KR102388888B1 - Camera and image distortion correcting method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 카메라는 외부로부터 입사된 빛을 모으는 렌즈와 상기 빛을 이용하여 촬영 대상의 이미지를 획득하는 이미지 센서 및 획득된 이미지에 기초하여 손 떨림 보정 후, 상기 렌즈의 이동 방향 및 상기 렌즈의 이동 량을 획득하고, 획득된 이동 방향에 대응하는 이동 량이 제한 조건을 만족하는 경우, 보정 계수를 계산하고, 계산된 보정 계수에 기초하여 상기 이미지의 주변부에서 발생하는 왜곡을 보정하는 제어부를 포함할 수 있다.The camera according to an embodiment of the present invention includes a lens that collects light incident from the outside, an image sensor that acquires an image of a photographing target by using the light, and a movement direction of the lens after hand shake correction based on the acquired image and A control unit for obtaining the movement amount of the lens, calculating a correction coefficient when the movement amount corresponding to the obtained movement direction satisfies a limit condition, and correcting distortion occurring in the periphery of the image based on the calculated correction coefficient may include
Description
본 발명은 카메라 및 그의 영상 왜곡 보정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a camera and an image distortion correction method thereof.
광학식 손떨림 보정(Optical Image Stabilization, OIS) 기술은 손떨림 등에 의해 피사체가 흔들려서 찍히는 것을 기구적으로 보정하여 이미지의 흔들림을 억제하는 방식이다. OIS 방식에는 카메라와 센서 모두를 흔들리는 방향과 반대방향으로 회전시키는 모듈 틸트 방식과 렌즈와 센서사이의 상대 위치를 바꾸는 렌즈 이동(Lens shift) 방식이 있다. 모듈 틸트 방식의 경우, 부피가 기존 Lens Shift 방식 대비 커지며, 그 구조 또한 복잡하여 Mobile Camera 혹은 DSLR 카메라에 그 적용이 매우 어려우며, 적용한다고 하여도 비용 상승이 매우 크다. Optical Image Stabilization (OIS) technology is a method of suppressing image shake by mechanically correcting a subject that is shaken due to hand shake. The OIS method includes a module tilt method that rotates both the camera and the sensor in the direction opposite to the shaking direction and a lens shift method that changes the relative position between the lens and the sensor. In the case of the module tilt method, the volume is larger than the existing lens shift method, and the structure is also complicated, so it is very difficult to apply it to a mobile camera or a DSLR camera, and even if it is applied, the cost increase is very large.
이에 반해, Lens shift 방식은 그 구조가 간단하여 휴대폰과 같은 이동 단말기 및 DSLR 카메라에 많이 쓰인다.On the other hand, the lens shift method has a simple structure and is widely used in mobile terminals such as cell phones and DSLR cameras.
하지만, Lens shift 방식의 경우, 중심 이미지의 흔들림은 억제할 수 있으나, 중심을 기준으로 상측과 하측의 배율이 서로 달라 주변부로 갈수록 흔들림이 보정되지 않는 근본적인 문제를 가지고 있다.However, in the case of the lens shift method, the shake of the central image can be suppressed, but the magnification of the upper and lower sides is different from the center, so there is a fundamental problem in that the shake is not corrected toward the periphery.
본 발명은 광학식 손떨림 보정 방식 중 한 종류인 렌즈 이동(Lens Shift) 방식에서 발생되는 이미지의 주변부 왜곡 현상을 억제하기 위한 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to suppress peripheral distortion of an image generated by a lens shift method, which is one type of optical image stabilization method.
본 발명의 실시 예에 따른 카메라는 외부로부터 입사된 빛을 모으는 렌즈와 상기 빛을 이용하여 촬영 대상의 이미지를 획득하는 이미지 센서 및 획득된 이미지에 기초하여 손 떨림 보정 후, 상기 렌즈의 이동 방향 및 상기 렌즈의 이동 량을 획득하고, 획득된 이동 방향에 대응하는 이동 량이 제한 조건을 만족하는 경우, 보정 계수를 계산하고, 계산된 보정 계수에 기초하여 상기 이미지의 주변부에서 발생하는 왜곡을 보정하는 제어부를 포함할 수 있다.The camera according to an embodiment of the present invention includes a lens that collects light incident from the outside, an image sensor that acquires an image of a photographing target by using the light, and a movement direction of the lens after hand shake correction based on the acquired image and A control unit for obtaining the movement amount of the lens, calculating a correction coefficient when the movement amount corresponding to the obtained movement direction satisfies a limit condition, and correcting distortion occurring in the periphery of the image based on the calculated correction coefficient may include
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 손떨림 보정 방식 중 한 종류인 렌즈 이동(Lens Shift) 방식에서 발생되는 이미지의 주변부 왜곡 현상을 억제할 수 있다.According to various embodiments of the present disclosure, it is possible to suppress a peripheral distortion phenomenon of an image generated by a lens shift method, which is one type of hand shake correction method.
도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도 이다.
도 2는 광학식 손떨림 보정(OIS)을 위한 렌즈 시프트 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 4는 렌즈 시프트 방식의 경우, 영상 주변부의 배율이 달라짐에 따라 영상이 열화됨을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라의 영상 왜곡 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 렌즈의 이동 방향 및 이동 량을 획득하기 위한 이미지 프로세싱 과정을 설명하는 도면이다.1 is a block diagram illustrating a mobile terminal related to the present invention.
2 is a view for explaining a lens shift method for optical image stabilization (OIS).
3 to 4 are diagrams showing that, in the case of the lens shift method, the image is deteriorated as the magnification of the periphery of the image is changed.
5 is a block diagram illustrating the configuration of a camera according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method for correcting image distortion of a camera according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining an image processing process for obtaining a moving direction and a moving amount of a lens according to an embodiment of the present invention.
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. Hereinafter, the embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar components are assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "part" for components used in the following description are given or mixed in consideration of only the ease of writing the specification, and do not have distinct meanings or roles by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed herein is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and scope of the present invention , should be understood to include equivalents or substitutes.
