KR20160007011A - 자동 초점 조절 시스템 및 방법 - Google Patents

자동 초점 조절 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160007011A
KR20160007011A KR1020140086877A KR20140086877A KR20160007011A KR 20160007011 A KR20160007011 A KR 20160007011A KR 1020140086877 A KR1020140086877 A KR 1020140086877A KR 20140086877 A KR20140086877 A KR 20140086877A KR 20160007011 A KR20160007011 A KR 20160007011A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dct
frequency component
focus value
mask
focus
Prior art date
Application number
KR1020140086877A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102025361B1 (ko
Inventor
이경은
박영서
박동석
이춘원
권영상
김대봉
Original Assignee
한화테크윈 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한화테크윈 주식회사 filed Critical 한화테크윈 주식회사
Priority to KR1020140086877A priority Critical patent/KR102025361B1/ko
Priority to US14/548,745 priority patent/US9426351B2/en
Priority to CN201510097473.2A priority patent/CN105282425B/zh
Publication of KR20160007011A publication Critical patent/KR20160007011A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102025361B1 publication Critical patent/KR102025361B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60Control of cameras or camera modules
    • H04N23/67Focus control based on electronic image sensor signals
    • H04N23/673Focus control based on electronic image sensor signals based on contrast or high frequency components of image signals, e.g. hill climbing method
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/10Selection of transformation methods according to the characteristics of the input images
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40Extraction of image or video features
    • G06V10/42Global feature extraction by analysis of the whole pattern, e.g. using frequency domain transformations or autocorrelation
    • G06V10/431Frequency domain transformation; Autocorrelation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 자동 초점 조절 시스템 및 방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 방법은, 영상을 복수의 블록들로 분할하는 단계; 각 블록의 영상 데이터를 이산 코사인 변환(DCT)하는 단계; 상기 DCT 변환된 블록인 DCT 블록의 주파수 성분을 선택하는 DCT 마스크를 생성하는 단계; 및 각 DCT 블록에 상기 생성된 DCT 마스크를 적용하여 초점 값을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

자동 초점 조절 시스템 및 방법{Auto focussing system and method}
본 발명은 자동 초점 조절 시스템 및 방법에 관한 것이다.
자동 초점 기능은 초점이 맞지 않은 흐릿한 영상을 뚜렷한 영상으로 만들기 위해 렌즈의 위치를 앞/뒤로 조절하여 피사체의 영상이 영상 센서에 가장 선명하게 맺히도록 하는 기능이다.
종래 자동 초점 조절 시스템에서는 촬상 화면 윈도우 내에 설정한 특정 영역에서의 영상 신호의 주파수 성분을 가산하여 초점 값을 생성하고, 이 초점 값이 최대가 되는 방향으로 포커스 렌즈가 이동된다.
한국공개특허 KR 2006-0089093
본 발명은 저조도 상황이나 스폿이 있는 상황에서 효과적으로 자동 초점 조절이 가능한 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 방법은, 영상을 복수의 블록들로 분할하는 단계; 각 블록의 영상 데이터를 이산 코사인 변환(DCT)하는 단계; 상기 DCT 변환된 블록인 DCT 블록의 주파수 성분을 선택하는 DCT 마스크를 생성하는 단계; 및 각 DCT 블록에 상기 생성된 DCT 마스크를 적용하여 초점 값을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 DCT 마스크 생성 단계는, 저주파 성분, 중주파 성분 및 고주파 성분으로 구분된 상기 DCT 블록의 AC 성분에서, 상기 저주파 성분과 상기 저주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함하는 제1 주파수 영역을 선택하는 제1 DCT 마스크 및 상기 고주파 성분과 상기 고주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함하는 제2 주파수 영역을 선택하는 제2 DCT 마스크 중 적어도 하나를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 초점값 산출 단계는, 각 DCT 블록에 상기 제1 DCT 마스크를 적용하여 상기 영상의 제1 초점값을 산출하는 단계; 각 DCT 블록에 상기 제2 DCT 마스크를 적용하여 상기 영상의 제2 초점값을 산출하는 단계; 및 상기 제1 초점값 및 제2 초점값 중 하나를 선택하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 초점값 선택 단계는, 상기 제1 초점 값과 상기 제2 초점 값 중 변화율이 큰 초점 값을 선택하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 초점값 선택 단계는, 상기 제2 초점 값이 임계값 미만이면 상기 제1 초점 값을 선택하고, 상기 제2 초점값이 임계값 이상이면 상기 제2 초점값을 선택하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 DCT 마스크 생성 단계는, 상기 초점 값이 임계값 미만이면 제1 DCT 마스크를 생성하고, 상기 초점값이 임계값 이상이면 제2 DCT 마스크를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 고주파 성분은 제1 고주파 성분과 상기 제1 고주파 성분보다 높은 제2 고주파 성분을 포함하고, 상기 제2 주파수 영역은 상기 제1 고주파 성분과 상기 제1 고주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함할 수 있다.
상기 제1 DCT 마스크 또는 제2 DCT 마스크는 선택하는 주파수 영역의 DCT 계수에 대응하여 가중치가 설정될 수 있다.
상기 제1 DCT 마스크는 저주파 성분이 강해질수록 가중치가 높아지고, 상기 제2 DCT 마스크는 고주파 성분이 강해질수록 가중치가 높아지도록 설정될 수 있다.
