KR20070119221A - 디지털 영상 처리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 영상 처리 장치의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일한 피사체에 대하여 복수 촬영을 수행하고, 복수 촬영된 이미지들을 동시에 디스플레이 하여 사용자로 하여금 원하는 영상을 선택하고 저장할 수 있도록 하는 디지털 영상 처리 방법에 관한 것이다. 디지털 영상 처리 방법은 동일 피사체에 대하여 일 회의 셔터 입력으로 손 떨림 보정 촬영 및 플래시 발광 촬영을 수행하고, 손 떨림 보정 촬영된 제1 이미지 및 플래시 발광 촬영된 제2 이미지를 축소하여 동시에 디스플레이 한 후 선택된 제1 이미지 또는 제 2 이미지 또는 제1 및 제2 이미지를 저장하는 것을 특징으로 한다.

Description

디지털 영상 처리 방법{Method for processing digital image}

도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리 장치의 블록도 이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 관한 디지털 영상 처리 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

도 3은 도 2의 동작으로 디스플레이부에 동시에 디스플레이 되는 제1 및 제2 이미지를 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 관한 디지털 영상 처리 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

본 발명은 디지털 영상 처리 장치의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일한 피사체에 대하여 복수 촬영을 수행하고, 복수 촬영된 이미지들을 동시에 디스플레이 하여 사용자로 하여금 원하는 영상을 선택하고 저장할 수 있도록 하는 디지털 영상 처리 방법에 관한 것이다.

촬영자가 디지털 영상 처리 장치를 손으로 들고 촬영한 영상은 상하좌우로 작은 떨림 즉, 손 떨림이 발생한다. 더욱이 저 조도에서 피사체를 촬영하게 되면 손 떨림이 더 심해진다. 최근에는 디지털 영상 처리 장치가 고배율화, 고화소화 되어가고 있기 때문에 이전에 비해 손 떨림이 더 심해지고, 이동 중의 촬영이 많아지면서 이러한 손 떨림에 관한 문제의 해결이 깨끗한 영상을 얻는데 중요한 요소로 자리잡게 되었다.

이러한 손 떨림을 해결하기 위해, 플래시 발광 촬영을 수행하거나, 전자식 손 떨림 보정 방법 또는 광학식 손 떨림 보정 방법을 이용하고 있다.

사용자는 상기 방법 중 어느 하나만을 선택하여 촬영하여야 하기 때문에 다른 방법을 선택하여 촬영한 경우의 이미지들은 포기해야만 했다. 또는 각각 다른 방법으로 촬영을 하여 이미지를 저장한 후 저장된 이미지들을 디스플레이 하여 원하지 않는 이미지를 삭제하는 방법을 사용했다. 그러나, 각각 다른 방법으로 촬영을 하여 이미지를 저장하는 경우에는, 각각의 이미지 처리 시간에 따른 시간차가 발생하여 동일한 장면을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 동일한 피사체에 대하여 손 떨림 보정 촬영 및 플래시 촬영을 거의 동시에 수행하고, 촬영된 복수의 이미지들을 동시에 디스플레이 하여 선택된 이미지를 저장할 수 있도록 하는 디지털 영상 처리 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제는 손 떨림 보정 촬영 시에 동일한 피사체에 대하여 짧은 노출 촬영 및 긴 노출 촬영을 거의 동시에 수행하고, 촬영된 복수의 이미지들을 동시에 디스플레이 하여 선택된 이미지를 저장할 수 있 도록 하는 디지털 영상 처리 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 상기 기술적인 과제를 해결하기 위한 디지털 영상 처리 방법은 (a) 동일 피사체에 대하여 일 회의 셔터 입력으로 손 떨림 보정 촬영 및 플래시 발광 촬영을 수행하는 단계; (b) 상기 손 떨림 보정 촬영된 제1 이미지 및 상기 플래시 발광 촬영된 제2 이미지를 축소하여 동시에 디스플레이 하는 단계; 및 (c) 선택된 제1 이미지 또는 제 2 이미지 또는 제1 및 제2 이미지를 저장하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 손 떨림 보정 촬영은 상기 피사체에 대하여, 짧은 노출 촬영 및 긴 노출 촬영을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 이미지는 상기 짧은 노출 촬영 및 긴 노출 촬영에 의한 이미지들을 합성하여 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 손 떨림 보정 촬영된 제1 이미지, 상기 플래시 발광 촬영된 제2 이미지 및 상기 긴 노출 촬영에 의한 제3 이미지를 디스플레이 하고, 상기 제1 내지 제3 이미지들 중 선택된 임의의 이미지를 저장하는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 이루고자 하는 상기 다른 기술적인 과제를 해결하기 위한 디지털 영상 처리 방법은 (a) 동일 피사체에 대하여 일 회의 셔터 입력으로 긴 노출 촬영 및 짧은 노출 촬영을 수행하는 단계; (b) 상기 긴 노출 촬영에 의해 생성된 제1 이미지를 저장하는 단계; (c) 상기 제1 이미지 및 상기 짧은 노출에 의해 촬영된 이 미지를 합성하여 손 떨림 보정된 제2 이미지를 생성하는 단계; (d) 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 축소하여 동시에 디스플레이 하는 단계; 및 (e) 선택된 제1 이미지 또는 제 2 이미지 또는 제1 및 제2 이미지를 저장하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 긴 노출 촬영 및 짧은 노출 촬영은 셔터 스피드 또는/및 조리개 값에 의해 설정되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리 장치의 블록도로서, 셔터 입력부(100), 플래시(115), 렌즈부(120), 조리개(125), CCD(Charge Coupled Device)(130), ADC(135), 영상 처리부(140), 저장부(145), 디스플레이부(150) 및 제어부(155)를 포함한다.

