KR20110090080A

KR20110090080A - 디지털 촬영장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체

Info

Publication number: KR20110090080A
Application number: KR1020100009664A
Authority: KR
Inventors: 김승훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2011-08-10
Also published as: KR101720771B1; US20110187885A1; US8743230B2

Abstract

본 발명은 디지털 촬영장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체에 관한 것으로, 피사체의 영상을 촬영하여 영상 데이터를 생성하는 촬영부와, 상기 영상 데이터의 영상에서 엣지 성분을 추출하는 영상 분석부와, 상기 추출한 직선 성분을 사용하여 영상의 구도를 제공하는 구도 제공부를 포함하는 디지털 촬영장치를 제공하여, 사용자가 영상에 따라서 적절한 구도로 피사체를 촬영할 수 있게 한다.

Description

디지털 촬영장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체{Digital photographing apparatus, method for controlling the same, and recording medium storing program to execute the method}

본 발명은 디지털 촬영장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체에 관한 것이다.

디지털 카메라, 캠코더 등의 디지털 촬영장치를 사용하여 피사체를 촬영할 때, 초점, 노출, 화이트 밸런스 등의 요소에 의하여 촬영된 영상이 결정된다. 예를 들어, 초점 조절에 의하여 영상의 선명함이 결정될 수 있으며, 노출 조절에 의하여 영상의 밝기가 결정될 수 있다.

상기 나열한 요소들 이외에 영상의 구도 또한 영상의 느낌을 결정하는 중요한 요소이다. 구도란 촬영된 영상 내에서 피사체가 어느 영역에 배치되어 있는지에 대한 것이다. 다시 말해, 작은 사물을 점으로 정의하고, 큰 사물은 면으로 정의하며, 사물간의 경계를 선으로 정의할 때, 상기 점, 면, 선의 배치와 형태에 의하여 구도가 정해진다.

촬영자는 적절한 구도로 영상을 촬영함으로 인하여 촬영된 영상을 보는 사람이 영상으로부터 안정된 느낌을 느끼게 하거나 색다른 느낌을 느끼게 하는 등 다양한 느낌을 표현할 수 있게 된다. 반면에 적절한 구도로 영상이 촬영되지 않으면 다른 촬영 요소들이 적절하게 결정되어도 촬영된 영상이 촬영자의 마음에 들지 않게 된다. 따라서 촬영자의 마음에 드는 영상을 촬영하기 위하여는 적절한 구도로 영상을 촬영하는 것이 중요하다.

본 발명은 영상에 따른 적절한 구도를 제공할 수 있는 디지털 촬영장치, 그 제어방법 및 이를 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면은 피사체의 영상을 촬영하여 영상 신호를 생성하는 촬영부와, 상기 영상 신호로부터 상기 영상의 엣지(edge) 성분을 검출하는 영상 분석부와, 상기 검출한 엣지 성분을 사용하여 영상의 구도를 제공하는 구도 제공부를 포함하는 디지털 촬영장치를 제공한다.

이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 영상 분석부는 허프 변환(Hough Transform)을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분을 검출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 영상 분석부는 허프 변환을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분 중 직선 성분을 검출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 영상 분석부는 상기 허프 변환에 의하여 검출되어 순위가 부여된 직선 성분 중에서 순위가 높은 직선 성분을 미리 설정된 개수만큼 추출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 구도 제공부는 상기 추출한 복수의 직선 성분의 기울기, 길이, 또는 상기 추출한 복수의 직선 성분들 상호간의 위치에 따라서 상기 영상의 구도를 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 영상 분석부는 허프 변환을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분 중 곡선 성분을 검출할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 영상의 사이즈를 축소시키는 사이즈 축소부를 더 포함하고, 상기 영상 분석부는 상기 축소된 영상의 영상 신호를 사용하여 엣지 성분을 검출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 영상 분석부는 상기 영상 신호의 영상을 색공간을 구성하는 복수의 채널들로 분할하는 채널 분할부와, 상기 분할된 채널로 이루어진 영상들 각각에 대하여 엣지 성분을 검출하는 엣지 성분 검출부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 영상 분석부는 상기 분할된 채널로 이루어진 영상들 각각에 대한 엣지 성분 검출 결과들을 비교하여 상기 영상의 엣지 성분을 검출할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 측면은 피사체의 영상을 촬영하여 영상 신호를 생성하는 단계와, 상기 영상 신호로부터 상기 영상의 엣지 성분을 검출하는 단계와, 상기 검출한 엣지 성분을 사용하여 영상의 구도를 제공하는 단계를 포함하는 디지털 촬영장치의 제어방법을 제공한다.

