KR20090055635A - 향상된 이미지 품질을 갖는 이미지 시스템 및 그와 관련된 방법 - Google Patents

향상된 이미지 품질을 갖는 이미지 시스템 및 그와 관련된 방법 Download PDF

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테쎄라 테크놀로지스 헝가리 케이에프티.
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Abstract

이미지 캡쳐링 장치는 다수의 센싱 화소들을 포함하는 검출기, 및 시야 내의 물체의 왜곡된 이미지를 상기 센싱 화소들 위로 투영시키는데 적합화된 광학 시스템을 포함하는데, 여기서 상기 광학 시스템은 시야의 중심에 있는 이미지를 확장시키고 시야의 주변에 있는 이미지를 압축시키며, 이미지 캡쳐링 장치의 최소 해상도에서 최대 줌 배율을 구현하는데 요구되는 센싱 화소들의 제 1 개수는 최대 줌 배율의 제곱과 최소 해상도에 대해 요구되는 센싱 화소들의 제 2 개수와의 곱보다 작다.

Description

향상된 이미지 품질을 갖는 이미지 시스템 및 그와 관련된 방법{Imaging system with improved image quality and associated methods}
실시예들은 이미지 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 향상된 이미지 품질을 갖는 이미지 시스템 및 그와 관련된 방법들에 관한 것이다.
최근, 카메라, 휴대폰, 웹캠(webcam) 및 노트북들과 같은 휴대용 및 비휴대용 장치들에서 이미지 캡쳐링 장치가 널리 사용되게 되었다. 이러한 이미지 캡쳐링 장치는 통상적으로, CCD 또는 CMOS 센서와 같은 전자 이미지 검출기, 시야(field of view; FOV) 내의 물체를 검출기 위로 투영시키는 렌즈 시스템 및 검출기에 의해 제공된 전자 데이터를 수신, 처리 및 저장하기 위한 전자 회로를 포함한다. 해상도 및 광학 줌은 그러한 이미지 캡쳐링 장치의 두 개의 중요한 성능 파라미터이다.
이미지 캡쳐링 장치의 해상도는 상기 이미지 캡쳐링 장치가 물체 평면 내의 두 점원(point source)들을 구별할 수 있는 상기 점원들 사이의 최소 거리이다. 해상도는, 회절 및 수차들로 인해, 각각의 광학 시스템이 한 점원을 하나의 점으로서가 아닌 소정의 폭 및 소정의 광 세기 분포를 갖는 디스크로서 투영시킨다는 사실에 의존한다. 점광원(point light source)에 대한 광학 시스템의 응답은 점확산 함수(point spread function; PSF)로 알려져 있다. 이미지 캡쳐링 장치의 전체적인 해상도는 광학 투영 시스템의 광학적 해상도와 검출기의 해상도 중에서 더 작은 것에 주로 의존한다.
여기서, 광학 투영 시스템의 광학적 해상도는 그의 PSF의 반치폭(FWHM)으로서 정의될 것이다. 즉, 두 개의 점광원들의 투영의 광 세기 분포의 피크 값들은 이미지 캡쳐링 장치가 상기 두 점광원들을 구별할 수 있도록 하기 위해 PSF의 FWHM만큼 적어도 떨어져 있어야 한다. 그러나, 해상도는 PSF에 의존하는 다른 값, 예컨대 반치폭의 70%로서 정의될 수도 있을 것이다. 광학적 해상도의 이러한 정의는 검출기의 감도 및 검출기로부터 수신되는 신호들의 평가에 의존할 수 있다.
검출기의 해상도는 여기서 피치로서, 즉 검출기의 두 개의 인접한 센서 화소들의 중간과 중간 사이의 거리로서 정의된다.
광학 줌은 주밍되지 않은 이미지와 비교하여 더 우수한 해상도를 가지면서 원래 이미지의 FOV의 일부를 캡쳐링하는 이미지 캡쳐링 장치의 능력을 의미한다. 여기서, 일반적인 이미지 캡쳐링 장치에서, 전체적인 해상도는 검출기의 해상도에 의해 통상 제한된다고, 즉 두 개의 인접하는 센서 화소들 사이의 거리보다 PSF의 FWHM이 더 작을 수 있다고 가정한다.
따라서, 이미지 캡쳐링 장치의 해상도는 부분적인 시야를 선택하고 상기 부분적인 시야에 대한 광학 투영 시스템의 배율을 증가시킴으로써 증가할 수도 있다. 예를 들어, x2 광학 줌은, 이미지 검출기의 모든 센서 화소들이 x1 줌과 비교하여 각각의 차원에서 이미지의 절반을 캡쳐링하는 상황을 나타낸다.
디지털 스틸 카메라(digital still camera; DSC)는, 모든 광학 시스템에 대 해 변화하는 초점 길이를 만들기 위하여, 서로에 대해 기계적으로 시프트되는 렌즈 요소들의 다수의 그룹들을 통상적으로 채용한다. 카메라가 내부에 일체화되어 있는 가장 일반적인 다용도 장치들, 예컨대, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 웹 카메라 등에서, 광학 시스템은 고정 초점 시스템, 즉 이동 부품이 없는 시스템이다. 따라서 시스템의 초점 길이를 동적으로 변화시키는 것이 불가능하다. 카메라 폰에서 제안된 가장 널리 보급된 줌 해법은 "디지털 줌"인데, 이 해법은 이미지를 더 작은 크기로 크롭하여 상기 크롭된 이미지를 원래의 크기로 보간하는 것에 기반하며, 여기서 잃은 정보는 다양한 방식으로 완성된다. 이러한 해법은 더 긴 초점 길이의 효과를 단지 모방하는 것이며, 정의상, 이미지에 어떠한 새로운 정보도 추가하지 않는다.
