KR20120039855A - Method for processing image of camera module - Google Patents

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KR20120039855A
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Abstract

PURPOSE: An image processing method of a camera module is provided to divide an image into a plurality of areas, select pixels with a high RGB data value, and generate a synthesized image. CONSTITUTION: An image signal processing unit divides an image on a subject into three areas(S201). The image signal processing unit focuses on the center of the divided areas(S202). An image sensor photographs each image focusing on each area(S203~S205). The image signal processing unit generates a synthesized image by selectively combining pixels with a high RGB data value for the same pixels(S206).

Description

카메라 모듈의 이미지 처리 방법{method for processing image of camera module}Method for processing image of camera module

본 발명은 카메라 모듈의 이미지 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image processing method of a camera module.

피사계 심도(Depth OF Field)는 렌즈로 어떤 거리의 피사체에 초점을 맞추면 그 앞쪽과 뒤쪽의 일정한 거리 내에 초점이 맞는데 이때 그 범위를 이르는 것으로, 일반적인 렌즈는 일정한 피사계 심도(초점이 맞는 거리)를 고유한 특성으로 가지며 피사계 심도를 벗어난 피사체는 부분적으로 흐려지는 블러(Blur) 현상이 발생하게 된다.Depth of Field is a lens that focuses at a certain distance in front of and behind a lens when it is focused on a subject at a certain distance, and reaches that range. A typical lens has a constant depth of field (in focus). As a characteristic, a subject that is out of the depth of field may blur partially.

이와 같은 블러 현상을 방지하기 위해서, 종래에는 특화된 EDOF(Extended Depth Of Field) 이미지 센서나 전용 렌즈를 사용해야 하는 비용적, 한정성의 제약이 있었다.In order to prevent such blurring, there have been limitations in cost and limitation of using a specialized Extended Depth Of Field (EDOF) image sensor or a dedicated lens.

본 발명은 블러 현상을 방지하여 선명한 이미지를 얻을 수 있는 카메라 모듈의 이미지 처리 방법을 제공한다.The present invention provides an image processing method of a camera module that can obtain a clear image by preventing blur.

본 발명의 한 특징에 따르면, 하나의 영상 이미지를 복수의 영역으로 분할하는 단계, 상기 복수의 영역 중 제1 영역의 중심에 초점을 두고 상기 영상 이미지를 제1 이미지로 촬영하는 단계, 상기 복수의 영역 중 제2 영역의 중심에 초점을 두고 상기 영상 이미지를 제2 이미지로 촬영하는 단계, 상기 제1 이미지에 포함되는 복수의 제1 픽셀과 상기 제2 이미지에 포함되는 복수의 제2 픽셀의 RGB 데이터 값을 비교하여 RGB 데이터 값이 높은 픽셀들을 선택적으로 조합하여 합성 이미지로 생성하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 이미지 처리 방법이 제공된다.According to one aspect of the invention, the step of dividing a video image into a plurality of areas, the focusing on the center of the first area of the plurality of areas to take the video image as a first image, the plurality of Photographing the video image as a second image, focusing on a center of a second area of an area, RGB of a plurality of first pixels included in the first image and a plurality of second pixels included in the second image There is provided an image processing method of a camera module including comparing data values and selectively combining pixels having a high RGB data value to produce a composite image.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 하나의 영상 이미지를 분할하는 분할 개수를 결정하는 단계, 상기 분할 개수대로 상기 영상 이미지를 분할하고, 분할된 영역의 중심에 초점을 맞추어 상기 분할 개수에 대응되는 복수의 이미지를 촬영하는 단계, 상기 복수의 이미지 중 동일한 픽셀들에 대해 RGB 데이터 값이 높은 픽셀들을 선택적으로 조합하여 합성 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 이미지 처리 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, determining the number of divisions for dividing one video image, dividing the video image according to the number of divisions, focusing on the center of the divided region and a plurality of divisions corresponding to the number of divisions An image processing method of a camera module is provided, including photographing an image and generating a composite image by selectively combining pixels having a high RGB data value for the same pixels among the plurality of images.