이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 엣지 성분을 검출하는 단계는, 허프 변환(Hough Transform)을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분을 검출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 엣지 성분을 검출하는 단계는, 허프 변환을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분 중 직선 성분을 검출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 직선 성분을 검출하는 단계는, 상기 허프 변환에 의하여 직선 성분을 검출하고, 상기 검출된 직선 성분에 대하여 순위를 부여하고, 상기 순위가 부여된 직선 성분 중에서 순위가 높은 직선 성분을 미리 설정된 개수만큼 추출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 구도를 제공하는 단계는, 상기 추출한 복수의 직선 성분의 기울기, 길이, 또는 상기 추출한 복수의 직선 성분들 상호간의 위치에 따라서 상기 영상의 구도를 제공할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 엣지 성분을 검출하는 단계는, 허프 변환을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분 중 곡선 성분을 검출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 영상의 사이즈를 축소시키는 단계를 더 포함하고, 상기 엣지 성분을 검출하는 단계에서는 상기 축소된 영상의 영상 신호를 사용하여 엣지 성분을 검출할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 엣지 성분을 검출하는 단계는, 상기 영상 신호의 영상을 색공간을 구성하는 복수의 채널들로 분할하는 단계와, 상기 분할된 채널로 이루어진 영상들 각각에 대하여 엣지 성분을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 엣지 성분을 검출하는 단계는, 상기 분할된 채널로 이루어진 영상들 각각에 대한 엣지 성분 검출 결과들을 비교하여 상기 영상의 엣지 성분을 검출할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 측면은 상기와 같은 제어방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체를 제공한다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 디지털 촬영장치, 그 제어방법 및 이를 실행하기 위한 프로그램을 저장한 기록매체는, 사용자가 영상에 따라서 적절한 구도로 피사체를 촬영할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영장치를 나타내는 블록도이다.
도 2(a)는 촬영된 영상으로부터 엣지를 추출하는 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2(b) 및 도 2(c)는 도 2(a)에서 추출한 엣지에 따라서 구도를 제공하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 3(a)는 촬영된 영상으로부터 엣지를 추출하는 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3(b) 및 도 3(c)는 도 3(a)에서 추출한 엣지에 따라서 구도를 제공하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 4(a)는 촬영된 영상으로부터 엣지를 추출하는 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4(b) 및 도 4(c)는 도 4(a)에서 추출한 엣지에 따라서 구도를 제공하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5(a)는 촬영된 영상으로부터 엣지를 추출하는 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5(b) 및 도 5(c)는 도 5(a)에서 추출한 엣지에 따라서 구도를 제공하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영장치의 제어방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 촬영장치의 제어방법을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 대하여 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 디지털 촬영장치(100)는 결상 광학계(101), 촬상소자(107), 영상입력 콘트롤러(110), DSP/CPU(120), 조작부(130), 드라이버(140), 모터(141), 영상신호 처리부(150), 압축 처리부(151), 디스플레이 드라이버(152), 디스플레이부(153), RAM(160), ROM(161), 메모리 콘트롤러(162), 메모리(163) 등을 포함할 수 있다.

결상 광학계(101)는, 예를 들면 줌 렌즈(102), 포커스 렌즈(104) 등의 렌즈군과 조리개(103) 등으로 이루어진다. 결상 광학계(101)는 외부의 광 정보를 촬상소자(107)에 결상시키는 광학계 시스템으로서, 피사체로부터의 광을 촬상소자(107)까지 투과시킨다. 줌 렌즈(102)는 초점 거리를 변화시켜 화각을 바꾸는 렌즈이다. 조리개(103)는, 투과되는 광량을 조절하는 기구이다. 포커스 렌즈(104)는 광축 방향으로 이동함으로써 촬상소자(107)의 촬상면에 피사체 상의 초점을 맞춘다. 줌 렌즈(102), 조리개(103) 및 포커스 렌즈(104)는 모터(141)에 의해 구동된다. 도 1에서는 드라이버(140) 및 모터(141)를 하나만 도시하였으나, 줌 렌즈(102), 조리개(103) 및 포커스 렌즈(104)가 각각 한 쌍의 드라이버와 모터를 구비할 수 있을 것이다. 상기 모터(141)는 드라이버(140)로부터 구동 신호를 받아 구동한다.

촬상소자(107)는 광전변환소자의 일례로서, 결상 광학계(101)를 투과하여 입사된 광 정보를 전기신호로 변환하는 광전변환이 가능한 복수의 소자로 구성된다. 각 소자는 수광한 광에 따른 전기신호를 생성한다. 촬상소자(107)로 CCD(charge coupled device) 센서, CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서 등을 사용할 수 있다.

나아가 촬상소자(107)의 노광 시간을 제어하기 위해, 비촬영시에 광을 차단하고 촬영시에만 광이 닿도록 메커니컬 셔터(미도시) 또는 전자 셔터(미도시)가 사용될 수도 있다.

촬상소자(107)는 또한 CDS/AMP부(108), A/D 변환부(ADC: analog digital converter)(109)를 포함할 수 있다. CDS/AMP부(상관 이중 샘플링 회로(correlated double sampling)/증폭기(amplifier))(108)는, 촬상소자(107)에서 출력된 전기신호에 포함되는 저주파 노이즈를 제거함과 동시에 전기신호를 임의의 레벨까지 증폭시킨다. A/D 변환부(109)는, CDS/AMP부(108)에서 출력된 전기신호를 디지털 변환하여 디지털 신호를 생성한다. A/D 변환부(109)는, 생성한 디지털 신호를 영상입력 콘트롤러(110)로 출력한다.

영상입력 콘트롤러(110)는, A/D 변환부(109)에서 출력된 디지털 신호에 대해 처리를 하여 영상 처리가 가능해지는 영상신호를 생성한다. 영상입력 콘트롤러(110)는, 생성한 영상신호를 예를 들면 영상신호 처리부(150)로 출력한다. 또 영상입력 콘트롤러(110)는, RAM(160)으로의 영상 데이터의 읽기 및 쓰기를 제어한다.

상기 광학 결상계(101), 촬상소자(107), 영상입력 콘트롤러(110) 등은 피사체의 영상을 촬영하여 영상신호를 생성하는 촬영부의 일례일 수 있다.

