KR20110003891A - Space detecting apparatus for image pickup apparatus using auto focusing and the method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A space sensing apparatus of an image pickup apparatus using an automatic focusing control for reducing a depth generation time is provided to improve the accuracy of the image data about the space sensing area by generating depth map. CONSTITUTION: An image pickup unit(110) outputs the depth information of video images and the video image of a photographed space sensing target area. An image signal processing unit(120) generates partial depth map through the depth information. An automatic focusing control unit(130) outputs a focus control signal to the image pickup unit.

Description

자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지장치 및 공간감지방법{SPACE DETECTING APPARATUS FOR IMAGE PICKUP APPARATUS USING AUTO FOCUSING AND THE METHOD THEREOF}SPACE DETECTING APPARATUS FOR IMAGE PICKUP APPARATUS USING AUTO FOCUSING AND THE METHOD THEREOF}

본 발명은 공간감지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 촬상 대상물의 변화를 신속하고 정확하게 감지할 수 있도록 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지장치 및 공간감지방법에 관한 것이다.The present invention relates to space sensing, and more particularly, to a space sensing apparatus and a space sensing method of an image photographing apparatus using auto focusing, which enables to detect a change of an imaging object quickly and accurately.

종래기술의 필름을 이용하는 아날로그 방식의 카메라는 CCD 또는 CMOS 이미지 센서에 의해 영상신호를 생성하여 저장하는 디지털 카메라로 대부분 대체되고 있다.Analog cameras using films of the prior art are mostly replaced by digital cameras that generate and store image signals by CCD or CMOS image sensors.

이러한 디지털 카메라는 영상을 포함하는 광신호를 CCD 또는 CMOS 이미지 센서를 이용하여 전기적인 영상신호로 변환한다. 따라서 영상화질을 최상으로 유지하기 위한 영상처리를 수행하는 이미지신호처리프로세서(ISP: Image Signal Processor)가 장착된다.Such a digital camera converts an optical signal including an image into an electrical image signal using a CCD or CMOS image sensor. Therefore, an image signal processor (ISP) is mounted to perform image processing to maintain the best image quality.

상기 ISP는 렌즈와 센서에서 발생하는 왜곡을 보상하고 이미지의 선명도와 색감 등을 개선하는 기능 등을 수행하는 것에 의해 최상의 영상화질을 유지할 수 있도록 한다.The ISP may maintain the best image quality by performing a function of compensating for distortion generated by the lens and the sensor and improving image clarity and color.

또한, 상기 ISP는 3차원 영상 이미지의 생성, 공간감지를 위한 영상신호 처리를 수행한다.In addition, the ISP performs image signal processing for generating a 3D image and detecting a space.

상기 ISP의 기능 중 카메라를 이용한 공간 감지를 위해서는 2차원 영상이미지들에 대한 깊이(depth) 정보를 가지는 깊이 맵 생성을 필요로 한다. 상기 깊이 맵은 영상 이미지의 모든 영역에 대하여 생성되어, 3D 영상의 표현, 영상 이미지 공간에서의 대상물의 이동 등을 감지하는 공간 감지 등을 수행할 수 있도록 한다.In order to detect a space using a camera among the functions of the ISP, it is necessary to generate a depth map having depth information of two-dimensional image images. The depth map is generated for all regions of the video image, so as to perform spatial sensing for detecting a representation of a 3D image, movement of an object in the video image space, and the like.

그러나 상기 깊이 맵의 생성은 영상이미지 전체에 대하여 수행되고, 영상이미지의 변경이 발생한 경우 다시 전체 영상 이미지 영역으로부터 깊이 맵을 생성하여야 한다. 따라서 ISP에서의 이미지 처리 시간이 오래 걸리며, ISP 자체에 구성되는 CPU가 고성능일 것을 요구한다.However, the depth map is generated for the entire image image, and when a change of the image image occurs, the depth map must be generated again from the entire image image area. Therefore, image processing in the ISP takes a long time, and the CPU configured in the ISP itself requires high performance.

이러한 종래기술의 깊이 맵 생성 시의 시간 지연 및 고성능 ISP 요구의 무제를 해결하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제2009-55803호에는 다시점 깊이 맵 생성 방법을 개시한다.In order to solve such a delay in generating a depth map and a high-performance ISP request of the prior art, Korean Laid-Open Patent Publication No. 2009-55803 discloses a multi-view depth map generation method.

상기 종래기술의 다시점 깊이 맵 생성방법은 복수 개의 카메라와 깊이 카메라를 이용하여 각각이 복수 영상이미지 및 깊이 정보를 획득한다. 이 후 동일점에 대한 상기 복수의 영상이미지에서의 좌표를 추정한 후 해당 동일점의 인접 영역을 탐색하여 비교함으로써 상기 동일점에 대한 복수 개의 영상들 각각에서의 변이 값을 구하여 깊이 맵을 생성하도록 구성된다.In the conventional multi-view depth map generation method, a plurality of image images and depth information are obtained using a plurality of cameras and a depth camera, respectively. Subsequently, the coordinates of the plurality of image images of the same point are estimated, and then the adjacent regions of the same point are searched and compared to obtain a shift value in each of the plurality of images of the same point to generate a depth map. It is composed.