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.Terms including an ordinal number such as 1st, 2nd, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
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.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
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.In the present application, terms such as “comprises” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
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. The mobile terminal described in this specification includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a navigation system, and a slate PC. , tablet PCs, ultrabooks, wearable devices, for example, watch-type terminals (smartwatch), glass-type terminals (smart glass), HMD (head mounted display), etc. may be included. there is.
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.However, it will be readily apparent to those skilled in the art that the configuration according to the embodiment described in this specification may be applied to a fixed terminal such as a digital TV, a desktop computer, and a digital signage, except when applicable only to a mobile terminal. will be.
도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도 이다.1 is a block diagram illustrating a mobile terminal related to the present invention.
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. The
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.More specifically, among the components, the
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.The
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 122), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력 받기 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.The
센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱 하기 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 센싱 되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.The
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.The
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.The
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.In addition, the
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.In addition to the operation related to the application program, the
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.In addition, the
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 교체 가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.The
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. At least some of the respective components may operate in cooperation with each other in order to implement an operation, control, or control method of a mobile terminal according to various embodiments to be described below. Also, the operation, control, or control method of the mobile terminal may be implemented on the mobile terminal by driving at least one application program stored in the
이하에서는, 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, before looking at various embodiments implemented through the
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.First, referring to the
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. The wireless signal may include various types of data according to transmission/reception of a voice call signal, a video call signal, or a text/multimedia message.
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.The
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.As wireless Internet technology, for example, 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), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), etc., and the wireless Internet module ( 113) transmits and receives data according to at least one wireless Internet technology within a range including Internet technologies not listed above.
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.From the point of view that wireless Internet access by WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A, etc. is made through a mobile communication network, the
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.Short-
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 송신할 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.Here, the other
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.The
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.Next, the
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.The
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력 받기 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 전ㅇ후면 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. The
한편, 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱 하고, 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.On the other hand, the
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. First, the
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. Examples of the
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.On the other hand, for convenience of description, the act of approaching an object on the touch screen without contacting it so that the object is recognized that it is located on the touch screen is called “proximity touch”, and the touch The act of actually touching an object on the screen is called "contact touch". The position where the object is touched in proximity on the touch screen means a position where the object is perpendicular to the touch screen when the object is touched in proximity. The
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.The touch sensor receives a touch (or touch input) applied to the touch screen (or the display unit 151) using at least one of various touch methods such as a resistive film method, a capacitive method, an infrared method, an ultrasonic method, and a magnetic field method. detect
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. As an example, the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific part of the touch screen or a change in capacitance occurring in a specific part of the touch screen into an electrical input signal. The touch sensor may be configured to detect a position, an area, a pressure at the time of touch, an electrostatic capacitance at the time of touch, etc. in which a touch object applying a touch on the touch screen is touched on the touch sensor. Here, the touch object is an object that applies a touch to the touch sensor, and may be, for example, a finger, a touch pen, a stylus pen, or a pointer.
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 송신한다. 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. As such, when there is a touch input to the touch sensor, a signal(s) corresponding thereto is sent to the touch controller. The touch controller processes the signal(s) and then transmits corresponding data to the
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. Meanwhile, the
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.On the other hand, the above-described touch sensor and proximity sensor independently or in combination, a short (or tap) touch on the touch screen (short touch), long touch (long touch), multi touch (multi touch), drag touch (drag touch) ), flick touch, pinch-in touch, pinch-out touch, swype touch, hovering touch, etc. It can sense touch.
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.The ultrasonic sensor may recognize position information of a sensing target by using ultrasonic waves. Meanwhile, the
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.On the other hand, the
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 스캐닝 하도록 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 스캔 한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.The
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. The
또한, 상기 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.Also, the
상기 입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다. A three-dimensional display method such as a stereoscopic method (glasses method), an auto stereoscopic method (glassesless method), or a projection method (holographic method) may be applied to the stereoscopic display unit.
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.The
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.The
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.In addition to vibration, the
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.The
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.The
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.The signal output from the
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 송신 받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 송신되도록 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.The
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.On the other hand, the identification module is a chip storing various types of information for authenticating the use authority of the
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.In addition, when the
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.The
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. Meanwhile, as described above, the
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.In addition, the
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.The
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.In addition, the
다른 예로서, 전원공급부(190)는 상기 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에, 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 송신장치로부터 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.As another example, the
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. Meanwhile, various embodiments below may be implemented in a computer-readable recording medium using, for example, software, hardware, or a combination thereof.
다음으로, 본 발명에 따른 이동 단말기(100)를 통해 실시 가능한 통신 시스템에 대하여 살펴본다. Next, a communication system that can be implemented through the
먼저, 통신 시스템은, 서로 다른 무선 인터페이스 및/또는 물리 계층을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 통신 시스템에 의해 이용 가능한 무선 인터페이스에는, 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access, FDMA), 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access, TDMA), 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access, CDMA), 범용 이동통신 시스템(Universal Mobile Telecommunications Systems, UMTS)(특히, LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)), 이동통신 글로벌 시스템(Global System for Mobile Communications, GSM) 등이 포함될 수 있다.First, the communication system may use different air interfaces and/or physical layers. For example, the air interfaces available by a communication system include Frequency Division Multiple Access (FDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Code Division Multiple Access (CDMA). ), Universal Mobile Telecommunications Systems (UMTS) (especially Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A)), Global System for Mobile Communications (GSM), etc. may be included.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여, CDMA에 한정하여 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명은, CDMA 무선 통신 시스템뿐만 아니라 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 무선 통신 시스템을 포함한 모든 통신 시스템 적용될 수 있음은 자명하다.Hereinafter, for convenience of description, the description will be limited to CDMA. However, it is apparent that the present invention can be applied to all communication systems including CDMA wireless communication systems as well as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) wireless communication systems.
