KR20110068635A - 디지털 영상 처리 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 저장매체 - Google Patents

디지털 영상 처리 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 저장매체 Download PDF

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KR20110068635A KR1020090125688A KR20090125688A KR20110068635A KR 20110068635 A KR20110068635 A KR 20110068635A KR 1020090125688 A KR1020090125688 A KR 1020090125688A KR 20090125688 A KR20090125688 A KR 20090125688A KR 20110068635 A KR20110068635 A KR 20110068635A
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Abstract

본 발명은 디지털 촬영 장치, 디지털 촬영 장치 제어 방법, 및 상기 디지털 촬영 장치 제어 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장매체에 관한 것이다. 디지털 영상 처리 장치는 시간차 영상의 블록 매칭을 통해 획득한 움직임 정보를 이용하여 움직임의 종류를 판단하고, 상기 판단된 움직임의 삼각대 유/무를 검출하는 디지털 신호 처리수단을 포함한다.
블록 매칭, 움직임 정보, 움직임 종류, 삼각대 유/무

Description

디지털 영상 처리 장치, 그 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 저장매체 {Apparatus for processing digital image and thereof method and a computer-readable storage medium}
본 발명은 디지털 촬영 장치, 디지털 촬영 장치 제어 방법, 및 상기 디지털 촬영 장치 제어 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장매체에 관한 것이다.
디지털 영상 처리기 또는 캠코더와 같이 정지 영상 및 동 영상을 촬영할 수 있는 전자 기기에서는 별도의 하드웨어 장치 없이 입력된 영상으로 삼각대 거치 유/무 및 움직임 유/무를 판단하여 이에 따라 화질 처리를 달리하고 있다.
그러나 디지털 영상 처리기가 삼각대에 거치되어 있는 상태에서 영상에 움직임이 발생한 경우, 삼각대 아님으로 인식을 한다. 이러한 문제는 입력 영상을 이용하기 때문이기도 하지만, 움직임의 종류를 구분하지 못하기 때문이라고 할 수 있다.
본 발명은 시간에 따라 영상을 분석할 때, 영상 내 일부분의 움직임을 디지털 영상 처리 장치의 몸체가 흔들림으로 인해 발생하는 움직임으로 판단하지 않도록 하는데 그 목적이 있다.
더 나아가 본 발명은 영상 내 일부분의 움직임 또는 디지털 영상 처리 장치의 몸체가 흔들림으로 의해 발생하는 움직임을 구별해 내고 그에 따른 삼각대 유/무 검출을 실현 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 디지털 영상 처리 장치는 시간차 영상의 블록 매칭을 통해 획득한 움직임 정보를 이용하여 움직임의 종류를 판단하고, 상기 판단된 움직임의 삼각대 유/무를 검출하는 디지털 신호 처리수단을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법은 시간차 영상의 블록 매칭을 통해 움직임 정보를 획득하는 단계; 및 상기 획득된 움직임 정보를 이용하여 장치 몸체의 움직임 발생을 나타내는 글로벌 모션 또는 상기 영상 내 일부분의 움직임을 나타내는 로컬 모션을 판단하고, 상기 판단된 모션의 삼각대 유/무를 검출하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 컴퓨터 판독가능 저장매체는 시간차 영상의 블록 매칭을 통해 획득한 움직임 정보를 이용하여 장치 몸체의 움직임 발생을 나타내는 글로벌 모션 또는 상기 영상 내 일부분의 움직임을 나타내는 로컬 모션을 판단하고, 상기 판단된 모션의 삼각대 유/무를 검출하도록 프로그램된 코드 부분을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 시간에 따라 영상을 분석할 때, 영상 내 일부분의 움직임을 디지털 영상 처리 장치의 몸체가 흔들림으로 인해 발생하는 움직임으로 판단하지 않는 효과가 있다.
또한 영상 내 일부분의 움직임 또는 디지털 영상 처리 장치의 몸체가 흔들림으로 의해 발생하는 움직임을 구별해 내고 그에 따른 삼각대 유/무 검출을 실현 가능하도록 하는 효과가 있다.
이로 인해 장면 인식 성능이 향상되고, 장면 인식별 화질 처리를 다르게 수행하여 양질의 촬영 영상을 획득할 수 있게 된다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다. 하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사 상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 촬영 장치, 디지털 촬영 장치 제어 방법, 및 컴퓨터 판독가능 저장매체를 실시할 수 있는 디지털 촬영 장치의 예시적인 구조를 도시한 도면이다.