상기 초점값 산출 단계는, 상기 생성된 DCT 마스크가 마스킹된 DCT 블록의 DCT 계수들의 절대값 평균을 계산하는 단계; 및 상기 영상의 복수의 DCT 블록들에 대해 계산된 상기 DCT 계수들의 절대값 평균들의 평균을 상기 영상의 초점 값으로 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 장치는, 영상을 복수의 블록들로 분할하는 분할부; 각 블록의 영상 데이터를 이산 코사인 변환(DCT)하는 DCT부; 상기 DCT 변환된 블록인 DCT 블록의 주파수 성분을 선택하는 DCT 마스크를 생성하는 마스크생성부; 및 각 DCT 블록에 상기 생성된 DCT 마스크를 적용하여 초점 값을 산출하는 초점값산출부;를 포함할 수 있다.
상기 마스크생성부는, 상기 DCT 블록의 AC 영역을 저주파 성분, 중주파 성분 및 고주파 성분으로 구분하고, 상기 저주파 성분과 상기 저주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함하는 제1 주파수 영역을 선택하는 제1 DCT 마스크 및 상기 고주파 성분과 상기 고주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함하는 제2 주파수 영역을 선택하는 제2 DCT 마스크 중 적어도 하나를 생성할 수 있다.
상기 초점값산출부는, 각 DCT 블록에 상기 제1 DCT 마스크를 적용하여 상기 영상의 제1 초점 값을 산출하는 제1산출부; 각 DCT 블록에 상기 제2 DCT 마스크를 적용하여 상기 영상의 제2 초점 값을 산출하는 제2산출부; 및 상기 제1 초점 값 및 제2 초점 값 중 하나를 선택하는 선택부;를 포함할 수 있다.
상기 선택부는, 상기 제1 초점 값과 상기 제2 초점 값 중 변화율이 큰 초점 값을 선택할 수 있다.
상기 선택부는, 상기 제2 초점 값이 임계값 미만이면 상기 제1 초점 값을 선택하고, 상기 제2 초점값이 임계값 이상이면 상기 제2 초점값을 선택할 수 있다.
상기 마스크생성부는, 상기 초점 값이 임계값 미만이면 제1 DCT 마스크를 생성하고, 상기 초점 값이 임계값 이상이면 제2 DCT 마스크를 생성할 수 있다.
상기 고주파 성분은 제1 고주파 성분과 상기 제1 고주파 성분보다 높은 제2 고주파 성분을 포함하고, 상기 제2 주파수 영역은 상기 제1 고주파 성분과 상기 제1 고주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함할 수 있다.
상기 제1 DCT 마스크 또는 제2 DCT 마스크는 선택하는 주파수 영역의 DCT 계수에 대응하여 가중치가 설정될 수 있다.
상기 제1 DCT 마스크는 저주파 성분이 강해질수록 가중치가 높아지고, 상기 제2 DCT 마스크는 고주파 성분이 강해질수록 가중치가 높아지도록 설정될 수 있다.
상기 초점값산출부는, 상기 생성된 DCT 마스크가 마스킹된 DCT 블록의 DCT 계수들의 절대값 평균을 계산하고, 상기 영상의 복수의 DCT 블록들에 대해 계산된 상기 DCT 계수들의 절대값 평균들의 평균을 상기 영상의 초점 값으로 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 조절 방법은 DCT(Discrete Cosine Transform)를 이용하여 저조도 상황에서 노이즈로 인한 자동 초점을 저해하는 현상을 현저히 줄이고, 선명한 영상을 얻을 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위 DCT를 수행하는 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 값 그래프(focus value curve)에서 초점 조절 영역과 주파수 영역 간의 관계를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 DCT 블록의 주파수 성분 구분 예를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 DCT 마스크를 사용한 초점 조절을 설명하는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 초점값 추정부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점값 추정부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
도 11은 도 10에 도시된 자동 초점 조절 방법의 일 예를 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
도 12는 도 10에 도시된 자동 초점 조절 방법의 다른 예를 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 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 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하의 실시예에서 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. 이하의 실시예에서, "포함하다" 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.
본 발명의 실시예들은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명의 실시예의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 있는 것과 유사하게, 본 발명의 실시예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. 매커니즘, 요소, 수단, 구성과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위 DCT를 수행하는 예를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동 초점 조절 시스템(1)은 렌즈(10), 영상센서(30), 초점 조절부(50) 및 제어부(70)를 포함할 수 있다.
피사체에 반사된 빛이 렌즈(10)를 통과하면 한곳으로 모이게 되고, 영상 센서(30)는 그 빛을 전기적 신호로 바꾼다. 영상 센서(30)는 RGB 바이어 패턴(byer pattern) 형태의 영상 신호를 출력할 수 있다.
초점 조절부(50)는 분할부(101), DCT부(103), 초점값 추정부(105) 및 제어부(109)를 포함할 수 있다.
분할부(101)는 한 프레임의 영상을 소정 크기(NxN)(N은 정수)의 블록들로 분할한다. 블록 사이즈는 시스템 설계에 따라 달라질 수 있다. 각 블록의 N×N개의 데이터는 해당 위치의 픽셀 값(예를 들어, Y(휘도) 값)에 해당한다.
