KR20140118590A - 촬영 장치 및 촬영 장치의 제어 방법 - Google Patents

촬영 장치 및 촬영 장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치는 촬상부, 렌즈 이송 수단 및 상기 이미지 처리 장치를 포함할 수 있으며, 상기 이미지 처리 장치는 제어부, 조도 감지부, 이미지 저장부, 영상 처리부, 노이즈 제거부, 메모리 및 표시부를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 렌즈 이송 수단에 의하여 이미지 촬상 시의 손떨림을 보상할 수 있고, 상기 영상 처리부에 의하여 여러 장의 이미지의 휘도 정보를 합성하여 노출 시간을 보상할 수 있으므로, 저조도 환경에서도 선명한 이미지를 얻을 수 있다.

Description

이미지 처리 장치 및 이를 포함하는 촬영 장치{Image processing apparatus and photographing apparatus including the same}
본 발명은 이미지 처리 장치 및 이를 포함하는 촬영 장치에 관한 것이다.
디지털 카메라, 카메라 모듈이 장착된 핸드폰, 디지털 캠코드, PDA(personal digital assistants) 등을 포함하는 디지털 이미지 처리 장치는 렌즈를 통해 입사되는 빛 데이터를 전기적 신호로 전환시키는 CCD(chargecoupled device) 또는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)와 같은 이미지 센서를 이용하여 피사체의 모습을 기록하는 장치이다.
이러한 디지털 이미지 처리 장치는 일반적으로 광량이 부족한 저조도 환경에서 촬영할 시, 셔터 스피드의 증가로 인해 흔들리는 이미지가 촬영되는 문제점이 있다.
즉, 야간 촬영과 같은 저조도 촬영 환경에서는 촬상되는 객체의 시인성을 높이기 위하여 일반적으로 셔터 스피드(Shutter speed)가 길어지게 되고, 이로 인하여 영상 획득기의 흔들림에 의하여 모션 블러(Blur)가 발생할 수 있다.
따라서, 저조도 촬영 환경에서 획득되는 영상에 모션 블러(Blur)가 발생하는 것을 방지하고, 선명한 이미지를 얻을 수 있도록 하는 연구가 필요하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은 저조도 촬영 환경에서도 선명한 이미지를 획득할 수 있는 이미지 처리 장치 및 이를 포함하는 촬영 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치는 제어부, 조도 감지부, 이미지 저장부, 영상 처리부, 노이즈 제거부, 메모리 및 표시부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치의 조도 감지부는 촬영 환경의 조도를 측정할 수 있으며, 측정된 값을 제어부로 송출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치의 영상 처리부는 촬상된 여러 장의 이미지에 대한 디지털 영상 신호로부터 휘도 정보를 추출하여 가산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치는 촬상부, 렌즈 이송 수단 및 상기 이미지 처리 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 상기 렌즈 이송 수단은 렌즈 또는 이미지 센서 중 적어도 하나를 이동시켜 사용자의 손떨림을 보상할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치는 상기 렌즈 이송 수단에 의하여 이미지 촬상 시의 손떨림을 보상할 수 있고, 이미지 처리 장치에 의하여 여러 장의 이미지의 휘도 정보를 합성하여 노출 시간을 보상할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치 및 이를 포함하는 촬영 장치에 의하면, 저조도 촬영 환경에서도 선명한 이미지를 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 촬영 방법을 개략적으로 도시한 흐름도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 블록도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 촬영 장치는 휴대용 전화기, 휴대용 컴퓨터, 휴대용 전자사전, PDA(Personal Digital Assistant), 휴대용 미디어 플레이어 등에 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치는 촬상부(100), 렌즈 이송 수단(200) 및 이미지 처리 장치(300)를 포함할 수 있다.
상기 촬상부(100)는 렌즈 및 조리개를 포함할 수 있다.
상기 렌즈는 피사체에 대한 이미지를 촬상하기 위한 것으로서, 상기 렌즈를 통과한 빛은 이미지 센서(Sensor)에 수광되어 메모리상에 데이터로 저장될 수 있으며, 저장된 데이터는 표시부를 통하여 영상으로 디스플레이될 수 있다.
상기 조리개는 상기 렌즈를 통과하는 빛의 양을 조절하는 장치를 의미할 수 있으며, 상기 조리개의 크기는 F값으로 표현될 수 있다.
