KR20070102878A - 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법 - Google Patents

영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 영상 처리장치의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기능키를 이용하여 임의의 영역을 설정하고, 설정된 영역 내에서 다양한 영상 처리를 수행할 수 있도록 하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법에 관한 것이다. 발명은 영상을 촬영하여 저장 및 디스플레이 하는 디지털 영상 처리 장치의 동작 방법으로서, 임의의 영역설정을 위한 윈도우를 디스플레이 하고, 임의의 기능키 입력신호에 의해 윈도우의 크기 및 위치를 조정하고 저장하며, 영상에 대한 제1 셔터신호가 입력되면, 윈도우 내의 영상 데이터에 대한 노출 및 포커스를 조정한 후 노출 및 포커스 조정이 완료되면 제2 셔터 신호를 입력하여 영상을 촬영 및 저장하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법을 제공한다.

Description

영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법{Method for processing digital image according to area setting up}
도 1a 내지 도 1c는 종래의 영역선택을 설명하기 위해 디지털 영상 처리 장치로서 디지털 카메라의 뒤쪽 외형을 보여주는 배면도 이다.
도 2는 디지털 카메라의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리를 설명하기 위해 디지털 카메라의 뒤쪽 외형을 보여주는 배면도 이다.
도 4는 본 발명에 따른 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
본 발명은 디지털 영상 처리장치의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기능키를 이용하여 임의의 영역을 설정하고, 설정된 영역 내에서 다양한 영상 처리를 수행할 수 있도록 하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법에 관한 것이다.
디지털 카메라, 휴대형 무선 통신 단말기, MP3와 같은 디지털 정보 가전 제 품의 주요 소비 계층이 극소수의 전문가로부터 일반 대중으로 확산되면서 소비 계층의 연령과 이용 분야가 확대되고 있다.
AF(auto focus) 또는 AE(auto exposure)를 행하기 위해서는 정해진 영역에서 AE나 AF에 필요한 데이터를 추출한다. 이때 영역의 선택은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 이미 정해진 영역 또는 Spot/Multi 선택 등 선택할 수 있는 영역이 제한되어 있고, 촬영 전에 메뉴→영역 선택 메뉴→영역 선택 등의 복잡한 과정을 거친다.
도 1a는 AF/AE 영역의 선택에 있어서 화면을 이미 정해진 복수의 영역으로 분할하고, 소정 영역을 선택하여 AF/AE 처리를 수행한 후 촬영을 진행한다.
보다 발전된 방법으로 도 1b에 도시된 바와 같이 화면을 여러 부분으로 분할한 후 각 부분별 정보를 기초로 중앙부를 중심으로 연산하는 멀티(multi) 방법과, 화면 중앙부의 사각형에서 보여지는 영역만을 연산하는 스팟(spot) 방법이 있다.
이와 같은 경우, 상기에 개시된 바와 같이 복잡한 과정을 거치기에 영역의 선택을 중심에만 맞추어 사용자가 원하는 노출이 된 경우 AE 잠금 버튼을 입력하여 노출을 맞춘 후 포커싱을 원하는 영역에 카메라를 이동시켜 초점을 맞추고 그 다음에 원하는 구도로 카메라를 이동시켜 촬영을 시작한다.
또한 도 1c와 같이 터치 패드를 사용하여 AE/AF를 수행하는 경우, 간편하기는 하지만, 반드시 터치 패드 LCD를 사용해야 하는 문제점이 있다.