셔터(100)는 조리개(125)와 함께 노광하는 빛의 양을 조절하는 기구이다. 셔터는 단순한 광량조절의 기능만이 있는 것이 아니라 창조적 표현도구로도 매우 중요한 역할을 수행하고 있다. 스포츠사진은 물론 예술작품사진에서도 빠른 셔터와 느린 셔터의 이미지 재현은 색다른 분위기를 창출한다.

플래시(115)는 피사체 촬영 시에 빛이 충분하지 못할 경우 빛을 보정해 주기 위해 사용되며, 제어부(155)의 제어 하에 자동 또는 수동으로 플래시 발광을 수행할 수 있다.

렌즈부(120)는 외부 광원으로부터 빛을 받아 영상을 처리한다. 이 때, 조리개(125)는 개폐 정도에 따라 입사되는 빛의 양(광량)을 조절한다. 조리개(125)의 개폐 정도는 제어부(155)에 의해 제어된다.

CCD(130)는 렌즈부(120)를 통하여 입력되는 광량을 축적하고 그 축적된 광량에 따라 렌즈부(120)에서 촬상된 영상을 수직 동기신호에 맞추어 출력한다. 디지털 영상 처리 장치의 영상 획득은 피사체로부터 반사되어 나오는 빛을 전기적인 신호로 변환시켜 주는 CCD(130)에 의해 이루어진다. CCD(130)를 이용하여 컬러 영상을 얻기 위해서는 컬러 필터를 필요로 하며, 대부분 CFA(Color filter array) 라는 필터(미도시)를 채용하고 있다. CFA는 한 픽셀마다 한 가지 컬러를 나타내는 빛만을 통과시키며 규칙적으로 배열된 구조를 가지고 있으며, 배열 구조에 따라 여러 가지 형태를 가지고 있다.

ADC(135)는 CCD(130)로부터 출력되는 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환한다.

영상 처리부(140)는 디지털 변환된 영상신호를 디스플레이 가능하도록 신호처리 한다. 영상 처리부(140)의 상세한 동작에 대해 다음에 설명하도록 한다.

CCD(120) 및 CFA 필터에 사용되는 소자는 온도의 변화에 민감하여 그 변화되는 온도에 따라 암전류를 발생하며, 이는 영상신호에 원하지 않는 블랙레벨(Black level)이 포함된다. 따라서, 영상 처리부(140)는 이와 같이 암전류에 의해 발생된 블랙레벨을 제거한다.

