1450)는 메모리(1330)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(1460)는 이미지 센서(1430)을 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(1450)에 저장된 이미지에 대하여 이미지 처리(예: 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상도 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening))을 수행할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(1460)는 카메라 모듈(1380)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(1430))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(1460)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(1450)에 다시 저장 되거나 카메라 모듈(1380)의 외부 구성 요소(예: 메모리(1330), 표시 장치(1360), 전자 장치(1302), 전자 장치(1304), 또는 서버(1308))로 전달될 수 있다. 일실시 예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(1460)는 프로세서(1320)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(1320)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(1460)에 의해 처리된 이미지들은 프로세서(1320)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 표시 장치(1360)를 통해 표시될 수 있다.
일실시 예에 따르면, 전자 장치(1301)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 둘 이상의 카메라 모듈(1380)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 적어도 하나의 카메라 모듈(1380)은 광각 카메라 또는 전면 카메라이고, 적어도 하나의 다른 카메라 모듈은 망원 카메라 또는 후면 카메라일 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째" 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(1336) 또는 외장 메모리(1338))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1340))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(1301))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(1320))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    카메라, 상기 카메라는, 렌즈부 및 상기 렌즈부를 움직이기 위한 렌즈 구동부를 포함하고,
    상기 렌즈부는, 적어도 일부 구간에서, 제 1 위치에 있을 때의 제 1 화각과 제 2 위치에 있을 때의 제 2 화각 간에 또는 상기 제 1 위치에 있을 때의 제 1 배율과 상기 제 2 위치에 있을 때의 제 2 배율 간에 차이가 발생하고; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 카메라로부터, 외부 객체에 대한 제 1 이미지를 획득하고,
    상기 렌즈 구동부를 이용하여, 상기 렌즈부를 지정된 이동량에 따라 이동하고,
    상기 렌즈부의 이동된 위치에 대응하는, 상기 외부 객체에 대한 제 2 이미지를 획득하고,
    상기 외부 객체의 지정된 일부에 대응하는 상기 제 1 이미지의 제 1 일부 영역을 결정하고,
    상기 제 1 일부 영역의 위치와 상기 제 1 이미지의 중심 위치 사이의 거리 차이 및 상기 지정된 이동량에 기반하여, 상기 제 1 일부 영역에 대응하도록 상기 제 2 이미지의 제 2 일부 영역을 결정하고,
    상기 제 1 일부 영역과 상기 제 2 일부 영역의 디포커스의 차이 및 상기 지정된 이동량에 기반하여, 상기 렌즈부에 대한 포커스 위치를 결정하고,
    상기 렌즈 구동부를 이용하여, 상기 렌즈부를 상기 포커스 위치로 이동시키도록 설정된 전자 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제 1 일부 영역의 중심 위치와 제 1 이미지의 중심 위치 간의 거리를 결정하고,
    지정된 거리 변화 계수, 상기 결정된 거리 및 상기 지정된 이동량을 곱하여 상기 지정된 이동량에 따라 변화될 거리를 산출하고, 상기 지정된 거리 변화 계수는, 상기 구동부에 설정된 단위 이동량에 따라 상기 제 1 이미지에서 상기 중심 위치를 제외한 한 점이 상기 제 1 이미지의 중심 위치로부터 이전 위치와의 거리 차이를 이용하여 결정되고,
    상기 거리 차이를 이용하여 결정된 거리에 상기 변화될 거리를 합산하여 상기 제 2 이미지의 중심 위치와 상기 제 2 일부 영역의 중심 간의 거리를 결정하고,
    상기 제 2 이미지의 중심 위치와 상기 제 2 일부 영역의 중심 간의 거리를 이용하여 상기 제 2 일부 영역의 중심 좌표를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 결정된 제 2 일부 영역의 중심을 기준으로 상기 제 1 일부 영역에 포함된 개수의 픽셀들을 포함하는 상기 제 2 일부 영역을 결정하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 이미지의 중심이 상기 렌즈부의 광축과 상기 제 1 이미지의 교점으로부터 쉬프트된 경우, 상기 프로세서는,
    상기 광축과 제 1 이미지의 제1 면 간의 교점에 기반하여, 상기 제 1 일부 영역의 위치를 결정하고,
    상기 광축과 제 2 이미지의 제1 면 간의 교점에 기반하여 상기 제 2 일부 영역의 위치를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 광축이 상기 제 1 이미지에 수직하지 않는 경우, 상기 프로세서는,
    상기 제 1 이미지가 상기 광축에 수직하도록 상기 제 1 이미지를 보정하고, 상기 보정된 제 1 이미지를 이용하여 상기 제 1 일부 영역을 결정하고,
    상기 제 2 이미지가 상기 광축에 수직하도록 상기 제 2 이미지를 보정하고, 상기 보정된 제 2 이미지를 이용하여 상기 제 2 일부 영역을 결정하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 구동부에 설정된 단위 이동량에 기반하여 상기 제 2 일부 영역의 위치를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 단위 이동량에 따라 상기 제 1 이미지에서 중심 위치를 제외한 한 점이 상기 제 1 이미지의 중심의 위치로부터 이격되는 거리에 기초하여 상기 제 2 일부 영역의 위치를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 제 1 일부 영역과 상기 제 2 일부 영역의 밝기 차이에 기반하여, 상기 제 1 일부 영역 또는 상기 제 2 일부 영역을 보정하고, 및
    상기 보정된 상기 제 1 일부 영역 또는 상기 보정된 상기 제 2 일부 영역을 적어도 이용하여, 상기 제 1 일부 영역과 상기 제 2 일부 영역의 차이를 결정 하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역의 평균 밝기를 산출하고, 산출된 평균 밝기들의 차이가 지정된 범위 이내가 되도록 상기 제 1 일부 영역 또는 상기 제 2 일부 영역의 밝기를 보정하도록 설정된 전자 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    사용자 입력을 수신 또는 감지하는 입력 모듈을 더 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 입력 모듈을 통한 상기 사용자 입력에 기초하여 상기 외부 객체의 적어도 일부를 결정하도록 설정된 전자 장치.