CDMA 무선 통신 시스템은, 적어도 하나의 단말기(100), 적어도 하나의 기지국(Base Station, BS (Node B 혹은 Evolved Node B로 명칭 될 수도 있다.)), 적어도 하나의 기지국 제어부(Base Station Controllers, BSCs), 이동 스위칭 센터(Mobile Switching Center, MSC)를 포함할 수 있다. MSC는, 일반 전화 교환망(Public Switched Telephone Network, PSTN) 및 BSCs와 연결되도록 구성된다. BSCs는, 백홀 라인(backhaul line)을 통하여, BS와 짝을 이루어 연결될 수 있다. 백홀 라인은, E1/T1, ATM, IP, PPP, Frame Relay, HDSL, ADSL 또는 xDSL 중 적어도 하나에 따라서 구비될 수 있다. 따라서, 복수의 BSCs가 CDMA 무선 통신 시스템에 포함될 수 있다.The CDMA wireless communication system includes at least one
복수의 BS 각각은 적어도 하나의 섹터를 포함할 수 있고, 각각의 섹터는, 전방향성 안테나 또는 BS로부`터 방사상의 특정 방향을 가리키는 안테나를 포함할 수 있다. 또한, 각각의 섹터는, 다양한 형태의 안테나를 두 개 이상 포함할 수도 있다. 각각의 BS는, 복수의 주파수 할당을 지원하도록 구성될 수 있고, 복수의 주파수 할당은 각각 특정 스펙트럼(예를 들어, 1.25MHz, 5MHz 등)을 가질 수 있다.Each of the plurality of BSs may include at least one sector, and each sector may include an omni-directional antenna or an antenna pointing in a specific radial direction from the BS. In addition, each sector may include two or more antennas of various types. Each BS may be configured to support multiple frequency assignments, and each of the multiple frequency assignments may have a specific spectrum (eg, 1.25 MHz, 5 MHz, etc.).
섹터와 주파수 할당의 교차는, CDMA 채널이라고 불릴 수 있다. BS는, 기지국 송수신 하부 시스템(Base Station Transceiver Subsystem, BTSs)이라고 불릴 수 있다. 이러한 경우, 하나의 BSC 및 적어도 하나의 BS를 합하여 "기지국"이라고 칭할 수 있다. 기지국은, 또한 "셀 사이트"을 나타낼 수도 있다. 또는, 특정 BS에 대한 복수의 섹터들 각각은, 복수의 셀 사이트로 불릴 수도 있다.The intersection of sector and frequency allocation may be referred to as a CDMA channel. BSs may be referred to as Base Station Transceiver Subsystems (BTSs). In this case, one BSC and at least one BS may be collectively referred to as a “base station”. A base station may also refer to a “cell site”. Alternatively, each of a plurality of sectors for a specific BS may be referred to as a plurality of cell sites.
방송 송신부(Broadcasting Transmitter, BT) 는, 시스템 내에서 동작하는 단말기들(100)에게 방송 신호를 송신한다. 도 1에 도시된 방송 수신 모듈(111)은, BT에 의해 송신되는 방송 신호를 수신하기 위해 단말기(100) 내에 구비된다.A broadcast transmitter (BT) transmits a broadcast signal to the
뿐만 아니라, CDMA 무선 통신 시스템에는 이동 단말기(100)의 위치를 확인하기 위한, 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System, GPS)이 연계될 수 있다. 상기 위성은, 이동 단말기(100)의 위치를 파악하는 것을 돕는다. 유용한 위치 정보는, 두 개 이하 또는 이상의 위성들에 의해 획득될 수도 있다. 여기에서는, GPS 추적 기술뿐만 아니라 위치를 추적할 수 있는 모든 기술들을 이용하여 이동 단말기(100)의 위치가 추적될 수 있다. 또한, GPS 위성 중 적어도 하나는, 선택적으로 또는 추가로 위성 DMB 송신을 담당할 수도 있다.In addition, a global positioning system (GPS) for confirming the location of the
이동 단말기에 구비된 위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 탐지, 연산 또는 식별하기 위한 것으로, 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈 및 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈을 포함할 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. The
상기 GPS모듈(115)은 3개 이상의 위성으로부터 떨어진 거리 정보와 정확한 시간 정보를 산출한 다음 상기 산출된 정보에 삼각법을 적용함으로써, 위도, 경도, 및 고도에 따른 3차원의 현 위치 정보를 정확히 산출할 수 있다. 현재, 3개의 위성을 이용하여 위치 및 시간 정보를 산출하고, 또 다른 1개의 위성을 이용하여 상기 산출된 위치 및 시간 정보의 오차를 수정하는 방법이 널리 사용되고 있다. 또한, GPS 모듈(115)은 현 위치를 실시간으로 계속 산출함으로써 속도 정보를 산출할 수 있다. 다만, 실내와 같이 위성 신호의 음영 지대에서는 GPS 모듈을 이용하여 정확히 이동 단말기의 위치를 측정하는 것이 어렵다. 이에 따라, GPS 방식의 측위를 보상하기 위해, WPS (WiFi Positioning System)이 활용될 수 있다. The
와이파이 위치추적 시스템(WPS: WiFi Positioning System)은 이동 단말기(100)에 구비된 WiFi모듈 및 상기 WiFi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)를 이용하여, 이동 단말기(100)의 위치를 추적하는 기술로서, WiFi를 이용한 WLAN(Wireless Local Area Network)기반의 위치 측위 기술을 의미한다. A WiFi positioning system (WPS) uses a WiFi module provided in the
와이파이 위치추적 시스템은 와이파이 위치측위 서버, 이동 단말기(100), 상기 이동 단말기(100)와 접속된 무선 AP, 임의의 무선 AP정보가 저장된 데이터 베이스를 포함할 수 있다.The Wi-Fi location tracking system may include a Wi-Fi positioning server, the
무선 AP와 접속 중인 이동 단말기(100)는 와이파이 위치 측위 서버로 위치정보 요청 메시지를 송신할 수 있다.The
와이파이 위치측위 서버는 이동 단말기(100)의 위치정보 요청 메시지(또는 신호)에 근거하여, 이동 단말기(100)와 접속된 무선 AP의 정보를 추출한다. 상기 이동 단말기(100)와 접속된 무선 AP의 정보는 이동 단말기(100)를 통해 상기 와이파이 위치측위 서버로 송신되거나, 무선 AP에서 와이파이 위치측위 서버로 송신될 수 있다.The Wi-Fi positioning server extracts information on the wireless AP connected to the