따라서, 디지털 줌의 사용은 광학 줌 시스템에 비하여 줌인된(zoomed-in) 이미지 내에서 상세한 부분의 명백한 손실을 종종 가져오다. 여기서 사용된 바와 같이, "디지털 줌"은 추가적인 정보가 실제로는 제공되지 않은 신호 보간법을 나타내는 반면, "광학 줌"은 더 많은 정보와 더 우수한 해상도를 제공하는, 투영된 부분적인 이미지의 확대를 나타낸다.
하이-엔드(high-end) 장치들에서, DSC에서의 줌 메커니즘과 유사하게, 기계적인 줌 메커니즘이 채용될 수도 있다. 이들 시스템들은, Z-방향으로의(광축을 따른) 렌즈의 이동을 가능하게 하며 따라서 변화하는 초점 길이를 만드는, 통상적으로 압전판에 기반한 작은 모터를 포함할 수 있다. 그러한 모터는 직경이 대략 3mm이고 길이가 15mm 이상일 수 있다. 또한, 대량 생산을 위해 예상된 비용은 고정 초점 렌즈 모듈에 비하여 매우 높다. 이에 더하여, 비록 기계적인 줌 해법이 양호한 품질의 이미지를 제공하지만, 이동 부품의 존재는 물리적인 손상 및 부식에 훨씬 더 취약하다는 결과를 가져온다.
광학 줌을 달성하기 위한 또 다른 기술은 액체 줌 렌즈(liquid zoom lens)이다. 여기서, 렌즈의 초점 길이는 렌즈 내부의 액체에 압력 또는 정전기력이 가해질 때 변화한다. 그러나, 액체 줌 렌즈 기술은 여러 가지 알려진 문제들을 겪고 있다. 예를 들어, 줌을 달성하기 위하여 렌즈의 초점 길이를 변화시키는 것은 또한 초점에도 영향을 준다. 즉, 적어도 두 개의 액체 렌즈(줌을 위한 렌즈와 초점 보정을 위한 렌즈)의 시스템이 요구된다. 따라서 연속적인 줌을 가능하게 하는 제어 메커니즘을 구현하기가 어렵다. 액체 렌즈는 또한 색수차뿐만 아니라 실패형 왜곡(pincushion distortion)을 겪는 것으로도 알려져 있다. 더욱이, 기계적인 피로로 인하여 전체적인 시스템은 낮은 내구성 및 시간에 따른 성능 열화를 특징으로 한다.
따라서 실시예들은 관련된 기술의 제한 및 단점들로 인한 하나 이상의 문제들을 실질적으로 해소한 디지털 카메라 및 그와 관련된 방법들에 관한 것이다.
일 실시예의 특징은, 고정 초점 렌즈를 사용하여, 즉 어떠한 기계적인 이동 메커니즘 없이 광학 줌을 갖는 이미지 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 일 실시예의 다른 특징은, 이미지 센서에 걸쳐 가변의 해상도를 갖는, 예컨대 이미지 가장자리에서 감소된 해상도 또는 더 큰 화소-센서 면적을 갖는 이미지 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예의 또 다른 특징은 나중에 디지털 방식으로 보정되는 왜곡을 가짐으로써 광학 줌을 구현하는 이미지 시스템을 제공하는 것이다.
위의 특징들 및 다른 특징들 중에서 적어도 하나와 본 발명의 이점들은, 다수의 센싱 화소(sensing pixel)들을 포함하는 검출기, 및 시야 내에 있는 물체의 왜곡된 이미지를 상기 센싱 화소들 위로 투영시키는데 적합화된 광학 시스템을 포함하는 이미지 캡쳐링 장치를 제공함으로써 구현될 수 있으며, 여기서 상기 광학 시스템은 시야의 중심에 있는 이미지를 확장시키고 시야의 주변에 있는 이미지를 압축시키며, 상기 이미지 캡쳐링 장치의 최소 해상도에서 최대 줌 배율
Figure 112009022747252-PCT00001
를 구현하는데 요구되는 센싱 화소들의 제 1 개수는 최대 줌 배율의 제곱과 최소 해상도에 대해 요구되는 센싱 화소들의 제 2 개수와의 곱보다 작다.
센싱 화소들의 제 1 개수는 센싱 화소들의 제 2 개수와 2ln(
Figure 112009022747252-PCT00002
)+1와의 곱 이하일 수 있으며, 여기서
Figure 112009022747252-PCT00003
는 최대 줌 배율이다. 상기 센싱 화소들의 제 1 개수는 센싱 화소들의 제 2 개수와 약 1.75와의 곱과 같을 수도 있다.
광학 시스템은, 시야의 주변에서의 점확산 함수가 실질적으로 센싱 화소 크기의 반치폭을 갖도록 제조될 수도 있다. 광학 시스템은 시야 중심에서의 광학 배율이 시야 주변에서의 광학 배율의 두 배 이상이도록 만들어질 수도 있다.
광학 시스템은 직교하는 방향들로 분리될 수 있는 왜곡된 이미지를 제공하도록 만들어질 수도 있다. 상기 광학 시스템은 방사상 대칭인 왜곡된 이미지를 제공하도록 만들어질 수도 있다. 이미지 캡쳐링 장치는 또한 검출기로부터 출력된 전자 정보를 조작하는데 적합화된 프로세서를 더 포함할 수도 있다. 상기 제 1 개수의 센싱 화소들은 전체 검출기에 걸쳐서 동일한 피치를 가질 수도 있다.
상기 광학 시스템은 다수의 렌즈들을 포함한다. 상기 다수의 렌즈들은 모두 플라스틱일 수 있다. 상기 다수의 렌즈들 각각은 고정 초점 렌즈들일 수 있으며, 즉 이동하는 렌즈가 없을 수 있다.