  12. 전자 장치에 의한 전자 장치 제어 방법으로서,
    카메라로부터 외부 객체에 대한 제 1 이미지를 획득하는 동작;
    렌즈 구동부를 이용하여, 렌즈부를 지정된 이동량에 따라 이동하는 동작; 상기 렌즈부는, 적어도 일부 구간에서, 제 1 위치에 있을 때의 제 1 화각과 제 2 위치에 있을 때의 제 2 화각 간에 또는 상기 제 1 위치에 있을 때의 제 1 배율과 상기 제 2 위치에 있을 때의 제 2 배율 간에 차이가 발생하고,
    상기 렌즈부의 이동된 위치에 대응하는, 상기 외부 객체에 대한 제 2 이미지를 획득하는 동작;
    상기 외부 객체의 지정된 일부에 대응하는 상기 제 1 이미지의 제 1 일부 영역을 결정하는 동작;
    상기 제 1 일부 영역의 위치와 상기 제 1 이미지의 중심 위치 사이의 거리 차이 및 상기 지정된 이동량에 기반하여, 상기 제 1 일부 영역에 대응하도록 상기 제 2 이미지의 제 2 일부 영역을 결정하는 동작;
    상기 제 1 일부 영역과 상기 제 2 일부 영역의 디포커스의 차이 및 상기 지정된 이동량에 기반하여, 상기 렌즈부에 대한 포커스 위치를 결정하는 동작; 및
    상기 렌즈 구동부를 이용하여, 상기 렌즈부를 상기 포커스 위치로 이동하는 동작;
    을 포함하는 전자 장치 제어 방법.
  13. 삭제
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 일부 영역의 위치를 결정하는 동작은,
    상기 제 1 일부 영역의 중심 위치와 제 1 이미지의 중심 위치 간의 거리를 결정하는 동작;
    지정된 거리 변화 계수, 상기 결정된 거리 및 상기 지정된 이동량을 곱하여 상기 지정된 이동량에 따라 변화될 거리를 산출하는 동작; 상기 지정된 거리 변화 계수는, 상기 구동부에 설정된 단위 이동량에 따라 상기 제 1 이미지에서 상기 중심 위치를 제외한 한 점이 상기 제 1 이미지의 중심 위치로부터 이전과의 거리 차이를 이용하여 결정되고,
    상기 거리 차이를 이용하여 결정된 거리에 상기 변화될 거리를 합산하여 상기 제 2 이미지의 중심의 위치와 상기 제 2 일부 영역의 중심 간의 거리를 결정하는 동작; 및
    상기 제 2 이미지의 중심의 위치와 상기 제 2 일부 영역의 중심 간의 거리를 이용하여 상기 제 2 일부 영역의 중심 좌표를 결정하는 동작을 포함하는 전자 장치 제어 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 2 일부 영역의 위치를 결정하는 동작은,
    상기 결정된 제 2 일부 영역의 중심을 중심으로 하고, 상기 제 1 일부 영역에 포함된 개수의 픽셀들을 포함하는 상기 제 2 일부 영역을 결정하는 동작을 더 포함하는 전자 장치 제어 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 이미지의 중심이 상기 렌즈부의 광축과 상기 제 1 이미지의 교점으로부터 쉬프트된 경우, 상기 제 2 일부 영역을 결정하는 동작은,
    상기 광축과 제 1 이미지의 제1 면 간의 교점을 상기 제 1 이미지의 중심 위치로 결정하는 동작; 및
    상기 제 1 일부 영역의 위치와 상기 제 1 이미지의 중심의 위치와의 차이를 결정하는 동작을 더 포함하는 전자 장치 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 광축이 상기 제 1 이미지와 제 2 이미지에 수직하지 않는 경우,
    상기 제 1 이미지가 상기 광축에 수직하도록 상기 제 1 이미지를 보정하는 동작; 및
    상기 제 2 이미지가 상기 광축에 수직하도록 상기 제 2 이미지를 보정하는 동작을 더 포함하는 전자 장치 제어 방법.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 일부 영역과 상기 제 2 일부 영역의 밝기 차이에 기반하여, 상기 제 1 일부 영역 또는 상기 제 2 일부 영역을 보정하는 동작을 더 포함하고,
    상기 포커스 위치를 결정하는 동작은, 상기 보정된 상기 제 1 일부 영역 또는 상기 보정된 상기 제 2 일부 영역을 이용하여 상기 제 1 일부 영역과 상기 제 2 일부 영역의 차이를 결정 하는 동작을 포함하는 전자 장치 제어 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 2 일부 영역을 보정하는 동작은,
    상기 제 1 일부 영역과 제 2 일부 영역의 평균 밝기를 산출하는 동작; 및
    산출된 평균 밝기들의 차이가 지정된 범위 이내가 되도록 상기 제 1 일부 영역 또는 상기 제 2 일부 영역의 밝기를 보정하는 동작을 포함하는 전자 장치 제어 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    사용자 입력을 수신 또는 감지하는 동작을 더 포함하고, 상기 제 1 일부 영역을 결정하는 동작은,
    상기 사용자 입력에 기초하여 상기 외부 객체의 적어도 일부를 결정하는 동작을 포함하는 전자 장치 제어 방법.
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