본 발명의 실시 예에서는 촬영하고자 하는 하나의 영상 이미지를 복수의 영역으로 나누고, 복수의 영역에 각각 초점을 두는 복수의 이미지를 촬영하고, 복수의 이미지 중 RGB 데이터 값이 높은 픽셀들을 선택하여 합성 이미지를 생성함으로써, 피사계 심도를 벗어난 영상 이미지의 블러 현상을 방지할 수 있으며, 확장된 피사계 심도(Extended Depth Of Field)를 갖는 이미지를 얻을 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a single image image to be captured is divided into a plurality of regions, a plurality of images focusing on the plurality of regions are respectively photographed, and pixels having a high RGB data value are selected from the plurality of images. By generating, it is possible to prevent the blurring of the image image beyond the depth of field, and to obtain an image having an extended depth of field.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 이미지 처리 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 이미지의 분할 예시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 초점이 서로 다른 복수의 이미지의 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 합성 이미지의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 신호 처리부의 RGB 데이터 비교를 나타내는 예시도이다.1 is a schematic configuration diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an image processing method of a camera module according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram of segmentation of an image image according to an exemplary embodiment.
4A to 4C are exemplary views illustrating a plurality of images having different focuss according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view of a composite image according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram illustrating RGB data comparison of an image signal processor according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 이미지 처리 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명하고, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기도 한다.Now, an image processing method of a camera module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, and the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. Sometimes.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 카메라 모듈은 렌즈부(10), 이미지 센서(20) 및 이미지 신호 처리부(30)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the camera module of the present invention includes a lens unit 10, an image sensor 20, and an image signal processor 30.

렌즈부(10)는 적어도 하나 이상의 렌즈로 이루어져 있으며, 이미지 신호 처리부(30)에서 입력되는 초점 위치에 초점을 맞추어 광 에너지를 입사하고, 입사된 광 에너지를 집광시켜 이미지 센서(20)로 출력한다.The lens unit 10 includes at least one lens, and focuses on a focal position input from the image signal processing unit 30 to input light energy, and condenses the incident light energy to output the image energy to the image sensor 20. .

이미지 센서(20)는 렌즈부(10)를 통과하는 광 에너지를 감지하는 복수의 픽셀을 포함하며, 복수의 픽셀에서 감지된 광 에너지를 전기적인 신호로 변환하여 이미지 신호 처리부(30)로 출력한다.The image sensor 20 includes a plurality of pixels that sense the light energy passing through the lens unit 10, and converts the light energy detected by the plurality of pixels into an electrical signal and outputs the electrical signal to the image signal processor 30. .

이미지 신호 처리부(30)는 하나의 영상 이미지를 복수의 영역으로 분할하고, 분할된 복수의 영역 각각의 중심에 초점을 두는 제어신호를 렌즈부(10)로 출력하고, 이미지 센서(20)를 통해 초점이 서로 다른 복수의 이미지를 입력 받는다.The image signal processor 30 divides one video image into a plurality of regions, outputs a control signal focusing on the center of each of the divided regions to the lens unit 10, and through the image sensor 20. Receive a plurality of images with different focus.

이미지 신호 처리부(30)는 복수의 이미지 중 동일한 픽셀에 대해 RGB 데이터 값이 높은 픽셀들을 선택적으로 조합하여 합성 이미지를 생성한다.The image signal processing unit 30 generates a composite image by selectively combining pixels having a high RGB data value with respect to the same pixel among the plurality of images.

이때, 합성 이미지는 하나의 영상 이미지와 동일한 영상으로, 합성 이미지에 포함되는 복수의 픽셀의 RGB 데이터 값은 하나의 영상 이미지에 포함되는 복수의 픽셀의 RGB 데이터 값보다 높거나 동일할 수 있다.In this case, the composite image is the same image as one video image, and the RGB data values of the plurality of pixels included in the composite image may be higher than or equal to the RGB data values of the plurality of pixels included in the single image image.

이와 같이, 본 발명에서는 촬영하고자 하는 하나의 영상 이미지를 복수의 영역으로 나누고, 복수의 영역에 각각 초점을 두는 복수의 이미지를 촬영하고, 복수의 이미지 중 RGB 데이터 값이 높은 픽셀들을 선택하여 합성 이미지를 생성함으로써, 피사계 심도를 벗어난 영상 이미지의 블러 현상을 방지할 수 있으며, 확장된 피사계 심도(Extended Depth Of Field)를 갖는 이미지를 얻을 수 있다.As described above, the present invention divides one video image to be captured into a plurality of regions, photographs a plurality of images each focusing on the plurality of regions, selects pixels having a high RGB data value among the plurality of images, and then synthesizes the image. By generating, it is possible to prevent the blurring of the image image beyond the depth of field, and to obtain an image having an extended depth of field.

본 발명에서는 촬영하고자 하는 피사체의 하나의 영상 이미지를 복수의 영역으로 분할하고, 복수의 영역 각각의 중심에 초점을 맞추어 하나의 영상 이미지에 대해 복수의 이미지를 촬영한다.In the present invention, one video image of a subject to be photographed is divided into a plurality of areas, and a plurality of images are photographed for one video image by focusing on the centers of the plurality of areas.

