KR102452564B1 - 광학식 이미지 안정화 움직임을 추정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광학식 이미지 안정화 움직임을 추정하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

전자 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다. 전자 장치는, 광학식 이미지 스태빌라이저를 포함하는 카메라 모듈, 모션 센서, 및 상기 카메라 모듈 및 모션 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.

Description

광학식 이미지 안정화 움직임을 추정하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING OPTICAL IMAGE STABILIZATION MOTION}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 광학식 이미지 안정화(optical image stabilization, OIS) 움직임을 추정하기 위한 장치 및 방법과 관련된다.
전자 장치가 이미지를 촬영하는 동안에 사용자의 손떨림과 같은 문제가 발생하면 이미지가 왜곡된 채로 획득될 수 있다. 사용자의 손떨림 문제를 보상하기 위하여 전자 장치는 이미지 보정을 수행할 수 있다. 이미지 보정은 예를 들어, 광학식 이미지 안정화(optical image stabilization, OIS) 보정 또는 디지털 이미지 안정화(digital image stabilization, DIS) 보정을 포함할 수 있다.
OIS 보정은, 카메라 모듈이 이미지를 획득하는 동안에 전자 장치의 흔들림이 발생하면 이미지 스태빌라이저(stabilizer)가 전자 장치의 흔들림을 보상하는 방향으로 렌즈 또는 이미지 센서를 이동시키는 보정을 의미할 수 있다. OIS 보정에 의한 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임은 OIS 움직임으로 지칭될 수 있다.
DIS 보정은, 전자 장치가 이미지 모션(image motion) 및 자이로 데이터 중 적어도 하나에 기반하여 이미지를 보정하는 동작을 의미할 수 있다. 이미지 모션은 이미지 프레임 내에서 객체(예: 특징점)의 움직임을 나타내는 정보를 의미할 수 있다. 전자 장치는 카메라 모듈을 통해 획득된 이미지 프레임들을 비교함으로써 이미지 모션을 결정할 수 있다. 자이로 데이터는 전자 장치의 흔들림에 대응하는 정보를 의미할 수 있다. 자이로 데이터는 전자 장치의 흔들림을 감지하는 모션 센서를 통해 획득될 수 있다.
OIS 보정은 높은 주파수 대역의 움직임을 보정하는데 유용하고, DIS 보정은 낮은 주파수 대역의 움직임을 보정하는데 유용할 수 있으므로, 전자 장치는 OIS 보정 및 DIS 보정을 모두 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 이미지를 획득하는 동안에 이미지 스태빌라이저를 통해 OIS 보정을 수행하고, OIS 보정이 반영된 이미지 프레임들에 대하여 프로세서를 통해 DIS 보정을 수행할 수 있다.
렌즈 또는 이미지 센서의 움직임을 나타내는 OIS 움직임 데이터 값은 전자 장치의 흔들림을 나타내는 자이로 데이터 값과 서로 상이할 수 있으므로, 전자 장치가 OIS 움직임을 고려하지 않고 자이로 데이터 또는 이미지 모션만을 고려하여 DIS 보정을 수행하면 OIS 보정이 수행된 만큼 이미지가 과보정(overcompensation)될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에서, 전자 장치는 OIS 움직임 데이터를 추정하고, 추정된 OIS 움직임 데이터를 고려하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 광학식 이미지 스태빌라이저(optical image stabilizer)를 포함하는 카메라 모듈, 모션 센서, 및 상기 카메라 모듈 및 모션 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 카메라 모듈을 통해, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 상기 광학식 이미지 스태빌라이저에 의해 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하고, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 방법은, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 광학식 이미지 스태빌라이저를 통해 광학식 이미지 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하는 동작, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하는 동작, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하는 동작, 및 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은, 렌즈 어셈블리, 이미지 센서, 상기 카메라 모듈의 흔들림에 대응하여 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서 중 적어도 하나의 움직임을 제어하도록 구성되는 광학식 이미지 스태빌라이저, 상기 카메라 모듈의 흔들림을 감지하도록 설정되는 모션 센서, 및 상기 렌즈 어셈블리, 상기 이미지 센서, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저 및 상기 모션 센서와 전기적으로 연결되는 이미지 시그널 프로세서를 포함하고, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 이미지 센서를 통해, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저에 의해 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하고, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 카메라 모듈의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 OIS 움직임 데이터를 추정함으로써 OIS 보정에 의하여 발생된 움직임을 보다 정확하게 반영하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 OIS 보정과 DIS 보정을 함께 수행함으로써 손떨림에 의하여 발생되는 문제를 보다 정확하게 보상(compensate)할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경에서 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈의 블록도를 도시한다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 OIS(optical image stabilization) 보정 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따라 DIS(digital image stabilization) 보정 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따라 카메라 모듈 및 모션 센서를 포함하는 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따라 OIS 보정에 의하여 발생하는 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따라 전자 장치의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보로부터 OIS 보정에 의한 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 추정하기 위한 고주파 통과 필터 회로를 도시한다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따라 고주파 통과 필터를 이용하여 추정된 제2 움직임 정보를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보에 기반하여 이미지를 보정하는 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 라인(line) 단위로 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따라 이미지를 라인(line) 단위로 보정하는 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보의 빈도에 기반하여 DIS 보정을 적응적으로 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다.