영상 처리부(140)는 또한 감마 보정을 수행한다. 인간의 시각은 베버의 법칙(Weber's law)에 따라 밝기에 대해 비선형적으로 반응하기 때문에, 한정된 비트 심도(Bit depth)가 주어졌을 때, 선형적으로 빛의 밝기를 기록하면 포스터리제이 션(Posterization)이 발생한다. 따라서, 주어진 비트 심도 하에서 최대한의 화질을 보여주기 위해서는 비선형 함수를 사용하여 부호화해야 한다. 이와 같이, 인간 시각의 비선형성에 맞추어 정보를 부호화 하는 것을 감마 보정이라고 한다. 영상 처리부(140)의 감마 보정은 감마커브에 의해 입력되는 영상신호를 감마 보정하여 출력하는데, 예를 들어, 12 비트 영상신호의 입력 휘도레벨을 8비트 휘도레벨로 보정하여 출력한다.

영상 처리부(140)는 감마 보정된 소정 데이터의 RGRG라인 및 GBGB 라인으로 구현된 베이어 패턴을 RGB 라인으로 보간하는 CFA 보간을 수행한다. 영상 처리부(140)의 CFA 보간은 R 또는 B 채널값만 존재하는 화소들에서 G 채널을 먼저 복원한 후, B 채널, R 채널 순서로 또는 R 채널, B 채널 순서로 비어있는 값들을 채워 R, G, B 세 개의 채널을 복원한다.

영상 처리부(140)는 보간된 RGB 신호를 YUV 신호로 변환하고, 고 대역 필터에 의해 Y 신호를 필터링하여 영상을 뚜렷하게 처리하는 에지 보상과, 표준 컬러 좌표계를 이용하여 U, V 신호의 컬러값을 정정하는 컬러 정정을 수행하며, 이들의 노이즈를 제거한다.

영상 처리부(140)는 노이즈가 제거된 Y, U, V 신호를 압축 및 신호 처리하여 JPEG 파일을 생성하고, 생성된 JPEG 파일은 디스플레이(150)에 디스플레이 되고, 사용자 선택에 의해 저장부(145)에 저장된다.

이와 같은 영상 처리부(140)의 모든 동작은 제어부(155)의 제어 하에 동작한다.

상기 도 1에 도시된 디지털 영상 처리 장치와 연계하여, 동일한 피사체에 대하여 손 떨림 보정 촬영 및 플래시 촬영을 거의 동시에 수행하거나, 손 떨림 보정 촬영 시에 동일한 피사체에 대하여 짧은 노출 촬영 및 긴 노출 촬영을 거의 동시에 수행한 후 복수의 이미지들을 동시에 디스플레이 하여 선택된 이미지를 저장할 수 있는 본원발명의 디지털 영상 처리 방법을 수행하기 위한 제어부(155)의 동작을 다음에 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 관한 디지털 영상 처리 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.

동일한 피사체에 대하여 셔터(100)를 일 회 입력하여 복수 촬영을 수행하기 위해서는 해당 메뉴인 동시 촬영 메뉴를 선택한다(200단계).

동시 촬영 메뉴는 디지털 영상 처리 장치 외부에 버튼 또는 다이얼 형식으로 구비될 수 있으며, 또는 메뉴 버튼을 입력하여 디스플레이부(150)에 표시되는 텍스트 메뉴를 선택하여 설정할 수 있다.

동시 촬영 메뉴 선택 신호를 수신한 제어부(155)는 디지털 영상 처리 장치를 해당 모드로 전환하고, 셔터(100) 입력 신호가 수신될 때까지 대기한다.

이어서, 사용자에 의해 셔터(100)가 입력되면, 제어부(155)는 동일 피사체에 대하여 손 떨림 보정 촬영 및 플래시 발광 촬영을 수행한다(205단계).

일 회의 셔터(100) 입력 신호에 의해 제어부(155)는 손 떨림 보정 촬영 및 플래시 발광 촬영을 거의 동시에 수행한다. 손 떨림 보정 촬영에 대하여, 제어부(155)는 짧은 노출 촬영 및 긴 노출 촬영을 수행한다. 여기서 짧은 노출 촬영 은 짧은 시간 동안 노출을 주어 피사체를 촬영하는 것으로, 셔터 스피드 또는 조리개값을 작게 설정하여 촬영하는, 예를 들어 셔터 스피드를 1/250초 이상으로 하여 촬영하거나 조리개 값을 f1.2-f2.8로 설정하여 촬영을 수행하는 경우를 나타낸다. 긴 노출 촬영은 긴 시간동안 노출을 주어 피사체를 촬영하는 것으로, 셔터 스피트 또는 조리개값을 크게 설정하여 촬영하는, 예를 들어 셔터 스피드를 1/30초-1/125초 사이에서 촬영하거나 조리개 값을 f4-8로 설정하여 촬영을 수행하는 경우를 나타낸다. 플래시 발광 촬영은 제어부(155)가 플래시(115)를 동작시켜 피사체에 빛을 보정하여 촬영하며, 이는 플래시를 동작시켜 긴 노출 촬영을 수행하는 것과 동일하다. 이와 같이 일 회의 셔터(100) 입력으로 제어부(155)는 세 번의 촬영 동작을 수행하게 된다.