DCT부(103)는 도 3에 도시된 바와 같이, 영상의 분할된 각 블록에 대해 2차원 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform, DCT)을 수행하여 공간 영역(Spatial Domain)의 영상 신호를 주파수 영역(Frequency Domain)의 DCT 계수로 변환한다.
DCT는 영상의 휘도 신호를 저주파 성분으로부터 고주파 성분까지 분해하는 방식이다. 수직 주파수 성분은 아래로 내려올수록 고주파 성분이 강해지고, 수평 주파수 성분은 오른쪽으로 갈수록 고주파 성분이 강해져서, 좌측 상단에는 저주파 성분이 집중되고, 우측 하단에는 고주파 성분이 집중된다.
DCT가 수행된 각 블록(이하, 'DCT 블록'이라 함)의 DCT 계수들은 NxN 행렬 형태로 배열되고, 배열 위치에 따라 DC 계수, 수평 에지 영역, 수직 에지 영역, 대각선 에지 영역 및 전체 에지 영역으로 구별되며, 사용자가 가중치를 주어 특정 주파수 값을 강조하거나 무시할 수 있고, 여러 대역의 주파수 성분을 선택적으로 추출하여 다양한 종류의 초점 값을 산출할 수 있도록 한다.
첫 번째 DCT 계수는 입력 영상의 평균값에 해당하는 DC 성분이고, 이후 계수들은 저주파 성분부터 고주파 성분에 해당하는 AC 성분이다. AC 성분의 DCT 계수들 중, 저주파 성분에 상응하는 계수들은 좌측 상부에 집중되고, 중주파 성분에 상응하는 계수들은 우측 상부와 좌측 하부, 고주파수 성분에 상응하는 계수들은 우측 하부 및 우측면과 하측면에 집중된다. 또한 입력 영상의 수직 에지에 상응하는 계수들은 주로 우측 상부에 집중되고, 수평 에지에 상응하는 계수들은 주로 좌측 하부에 집중되고, 전체 에지에 상응하는 계수들은 우측 하부에 집중되고, 대각선 에지에 상응하는 계수들은 그 외 영역에 집중된다.
초점값 추정부(105)는 DCT 블록에 대해 특정 주파수 성분을 필터링(선택)하는 대역 통과 필터를 적용하여 영상에 대한 초점 값을 추정할 수 있다. 초점값 추정부(105)는 초점값 산출부(106) 및 마스크 생성부(107)를 포함할 수 있다.
초점값 산출부(106)는 대역 통과한 DCT 블록의 DCT 계수의 절대값의 평균을 계산할 수 있다. 그리고, 초점값 산출부(106)는 각 DCT 블록들의 절대값의 평균들을 평균하여 영상에 대한 초점 값을 추정할 수 있다.
마스크 생성부(107)는 대역 통과 필터로서 기능하는 DCT 마스크를 생성할 수 있다. DCT 블록에 DCT 마스크를 마스킹하여 DCT 블록의 AC 성분을 가변적으로 선택함으로써, 노이즈와 스폿 환경에서도 신속하고 정확하게 초점 조절을 수행할 수 있다.
식 1은 DCT 블록에 대한 DCT 마스킹(CM)을 나타내는 식이고, 식 2는 마스킹된 DCT 블록의 DCT 계수의 절대값의 평균(BCM)을 계산하는 식이고, 식 3은 현재 프레임 영상(n)에 대한 DCT 블록들의 BCM들을 평균하여 초점 값(FBCM)을 계산하는 식이다. 여기서, C는 NxN 사이즈의 DCT 블록, M은 DCT 블록의 특정 주파수 성분들을 선택하는 DCT 마스크, i와 j는 영상에서 DCT 블록의 행열 위치 인덱스이다.
CM = C(N x N) * M(N x N) ... (1)
BCM(i,j) = Mean (Abs (CM(N x N))) ... (2)
FBCM(n) = Mean (BCM(i,j)) ... (3)
본 발명의 일 실시예에서는 DCT 블록의 AC 성분을 복수의 주파수 성분, 예를 들어, 저주파 성분(LF), 중주파 성분(MF) 및 고주파 성분(HF)으로 구분할 수 있다. 그리고, 초점 조절 영역을 복수의 영역, 예를 들어, DCT 블록의 저주파 성분(LF)을 위주로 초점을 조절하는 제1 초점 조절 영역과 DCT 블록의 고주파 성분(HF)을 위주로 초점을 조절하는 제2 초점 조절 영역으로 구분할 수 있다. 제1 초점 조절 영역은 초점에서 벗어난 디포커스(defocus)에서 초점 근처의 인포커스(infocus)로 찾아가기 위해 빠른 속도로 렌즈를 이동시키며 초점을 조절하는 초점 조절 속도 향상 영역이다. 제2 초점 조절 영역은 인포커스(infocus)에서 초점의 위치를 정확하게 찾아 렌즈를 이동시키는 영역이다. 본 발명의 실시예에서는 제1 초점 조절 영역을 클라임 영역(Climb)이라 하고, 제2 초점 조절 영역을 피크 영역(Peak)이라 한다. 제1 초점 조절 영역과 제2 초점 조절 영역은 초점 값을 기초로 구분될 수 있다.