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 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경에서 전자 장치의 블록도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101) 는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 전자 장치(101)에서 생략되거나 다른 구성 요소가 전자 장치(101)에서 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서, 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)이 임베디드 되는 경우와 같이, 일부의 구성요소들이 통합되어 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 구동하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 애플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로 또는 임베디드되어 운영될 수 있다.
이런 경우, 보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 애플리케이션 수행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부 구성 요소로서 구현될 수 있다. 메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 저장되는 소프트웨어로서, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 애플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신하기 위한 장치로서, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)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. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 사용자에게 정보를 시각적으로 제공하기 위한 장치로서, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치 회로(touch circuitry) 또는 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(176)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.
일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))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.
일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)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(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 이미지 시그널 프로세서, 또는 플래시를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리하기 위한 모듈로서, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는 전자 장치(101)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.
일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 애플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되는, 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함하고, 그 중 해당하는 통신 모듈을 이용하여 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(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(190)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 사용자 정보를 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 구별 및 인증할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)(예: 무선 통신 모듈(192))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.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 외부 전자 장치에서 실행될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)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(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)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 2는 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈의 블록도를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 카메라 모듈(180)은 렌즈 어셈블리(210), 플래쉬(220), 이미지 센서(230), 이미지 스태빌라이저(240), 메모리(250)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(260)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 복수의 렌즈 어셈블리(210)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(180)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)일 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(210)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(210)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다. 플래쉬(220)는 피사체로부터 방출되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 광원을 방출할 수 있다. 플래쉬(220)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(230)는 피사체로부터 렌즈 어셈블리(210)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(230)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(230)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서로 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(180) 또는 이를 포함하는 전자 장치(101)의 움직임에 반응하여, 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향(예: 이미지 흔들림)을 적어도 일부 보상하기 위하여 렌즈 어셈블리(210)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(230)를 특정한 방향으로 움직이거나 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있으며, 카메라 모듈(180)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 상기 움직임을 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(250)는 이미지 센서(230)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(250)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 표시 장치(160)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(250)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(250)는 메모리(130)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(260)는 이미지 센서(230)을 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(250)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(260)는 카메라 모듈(180)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(230))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(250)에 다시 저장 되거나 카메라 모듈(180)의 외부 구성 요소(예: 메모리(130), 표시 장치(160), 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))로 전달될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(260)는 프로세서(120)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(120)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 이미지들은 프로세서(120)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 표시 장치(160)를 통해 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 둘 이상의 카메라 모듈(180)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 적어도 하나의 카메라 모듈(180)은 광각 카메라 또는 전면 카메라이고, 적어도 하나의 다른 카메라 모듈은 망원 카메라 또는 후면 카메라일 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 OIS(optical image stabilization) 보정 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(101)는 카메라 모듈(180)을 포함할 수 있다. 