위의 특징들 및 다른 특징들 중에서 적어도 하나는 고정 초점 렌즈 시스템에 줌을 제공하는 방법을 제공함으로써 구현될 수 있는데, 상기 방법은 시야의 중심에서 확장된 이미지를 받는 단계, 시야의 주변에서 압축된 이미지를 받는 단계, 및 최소 해상도에서 최대 줌 배율을 구현하는데 요구되는 센싱 화소들의 제 1 개수를 처리하는 단계를 포함하며, 여기서 센싱 화소들의 제 1 개수는 최대 줌 배율의 제곱과 최소 해상도에 대해 요구되는 센싱 화소들의 제 2 개수와의 곱보다 작다.
센싱 화소들의 제 1 개수는 센싱 화소들의 제 2 개수와 2ln(
Figure 112009022747252-PCT00004
)+1와의 곱 이하일 수 있으며, 여기서
Figure 112009022747252-PCT00005
는 최대 줌 배율이다. 상기 센싱 화소들의 제 1 개수는 센싱 화소들의 제 2 개수와 약 1.75와의 곱과 같을 수도 있다.
위의 특징들 및 다른 특징들 중에서 적어도 하나는 이미지 캡쳐링 장치를 형성하는 방법을 제공함으로써 구현될 수도 있는데, 상기 방법은 시야 내에 있는 물체의 왜곡된 이미지를 투영시키는데 적합화된 광학 시스템을 형성하는 단계, 상기 광학 시스템의 근방에 검출기를 제공하는 단계, 및 상기 검출기로부터 출력된 신호를 처리하여 연속적인 줌 범위에 걸쳐 제 1 해상도의 이미지를 제공하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 광학 시스템은 시야의 중심에 있는 이미지를 확장시키고 시야의 주변에 있는 이미지를 압축시키고, 상기 검출기는 출력될 이미지의 제 2 해상도보다 큰 제 1 해상도를 갖는다.
상기 연속적인 줌 범위는 x1로부터 x3까지일 수 있다. 제 1 해상도는 센싱 화소들의 제 1 개수에 대응하며, 제 2 해상도는 센싱 화소들의 제 2 개수에 대응하고,
Figure 112009022747252-PCT00006
는 최대 줌 배율이고, 검출기 내의 센싱 화소들의 제 1 개수는
Figure 112009022747252-PCT00007
2와 센싱 화소들의 제 2 개수와의 곱보다 작다.
위의 특징들 및 다른 특징들과 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예들을 상세하게 설명함으로써 본 기술분야의 당업자에게 쉽게 명백하게 될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 직사각형 패턴 및 X & Y 좌표들로 분리될 수 있는 왜곡을 갖는 왜곡된 직사각형 패턴을 각각 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 원형으로 대칭적인 패턴의 예 및 왜곡된 원형으로 대칭적인 패턴을 각각 도시한다.
도 3a 내지 도 3d는 물체 및 일 실시예에 따른 상이한 줌 수준에 대한 그에 대응하는 디스플레이된 이미지들을 도시한다.
도 4a는 일 실시예에 따른 광학 설계의 예를 도시한다.
도 4b는 도 4a의 광학 설계를 사용하여 생성된 격자 왜곡을 도시한다.
도 4c는 도 4a의 광학 설계의 상면 만곡을 도시한다.
도 4d는 도 4a의 광학 설계의 왜곡을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 도 4a의 이미지 프로세서의 동작의 흐름도를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 디지털 카메라의 전개도를 도시한다.
도 7a는 일 실시예에 따라 디지털 카메라가 내부에 일체화되어 있는 휴대용 컴퓨터의 사시도를 도시한다.
도 7b는 일 실시예에 따라 디지털 카메라가 내부에 일체화되어 있는 휴대폰의 정면도 및 측면도를 도시한다.
"향상된 이미지 품질을 갖는 디지털 카메라"라는 명칭으로 2006년 9월 15일에 출원된 미국 가출원 제60/825,726호가 그 전체적으로 참조에 의해 여기에 병합된다.
이제 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 더욱 완전하게 설명될 것인데; 그러나, 실시예들은 상이한 형태로 구현될 수도 있으며 여기서 설명된 실시예들에 제한되는 것으로서 해석되어서는 안된다. 대신에, 이들 실시예들은 그 개시 내용이 철저하고 완전하며 본 기술분야의 당업자에게 실시예들이 충분히 전달되도록 제공된다. 도면에서, 층들 및 영역들의 치수는 도해의 명확성을 위해 과장되어 있다. 비슷한 참조 번호들은 전체적으로 유사한 구성 요소들을 나타낸다.
실시예들에 따르면, 광학 줌은 왜곡 보정을 위한 후처리와 결합된 고정-초점 렌즈를 사용하여 구현될 수 있다. 검출기에서 사용된 화소들의 개수는 줌 능력을 뒷받침하는데 요구되는 공칭 해상도(nominal resolution)를 넘어서 증가될 수 있다. 먼저, 줌을 구현하기 위하여 왜곡을 사용하는 개념의 초기 도입이 간략하게 논의될 것이다.
여기서 참조에 의해 병합되며, 공통으로 양수되어 함께 계속 중인 PCT 출원 번호 EP2006-002864는, 검출면을 갖는 전자 이미지 검출기, 시야(field of view; FOV) 내의 물체를 검출면 위로 투영시키는 광학 투영 시스템, 및 이미지 검출기로부터 획득한 전자 정보를 조작하기 위한 계산 유닛(computing unit)을 포함하는 이미지 캡쳐링 장치를 개시하고 있다. 상기 투영 시스템은, 표준 렌즈 시스템과 비교할 때, 투영된 이미지가 FOV의 중심 영역에서 확장되고 FOV의 경계 영역에서 압축되도록 물체를 투영시키고 왜곡시킨다.