마스크 생성부(107)는 DCT 블록의 제1 주파수 영역을 선택하는 제1 DCT 마스크를 생성할 수 있다. 제1 주파수 영역은 AC 성분의 저주파 성분(LF)과 저주파 성분(LF)에 인접한 중주파 성분(MF)의 일부를 포함할 수 있다. 마스크 생성부(107)는 DCT 블록의 제2 주파수 영역을 선택하는 제2 DCT 마스크를 생성할 수 있다. 제2 주파수 영역은 고주파 성분(HF)과 고주파 성분(HF)에 인접한 중주파 성분(MF)의 일부를 포함할 수 있다. 제1 DCT 마스크는 제1 초점 조절 영역에서 초점 조절을 위해 사용되고, 제2 DCT 마스크는 제2 초점 조절 영역에서 초점 조절을 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 초점 조절 영역에 따라 DCT 마스크를 전환하여, 사용하는 주파수 성분을 달리함으로써 자동 초점 조절 속도를 향상시키고 선명한 영상을 얻을 수 있다.
제어부(109)는 산출된 초점 값을 참조하여, 그 값이 커지는 방향, 즉 영상이 선명해지는 방향으로 구동부(70)를 제어하여, 구동부(70)가 렌즈(10)의 위치를 조절하도록 한다.
초점 조절부(50)는 렌즈(10),영상센서(30) 및 구동부(70)와 함께 카메라에 일체로 집적될 수도 있고, 별도의 컴퓨팅 장치에 집적될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 값 그래프(focus value curve)에서 초점 조절 영역과 주파수 영역 간의 관계를 보여주는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 조절 시스템은 초점 값이 피크(peak)를 형성하는 렌즈 위치를 영상의 선명도(sharpness)가 최상인 지점으로 판단하고 렌즈의 위치를 이동시킨다. 자동 초점 조절 시스템은 DCT 수행을 통해 산출되는 주파수 성분들에서, 초점 값을 기초로 구분된 영역별로 특정 대역의 주파수 성분들을 추출하고 조합하는 대역 통과 필터로서 DCT 마스크를 사용함으로써, 야간 저조도에서 스폿(Spot)이 존재하는 환경에서도 신속하고 정확하게 자동 초점을 수행할 수 있도록 한다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 자동 초점 조절 시스템은 초점 값이 AFc 이하인 제1 초점 조절 영역(Climb)에서, DCT 블록의 저주파 성분(LF)과 중주파 성분(MF)의 일부를 필터링하는 제1 DCT 마스크를 사용할 수 있다. 그리고, 자동 초점 조절 시스템은 피크 초점 값(AFp)을 포함하고 초점 값이 AFc 이상인 제2 초점 조절 영역(Peak)에서, DCT 블록의 고주파 성분(HF)과 중주파 성분(MF)의 일부를 필터링하는 제2 DCT 마스크를 사용할 수 있다. 이때 고주파 성분(HF)은 노이즈의 영향을 많이 받으므로, 고주파 성분(HF)을 상대적으로 낮은 제1 고주파 성분(HF1)과 상대적으로 높은 제2 고주파 성분(HF2)으로 구분하고, 제2 고주파 성분(HF2)은 제외할 수 있다. 고주파 성분(HF)의 노이즈를 제거함으로써 스폿이 존재하는 환경에서도 자동 초점 조절이 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 DCT 블록의 주파수 성분 구분 예를 나타낸 도면이다.
도 5의 실시예는, 8x8 사이즈의 영상 블록에 대한 DCT 변환에 의해 DCT 계수가 산출된 8x8 사이즈의 DCT 블록이다. DCT 블록 내 숫자는 DCT 계수의 위치를 나타내는 인덱스이다. 1번 DCT 계수가 DC 성분이고, 2~64번까지의 DCT 계수가 AC 성분이다. AC 성분 중 2~15번까지의 DCT 계수가 저주파 성분(LF), 16~43번까지의 DCT 계수가 중주파 성분(MF), 44~58번까지의 DCT 계수가 제1 고주파 성분(HF1), 59~64번까지의 DCT 계수가 제2 고주파 성분(HF2)으로 구분되어 있다.
중주파 성분(MF) 중 저주파 성분(LF)에 인접한 일부가 제1 주파수 영역에 포함될 수 있고, 중주파 성분(MF) 중 제1 고주파 성분(HF1)에 인접한 일부가 제2 주파수 영역에 포함될 수 있다.
일 실시예로서, 제1 DCT 마스크는 2~21번까지의 DCT 계수를 필터링(선택)할 수 있으며, 이때 필터링되는 DCT 계수 각각에 가중치가 적용될 수 있다. 예를 들어, 제1 DCT 마스크는 저주파 성분이 강해지는 방향, 즉 인덱스가 작아지는 방향으로 갈수록 상대적으로 가중치가 더 높게 설정될 수 있다. 제2 DCT 마스크는 37~58번까지의 DCT 계수를 선택할 수 있으며, 이때 선택되는 DCT 계수 각각에 가중치가 적용될 수 있다. 예를 들어, 제2 DCT 마스크는 고주파 성분이 강해지는 방향, 즉 인덱스가 커지는 방향으로 갈수록 상대적으로 가중치가 더 높게 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예는 도 5의 실시예에 한정되지 않고, DCT 블록 사이즈 및/또는 DCT 마스크 사이즈에 따라, 또는 사용자 설정에 따라 저주파 성분(LF), 중주파 성분(MF) 및 고주파 성분(HF)의 영역은 다르게 설정될 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 DCT 마스크를 사용한 초점 조절을 설명하는 그래프이다. x축은 렌즈의 위치이고, y축은 초점 값이다.