그러나 상기 종래기술의 경우에도 다시점 영상에 대한 깊이 맵을 생성하기 위하여 다시점 영상 이미지 상의 임의의 점을 선택하여 한 후 변이 값을 구하게 되므로 깊이 맵 생성을 위한 시간이 필요하게 된다.However, even in the prior art, since a variation value is obtained after selecting an arbitrary point on a multiview image to generate a depth map for the multiview image, time for generating the depth map is required.

또한, 종래기술은 공간 감지를 위해서는 상기 전체 처리과정을 반복 수행하게 되므로 공간 감지에 적용되는 경우 깊이 맵 생성 시간 단축의 효율성이 저하되는 문제점을 가진다.In addition, in the prior art, since the entire process is repeatedly performed for space sensing, the efficiency of shortening the depth map generation time is reduced when applied to space sensing.

또한, 종래기술은 공간 감지를 위한 감지 대상 영역의 추출 방법을 제공하지 못하며, 공간 감지를 위한 깊이 맵 생성 시 많은 시간을 필요로 하게 되므로 여전히 고성능의 CPU를 탑재한 ISP를 필요로 하는 문제점을 가진다.In addition, the prior art does not provide a method of extracting a detection target region for space detection, and requires a lot of time when generating a depth map for space detection, which still requires an ISP equipped with a high-performance CPU. .

이러한 ISP의 제약은 2차원 공간 감지 구현 시 소형화를 어렵게 하는 원인으로도 작용한다.This limitation of ISP also acts as a cause of difficulty in miniaturization when implementing two-dimensional space sensing.

따라서 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 영상촬영시 영상 이미지의 생성을 위한 공간 감지를 위한 깊이 맵의 생성 시간을 줄일 수 있도록 하는 공간감지장치 및 공간감지방법을 제공한다.Accordingly, the present invention for solving the above-described problems of the prior art provides a space sensing apparatus and a space sensing method that can reduce the generation time of the depth map for the spatial sensing for the generation of a video image when taking an image.

또한, 본 발명은 공간감지를 위한 대상 영역 데이터의 정확도를 높일 수 있도록 하는 공간감지장치 및 공간감지방법을 제공한다.The present invention also provides a space sensing apparatus and a space sensing method for increasing the accuracy of the target area data for space sensing.

또한, 본 발명은 공간 감지 대상 영역의 데이터를 감소시킴으로써 낮은 성능의 이미지 신호 프로세서에서도 신속하고 정확하게 공간 감지를 수행할 수 있도록 하는 공간감지장치 및 공간감지방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a space sensing apparatus and a space sensing method for reducing the data of the space sensing target area to perform a quick and accurate space sensing even in a low performance image signal processor.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 초점 조절 기능을 이용한 공간 감지장치는, 초점 조절 신호에 따라 촬영한 공간감지 대상 영역의 영상이미지와 영상이미지들의 깊이 정보를 출력하는 촬상부; 상기 영상이미지의 공간감지대상영역 정보를 출력하고, 상기 공간감지 대상 영역의 영상이미지와 상기 깊이 정보를 이용하여 부분 깊이 맵을 생성한 후 변화된 영상이미지를 생성하는 이미지신호처리부; 및 상기 이미지신호처리부의 공간감지 대상 영역에 초점을 맞추기 위한 초점 조절 신호를 상기 촬상부로 출력하는 오토 포커싱 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a space using an autofocus control function. An image signal processor configured to output spatial sensing target region information of the video image, generate a partial depth map using the spatial image and the depth information of the spatial sensing target region, and generate a changed image image; And an auto focusing control unit for outputting a focus adjustment signal for focusing on a spatial sensing target area of the image signal processing unit to the image capturing unit.

상기 이미지신호처리부는 상기 촬상부의 전체 촬상 영역에 대한 전역 깊이 맵에 상기 공간감지대상 영역에 의해 생성된 부분 깊이 맵을 대체함으로써 변경된 영상이미지를 생성하는 것을 특징으로 한다.The image signal processor may generate a changed image image by replacing a partial depth map generated by the space sensing target region with a global depth map of the entire imaging region of the imaging unit.