본 발명을 구현할 수 있는 디지털 촬영 장치(100)는 광학부(110), 광학 구동부(111), 촬상소자(115), 촬상소자 제어부(116), 조작부(120), 프로그램 저장부(130), 버퍼 저장부(140), 데이터 저장부(150), 디스플레이부(160), 및 디지털 신호 처리부(DSP, 170)를 포함할 수 있다.
광학부(110)는 피사체로부터의 입력된 광학 신호를 촬상 소자(115)로 제공한다. 광학부(110)는 초점 거리(focal length)에 따라 화각이 좁아지거나 또는 넓어지도록 제어하는 줌 렌즈 및 피사체의 초점을 맞추는 포커스 렌즈 등 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광학부(110)는 광량을 조절하는 조리개를 더 포함할 수 있다.
광학 구동부(111)는 렌즈의 위치, 조리개의 개폐 등을 조절한다. 렌즈의 위치를 이동시켜 초점을 맞출 수 있다. 또한, 조리개의 개폐를 조절하여 광량을 조절할 수 있다. 실시간으로 입력되는 영상 신호에 의해 자동으로 생성되는 제어 신호 또는 사용자의 조작에 의해 수동으로 입력되는 제어 신호에 따라 광학 구동부(111)가 광학부(110)를 제어할 수 있다.
상기 광학부(110)를 투과한 광학 신호는 촬상 소자(115)의 수광면에 이르러 피사체의 상을 결상한다. 상기 촬상 소자(115)는 광학 신호를 전기 신호로 변환하는 CCD(charge coupled device) 또는 CIS(complementary metal oxide semiconductor image sensor) 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 촬상소자(115)는 촬상소자 제어부(116)에 의해 감도 등이 조절될 수 있다. 촬상소자 제어부(116)는 실시간으로 입력되는 영상 신호에 의해 자동으로 생성되는 제어 신호 또는 사용자의 조작에 의해 수동으로 입력되는 제어 신호에 따라 촬상 소자(115)를 제어할 수 있다.
조작부(120)는 사용자 등의 외부로부터의 제어 신호를 입력할 수 있는 곳이다. 상기 조작부(120)는 정해진 시간 동안 촬상 소자(115)를 빛에 노출하여 사진을 촬영하는 셔터-릴리즈 신호를 입력하는 셔터-릴리즈 버튼, 전원을 공급하기 위해 입력하는 전원 버튼, 입력에 따라 화각을 넓어지게 하거나 화각을 좁아지게 하는 광각-줌 버튼 및 망원-줌 버튼과, 문자 입력 또는 촬영 모드, 재생 모드 등의 모드 선택, 화이트 밸런스 설정 기능 선택, 노출 설정 기능 선택 등의 다양한 기능 버튼들이 있다. 조작부(120)는 상기와 같이 다양한 버튼의 형태를 가질 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 키보드, 터치 패드, 터치스크린, 원격 제어기 등과 같이 사용자가 입력할 수 있는 어떠한 형태로 구현되어도 무방하다.
또한, 상기 디지털 촬영 장치(100)는 상기 디지털 카메라를 구동하는 운영 시스템, 응용 시스템 등의 프로그램을 저장하는 프로그램 저장부(130), 연산 수행 중에 필요한 데이터 또는 결과 데이터들을 임시로 저장하는 버퍼 저장부(140), 영상 신호를 포함하는 이미지 파일을 비롯하여 상기 프로그램에 필요한 다양한 정보 들을 저장하는 데이터 저장부(150)를 포함한다.
아울러, 상기 디지털 촬영 장치(100)는 이의 동작 상태 또는 상기 디지털 촬영 장치(100)에서 촬영한 이미지 정보를 표시하도록 디스플레이부(160)를 포함한다. 상기 디스플레이부(160)는 시각적인 정보 및/또는 청각적인 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 시각적인 정보를 제공하기 위해 상기 디스플레이부(160)는 예를 들면, 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED), 전기 영동 디스플레이 패널(EDD) 등으로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 디지털 촬영 장치(100)는 입력되는 영상 신호를 처리하고, 이에 따라 또는 외부 입력 신호에 따라 각 구성부들을 제어하는 디지털 신호 처리부(170)를 포함한다.
디지털 신호 처리부(170)는 필요에 따라 감마(gamma) 보정, 화이트 밸런스 변경 등의 디지털 신호 처리를 할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 것과 같이, 디지털 신호 처리부(50)는 분할부(171), 탐색부(172), 산출부(173) 및 결정부(174) 등과 같은 구성요소들을 구비할 수도 있다. 분할부(171), 탐색부(172), 산출부(173) 및 결정부(174) 등은 디지털 신호 처리부(170) 내의 구성요소가 아닌 별도의 구성요소일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하며, 이들의 작동에 대해서는 후술한다.
이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 디지털 신호 처리부(170)의 기능을 설명한다.