이때, 복수의 영역으로 분할하는 분할 개수는 이미지 신호 처리부(30)에 미리 저장된 개수일 수도 있고, 카메라 모듈의 사용자가 임의로 입력할 수 있는 값이다.In this case, the number of divisions divided into a plurality of areas may be a number previously stored in the image signal processing unit 30 or a value that a user of the camera module can arbitrarily input.

아래에서는 설명의 편의상 하나의 영상 이미지를 3개의 영역으로 분할하는 경우에 대해서 설명한다.Hereinafter, a case in which one video image is divided into three areas will be described for convenience of description.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 카메라 모듈의 이미지 처리 방법을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 이미지의 분할 예시도이고, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시 예에 따른 초점이 서로 다른 복수의 이미지의 예시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 합성 이미지의 예시도이다.2 is a view showing an image processing method of a camera module according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exemplary diagram of segmentation of an image image according to an embodiment of the present invention, Figures 4a to 4c is an embodiment of the present invention FIG. 5 is an exemplary diagram of a plurality of images having different focuss, and FIG. 5 is an exemplary diagram of a composite image according to an exemplary embodiment.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이미지 신호 처리부(30)는 촬영하고자 하는 피사체에 대해 하나의 영상 이미지를 도 3과 같이 3개의 영역으로 분할한다(S201).As shown in FIG. 2, the image signal processing unit 30 of the present invention divides one video image into three regions as shown in FIG. 3 with respect to a subject to be photographed (S201).

3개의 영역은 제1 영역(AF Area #1), 제2 영역(AF Area #2) 및 제3 영역(AF Area #3)을 포함한다. 도 3에서는 세로를 기준으로 3개의 영역으로 나눈 것으로 도시하였으나, 가로를 기준으로 3개의 영역으로 나눌 수도 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 가로, 세로 모두를 기준으로 영상 이미지를 복수의 영역으로 분할할 수 있다.The three areas include a first area AF Area # 1, a second area AF Area # 2, and a third area AF Area # 3. In FIG. 3, the image is divided into three regions based on the height, but may be divided into three regions based on the landscape. The present invention is not limited thereto, and the image image is divided into a plurality of regions based on both the landscape and the portrait. can do.

이미지 신호 처리부(30)는 3개의 분할된 영역의 중심에 각각 초점을 맞추도록 렌즈부(10)로 제어신호를 출력한다(S202).The image signal processor 30 outputs a control signal to the lens unit 10 so as to focus on the centers of the three divided regions, respectively (S202).

제어신호에 따라 렌즈부(10)는 제1 영역의 중심에 초점을 두고, 도 4a에 도시된 바와 같이 이미지 센서(20)는 제1 영역에 초점을 둔 제1 이미지를 촬영하여 이미지 신호 처리부(30)로 입력한다(S203).According to the control signal, the lens unit 10 focuses on the center of the first area, and as shown in FIG. 4A, the image sensor 20 captures a first image focused on the first area and then the image signal processing unit ( 30) (S203).

제어신호에 따라 렌즈부(10)는 제2 영역의 중심에 초점을 두고, 도 4b에 도시된 바와 같이 이미지 센서(20)는 제2 영역에 초점을 둔 제2 이미지를 촬영하여 이미지 신호 처리부(30)로 입력한다(S204).According to the control signal, the lens unit 10 focuses on the center of the second area, and as shown in FIG. 4B, the image sensor 20 captures a second image focused on the second area to capture an image signal processor ( 30) (S204).

제어신호에 따라 렌즈부(10)는 제3 영역의 중심에 초점을 두고, 도 4c에 도시된 바와 같이 이미지 센서(20)는 제3 영역에 초점을 둔 제3 이미지를 촬영하여 이미지 신호 처리부(30)로 입력한다(S205).According to the control signal, the lens unit 10 focuses on the center of the third area, and as shown in FIG. 4C, the image sensor 20 captures a third image focused on the third area, and captures an image signal processor ( 30) (S205).

다음으로, 이미지 신호 처리부(30)는 제1 이미지, 제2 이미지 및 제3 이미지 중 동일한 픽셀들에 대해 RGB 데이터 값이 높은 픽셀들을 선택적으로 조합하여 도 5에 도시된 바와 같이 합성 이미지를 생성한다(S206).Next, the image signal processor 30 selectively combines pixels having a high RGB data value with respect to the same pixels among the first image, the second image, and the third image to generate a composite image as shown in FIG. 5. (S206).

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 이미지 신호 처리부의 RGB 데이터 비교를 나타내는 예시도이다.6 is an exemplary diagram illustrating RGB data comparison of an image signal processor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 이미지 신호 처리부(30)는 제1 이미지에 포함되는 복수의 제1 픽셀, 제2 이미지에 포함되는 복수의 제2 픽셀, 제3 이미지에 포함되는 복수의 제3 픽셀 중 동일한 픽셀들의 RGB 데이터를 각각 비교한다.As illustrated in FIG. 6, the image signal processor 30 may include a plurality of first pixels included in a first image, a plurality of second pixels included in a second image, and a plurality of third pixels included in a third image. The RGB data of the same pixels are compared.