상기 이미지신호처리부는, 상기 촬상부로부터 입력되는 영상이미지와 깊이 정보를 이용하여 전역 깊이 맵 및 부분 깊이 맵을 생성하는 깊이 맵 생성부; 상기 공간감지 대상 영역 정보를 상기 오토 포커싱 제어부로 출력하는 공간감지대상설정부; 상기 전역 깊이 맵과 상기 부분 깊이 맵을 이용하여 상기 공간감지 대상 영역의 움직임 변화를 감지하는 공간감지부; 및 상기 영상이미지 및 부분 깊이 맵 정보를 이용하여 변경된 영상이미지를 생성하는 영상처리부;를 포함하여 구성될 수 있다.The image signal processor may include a depth map generator configured to generate a global depth map and a partial depth map using the image image and depth information input from the image pickup unit; A space sensing object setting unit which outputs the space sensing target area information to the auto focusing controller; A space sensing unit configured to sense a change in movement of the space sensing target region by using the global depth map and the partial depth map; And an image processor configured to generate a changed image image by using the image image and the partial depth map information.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 초점 조절 기능을 이용한 공간 감지방법은, 촬상부와 이미지신호처리부와 오토 포커싱 제어부를 포함하는 공간감지장치를 이용한 공간감지방법에 있어서, 상기 촬상부의 전체 촬상 영역에 대한 전역 깊이 맵을 생성하는 전역 깊이 맵 생성과정; 및 상기 오토 포커싱 제어부에 의해 초점이 자동으로 맞추어진 공간감지대상 영역의 부분 깊이 맵을 상기 전역 깊이 맵과 비교하여 변경부분을 포함하는 영상이미지를 생성하는 공간감지과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the spatial sensing method using the auto focusing function of the present invention is a spatial sensing method using a spatial sensing device including an imaging unit, an image signal processing unit, and an auto focusing control unit. Creating a global depth map for generating a global depth map for the region; And a spatial sensing process of generating a video image including the changed portion by comparing the partial depth map of the spatial sensing target area automatically focused by the auto focusing control unit with the global depth map. do.

상기 공간감지 방법은, 상기 공간감지과정 수행 이전에, 상기 촬상 영역 중 공간 감지대상 영역을 설정하는 공간감지대상영역 설정과정; 및 상기 오토 포커싱 제어부의 자동 초점 조절 신호에 따라 얻어지는 상기 공간 감지 대상 영역의 영상이미지와 깊이 정보를 이용하여 부분 깊이 맵을 생성하는 부분 깊이 맵 생성과정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The space sensing method may include: a space sensing target area setting step of setting a space sensing target area of the imaging area before performing the space sensing process; And a partial depth map generation process of generating a partial depth map using the image image and the depth information of the spatial sensing target region obtained according to the auto focus control signal of the auto focusing control unit.

상기 공간감지대상 영역은 상기 공간감지 대상 영역은 상기 영상이미지의 변화를 검출하여 설정될 수 있다. 또한, 상기 공간감지대상 영역은 사용자에 의해 설정될 수도 있다.The space sensing target area may be set by detecting the change of the image image. In addition, the space sensing target area may be set by a user.

상기 공간감지대상 영역은 오토 포커싱 제어부에 의해 자동초점이 맞추어지는 영역을 포함하는 전체 촬영 영상 영역의 부분 영역으로 설정된다. 이에 따라 깊이 맵 생성을 위한 데이터가 줄어들어 깊이 맵 생성 시간 또한 현저히 감소된다.The space sensing target area is set as a partial area of the entire captured image area including an area in which auto focus is focused by the auto focusing control unit. Accordingly, the data for generating the depth map is reduced, and the depth map generation time is also significantly reduced.

상기 부분 깊이 맵은, 상기 움직임 변화가 수행된 대상물의 깊이를 포함하는 일정 범위 내의 영상이미지와 깊이 정보로 이루어지는 것을 특징으로한다.The partial depth map may include an image image and depth information within a predetermined range including a depth of an object on which the motion change is performed.

즉, 부분 깊이 맵은 공간감지 대상물이 위치되는 깊이 영역의 인접 범위에 대해서만 생성되는 것에 의해 깊이 맵 생성 시간을 현저히 감소시키고, 이미지처리를 위한 이미지신호처리부의 사양이 고 사양일 것을 요구하지 않게 된다.That is, the partial depth map is generated only for the adjacent range of the depth region in which the spatial sensing object is located, thereby significantly reducing the depth map generation time and not requiring the high specification of the image signal processing unit for image processing. .

본 발명은 영상촬영에 있어서 변화된 영상이미지의 생성을 자동 초점 기능을 이용하여 공간 감지 대상 영역에 대한 영상 이미지 데이터를 획득하고, 해당 영역을 포함하는 부분 영역에 대해서는 깊이 맵을 생성하여 수행함으로써 변화되는 영 상촬영 시 변화된 영상이미지 생성을 위한 공간 감지를 위해 획득된 공간 감지 대상 영역에 대한 이미지 데이터의 정확도를 높인다.According to the present invention, a video image data of a spatial sensing target region is acquired by using an auto focus function and a depth map is generated for a partial region including the corresponding region. It increases the accuracy of the image data for the spatial sensing target area acquired for spatial sensing for generating the changed image image during image capturing.