도 3은 카메라 모듈(180)만을 포함하는 전자 장치(101)를 도시하였지만, 전자 장치(101)는 도 3에 도시되지 않은 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 카메라 모듈(180)의 내부 또는 외부에 전자 장치(101)의 흔들림을 감지하는 모션 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))를 더 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(101)는 렌즈(310), 이미지 센서(330), 또는 모듈(320) 중 적어도 하나의 움직임을 제어하는 이미지 스태빌라이저(예: 도 2의 이미지 스태빌라이저(240))를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 렌즈(310)(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210)) 및 이미지 센서(330)(예: 도 2의 이미지 센서(230))를 포함할 수 있다. 렌즈(310)는 피사체로부터 반사되는 빛을 수집하고, 빛을 이미지 센서(330)로 전달할 수 있다. 이미지 센서(330)는 렌즈(310)로부터 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써 이미지를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)가 이미지를 획득하는 동안에 전자 장치(101)가 흔들리면, 전자 장치(101)(또는 이미지 스태빌라이저(240))는 전자 장치(101)의 흔들림을 보상하기 위하여 OIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(180)에 내장된 센서(예: 자이로 센서 또는 가속도 센서)를 통해 카메라 모듈(180)의 흔들림을 감지하고, 감지된 흔들림에 대응하여 카메라 모듈(180)의 구성요소들 중 적어도 하나가 물리적으로 이동하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 참조 번호 301을 참조하면, 이미지 스태빌라이저(240)는 렌즈(310)가 이동하는 렌즈 시프트(shift) 방식으로 OIS 보정을 수행할 수 있다. 다른 예를 들어, 도 3의 참조 번호 302를 참조하면, 이미지 스태빌라이저(240)는 렌즈(310) 및 이미지 센서(330)를 포함하는 모듈(320)이 움직이는 모듈 기울기(module tilt) 방식으로 OIS 보정을 수행할 수 있다. 다른 예를 들어, 도 3에는 도시되지 않았으나, 이미지 스태빌라이저(240)는 이미지 센서(330)가 이동하는 센서 시프트 방식으로 OIS 보정을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 OIS 보정을 위하여 이용되는 센서와 별도의 모션 센서(예: 자이로 센서 또는 가속도 센서)를 이용하여 전자 장치(101)의 움직임을 감지할 수 있다. 본 문서에서, 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 정보는 제1 움직임 정보 또는 자이로 데이터로 지칭될 수 있다. 또한, 본 문서에서, OIS 보정에 의한, 렌즈(310), 이미지 센서(330), 또는 모듈(320)의 움직임에 대응하는 정보는 제2 움직임 정보 또는 OIS 움직임 데이터로 지칭될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 움직임 정보 또는 제2 움직임 정보는 시간에 따른 각도 변화, 또는 벡터로 표현될 수 있다. 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보는 렌즈(310), 이미지 센서(330), 또는 모듈(320)의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보와 서로 상이하므로, 전자 장치(101)는 제1 움직임 정보를 감지하는 모션 센서를 통해서 제2 움직임 정보를 획득할 수는 없다. 전자 장치(101)가 제2 움직임 정보를 고려하지 않고 이미지 프레임에 대한 DIS 보정을 수행하면, OIS 보정이 수행된 만큼 이미지가 과보정이 될 수 있다. 본 문서의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101)는 제1 움직임 정보로부터 제2 움직임 정보를 추정하고, 추정된 제2 움직임 정보를 고려하여 DIS 보정을 보다 정확하게 수행할 수 있다. 본 문서에서, 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 움직임 정보는 제3 움직임 정보로 지칭될 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따라 DIS(digital image stabilization) 보정 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(101)는 카메라 모듈(180)을 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들(401-1, 401-2, 401-3,...,401-M)(M은 4이상의 자연수) 및 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보(402)(예: 자이로 데이터) 중 적어도 하나에 기반하여 DIS 보정을 수행함으로써 이미지(410)를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, DIS 보정은 EIS(electronic image stabilization) 보정으로 지칭될 수 있다. 이미지 프레임들의 개수는 도 4에 도시된 예로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 카메라 모듈(180)에 의해 획득되는 이미지 프레임들의 개수는 한 개 또는 그 이상일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수의 이미지 프레임들(401-1, 401-2, 401-3,...,401-M)을 비교함으로써 이미지가 얼마나 흔들렸는지를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 이미지 프레임들 내에서 특징점(feature point)을 확인하고, 특징점이 이미지 프레임들 내에서 이동한 위치, 거리, 또는 방향에 기반하여 이미지가 흔들린 정도를 확인할 수 있다. 특징점은 예를 들어, 엣지(edge), 특징(feature), 키포인트(keypoint), 관심 지점(interesting point), 또는 코너(corner)로 대체될 수 있다. 본 문서에서, 이미지 프레임 내에서 특징점의 움직임을 나타내는 정보는 제4 움직임 정보 또는 이미지 모션(image motion)으로 지칭될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 두 개의 이미지 프레임들을 비교함으로써 하나의 특징점의 움직임에 대응하는 제4 움직임 정보를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 모션 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))를 통해 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보(402)를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 움직임 정보(402)는 롤(roll), 요(yaw), 또는 피치(pitch) 방향 중 적어도 하나의 방향으로 흔들리는 전자 장치(101)의 움직임 정보를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 제4 움직임 정보만을 이용하여 DIS 보정을 수행하거나, 제4 움직임 정보 및 제1 움직임 정보(402)를 이용하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제1 움직임 정보(402)를 신뢰할 수 없는 경우 제4 움직임 정보만을 이용하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 제1 움직임 정보(402)를 