도 6은 주간 영상에 DCT를 수행 후 초점 조절을 수행한 예이고, 도 7은 스폿과 노이즈가 있는 야간 영상에 DCT를 수행한 후 초점 조절을 수행한 예이다. 도 6 및 도 7에서는 본 발명의 실시예에 따른 제1 DCT 마스크(M1) 또는 제2 DCT 마스크(M2)를 사용하여 초점 조절을 수행한 예(a 및 b)와 DCT 블록의 AC 성분을 모두 선택하여 초점 값을 산출한 비교예(c)를 도시하고 있다. 도 6 및 도 7에 도시된 초점 값 그래프들은 카메라 설치 환경에 따라 달라질 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 주간 및 야간의 경우, 제1 초점 조절 영역(Climb)에서는 제1 DCT 마스크(M1)를 이용하여 산출된 초점 값 그래프의 기울기(즉, 증감율 또는 변화율)가 크고, 제2 초점 조절 영역(Peak)에서는 제2 DCT 마스크(M2)를 이용하여 산출된 초점 값 그래프의 기울기가 크고 폭이 좁음을 알 수 있다.
본 발명의 실시예는 제1 초점 조절 영역에서는 제1 DCT 마스크(M1)를 이용하여 자동 초점 조절을 수행하고, 제2 초점 조절 영역에서는 제2 DCT 마스크(M2)를 이용하여 자동 초점 조절을 수행한다. 디포커스인 제1 초점 조절 영역에서는 영상의 저주파 성분을 이용하여 렌즈 위치를 조절하고, 인포커스인 제2 초점 조절 영역에서는 고주파 성분을 이용하여 렌즈 위치를 조절함으로써 보다 신속하게 초점 조절을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 초점 값이 최대(peak)가 되는 렌즈 위치를 탐색하는 시간을 줄여 신속하고 정확하게 자동 초점 조절을 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 초점값 추정부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예예 따른 초점값 추정부(105A)는 마스크 생성부(107A) 및 초점값 산출부(106A)를 포함할 수 있다.
마스크 생성부(107A)는 제1 DCT 마스크 생성부(117) 및 제2 DCT 마스크 생성부(137)를 포함할 수 있다.
제1 DCT 마스크 생성부(117)는 DCT 블록의 저주파 성분(LF)과 중주파 성분(MF)의 일부를 포함하는 제1 주파수 영역을 통과시키는 제1 DCT 마스크(M1)를 생성할 수 있다.
제2 DCT 마스크 생성부(137)는 DCT 블록의 고주파 성분(HF)과 중주파 성분(MF)의 일부를 포함하는 제2 주파수 영역을 통과시키는 제2 DCT 마스크(M2)를 생성할 수 있다.
제1 DCT 마스크 생성부(117)와 제2 DCT 마스크 생성부(137)는 동시 또는 순차로 동작하여, 제1 DCT 마스크(M1)와 제2 DCT 마스크(M2)는 순차 또는 병렬로 생성될 수 있다. 제1 DCT 마스크(M1)와 제2 DCT 마스크(m2)는 주파수 성분에 가중치를 적용할 수 있다.
초점값 산출부(106A)는 DCT 블록에 마스크 생성부(107A)로부터 출력되는 제1 DCT 마스크(M1)와 제2 DCT 마스크(M2)를 각각 사용하여 초점 값(AF)을 산출할 수 있다. 초점값 산출부(106A)는 제1 산출부(116), 제2 산출부(136) 및 선택부(156)를 포함할 수 있다.
제1 산출부(116)는 각 DCT 블록에 제1 DCT 마스크(M1)를 사용하여 영상의 제1 초점값(AF1)을 산출할 수 있다. 제1 산출부(116)는 DCT 블록에 제1 DCT 마스크(M1)를 사용하여 필터링된 DCT 계수의 절대값의 평균을 계산하고, 영상의 DCT 블록들에 대해 계산된 DCT 계수의 절대값의 평균들을 평균하여 영상에 대한 제1 초점값(AF1)을 산출할 수 있다.
제2 산출부(136)는 각 DCT 블록에 제2 DCT 마스크(M2)를 사용하여 영상의 제2 초점값(AF2)을 산출할 수 있다. 제2 산출부(136)는 DCT 블록에 제2 DCT 마스크(M2)를 사용하여 필터링된 DCT 계수의 절대값의 평균을 계산하고, 영상의 DCT 블록들에 대해 계산된 DCT 계수의 절대값의 평균들을 평균하여 영상에 대한 제2 초점값(AF2)을 산출할 수 있다.
선택부(156)는 제1 초점 값(AF1) 또는 제2 초점 값(AF2)을 선택할 수 있다. 선택부(156)는 제1 초점 값(AF1)의 증감율과 제2 초점 값(AF2)의 변화율을 비교하고, 변화율이 큰 제1 초점 값(AF1) 또는 제2 초점 값(AF2)을 영상의 초점 값(AF)으로 선택할 수 있다. 선택부(156)는 제1 초점 값(AF1)의 변화율이 크다면 제1 초점 조절 영역에 해당하는 것으로 판단하여 제1 초점 값(AF1)을 영상의 초점 값(AF)으로 선택할 수 있다. 선택부(156)는 제2 초점 값(AF2)의 변화율이 크다면 제2 초점 조절 영역에 해당하는 것으로 판단하여 제2 초점 값(AF2)을 영상의 초점 값(AF)으로 선택할 수 있다.