이와 같이 종래 디지털 영상 처리 장치에서는 AF 또는 AE 영역을 선택함에 있어서 제한을 두었고, 설정된 영역에서 다른 영역으로 이동함에 있어서 다른 버튼 을 조작하여 복잡한 과정을 거침으로써 영역 설정에 어려움이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 디지털 영상 처리 장치에 구비된 조이스틱 또는 4방향 키 버튼을 이용하여 영역 선택 및 이동을 자유롭게 하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 영상을 촬영하여 저장 및 디스플레이 하는 디지털 영상 처리 장치의 동작 방법으로서, (a) 임의의 영역설정을 위한 윈도우를 디스플레이 하는 단계; (b) 임의의 기능키 입력신호에 의해 상기 윈도우의 크기 및 위치를 조정하고 저장하는 단계; (c) 상기 영상에 대한 제1 셔터신호가 입력되면, 상기 윈도우 내의 영상 데이터에 대한 노출 및 포커스를 조정하는 단계; 및 (d) 상기 노출 및 포커스 조정이 완료되면 제2 셔터 신호를 입력하여 상기 영상을 촬영 및 저장하는 단계를 포함하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 윈도우의 크기 및 위치는 조이스틱 또는 방향키에 의해 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 윈도우 내의 영상 데이터에 대한 노출 또는 포커스는 임의의 값으로 재 조정이 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면은 영상을 촬영하여 저장 및 디스플레이 하는 디지털 영상 처리 장치의 동작 방법으로서, (a) 임의의 영역설정을 위한 윈도우를 디스플레이 하는 단계; (b) 임의의 기능키 입력신호에 의해 상기 윈도우의 크기 및 위치를 조정하고 저장하는 단계; 및 (c) 상기 영상의 크기를 조정하는 줌 신호가 입력되면, 상기 윈도우 내의 영상 데이터를 확대 또는 축소하는 단계를 포함하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 윈도우의 크기 및 위치는 조이스틱 또는 방향키에 의해 조정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 줌 신호는 상기 조이스틱 또는 방향키에 의해 입력되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1에서 셔터 릴리즈 버튼(21)은 정해진 시간 동안 CCD나 필름을 빛에 노출시키기 위해 열리고 닫히며, 조리개(미도시)와 연동하여 피사체를 적정하게 노출시켜 CCD에 영상을 기록한다.
뷰 파인더의 접안렌즈부(23)는 촬영할 피사체를 보고 구도를 설정하기 위한 카메라의 작은 창이다.
4 방향키 버튼(25) 및 조이스틱(27)은 디지털 카메라 동작에 관한 각종 메뉴를 실행시키기 위해 입력하는 키로 특히, 노출을 제어할 수 있는 노출영역을 활성화 또는 선택하거나 노출영역을 이동시킬 때 입력하는 버튼이다.
광각-줌 버튼(31w) 또는 망원-줌 버튼(31t)은 입력에 따라 화각이 넓어지거나, 화각이 좁아지는데, 특히, 선택된 노출영역의 크기를 변경시키고자 할 때 입력한다. 광각-줌 버튼(31w)이 입력되면, 선택된 노출영역의 크기가 작아지고, 망원-줌 버튼(31t)이 입력되면, 선택된 노출영역의 크기가 커진다.
도 2는 디지털 카메라의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
렌즈부와 필터부를 포함한 광학계(OPS)는 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리한다. 광학계(OPS)의 렌즈부는 줌 렌즈, 포커스 렌즈 및 보상 렌즈를 포함한다.
사용자가 사용자 입력부(INP)에 포함된 광각(wide angle)-줌 버튼(31w) 또는 망원(telephoto)-줌 버튼(31t)을 누르면, 이에 상응하는 신호가 마이크로 제어기(512)에 입력된다. 이에 따라, 마이크로 제어기(512)가 렌즈 구동부(510)를 제어함에 따라, 줌 모터(MZ)가 구동되어 줌 렌즈가 이동된다. 즉, 광각(wide angle)-줌 버튼(31w)이 눌려지면 줌 렌즈의 초점 길이(focal length)가 짧아져서 화각이 넓어지고, 망원(telephoto)-줌 버튼(31t)이 눌려지면 줌 렌즈의 초점 길이가 길어져서 화각이 좁아진다. 여기서, 줌 렌즈의 위치가 설정된 상태에서 포커스 렌즈의 위치가 조정되므로, 화각은 포커스 렌즈의 위치에 대하여 거의 영향을 받지 않는다.