DSP/CPU(120)는, 프로그램에 의해 연산 처리 장치 및 제어장치로서 기능하고, 디지털 촬영장치(100) 내에 설치된 각 구성 요소의 처리를 제어한다. DSP/CPU(120)는, 예를 들면 포커스 제어나 노출 제어에 기초하여 드라이버(140)로 신호를 출력하여 결상 광학계(101)를 구동시킨다. 또 DSP/CPU(120)는 조작부(130)로부터의 신호에 기초하여 디지털 촬영장치(100)의 각 구성 요소를 제어한다. 이러한 DSP/CPU(120)는 촬상소자(107)나 CDS/AMP부(108)에 타이밍 신호를 출력하고 촬상소자(107)를 구성하고 있는 각 화소의 노광 기간이나 전하의 독출을 제어하는 타이밍 제너레이터(TG: timing generator)(121)를 포함할 수 있다.

한편, 본 실시예에 따른 디지털 촬영장치(100)는 영상 분석부(122) 및 구도 제공부(125)를 포함할 수 있다.

영상 분석부(122)는 상기 촬영부에 의하여 생성된 영상 신호 또는 후술할 영상신호 처리부(150)에서 영상의 사이즈가 축소된 영상 신호로부터 촬영된 피사체 영상에 포함된 엣지(edge) 성분을 검출한다. 이러한 영상 분석부(122)는 채널 분할부(123)와 엣지 성분 검출부(124)를 포함할 수 있다.

채널 분할부(123)는 상기 영상 신호의 영상을 색공간을 구성하는 복수의 채널 성분들로 분할한다. 색공간이란 색 표시계를 3차원으로 표현한 공간 개념으로서, 영상 신호에서 사용되는 색공간에는 RGB, YCbCr, CMYK, HSV, HSI 등이 있다. 각각의 색공간은 고유의 채널에 의하여 색상을 정의하고 있다. 예를 들어, RGB 방식에서는 적색, 녹색, 청색의 세가지 채널로 색상을 표현한다. 채널 분할부(123)는 촬영부에서 생성된 영상 신호를 상기 다양한 색공간 표현 방식들 중에서 미리 설정된 색공간의 채널들로 분할한다. 즉, 채널 분할부(123)는 하나의 영상 신호를 각각 하나의 채널로 이루어진 복수의 영상으로 분할한다. 예를 들어, 채널 분할부(123)는 촬영된 영상 신호를 휘도 성분을 갖는 Y 채널, 색차 성분을 갖는 Cb, Cr 채널로 분할할 수 있다. 또는 채널 분할부(123)는 촬영된 영상 신호를 색상 성분을 갖는 H 채널, 채도 성분을 갖는 S 채널, 및 명도 성분을 갖는 I 채널로 분할할 수 있다. 또한 채널 분할부(123)는 2 이상의 색공간에 포함되는 채널로 영상 신호를 분할할 수도 있을 것이다. 예를 들어, YCbCr 및 HSI 방식에 따른 6개의 채널로 영상을 분할할 수도 있을 것이다. 상기 영상 신호를 복수의 채널로 분할하는 것은 예시적인 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 생성된 영상 신호로부터 하나의 채널, 예를 들어 휘도 성분을 갖는 Y 채널만 분할하는 것도 가능할 것이다.

한편, 상기 복수의 채널로 분할된 영상들 각각은 이진화를 통하여 영상을 단순화시킬 수 있다. 영상 신호를 처리하는데에는 많은 부하가 걸리게 되므로 이진화를 통하여 이러한 부하를 줄일 수 있게 된다.

엣지 성분 검출부(124)는 분할된 채널 영상들 각각에 대하여 엣지 성분을 검출한다. 예를 들어, 영상 신호가 Y, Cb, Cr의 3개의 채널로 분할된 경우라면, Y 채널 영상, Cb 채널 영상, 및 Cr 채널 영상 각각에 대하여 엣지 성분을 검출한다. 그러나 모든 채널 영상들에 대하여 엣지 성분 검출을 수행하는 경우 시스템에 많은 부하가 걸려서 동작이 느려지거나, 직선 성분을 검출하는데 많은 시간이 걸릴 수도 있다. 따라서 DSP/CPU(120)의 성능에 따라서 하나의 채널 영상에 대하여만 엣지 성분을 검출하도록 설정하는 것도 가능하다. 하나의 채널 영상에 대하여만 엣지 성분을 검출하는 경우, 영상에 대한 정보를 가장 많이 포함하고 있는 휘도 성분에 대한 채널, 예를 들어 YCbCr 방식에서의 Y 채널이나 HSI 방식에서의 I 채널의 영상에 대하여 엣지 성분을 검출한다.

엣지 성분 검출부(124)는 엣지 성분의 검출을 위하여 허프 변환(Hough Transform)을 사용할 수 있다. 허프 변환은 영상에서 엣지 성분을 검출하는 가장 대표적인 방법이다. 상기 허프 변환 알고리즘에 검출하고자 하는 엣지 모양을 나타내는 방정식을 적용하면, 영상 중에서 상기 검출하고자 하는 엣지 성분이 검출된다. 예를 들어, y = ax + b 와 같은 직선의 방정식을 허프 변환 알고리즘에 적용시키면, 영상에 포함된 엣지 성분들 중에서 직선 성분을 검출할 수 있게 된다. 또 다른 예로, y = ax2 + bx + c 와 같은 포물선 방정식을 허프 변환 알고리즘에 적용시키면, 영상에 포함된 엣지 성분들 중에서 ∪ 또는 ∩ 형태의 엣지 성분을 검출할 수 있게 된다. 즉, 허프 변환 알고리즘에 직선 또는 곡선의 방정식을 적용하는 것에 의하여 영상에 포함된 직선 또는 곡선 성분을 검출할 수 있다.