상기 이동 단말기(100)의 위치정보 요청 메시지에 근거하여, 추출되는 무선 AP의 정보는 MAC Address, SSID(Service Set IDentification), RSSI(Received Signal Strength Indicator), RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality), 채널정보, Privacy, Network Type, 신호세기(Signal Strength) 및 노이즈 세기(Noise Strength)중 적어도 하나일 수 있다.Based on the location information request message of the
와이파이 위치측위 서버는 위와 같이, 이동 단말기(100)와 접속된 무선 AP의 정보를 수신하여, 미리 구축된 데이터베이스로부터 이동 단말기가 접속 중인 무선 AP와 대응되는 무선 AP 정보를 추출할 수 있다. 이때, 상기 데이터 베이스에 저장되는 임의의 무선 AP 들의 정보는 MAC Address, SSID, 채널정보, Privacy, Network Type, 무선 AP의 위경도 좌표, 무선 AP가 위치한 건물명, 층수, 실내 상세 위치정보(GPS 좌표 이용가능), AP소유자의 주소, 전화번호 등의 정보일 수 있다. 이때, 측위 과정에서 이동형 AP나 불법 MAC 주소를 이용하여 제공되는 무선 AP를 측위 과정에서 제거하기 위해, 와이파이 위치측위 서버는 RSSI 가 높은 순서대로 소정 개수의 무선 AP 정보만을 추출할 수도 있다.As described above, the Wi-Fi positioning server may receive information of a wireless AP connected to the
이후, 와이파이 위치측위 서버는 데이터 베이스로부터 추출된 적어도 하나의 무선 AP 정보를 이용하여 이동 단말기(100)의 위치정보를 추출(또는 분석)할 수 있다. 포함된 정보와 상기 수신된 무선 AP 정보를 비교하여, 상기 이동 단말기(100)의 위치정보를 추출(또는 분석)한다. Thereafter, the Wi-Fi positioning server may extract (or analyze) the location information of the
이동 단말기(100)의 위치정보를 추출(또는 분석)하기 위한 방법으로, Cell-ID 방식, 핑거 프린트 방식, 삼각 측량 방식 및 랜드마크 방식 등이 활용될 수 있다. As a method for extracting (or analyzing) the location information of the
Cell-ID 방식은 이동 단말기가 수집한 주변의 무선 AP 정보 중 신호 세기가 가장 강한 무선 AP의 위치를 이동 단말기의 위치로 결정하는 방법이다. 구현이 단순하고 별도의 비용이 들지 않으며 위치 정보를 신속히 얻을 수 있다는 장점이 있지만 무선 AP의 설치 밀도가 낮으면 측위 정밀도가 떨어진다는 단점이 있다. The Cell-ID method is a method of determining the location of a wireless AP having the strongest signal strength among surrounding wireless AP information collected by the mobile terminal as the location of the mobile terminal. It has the advantages of being simple to implement, not requiring additional cost, and being able to quickly obtain location information, but has a disadvantage in that the positioning accuracy is lowered when the installation density of the wireless AP is low.
핑거프린트 방식은 서비스 지역에서 참조위치를 선정하여 신호 세기 정보를 수집하고, 수집한 정보를 바탕으로 이동 단말기에서 송신하는 신호 세기 정보를 통해 위치를 추정하는 방법이다. 핑거프린트 방식을 이용하기 위해서는, 사전에 미리 전파 특성을 데이터베이스화할 필요가 있다. The fingerprint method is a method of collecting signal strength information by selecting a reference position in a service area, and estimating the position through signal strength information transmitted from a mobile terminal based on the collected information. In order to use the fingerprint method, it is necessary to make a database of propagation characteristics in advance.
삼각 측량 방식은 적어도 세 개의 무선 AP의 좌표와 이동 단말기 사이의 거리를 기초로 이동 단말기의 위치를 연산하는 방법이다. 이동 단말기와 무선 AP사이의 거리를 측정하기 위해, 신호 세기를 거리 정보로 변환하거나, 무선 신호가 전달되는 시간(Time of Arrival, ToA), 신호가 전달되는 시간 차이(Time Difference of Arrival, TDoA), 신호가 전달되는 각도(Angle of Arrival, AoA) 등을 이용할 수 있다. The triangulation method is a method of calculating the position of a mobile terminal based on the coordinates of at least three wireless APs and the distance between the mobile terminal. In order to measure the distance between the mobile terminal and the wireless AP, the signal strength is converted into distance information, the time at which a wireless signal is transmitted (Time of Arrival, ToA), and the time difference of the signal is transmitted (Time Difference of Arrival, TDoA) , the angle at which the signal is transmitted (Angle of Arrival, AoA), etc. may be used.
랜드마크 방식은 위치를 알고 있는 랜드마크 발신기를 이용하여 이동 단말기의 위치를 측정하는 방법이다. The landmark method is a method of measuring the location of a mobile terminal using a landmark transmitter that knows the location.
열거된 방법 이외에도 다양한 알고리즘이 이동 단말기의 위치정보를 추출(또는 분석)하기 위한 방법으로 활용될 수 있다. In addition to the enumerated methods, various algorithms may be utilized as a method for extracting (or analyzing) location information of a mobile terminal.
이렇게 추출된 이동 단말기(100)의 위치정보는 상기 와이파이 위치측위 서버를 통해 이동 단말기(100)로 송신됨으로써, 이동 단말기(100)는 위치정보를 획득할 수 있다.The extracted location information of the
이동 단말기(100)는 적어도 하나의 무선 AP 에 접속됨으로써, 위치 정보를 획득할 수 있다. 이때, 이동 단말기(100)의 위치 정보를 획득하기 위해 요구되는 무선 AP의 개수는 이동 단말기(100)가 위치한 무선 통신환경에 따라 다양하게 변경될 수 있다. The
다음으로, 도 2를 참조하여, 광학식 손떨림 보정(OIS)을 위한 렌즈 시프트 방식에 대해 설명한다.Next, a lens shift method for optical image stabilization (OIS) will be described with reference to FIG. 2 .