제어부(155)는 상기의 손 떨림 보정 촬영에 의해 생성된 제1 이미지 및 플래시 발광 촬영으로 생성된 제2 이미지에 대하여 영상 처리부(140)로 하여금 영상 처리 하도록 제어한다(210단계).

영상 처리부(140)는 제어부(155)의 제어 하에, 손 떨림 보정 촬영에 의한 제1 이미지를 다음과 같이 생성한다. 영상 처리부(140)는 짧은 노출 촬영으로 얻어진 이미지로부터 에지 성분을 추출하고, 긴 노출 촬영으로 얻어진 이미지의 컬러 성분을 추출한 후 이 둘을 합성하여 손 떨림 보정 촬영된 제1 이미지를 생성한다. 영상 처리부(140)는 상기 제1 이미지 및 제2 이미지에 대하여, 상기에서 제시한 바와 같은 영상 처리 동작을 수행하고, 디스플레이부(215)에 동시 디스플레이 되도록 축소하는 동작을 수행한다.

이미지 축소가 완료되면, 제어부(155)는 축소된 제1 이미지 및 제2 이미지를 디스플레이부(150)에 동시에 디스플레이 한다(215단계).

도 3에 디스플레이부(150)에 동시에 디스플레이된 제1 이미지 및 제2 이미지를 보여준다. 도 3a는 손 떨림이 보정 촬영에 의해 생성된 제1 이미지를, 도 3b는 플래시 발광 촬영에 의해 생성된 제2 이미지를 나타낸다.

디스플레이된 제1 및 제2 이미지 중 선택된 이미지를 저장부(145)에 저장한다(220단계).

사용자 선택에 의해 제어부(155)는 제1 이미지 및 제2 이미지를 동시에 저장부(145)에 저장하거나, 어느 한 이미지만을 저장부(145)에 저장할 수 있으며, 선택되지 않은 이미지는 삭제된다.

다른 실시 예로, 디스플레이부(150)에는 세 개의 이미지가 동시에 디스플레이 될 수도 있다. 짧은 노출 및 긴 노출 촬영으로 합성되는 손 떨림 보정 촬영에 의해 생성된 제1 이미지, 플래시 발광 촬영에 의해 생성된 제2 이미지 및 흔히 일반 촬영이라고 일컫는 상기 긴 노출 촬영에 의해 생성되는 제3 이미지가 동시에 디스플레이 되고, 선택된 이미지가 저장부(145)에 저장될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 관한 디지털 영상 처리 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다. 도 3은 손 떨림 보정 촬영과 플래시 발광 촬영 시에 복수의 이미지를 디스플레이 하여 사용자로 하여금 원하는 이미지를 선택하도록 하는 반면, 도 4는 손 떨림 보정 촬영 시에 복수의 이미지를 디스플레이 하여 사용자로 하여금 원하는 이미지를 선택하도록 하는데 있다. 도 4 설명 시에 상기에서 언급된 동일한 내용은 생략하고 설명하기로 한다.

먼저, 동일한 피사체에 대하여 셔터(100)를 일 회 입력하여 복수 촬영을 수행하기 위해 해당 메뉴인 손 떨림 보정 촬영 메뉴를 선택한다(400단계).

손 떨림 보정 촬영 메뉴 선택 신호를 수신한 제어부(155)는 디지털 영상 처리 장치를 해당 모드로 전환하고, 셔터(100) 입력 신호가 수신할 때까지 대기한다.

이어서, 사용자에 의해 셔터(100)가 입력되면, 제어부(155)는 동일 피사체에 대하여 손 떨림 보정 촬영을 수행한다(405단계).