한편, 자동 초점 모드에 있어서, 디지털 신호 처리기(507) 안에 내장된 주 제어기가 마이크로 제어기(512)를 통하여 렌즈 구동부(510)를 제어함에 의하여 포커스 모터(MF)가 구동된다. 이에 따라 포커스 렌즈가 맨 앞쪽에서 맨 뒤쪽으로 이동되며, 이 과정에서 화상 신호의 고주파 성분이 가장 많아지는 포커스 렌즈의 위치 예를 들어, 포커스 모터(MF)의 구동 스텝 수가 설정된다.
보상 렌즈는 전체적인 굴절률을 보상하는 역할을 하므로 별도로 구동되지 않는다. 참조 부호 MA는 조리개(aperture, 도시 되지 않음)를 구동하기 위한 모터를 가리킨다.
광학계(OPS)의 필터부에 있어서, 광학적 저역 통과필터(Optical Low Pass Filter)는 고주파 성분의 광학적 노이즈를 제거한다. 적외선 차단 필터(Infra-Red cut Filter)는 입사되는 빛의 적외선 성분을 차단한다.
CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS (Complementary Metal-Oxide- Semiconductor)의 광전 변환부(OEC)는 광학계(OPS)로부터의 빛을 전기적 아날로그 신호로 변환시킨다. 여기서, 디지털 신호 처리기(507)는 타이밍 회로(502)를 제어하여 광전 변환부(OEC)와 아날로그-디지털 변환부(501)의 동작을 제어한다. 아날로그-디지털 변환부로서의 CDS-ADC(Correlation Double Sampler and Analog-to-Digital Converter) 소자(501)는, 광전 변환부(OEC)로부터의 아날로그 신호를 처리하여, 그 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정한 후, 디지털 신호로 변환시킨다.
실시간 클럭(503)은 디지털 신호 처리기(507)에 시간 정보를 제공한다. 디지털 신호 처리기(507)는 CDS-ADC 소자(501)로부터의 디지털 신호를 처리하여 휘도 및 색도 신호로 분류된 디지털 화상 신호를 발생시킨다.
디지털 신호 처리기(507)에 내장된 주 제어기의 제어에 따라 마이크로 제어기(512)에 의하여 구동 되는 발광부(LAMP)에는, 도시 되지는 않았으나 셀프-타이머 램프, 자동-초점 램프, 모드 지시 램프 및 플래시 대기 램프가 포함된다. 사용자 입력부(INP)에는, 셔터 릴리즈 버튼(11), 기능 버튼들(21), 광각-줌 버튼(25w) 및 망원-줌 버튼(25t) 등을 포함한다.
DRAM(Dynamic Random Access Memory, 504)에는 디지털 신호 처리기(507)로부 터의 디지털 화상 신호가 일시 저장된다. EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory, 505)에는 디지털 신호 처리기(507)의 동작에 필요한 알고리즘 및 설정 데이터가 저장된다. 특히 EEPROM(506)에는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리를 위한 알고리즘 및 설정 데이터가 저장된다. 메모리 카드 인터페이스(506)에서는 사용자의 메모리 카드가 착탈된다.
디지털 신호 처리기(507)로부터의 디지털 화상 신호는 LCD 구동부(514)에 입력되고, 이로 인하여 컬러 LCD 패널(29)에 화상이 디스플레이 된다.
한편, 디지털 신호 처리기(507)로부터의 디지털 화상 신호는, USB(Universal Serial Bus) 접속부(31a) 또는 RS232C 인터페이스(508)와 그 접속부(31b)를 통하여 직렬 통신으로써 전송될 수 있고, 비데오 필터(509) 및 비데오 출력부(31c)를 통하여 비데오 신호로서 전송될 수 있다. 여기서, 디지털 신호 처리기(507)는 그 내부에 마이크로 제어기를 내장하고 있다.