도 2는 광학식 손떨림 보정(OIS)을 위한 렌즈 시프트 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 2의 구성요소들은 도 1에 설명된 카메라(121)에 포함되는 구성일 수 있다.2 is a view for explaining a lens shift method for optical image stabilization (OIS). The components of FIG. 2 may be components included in the
도 2에서 렌즈(1)는 외부로부터 입사되는 빛을 모아 센서(2)에 전달할 수 있다. 렌즈(1)는 모아진 빛을 통해 초점에 대응하는 상이 센서(2)에 맺히도록 할 수 있다. 센서(2)는 렌즈(1)로부터 전달된 빛을 이용하여 촬영 대상의 영상을 획득한다. 센서(2)는 렌즈(1)를 통해 전달된 빛을 감지하여, 촬영 대상의 영상을 획득할 수 있다. 센서는 CCD(Charge-Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등과 같은 이미지 센서일 수 있다.In FIG. 2 , the
도 2의 (a)는 렌즈(1)의 이동 전, 사용자의 손떨림에 의해 센서(2)가 획득한 영상(3)을 보여주고, 도 2의 (b)는 렌즈 시프트 방식에 따라 렌즈(1)의 이동 후, 센서(2)를 통해 획득된 영상(5)을 보여준다. Fig. 2 (a) shows an
도 2의 (a)를 참조하면, 사용자의 손떨림에 의해 렌즈(1)의 위치가 고정되지 않고, 흔들리게 되어, 센서(2)를 통해 획득된 영상(3)의 중심(3a) 또한, 원래의 중심(3b)으로부터 이동될 수 있다. 이로 인해, 제대로된 영상(3)이 획득되지 않을 수 있다. 렌즈 시프트 방식은 이러한 문제를 해결하기 위해 영상(3)의 중심(3a)이 원래의 중심(3b)으로부터 이동된 위치만큼 렌즈(1)를 이동시켜 영상의 왜곡을 억제할 수 있다. 즉, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 렌즈(1)를 영상(3)의 중심(3a)이 이동된 위치만큼 이동시켜, 제대로된 영상(5)이 획득될 수 있다.Referring to (a) of Figure 2, the position of the
그러나, 렌즈 시프트 방식은 사용자의 손떨림에 의해 발생하는 영상의 중심에서의 흔들림은 억제할 수 있으나, 주변부의 배율이 달라져 영상이 열화될 수 있다.However, the lens shift method can suppress the shake in the center of the image caused by the user's hand shake, but the magnification of the periphery may be changed, and thus the image may be deteriorated.
도 3 내지 도 4는 렌즈 시프트 방식의 경우, 영상 주변부의 배율이 달라짐에 따라 영상이 열화됨을 보여주는 도면이다.3 to 4 are diagrams showing that, in the case of the lens shift method, the image is deteriorated as the magnification of the periphery of the image is changed.
도 4에서 각 수치의 단위는 mm이고, 초점은 3.18mm이고, 손떨림을 나타내는 틸팅 각도는 x축을 중심으로, y축 방향으로 1도 및 -1도로 틸팅되었음을 가정한다.In FIG. 4 , it is assumed that the unit of each numerical value is mm, the focus is 3.18 mm, and the tilting angle indicating hand shake is tilted by 1 degree and -1 degree in the y-axis direction with respect to the x-axis.
도 3의 (a)는 손떨림 전, 이미지 센서에 의해 획득되는 이미지의 배율을 설명하기 위한 도면이고, 도 3의 (b)는 x축은 고정되어 있고, y축 방향으로의 손떨림 후, 이미지 센서에 의해 획득되는 이미지의 배율을 설명하는 도면이다.Figure 3 (a) is a view for explaining the magnification of the image obtained by the image sensor before the hand shake, Figure 3 (b) is the x-axis is fixed, after the hand shake in the y-axis direction, the image sensor It is a diagram for explaining the magnification of an image obtained by
도 4의 (a)는 손떨림 전, 손떨림 후, 렌즈 시프트 방식에 의해 손떨림 보정의 수행 후, 보정된 이미지의 배율을 비교 설명하기 위한 표이고, 도 4의 (b)는 원본 이미지를 기준으로, 렌즈 시프트 방식을 적용시, 각 x축 중심으로 틸팅된 각도에 따라 어떠한 이미지가 실제로 얻어지는지를 보여주는 도면이다.Figure 4 (a) is a table for comparing and explaining the magnification of the corrected image before hand shake, after hand shake, and after hand shake correction is performed by the lens shift method, and Figure 4 (b) is based on the original image, When the lens shift method is applied, it is a diagram showing what kind of image is actually obtained according to the angle tilted to the center of each x-axis.
도 4의 (a)를 참조하면, 손 떨림 전, 이미지의 중심(H0)의 Y좌표 값은 0이고, 손 떨림 후, 이미지의 중심(H0)의 Y좌표 값은 0.058로 변경되었다. 렌즈 시프트 방식에 따라 손떨림 보정이 수행된 경우, 이미지의 중심(H0)의 Y좌표 값은 다시 0으로 보정되었다. 즉, 이미지의 중심에서는 영상의 왜곡이 발생하지 않는다. Referring to (a) of FIG. 4 , the Y-coordinate value of the center (H0) of the image before the hand tremor was 0, and after the hand tremor, the Y-coordinate value of the center (H0) of the image was changed to 0.058. When hand shake correction is performed according to the lens shift method, the Y coordinate value of the center (H0) of the image is corrected to 0 again. That is, image distortion does not occur at the center of the image.
도 4의 (a)를 참조하면, 손 떨림 전, 이미지의 중심(HO)을 기준으로 이미지의 상측(H1)의 Y 좌표 값은 1.314이고, 손 떨림 후, 이미지의 상측(H1)의 Y 좌표 값은 1.379로 변경되었다. 렌즈 시프트 방식에 따라 손떨림 보정이 수행된 경우, 이미지 상측(H1)의 Y좌표 값은 1.321로 보정되었다. 그러나, 손 떨림 전과 비교하여, 이미지 상측(H1)의 Y 좌표 값은 0.017만큼 증가하였다.Referring to (a) of FIG. 4 , the Y coordinate value of the upper side (H1) of the image based on the center (HO) of the image before the hand tremor is 1.314, and after the hand tremor, the Y coordinate of the upper side (H1) of the image The value was changed to 1.379. When hand shake correction is performed according to the lens shift method, the Y coordinate value of the upper side (H1) of the image is corrected to be 1.321. However, compared with before hand tremor, the Y coordinate value of the upper side (H1) of the image increased by 0.017.
