KR20100013700A - 배경 우선 촬상 방법 및 촬상 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촬영하기 원하는 배경의 앞에 존재하는 방해 피사체를 자동적으로 인식하고 제거할 수 있는 배경 우선 촬상 방법 및 촬상 장치에 관한 것으로, 촬상 장치는, 화상을 촬상하여 전기 신호로 변환하는 촬상소자와, 촬상소자의 전기 신호를 화상 데이터로 변환하는 화상 변환부와, 동일한 배경을 포함하는 복수 개의 화상들에 대한 복수 개의 화상 데이터를 저장하는 저장부와, 화상 데이터에서 화소 값이 급격히 변화하는 부분들을 검출하여 방해 피사체 영역으로 정하고, 방해 피사체 영역에, 복수 개의 화상들 중 방해 피사체 영역을 갖지 않는 화상의 배경의 부분을 합성하여, 방해 피사체 영역이 제거되어 배경만을 갖는 합성 화상을 생성하는, 배경 처리부를 구비한다.

Description

배경 우선 촬상 방법 및 촬상 장치{Background first photographing method and photographing apparatus}
본 발명은 배경 우선 촬상 방법 및 촬상 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 촬영하기 원하는 배경의 앞에 존재하는 방해 피사체를 자동적으로 인식하고 제거할 수 있는 배경 우선 촬상 방법 및 촬상 장치에 관한 것이다.
디지털 카메라의 보급이 대중화되고 사용이 더욱 편리해짐에 따라 사용자들이 요구하는 카메라의 기능도 다양해졌다. 일반인들이 디지털 카메라를 이용할 때에는 주로 개인적인 일상생활의 자연스런 모습을 담거나, 여행지 등에서 멋진 경치나 장면을 기록하는 등의 용도로 이용한다.
특별히 자연의 훌륭한 경관이나 멋진 건물 등을 촬영할 때에, 카메라 사용자들은 자신이 목격한 장면을 하나의 멋진 작품 사진으로 남기기 원하는 욕구가 강하다. 그러나 여행지의 유명한 자연 경관이나 건물 앞에는 사진 촬영이나 관람의 목적으로 항상 많은 사람들이 북적이기 때문에, 사람들이 배경을 가리는 방해 피사체로 작용하여 배경만을 담은 사진을 얻는 것이 어렵다.
본 발명의 목적은 경치나 건물과 같은 배경만을 촬영할 수 있는 배경 우선 촬상 방법과, 촬상 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 촬영하기 원하는 배경의 앞에 존재하는 방해 피사체를 자동적으로 인식하고 제거할 수 있는 배경 우선 촬상 방법과, 촬상 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 배경을 가로막는 방해 피사체 영역들을 인식하고, 방해 피사체 영역을 제거하여 배경만으로 이루어지는 합성 화상을 생성할 수 있는, 배경 우선 촬상 방법 및 촬상 장치를 제공한다.
본 발명에 관한 배경 우선 촬상 방법은, 동일한 배경을 포함하는 복수 개의 화상들을 촬영하는 단계와, 복수 개의 화상들에서 급격한 변화가 발생하는 부분을 검출하여, 배경을 가로막는 방해 피사체 영역을 정하는 단계와, 방해 피사체 영역에, 복수 개의 화상들 중 방해 피사체 영역을 갖지 않는 화상의 배경의 부분을 합성하여, 방해 피사체 영역이 제거되어 배경만을 갖는 합성 화상을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 있어서, 방해 피사체 영역을 정하는 단계는, 촬영된 화상들을 화상 데이터로 변환하고, 화상 데이터의 화소값이 급격하게 변화하는 부분을 방해 피사체 영역으로 정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 방해 피사체 영역을 정하는 단계는, 복수 개의 방해 피사체 영역을 화면에 표시하여 제거될 방해 피사체 영역을 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 관한 촬상 장치는, 화상을 촬상하여 전기 신호로 변환하는 촬상소자와, 촬상소자의 전기 신호를 화상 데이터로 변환하는 화상 변환부와, 동일한 배경을 포함하는 복수 개의 화상들에 대한 복수 개의 화상 데이터를 저장하는 저장부와, 화상 데이터에서 화소 값이 급격히 변화하는 부분들을 검출하여 방해 피사체 영역으로 정하고, 방해 피사체 영역에, 복수 개의 화상들 중 방해 피사체 영역을 갖지 않는 화상의 배경의 부분을 합성하여, 방해 피사체 영역이 제거되어 배경만을 갖는 합성 화상을 생성하는, 배경 처리부를 구비한다.