여기서, 손 떨림 보정 촬영은 상기에서 언급한 바와 같이 짧은 노출 촬영 및 긴 노출 촬영을 의미한다. 제어부(155)는 일 회의 셔터 입력으로 짧은 노출 촬영 및 긴 노출 촬영을 거의 동시에 수행한다.

이어서, 제어부(155)는 짧은 노출 촬영에 의해 생성된 이미지 및 긴 노출 촬영에 의해 생성된 이미지를 저장부(145)에 저장한다(410단계).

이미지 저장이 완료되면, 제어부는 짧은 노출 촬영에 의해 생성된 이미지로부터 에지 성분을 추출하고, 긴 노출 촬영에 의해 생성된 이미지로부터 컬러 성분을 추출한 후 이들을 합성하여 손 떨림 보정된 제1 이미지를 생성하여 저장부(145)에 저장한다(415단계).

이후, 제어부(155)는 손 떨림 보정된 제1 이미지 및 상기 긴 노출 촬영에 의해 생성된 제2 이미지를 축소하여 동시에 디스플레이부(150)에 디스플레이 한다(420단계).

디스플레이된 제1 및 제2 이미지 중 선택된 이미지를 저장부(145)에 저장한 다(425단계).

사용자 선택에 의해 제어부(155)는 제1 이미지 및 제2 이미지를 동시에 저장부(145)에 저장하거나, 어느 한 이미지만을 저장부(145)에 저장할 수 있으며, 선택되지 않은 이미지는 삭제된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 동일한 피사체에 대하여 손 떨림 보정 촬영 및 플래시 촬영을 거의 동시에 수행하거나, 손 떨림 보정 촬영 시에 동일한 피사체에 대하여 짧은 노출 촬영 및 긴 노출 촬영을 거의 동시에 수행한 후 복수의 이미지들을 동시에 디스플레이 하여 선택된 이미지를 저장할 수 있도록 함으로써, 다양한 방법으로 촬영된 복수의 이미지들 중 원하는 이미지를 선택 저장할 수 있게 되어 영상 촬영 장치의 신뢰성을 한 층 더 높일 수 있는 효과를 창출한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 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. (a) 동일 피사체에 대하여 일 회의 셔터 입력으로 손떨림 보정을 포함한 2가지 이상의 모드 촬영을 수행하는 단계;

   (b) 촬영된 2가지 이상의 모드 촬영 이미지를 동시에 디스플레이 하는 단계;및

   (c) 선택된 하나의 이미지 혹은 모두를 저장하는 단계를 포함하는 디지털 영상 처리 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 2가지 이상의 모드 촬영은 손떨림 보정 촬영과 플래쉬 발광 촬영인 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 손떨림 보정은

   (a) 상기 피사체에 대하여, 짧은 노출 촬영 및 긴 노출 촬영을 수행하는 단계; 그리고

   (b) 짧은 노출 촬영 및 긴 노출 촬영에 의한 이미지들을 합성하여 상기 손떨림 보정 이미지를 이루는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 손떨림 보정 촬영된 제1 이미지, 상기 플래시 발광 촬영된 제2 이미지 및 상기 긴 노출 촬영에 의한 제3 이미지를 디스플레이 하고, 상기 제1 내지 제3 이미지들 중 선택된 임의의 이미지 혹은 모두를 저장하는 단계를 포함하는 디지털 영상 처리 방법.
5. (a) 동일 피사체에 대하여 일 회의 셔터 입력으로 긴 노출 촬영 및 짧은 노출 촬영을 수행하는 단계;

   (b) 상기 긴 노출 촬영에 의해 생성된 제1 이미지를 저장하는 단계;

   (c) 상기 제1 이미지 및 상기 짧은 노출에 의해 촬영된 이미지를 합성하여 손 떨림 보정된 제2 이미지를 생성하는 단계;

   (d) 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 축소하여 동시에 디스플레이 하는 단계; 및

   (e) 선택된 제1 이미지 또는 제 2 이미지 또는 제1 및 제2 이미지를 저장하는 단계를 포함하는 디지털 영상 처리 방법.
6. 제 3항 혹은 제5항에 있어서,

   짧은 노출 촬영은 감도를 조정하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 방법.

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