렌즈 이송 수단(200)은 피사체를 촬상하는 사용자의 손떨림 등을 보상하기 위한 손떨림 보정 장치일 수 있다.
구체적으로, 상기 렌즈 이송 수단(200)은 상기 렌즈나 이미지 센서의 위치를 이동시켜 손떨림이 발생하더라도 일정한 위치에 동일 이미지가 결상되게 할 수 있는 광축 손떨림 보정기(Optical Image Stabilizer: OIS)일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치에 의한 손떨림 보정은 자이로스코프(미도시)에 의해 손떨림의 크기와 방향을 검출하고, 상기 검출된 손떨림의 크기와 방향을 보상할 수 있는 렌즈나 이미지 센서의 이동 방향이 제어부에 의해 연산된 후, 제어부에 의해 연산된 보상 이동크기 및 보상 이동방향에 따라 상기 렌즈 이송 수단(200)을 구동함으로써 상기 렌즈나 상기 이미지 센서의 위치를 이동시켜 구현할 수 있다.
이러한 손떨림 보정은 선명한 이미지를 얻기 위하여 필요한 노출 시간을 확보하기 어려운 저조도 촬영 환경에서 특히 유용할 수 있다. 저조도 촬영 환경에서는 사용자의 미세한 손떨림에도 피사체의 이미지가 크게 영향을 받을 수 있기 때문이다.
이미지 처리 장치(300)는 촬상된 피사체의 이미지를 표시부(370)를 통하여 디스플레이할 수 있으며, 사용자의 손떨림을 감지하여 상기 렌즈 이송 수단(200)에 손떨림 보상 명령을 내릴 수 있다.
한편, 상기 이미지 처리 장치(300)는 제어부(320), 조도 감지부(310), 이미지 저장부(330), 영상 처리부(340), 노이즈 제거부(350), 메모리(360) 및 표시부(370)를 포함할 수 있다.
조도 감지부(310)는 촬영 환경의 조도를 측정할 수 있으며, 측정된 값을 상기 제어부(320)로 송출할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(320)는 조도 감지부(310)로부터 수신한 조도 값을 토대로 현재 촬영 환경이 고조도 조건(예를 들어, 조도가 100 lux 이상인 환경)인지 또는 저조도 조건(예를 들어, 조도가 100 lux 미만인 환경)인지 판단할 수 있다.
상기 제어부(310)는 이러한 조도 값에 대한 정보를 토대로 촬영 조건을 설정할 수 있다.
예를 들어, 저조도 촬영 환경으로 인식된 경우에, 상기 제어부(310)는 셔터스피드를 1/10초 이상, 1/2초 이하로 하여 촬영 조건을 설정할 수 있다.
상기의 촬영 조건은 일 예이며, 촬영 환경에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이러한 촬영 조건 하에서, 상기 제어부(310)는 상기 렌즈 이송 수단(200)에 제어 신호를 송출할 수 있으며, 상기 렌즈 이송 수단(200)은 상기 렌즈 또는 상기 이미지 센서를 이동시켜 사용자의 손떨림을 보상할 수 있다.
이때, 저조도 촬영 환경에서 충분한 노출을 확보하기 위하여 셔터스피드를 증가시켜야 할 경우에는 상기 렌즈 이송 수단(200)에 의해 렌즈나 이미지 센서를 이동시키더라도 피사체의 선명한 이미지를 얻기 어려울 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치에 구비되는 이미지 처리 장치(300)에서는 여러 장의 이미지를 저장한 후, 여러 장의 이미지로부터 휘도 정보를 추출하여 합성함으로써 노출 시간을 보상함으로써 저조도 촬영 환경에서도 선명한 이미지를 얻을 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치는 상기 렌즈 이송 수단(200)에 의해 손떨림을 보상하는 한편, 상기 이미지 처리 장치(300)에서 여러 장의 이미지를 합성하여 노출 시간을 보상함으로써 더욱 선명한 이미지를 얻을 수 있다.
상기 제어부(310)는 미리 설정된 셔터스피드(예를 들면, 1초)를 초과해야하는 저조도 촬영 환경에서 셔터스피드를 줄이고(예를 들면, 1/2초 이하), 짧은 셔터스피드로 여러 장의 사진(예를 들면, 5장)을 찍도록 상기 촬상부(100)에 제어 신호를 송출할 수 있다.