또한, 본 발명은 공간 감지 대상 영역의 영상이미지만을 획득하여 깊이 맵을 생성함으로써 깊이 맵 생성에 불필요한 데이터를 제거함으로써 깊이 맵 생성시간을 현저히 줄인다.In addition, the present invention significantly reduces the depth map generation time by removing the data unnecessary for generating the depth map by generating a depth map by acquiring only the image image of the spatial sensing target region.

또한, 본 발명은 깊이 맵 생성을 위해 소요되는 시간을 단축시켜 저 사양의 이미지 신호처리 프로세서에서도 신속하고 정확한 공간 감지를 수행할 수 있도록 하여 공간감지를 위한 시스템 비용을 절감시킨다.In addition, the present invention shortens the time required for generating the depth map, so that a quick and accurate space detection can be performed even in a low specification image signal processing processor, thereby reducing the system cost for space detection.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 공간감지장치(100)의 부분 블록 구성도이다.1 is a partial block diagram of a space sensing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1과 같이 상기 공간감지장치(100)는 촬상부(110), 이미지신호처리부(120) 및 오토 포커싱 제어부(130)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the space sensing apparatus 100 includes an image capturing unit 110, an image signal processing unit 120, and an auto focusing control unit 130.

상기 촬상부(110)는 다수의 2D 카메라와 적외선 깊이 카메라를 구비한 카메라, 양안 카메라, 3D 영상 카메라 등으로 구성된다.The imaging unit 110 includes a camera having a plurality of 2D cameras and an infrared depth camera, a binocular camera, a 3D video camera, and the like.

상기 촬상부(110)는 공간 감지 대상 영역의 영상 이미지 및 깊이 맵 생성을 위한 각각의 화소 영역별 깊이 정보를 이미지신호처리부(120)로 출력한다.The imaging unit 110 outputs depth information for each pixel region for generating an image image and a depth map of a spatial sensing target region to the image signal processor 120.

또한, 상기 촬상부(110)는 공간 감지 시 오토 포커싱 제어부(130)의 제어에 따라 변화된 초점을 가지는 영역에서 일정 범위의 깊이 영역에 포함되는 영상이미지와 깊이 정보를 이미지신호처리부(120)로 출력한다.In addition, the imaging unit 110 outputs an image image and depth information included in a depth range of a predetermined range in the region having a changed focus under the control of the auto focusing controller 130 when the space is detected to the image signal processing unit 120. do.

상기 이미지신호처리부(120)는 깊이 맵 생성부(121)와 공간감지대상설정부(122)와 공간감지부(123)와 영상처리부(124)를 구비한다.The image signal processor 120 includes a depth map generator 121, a space sensing object setting unit 122, a space sensing unit 123, and an image processing unit 124.

상기 깊이 맵 생성부(121)는 촬상부(110)에서 입력되는 영상이미지별로 깊이 정보를 부여하여 깊이 맵(depth map)을 생성한다.The depth map generator 121 generates a depth map by assigning depth information for each image image input from the imaging unit 110.

구체적으로 상기 깊이 맵 생성부(121)는 초기에 촬영되는 영상이미지 영역 전체에 대한 깊이 맵(이하 '전역 깊이 맵' 이라 함)을 생성한다.In detail, the depth map generator 121 generates a depth map (hereinafter, referred to as a global depth map) for the entire image image region that is initially photographed.

상기 깊이 맵 생성부(121)는 또한 공간 감지 시에는 감지 대상 영역이 설정된 후 오토 포커싱 제어부(130)에 따라 초점이 맞추어지는 영역을 포함하는 일 정 깊이 범위 내의 촬상된 영상이미지와 깊이 정보를 이용하여 깊이 맵(이하, '부분 깊이 맵'이라 함)을 생성한다.The depth map generator 121 may also use the captured image and depth information within a predetermined depth range including a region to be focused according to the auto focusing controller 130 after the sensing target region is set when detecting the space. To create a depth map (hereinafter referred to as a partial depth map).

상기 깊이 맵 생성부(121)의 깊이 맵 생성 과정은 컨트러스트 비교 방법, 적외선 깊이 카메라에 의한 촬상 대상물까지의 거리 정보를 이용하는 방법, 스테레오 매칭(Stereo Matching) 방법 등 종래기술에서 공지된 다양한 방식이 적용될 수 있다.The depth map generation process of the depth map generator 121 may include various methods known in the art, such as a contrast comparison method, a method of using distance information to an imaging target by an infrared depth camera, and a stereo matching method. Can be applied.

상기 공간감지대상설정부(122)는 사용자의 입력 정보에 따라 공간 감지 대상 영역을 선택한다.The space sensing target setting unit 122 selects a space sensing target region according to user input information.

상기 공간감지 대상 영역 설정 방법은 기 생성된 전역 깊이 맵에 포함하는 감지 대상 영상 이미지 영역의 좌표정보 또는 감지 대상 영역을 포함하는 윈도우마스크를 설정하는 방식일 수도 있다.The method for setting a space sensing target region may be a method of setting coordinate information of a sensing target image image region included in a previously generated global depth map or a window mask including a sensing target region.