신뢰할 수 없는 경우는 예를 들어, 모션 센서를 통해 획득되는 제1 움직임 정보의 적어도 일부가 누락되는 경우를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(101)는 제4 움직임 정보만을 이용하여 수행된 DIS 보정을 신뢰할 수 없는 경우 제4 움직임 정보 및 제1 움직임 정보(402)를 이용하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 제4 움직임 정보만을 이용하여 수행된 DIS 보정을 신뢰할 수 없는 경우는 예를 들어, 이미지 프레임들 내에서 특징점이 명확하게 도출되지 않는 경우, 이미지 프레임들 내에서 반복적인 패턴(예: 줄무늬)이 존재하는 경우, 또는 획득된 이미지 프레임들이 로컬 모션(local motion)을 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따라 카메라 모듈 및 모션 센서를 포함하는 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(101)는 카메라 모듈(520)(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 모션 센서(540)(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 및 프로세서(560)(예: 도 1의 프로세서(120) 또는 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 도 5에 도시된 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나, 추가적인 구성요소들을 적어도 하나 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 OIS 보정 및 DIS 보정이 수행된 이미지를 출력하기 위한 디스플레이(예: 도 1의 표시 장치(160))를 더 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(101)는 프로세서(560)가 다른 구성요소들을 제어하기 위하여 이용되는 인스트럭션(instruction)들을 포함하는 메모리(예: 도 1의 메모리(130) 또는 도 2의 메모리(250))를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(520)은 피사체로부터 반사되는 빛을 통해 이미지 프레임들을 획득하고, 이미지 프레임들이 획득되는 동안에 OIS 보정을 수행할 수 있다. 카메라 모듈(520)은 렌즈 어셈블리(522)(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210) 또는 도 3의 렌즈(310)), 이미지 센서(524)(예: 도 2의 이미지 센서(230) 또는 도 3의 이미지 센서(330)), 및 광학식 이미지 스태빌라이저(526)(예: 도 2의 이미지 스태빌라이저(240))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학식 이미지 스태빌라이저(526)는 렌즈 어셈블리(522) 또는 이미지 센서(524)가 움직이도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(524)는 렌즈 어셈블리(522)에 의해 수집된 빛을 이용하여 피사체를 포함하는 이미지 프레임들을 획득하고, 이미지 프레임들을 프로세서(560)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 모션 센서(540)는 카메라 모듈(520)이 이미지 프레임들을 획득하는 적어도 일부 동안 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보를 측정할 수 있다. 모션 센서(540)는 예를 들어, 자이로 센서 또는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 모션 센서(540)는 카메라 모듈(520)에 내장되거나, 카메라 모듈(520)의 외부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 모션 센서(540)는 제1 움직임 정보를 프로세서(560)에게 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 모션 센서(540)는 OIS 보정을 위하여 이용되는 센서와 별도의 센서일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 OIS 보정이 수행된 이미지 프레임들을 카메라 모듈(520)로부터 수신하고, 모션 센서(540)로부터 수신된 제1 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임들에 대한 DIS 보정을 수행할 수 있다. 프로세서(560)는 이미지 프레임 획득 모듈(562), OIS 움직임 추정 모듈(564), OIS 움직임 검증 모듈(566), 및 DIS 보정 모듈(568)을 포함할 수 있다. 이미지 프레임 획득 모듈(562), OIS 움직임 추정 모듈(564), OIS 움직임 검증 모듈(566), 및 DIS 보정 모듈(568)은 하드웨어 모듈 또는 소프트웨어 모듈일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 이미지 프레임 획득 모듈(562)을 통해 카메라 모듈(520)로부터 OIS 보정이 수행된 적어도 하나의 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 OIS 움직임 추정 모듈(564)을 통해 제1 움직임 정보로부터 제2 움직임 정보를 추정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보를 고주파 통과 필터(high frequency pass filter, HPF)에 통과시킴으로써 제2 움직임 정보를 추정할 수 있다. 고주파 통과 필터는 광학식 이미지 스태빌라이저(526)의 속성 정보에 기반하여 결정될 수 있다. 광학식 이미지 스태빌라이저(526)의 속성 정보는 예를 들어, OIS 보정 동작에서 렌즈 어셈블리(522) 또는 이미지 센서(524)가 움직일 수 있는 각도의 범위를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 OIS 움직임 검증 모듈(566)을 통해 추정된 제2 움직임 정보가 신뢰할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 모션 센서(540)로부터 수신되는 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 임계 값 이상인 지 여부에 기반하여 추정된 제2 움직임 정보가 신뢰할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 제2 움직임 정보가 신뢰할 수 있는지 여부를 확인하지 않고 DIS 보정 모듈(568)을 통해 DIS 보정을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 DIS 보정 모듈(568)을 통해, 추정된 제2 움직임 정보와 제1 움직임 정보에 기반하여 적어도 하나의 이미지 프레임에 대한 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보를 생성할 수 있다. 프로세서(560)는 제3 움직임 정보와 제4 움직임 정보(예: 이미지 모션) 중 적어도 하나에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따라 OIS 보정에 의한 움직임에 기반하여 DIS 보정을 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다. 도 6에 도시된 동작들은 전자 장치(101) 또는 프로세서(560)에 의하여 구현될 수 있다.
도 6을 참조하면, 방법 600의 동작 605에서, 프로세서(560)는 카메라 모듈(520)로부터 광학식 이미지 스태빌라이저(526)의 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 광학식 이미지 스태빌라이저(526)의 보정은 예를 들어, OIS 보정으로 지칭될 수 있다. 광학식 이미지 스태빌라이저(526)는 렌즈 어셈블리(522), 이미지 센서(524), 또는 카메라 모듈(520)의 움직임을 제어할 수 있다.
동작 610에서, 프로세서(560)는 이미지 프레임을 획득하는 동안에 모션 센서(540)로부터 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득할 수 있다. 제1 움직임 정보는 예를 들어, 움직임 벡터(motion vector) 또는 시간에 따른 각도 변화로 표현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 모션 센서(540)에 의해 획득되는 제1 움직임 정보의 빈도는 동일한 시간 동안에 카메라 모듈(520)에 의해 획득되는 이미지 프레임의 수보다 많을 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(520)이 30ms마다 이미지 프레임을 획득하는 동안에, 모션 센서(540)는 10ms마다 제1 움직임 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(560)는 이미지 프레임 마다 획득되는 둘 이상의 제1 움직임 정보를 이용하여 이미지 프레임을 프레임 단위가 아닌, 라인(line) 단위로 보정할 수 있다. 이미지 프레임을 라인 단위로 보정하는 구체적인 실시 예는 도 11에서 서술된다.