이때, 촬상되는 여러 장의 이미지에 대한 손떨림은 상기 렌즈 이송 수단(200)에 의하여 보상될 수 있다.
촬상된 여러 장의 이미지는 상기 이미지 센서에서 아날로그 이미지 신호로 출력될 수 있고, A/D 컨버터에 의하여 디지털 영상 신호로 변환될 수 있다.
상기 이미지 저장부(330)에는 촬상된 여러 장의 이미지에 대한 디지털 영상 신호가 저장될 수 있다.
상기 영상 처리부(340)는 추출부(341)와 합성부(343)를 포함할 수 있으며, 상기 추출부(341)에서는 상기 이미지 저장부(330)로부터 전달받은 각각의 이미지에 대한 디지털 영상 신호로부터 휘도 정보를 각각 추출할 수 있다.
상기 합성부(343)에서는 추출된 각각의 휘도 정보를 가산하여 노출 시간을 보상할 수 있다.
또한, 상기 합성부(343)에서는 보상된 휘도 정보를 디지털 영상 신호에 합성시켜 하나의 이미지에 대한 디지털 영상 신호를 생성할 수 있다.
즉, 저조도 촬영 환경에서 셔터스피드를 짧게 하여 여러 장의 이미지를 촬상한 후, 촬상된 여러 장의 이미지에 대한 영상 신호로부터 휘도 정보를 추출하여 가산함으로써 짧은 셔터스피드에도 불구하고 충분한 노출 시간을 확보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치에서는 피사체를 촬상하는 순간의 사용자의 손떨림은 상기 렌즈 이송 수단(200)에 의해 보상할 수 있으며, 상기 영상 처리부(340)에 의하여 짧은 셔터스피드로 촬상된 여러 장의 이미지로부터 휘도 정보를 추출하여 가산함으로써 충분한 노출 시간을 확보할 수 있으므로, 저조도 촬영 환경에서 고품질의 선명한 사진을 얻을 수 있다.
상기 영상 처리부(340)에서 합성된 디지털 영상 신호는 메모리(360)에 저장될 수 있으며, 노이즈 제거부(350)는 상기 메모리(360)에 저장된 디지털 영상 신호로부터 노이즈를 제거하여 표시부(370)에 출력할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 촬영 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 촬영 과정을 설명한다.
사용자의 선택 및 입력 신호에 의해 촬영 모드가 시작될 수 있다.
촬영 모드가 시작되면, 조도 감지부(310)가 촬영 환경의 조도를 측정하고, 측정된 조도 정보를 제어부(320)로 송출할 수 있다(S10).
상기 제어부(320)에서는 수신된 조도 정보를 토대로 촬영 조건을 설정할 수 있다(S20).
여기서, 촬영 조건이 미리 설정된 셔터스피드를 초과하지 않는 것으로 판단(S30)되면, 렌즈 이송 수단(200)을 통하여 촬상 시의 사용자의 손떨림을 보상(S40)하고, 촬상된 이미지를 획득할 수 있다(S50).
이후, 사용자에 의해 촬영 장치의 작동이 종료되면, 현재의 촬영 모드를 종료시킬 수 있다(S60).
이와 달리, 촬영 조건이 미리 설정된 셔텨스피드를 초과하는 것으로 판단(S30)되면, 먼저 렌즈 이송 수단(200)을 통하여 촬상 시의 사용자의 손떨림을 보상하고(S40), 짧은 셔터스피드로 여러 장의 이미지를 촬상한다(S41).
그리고, 영상 처리부(340)의 추출부(341)에서는 촬상된 여러 장의 이미지에 대한 디지털 영상 신호로부터 휘도 정보를 추출한다(S42).
추출된 휘도 정보는 영상 처리부(340)의 합성부(345)에서 가산되어 노출 시간이 보상될 수 있고, 보상된 휘도 정보는 디지털 영상 신호와 합성되어 하나의 합성 이미지를 생성할 수 있다(S43).
생성된 하나의 합성 이미지는 노이즈 제거부(350)에 의하여 노이즈가 제거될 수 있다(S44).
이후, 사용자에 의해 촬영 장치의 작동이 종료되면, 현재의 촬영 모드를 종료시킬 수 있다(S60).