오디오 처리기(513)는, 마이크로폰(MIC)으로부터의 음성 신호를 디지털 신호 처리기(507) 또는 스피커(SP)로 출력하고, 디지털 신호 처리기(507)로부터의 오디오 신호를 스피커(SP)로 출력한다.
본 발명에 따른 배율 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법은 도 3에 도시된 바와 같은 디지털 영상 처리장치를 위한 제어장치의 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 제어방법의 주 알고리즘은 제어장치 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 디지털 신호 처리기(507) 또는 마이크로 제어기(512)의 내부에서 수행될 수 있다.
이러한 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
사용자가 촬영 동작을 실행할 경우에 AF/AE를 위한 데이터는 광전 변환부(OEC)에서 읽혀진 전체 영상에서 디지털 카메라의 개발자가 지정한 영역의 데이터 만을 추출하여 촬영 동작을 수행한다. 이 동작을 수행함에 있어서 적용 능한 4 방향키 버튼(25)과 조이스틱(27)을 이용하면 보다 편리하게 원하는 AF와 AE영역을 선택할 수 있다.
영역 선택을 위해, 먼저 사용자는 뷰 파인더의 접안렌즈부(23)를 통하여 촬영할 영상을 보고 구도를 설정한다(301단계).
원하는 구도가 설정되면, 영역 설정 메뉴를 불러온다(303단계). 4 방향 기능키(25) 또는 조이스틱(27)이 입력되어 영역 설정 메뉴가 선택되면, 디지털 신호 처리기(507)는 EEPROM(506)을 액세스 하여 영역 설정 알고리즘 및 설정 데이터를 로드하여 실행한다.
영역 설정 메뉴가 선택되면, 컬러 LCD 패널(29)에는 도 4에 도시된 바와 같이 윈도우(33)가 디스플레이 된다(305단계).
윈도우(33)가 디스플레이 되면, 4 방향 기능키(25) 또는 조이스틱(27)으로 원하는 영역을 설정한다(307단계). 4 방향 기능키(25) 또는 조이스틱(27)으로 윈도우(33)의 크기 및 위치를 조정한다. 디지털 신호 처리기(507)에는 윈도우(33)의 영역 데이터를 저장하는 레지스터(미도시)가 구비되어 있다. 디지털 신호 처리기(507)는 입력된 4 방향 기능키(25) 또는 조이스틱(27) 신호를 수신하여, 레지스 터를 제어하여 윈도우(33)의 크기 및 위치를 조정할 수 있다. 디지털 신호 처리기(407)의 레지스터 제어는 약간의 제약(크기 및 조정 가능 범위의 제한)이 있기는 하지만, 4 방향 기능키(25) 또는 조이스틱(27)으로 어느 정도 레지스터의 영역을 연속적으로 움직임으로써, 윈도우(33)의 크기 및 위치를 조정할 수 있다.
4 방향 기능키(25) 또는 조이스틱(27)에 의해 윈도우(33)의 크기 및 위치 조정이 완료되면, 셔터(21)를 반셔터 상태로 전환한다(309단계). 디지털 카메라의 셔터(21)는 단순히 철컥 눌러지는 것이 아니라 2단계의 구조로 되어 있다. 셔터(21)를 살며시 눌러보면 약간 저항감이 있어서 2단계로 눌러진다.
이렇게 2단계로 눌러지는 셔터(21)를 반셔터인 제1 셔터 신호상태로 전환하면, 디지털 신호 처리기(507)는 상기에서 조정된 윈도우(33) 내에서 AE 및 AF 조정의 수행을 제어한다(311단계).
자동 노출 조정은 윈도우(33) 영상의 밝기를 카메라가 판단하여 자동적으로 노출을 정해 주는 기능으로, CCD 감도(ISO), 조리개 값, 셔터 속도를 모두 고려해서 결정되며 "노출값"은 ISO 100, f/2.4, 1/100과 같이 표시하게 된다.