도 2는 도 1 중 디지털 신호 처리부(170)의 상세도로서, 시간차 영상의 블록 매칭을 통해 획득한 움직임 정보를 이용하여 움직임의 종류를 판단하고, 상기 판단 된 움직임의 삼각대 유/무를 검출하며, 이를 위해 분할부(171), 탐색부(172), 산출부(173), 결정부(174) 및 제어부(175)를 포함한다. 본 발명에서 움직임의 종류는 장치 몸체의 움직임 발생을 나타내는 글로벌 모션 및 상기 영상 내 일부분의 움직임을 나타내는 로컬 모션일 수 있다.
분할부(171)는 시간차 영상 예를 들어, 이전(previous) 영상 및 현재(current) 영상을 소정 개수의 블록으로 분할한다. 도 3a에는 이전 영상을 4x4 블록 총 16(P1-P16)개의 블록으로 분할한 예가 도시되어 있고, 도 3b에는 현재 영상을 4x4 블록 총 16(C1-C16)개의 블록으로 분할한 예가 도시되어 있다.
본 발명에서는 블록 매칭을 통해 움직임 종류 판단 및 삼각대 유/무 검출을 수행하는데, 디테일한 블록 변화를 통해 정확한 이동 위치를 찾기 위해 실제로 도 3a 및 도 3b에 도시된 4x4 블록은 예를 들어 도 3c 및 도 3d와 같이 6x6 블록으로 오버랩 되어 분할된다. 그러나 본 발명에서는 설명의 편의 상 4x4 블록으로 분할되었다고 가정하고 설명한다.
탐색부(172)는 이전 영상의 선택된 블록을 기준 블록으로 하여 현재 영상의 소정 영역에서 기준 블록을 탐색한다. 이를 위해 탐색부(172)는 도 4a에 도시된 바와 같이 영역 설정부(172-1) 및 블록 탐색부(172-2)를 포함한다.
영역 설정부(172-1)는 현재 영상에서 기준 블록과 동일한 위치의 블록을 중심으로 한 임의의 영역을 설정한다. 도 4b에는 이전 영상에서 선택된 블록(예를 들어 P1)을 기준으로 하여 영역이 설정된 예가 도시되어 있고, 도 4c에는 현재 형상에서 선택된 블록과 동일한 위치의 블록(예를 들어 C1)을 기준으로 하여 영역이 설정된 예가 도시되어 있다.
블록 탐색부(172-2)는 현재 영상의 설정된 영역 내에서 SAD(sum of absolute differences)를 이용하여 기준 블록(P1)과 유사도가 가장 높은 현재 영상 블록을 탐색한다. SAD를 구하는 식은 수학식 1과 같다.
Figure 112009077928376-PAT00001
SAD는 설정된 영역 내에서 분할된 윈도우(도 4c에서 ①부터 ⓝ까지)에서 모두 계산되며, 각 윈도우 당 중심 위치로부터 가장 작은 SAD 값을 갖게 되는 블록이 유사도가 가장 큰 지점이라고 할 수 있다.
산출부(173)는 현재 영상의 전체 블록(C1-C16)에 대해 기준 블록(P1-P16)과 유사도가 가장 높은 블록들의 개수 및 위치 변화량을 산출한다. 이를 위해 산출부는 도 5a에 도시된 바와 같이 카운터(173-1) 및 위치 변화 산출부(173-2)를 포함한다.
카운터(173-1)는 현재 영상의 전체 블록(4x4)으로부터 검출된 SAD값이 가장 작은 블록이 몇 개 있는지 카운트 한다.
위치 변화 산출부(173-2)는 카운트된 블록의 위치가 이전 영상 블록에서 얼만큼 변하였는지 산출한다.
이것은 블록 탐색부(172-2)를 통해 얻은 SAD 값을 이용하여 모션 벡터를 찾 는 방법을 이용한다. 모션 벡터를 찾는 계산식은 수학식 2와 같다.
[수학식 2]
모션 벡터 = Min( | 기준 블록(P1) - ①|,
| 기준 블록(P1) - ②|,
| 기준 블록(P1) - ③|,
| 기준 블록(P1) - ④|,
ㆍ
ㆍ
ㆍ
| 기준 블록(P1) - ⓝ| )
영역 설정부(172-1)가 설정한 영역이 가로 9 세로 5라고 가정하면 ⓝ은 45가 되고, 하기 도 5b 및 도 5c를 이용하여 위치 변화량을 대략적으로 알 수 있다.
도 5b에서 이전 영상의 기준 블록(P1)의 중앙 22를 중심으로 도 5c에서 SAD가 가장 작은 값이 나온 블록의 위치가 33이라고 한다면, 도 5c에 도시된 바와 같이 중앙 22에서 33과 같은 방향과 크기(화살표 길이)로 움직였다고 판단할 수 있다.