다른 예로서, 선택부(156)는 제2 초점 값(AF2)이 임계값 미만이면 제1 초점 조절 영역에 해당하는 것으로 판단하여 제1 초점값(AF1)을 영상의 초점 값(AF)으로선택하고, 제2 초점 값(AF2)이 임계값 이상이면 제2 초점 조절 영역에 해당하는 것으로 판단하여 제2 초점 값(AF2)을 영상의 초점 값(AF)으로 선택할 수 있다. 임계값은 도 6 및 도 7에 도시된 초점 값 그래프(b)의 제1 초점 조절 영역과 제2 초점 조절 영역의 경계에서의 초점 값 또는 그 초점 값에 소정의 상수가 곱해진 값으로 미리 설정될 수 있다.
제어부(109)는 초점값 산출부(106A)로부터 출력되는 제1 초점 값(AF1) 또는 제2 초점 값(AF2)이 커지는 방향으로 렌즈 위치를 결정하여 구동부(70)로 제어 신호를 출력할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점값 추정부의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예예 따른 초점값 추정부(105B)는 초점값 산출부(106B) 및 마스크 생성부(107B)를 포함할 수 있다.
초점값 산출부(106B)는 마스크 생성부(107B)로부터 출력되는 제1 DCT 마스크(M1) 또는 제2 DCT 마스크(M2)를 적용하여 영상의 초점 값(AF)을 산출할 수 있다. 초점값 산출부(106B)는 제1 DCT 마스크(M1) 또는 제2 DCT 마스크(M2)가 마스킹된 DCT 블록, 즉 제1 DCT 마스크(M1) 또는 제2 DCT 마스크(M2)에 의해 필터링된 DCT 계수의 절대값의 평균을 계산하고, 영상의 DCT 블록들에 대해 계산된 DCT 계수의 절대값의 평균들을 평균하여 영상에 대한 초점 값(AF)을 산출할 수 있다.
마스크 생성부(107B)는 초점값 산출부(106B)가 산출하는 초점 값(AF)에 따라 제1 DCT 마스크(M1) 또는 제2 DCT 마스크(M2)를 생성할 수 있다. 제1 DCT 마스크(M1)는 DCT 블록의 저주파 성분(LF)과 중주파 성분(MF)의 일부를 포함하는 제1 주파수 영역을 통과시키는 대역 통과 필터 기능을 할 수 있다. 제2 DCT 마스크(M2)는 DCT 블록의 고주파 성분(HF)과 중주파 성분(MF)의 일부를 포함하는 제2 주파수 영역을 통과시키는 대역 통과 필터 기능을 할 수 있다. 제1 DCT 마스크(M1)와 제2 DCT 마스크(M2)는 주파수 성분에 가중치를 적용할 수 있다.
마스크 생성부(107B)는 제1 DCT 마스크(M1)를 기준 DCT 마스크로 설정하고, 자동 초점 조절이 개시되면 제1 DCT 마스크(M1)를 생성할 수 있다. 초점값 산출부(106B)는 제1 DCT 마스크(M1)를 사용하여 계산된 제1 초점 값(AF1)을 초점 값(AF)으로 출력할 수 있다. 마스크 생성부(107B)는 초점 값(AF)이 임계값 미만이면 다음 영상에 대해서도 제1 DCT 마스크(M1)를 생성하고, 초점 값(AF)이 임계값 이상이면 다음 영상에 대해서 제2 DCT 마스크(M2)를 생성할 수 있다. 이때, 임계값은, 도 6 및 도 7에 도시된 초점 값 그래프(a)의 제1 초점 조절 영역과 제2 초점 조절 영역의 경계에서의 초점 값 또는 그 초점 값에 소정의 상수가 곱해진 값으로 미리 설정될 수 있다.
마스크 생성부(107B)는 제2 DCT 마스크(M2)를 기준 DCT 마스크로 설정하고, 자동 초점 조절이 개시되면 제2 DCT 마스크(M2)를 생성할 수 있다. 초점값 산출부(106B)는 제2 DCT 마스크(M2)를 사용하여 계산된 제2 초점 값(AF2)을 초점 값(AF)으로 출력할 수 있다. 마스크 생성부(107B)는 초점 값(AF)이 임계값 이상이면 다음 영상에 대해서도 제2 DCT 마스크(M2)를 생성하고, 초점 값(AF)이 임계값 미만이면 다음 영상에 대해서 제1 DCT 마스크(M1)를 생성할 수 있다. 이때, 임계값은, 도 6 및 도 7에 도시된 초점 값 그래프(b)의 제1 초점 조절 영역과 제2 초점 조절 영역의 경계에서의 초점 값 또는 그 초점 값에 소정의 상수가 곱해진 값으로 미리 설정될 수 있다.
즉, 마스크 생성부(107B)는 초점값 산출부(106B)가 산출하는 초점 값(AF)에 따라 다음 영상의 초점 값 산출을 위한 DCT 마스크를 생성할 수 있다.