상기 문헌에 개시된 바와 같이, 투영 시스템은 FOV의 경계 영역에서의 그의 점확산 함수(point spread function; PSF)가 이미지 검출기의 대응하는 화소들의 크기에 실질적으로 대응하는 FWHM을 갖도록 만들어질 수 있다. 바꾸어 말하면, 상기 투영 시스템은 FOV의 중심에서의 해상도가 넓은 입사각에서, 즉 FOV의 주변에서보다 우수하다는 사실을 이용할 수 있다. 이는, 렌즈의 점확산 함수(PSF)가 FOV 중심에 비하여 FOV 경계에서 더 넓다는 사실에 기인한다.
축상(on-axis)과 FOV 주변 사이의 해상도 차이는 약 30%와 50% 사이에 있을 수 있다. 이는 관측 가능한 해상도를 이미지 중심에 비하여 이미지 경계에서 효과적으로 제한한다.
따라서, 투영 시스템은 FOV의 경계에 비하여 FOV의 중심에서 더 큰 배율을 갖는 고정-초점 광학기기를 포함할 수 있다. 바꾸어 말하면, 렌즈의 유효 초점 길이(effective focal length; EFL)는, 상기 EFL이 이미지 중심에서 더 길고 이미지 경계에서 더 짧도록 하는 입사각의 함수이다. 그러한 투영 시스템은 왜곡된 이미지를 투영시키는데, 그 이미지 내에서 중심 부분은 확장되고 경계 부분은 압축된다. 이미지 경계에서의 배율이 더 작기 때문에, 이미지 경계에서의 PSF도 역시 더 작아지게 될 것이며, 센서 상의 더 작은 수의 화소들에 대해, 예를 들어 정방형의 네 개 화소들 대신에 단 하나의 화소에 대해 확산시킬 것이다. 따라서, 이들 영역들을 오버-샘플링하지 않으며, PSF가 화소의 크기보다 작을 때는 정보의 손실이 없을 것이다. 그러나, FOV의 중심에서는, 배율이 더 큰데, 이는 더 우수한 해상도의 결과를 가져올 수 있다. 화소 크기보다 더 큰 PSF를 갖는 것으로 인하여 센서 상에서 식별될 수 없게 될 수도 있는 두 개의 식별 가능한 점들이 센서 상에서 식별되도록 확대될 수 있는데, 왜냐하면 각각의 점이 상이한 화소에 의해 캡쳐링될 수 있기 때문이다.
계산 유닛은, 검출기에 의해 획득된 상기 투영된 이미지가 그 경계 영역에서보다 중심에서 더 높은 해상도를 갖는다는 사실의 이점을 취하면서, 상기 투영된 이미지의 중심 영역으로부터 주밍된(zoomed), 왜곡되지 않은 부분적인 이미지를 크롭하여 컴퓨팅하도록 만들어질 수 있다. 전체 시야의 보통의 화상(picture)을 위해서는, 상기 중심 부분은 계산에 의하여 압축된다. 그러나, 중심에 가까운 이미지 부분의 주밍된 부분적인 이미지가 취하여 진다면, 이는 상기 부분적인 이미지를 단 순히 크롭하여, 원하는 줌의 정도와 상기 부분적인 이미지의 왜곡의 정도에 따라 더 작게 압축하거나 또는 전혀 압축하지 않음으로써 수행될 수 있다. 바꾸어 말하면, 주밍되지 않은 이미지에 대하여, 더 많은 개수의 화소들이 주밍된 이미지를 나타내는데 사용될 수 있도록 이미지가 확대되고 크롭된다.
따라서, 이러한 줌은 위에서 언급된 광학 줌의 정의와 일치한다. 그러나, 이러한 광학 줌은 실용적으로는 x2 또는 x3까지로 제한될 수 있다.
더 큰 줌 배율을 구현하기 위하여, 실시예들은 사용된 화소들의 개수와 줌 배율 사이의 트레이드-오프를 수행하도록 유도된다. 바꾸어 말하면, 더 큰 줌 배율은 경계들에서의 정보 손실을 회피하기 위하여 센서 내의 화소들의 개수를 증가시킬 것을 요구할 수 있다. 연속적인 줌을 뒷받침하는데 요구되는 화소들의 개수는 이산된(discrete) 배율들로부터 결정될 수도 있는데, 여기서 Z1은 가장 큰 배율이고 Zp는 가장 작은 배율이다. 이들 이산된 줌 모드를 뒷받침하는데 요구되는 화소들의 개수는, 전체 FOV를 커버하도록 하는 N개의 화소들을 고려하여, 다음의 수학식(1)에 의해 주어질 수 있다.
Figure 112009022747252-PCT00008
수학식(1)을 다시 정리하면, 다음과 같은 수학식(2)를 얻을 수 있다.
Figure 112009022747252-PCT00009
Z의 연속 함수를 얻기 위하여 Zi+1 대신에 Zi-dZ를 대체하여 넣으면, 다음의 수학식(3)으로 귀결된다.
Figure 112009022747252-PCT00010
높은 승수의 항들, 예컨대 위에서 첫째 항을 버리고, 합을 적분으로 대체하면, 다음의 수학식(4)를 얻을 수 있다.
Figure 112009022747252-PCT00011
여기서
Figure 112009022747252-PCT00012
는 소망하는 최대 줌 배율이다.
즉, 왜곡이 없으며, L 메가 화소[MP]의 이미지를 생성하는 K 메가 화소[MP]의(L < K) 직사각형 센서를 갖는 표준 디지털 카메라의 경우에, 전체 이미지에 대한 최대로 적용 가능한 광학 줌(L[MP]의 이미지에 대해)은
Figure 112009022747252-PCT00013
로 제한될 수 있다. 바꾸어 말하면, 소망하는 광학 줌 Z에 대해, K는 Z2과 L의 곱과 같다.