한편, 허프 변환을 통하여 촬영한 영상으로부터 직선 성분을 검출할 때, 영상 신호에 따라서 복수의 직선 성분이 검출될 수 있으며, 검출된 직선 성분의 강도에 따라서 검출된 복수의 직선 성분들에 대하여 순위가 부여된다. 따라서 엣지 성분 검출부(124)는 검출된 직선 성분들 중에서 높은 순위가 부여된 몇 개의 직선 성분만을 추출하여 최종적으로 검출된 직선 성분으로 판단할 수 있다. 추출하는 직선 성분의 개수는 미리 설정된 개수이다. 또는 복수의 직선 성분들로부터 일부의 직선 성분을 추출할 때, 미리 설정된 문턱값 이상의 강도를 갖는 직선 성분들만 추출하는 것도 가능할 것이다. 예를 들어, 3개의 직선 성분을 추출하는 것으로 설정한 경우라도, 허프 변환에 의하여 검출된 직선들 중에서 문턱값 이상의 강도를 갖는 직선 성분이 하나 뿐이라면, 상기 하나의 직선 성분만을 최종적으로 추출한다.

상기와 같이 복수의 직선 성분을 검출하고, 순위를 부여하며, 검출된 복수의 직선 성분들 중에서 일부만을 추출하는 것은 허프 변환을 사용하여 곡선 성분을 검출하는 경우에도 동일한 방법으로 적용하는 것이 가능할 것이다.

한편, 엣지 성분 검출부(124)는, 영상 신호가 복수의 채널들로 분할되고, 또한 상기 분할된 채널 영상들 각각에 대하여 엣지 성분 검출을 수행한 경우, 복수의 엣지 성분 검출 결과를 서로 비교하여 영상의 엣지 성분을 최종적으로 검출한다. 복수의 채널로 분할된 영상들 각각에 대하여 엣지 성분 검출을 수행하면, 그 결과가 항상 일치하는 것은 아니다. 즉, 채널에 따라서 엣지 성분 검출 결과가 다르게 나올 수 있다. 예를 들어, 휘도 성분을 갖는 Y 채널로 이루어진 영상에서는 2개의 수평방향 직선 성분이 검출되었으나, 색차 성분을 갖는 Cb, Cr 채널로 이루어진 영상들에서는 1개의 수평 방향 직선 성분만이 검출될 수 있을 것이다. 이러한 경우, 검출된 모든 엣지 성분 결과들을 비교하여 공통적으로 검출된 엣지 성분만을 최종적으로 검출된 엣지 성분으로 할 수 있을 것이다.

구도 제공부(125)는 영상 분석부(122)에 의하여 검출된 엣지 성분을 사용하여 영상의 구도를 제공한다. 구체적으로, 영상 분석부(122)에서 복수의 직선 성분들이 검출되는 경우, 구도 제공부(125)는 추출한 복수의 직선 성분의 기울기, 길이, 또는 추출한 복수의 직선 성분들 상호간의 위치에 따라서 제공할 영상의 구도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 하나의 직선 성분이 검출되었으며, 검출된 직선 성분의 수평에 가까울 경우, 적절한 수평 구도로 촬영할 수 있도록 하는 영상의 구도를 제공한다. 또는 예를 들어, 복수의 직선 성분이 검출되었으며, 검출된 직선 성분들의 조합이 삼각형 모양일 경우, 삼각형 모양을 적절한 구도로 촬영할 수 있도록 하는 영상의 구도를 제공한다. 여기서 영상의 구도를 제공한다는 것은 디지털 촬영장치(100)의 디스플레이부(153)에 영상의 구도에 따른 가이드 라인 등을 GUI로써 제공하는 것일 수 있다. 따라서 구도 제공부(125)는 미리 저장되어 있는 영상 구도 데이터들 중 어느 하나의 구도를 사용자에게 제공한다.

또한 상기 구도 제공부(125)는 영상 분석부(122)에서 복수의 엣지 성분들이 검출되는 경우, 검출된 복수의 곡선 성분들의 모양이나 상호간의 위치에 따라서 제공할 영상의 구도를 결정할 수 있다.

한편, 영상 분석부(122)에서 직선 성분 또는 곡선 성분 중 어느 한 가지 성분만을 검출하는 경우에 대하여 설명하였으나, 영상 분석부(122)는 직선 성분과 곡선 성분을 동시에 검출할 수도 있을 것이다. 이러한 경우 구도 제공부(125)는 검출된 직선 성분 및 곡선 성분을 모두 고려하여 적절한 구도를 제공할 것이다.

조작부(130)는, 디지털 촬영장치(100)의 조작을 위하여 사용자로부터의 각종 명령을 입력하는 부분이다. 조작부(130)는 예를 들면 전원버튼, 셔터 버튼, 각종 기능 버튼 등을 포함할 수 있다.

RAM(160)은 각종 데이터를 일시적으로 저장하는 부분으로서, 상기 RAM(160)은 도시하지는 않았으나 영상 표시용 메모리로서의 VRAM(video RAM)과 촬영한 영상의 영상 데이터를 일시적으로 저장하는 SDRAM(synchronous DRAM)을 포함할 수 있다.