동작 615에서, 프로세서(560)는 고주파 통과 필터를 이용하여 OIS 보정에 의해 발생하는 제2 움직임 정보를 제1 움직임 정보로부터 추정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 고주파 통과 필터는 광학식 이미지 스태빌라이저(526)의 속성 정보에 기반하여 결정될 수 있다. 고주파 통과 필터를 결정하는 구체적인 예는 도 7에서 서술된다.
동작 620에서, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임에 대한 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보를 결정하고, 제3 움직임 정보와 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임에 대응하는 제4 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
상술한 방법 600을 통해, 전자 장치(101)는 OIS 움직임을 DIS 보정에 이용되는 자이로 데이터에 반영함으로써, DIS 보정을 보다 정확하게 수행할 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따라 전자 장치의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보로부터 OIS 보정에 의한 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 추정하기 위한 고주파 통과 필터 회로를 도시한다.
도 7을 참조하면, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보 x[n]을 고주파 통과 필터(700)에 적용함으로써 제2 움직임 정보 y[n]을 추정할 수 있다. 제1 움직임 정보 x[n]은 예를 들어, 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 자이로 데이터를 의미하고, 제2 움직임 정보 y[n]은 예를 들어, OIS 동작에 의한 렌즈 어셈블리(522) 또는 이미지 센서(524)의 움직임에 대응하는 OIS 움직임 데이터를 의미할 수 있다. 고주파 통과 필터 H(z)은 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112018013672653-pat00001
수학식 1에서, z는 z 변환(z-transform)의 파라미터를 의미하고, a0, a1, b1은 각각 필터 계수를 의미할 수 있다. 필터 계수는 예를 들어, OIS 보정 동작에서 렌즈 어셈블리(522) 또는 이미지 센서(524)가 움직일 수 있는 각도의 범위에 기반하여 결정될 수 있다. 프로세서(560)는 고주파 통과 필터(700)를 나타내는 수학식 1로부터 제2 움직임 정보 y[n]을 하기의 수학식 2와 같이 추정할 수 있다.
Figure 112018013672653-pat00002
도 8은 다양한 실시 예들에 따라 고주파 통과 필터를 이용하여 추정된 제2 움직임 정보를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 8을 참조하면, 그래프(801)는 피치(pitch) 방향에 대한 제2 움직임 정보를 추정한 결과를 나타내고, 그래프(802)는 요(yaw) 방향에 대한 제2 움직임 정보를 추정한 결과를 나타낼 수 있다. 도 8에는 도시되지 않았으나, 롤(roll) 방향에 대한 제2 움직임 정보를 추정한 결과가 유사하게 나타날 수 있다. 그래프(801) 및 그래프(802)에서, 가로축은 시간(단위: 초(sec))을 나타내고, 세로축은 각도(단위: degree)를 나타낼 수 있다.
그래프(801) 및 그래프(802)에서, 홀 센서 데이터(830)는 OIS 움직임이 홀 센서(hall sensor)에 의해 측정된 결과를 나타낼 수 있다. 고주파 통과 필터(700)를 통해 제1 움직임 정보(810)로부터 추정된 제2 움직임 정보(820)는 홀 센서에 의하여 측정된 홀 센서 데이터(830)와 동일 또는 유사한 값을 가질 수 있다. 전자 장치(101)는 홀 센서를 별도로 이용하지 않고도, 모션 센서를 통해 측정된 자이로 데이터로부터 OIS 움직임을 보다 명확하게 추정할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보에 기반하여 이미지를 보정하는 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(101)는 사용자의 손떨림과 같은 다양한 원인으로 인해 참조 번호 910의 방향으로 흔들릴 수 있다. 프로세서(560)는 모션 센서(540)를 통해 전자 장치(101)의 움직임을 감지함으로써 참조 번호 910 방향에 대한 제1 움직임 정보를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)가 참조 번호 910 방향으로 흔들리는 것에 대응하여, 광학식 이미지 스태빌라이저(526)는 렌즈 어셈블리(522), 이미지 센서(524), 또는 카메라 모듈(520)가 참조 번호 910 방향의 반대 방향인 참조 번호 920 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 렌즈 어셈블리(522) 및 이미지 센서(524)가 움직일 수 있는 각도의 범위와 같은 물리적인 한계로 인하여, 참조 번호 920의 길이는 참조 번호 910의 길이보다 작을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 카메라 모듈(520)로부터 OIS 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득할 수 있다. OIS 보정이 수행된 이미지 프레임은 참조 번호 930만큼 잔여 흔들림을 가질 수 있다. 프로세서(560)는 참조 번호 910 방향에 대한 제1 움직임 정보로부터 참조 번호 920 방향에 대한 제2 움직임 정보를 추정하고, 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보를 결정할 수 있다. 제3 움직임 정보는 참조 번호 930에 대한 움직임 정보를 의미할 수 있다. 프로세서(560)는 하기의 수학식 3에 기반하여 제3 움직임 정보를 결정할 수 있다.