따라서, 요구된 줌이 x2일 때, 표준 카메라는 4배 더 많은 화소들을 필요로 한다. 그러나, 실시예들에 따르면, 광학기기가 도입하는 왜곡 메커니즘으로 인하여, 더 높은 줌이 이미지의 중심에서 구현될 수도 있다. 따라서, 위의 수학식(4)로부터 알 수 있는 바와 같이, 대략적으로 단지 2.38배 더 많은 화소들이 x2 줌에 필요할 수도 있다. 예를 들어, 표준 2MP 이미지 센서를 사용할 때, 2x 줌을 적용하는 것은 완전히 손실 없는 줌을 위해 4.77MP를 요구할 것이다. 이미지 경계에서의 품질에 대한 요구를 완화하는 것은, 즉 정보의 손실을 허용하는 것은, 예컨대, x2 줌에 대해 약 1.75배 더 많은 화소들로 이 개수를 감소시킬 것이다.
도 1a 및 도 1b는 원래의 직사각형 패턴 및 일 실시예에 따라 왜곡된 것으로서 투영된 직사각형 패턴을 각각 도시하고 있다. 이러한 특정한 예에서, 왜곡을 나타내는 변환은 수평축 및 수직축으로 분리된다. 도 2a 및 도 2b는 원래의 원형 대칭 패턴 및 일 실시예에 따라 왜곡된 것으로서 투영된 원형 대칭 패턴을 각각 도시하고 있다. 여기서 알 수 있는 바와 같이, 패턴들은 중심 영역에서 확장되고 경계 영역에서 압축된다. 다른 종류의 왜곡, 예를 들어, 아나모픽(anamorphic) 왜곡이 또한 사용될 수도 있다.
도 3a 내지 도 3d는, 도 3a에 도시된 물체를, 일 실시예에 따라 이미지화하는 일반적인 프로세스를 도시하고 있다. 물체는 일 실시예에 따라 렌즈 시스템에 의해 먼저 투영되고 왜곡되며, 도 3b에서 높은 해상도로, 즉 K[MP] 검출기로 캡쳐링된다. x1 줌으로 보정된 낮은 해상도, 즉 L[MP] 이미지가 도 3c에 도시되어 있다. x1 이미지와 동일한 L[MP] 해상도를 갖는 보정된 x2 줌 이미지가 도 3d에 도시 되어 있다.
도 4a는, 투영된 광에 응답하여 전기적 신호들을 출력하는 검출기(475), 즉 이미지 평면 위로 물체(도시되지 않음)를 결상시키기 위한 광학 시스템(410)을 포함하는 예시적인 이미지 캡쳐링 장치(400)를 도시하고 있다. 이들 전기적 신호들은, 이미지를 처리하고, 저장하고 및/또는 디스플레이 할 수 있는 프로세서(485)에 공급될 수 있다. 광학 시스템(410)은 제 2 및 제 3 표면들을 갖는 제 1 렌즈(420), 제 4 및 제 5 표면들을 갖는 제 2 렌즈(430), 제 6 표면에 있는 개구 조리개(440), 제 7 및 제 8 표면들을 갖는 제 3 렌즈(450), 제 9 및 제 10 표면들을 갖는 제 4 렌즈(460), 제 11 및 제 12 표면들을 갖는 적외선(IR) 필터(470)를 포함할 수 있으며, 이들은 모두 물체를 이미지 평면(475) 위로 결상시킨다.
이러한 특정한 예에서, 상기 광학 시스템(410)은 6mm의 초점 길이 및 3.4의 F-수를 가질 수 있다. 일 실시예에 따른 광학 시스템(410)은 ±30°의 표준 FOV에 대해 중심에서의 이미지 확장 및 경계에서의 이미지 압축을 갖는 방사상(radial) 왜곡을 제공할 수 있다.
모든 광학 표면들의 광학적 설계 계수들 및 개구들이, 렌즈들을 구성하는 재료들과 함께, 아래의 표 1에 제공되어 있다.
Figure 112009022747252-PCT00014
여기서, 표면 0은 물체에 대응하며, L1은 제 1 렌즈(420)에 대응하고, L2는 제 2 렌즈(430)에 대응하며, APS는 개구 조리개(440)에 대응하고, L3는 제 3 렌즈(450)에 대응하며, L4는 제 4 렌즈(460)에 대응하고, IRF는 IR 필터(460)에 대응하며 IMG는 검출기(475)에 대응한다. 물론, 충분한 왜곡을 실현하는 다른 구성들이 사용될 수도 있다.
렌즈들을 형성하는데 사용되는 플라스틱은 어떠한 적절한 플라스틱일 수도 있는데, 예를 들어, Zeon Chemical Company에 의해 제조되는 E48R과 같은 폴리카보네이트(polycarbonate), 아크릴, PMMA 등일 수 있다. 표 1에 있는 렌즈 재료들은 모두 플라스틱으로서 표시되어 있지만, 예컨대 유리와 같은 다른 적절한 재료들도 사용될 수 있다. 또한, 각각의 렌즈는 그 소망하는 성능에 따라 상이한 재료들로 이루어질 수도 있다. 상기 렌즈들은 선택된 재료에 대해 어떤 적절한 방법, 예컨대 사출성형(injection molding), 유리 몰딩(glass molding), 복제(replication), 웨이퍼 수준 제조(wafer level manufacturing) 등에 따라 제조될 수도 있다. 또한, IR 필터(470)는 N-BK7 이외에 다른 적절한 IR 필터링 재료들로 이루어질 수도 있다.
도 4b는 상기 광학 시스템(410)에 의해 제공된 격자 왜곡(grid distortion)을 도시하고 있다. 도 4c는 광학 시스템(410)의 상면 만곡(field curvature)을 도시하고 있다. 도 4d는 상기 광학 시스템(410)의 왜곡을 도시하고 있다.