본 발명에 있어서, 촬상 장치는, 화상 데이터에 의한 화상을 표시하는 표시부를 더 구비하여, 방해 피사체 영역을 나타내는 기호를 화상에 중첩시켜 표시부에 표시할 수 있다.
본 발명에 있어서, 방해 피사체 영역을 선택하게 하는 입력 수단을 더 구비할 수 있다.
본 발명에 있어서, 촬상 장치는, 표시부의 표면의 터치를 감지하는 터치 감지부를 더 구비할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 배경 우선 촬상 방법 및 촬상 장치는, 촬영하기 원하는 배경의 앞에 존재하는 방해 피사체를 자동적으로 인식하여 제거함으로써 합 성된 영상을 얻을 수 있으므로 경치나 건물과 같은 배경만을 편리하게 촬영할 수 있다.
이하, 첨부 도면의 실시예들을 통하여, 본 발명에 관한 배경 우선 촬상 방법 및 촬상 장치의 구성과 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치의 블록도이다.
도 1 및 도 2에 나타난 실시예에 관한 촬상 장치는, 화상을 촬상하여 전기 신호로 변환하는 촬상소자(20)와, 촬상소자의 전기 신호를 화상 데이터로 변환하는 화상 변환부(41)와, 화상 데이터를 저장하는 저장부(15, 45)와, 합성 화상을 생성하는 배경 처리부(70)를 구비한다.
촬상소자(20)의 앞에 배치되는 줌렌즈 유닛(10)은 복수 개의 렌즈들(12)을 포함하여, 외부의 영상광을 촬상소자(20)의 촬상면에 결상시키는 기능을 수행한다. 렌즈들(12)은 서로의 간격이 변동 가능하게 배치된다. 렌즈들(12)의 간격이 변동되면 줌렌즈 유닛(10)에 의한 확대 배율이 변경된다.
렌즈들(12)은 줌모터(zoom motor)와 같은 구동수단을 갖는 줌 구동부(11)에 의해 구동됨으로써 서로에 대한 위치가 변동될 수 있다. 줌 구동부(11)는 제어부(40)의 구동 회로부(42)로부터 제어 신호를 인가 받아 작동된다. 따라서 줌 구동부(11)는 줌렌즈 유닛(10)이 복수 개의 확대 배율들 중 어느 하나를 갖도록 줌렌즈 유닛(10)을 구동할 수 있다.
촬상소자(20)는 씨씨디(CCD; charge coupled device) 또는 씨모스(CMOS; complementary metal-oxide-semiconductor)와 같은 광전 변환 소자를 포함하여, 줌렌즈 유닛(10)을 통해 입사된 영상광을 전기적 신호로 변환한다. 영상광이 전기적 신호로 변환되는 과정은, 먼저 아날로그 신호로 변환되는 단계와, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계 등의 세부 단계들로 이루어질 수 있다.
제어부(40)는 촬상소자(20), 줌 구동부(11), 터치 스크린(30) 등과 전기적으로 연결되며, 각각의 구성 요소의 작동을 제어하기 위해 이들 구성 요소와 제어 신호를 주고받거나, 데이터를 처리하는 등의 기능을 수행한다. 제어부(40)는 화상 변환부(41)와, 구동 회로부(42)와, 터치 스크린 제어부(43)와, 배경 처리부(70)와, 메모리(15)에 대한 데이터 저장을 제어하는 메모리 제어부(45) 등을 포함한다.