Figure 112018013672653-pat00003
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 제3 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임에 대한 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보를 결정하고, 제3 움직임 정보 및 제4 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 라인 단위로 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다. 도 10에 도시된 동작들은 도 6의 동작 620이 보다 구체적으로 구현된 동작들을 의미할 수 있다.
도 10을 참조하면, 동작 1005에서, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보를 이미지 프레임을 구성하는 복수의 라인들 마다 결정할 수 있다.
동작 1010에서, 프로세서(560)는 제3 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 라인 단위로 수행할 수 있다. 전자 장치(101)는 제3 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 프레임(frame) 단위가 아닌 라인(line) 단위로 수행함으로써 롤링 셔터 왜곡을 보정할 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따라 이미지를 라인(line) 단위로 보정하는 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 11을 참조하면, 이미지 센서(524)가 CMOS 센서이면, 전자 장치(101)는 이미지 프레임(1101)을 획득하는 동안에 가장 윗 라인(line)(1102-0)부터 가장 아랫 라인(1102-M)(M은 1이상의 자연수)까지 순서대로 빛을 읽어나갈(read out) 수 있다. 전자 장치(101)가 빛을 라인 단위로 리드 아웃 하는 동작은 롤링 셔터(rolling shutter) 동작으로 지칭될 수 있다. 피사체로부터 반사되는 빛이 이미지 센서(524)로 들어가는 시점이 라인 마다 상이하므로, 빛의 시간 차이로 인해 이미지 내에서 왜곡이 발생할 수 있다. 본 문서에서, 롤링 셔터 동작에 의해 발생하는 왜곡은 롤링 셔터 왜곡(rolling shutter distortion) 또는 젤로 효과(jello effect)로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 모션 센서를 통해 획득되는 제1 움직임 정보의 빈도는 동일한 시간 동안에 카메라 모듈(520)을 통해 획득되는 이미지 프레임들의 빈도보다 높을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 30ms마다 이미지 프레임(1101)을 획득하고, 10ms마다 제1 움직임 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치(101)가 하나의 이미지 프레임 마다 둘 이상의 제1 움직임 정보를 획득하므로, 전자 장치(101)는 둘 이상의 제1 움직임 정보를 이용하여 이미지 프레임(1101)을 라인 단위로 보정할 수 있다.
참조 번호 1110을 참조하면, 전자 장치(101)는 둘 이상의 제1 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임(1101) 내에서 롤링 셔터 왜곡을 라인 단위로 보정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 둘 이상의 제1 움직임 정보는 이미지 프레임(1101)을 구성하는 라인들(1102-0, 1102-1,...,1102-M)마다 획득될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 라인들(1102-0, 1102-1,...,1102-M) 중 적어도 둘 이상의 라인들에 대한 제1 움직임 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 이미지 프레임(1101)내에서 라인(1102-0)에 대한 제1 움직임 정보와 라인(1102-3)에 대한 제1 움직임 정보만을 획득할 수 있다. 전자 장치(101)는 획득된 두 개의 제1 움직임 정보 및 보간법(interpolation)을 이용함으로써 제1 움직임 정보가 획득되지 않은 나머지 라인들에 대한 제1 움직임 정보를 추정할 수 있다. 전자 장치(101)는 획득된 제1 움직임 정보 및 추정된 제1 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임(1101) 내에서 모든 라인들 별로 제1 움직임 정보를 생성하고, 라인 단위로 롤링 셔터 왜곡을 보정할 수 있다.
참조 번호 1120을 참조하면, 전자 장치(101)는 도 6 또는 도 10의 동작에 의하여 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 복수의 제3 움직임 정보를 라인 단위로 획득함으로써, 롤링 셔터 왜곡 보정 및 DIS 보정을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 이미지 프레임(1101)을 구성하는 라인들(1102-0, 1102-1,...,1102-M)마다 제3 움직임 정보를 획득함으로써 라인 단위로 롤링 셔터 왜곡 보정 및 DIS 보정을 수행할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 라인들(1102-0, 1102-1,...,1102-M) 중 적어도 둘 이상의 라인들에 대한 제3 움직임 정보를 획득하고, 획득된 제3 움직임 정보와 보간법을 이용함으로써 라인 단위 롤링 셔터 왜곡 보정 및 DIS 보정을 수행할 수 있다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보의 빈도에 기반하여 DIS 보정을 적응적으로 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다. 도 12에 도시된 동작들은 전자 장치(101) 또는 프로세서(560)에 의하여 구현될 수 있다.
도 12를 참조하면, 방법 1200의 동작 610에서 프로세서(560)가 모션 센서(540)로부터 제1 움직임 정보를 획득한 이후에, 동작 1205에서, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보가 신뢰할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 수신되는 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 이상인지 여부를 확인할 수 있다. 제1 움직임 정보의 빈도가 제1 임계 값 이상이면, 제1 움직임 정보는 신뢰할 수 있으므로, 프로세서(560)는 동작 1210 및 동작 1215를 구현할 수 있다. 제1 움직임 정보의 빈도가 임계 값 미만이면, 제1 움직임 정보는 신뢰할 수 없으므로, 프로세서(560)는 동작 1220을 구현할 수 있다.