또한, 상기 공간감지 대상 영역 설정 방법은 에지 변화 검출, 컨트러스트 대비 등의 영상 변화 감지 방식에 의해 변화가 발생한 영역을 공간감지 대상 영역으로 설정하는 방식일 수도 있다.In addition, the method for setting a space sensing target region may be a method of setting a region where a change occurs by an image change sensing scheme such as edge change detection or contrast contrast as a space sensing target region.

상기 공간감지부(123)는 깊이 맵 생성부(121)에서 생성된 부분 깊이 맵의 영상 이미지별 깊이 정보와 전역 깊이 맵의 영상 이미지별 깊이 정보를 비교하여 깊이 변화 유무에 따라 감지 대상물의 변화를 감지한다.The space detecting unit 123 detects a change in a sensing object according to the presence or absence of a depth change by comparing depth information for each image image of the partial depth map generated by the depth map generator 121 and depth information for each image image of the global depth map. do.

상기 영상처리부(124)는 공간감지부(123)에서 변화가 감지된 공간 감지 대상물의 영상이미지를 기존 촬영된 영상이미지에서 깊이 맵 정보에 따라 변경시키는 것에 의해 공간감지대상물의 변화를 포함하는 영상이미지를 생성하여 출력한다.The image processing unit 124 changes the image image of the spatial sensing object detected by the spatial sensing unit 123 according to the depth map information from the previously photographed image image to change the image image including the change of the spatial sensing object. Create and print

상기 오토 포커싱 제어부(130)는 공간감지대상설정부(122)에 의해 설정된 감지 대상 영역에 대하여 자동초점을 수행하여 해당 감지 대상의 움직임에 따라 촬상부(110)의 초점을 맞춘다.The auto focusing controller 130 performs auto focus on the sensing target region set by the space sensing target setting unit 122 to focus the imaging unit 110 according to the movement of the sensing target.

도 1의 공간감지장치(100)는 상기 촬상부(110), 이미지신호처리부(120) 및 오토 포커싱 제어부(130)를 이용하여 자동 초점 조절을 수행하면서 공간 감지 대상물이 위치되는 깊이를 포함하는 일정 깊이 범위에 대한 부분 깊이 맵만을 생성하여 대상물의 움직임 변화를 감지하는 공간감지를 수행한다.The spatial sensing device 100 of FIG. 1 includes a depth including a depth at which a spatial sensing object is positioned while performing auto focus using the imaging unit 110, the image signal processing unit 120, and the auto focusing control unit 130. Spatial detection is performed to detect changes in the movement of the object by generating only a partial depth map for the depth range.

즉, 상기 공간감지장치(100)는 공간 감지를 위한 깊이 맵 생성 데이터가 현저히 감소하게 되어 공간감지(움직임 변화 감지)시 필요한 깊이 맵 생성 시간을 줄인다. 이에 따라, 저 사양의 CPU를 구비한 이미지신호처리부(120)에 의해서도 신속하고 신뢰성 있는 공간 감지를 수행할 수 있도록 한다.That is, the space sensing apparatus 100 significantly reduces the depth map generation data for space sensing, thereby reducing the depth map generation time required for space sensing (motion change detection). Accordingly, the image signal processing unit 120 having a low specification CPU can perform a fast and reliable space sensing.

도 2는 도 1의 공간감지장치(100)에 적용되는 공간감지방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of a space sensing method applied to the space sensing apparatus 100 of FIG. 1.

도 2와 같이, 본 발명의 공간 감지를 위해, 공간감지대상설정부(122)가 동작 감지를 위한 감지 대상을 지정한다.As shown in FIG. 2, for sensing the space of the present invention, the space sensing target setting unit 122 designates a sensing target for motion sensing.

이때 동작 감지 대상의 설정은 상기 도 1의 설명에서와 같이, 사용자가 기 생성된 깊이 맵 데이터에 포함하는 감지 대상 영상 이미지 영역의 좌표정보 또는 감지 대상 영역을 포함하는 윈도우 마스크를 설정하는 방식 등의 다양한 방법으로 수행될 수 있다.In this case, the motion detection target may be set as in the method of setting a window mask including the coordinate information or the detection target region of the detection target image image area included in the depth map data previously generated by the user. This can be done in a variety of ways.

이와 달리 촬영되는 전체 영상 이미지에서 에지변화 검출, 컨트러스트(Contrast) 대비 등의 방법에 의해 변경이 발생한 부분을 공간감지 대상 영역으로 설정하는 것일 수도 있다(공간감지대상설정과정: S10).Alternatively, the portion where the change is made by the edge change detection, contrast contrast, etc., in the entire image image captured may be set as the space sensing target region (spatial sensing target setting process: S10).