제어부(40)는 마이크로 칩이나, 마이크로 칩을 구비하는 회로보드로 구현될 수 있으며, 제어부(40)에 포함되는 각 구성 요소들은 제어부(40)에 내장되는 소프트웨어나 회로들에 의해 구현될 수 있다.
저장부(15, 45)는 촬영한 화상들을 기록하는 기록 미디어의 기능을 하는 부분이며, 도 1에서는 저장부의 일 구현예로서 메모리 제어부(45)에 의해 제어되는 메모리(15)가 도시되었다. 메모리 제어부(45)는 메모리(15)로의 화상 데이터의 기록과, 메모리(15)에 기록된 화상 데이터나 설정 정보 등의 독출을 제어한다. 메모리(15)는 예를 들면, SDRAM(synchronous DRAM) 등의 반도체 기억 소자로 이루어져 촬상된 화상의 데이터가 저장될 수 있다.
도 2는 도 1에 나타난 배경 처리부의 블록도이다.
배경 처리부(70)는 촬상소자(20)에 의해 촬상된 화상에서 급격히 변화하는 부분들을 방해 피사체 영역으로 정하고, 복수 개의 화상들을 합성하여 방해 피사체 영역이 제거되어 배경만을 갖는 합성 화상을 생성하는 기능을 수행하는 부분이다.
배경 처리부(70)는 방해 피사체 추출부(71)와, 제거 판단부(72)와, 영상 합성부(73)를 구비할 수 있다. 방해 피사체 추출부(71)는 촬상소자(20)에 의해 촬상된 화상들의 각각을 해석함으로써 배경을 가로막는 방해 피사체 영역을 검출하는 부분이다. 방해 피사체 추출부(71)는 화상 변환부(41)에 의해 변환되어 메모리(15)에 저장된 화상 데이터의 화소값이 급격하게 변화하는 부분을 검출하여 방해 피사체 영역으로 정한다.
제거 판단부(72)는 방해 피사체 추출부(71)에 의해 추출된 방해 피사체 영역을 화상에서 제거할지를 판단하는 부분이다. 제거 판단부(72)는 추출된 방해 피사체 영역의 전체를 제거하거나, 일부분을 제거하도록 판단할 수 있다. 제거될 방해 피사체 영역의 선택은 제거 판단부(72)가 미리 정해진 자체적인 기준으로 행할 수도 있고, 표시부(31)에 방해 피사체 영역들이 표시된 화상들을 출력하여 사용자가 선택한 방해 피사체 영역만을 제거할 수도 있다.
다시 도 1을 참조하면, 터치 스크린(30)은 촬상소자(20)에 의해 촬상된 영상을 표시하는 기능과, 표면의 터치를 감지하여 감지된 위치에 대응하는 신호를 발생시키는 기능을 수행한다.
터치 스크린(30)은 키보드와 마우스를 대체하는 입력 장치이며, 디스플레이의 표면을 직접 손으로 터치하거나 펜으로 터치하여 원하는 작업을 수행할 수 있으므로 GUI(graphic user interface) 환경 하에서 직관적인 업무 수행을 가능하게 하 는 장치이다. 터치 스크린(30)은 방해 피사체 영역을 선택하게 하는 입력 수단의 일 예이다. 본 발명의 입력 수단은 터치 스크린(30)에 한정되지 않으며, 방해 피사체 영역이 터치 스크린(30)의 표시부(31)에 표시되는 경우 사용자가 카메라의 메뉴를 조작하여 제거될 방해 피사체 영역을 선택하게 할 수도 있다.