전체 영상에서 블록별로 판단된 움직임 분포를 도 5d에 도시된 2D 히스토그램을 통해 확인 할 수 있다. 이때 가로는 탐색 윈도우에 따른 정량화된 움직임 양이 되고, 세로는 매칭된 블록의 카운팅 개수가 된다. 도 5d의 히스토그램에서 매칭된 블록이 대부분 22의 값을 가지고 있으며, 이는 대부분 블록의 움직임이 없었 다는 것을 의미한다.
결정부(174)는 SAD값이 가장 작은 즉, 유사도가 가장 높은 블록의 누적 개수로 현재 영상의 로컬 모션 유/무를 판단하고, 블록 누적 개수의 위치 변화량으로 판단된 모션의 삼각대 유/무를 검출한다.
결정부(174)는 누적된 블록의 최대값이 제1 기준값 예를 들어 전체 화면에서 99% 이상인 경우 로컬 모션이 없다고 판단한다. 로컬 모션이 없다고 판단된 상태에서 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경되지 않은 경우 즉, 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음을 검출하고, 최대값 누적 블록의 위치가 변경된 경우 글로벌 모션이 있고 삼각대 아님을 검출한다.
결정부(174)는 누적된 블록의 최대값이 제1 기준값 및 제2 기준값 사이인 경우, 예를 들어 전체 화면에서 85% 내지 99% 이내인 경우 로컬 모션이 있다고 판단한다. 로컬 모션이 있다고 판단된 상태에서 최대값 누적 블록의 위치가 변경되지 않은 경우 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음을 검출하고, 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경된 경우 글로벌 모션이 있고 삼각대 아님을 검출한다.
기존의 삼각대 유/무 검출의 경우, 로컬 모션 또는 글로벌 모션의 판단 없이 모션이 발생되면, 삼각대 아님으로 검출되었다. 그러나 본 발명의 경우 로컬 모션이 있는 상태에서 영상의 움직임을 판단하여 삼각대 아님/옳음을 판단할 수 있도록 해준다.
즉, 도 6과 같은 로컬 모션은 삼각대에 거치시킨 상태에서 피사체(나비)만 움직이는 경우이기 때문에 삼각대 옳음이 되어야 한다. 도 6에서 이전 영상이 도 6a, 현재 영상이 도 6b인 경우, 도 6c에 도시된 바와 같이 누적된 블록의 최대값(22)이 전체 화면에서 85% 내지 99% 이내에 존재하므로 로컬 모션이 있음을 판단할 수 있다. 이 상태에서 최대값 누적 블록의 위치가 22 즉 센터 영역에서 유사도가 가장 높으므로 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음으로 검출될 수 있다.
그러나, 도 7에서 이전 영상이 도 7a, 현재 영상이 도 7b인 경우, 도 7c에 도시된 바와 같이 누적된 블록의 최대값(43)이 전체 화면에서 85% 내지 99% 이내에 존재하지 않으므로, 로컬 모션이 없음을 판단할 수 있다. 이 상태에서 최대값 누적 블록의 위치가 44, 43 즉 센터 영역이 아니므로 글로벌 모션이 있고 삼각대 아님으로 검출될 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 디지털 영상 처리 장치의 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 동작 방법의 주 알고리즘은 기기 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 디지털 신호 처리부(50) 내부에서 수행될 수 있다.
디지털 신호 처리부(170)는 시간차 영상 예를 들어, 이전 영상 및 현재 영상을 소정 개수의 블록으로 분할한다(810단계). 도 3a에는 이전 영상을 4x4 블록 총 16(P1-P16)개의 블록으로 분할한 예가 도시되어 있고, 도 3b에는 현재 영상을 4x4 블록 총 16(C1-C16)개의 블록으로 분할한 예가 도시되어 있다. 본 발명에서는 블록 매칭을 통해 움직임 종류 판단 및 삼각대 유/무 검출을 수행하는데, 디테일한 블록 변화를 통해 정확한 이동 위치를 찾기 위해 실제로 4x4 블록은 예를 들어 도 3c 및 도 3d와 같이 6x6 블록으로 오버랩 되어 분할된다. 그러나 본 발명에서는 설명의 편의 상 4x4 블록으로 분할되었다고 가정하고 설명한다.
블록 분할이 완료되면, 디지털 신호 처리부(170)는 현재 영상 내에서 이전 영상 블록의 움직임 위치를 탐색한다(820단계). 도 9에는 현재 영상 내에서 이전 영상 블록의 움직임 위치를 탐색하는 방법이 도시되어 있다.