동작 1210에서, 프로세서(560)는 고주파 통과 필터를 이용하여 OIS 보정에 의해 발생하는 제2 움직임 정보를 제1 움직임 정보로부터 추정할 수 있다. 동작 1215에서, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임에 대한 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보를 결정하고, 제3 움직임 정보와 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 제3 움직임 정보에 기반하여 라인 단위로 DIS 보정을 수행할 수 있다.
동작 1220에서, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보 및 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 움직임 정보가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 프로세서(560)는 제4 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(560)가 이미지 프레임 내에서 특징점을 지정된 시간 내에 확인할 수 없거나, 이미지 프레임 내에 반복적인 패턴을 확인하거나, 또는 이미지 프레임이 로컬 모션을 포함하면, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보 또는 제1 움직임 정보와 제4 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
상술한 방법을 통해, 전자 장치(101)는 OIS 움직임에 관한 추정 값의 신뢰도에 따라서 DIS 보정을 적응적으로 수행함으로써, DIS 보정의 성능 열화를 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 광학식 이미지 스태빌라이저(optical image stabilizer)(예: 도 5의 광학식 이미지 스태빌라이저(526))를 포함하는 카메라 모듈(예: 도 5의 카메라 모듈(520)), 모션 센서(예: 도 5의 모션 센서(540)), 및 상기 카메라 모듈 및 모션 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서(예: 도 5의 프로세서(560))를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 카메라 모듈을 통해, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 상기 광학식 이미지 스태빌라이저에 의해 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하고, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 속성 정보는, 상기 이미지 스태빌라이저에 의하여, 상기 렌즈 또는 상기 이미지 센서가 움직이는 각도의 범위를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인(line)들 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제1 라인에 대응하는, 일부 정보를 이용하여, 상기 제1 라인을 보정하고, 및 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제2 라인에 대응하는, 다른 일부 정보를 이용하여, 상기 제2 라인을 보정하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 미만인지 여부를 확인하고, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 이상이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하고, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 미만이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 이미지 프레임 내에서 상기 적어도 하나의 특징점을 지정된 시간 내에 확인할 수 없거나, 상기 이미지 프레임이 반복적인 패턴을 포함하거나, 또는 상기 이미지 프레임이 로컬 모션을 포함하면, 상기 제1 움직임 정보 또는 상기 제1 움직임 정보와 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 모션 센서는, 상기 카메라 모듈에 내장되거나, 상기 카메라 모듈의 외부에 부착되도록 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자 장치의 방법은, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 광학식 이미지 스태빌라이저를 통해 광학식 이미지 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하는 동작, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하는 동작, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하는 동작, 및 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 속성 정보는, 상기 이미지 스태빌라이저에 의하여 상기 렌즈 또는 상기 이미지 센서가 움직이는 각도의 범위를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작은, 상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인들 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작은, 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제1 라인에 대응하는, 일부 정보를 이용하여, 상기 제1 라인을 보정하는 동작, 및 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제2 라인에 대응하는, 다른 일부 정보를 이용하여, 상기 제2 라인을 보정하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 방법은 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 미만인지 여부를 확인하는 동작, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 이상이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작, 및 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 미만이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 방법은 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 방법은 상기 이미지 프레임 내에서 상기 적어도 하나의 특징점을 지정된 시간 내에 확인할 수 없거나, 상기 이미지 프레임이 반복적인 패턴을 포함하거나, 또는 상기 이미지 프레임이 로컬 모션을 포함하면, 상기 제1 움직임 정보 또는 상기 제1 움직임 정보와 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 카메라 모듈(예: 도 2의 카메라 모듈(180))은 렌즈 어셈블리(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210)), 이미지 센서(예: 도 2의 이미지 센서(230)), 상기 카메라 모듈의 흔들림에 대응하여 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서 중 적어도 하나의 움직임을 제어하도록 구성되는 광학식 이미지 스태빌라이저(예: 도 2의 이미지 스태빌라이저(240)), 상기 카메라 모듈의 흔들림을 감지하도록 설정되는 모션 센서(예: 도 5의 모션 센서(540)), 및 상기 렌즈 어셈블리, 상기 이미지 센서, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저 및 상기 모션 센서와 전기적으로 연결되는 이미지 시그널 프로세서(예: 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260))를 포함하고, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 이미지 센서를 통해, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저에 의해 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하고, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 카메라 모듈의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제1 라인에 대응하는, 일부 정보를 이용하여, 상기 제1 라인을 보정하고, 및 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제2 라인에 대응하는, 다른 일부 정보를 이용하여, 상기 제2 라인을 보정하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 미만인지 여부를 확인하고, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 이상이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하고, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 미만이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 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(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))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(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어 하에 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.