터치 스크린(30)은 영상을 표시하는 표시부(31)와 표면의 터치를 감지하는 감지부(32)를 구비할 수 있다. 표시부(31)에는 액정 표시 장치(LCD; liquid crystal display)나 유기전계 발광장치(OLED) 등의 표시 장치가 이용될 수 있다. 감지부(32)는 표시부(31)의 표면에 설치되어 표면의 터치를 감지할 수 있다. 감지부(32)에는 저항성 감지 수단, 용량성 감지 수단, 표면 음향파 이용 감지 수단, 적외선(IR) 이용 감지 수단, 및 광학 이용 감지 수단 등 여러 가지 형태의 기술이 이용될 수 있다.
제거 판단부(72)가 방해 피사체 영역을 제거하는 것을 판단할 때에는, 영상 합성부(73)에서 제거된 방해 피사체 영역을 처리할 수 있는지를 고려하여야 한다. 즉 영상 합성부(73)가 제거될 방해 피사체 영역의 위치에 다른 화상에 포함된 배경 이미지를 합성할 수 있어야 하므로, 제거 판단부(72)가 어떤 화상에서 방해 피사체 영역을 제거할 것으로 판단하기 위해서는 다른 화상에서 그에 대응하는 배경 이미지가 존재하는지를 먼저 확인하여야 한다.
영상 합성부(73)는 복수 개의 화상들 중에서 방해 피사체 영역을 갖지 않는 화상의 배경의 부분을 제거될 방해 피사체 영역에 합성함으로써, 방해 피사체 영역이 제거되어 배경만을 갖는 합성 화상을 생성하는 부분이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 배경 우선 촬상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3에 나타난 실시예에 관한 배경 우선 촬상 방법은 카메라에 배경을 우선적으로 촬영하는 기능이 선택되었을 때 실행되는 촬상 방법이다. 배경 우선 촬성 방법은, 화상들을 촬영하는 단계(S100)와, 화상들에서 방해 피사체 영역을 정하는 단계(S130~S160)와, 합성 화상을 생성하는 단계(S190)를 포함한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 배경 우선 촬상 방법에 의해 촬상된 화상의 예이며, 도 5는 도 4에 도시된 화상의 촬상에 이어 촬상된 화상의 예이다.
카메라 사용자가 도 4 및 도 5에 나타난 것과 같이 방해 피사체들(사람들; 6, 7, 8)을 제외하고 배경만을 포함하는 사진을 얻고자 하는 경우에, 카메라를 배경 우선 촬영 모드로 설정하고 셔터를 누르면 도 4 및 도 5와 같이 동일한 배경을 갖는 복수 개의 화상의 촬영이 이루어진다. 화상들을 촬영하는 단계(S100)는 동일한 배경(5)을 포함하는 복수 개의 화상들을 촬영하는 단계이다.
도 6은 도 4의 화상에서 방해 피사체 영역을 검출하는 예를 나타내는 작동 상태도이고, 도 7은 도 5의 화상에서 방해 피사체 영역을 검출하는 예를 나타내는 작동 상태도이다.
복수 개의 화상들이 촬영되는 단계(S100)의 이후에는, 복수 개의 화상들에서 급격한 변화가 발생하는 부분을 검출하여 배경을 가로막는 방해 피사체 영역들을 정하는 단계(S130~S160)가 실행된다.
방해 피사체 영역들을 정하는 단계는, 촬영된 화상들을 화상 데이터로 변환 하는 단계(S110)와, 방해 피사체 영역을 검출하고 지정하는 단계(S130, S140)를 포함한다. 화상 데이터로 변환하는 단계는 촬영된 복수 개의 화상들을 각각 화상 데이터로 변환하여 메모리와 같은 저장부에 일시적으로 저장한다.
방해 피사체 영역을 정하는 단계에서는, n 번째 화상의 화상 데이터에서 화소값이 급격하게 변화하는 부분을 검출(S130)한 후, 급격하게 변화하는 부분이 배경을 나타내는 부분에서의 영상의 변화인지 아니면 전혀 다른 피사체의 존재로 인해 발생하는 영상의 변화인지를 판단하여 급격하게 변화하는 부분의 경계에 포함된 화소들을 방해 피사체 영역으로 지정한다(S140).