도 5는 프로세서(485)에 의해 수행될 수 있는 동작의 흐름도를 도시하고 있다. 프로세서(485)는 검출기(475)로부터 이미지를 수신하는 영상 신호 처리(ISP) 체인(510)을 포함할 수도 있다. 이러한 이미지는, 예를 들어, 미가공 베이어 데이터(raw Bayer data) 또는 비트맵 이미지(bitmap image)일 수 있다. 상기 이미지는 입력 인터페이스(520)를 통해 동작(530)에 제공될 수 있다. 동작(530)은, 왜곡되지 않은 출력 이미지 내의 모든 화소 인덱스에 대해, 왜곡된 입력 이미지로부터 가까운 이웃들을 결정하는 기여 화소(contributing pixel) 인덱스들을 동작(525)으로부터 또한 수신할 수도 있다. 그러면, 렌즈 시스템(410)의 왜곡 함수를 알게 되고, 왜곡이 고정되어 있기 때문에, 왜곡된 이미지 내의 각각의 화소는 알려진 고정된 배율을 가지며, 따라서 동작(530)은 왜곡을 보정할 수 있다. 미리 구성된 소망하는 줌 배율에 따라, 소망하는 왜곡되지 않은 이미지 내의 모든 화소들에 대해, 왜곡된 이미지로부터의 어떠한 화소들이 왜곡에 기여하는지를 계산하는 알려진 변환들을 사용하여, 왜곡을 보정하는 것이 수행될 수 있다(왜곡된 이미지와 왜곡되지 않은 이미지 사이의 화소-대-화소 매칭이 없을 수도 있기 때문에, 대응하는 왜곡되지 않은 화소의 값을 결정하는데 다수의 이웃하는 왜곡된 화소들 사이의 보간법이 사용될 수도 있다). 따라서, 이미지의 중심이 단순히 더욱 압축되는 1x 배율 및 소망하는 부분이 이미지 중심으로부터 크롭되어 압축 없이(또는 소망하는 배율에 따라 약간의 압축으로) 보정되는 더욱 높은 배율이 모두 실현될 수 있다.
예를 들어, 줌이 x1로 설정될 때, 동작(530)은 검출기(475)로부터 수신한 투영된 물체 데이터의, 고정된 L[MP] 해상도를 갖는, 왜곡되지 않은 화상을 계산하도록 이루어질 수 있다. 검출기(475)는 캡쳐링될 물체의 왜곡된 투영에 대응하는 데이터를 생성할 수도 있다. 이러한 목적을 위하여, 투영 시스템에 의해 생성된 왜곡이 알려지거나, 추정되거나 또는 측정될 수도 있다. 줌이 더 높을 때, 동작(530)은 이미지의 소망하는 중심을 크롭하고, 따라서 동일한 L[MP] 해상도를 갖는 소망하는 줌을 받도록 이루어진다.
동작(530)은 어떤 적절한 보간 방법, 예를 들어, 양선형 보간(bilinear), 스플라인 보간(spline), 에지-감지 보간(edge-sense), 쌍삼차 스플라인 보간(bicubic spline) 등을 사용할 수 있으며, 출력 인터페이스(540)에 결과적인 화소 값들을 출력할 수 있다. 소망하는 최종 사용에 따라 필요하다면, 동작(550)에서 출력 이미지의 이미지 콘트라스트가 향상될 수도 있다. 그러면, 출력 이미지는 ISP 체인(510)으로 되돌아갈 수 있으며, 여기서 이미지에 대한 추가적인 처리(예컨대, 노이즈 제거 또는 JPEG 압축 또는 GIF 압축과 같은 압축)가 수행될 수도 있다.
이미지 캡쳐링 장치가, 예컨대 정상 모드 및 줌 모드와 같은 하나 이상의 이미지 캡쳐 모드에서 동작하는 것이라면, 입력 인터페이스(520)와 동작(525) 사이에 점선 연결부가 제공될 수 있다. 만약 그렇다면, 각각의 모드에 대해 상이한 왜곡 보정이 필요할 수 있으며, 따라서 입력 인터페이스(520)는 동작(525)에 이미지 캡쳐 모드 정보를 제공할 것이다.
도 6은 실시예들에 따른 광학 줌 시스템이 채용될 수 있는 디지털 카메라(600)의 전개도를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 디지털 카메라(600)는 렌즈 홀더(620)에 고정될 렌즈 시스템(610)을 포함할 수 있으며, 렌즈 홀더는 차례로 센서(630)에 고정될 수 있다. 최종적으로, 전체 어셈블리는 전자 장치(640)에 고정될 수 있다.
도 7a는 디지털 카메라(600)가 내부에 일체화되어 있는 컴퓨터(680)의 사시도를 도시하고 있다. 도 7b는 디지털 카메라(600)가 내부에 통합되어 있는 휴대폰(690)의 정면도 및 측면도를 도시하고 있다 물론, 디지털 카메라(600)는 상기 도시된 것 이외의 다른 위치에 통합되어 있을 수도 있다.
따라서, 실시예들에 따르면, 광학 줌은 왜곡 보정을 위한 후처리와 함께 고정-초점 렌즈를 사용하여 실현될 수 있다. 검출기에서 사용된 화소들의 개수는 줌 능력을 뒷받침하는데 요구되는 공칭 해상도를 넘어 증가될 수 있다.
여기서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 하나 이상의 관련된 나열 항목들 중에서 어느 하나 및 모두의 결합을 포함한다. 또한, 비록 "제 1", "제 2", "제 3" 등과 같은 용어들이 다양한 구성요소, 성분, 영역, 층 및/또는 부분들을 기술하기 위하여 여기서 사용될 수도 있지만, 그러한 구성요소, 성분, 영역, 층 및/또는 부분들은 이들 용어들에 의해 제한되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소, 성분, 영역, 층 및/또는 부분을 다른 것과 구별하기 위하여 사용될 뿐이다. 따라서, 제 1 구성요소, 성분, 영역, 층 및/또는 부분은 여기서 기술된 실시예들의 교시로부터 벗어나지 않으면서 제 2 구성요소, 성분, 영역, 층 및/또는 부분으로 불릴 수 있을 것이다.