제어부(109)는 초점값 산출부(106B)로부터 출력되는 초점 값(AF)이 커지는 방향으로 렌즈 위치를 결정하여 구동부(70)로 제어 신호를 출력할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 초점 조절 방법을 개략적으로 설명하는 흐름도이다. 이하에서는 전술된 내용과 중복하는 구성의 상세한 설명은 생략하겠다.
도 10을 참조하면, 자동 초점 조절 시스템은 입력 영상을 소정 크기의 블록들로 분할하고(S11), 각 영상 블록에 2차원 DCT를 수행하여 영상의 휘도 신호를 DCT 계수로 변환할 수 있다(S13).
자동 초점 조절 시스템은 DCT가 수행된 영상 블록인 DCT 블록의 특정 주파수 성분을 필터링하는 DCT 마스크를 생성할 수 있다(S15). 자동 초점 조절 시스템은 AC 성분의 저주파 성분(LF)과 저주파 성분(LF)에 인접한 중주파 성분(MF)의 일부를 포함하는 제1 주파수 영역을 선택하는 제1 DCT 마스크 및 고주파 성분(HF)과 고주파 성분(HF)에 인접한 중주파 성분(MF)의 일부를 포함하는 제2 주파수 영역을 선택하는 제2 DCT 마스크 중 적어도 하나를 생성할 수 있다. DCT 마스크는 주파수 성분에 가중치를 적용할 수 있다.
자동 초점 조절 시스템은 DCT 마스크를 DCT 블록에 적용하여 입력 영상의 초점 값을 산출할 수 있다(S17). 자동 초점 조절 시스템은 DCT 마스크에 의해 선택된 DCT 블록의 주파수 성분인 DCT 계수들의 절대값의 평균을 계산하고, 모든 DCT 블록에 대해 계산된 DCT 계수들의 절대값의 평균들을 평균하여 초점 값을 산출할 수 있다.
자동 초점 조절 시스템은 산출된 초점 값이 커지는 방향으로 렌즈 위치를 적어도 한 스텝씩 이동함으로써 초점 조절을 수행할 수 있다(S19).
도 11은 도 10에 도시된 자동 초점 조절 방법의 일 예를 개략적으로 설명하는 흐름도이다. 이하에서는 전술된 내용과 중복하는 구성의 상세한 설명은 생략하겠다.
도 11을 참조하면, 자동 초점 조절 시스템은 입력 영상을 소정 크기의 블록들로 분할하고(S31), 각 영상 블록에 2차원 DCT를 수행하여 영상의 휘도 신호를 DCT 계수로 변환할 수 있다(S33).
자동 초점 조절 시스템은 제1 DCT 마스크(M1) 및 제2 DCT 마스크(M2)를 각각 생성할 수 있다(S35).
자동 초점 조절 시스템은 DCT가 수행된 영상 블록인 DCT 블록에 각각 제1 DCT 마스크(M1) 및 제2 DCT 마스크(M2)를 적용하여 제1 초점 값(AF1)과 제2 초점 값(AF2)을 산출할 수 있다(S36 및 S37). 초점 값 산출을 위한 계산은 전술한 바와 같다.
자동 초점 조절 시스템은 제1 초점 값(AF1) 또는 제2 초점 값(AF2)을 선택할 수 있다(S38). 자동 초점 조절 시스템은 제1 초점 값(AF1)의 변화율과 제2 초점 값(AF2)의 변화율을 비교하고, 변화율이 큰 제1 초점 값(AF1) 또는 제2 초점 값(AF2)을 영상의 초점 값(AF)으로 선택할 수 있다. 다른 예로서, 자동 초점 조절 시스템은 제2 초점 값(AF2)을 임계값과 비교하여, 제2 초점 값(AF2)이 임계값 미만이면 제1 초점 값(AF1)을 선택하고, 제2 초점 값(AF2)이 임계값 이상이면 제2 초점 값(AF2)을 선택할 수 있다.
자동 초점 조절 시스템은 선택된 초점 값이 커지는 방향으로 렌즈 위치를 적어도 한 스텝씩 이동함으로써 초점 조절을 수행할 수 있다(S39).
도 12는 도 10에 도시된 자동 초점 조절 방법의 다른 예를 개략적으로 설명하는 흐름도이다. 이하에서는 전술된 내용과 중복하는 구성의 상세한 설명은 생략하겠다.
도 12를 참조하면, 자동 초점 조절 시스템은 입력 영상을 소정 크기의 블록들로 분할하고(S51), 각 영상 블록에 2차원 DCT를 수행하여 영상의 휘도 신호를 DCT 계수로 변환할 수 있다(S53).
자동 초점 조절 시스템은 제1 DCT 마스크(M1) 또는 제2 DCT 마스크(M2)를 생성할 수 있다(S55). 자동 초점 조절 시스템은 초점 조절 동작이 개시되면, 기 설정된 제1 DCT 마스크(M1) 또는 제2 DCT 마스크(M2)를 자동으로 선택하여 생성하도록 설정될 수 있다.
자동 초점 조절 시스템은 DCT가 수행된 영상 블록인 DCT 블록에 생성된 제1 DCT 마스크(M1)를 적용하여 제1 초점 값(AF1)을 초점 값(AF)으로 산출하거나, 생성된 제2 DCT 마스크(M2)를 적용하여 제2 초점 값(AF2)을 초점 값(AF)으로 산출할 수 있다(S57).