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 사람이 존재하는 부분에 대응하는 화소값들은 배경(5)에 대응하는 화소값에서 급격하게 변화하므로 급격하게 변화하는 부분의 경계에 포함된 화소들이 방해 피사체 영역(6a, 7a, 8a)으로 지정될 수 있다.
도 8은 방해 피사체 영역을 선택하는 단계를 나타내는 설명도이다.
방해 피사체 영역을 지정하는 단계(S140)의 이후에는 터치 스크린에 방해 피사체 영역을 표시하는 단계(S150)와, 제거될 방해 피사체 영역을 선택하는 단계(S160)가 수행될 수 있다.
도 8에서는 동일한 배경(5)으로 촬영된 제1 화상(1)과 제2 화상(2)이 도시되었다. 제1 화상(1)에서는 방해 피사체 영역(6a)을 표시하는 사각형 기호(6b)가 중첩되어 표시된다. 또한 제2 화상(2)에서는 방해 피사체 영역(7a, 8a)을 각각 표시하는 사각형 기호(7b, 8b)들이 중첩되어 표시된다.
그러므로 카메라 사용자는 사각형 기호들(6b, 7b, 8b)을 터치함으로써 제거 될 방해 피사체 영역들(6a, 7a, 8a)을 선택할 수 있고, 이하의 단계에서는 선택된 방해 피사체 영역을 제거하며 영상의 합성을 실시할 수 있다.
도 8에 나타난 실시예에서 배경 우선 촬상 방법에서 방해 피사체 영역을 선택하는 단계가 실행되는 것으로 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉 방해 피사체 영역을 선택하는 단계를 실행하지 않고, 모든 방해 피사체 영역을 삭제하도록 영상을 합성할 수도 있을 것이다. 또한 본 실시예에서는 터치 스크린을 통해 삭제될 방해 피사체 영역을 선택하도록 했으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이를 변형하여 별도의 버튼이나 메뉴를 이용하여 삭제될 방해 피사체 영역을 선택하게 할 수도 있다.
도 3을 참조하면, 각각의 화상에 대해 방해 피사체 영역의 지정과 선택을 실행하면 현재 화상을 나타내는 변수 n을 1 증가시킨다(S170). 복수 개의 화상들에 대해 방해 피사체 영역의 지정과 선택이 완료되어, n > k 를 만족하면(S180), 합성 화상을 생성하는 단계(S190)가 수행된다.
도 9는 도 6 및 도 7의 화상을 합성하는 개념을 나타내는 설명도이다.
합성 화상을 생성하는 단계(S190)는 방해 피사체 영역에 화상들 중 방해 피사체 영역을 갖지 않는 화상의 배경의 부분을 합성함으로써, 방해 피사체 영역이 제거되어 배경만을 갖는 합성 화상을 생성하는 단계이다.
도 9에 도시된 제1 화상(1)과 제2 화상(2)을 합성하는 예를 설명하면, 제1 화상(1)의 방해 피사체 영역(6a)에 대응되는 제2 화상(2)의 일부 배경 부분(5a)으로부터 합성용 화상(6d)을 취하고, 합성용 화상(6d)을 제1 화상(1)의 대응 위치에 합성한다. 그 결과 방해 피사체 영역들은 모두 제거되어 배경(5)만을 갖는 합성된 화상(3)이 완성된다.
상술한 바와 같은 단계들에 의하면, 촬영하기 원하는 배경의 앞에 존재하는 방해 피사체를 자동적으로 인식하여 제거함으로써 합성된 영상을 얻을 수 있으므로 경치나 건물과 같은 배경만을 편리하게 촬영할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 촬상 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타난 배경 처리부의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 관한 배경 우선 촬상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 관한 배경 우선 촬상 방법에 의해 촬상된 화상의 예이다.