"밑", "아래", "하부", "위", "상부" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어들이, 도면에서 도시된 바와 같이, 한 구성요소 또는 특징과 다른 구성요소(들) 또는 특징(들)의 관계를 기술하기 위하여 여기서 기술의 편의상 사용될 수 있다. 상기 공간적으로 상대적인 용어들은 도면에 도시된 방향들에 추가하여 사용시 또는 동작시 장치의 상이한 방향들을 포괄하도록 의도된다는 점을 이해할 것이다. 예를 들어, 도면에 있는 장치가 뒤집어진다면, 다른 구성요소들 또는 특징들의 "아래" 또는 "밑"에 있는 것으로 기술된 구성요소들은 다른 구성요소들 또는 특징들의 "위"로 향하게 될 것이다. 따라서, 예시적인 용어 "아래"는 위와 아래의 방향을 모두 포괄할 수 있다. 장치는 다른 방식으로 배향될 수도 있으며(90도 회전 또는 다른 배향들) 여기서 사용된 공간적으로 상대적인 기술어들은 그에 따라 해석될 수 있다.
여기서 사용된 바와 같이, 단수 형태는, 문맥이 그렇지 않다는 것을 명시적으로 나타내지 않는 한, 복수 형태도 또한 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "포함한다", "포함하는"은 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 구성요소들, 성분들 등의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 구성요소들, 성분들, 그룹들 등의 존재 또는 추가를 배척하지 않는다.
본 발명의 실시예들이 여기서 개시되었으며, 비록 특정 용어들이 사용되지만, 이들은 제한의 목적이 아니라 단지 포괄적이고 설명적인 의미로 사용되고 해석되어야 한다. 본 발명의 실시예들이 하드웨어 구현에 대하여 기술되었지만, 소프트웨어로, 예컨대, 기계에 의해 접근되었을 때 그 기계가 데이터를 왜곡하지 않게 하는, 데이터를 포함하는 기계적으로 접근 가능한 매체를 구비하는 제조에 의해 본 발명의 공정이 구현될 수도 있다. 또한, 위의 논의에서 화소들이 전체 검출기에 걸쳐서 동일한 피치를 갖는 것으로 가정되었지만, 압축의 일부 또는 전부는 전체 검출기에 걸쳐서 피치를 변화시킴으로써 구현될 수도 있다. 따라서, 본 기술분야의 당업자는, 이하의 청구범위에서 설정된 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부에 있어서의 다양한 변화들이 이루어질 수 있다는 점을 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 다수의 센싱 화소들을 포함하는 검출기; 및
    시야 내의 물체의 왜곡된 이미지를 상기 센싱 화소들 위로 투영시키는데 적합화된 광학 시스템을 포함하며, 여기서 상기 광학 시스템은 시야의 중심에 있는 이미지를 확장시키고 시야의 주변에 있는 이미지를 압축시키며, 이미지 캡쳐링 장치의 최소 해상도에서 최대 줌 배율
    Figure 112009022747252-PCT00015
    을 구현하는데 요구되는 센싱 화소들의 제 1 개수는 상기 최대 줌 배율의 제곱과 최소 해상도에 대해 요구되는 센싱 화소들의 제 2 개수와의 곱보다 작은 이미지 캡쳐링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 화소들의 제 1 개수는 상기 센싱 화소들의 제 2 개수와 2ln(
    Figure 112009022747252-PCT00016
    )+1와의 곱과 같거나 또는 그 보다 작으며, 여기서
    Figure 112009022747252-PCT00017
    는 최대 줌 배율인 이미지 캡쳐링 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 화소들의 제 1 개수는 상기 센싱 화소들의 제 2 개수와 약 1.75와의 곱과 같은 이미지 캡쳐링 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 시스템은, 시야의 주변에서의 점확산 함수가 실질적으로 센싱 화소 크기의 반치폭을 갖도록 형성된 이미지 캡쳐링 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 시스템은, 시야 중심에서의 광학 배율이 시야 주변에서의 광학 배율의 두 배보다 크도록 형성된 이미지 캡쳐링 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 시스템은 직교하는 방향들로 분리될 수 있는 왜곡된 이미지를 제공하도록 형성된 이미지 캡쳐링 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 시스템은 방사상 대칭인 왜곡된 이미지를 제공하도록 형성된 이미지 캡쳐링 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출기로부터 출력된 전자 정보를 조작하는 프로세서를 더 포함하는 이미지 캡쳐링 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 개수의 센싱 화소들은 전체 검출기에 걸쳐서 동일한 피치를 갖는 이미지 캡쳐링 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 시스템은 다수의 렌즈들을 포함하는 이미지 캡쳐링 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 다수의 렌즈들의 각각은 플라스틱인 이미지 캡쳐링 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 다수의 렌즈들의 각각은 고정 초점 렌즈들인 이미지 캡쳐링 장치.
  13. 제 1 항에 따른 이미지 캡쳐링 장치를 포함하는 휴대폰.
  14. 제 1 항에 따른 이미지 캡쳐링 장치를 포함하는 휴대용 컴퓨터.
  15. 시야의 중심에서 확장된 이미지를 받는 단계;
    시야의 주변에서 압축된 이미지를 받는 단계; 및
    최소 해상도에서 최대 줌 배율을 구현하는데 요구되는 센싱 화소들의 제 1 개수를 처리하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 센싱 화소들의 제 1 개수는 최대 줌 배율의 제곱과 최소 해상도에 대해 요구되는 센싱 화소들의 제 2 개수와의 곱보다 작은, 고정 초점 렌즈 시스템에 줌을 제공하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 센싱 화소들의 제 1 개수는 상기 센싱 화소들의 제 2 개수와 2ln(
    Figure 112009022747252-PCT00018
    )+1와의 곱과 같거나 또는 그 보다 작으며, 여기서
    Figure 112009022747252-PCT00019
    는 최대 줌 배율인 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 센싱 화소들의 제 1 개수는 상기 센싱 화소들의 제 2 개수와 약 1.75와의 곱과 같은 방법.