디지털 신호 처리부(170)는 현재 영상에서, 이전 영상의 기준 블록과 동일한 위치의 블록을 중심으로 한, 임의의 영역을 설정한다(821단계). 도 4b에는 이전 영상에서 선택된 블록(예를 들어 P1)을 기준으로 하여 영역이 설정된 예가 도시되어 있고, 도 4c에는 현재 형상에서 선택된 블록과 동일한 위치의 블록(예를 들어 C1)을 기준으로 하여 영역이 설정된 예가 도시되어 있다.
영역 설정이 완료되면, 디지털 신호 처리부(170)는 현재 영상의 설정된 영역에서 기준 블록과 비교하여 가장 작은 SAD 값을 갖는 블록을 탐색한다(822단계). SAD를 구하는 수식은 상기 수학식 1에 개시되어 있다. SAD는 설정된 영역 내에서 분할된 윈도우(도 4c에서 ①부터 ⓝ까지)에서 모두 계산되며, 각 윈도우 당 중심 위치로부터 가장 작은 SAD 값을 갖게 되는 블록이 유사도가 가장 큰 지점이라고 할 수 있다.
디지털 신호 처리부(170)는 탐색된 블록의 위치값을 저장한다(823단계).
디지털 신호 처리부(170)는 분할된 모든 블록에 대한 탐색을 수행하고, 탐색된 블록의 위치값을 저장한다(824단계).
움직임 위치 탐색이 완료되면, 디지털 신호 처리부(170)는 움직임 정량화 및 움직임을 분포 수집한다(830단계). 도 10에 움직임 정량화 및 움직임 분포 수집 방법이 개시되어 있다.
디지털 신호 처리부(170)는 전체 블록으로부터 검출된 가장 작은 SAD 값을 갖는 블록의 개수를 카운팅한다(831단계).
카운팅이 완료되면, 디지털 신호 처리부(170)는 카운팅된 블록의 위치 변화량을 산출한다(832단계). 도 4b 및 도4c에서 설정된 영역이 가로 9 세로 5라고 가정하면 ⓝ은 45가 되고, 하기 도 5b 및 도 5c를 이용하여 위치 변화량을 대략적으로 알 수 있다. 도 5b에서 이전 영상의 기준 블록(P1)의 중앙 22를 중심으로 도 5c에서 SAD가 가장 작은 값이 나온 블록의 위치가 33이라고 한다면, 도 5c에 도시된 바와 같이 중앙 22에서 33과 같은 방향과 크기(화살표 길이)로 움직였다고 판단할 수 있다. 전체 영상에서 블록별로 판단된 움직임 분포를 도 5d에 도시된 2D 히스토그램을 통해 확인 할 수 있다. 이때 가로는 탐색 윈도우에 따른 정량화된 움직임 양이 되고, 세로는 매칭된 블록의 카운팅 개수가 된다. 도 5d의 히스토그램에서 매칭된 블록이 대부분 22의 값을 가지고 있으며, 이는 대부분 블록의 움직임이 없었다는 것을 의미한다.
움직임 정량화 및 분포 수집이 완료되면, 디지털 신호 처리부(170)는 움직임의 종류 및 삼각대 유/무를 판단한다(840단계). 도 11에 움직임 종류 및 삼각대 유/무를 판단하는 방법이 개시되어 있다.
결정부(174)는 SAD값이 가장 작은 즉, 유사도가 가장 높은 블록의 누적 개수 로 현재 영상의 로컬 모션 유/무를 판단하고, 블록 누적 개수의 위치 변화량으로 판단된 모션의 삼각대 유/무를 검출한다.
결정부(174)는 누적된 블록의 최대값이 제1 기준값 예를 들어 전체 화면에서 99% 이상인 경우 로컬 모션이 없다고 판단한다. 로컬 모션이 없다고 판단된 상태에서 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경되지 않은 경우 즉, 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음을 검출하고, 최대값 누적 블록의 위치가 변경된 경우 글로벌 모션이 있고 삼각대 아님을 검출한다.
결정부(174)는 누적된 블록의 최대값이 제1 기준값 및 제2 기준값 사이인 경우, 예를 들어 전체 화면에서 85% 내지 99% 이내인 경우 로컬 모션이 있다고 판단한다. 로컬 모션이 있다고 판단된 상태에서 최대값 누적 블록의 위치가 변경되지 않은 경우 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음을 검출하고, 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경된 경우 글로벌 모션이 있고 삼각대 아님을 검출한다.