ROM(161)은 촬영 조건 등과 관련된 사용자의 설정 데이터가 저장될 수 있다. 또한 DSP/CPU(120)에서 디지털 촬영장치(100)를 제어하기 위하여 사용하는 알고리즘이 저장될 수 있다. 본 실시예에서 DSP/CPU(120)는 허프 변환(Hough Transform)을 사용하므로, 허프 변환(Hough Transform)을 수행하는 알고리즘이 저장될 수 있을 것이며, 허프 변환 알고리즘에 적용할 다양한 직선 및 곡선의 방정식이 저장될 것이다. 또한 구도 제공부(125)에서 사용자에게 제공하기 위한 다양한 영상 구도 데이터가 저장되어 있을 수 있다. 상기 영상 구도 데이터는 예를 들어, 사용자에게 영상의 구도를 시각적으로 제공하기 위한 GUI일 수 있다. 이러한 ROM(161)으로는 EEPROM(electrically erasable and programmable read only memory) 등이 사용될 수 있다.

메모리 콘트롤러(162)는 메모리(163)로의 영상 데이터의 기입, 또는 상기 메모리(163)에 기록된 영상 데이터나 설정 정보의 독출을 제어한다. 메모리(163)는, 예를 들면 광디스크(CD, DVD, 블루레이 디스크 등), 광자기 디스크, 자기 디스크, 반도체 기억 매체 등으로서, 촬영된 영상 데이터를 기록한다. 상기 영상 데이터는 압축 처리부(151)에서 생성된 영상 파일일 수 있다. 메모리 콘트롤러(162), 메모리(163)는 디지털 촬영장치(100)로부터 착탈 가능하게 구성되어도 좋다.

영상신호 처리부(150)는, 영상입력 콘트롤러(110)로부터 영상신호를 받아 화이트 밸런스 조절용 게인값, γ값, 윤곽 강조 제어값 등에 기초하여 영상 처리된 영상신호를 생성한다.

한편, 본 실시예에 따른 영상신호 처리부(150)는 영상 신호에 대하여 영상 축소, 필터링, 이진화 등의 신호처리를 할 수 있다.

영상 축소 및 필터링은 영상의 디테일(detail)을 제거하기 위한 신호 처리 방법이다. 영상 축소의 경우, 촬영부에 의하여 생성된 영상 신호는 데이터 사이즈가 커서 각종 신호 처리나 엣지 검출을 하는데 시간이 많이 걸린다. 따라서 영상을 축소하고, 축소된 영상에 대하여 엣지 성분을 검출하므로 인하여 시스템에 걸리는 부하를 줄이고 연산 속도를 높일 수 있게 된다. 필터링의 경우, 원본 영상의 영상 신호 또는 축소된 영상의 영상 신호를 저역 통과 필터(LPF)에 인가한다. 상기와 같은 영상 축소 및 필터링에 의하여 영상에 포함되어 있는 점이나 선들을 제거할 수 있게 되며, 이로 인하여 영상의 전체적인 모습을 판단하는 것이 용이해진다.

이진화는 영상을 최대한 단순화 하기 위한 수단이다.

상기와 같은 영상 축소, 필터링, 및 영상의 이진화에 의하여 신호 처리에 필요한 연산량을 감소시켜 시스템에 걸리는 부하를 줄이면서도 더욱 정확한 엣지 검출이 가능하게 된다.

압축 처리부(151)는 압축 처리 전의 영상신호를 받아, 예를 들면 JPEG 압축 형식 또는 LZW 압축 형식 등의 압축 형식으로 영상신호를 압축 처리한다. 압축 처리부(151)는, 압축 처리로 생성한 영상 데이터를 포함하는 영상 파일을 예를 들면 메모리 콘트롤러(162)로 전송한다.

디스플레이 드라이버(152)는, 예를 들면 RAM(160)으로부터 영상 데이터를 인가받아 디스플레이부(153)에 영상을 표시한다. 디스플레이부(153)가 표시하는 영상은, 예를 들면 RAM(160)으로부터 독출된 촬영 전의 영상(라이브 뷰 영상), 디지털 촬영장치(100)의 각종 설정 화면, 촬영하여 기록된 영상 등이다. 또한 디스플레이부(153)는 엣지 성분 검출부(124)에서 검출한 엣지 성분 및 구도 제공부(125)에 의하여 제공되는 영상 구도 데이터를 디스플레이할 수 있다. 상기 영상 구도 데이터는 사용자가 구도를 잡는 것을 가이드해줄 수 있는 GUI일 수 있다. 디스플레이부(153) 및 디스플레이 드라이버(152)는 LCD(liquid crystal display) 및 LCD 드라이버로 이루어질 수 있다. 그러나 본 발명은 상기 예로 한정되지 않으며, 예를 들면 OLED 및 OLED 드라이버 등이어도 좋다.

상기와 같이, 본 실시예에 따른 디지털 촬영장치(100)에 의하여 사용자는 영상에 따라서 적절한 구도로 피사체를 촬영할 수 있게 된다.

이하, 도 2(a) 내지 도 5(c)를 참조하여, 영상의 구도를 제공하는 구체적인 실시예들에 대하여 설명한다.

도 2(a)는 촬영된 영상으로부터 엣지를 추출하는 일 실시예를 나타낸 도면이며, 도 2(b) 및 도 2(c)는 도 2(a)에서 추출한 엣지에 따라서 영상의 구도를 제공하는 모습을 나타내는 도면이다.

도 2(a)의 영상(200)에는 대각선 방향으로 흐르는 강이 포함되어 있다. 영상 분석부(122)는 도 2(a)의 영상(200)에 대하여 허프 변환을 수행하여 하나의 직선 성분(201)을 검출할 수 있다.