"살몬" 이란 단어가 제2 영역에 포함될 경우, 살몬에 포함되는 동일한 픽셀에 대해서 제2 이미지의 RGB 데이터는 상대적으로 제1 이미지의 RGB 데이터보다 높은 데이터 값을 갖는다.When the word "salmon" is included in the second area, for the same pixel included in the salmon, the RGB data of the second image has a relatively higher data value than the RGB data of the first image.

이와 같이, 본 발명의 이미지 신호 처리부(30)는 제1 이미지, 제2 이미지 및 제3 이미지 중 동일한 픽셀들에 대해 RGB 데이터 값이 높은 픽셀들을 선택적으로 조합하여 영상 이미지를 생성함으로써, 피사계 심도를 벗어난 영상 이미지의 블러 현상을 방지할 수 있으며, 확장된 피사계 심도를 갖는 이미지를 얻을 수 있다.As described above, the image signal processor 30 of the present invention generates a video image by selectively combining pixels having a high RGB data value with respect to the same pixels among the first image, the second image, and the third image, thereby reducing the depth of field. It is possible to prevent the blurring of the deviated video image, and to obtain an image having an extended depth of field.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

10: 렌즈부
20: 이미지 센서
30: 이미지 신호 처리부10: lens unit
20: image sensor
30: image signal processor

Claims (5)

하나의 영상 이미지를 복수의 영역으로 분할하는 단계,
상기 복수의 영역 중 제1 영역의 중심에 초점을 두고 상기 영상 이미지를 제1 이미지로 촬영하는 단계,
상기 복수의 영역 중 제2 영역의 중심에 초점을 두고 상기 영상 이미지를 제2 이미지로 촬영하는 단계, 및
상기 제1 이미지에 포함되는 복수의 제1 픽셀과 상기 제2 이미지에 포함되는 복수의 제2 픽셀의 RGB 데이터 값을 비교하여 RGB 데이터 값이 높은 픽셀들을 선택적으로 조합하여 합성 이미지로 생성하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 이미지 처리 방법.Dividing one video image into a plurality of regions;
Photographing the video image as a first image while focusing on a center of a first area of the plurality of areas;
Photographing the video image as a second image, focusing on a center of a second area of the plurality of areas, and
Comparing the RGB data values of the plurality of first pixels included in the first image and the plurality of second pixels included in the second image to selectively combine pixels having a high RGB data value to generate a composite image; Image processing method of a camera module comprising. 제1항에 있어서,
상기 합성 이미지는 상기 영상 이미지와 동일한 영상으로, 상기 합성 이미지에 포함되는 복수의 픽셀의 RGB 데이터 값은 상기 영상 이미지에 포함되는 복수의 픽셀의 RGB 데이터 값 보다 높거나 동일한 값인 카메라 모듈의 이미지 처리 방법.The method of claim 1,
The composite image is the same image as the video image, and the RGB data values of the plurality of pixels included in the composite image are higher than or equal to the RGB data values of the plurality of pixels included in the video image. . 제1항에 있어서,
상기 합성 이미지는 상기 영상 이미지보다 확장된 피사계 심도(Extended Depth Of Field)가 높은 영상인 카메라 모듈의 이미지 처리 방법.The method of claim 1,
And said composite image is an image having a higher extended depth of field than said image. 하나의 영상 이미지를 분할하는 분할 개수를 결정하는 단계,
상기 분할 개수대로 상기 영상 이미지를 분할하고, 분할된 영역의 중심에 초점을 맞추어 상기 분할 개수에 대응되는 복수의 이미지를 촬영하는 단계, 및
상기 복수의 이미지 중 동일한 픽셀들에 대해 RGB 데이터 값이 높은 픽셀들을 선택적으로 조합하여 합성 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 카메라 모듈의 이미지 처리 방법.Determining a number of divisions for dividing one video image;
Dividing the video image by the number of divisions, focusing on the center of the divided region, and photographing a plurality of images corresponding to the number of divisions; and
And selectively combining pixels having a high RGB data value with respect to the same pixels among the plurality of images to generate a composite image. 제4항에 있어서,
상기 합성 이미지는 상기 영상 이미지보다 확장된 피사계 심도(Extended Depth Of Field)가 높은 영상인 카메라 모듈의 이미지 처리 방법.

The method of claim 4, wherein
And said composite image is an image having a higher extended depth of field than said image.

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