도 4의 (a)를 참조하면, 손 떨림 전, 이미지의 중심(HO)을 기준으로 이미지의 하측(H-1)의 Y 좌표 값은 -1.314이고, 손 떨림 후, 이미지의 하측(H-1)의 Y 좌표 값은 -1.250으로 변경되었다. 렌즈 시프트 방식에 따라 손떨림 보정이 수행된 경우, 이미지의 하측(H-1)의 Y좌표 값은 -1.308로 보정되었다. 그러나, 손 떨림 전과 비교하여, 이미지 하측(H1)의 Y 좌표 값은 -0.006만큼 증가하였다. Referring to (a) of FIG. 4 , the Y coordinate value of the lower side (H-1) of the image based on the center (HO) of the image before the hand tremor is -1.314, and after the hand tremor, the lower side of the image (H- The Y coordinate value of 1) was changed to -1.250. When image stabilization was performed according to the lens shift method, the Y coordinate value of the lower side (H-1) of the image was corrected to -1.308. However, compared with before hand tremor, the Y coordinate value of the lower side (H1) of the image increased by -0.006.
결국, 렌즈 시프트 방식에 따라 이미지의 중심부는 고정되지만, 이미지의 주변부는 배율이 변화하게 되어, 제대로된 보정이 수행되지 않았다. 즉, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, x축을 중심으로 y축으로 1도만큼 틸팅된 경우의 이미지(12) 및 x축을 중심으로 y축으로 -1도 만큼 틸팅된 경우의 이미지(13)를 병합하면, 실제 이미지(14)는 원본 이미지(11)와 비교하여, 주변부의 흔들림으로 인해 열화가 발생하게 된다. As a result, the center of the image is fixed according to the lens shift method, but the magnification is changed at the periphery of the image, so proper correction is not performed. That is, as shown in (b) of FIG. 4, the
이하에서는, 렌즈 시프트 방식에서 발생하는 이미지 주변부의 열화를 억제하기 위한 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for suppressing deterioration of the image periphery that occurs in the lens shift method will be described.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라의 구성을 설명하는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating the configuration of a camera according to an embodiment of the present invention.
카메라(200)는 도 1에 설명된 카메라(121)에 대응될 수 있다. 카메라(200)는 이동 단말기(100)에 장착될 수 있다. The
도 5를 참조하면, 카메라(200)는 렌즈(210), 이미지 센서(220), 렌즈 이동 정보 획득부(230), 보정 계수 계산부(240), 저장부(250) 및 제어부(270)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the
렌즈(210)는 외부로부터 입사되는 빛을 모을 수 있다. 모아진 빛은 이미지 센서(220)로 전달되어 촬영 대상의 영상을 맺히는데 사용될 수 있다.The
이미지 센서(220)는 렌즈(210)로부터 전달받은 빛을 이용하여 촬영 대상의 영상을 획득할 수 있다. 이미지 센서(220)는 CCD(Charge-Coupled Device), CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 중 어느 하나일 수 있으나, 이는 예시에 불과하다.The
렌즈 이동 정보 획득부(230)는 획득된 이미지에 기초하여 렌즈(210)가 이동된 방향 및 이동된 량을 획득할 수 있다. 렌즈 이동 정보 획득부(230)는 손떨림 전 보정 전, 렌즈(210)의 위치에 기초하여 손 떨림 보정 후, 렌즈(210)가 이동된 방향 및 이동 량을 획득할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다. 렌즈 이동 정보 획득부(230)는 제어부(270)에 포함될 수 있다.The lens movement
보정 계수 계산부(240)는 획득된 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량이 제한 조건을 만족하는 경우, 카메라(200)의 보정 계수 계산부(240)는 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량에 기초하여 보정 계수를 계산할 수 있다. 보정 계수 계산부(240)는 제어부(270)에 포함될 수 있다.The
저장부(250)는 후술할 이미지 프로세싱 작업 과정에서 사용되는 변화된 좌표 값을 렌즈(210)의 이동 방향 및 이동 량과 맵핑시켜 저장하고 있을 수 있다.The
저장부(250)는 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량을 보정 계수와 대응시켜 저장하고 있을 수 있다.The
제어부(270)는 카메라(200)의 구성 요소들을 전반전으로 제어할 수 있다. The
제어부(270)는 렌즈 이동 정보 획득부(230)를 통해 획득된 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량이 제한 조건을 만족하는지를 확인할 수 있다.The
제어부(270)는 획득된 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량이 제한 조건을 만족하는 경우, 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량에 기초하여 보정 계수를 계산하도록 보정 계수 계산부(240)를 제어할 수 있다. When the obtained movement amount corresponding to the movement direction of the
제어부(270)는 타임 스탬프(time stamp) 방식을 이용하여 이미지 센서(220)에서 획득된 이미지 및 렌즈 이동 정보 획득부(230)에 포함된 센서를 통해 획득된 렌즈(210)의 이동 정보 간 동기화를 맞출 수 있다.The
제어부(270)는 카메라(200)를 구동하는 운영체제의 커널(kernel)에 대응되는 구성 요소일 수 있다. 제어부(270)는 HAL(Hardware Abstraction Layer)을 통해 렌즈 이동 정보 획득부(230)에 포함된 센서로부터 센싱 데이터를 획득할 수 있다. HAL은 각 센서로부터 센싱 데이터를 수신하기 위한 인터페이스일 수 있다. HAL은 제어부(270)에 포함될 수 있다. The
제어부(270)는 도 1에서 도시된 제어부(180)에 포함될 수 있다.The
제어부(270)의 상세한 동작은 후술한다.A detailed operation of the
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라의 영상 왜곡 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of correcting image distortion of a camera according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 카메라(200)의 이미지 센서(220)는 렌즈(210)를 통해 전달된 빛을 이용하여 촬영 대상의 이미지를 획득한다(S101).Referring to FIG. 6 , the