공간 감지 대상이 설정된 후 상기 이미지신호처리부(120)는 깊이 맵 생성부(121)를 이용하여 촬상부(110)에 의해 입력되는 영상 이미지 및 깊이 맵 생성을 위한 데이터를 이용하여 촬영되는 전체 영역에 대한 깊이 정보를 가지는 전역 깊이 맵을 생성한다(전역 깊이 맵 생성과정: S20).After the spatial sensing object is set, the image signal processor 120 uses the depth map generator 121 to display the entire image photographed using the image image input by the imaging unit 110 and data for generating the depth map. Generate a global depth map having depth information about the global map (Global depth map generation process: S20).

상기 공간감지 대상 영역이 영상 변화 비교 방법에 의해 변화된 영상이미지 영역에 대응하는 영역을 공간감지 대상 영역으로 설정하는 경우에는 상기 공감감지대상설정과정(S10)은 상기 전역 깊이 맵 생성과정(S20) 이 후에 수행될 수도 있다.When the area corresponding to the image image area in which the spatial sensing target area is changed by the image change comparison method is set as the spatial sensing target area, the sympathy sensing target setting step S10 is performed by the global depth map generation step S20. It may be performed later.

상술한 바와 같이 전역 깊이 맵이 생성된 후에는 공간감지대상 영역으로 초점이 맞추어진 위치를 포함하는 일정 깊이 범위 내의 영상이미지와 깊이 정보를 이용하여 부분 깊이 맵을 생성한다.As described above, after the global depth map is generated, the partial depth map is generated using the image image and the depth information within a predetermined depth range including a position focused on the spatial sensing target region.

즉, 상기 전역 깊이 맵이 생성된 후 이미지신호처리부(120)가 공감감지대상설정과정(S10)에서 설정된 공간감지대상 영역에 대한 정보를 오토 포커싱 제어부(130)로 출력한다.That is, after the global depth map is generated, the image signal processing unit 120 outputs the information on the spatial sensing target area set in the sympathy sensing target setting process S10 to the auto focusing controller 130.

오토 포커싱 제어부(130)는 수신된 공간감지대상 영역 정보에 따라 해당 공감감지 대상 영역에 자동으로 맞추어진 초점조절 신호를 상기 촬상부(110)로 출력한다.The auto focusing controller 130 outputs, to the imaging unit 110, a focus adjustment signal that is automatically adjusted to the sympathy detection target region according to the received spatial sensing target region information.

상기 촬상부(110)는 오토 포커싱 제어부(130)에서 출력되는 초점 신호에 따라 공간 감지 대상에 초점이 맞추어진 위치를 포함하는 일정 깊이 범위의 영상이미지를 촬상하여 깊이 정보와 함께 이미지신호처리부(120)로 출력한다.The imaging unit 110 captures an image image having a predetermined depth range including a position focused on a spatial sensing object according to a focus signal output from the auto focusing controller 130, and then performs an image signal processing unit 120 together with depth information. )

상기 이미지신호처리부(120)는 상기 오토 포커싱 제어부(130)의 초점에 따라 촬영된 영상이미지 및 깊이 정보를 포함하는 부분 깊이 맵을 생성한다.The image signal processor 120 generates a partial depth map including the image image and depth information photographed according to the focus of the auto focusing controller 130.

이에 따라 부분 깊이 맵 생성을 위한 시간이 현저히 단축된다(부분 깊이 맵 생성과정: S30).Accordingly, the time for generating the partial depth map is significantly shortened (partial depth map generation process: S30).

상기 부분 깊이 맵이 생성되면 상기 공간감지부(123)가 전역 깊이 맵과 새로이 생성된 부분 깊을 비교하여 변화 유무를 판별하는 것에 의해 공간감지 대상 영역에서의 촬상 대상물의 위치 이동 등의 변화를 감지하는 공간감지를 수행한다(공간감지 과정: S40).When the partial depth map is generated, the space sensing unit 123 compares the global depth map with the newly created partial depth and determines whether there is a change, thereby detecting a change in the position of the image pickup object in the space sensing target area. The detection is performed (space detection process: S40).

상기 공간감지과정(S40)에서 공간 감지 대상에 변화가 발생한 경우에는 영상처리부(124)는 변화된 영상 이미지와 깊이 정보를 전역 깊이 맵 정보로 갱신함으로써 전역 깊이 맵 정보를 재생성한다. 그리고 재생성된 전역 깊이 맵에 따라 변경된 부분을 포함하는 영상이미지를 생성한다. 즉, 영상이미지 내에서 대상물의 움직임을 변경한다(움직임 변경과정: S50).If a change occurs in the spatial sensing object in the space sensing process (S40), the image processor 124 regenerates the global depth map information by updating the changed image image and the depth information with the global depth map information. Then, a video image including the changed part is generated according to the reproduced global depth map. That is, the motion of the object is changed in the video image (motion change process: S50).