상기 검출한 직선 성분(201)은 방향이 대각선에 가깝다. 따라서 구도 제공부(125)는 대각선 방향의 직선 성분이 포함된 경우에 가장 적절한 영상의 구도, 즉 사선구도를 사용자에게 제공할 수 있다. 도 2(b)는 사용자에게 제공되는 사선구도에 대한 예로서, 4개의 가이드 라인(210~213)이 표시될 수 있다. 상기 4개의 가이드 라인은 황금분할선으로, 검출된 직선 성분(201)이 가이드 라인들(210~213)에 의한 어느 하나의 교점을 통과할 때 적절한 구도로 영상이 촬영되는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 검출된 직선 성분(201)이 상기 교점을 통과하지 않을 때에는 상기 직선 성분(201)을 붉은 색으로 표시한다.

반면에, 도 2(c)와 같이 상기 직선 성분(201)이 교점들 중 어느 하나를 통과할 때에는, 상기 직선 성분(201)을 녹색 등의 색깔로 표시한다.

도 3(a)는 촬영된 영상으로부터 엣지를 추출하는 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도 3(b) 및 도 3(c)는 도 3(a)에서 추출한 엣지에 따라서 구도를 제공하는 모습을 나타내는 도면이다.

도 3(a)의 영상(300)에는 높이 세워진 빌딩들 앞으로 수평 방향으로 세워진 난간이 포함되어 있다. 영상 분석부(122)는 도 3(a)의 영상(300)에 대하여 허프 변환을 수행하여 하나의 직선 성분(301)을 검출할 수 있다.

상기 검출한 직선 성분(301)은 방향이 수평에 가깝다. 따라서 구도 제공부(125)는 수평 방향의 직선 성분이 포함된 경우에 가장 적절한 영상의 구도, 즉 수평구도를 사용자에게 제공할 수 있다. 도 3(b)는 사용자에게 제공되는 수평구도에 대한 예로서, 2개의 가이드 라인(310~311)이 표시될 수 있다. 수평 구도의 경우, 수평 방향의 직선 성분이 황금분할선 중에서 아래쪽의 수평선 근처를 지날 때 영상이 안정적으로 느껴진다. 상기 2개의 가이드 라인(310~311)은 황금분할선 중에서 아래에 위치한 수평선이 포함되도록 작성된 것으로, 검출된 직선 성분(301)이 가이드 라인들(310~311) 사이에 위치할 때 적절한 구도로 영상이 촬영되는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 검출된 직선 성분(301)이 상기 가이드 라인들(310~311) 사이에 위치하지 않을 때에는 상기 직선 성분(301)을 붉은 색으로 표시한다.

반면에, 도 3(c)와 같이 상기 직선 성분(301)이 가이들 라인들(310~311) 사이에 위치할 때에는, 상기 직선 성분(301)을 녹색 등의 색깔로 표시한다.

도 4(a)는 촬영된 영상으로부터 엣지를 추출하는 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도 4(b) 및 도 4(c)는 도 4(a)에서 추출한 엣지에 따라서 구도를 제공하는 모습을 나타내는 도면이다.

도 4(a)의 영상(400)에는 높이 세워진 빌딩들이 포함되어 있다. 영상 분석부(122)는 도 4(a)의 영상(400)에 대하여 허프 변환을 수행하여 하나의 직선 성분(401)을 검출할 수 있다.

상기 검출한 직선 성분(401)은 방향이 수직에 가깝다. 따라서 구도 제공부(125)는 수직 방향의 직선 성분이 포함된 경우에 가장 적절한 영상의 구도, 즉 수직구도를 사용자에게 제공할 수 있다. 도 4(b)는 사용자에게 제공되는 수직구도에 대한 예로서, 2개의 가이드 라인(410~411)이 표시될 수 있다. 수직 구도의 경우, 수직 방향의 직선 성분이 황금분할선 중에서 좌측 또는 우측 수직선 근처를 지날 때 영상이 안정적으로 느껴진다. 상기 2개의 가이드 라인(410~411)은 황금분할선 중에서 우측 위치한 수직선이 포함되도록 작성된 것으로, 검출된 직선 성분(401)이 가이드 라인들(410~411) 사이에 위치할 때 적절한 구도로 영상이 촬영되는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 검출된 직선 성분(401)이 상기 가이드 라인들(410~411) 사이에 위치하지 않을 때에는 상기 직선 성분(401)을 붉은 색으로 표시한다.

반면에, 도 4(c)와 같이 상기 직선 성분(401)이 가이들 라인들(410~411) 사이에 위치할 때에는, 상기 직선 성분(401)을 녹색 등의 색깔로 표시한다.

상기 실시예에서는 가이드 라인이 우측에 생성된 경우에 대하여 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 수직 구도의 경우 검출한 수직 성분이 좌측에 위치하는 경우에는 가이드 라인을 황금분할선 중에서 좌측에 위치한 수직선이 포함되도록 작성할 수 있을 것이다.

도 5(a)는 촬영된 영상으로부터 엣지를 추출하는 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도 5(b) 및 도 5(c)는 도 5(a)에서 추출한 엣지에 따라서 구도를 제공하는 모습을 나타내는 도면이다.

도 5(a)의 영상(500)에는 삼각형 형태의 건물이 포함되어 있으며, 영상 분석부(122)는 도 5(a)의 영상(500)에 대하여 허프 변환을 수행하여 3개의 직선 성분(501)을 검출할 수 있다.