카메라(200)의 렌즈 이동 정보 획득부(230)는 획득된 이미지에 기초하여 렌즈(210)가 이동된 방향 및 이동된 량을 획득한다(S103). 일 실시 예에서 렌즈 이동 정보 획득부(230)는 하나 이상의 센서를 이용하여 손떨림 보정에 의해 이동된 렌즈(210)의 이동 방향 및 이동 량을 획득할 수 있다. 손떨림 보정은 도 2 내지 도 4에서 설명된 렌즈 시프트 방식에 의해 이미지의 왜곡을 억제하는 보정일 수 있다. 렌즈 이동 정보 획득부(230)는 자이로 센서, 가속도 센서 및 홀 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 각 센서는 렌즈(210)의 이동 방향 및 이동 량을 측정할 수 있다. The lens movement
일 실시 예에서, 렌즈(210)의 이동 량은 손떨림 보정 후, 렌즈(210)가 제1 축을 기준으로 제2 축의 기준 좌표로부터 어느 정도만큼 이동했는지를 나타내는 량일 수 있다. 예를 들어, 제1 축이 x축인 경우, 렌즈(210)는 손떨림에 따라 y축 방향으로 일정 각도만큼 틸팅될 수 있다. 카메라(200)는 렌즈 시프트 방식을 적용하여, 이미지 중심의 y축 좌표를 손떨림 전, 이미지 중심의 y축 좌표로 보정할 수 있다. 이 때, 도 3 내지 도 4에서 설명한 바와 같이, 이미지의 상측 및 하측의 y좌표는 손떨림 보정 전 이미지 상측의 y 축 좌표 및 이미지 하측의 y 축 좌표와 달라지게 되어, 이미지의 주변부에 왜곡이 발생할 수 있다. 렌즈(210)의 이동 량은 손떨림 보정 전, 이미지 최 상측의 y축 좌표 값 대비, 손 떨림 보정 후, 이미지 최 상측의 y축 좌표 값 간의 좌표 변화 값을 나타낼 수 있다. 렌즈(210)의 이동 량은 손떨림 보정 전, 이미지 최 하측의 y축 좌표 값 대비, 손 떨림 보정 후, 이미지 최 하측의 y축 좌표 값 간의 변화된 좌표 값을 나타낼 수 있다.In an embodiment, the amount of movement of the
또 다른 실시 예에서 렌즈 이동 정보 획득부(230)는 이미지 프로세싱(image processing)을 통해 렌즈(210)의 이동 방향 및 렌즈(210)의 이동 량을 측정할 수 있다. 이에 대해서는, 이미지 프로세싱은 기준 이미지 프레임과 그 다음에 획득된 이미지 프레임 간의 비교를 통해 렌즈(210)가 이동된 방향 및 이동된 량을 측정하는 방법이다. 이에 대해서는, 도 7을 참조하여 설명한다.In another embodiment, the lens movement
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 렌즈의 이동 방향 및 이동 량을 획득하기 위한 이미지 프로세싱 과정을 설명하는 도면이다.7 is a view for explaining an image processing process for obtaining a moving direction and a moving amount of a lens according to an embodiment of the present invention.
도 7의 (a)는 기준 이미지 프레임(21)이고, 도 7의 (b)는 손 떨림 보정 후, 획득된 다음 이미지 프레임(22)이다.7(a) is a
렌즈 이동 정보 획득부(230)는 기준 이미지 프레임(21)과 다음 이미지 프레임(22) 간을 비교하여 렌즈(210)의 이동 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 이동 정보 획득부(230)는 기준 이미지 프레임(21)의 일 지점(21a)과 일 지점(21a)과 동일한 부분을 나타내는 다음 이미지 프레임(22)의 일 지점(22a)간의 비교를 통해 렌즈(210)의 이동 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 렌즈 이동 정보 획득부(230)는 기준 이미지 프레임(21)의 일 지점(21a)의 좌표와 다음 이미지 프레임(22)의 일 지점(22a)의 좌표 간 변화된 좌표 값을 계산할 수 있다. 저장부(250)는 변화된 좌표 값을 렌즈(210)의 이동 방향 및 이동 량과 맵핑시켜 저장할 수 있다. 렌즈 이동 정보 획득부(230)는 저장부(250)를 통해 렌즈(210)의 이동 방향 및 이동 량을 획득할 수 있다.The lens movement
다시 도 6을 설명한다.Fig. 6 will be described again.
카메라(200)의 제어부(270)는 획득된 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량이 제한 조건을 만족하는지를 확인한다(S105). 일 실시 예에서 제한 조건은 이미지 주변부의 왜곡을 보정하기 위해 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량이 기 설정된 값을 초과했는지 여부를 나태낼 수 있다. 예를 들어, 렌즈 이동 정보 획득부(230)가 획득된 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량이 기 설정된 값을 초과하는 경우, 제어부(270)는 제한 조건을 만족하지 않은 것으로 확인할 수 있다. 렌즈 이동 정보 획득부(230)가 획득된 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량이 기 설정된 값을 초과하지 않는 경우, 제어부(270)는 제한 조건을 만족한 것으로 확인할 수 있다. The
예를 들어, 제어부(270)는 손떨림 보정 전, 이미지 최 상측의 y축 좌표 값 대비, 손 떨림 보정 후, 이미지 최 상측의 y축 좌표 값 간의 좌표 변화 값이 기 설정된 값을 초과하는 경우, 제한 조건을 만족하지 않는 것으로 확인할 수 있다. 이 경우, 제어부(270)는 사용자의 손떨림이 발생하지 않은 경우로 판단할 수 있다. 예를 들어, 제한 조건을 만족하지 않는 경우란, 사용자가 카메라(200)를 통해 피사체를 촬영하는 상황이 아닌, 카메라(200)를 들고 뛰는 경우처럼, 미세한 손떨림을 넘어서 카메라(200) 자체가 많이 흔들린 상황일 수 있다. 이 때에는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 왜곡 보정 작업이 필요 없다.For example, the
획득된 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량이 제한 조건을 만족하는 경우, 카메라(200)의 보정 계수 계산부(240)는 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량에 기초하여 보정 계수를 계산한다(S107). 일 실시 예에서, 보정 계수는 렌즈(210)의 이동 방향에 대응하는 이동 량을 보상하는 계수 일 수 있다. 예를 들어, 도 4의 (a)를 참조하면, x축을 기준으로 y축이 틸팅된 각도가 1도에서 렌즈 시프트 방식에 따라 손떨림 보정이 수행된 경우, 이미지 상측(H1)의 Y좌표 값은 1.321로 보정되었으나, 손 떨림 전과 비교하여, 이미지 상측(H1)의 Y 좌표 값은 0.017만큼 증가하였다. 보정 계수 계산부(240)는 x축을 기준으로 y축이 틸팅된 각도를 1도부터 10도까지 1도 단위로, 손떨림 전 및 손떨림 보정 후 y축 좌표의 변화 값을 측정하고, 이에 기초하여, 보정 계수를 산출할 수 있다. When the obtained movement amount corresponding to the movement direction of the
마찬가지로, 보정 계수 계산부(240)는 x축을 기준으로 y축이 틸팅된 각도를 -1도부터 -10도까지 1도 단위로, 손떨림 전 및 손떨림 보정 후 y축 좌표의 변화 값을 측정하고, 이에 기초하여, 보정 계수를 산출할 수 있다.Similarly, the correction
카메라(200)의 제어부(270)는 계산된 보정 계수에 기초하여 왜곡된 이미지를 보정한다(S109). 제어부(270)는 계산된 보정 계수에 기초하여 이미지 주변부의 배율을 보정하여, 주변부가 왜곡된 이미지를 보정할 수 있다. The
카메라(200)의 제어부(270)는 보정된 이미지를 출력한다(S111). 제어부(270)는 카메라(200)의 외부에 구비된 저장 수단 또는 디스플레이부에 보정된 이미지를 출력할 수 있다. The