  18. 시야 내에 있는 물체의 왜곡된 이미지를 투영시키는 것으로, 시야의 중심에 있는 이미지를 확장시키고 시야의 주변에 있는 이미지를 압축시키는 광학 시스템을 형성하는 단계;
    출력될 이미지의 제 2 해상도보다 큰 제 1 해상도를 갖는 검출기를 상기 광학 시스템의 근방에 제공하는 단계; 및
    상기 검출기로부터 출력된 신호를 처리하여 연속적인 줌 범위에 걸쳐 제 1 해상도의 이미지를 제공하는 단계를 포함하는, 이미지 캡쳐링 장치를 형성하는 방 법
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 연속적인 줌 범위는 x1로부터 x3까지인 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 해상도는 센싱 화소들의 제 1 개수에 대응하고, 상기 제 2 해상도는 센싱 화소들의 제 2 개수에 대응하며,
    Figure 112009022747252-PCT00020
    는 최대 줌 배율이고, 상기 검출기 내의 상기 센싱 화소들의 제 1 개수는
    Figure 112009022747252-PCT00021
    2와 상기 센싱 화소들의 제 2 개수와의 곱보다 작은 방법.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104469161B (zh) * 2014-12-22 2017-11-03 联想(北京)有限公司 图像处理方法以及电子设备
US8525914B2 (en) * 2007-10-25 2013-09-03 DigitalOptics Corporation Europe Limited Imaging system with multi-state zoom and associated methods
US8542289B1 (en) 2008-02-08 2013-09-24 Google Inc. Mapping a two-dimensional image to a cylindrical surface using a tuned distortion curve
WO2011027536A1 (ja) * 2009-09-01 2011-03-10 オリンパス株式会社 光学装置、およびそれを用いた撮像装置、撮像システム
WO2011121840A1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-06 富士フイルム株式会社 立体撮像装置
BRPI1008318A2 (pt) * 2010-03-31 2018-03-06 Fujifilm Corp "aparelho de formação de imagem estereoscópica"
TWI419030B (zh) * 2010-08-06 2013-12-11 Quanta Comp Inc 光學觸控系統
US8308379B2 (en) 2010-12-01 2012-11-13 Digitaloptics Corporation Three-pole tilt control system for camera module
US8711245B2 (en) 2011-03-18 2014-04-29 Digitaloptics Corporation Europe Ltd. Methods and systems for flicker correction
US9294667B2 (en) 2012-03-10 2016-03-22 Digitaloptics Corporation MEMS auto focus miniature camera module with fixed and movable lens groups
US9007520B2 (en) 2012-08-10 2015-04-14 Nanchang O-Film Optoelectronics Technology Ltd Camera module with EMI shield
US9001268B2 (en) 2012-08-10 2015-04-07 Nan Chang O-Film Optoelectronics Technology Ltd Auto-focus camera module with flexible printed circuit extension
US9242602B2 (en) 2012-08-27 2016-01-26 Fotonation Limited Rearview imaging systems for vehicle
US9055207B2 (en) 2012-12-31 2015-06-09 Digitaloptics Corporation Auto-focus camera module with MEMS distance measurement
CN104048815B (zh) * 2014-06-27 2017-03-22 歌尔科技有限公司 一种测量透镜畸变的方法及系统
JP2017069776A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 カシオ計算機株式会社 撮像装置、判定方法及びプログラム
KR20180001048A (ko) * 2016-06-24 2018-01-04 삼성전기주식회사 촬상 광학계
JPWO2018155269A1 (ja) * 2017-02-27 2019-12-19 ソニー株式会社 画像処理装置および方法、並びにプログラム
US10607315B2 (en) * 2018-01-09 2020-03-31 Immervision, Inc. Constant resolution continuous hybrid zoom system
CN108363201B (zh) * 2018-01-30 2021-04-30 杭州聚远医疗设备有限公司 使分辨率与传感器像素在全视场范围内匹配的方法及产品
US11032481B2 (en) 2018-07-06 2021-06-08 Medos International Sarl Camera scope electronic variable prism
US11202014B2 (en) 2018-07-06 2021-12-14 Medos International Sari Camera scope electronic variable angle of view
CN109031636A (zh) * 2018-09-11 2018-12-18 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种具有可变分辨率的数字全息显微镜

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4643773B2 (ja) * 1996-12-17 2011-03-02 テセラ・テクノロジーズ・ハンガリー・ケイエフティー 電子ズーム画像入力方式
JP2002267923A (ja) * 2001-03-09 2002-09-18 Olympus Optical Co Ltd 撮影レンズのピント調整方法
US6747805B2 (en) * 2001-07-20 2004-06-08 Michel Sayag Design and fabrication process for a lens system optically coupled to an image-capture device
US6950242B2 (en) * 2001-07-20 2005-09-27 Michel Sayag Design and fabrication process for a lens system optically coupled to an image-capture device
US7098949B2 (en) * 2002-07-29 2006-08-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Apparatus and method for improved-resolution digital zoom in a portable electronic imaging device
US7046924B2 (en) * 2002-11-25 2006-05-16 Eastman Kodak Company Method and computer program product for determining an area of importance in an image using eye monitoring information
JP2005173501A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Canon Inc 電子カメラ
JP2005252626A (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Canon Inc 撮像装置および画像処理方法
JP2005311875A (ja) * 2004-04-23 2005-11-04 Nikon Corp 電子カメラ、カメラシステムおよび画像処理プログラム
US7502063B2 (en) * 2004-08-09 2009-03-10 Aptina Imaging Corporation Camera with scalable resolution
JP2006145849A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Inter Action Corp 検査用光学装置及び当該光学装置を備えた検査装置

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