상기 검출한 직선 성분들(501)은 모양이 삼각형에 가깝다. 따라서 구도 제공부(125)는 삼각형 모양의 직선 성분이 포함된 경우에 가장 적절한 영상의 구도, 즉 삼각형구도를 사용자에게 제공할 수 있다. 도 5(b)는 사용자에게 제공되는 삼각형구도에 대한 예로서, 2개의 가이드 라인(510~511)이 표시될 수 있다. 삼각형 구도의 경우, 삼각형 성분이 영상의 가운데에 위치할 때 영상이 안정적으로 느껴진다. 상기 2개의 가이드 라인(510~511)은 영상의 가운데에 작성된 것으로, 검출된 직선 성분(501)의 중심, 예를 들어 삼각형의 꼭짓점이 가이드 라인들(510~511) 사이에 위치할 때 적절한 구도로 영상이 촬영되는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 검출된 직선 성분(501)의 중심이 상기 가이드 라인들(510~511) 사이에 위치하지 않을 때에는 상기 직선 성분(501)을 붉은 색으로 표시한다.

반면에, 도 5(c)와 같이 상기 직선 성분(501)의 중심이 가이드 라인들(510~511) 사이에 위치할 때에는, 상기 직선 성분(501)을 녹색 등의 색깔로 표시한다.

상기와 같이, 영상 구도 데이터를 사용자에게 제공하여 사용자가 영상에 따라서 적절한 구도로 피사체를 촬영할 수 있게 된다.

이하, 본 실시예에 따른 디지털 촬영장치(100)의 동작에 대하여 살펴본다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영장치의 제어방법을 나타내는 도면이다.

사용자에 의하여 전원이 ON 되면 디지털 촬영장치(100)는 촬영모드를 개시한다(S1). 촬영모드가 개시되어 촬영이 시작되면, 촬영부에 의하여 피사체의 영상이 촬영되며(S2), 인가된 피사체의 영상을 사용하여 영상 신호를 생성한다(S3).

생성된 영상 신호는 용량이 커서 신호 처리시에 시스템에 많은 부하가 걸릴 수 있으므로 영상의 사이즈를 축소한다(S4). 상기 사이즈가 축소된 영상에서 불필요한 정보들, 즉 영상의 디테일을 제거하기 위하여 저역통과필터(LPF)에 의한 필터링도 이루어질 수 있다.

영상의 사이즈가 축소되면, 사이즈가 축소된 영상으로부터 엣지 성분을 검출한다(S5). 상기 엣지 성분 검출은 허프 변환을 사용하여 수행될 수 있다. 상기 허프 변환의 경우, 다양한 방정식을 적용하여 직선 성분 및 곡선 성분을 검출할 수 있다. 허프 변환에 의하여 복수의 직선 성분이 검출되는 경우, 검출된 직선 성분의 강도에 따라서 허프 변환시 순위가 부여될 수 있다. 따라서 검출된 직선 성분 중에서 순위가 높은 직선 성분을 최종적으로 검출된 직선 성분으로 할 수 있다. 이 때, 검출하는 직선 성분의 개수는 미리 설정할 수 있다.

엣지 성분 검출이 완료되면 검출된 엣지 성분들을 분석하여 적절한 영상의 구도를 제공한다(S6). 즉, 상기 엣지 성분 검출에 의하여 복수의 직선 성분이 검출된 경우, 검출된 직선 성분들의 기울기나 길이 또는 검출된 직선 성분들 상호간의 위치 등을 판단하여 영상의 구도를 제공한다.

사용자는 제공된 영상의 구도에 따라서 디지털 촬영장치(100)를 움직이고, 제공된 구도에 맞도록 영상이 디스플레이부(153)에 표시될 때, 셔터 입력을 수행한다(S7). 셔터 입력에 의하여 피사체의 영상이 캡쳐되고(S8), 영상 신호 처리 및 영상 압축을 통하여 영상 파일을 생성한다(S9).

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 촬영장치의 제어방법을 나타내는 도면으로, 직선 성분의 검출에 대하여 좀 더 자세히 설명한다.

영상의 사이즈가 축소되면, 축소된 영상을 색공간을 구성하는 복수의 채널들로 분할한다(S51). 예를 들어, 영상을 휘도 성분을 갖는 Y 채널, 색차 성분을 갖는 Cb, Cr 채널로 분할할 수 있다. 또는 영상을 색상 성분을 갖는 H 채널, 채도 성분을 갖는 S 채널, 및 명도 성분을 갖는 I 채널로 분할할 수 있다. 채널의 분할은 반드시 하나의 색공간 표현 방식에 의하는 것은 아니며, 2 이상의 색공간에 포함되는 채널로 영상을 분할할 수도 있을 것이다. 또한 반드시 복수의 채널로 영상을 분할하여야 하는 것은 아니며, 영상으로부터 하나의 채널, 예를 들어 휘도 성분을 갖는 Y 채널만 분할하는 것도 가능할 것이다.

영상이 복수의 채널로 분할되면, 분할된 채널로 이루어진 영상들 각각에 대하여 엣지 성분을 검출한다(S52). 예를 들어, Y 채널, Cb 채널, Cr 채널로 영상이 분할된 경우, 3개의 영상에 대하여 엣지 성분을 검출한다.