이 후 상술한 공간감지과정이 종료되지 않은 경우에는 다시 공간감지대상 영역에 대한 깊이 맵을 생성하는 부분 깊이 맵 생성과정(S20)으로 복귀하여 처리과정을 반복 수행한다.After that, when the above-described space sensing process is not finished, the process returns to the partial depth map generation process (S20) of generating a depth map for the space sensing target region again and repeats the process.

도 3은 본 발명의 공간감지과정에서 부분 깊이 맵이 생성되는 공간감지 대상 영역을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a space sensing target area in which a partial depth map is generated in the space sensing process of the present invention.

도 3과 같이, 특정 사람의 움직임에서 사용자의 손만이 유효한 범위 내에서 움직인 경우 오토 포커싱 제어부(130)는 사용자의 손에 초점을 맞춘다. 이에 따라 촬상부(110)는 사용자의 손의 위치를 포함하는 일정 범위의 깊이 영역에 대한 영상이미지 및 깊이 정보를 생성하여 이미지신호처리부(120)로 출력한다.As shown in FIG. 3, when only a user's hand moves within a valid range in a specific person's movement, the auto focusing controller 130 focuses on the user's hand. Accordingly, the image capturing unit 110 generates an image image and depth information of a predetermined range of depth areas including the position of the user's hand and outputs the image information to the image signal processing unit 120.

이미지신호처리부(120)는 사용자의 손의 위치를 포함하는 일정 깊이 영역만의 영상이미지와 깊이 정보를 가지는 부분 깊이 맵을 생성한다.The image signal processor 120 generates a partial depth map having an image image and depth information of only a predetermined depth area including the position of the user's hand.

따라서 공간감지(움직임 변화 감지)에 적용되는 깊이 맵 생성을 위한 데이터가 현저히 줄어들게 되어 전체 깊이 맵 생성 시간이 단축된다.Therefore, the data for generating the depth map applied to the spatial sensing (motion change detection) is significantly reduced, thereby reducing the overall depth map generation time.

또한, 공간감지대상영역을 오토 포커싱에 의해 초점을 맞추어 영상이미지를 획득하게 됨으로써 공간감지를 위해 얻어지는 공간감지대상 영상이미지 및 깊이 맵 생성을 위한 데이터의 정확성이 현저히 높아지고, 이로 인해 공간감지에 대한 신뢰성 또한 높아진다.In addition, by acquiring a video image by focusing the spatial sensing target area by auto focusing, the accuracy of the data for generating the spatial sensing target video image and the depth map is significantly increased, thereby increasing the reliability of the spatial sensing. It also rises.

본 발명은 상술한 본 발명의 실시 예에 의해 제한됨이 없이 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양하게 변형 또는 변경 실시될 수 있다.The present invention may be variously modified or changed within the scope of the technical spirit of the present invention without being limited by the embodiments of the present invention described above.

본 발명은 영상이미지 신호를 생성하는 영상촬상장치에 적용될 수 있다.The present invention can be applied to an image photographing apparatus for generating an image image signal.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 공간감지장치(100)의 부분 블록 구성도,1 is a partial block diagram of a space sensing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention,

도 2는 도 1의 공간감지장치(100)에 적용되는 공간감지방법의 처리과정을 나타내는 순서도,FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of a space sensing method applied to the space sensing apparatus 100 of FIG. 1.

도 3은 상기 본 발명의 공간감지과정에서 부분 깊이 맵이 생성되는 공간감지대상 영역의 이미지를 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating an image of a space sensing target region in which a partial depth map is generated in the space sensing process of the present invention.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *DESCRIPTION OF THE RELATED ART [0002]

100: 공간감지장치 110: 촬상부100: space sensing device 110: imaging unit

120: 이미지신호처리부 130: 오토 포커싱 제어부120: image signal processing unit 130: auto focusing control unit

Claims (11)