일 실시 예에 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 애플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 애플리케이션 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,
    렌즈, 이미지 센서, 및 광학식 이미지 스태빌라이저(optical image stabilizer)를 포함하는 카메라 모듈;
    모션 센서; 및
    상기 카메라 모듈 및 모션 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 카메라 모듈을 통해, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 상기 광학식 이미지 스태빌라이저에 의해 광학식 이미지 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하고,
    상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 전자 장치의 상기 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고,
    상기 제1 움직임 정보를 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보가 반영된 고주파 통과 필터에 입력하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 렌즈 또는 상기 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고,
    상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보를 참조하여 제3 움직임 정보를 결정하고,
    상기 제3 움직임 정보를 이용하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고주파 통과 필터의 필터 계수는,
    상기 이미지 스태빌라이저에 의하여, 상기 렌즈 또는 상기 이미지 센서가 움직이는 각도의 범위를 기반으로 결정되는, 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인(line)들 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 전자 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제1 라인에 대응하는, 일부 정보를 이용하여, 상기 제1 라인을 보정하고, 및
    상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제2 라인에 대응하는, 다른 일부 정보를 이용하여, 상기 제2 라인을 보정하도록 설정된 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 미만인지 여부를 확인하고,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 이상이면, 상기 제3 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하고,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 미만이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 전자 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 전자 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 이미지 프레임 내에서 상기 적어도 하나의 특징점을 지정된 시간 내에 확인할 수 없거나, 상기 이미지 프레임이 반복적인 패턴을 포함하거나, 또는 상기 이미지 프레임이 로컬 모션을 포함하면, 상기 제1 움직임 정보 또는 상기 제1 움직임 정보와 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 모션 센서는,
    상기 카메라 모듈에 내장되거나, 상기 카메라 모듈의 외부에 부착되도록 형성되는, 전자 장치.
  9. 전자 장치의 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 상기 전자 장치의 광학식 이미지 스태빌라이저를 통해 광학식 이미지 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하는 동작;
    상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 전자 장치의 모션 센서를 통해 상기 전자 장치의 상기 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하는 동작;
    상기 제1 움직임 정보를 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보가 반영된 고주파 통과 필터에 입력하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하는 동작;
    상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보를 참조하여 제3 움직임 정보를 결정하는 동작; 및
    상기 제3 움직임 정보를 이용하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 포함하는, 방법.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 9에 있어서,
    상기 고주파 통과 필터의 필터 계수는,
    상기 이미지 스태빌라이저에 의하여 상기 렌즈 또는 상기 이미지 센서가 움직이는 각도의 범위를 기반으로 결정되는, 방법.
  11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 9에 있어서, 상기 제3 움직임 정보를 이용하여 상기 이미지 프레임에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작은,
    상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인들 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 포함하는, 방법.
  12. ◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 11에 있어서, 상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작은,
    상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제1 라인에 대응하는, 일부 정보를 이용하여, 상기 제1 라인을 보정하는 동작; 및
    상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제2 라인에 대응하는, 다른 일부 정보를 이용하여, 상기 제2 라인을 보정하는 동작을 포함하는, 방법.
  13. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 9에 있어서,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 미만인지 여부를 확인하는 동작;
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 이상이면, 상기 제3 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작; 및
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 미만이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 13에 있어서,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 14에 있어서,
    상기 이미지 프레임 내에서 상기 적어도 하나의 특징점을 지정된 시간 내에 확인할 수 없거나, 상기 이미지 프레임이 반복적인 패턴을 포함하거나, 또는 상기 이미지 프레임이 로컬 모션을 포함하면, 상기 제1 움직임 정보 또는 상기 제1 움직임 정보와 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  16. 카메라 모듈에 있어서,
    렌즈 어셈블리;
    이미지 센서;
    상기 카메라 모듈의 흔들림에 대응하여 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서 중 적어도 하나의 움직임을 제어하도록 구성되는 광학식 이미지 스태빌라이저;
    상기 카메라 모듈의 흔들림을 감지하도록 설정되는 모션 센서; 및
    상기 렌즈 어셈블리, 상기 이미지 센서, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저 및 상기 모션 센서와 전기적으로 연결되는 이미지 시그널 프로세서를 포함하고,
    상기 이미지 시그널 프로세서는,
    상기 이미지 센서를 통해, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저에 의해 광학식 이미지 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하고,
    상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 카메라 모듈의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고,
    상기 제1 움직임 정보를 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보가 반영된 고주파 통과 필터에 입력하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 렌즈 어셈블리 또는 상기 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고,
    상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보를 참조하여 제3 움직임 정보를 결정하고,
    상기 제3 움직임 정보를 이용하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 카메라 모듈.
  17. ◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 16에 있어서, 상기 이미지 시그널 프로세서는,
    상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 카메라 모듈.
  18. ◈청구항 18은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 17에 있어서, 상기 이미지 시그널 프로세서는,
    상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제1 라인에 대응하는, 일부 정보를 이용하여, 상기 제1 라인을 보정하고, 및
    상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제2 라인에 대응하는, 다른 일부 정보를 이용하여, 상기 제2 라인을 보정하도록 설정되는, 카메라 모듈.
  19. ◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 16에 있어서, 상기 이미지 시그널 프로세서는,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 미만인지 여부를 확인하고,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 이상이면, 상기 제3 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하고,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 미만이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 카메라 모듈.
  20. ◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    청구항 19에 있어서, 상기 이미지 시그널 프로세서는,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 카메라 모듈.
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