각 영상에 대한 엣지 성분 검출을 완료하면, 검출한 엣지 성분 결과들을 비교하여 최종적으로 영상의 엣지 성분을 검출한다(S53). 복수의 채널로 분할된 영상들 각각에 대하여 엣지 성분 검출을 수행하면, 그 결과가 항상 일치하는 것은 아니다. 즉, 채널에 따라서 엣지 성분 검출 결과가 다르게 나올 수 있다. 예를 들어, 휘도 성분을 갖는 Y 채널로 이루어진 영상에서는 2개의 수평방향 직선 성분이 검출되었으나, 색차 성분을 갖는 Cb, Cr 채널로 이루어진 영상들에서는 1개의 수평 방향 직선 성분만이 검출될 수 있을 것이다. 이러한 경우, 검출된 모든 엣지 성분 결과들을 비교하여 공통적으로 검출된 엣지 성분만을 최종적으로 검출된 엣지 성분으로 할 수 있을 것이다.

상기와 같이, 본 실시예에 따른 디지털 촬영장치(100)의 제어방법에 의하여 사용자는 영상에 따라서 적절한 구도로 피사체를 촬영할 수 있게 된다.

이상에서 언급된 본 실시예 및 그 변형예들에 따른 제어방법을 디지털 촬영장치에서 실행시키기 위한 프로그램은 기록매체에 저장될 수 있다. 여기서 기록매체라 함은 예컨대 도 1에 도시된 것과 같은 메모리(163)일 수도 있고, 이와 다른 별도의 기록매체일 수도 있다. 여기서 기록매체는 마그네틱 저장매체(예컨대, 롬(ROM), 플로피 디스크, 하드디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc))와 같은 저장매체를 포함한다.

본 발명은 도면에 도시된 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 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

피사체의 영상을 촬영하여 영상 신호를 생성하는 촬영부;
상기 영상 신호로부터 상기 영상의 엣지(edge) 성분을 검출하는 영상 분석부; 및
상기 검출한 엣지 성분을 사용하여 영상의 구도를 제공하는 구도 제공부;를 포함하는 디지털 촬영장치.
제1항에 있어서,
상기 영상 분석부는 허프 변환(Hough Transform)을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
제2항에 있어서,
상기 영상 분석부는 허프 변환을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분 중 직선 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
제3항에 있어서,
상기 영상 분석부는 상기 허프 변환에 의하여 검출되어 순위가 부여된 직선 성분 중에서 순위가 높은 직선 성분을 미리 설정된 개수만큼 추출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
제4항에 있어서,
상기 구도 제공부는 상기 추출한 복수의 직선 성분의 기울기, 길이, 또는 상기 추출한 복수의 직선 성분들 상호간의 위치에 따라서 상기 영상의 구도를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
제2항에 있어서,
상기 영상 분석부는 허프 변환을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분 중 곡선 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
제1항에 있어서,
상기 영상의 사이즈를 축소시키는 사이즈 축소부를 더 포함하고,
상기 영상 분석부는 상기 축소된 영상의 영상 신호를 사용하여 엣지 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
제1항에 있어서,
상기 영상 분석부는 상기 영상 신호의 영상을 색공간을 구성하는 복수의 채널들로 분할하는 채널 분할부; 및
상기 분할된 채널로 이루어진 영상들 각각에 대하여 엣지 성분을 검출하는 엣지 성분 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
제8항에 있어서,
상기 영상 분석부는 상기 분할된 채널로 이루어진 영상들 각각에 대한 엣지 성분 검출 결과들을 비교하여 상기 영상의 엣지 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
피사체의 영상을 촬영하여 영상 신호를 생성하는 단계;
상기 영상 신호로부터 상기 영상의 엣지 성분을 검출하는 단계; 및
상기 검출한 엣지 성분을 사용하여 영상의 구도를 제공하는 단계;를 포함하는 디지털 촬영장치의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 엣지 성분을 검출하는 단계는, 허프 변환(Hough Transform)을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치의 제어방법.
제11항에 있어서,
상기 엣지 성분을 검출하는 단계는, 상기 허프 변환을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분 중 직선 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
제12항에 있어서,
상기 직선 성분을 검출하는 단계는, 상기 허프 변환에 의하여 직선 성분을 검출하고, 상기 검출된 직선 성분에 대하여 순위를 부여하고, 상기 순위가 부여된 직선 성분 중에서 순위가 높은 직선 성분을 미리 설정된 개수만큼 추출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치의 제어방법.
제13항에 있어서,
상기 구도를 제공하는 단계는, 상기 추출한 복수의 직선 성분의 기울기, 길이, 또는 상기 추출한 복수의 직선 성분들 상호간의 위치에 따라서 상기 영상의 구도를 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치의 제어방법.
제11항에 있어서,
상기 엣지 성분을 검출하는 단계는, 상기 허프 변환을 사용하여 상기 영상의 엣지 성분 중 곡선 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
제10항에 있어서,
상기 영상의 사이즈를 축소시키는 단계를 더 포함하고,
상기 엣지 성분을 검출하는 단계에서는 상기 축소된 영상의 영상 신호를 사용하여 엣지 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 엣지 성분을 검출하는 단계는,
상기 영상 신호의 영상을 색공간을 구성하는 복수의 채널들로 분할하는 단계; 및
상기 분할된 채널로 이루어진 영상들 각각에 대하여 엣지 성분을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치.
제17항에 있어서,
상기 엣지 성분을 검출하는 단계는,
상기 분할된 채널로 이루어진 영상들 각각에 대한 엣지 성분 검출 결과들을 비교하여 상기 영상의 엣지 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영장치의 제어방법.
제10항 내지 제18항 중 어느 한 항의 제어방법을 실행시키기 위한 프로그램을 저장한 기록매체.