이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치 및 이를 포함하는 촬영 장치는, 피사체를 촬상하는 순간의 사용자의 손떨림은 상기 렌즈 이송 수단(200)에 의해 보상할 수 있으며, 상기 영상 처리부(340)에 의하여 짧은 셔터스피드로 촬상된 여러 장의 이미지로부터 휘도 정보를 추출하여 가산함으로써 충분한 노출 시간을 확보할 수 있으므로, 고조도 촬영 환경뿐만 아니라 저조도 촬영 환경에서도 고품질의 선명한 사진을 얻을 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100: 촬상부 200: 렌즈 이송 수단
300: 이미지 처리 장치 310: 조도 감지부
320: 제어부 330: 이미지 저장부
340: 영상 처리부 341: 추출부
343: 합성부 350: 노이즈 제거부
360: 메모리 370: 표시부

Claims (9)

  1. 촬영 환경의 조도에 따라 설정된 촬영 조건에 따라 선택적으로 피사체에 대한 하나 또는 복수의 이미지를 촬영하는 촬상부;
    상기 피사체를 촬영할 때, 선택적으로 상기 렌즈의 위치를 이동시켜 손떨림을 보정하는 렌즈 이송 수단; 및
    상기 촬상부가 복수의 이미지를 촬영할 경우, 상기 복수의 이미지에 대한 휘도 정보를 가산하고, 가산된 상기 휘도 정보가 적용된 하나의 이미지를 생성하는 이미지 처리 장치;를 포함하는 촬영 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 환경의 조도가 기준 조도 이하일 경우, 상기 피사체에 대한 복수의 이미지를 촬영하도록 제어부가 제어 신호를 상기 촬상부에 송출하고, 상기 촬영 환경의 조도가 기준 조도를 초과할 경우, 상기 피사체에 대한 하나의 이미지를 촬영하도록 상기 제어부가 제어 신호를 상기 촬상부에 송출하는 촬영 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촬상부가 복수의 이미지를 촬영할 경우, 상기 렌즈 이송 수단은 각각의 이미지를 촬영할 때마다 손떨림 보정을 실시하는 촬영 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 처리 장치는 촬영된 상기 복수의 이미지에 대한 디지털 영상 신호로부터 휘도 정보를 추출하고 합성하여 하나의 이미지에 대한 디지털 영상 신호를 생성하는 촬영 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 처리 장치는,
    촬영된 상기 복수의 이미지에 대한 디지털 영상 신호가 저장되는 이미지 저장부;
    상기 이미지 저장부로부터 전달받은 각각의 이미지에 대한 디지털 영상 신호로부터 휘도 정보를 추출하는 추출부; 및
    상기 추출부에서 추출된 상기 휘도 정보를 가산하고, 가산된 상기 휘도 정보를 적용하여 하나의 이미지에 대한 디지털 영상 신호를 생성하는 합성부;를 포함하는 촬영 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 이미지에 대한 디지털 영상 신호가 저장되는 메모리;를 더 포함하는 촬영 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메모리에 저장된 상기 하나의 이미지에 대한 디지털 영상 신호의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부;를 더 포함하는 촬영 장치.
  8. 촬영 환경의 조도를 측정하는 단계;
    상기 촬영 환경의 조도로부터 촬영 조건을 설정하는 단계;
    설정된 상기 촬영 조건의 셔터 스피드와 미리 설정된 셔터 스피드를 비교하는 단계;
    상기 비교 결과에 따라 손떨림 보정을 실시면서 피사체에 대하여 선택적으로 하나 또는 복수의 이미지를 촬영하는 단계; 및
    상기 촬영하는 단계에서 하나의 이미지를 촬영하는 경우에는 촬영을 종료하고, 복수의 이미지를 촬영하는 경우에는 상기 복수의 이미지로부터 하나의 합성 이미지를 생성한 후 촬영을 종료하는 단계;를 포함하는 촬영 장치의 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하나의 합성 이미지를 생성하는 단계는,
    상기 복수의 이미지로부터 휘도 정보를 추출하는 단계; 및
    추출된 상기 휘도 정보를 가산하고, 가산된 상기 휘도 정보가 적용된 하나의 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는 촬영 장치의 제어 방법.

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