기존의 삼각대 유/무 검출의 경우, 로컬 모션 또는 글로벌 모션의 판단 없이 모션이 발생되면, 삼각대 아님으로 검출되었다. 그러나 본 발명의 경우 로컬 모션이 있는 상태에서 영상의 움직임을 판단하여 삼각대 아님/옳음을 판단할 수 있도록 해준다.
즉, 도 6과 같은 로컬 모션은 삼각대에 거치시킨 상태에서 피사체(나비)만 움직이는 경우이기 때문에 삼각대 옳음이 되어야 한다. 도 6에서 이전 영상이 도 6a, 현재 영상이 도 6b인 경우, 도 6c에 도시된 바와 같이 누적된 블록의 최대값(22)이 전체 화면에서 85% 내지 99% 이내에 존재하므로 로컬 모션이 있음을 판단 할 수 있다. 이 상태에서 최대값 누적 블록의 위치가 22 즉 센터 영역에서 유사도가 가장 높으므로 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음으로 검출될 수 있다.
움직임 종류 판단을 위해, 디지털 신호 처리부(170)는 카운팅된 블록의 최대값이 제1 기준값 이상인가를 판단한다(841단계). 여기서 제1 기준값은 전체 화면에서 99%일 수 있다.
카운팅된 블록의 최대값이 제1 기준값 이상인 경우, 디지털 신호 처리부(170)는 로컬 모션이 없음을 판단한다(842단계).
로컬 모션이 없는 상태에서 디지털 신호 처리부(170)는 누적 최대값 블록의 위치가 탐색 블록의 센터인지 판단한다(843단계). 누적 최대값의 블록의 위치가 탐색 블록의 센터인 경우는 그 위치가 22가 된다.
누적 최대값 블록의 위치가 탐색 블록의 센터인 경우, 디지털 신호 처리부(170)는 글로벌 모션이 없고, 삼각대 옳음을 판단한다(844단계).
그러나, 누적 최대값 블록의 위치가 탐색 블록의 센터가 아닌 경우, 디지털 신호 처리부(170)는 글로벌 모션이 있고, 삼각대 아님을 판단한다(845단계).
이어서, 디지털 신호 처리부(170)는 카운팅된 블록의 최대값이 제1 기준값 및 제2 기준값 사이인가를 판단한다(846단계). 여기서 제2 기준값은 전체 화면에서 85%일 수 있다.
카운팅된 블록의 최대값이 제1 기준값 내지 제2 기준값 사이에 있는 경우, 디지털 신호 처리부(170)는 로컬 모션이 있음을 판단한다(847단계).
로컬 모션이 있는 상태에서 디지털 신호 처리부(170)는 누적 최대값 블록의 위치가 탐색 블록의 센터인지 판단한다(848단계). 누적 최대값의 블록의 위치가 탐색 블록의 센터인 경우는 그 위치가 22가 된다.
누적 최대값 블록의 위치가 탐색 블록의 센터인 경우, 디지털 신호 처리부(170)는 글로벌 모션이 없고, 삼각대 옳음을 판단한다(849단계).
그러나, 누적 최대값 블록의 위치가 탐색 블록의 센터가 아닌 경우, 디지털 신호 처리부(170)는 글로벌 모션이 있고, 삼각대 아님을 판단한다(850단계).
기존의 삼각대 유/무 검출의 경우, 로컬 모션 또는 글로벌 모션의 판단 없이 모션이 발생되면, 삼각대 아님으로 검출되었다. 그러나 본 발명의 경우 로컬 모션이 있는 상태에서 영상의 움직임을 판단하여 삼각대 아님/옳음을 판단할 수 있도록 해준다.
예를 들어 주간의 경우, 삼각대를 거치시키고 본인 영상을 촬영할 때, 본인 뒤에 사람이 지나가더라도 삼각대 인식이 되고 셔터 스피드가 빠르게 세팅된다. 또한 야간에 삼각대를 거치시키고 영상을 촬영할 때 셔터 스피드가 느리게 세팅된다. 그리고 불꽃놀이 촬영 또는 밤하늘 촬영 등 장시간 노출이 필요한 경우 또는 노을 촬영의 경우에 대하여, 이를 인식하는 기능과 결합하여 자동적으로 복합적인 장면 인식 수행 및 화질 개선을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 포함되는 구성요소들은 하드웨어 또는 소프트웨어적으로 구현되거나, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 상기 구성요소들은 각 구성요소의 동작을 수행하도록 프로그램되어 프로그램 저장부(130)에 저장된 컴퓨터 코드들을 디지털 신호 처리부(170)에서 실행함으로써 구현될 수 있다.
한편, 본 발명은 컴퓨터 판독가능 저장매체에 컴퓨터가 판독 가능한 코드를 저장하여 구현하는 것이 가능하다. 상기 컴퓨터 판독가능 저장매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 판독될 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다.