도 5는 도 4에 도시된 화상의 촬상에 이어 촬상된 화상의 예이다.
도 6은 도 4의 화상에서 방해 피사체 영역을 검출하는 예를 나타내는 작동 상태도이다.
도 7은 도 5의 화상에서 방해 피사체 영역을 검출하는 예를 나타내는 작동 상태도이다.
도 8은 방해 피사체 영역을 선택하는 단계를 나타내는 설명도이다.
도 9는 도 6 및 도 7의 화상을 합성하는 개념을 나타내는 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 제1 화상 6b, 7b, 8b: 사각형 기호들
2: 제2 화상 30: 터치 스크린
3: 합성된 화상 31: 표시부
5: 배경 32: 감지부
5a: 일부 배경 부분 41: 화상 변환부
6d: 합성용 화상 42: 구동 회로부
10: 줌렌즈 유닛 43: 터치 스크린 제어부
11: 줌 구동부 45: 메모리 제어부
12: 렌즈들 70: 배경 처리부
15: 메모리 71: 방해 피사체 추출부
6a, 7a, 8a: 방해 피사체 영역 72: 제거 판단부
6, 7, 8: 방해 피사체 73: 영상 합성부

Claims (7)

  1. 동일한 배경을 포함하는 복수 개의 화상들을 촬영하는 단계;
    복수 개의 상기 화상들에서 급격한 변화가 발생하는 부분을 검출하여, 상기 배경을 가로막는 방해 피사체 영역을 정하는 단계; 및
    상기 방해 피사체 영역에, 복수 개의 상기 화상들 중 상기 방해 피사체 영역을 갖지 않는 화상의 상기 배경의 부분을 합성하여, 상기 방해 피사체 영역이 제거되어 상기 배경만을 갖는 합성 화상을 생성하는 단계;를 포함하는, 배경 우선 촬상 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방해 피사체 영역을 정하는 단계는, 촬영된 상기 화상들을 화상 데이터로 변환하고, 상기 화상 데이터의 화소값이 급격하게 변화하는 부분을 상기 방해 피사체 영역으로 정하는, 배경 우선 촬상 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방해 피사체 영역을 정하는 단계는, 복수 개의 상기 방해 피사체 영역을 화면에 표시하여 제거될 방해 피사체 영역을 선택하는 단계를 더 포함하는, 배경 우선 촬상 방법.
  4. 화상을 촬상하여 전기 신호로 변환하는 촬상소자;
    상기 촬상소자의 전기 신호를 화상 데이터로 변환하는 화상 변환부;
    동일한 배경을 포함하는 복수 개의 화상들에 대한 복수 개의 화상 데이터를 저장하는 저장부; 및
    상기 화상 데이터에서 화소 값이 급격히 변화하는 부분들을 검출하여 방해 피사체 영역으로 정하고, 상기 방해 피사체 영역에, 복수 개의 상기 화상들 중 상기 방해 피사체 영역을 갖지 않는 화상의 상기 배경의 부분을 합성하여, 상기 방해 피사체 영역이 제거되어 상기 배경만을 갖는 합성 화상을 생성하는, 배경 처리부;를 구비하는, 촬상 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 촬상 장치는, 상기 화상 데이터에 의한 화상을 표시하는 표시부를 더 구비하여, 상기 방해 피사체 영역을 나타내는 기호를 상기 화상에 중첩시켜 상기 표시부에 표시하는, 촬상 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방해 피사체 영역을 선택하게 하는 입력 수단을 더 구비하는, 촬상 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 표시부의 표면의 터치를 감지하는 터치 감지부를 더 구비하는, 촬상 장치.
KR1020080075331A 2008-07-31 2008-07-31 배경 우선 촬상 방법 및 촬상 장치 KR101436327B1 (ko)

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