초점 조절 신호에 따라 촬영한 공간감지 대상 영역의 영상이미지와 영상이미지들의 깊이 정보를 출력하는 촬상부;An image capturing unit configured to output an image image of a spatial sensing target region and depth information of the image images photographed according to a focus control signal; 상기 영상이미지의 공간감지대상영역 정보를 출력하고, 상기 공간감지 대상 영역의 영상이미지와 상기 깊이 정보를 이용하여 부분 깊이 맵을 생성한 후 변화된 영상이미지를 생성하는 이미지신호처리부; 및,An image signal processor configured to output spatial sensing target region information of the video image, generate a partial depth map using the spatial image and the depth information of the spatial sensing target region, and generate a changed image image; And, 상기 이미지신호처리부의 공간감지 대상 영역에 초점을 맞추기 위한 초점 조절 신호를 상기 촬상부로 출력하는 오토 포커싱 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지장치.And an auto focusing control unit for outputting a focus control signal for focusing on a spatial sensing target area of the image signal processing unit to the image capturing unit. 청구항 1에 있어서, 상기 이미지신호처리부는,The method of claim 1, wherein the image signal processing unit, 상기 촬상부의 전체 촬상 영역에 대한 전역 깊이 맵에 상기 공간감지대상 영역에 의해 생성된 부분 깊이 맵을 대체하여 변경된 영상이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지장치.And a partial depth map generated by the space sensing target region to generate a changed image image in the global depth map of the entire image capturing region of the image capturing unit. 청구항 1에 있어서, 상기 이미지신호처리부는,The method of claim 1, wherein the image signal processing unit, 상기 촬상부로부터 입력되는 영상이미지와 깊이 정보를 이용하여 전역 깊이 맵 및 부분 깊이 맵을 생성하는 깊이 맵 생성부;A depth map generator for generating a global depth map and a partial depth map by using the image image and depth information input from the imaging unit; 상기 공간감지 대상 영역 정보를 상기 오토 포커싱 제어부로 출력하는 공간 감지대상설정부;A space sensing object setting unit which outputs the space sensing target area information to the auto focusing controller; 상기 전역 깊이 맵과 상기 부분 깊이 맵을 이용하여 상기 공간감지 대상 영역의 움직임 변화를 감지하는 공간감지부; 및,A space sensing unit configured to sense a change in movement of the space sensing target region by using the global depth map and the partial depth map; And, 상기 영상이미지 및 부분 깊이 맵 정보를 이용하여 변경된 영상이미지를 생성하는 영상처리부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지장치.And an image processor configured to generate a changed image image by using the image image and the partial depth map information. 청구항 1에 있어서, 상기 부분 깊이 맵은,The method of claim 1, wherein the partial depth map, 상기 움직임 변화가 수행된 대상물의 깊이를 포함하는 일정 범위 내의 영상이미지와 깊이 정보로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지장치.And a video image and depth information within a predetermined range including depth of the object on which the motion change is performed. 청구항 1에 있어서, 상기 공간감지 대상 영역은 사용자에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지장치.The apparatus of claim 1, wherein the space sensing target area is set by a user. 청구항 1에 있어서, 상기 공간감지 대상 영역은 상기 영상이미지의 변화를 검출하여 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지장치.The spatial sensing apparatus of claim 1, wherein the spatial sensing target region is set by detecting a change in the image image. 촬상부와 이미지신호처리부와 오토 포커싱 제어부를 포함하는 공간감지장치 의 공간감지방법에 있어서,A spatial sensing method of a spatial sensing device comprising an imaging unit, an image signal processing unit, and an auto focusing control unit, 상기 촬상부의 전체 촬상 영역에 대한 전역 깊이 맵을 생성하는 전역 깊이 맵 생성과정; 및,A global depth map generation process of generating a global depth map of the entire imaging area of the imaging unit; And, 상기 오토 포커싱 제어부에 의해 초점이 자동으로 맞추어진 공간감지대상 영역의 부분 깊이 맵을 상기 전역 깊이 맵과 비교하여 변경부분을 포함하는 영상이미지를 생성하는 공간감지과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지방법.And a spatial sensing process of generating a video image including the changed part by comparing the partial depth map of the spatial sensing target area automatically focused by the auto focusing control unit with the global depth map. Spatial Sensing Method of Imaging Device Using Auto Focus. 청구항 7에 있어서, 상기 공간감지과정 수행 이전에,The method according to claim 7, Before performing the space detection process, 상기 촬상 영역 중 공간 감지대상 영역을 설정하는 공간감지대상영역 설정과정; 및,A space sensing target area setting step of setting a space sensing target area of the imaging area; And, 상기 오토 포커싱 제어부의 자동 초점 조절 신호에 따라 얻어지는 상기 공간 감지 대상 영역의 영상이미지와 깊이 정보를 이용하여 부분 깊이 맵을 생성하는 부분 깊이 맵 생성과정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지방법.And a partial depth map generating step of generating a partial depth map using the image image and the depth information of the spatial sensing target region obtained according to the auto focusing control signal of the auto focusing control unit. Spatial Sensing Method of Imaging Apparatus Using Digital Camera. 청구항 7에 있어서, 상기 부분 깊이 맵은, 상기 움직임 변화가 수행된 대상물의 깊이를 포함하는 일정 범위 내의 영상이미지와 깊이 정보로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지방법.The method of claim 7, wherein the partial depth map comprises a video image and depth information within a predetermined range including a depth of an object on which the motion change is performed. 청구항 7에 있어서, 상기 공간감지 대상 영역은 사용자에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지방법.The space sensing method of claim 7, wherein the space sensing target area is set by a user. 청구항 7에 있어서, 상기 공간감지 대상 영역은 상기 영상이미지의 변화를 검출하여 설정되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절을 이용한 영상촬상장치의 공간감지방법.8. The method of claim 7, wherein the space sensing target area is set by detecting a change in the video image.
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