상기 컴퓨터가 판독 가능한 코드는, 상기 컴퓨터 판독가능 저장매체로부터 디지털 신호 처리부(170)에 의하여 독출되어 실행될 때, 본 발명에 따른 디지털 촬영 장치 제어 방법을 구현하는 단계들을 수행하도록 구성된다. 상기 컴퓨터가 판독 가능한 코드는 다양한 프로그래밍 언어들로 구현될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에 의하여 용이하게 프로그래밍될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 반송파(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 저장매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리 장치, 디지털 영상 처리 장치 제어 방법, 및 컴퓨터 판독가능 저장매체를 실시할 수 있는 디지털 영상 처리 장치의 예시적인 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1 중 디지털 신호 처리부의 상세 블록도 이다.
도 3은 도 2 중 블록 분할부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2 중 탐색부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2 중 산출부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1에서 삼각대 옮음을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1에서 삼각대 아님을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 도 8 중 움직임 위치 탐색 방법의 상세 흐름도 이다.
도 10은 도 8 중 움직임 정량화 및 움직임 분포 수집 방법의 상세 흐름도 이다.
도 11은 도 8 중 모션 종류 및 삼각대 판단 방법의 상세 흐름도 이다.

Claims (20)

  1. 시간차 영상의 블록 매칭을 통해 획득한 움직임 정보를 이용하여 움직임의 종류를 판단하고, 상기 판단된 움직임의 삼각대 유/무를 검출하는 디지털 신호 처리수단을 포함하는 디지털 영상 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 움직임의 종류는
    상기 장치 몸체의 움직임 발생을 나타내는 글로벌 모션 또는 상기 영상 내 일부분의 움직임을 나타내는 로컬 모션인 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 디지털 신호 처리수단은
    이전 영상 및 현재 영상을 소정 개수의 블록으로 분할하는 분할부;
    상기 이전 영상의 선택된 블록을 기준 블록으로 하여 상기 현재 영상의 소정 영역에서 상기 기준 블록을 탐색하는 탐색부;
    상기 전체 블록에 대해 상기 기준 블록과 유사도가 가장 높은 블록들의 개수 및 위치 변화량을 산출하는 산출부; 및
    상기 유사도가 가장 높은 블록의 누적 개수로 상기 현재 영상의 로컬 모션 유/무를 판단하고, 상기 블록 누적 개수의 위치 변화량으로 상기 판단된 모션의 삼각대 유/무를 검출하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 탐색부는
    상기 현재 영상에서 상기 기준 블록과 동일한 위치의 블록을 중심으로 한 임의의 영역을 설정하는 영역 설정부; 및
    상기 설정된 영역 내에서 SAD(sum of absolute differences)를 이용하여 상기 기준 블록과 유사도가 가장 높은 블록을 탐색하는 블록 탐색부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 산출부는
    상기 전체 블록으로부터 탐색된 상기 유사도가 가장 높은 블록들의 개수를 누적하는 카운터; 및
    상기 누적된 블록의 위치가 상기 이전 영상 블록에서 얼만큼 변하였는지 산출하는 위치 변화 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 결정부는
    상기 누적된 블록의 최대값이 제1 기준값 이상인 경우 로컬 모션이 없다고 판단하고,
    상기 로컬 모션이 없다고 판단된 상태에서 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경되지 않은 경우 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음을 검출하고, 상기 최대값 누 적 블록의 위치가 변경된 경우 글로벌 모션이 있고 삼각대 아님을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 결정부는
    상기 누적된 블록의 최대값이 제1 기준값 및 제2 기준값 사이인 경우 로컬 모션이 있다고 판단하고,
    상기 로컬 모션이 있다고 판단된 상태에서 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경되지 않은 경우 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음을 검출하고, 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경된 경우 글로벌 모션이 있고 삼각대 아님을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  8. 시간차 영상의 블록 매칭을 통해 움직임 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 움직임 정보를 이용하여 장치 몸체의 움직임 발생을 나타내는 글로벌 모션 또는 상기 영상 내 일부분의 움직임을 나타내는 로컬 모션을 판단하고, 상기 판단된 모션의 삼각대 유/무를 검출하는 단계를 포함하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 움직임 정보 획득 단계는
    (a) 이전 영상 및 현재 영상을 소정 개수의 블록으로 분할하는 단계;
    (b) 이전 영상의 선택된 블록을 기준 블록으로 하여 상기 현재 영상의 소정 영역에서 상기 기준 블록을 탐색하는 단계; 및