자동 초점 조정은 렌즈를 통해 보이는 영상의 어떤 면, 즉 윈도우(33) 내의 초점센서가 놓여지는 면에 존재하는 휘도의 차이 내지 콘트라스트의 차이가 최대가 되는 지점을 초점이 맞는 부분으로 가정하고 그 휘도의 차이를 계산한 다음 이를 거리를 역 추정하여 초점을 조정한다.
이와 같이 AE/AF가 원하는 임의의 값으로 조정되었는지 판단하여(313단계), 상기 윈도우(33) 내의 AE 또는 AF를 재조정한다(415단계). 노출을 재 조정하기 위 해, 조리개 값 및 셔터 속도를 조정하여 수동으로 노출을 조정할 수 있다. 또한 포커스를 재 조정하기 위해, 사용자는 수동 초점 조정 방법을 이용할 수 있다. 수동 초점(manual focus) 메뉴를 불러와서, 4 방향 기능키(25) 또는 조이스틱(27)을 입력하여 수동으로 초점을 조정할 수 있다.
AE/AF가 원하는 임의의 값으로 조정된 경우, 완전셔터인 제2 셔터 신호를 입력하고, 디지털 신호 처리기(507)는 제2 셔터 신호를 수신하여 영상을 촬영하여 저장한다(317단계).
이밖에, 설정된 윈도우(33) 내의 영상을 확대 또는 축소할 수 있다. 설정된 윈도우 내에서 4 방향 기능키(25) 또는 조이스틱(27)을 입력하면, 윈도우(33) 내의 영상이 줌-인 되거나 줌-아웃 된다. 윈도우(33) 내의 영상에 대한 줌-인 또는 줌-아웃 처리는 디지털 신호 처리기(507) 내의 스케일러(미도시)에서 수행된다. 스케일러는 줌-인 동작 실행을 위해 윈도우(33) 내의 영상을 축소되도록 스케일링하고, 줌-아웃 동작 실행을 위해 윈도우(33) 내의 영상을 주변 영상과 비교하여 확대되도록 스케일링한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 디지털 영상 처리 장치에 구비된 조이스틱 또는 4방향 키 버튼을 이용하여 영역 선택 및 이동을 자유롭게 하여 영상 처리를 수행함으로써, 간단하고 편리하게 촬영을 수행할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본 질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 영상을 촬영하여 저장 및 디스플레이 하는 디지털 영상 처리 장치의 동작 방법으로서,
    (a) 임의의 영역설정을 위한 윈도우를 디스플레이 하는 단계;
    (b) 임의의 기능키 입력신호에 의해 상기 윈도우의 크기 및 위치를 조정하고 저장하는 단계;
    (c) 상기 영상에 대한 제1 셔터신호가 입력되면, 상기 윈도우 내의 영상 데이터에 대한 노출 및 포커스를 조정하는 단계; 및
    (d) 상기 노출 및 포커스 조정이 완료되면 제2 셔터 신호를 입력하여 상기 영상을 촬영 및 저장하는 단계를 포함하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 윈도우의 크기 및 위치는 조이스틱 또는 방향키에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 윈도우 내의 영상 데이터에 대한 노출 또는 포커스는 임의의 값으로 재 조정이 가능한 것을 특징으로 하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법.
  4. 영상을 촬영하여 저장 및 디스플레이 하는 디지털 영상 처리 장치의 동작 방법으로서,
    (a) 임의의 영역설정을 위한 윈도우를 디스플레이 하는 단계;
    (b) 임의의 기능키 입력신호에 의해 상기 윈도우의 크기 및 위치를 조정하고 저장하는 단계; 및
    (c) 상기 영상의 크기를 조정하는 줌 신호가 입력되면, 상기 윈도우 내의 영상 데이터를 확대 또는 축소하는 단계를 포함하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 윈도우의 크기 및 위치는 조이스틱 또는 방향키에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 줌 신호는 상기 조이스틱 또는 방향키에 의해 입력되는 것을 특징으로 하는 영역 설정에 의한 디지털 영상 처리 방법.
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