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 송신)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 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.The present invention described above can be implemented as computer-readable codes on a medium in which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is also a carrier wave (eg, transmission through the Internet) includes implementation in the form of. In addition, the computer may include the
Claims (5)
상기 빛을 이용하여 촬영 대상의 기준 이미지를 획득하는 이미지 센서; 및
획득된 기준 이미지에 기초하여 손 떨림 보정 후, 상기 렌즈의 이동 방향 및 상기 렌즈의 이동 량을 획득하고, 획득된 이동 방향에 대응하는 이동 량이 제한 조건을 만족하는 경우, 보정 계수를 계산하고, 계산된 보정 계수에 기초하여 상기 이미지의 주변부에서 발생하는 왜곡을 보정하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는
상기 렌즈의 이동 방향에 대응하는 상기 이동 량이 기 설정된 값을 초과하지 않은 경우, 상기 제한 조건을 만족한 것으로 판단하고,
상기 렌즈의 이동 방향에 대응하는 이동 량이 기 설정된 값을 초과한 경우, 상기 제한 조건을 만족하지 않는 것으로 판단하고,
상기 제어부는
상기 기준 이미지 및 상기 손 떨림 보정 후 획득된 다음 이미지 간을 비교하여 상기 렌즈의 이동 방향 및 이동 량을 획득하고,
상기 제어부는
상기 기준 이미지의 제1 지점의 좌표와 상기 제1 지점과 동일한 부분을 나타내는 상기 다음 이미지의 제2 지점의 좌표 간 변화된 좌표 값을 계산하고,
변화된 좌표 값을 통해 상기 렌즈의 이동 방향 및 이동 량을 획득하는
카메라.a lens that collects light incident from the outside;
an image sensor configured to acquire a reference image of an object to be photographed by using the light; and
After hand shake correction based on the obtained reference image, the moving direction of the lens and the moving amount of the lens are obtained, and when the moving amount corresponding to the obtained moving direction satisfies the limit condition, a correction coefficient is calculated and calculated A control unit for correcting distortion occurring in the periphery of the image based on the corrected correction coefficient,
the control unit
If the amount of movement corresponding to the movement direction of the lens does not exceed a preset value, it is determined that the restriction condition is satisfied,
When the amount of movement corresponding to the movement direction of the lens exceeds a preset value, it is determined that the restriction condition is not satisfied,
the control unit
Comparing the reference image and the next image obtained after the hand shake correction to obtain the moving direction and the moving amount of the lens,
the control unit
calculating a coordinate value changed between the coordinates of the first point of the reference image and the coordinates of the second point of the next image representing the same part as the first point,
To obtain the movement direction and movement amount of the lens through the changed coordinate value
camera.
상기 렌즈의 이동 량은
상기 손 떨림 보정 전, 상기 렌즈가 제1 축을 기준으로, 제2 축의 기준 좌표로부터 상기 손 떨림 보정 후, 어느 정도만큼 이동했는지를 나타내는 좌표 변화 값인
카메라.According to claim 1,
The amount of movement of the lens is
It is a coordinate change value indicating to what extent the lens has moved from the reference coordinates of the second axis to the first axis before the hand shake correction and after the hand shake correction.
camera.
상기 렌즈의 이동 량은
상기 손 떨림 보정 전, 상기 획득된 이미지의 최상 측 또는 최 하측에 대응하는 상기 제2 축의 좌표 값과 상기 손 떨림 보정 후, 상기 획득된 이미지의 최 상측 또는 최 하측에 대응하는 상기 제2 축의 좌표 값 간의 변화된 좌표 값인
카메라.3. The method of claim 2,
The amount of movement of the lens is
Before the hand shake correction, the coordinate value of the second axis corresponding to the uppermost or lowermost side of the obtained image and the coordinate value of the second axis corresponding to the uppermost or lowermost side of the obtained image after the handshake correction Coordinate values that are changed between values
camera.
상기 제어부는
상기 손떨림 보정 전, 이미지 최 상측의 y축 좌표 값 대비, 손 떨림 보정 후, 이미지 최 상측의 y축 좌표 값 간의 좌표 변화 값이 기 설정된 값을 초과하는 경우, 제한 조건을 만족하지 않는 것으로 판단하는
카메라.
According to claim 1,
the control unit
When the value of the coordinate change between the y-axis coordinate value of the uppermost side of the image before the handshake correction and the y-axis coordinate value of the uppermost side of the image after the handshake correction exceeds a preset value, it is determined that the restriction condition is not satisfied
camera.
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