    (c) 상기 전체 블록에 대해 상기 기준 블록과 유사도가 가장 높은 블록들의 개수 및 위치 변화량을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 삼각대 유/무 검출 단계는
    (d) 상기 유사도가 가장 높은 블록의 누적 개수로 상기 현재 영상의 로컬 모션 유/무를 판단하는 단계; 및
    (e) 상기 블록 누적 개수의 위치 변화량으로 상기 판단된 모션의 삼각대 유/무를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 (b)단계는
    (b-1) 상기 기준 블록과 동일한 위치의 블록을 중심으로 한 임의의 영역을 설정하는 단계; 및
    (b-2) 상기 설정된 영역 내에서 SAD(sum of absolute differences)를 이용하여 상기 기준 블록과 유사도가 가장 높은 블록을 검출하는 블록 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 (c)단계는
    (c-1) 상기 전체 블록으로부터 검출된 상기 유사도가 가장 높은 블록들의 개수를 누적하는 단계; 및
    (c-2) 상기 누적된 블록의 위치가 상기 이전 영상 블록에서 얼만큼 변하였는지 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 (d)단계는
    (d-1) 상기 누적된 블록의 최대값이 제1 기준값 이상인 경우 로컬 모션이 없다고 판단하는 단계; 및
    (d-2) 상기 누적된 블록의 최대값이 제1 기준값 및 제2 기준값 사이인 경우 로컬 모션이 있다고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 (e)단계는
    (e-1) 상기 로컬 모션이 없다고 판단된 상태에서 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경되지 않은 경우 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음을 검출하고, 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경된 경우 글로벌 모션이 있고 삼각대 아님을 검출하는 단계; 및
    (e-2) 상기 로컬 모션이 있다고 판단된 상태에서 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경되지 않은 경우 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음을 검출하고, 상기 최 대값 누적 블록의 위치가 변경된 경우 글로벌 모션이 있고 삼각대 아님을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  15. 시간차 영상의 블록 매칭을 통해 획득한 움직임 정보를 이용하여 장치 몸체의 움직임 발생을 나타내는 글로벌 모션 또는 상기 영상 내 일부분의 움직임을 나타내는 로컬 모션을 판단하고, 상기 판단된 모션의 삼각대 유/무를 검출하도록 프로그램된 코드 부분을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  16. 제 16항에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은
    이전 영상 및 현재 영상을 소정 개수의 블록으로 분할하도록 프로그램 된 제1 코드 부분;
    상기 이전 영상의 선택된 블록을 기준 블록으로 하여 상기 현재 영상의 소정 영역에서 상기 기준 블록을 탐색하도록 프로그램된 제2 코드 부분;
    상기 전체 블록에 대해 상기 기준 블록과 유사도가 가장 높은 블록들의 개수 및 위치 변화량을 산출하도록 프로그램된 제3 코드 부분; 및
    상기 유사도가 가장 높은 블록의 누적 개수로 상기 현재 영상의 로컬 모션 유/무를 판단하고, 상기 블록 누적 개수의 위치 변화량으로 상기 판단된 모션의 삼각대 유/무를 검출하도록 프로그램된 제4 코드 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  17. 제 6항에 있어서, 상기 제2 코드 부분은
    상기 기준 블록과 동일한 위치의 블록을 중심으로 한 임의의 영역을 설정하도록 프로그램된 코드 부분; 및
    상기 설정된 영역 내에서 SAD(sum of absolute differences)를 이용하여 상기 기준 블록과 유사도가 가장 높은 블록을 검출하도록 프로그램된 코드 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  18. 제 16항에 있어서, 상기 제3 코드 부분은
    상기 전체 블록으로부터 검출된 상기 유사도가 가장 높은 블록들의 개수를 누적하도록 프로그램된 코드 부분; 및
    상기 누적된 블록의 위치가 상기 이전 영상 블록에서 얼만큼 변하였는지 산출하도록 프로그램 코드 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 제4 코드 부분은
    상기 누적된 블록의 최대값이 제1 기준값 이상인 경우 로컬 모션이 없다고 판단하고,
    상기 로컬 모션이 없다고 판단된 상태에서 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경되지 않은 경우 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음을 검출하고, 상기 최대값 누 적 블록의 위치가 변경된 경우 글로벌 모션이 있고 삼각대 아님을 검출하도록 프로그램화 된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 제4 코드 부분은
    상기 누적된 블록의 최대값이 제1 기준값 및 제2 기준값 사이인 경우 로컬 모션이 있다고 판단하고,
    상기 로컬 모션이 있다고 판단된 상태에서 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경되지 않은 경우 글로벌 모션이 없고 삼각대 옳음을 검출하고, 상기 최대값 누적 블록의 위치가 변경된 경우 글로벌 모션이 있고 삼각대 아님을 검출하도록 프로그램화 된 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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