자동 초점 조절 시스템은 초점 값(AF)을 임계값과 비교하여 비교 결과에 따라 다음 영상에 대해 제1 DCT 마스크(M1) 또는 제2 DCT 마스크(M2)를 생성할 수 있다. 자동 초점 조절 시스템은 초점 값(AF)이 임계값 미만이면 제1 DCT 마스크를 생성하고, 초점 값(AF)이 임계값 이상이면 제2 DCT 마스크를 생성할 수 있다. 임계값은 초점 값(AF)이 제1 초점 값(AF1)인지 제2 초점 값(AF2)인지에 따라 다르게 설정될 수 있다.
자동 초점 조절 시스템은 산출된 초점 값이 커지는 방향으로 렌즈 위치를 적어도 한 스텝씩 이동함으로써 초점 조절을 수행할 수 있다(S59).
본 발명에 따른 자동 초점 조절 방법은 영상마다 사용할 DCT 마스크를 선택할 수도 있고, 일단 제1 DCT 마스크(M1)가 제2 DCT 마스크(M2)로 전환되면 선택 단계를 생략하고, 제2 DCT 마스크(M2)를 자동으로 선택할 수도 있다.
본 발명에 따른 자동 초점 조절 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

Claims (20)

  1. 영상을 복수의 블록들로 분할하는 단계;
    각 블록의 영상 데이터를 이산 코사인 변환(DCT)하는 단계;
    상기 DCT 변환된 블록인 DCT 블록의 주파수 성분을 선택하는 DCT 마스크를 생성하는 단계; 및
    각 DCT 블록에 상기 생성된 DCT 마스크를 적용하여 초점 값을 산출하는 단계;를 포함하는, 자동 초점 조절 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 DCT 마스크 생성 단계는,
    저주파 성분, 중주파 성분 및 고주파 성분으로 구분된 상기 DCT 블록의 AC 성분에서, 상기 저주파 성분과 상기 저주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함하는 제1 주파수 영역을 선택하는 제1 DCT 마스크 및 상기 고주파 성분과 상기 고주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함하는 제2 주파수 영역을 선택하는 제2 DCT 마스크 중 적어도 하나를 생성하는 단계;를 포함하는, 자동 초점 조절 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 초점값 산출 단계는,
    각 DCT 블록에 상기 제1 DCT 마스크를 적용하여 상기 영상의 제1 초점값을 산출하는 단계;
    각 DCT 블록에 상기 제2 DCT 마스크를 적용하여 상기 영상의 제2 초점값을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 초점값 및 제2 초점값 중 하나를 선택하는 단계;를 포함하는, 자동 초점 조절 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 초점값 선택 단계는,
    상기 제1 초점 값과 상기 제2 초점 값 중 변화율이 큰 초점 값을 선택하는 단계;를 포함하는, 자동 초점 조절 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 초점값 선택 단계는,
    상기 제2 초점 값이 임계값 미만이면 상기 제1 초점 값을 선택하고, 상기 제2 초점값이 임계값 이상이면 상기 제2 초점값을 선택하는 단계;를 포함하는, 자동 초점 조절 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 DCT 마스크 생성 단계는,
    상기 초점 값이 임계값 미만이면 제1 DCT 마스크를 생성하고, 상기 초점값이 임계값 이상이면 제2 DCT 마스크를 생성하는 단계;를 포함하는, 자동 초점 조절 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 고주파 성분은 제1 고주파 성분과 상기 제1 고주파 성분보다 높은 제2 고주파 성분을 포함하고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 제1 고주파 성분과 상기 제1 고주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함하는, 자동 초점 조절 방법.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제1 DCT 마스크 또는 제2 DCT 마스크는 선택하는 주파수 영역의 DCT 계수에 대응하여 가중치가 설정된, 자동 초점 조절 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 DCT 마스크는 저주파 성분이 강해질수록 가중치가 높아지고,
    상기 제2 DCT 마스크는 고주파 성분이 강해질수록 가중치가 높아지도록 설정된, 자동 초점 조절 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 초점값 산출 단계는,
    상기 생성된 DCT 마스크가 마스킹된 DCT 블록의 DCT 계수들의 절대값 평균을 계산하는 단계; 및
    상기 영상의 복수의 DCT 블록들에 대해 계산된 상기 DCT 계수들의 절대값 평균들의 평균을 상기 영상의 초점 값으로 산출하는 단계;를 포함하는, 자동 초점 조절 방법.
  11. 영상을 복수의 블록들로 분할하는 분할부;
    각 블록의 영상 데이터를 이산 코사인 변환(DCT)하는 DCT부;
    상기 DCT 변환된 블록인 DCT 블록의 주파수 성분을 선택하는 DCT 마스크를 생성하는 마스크생성부; 및
    각 DCT 블록에 상기 생성된 DCT 마스크를 적용하여 초점 값을 산출하는 초점값산출부;를 포함하는, 자동 초점 조절 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마스크생성부는,
    상기 DCT 블록의 AC 영역을 저주파 성분, 중주파 성분 및 고주파 성분으로 구분하고,
    상기 저주파 성분과 상기 저주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함하는 제1 주파수 영역을 선택하는 제1 DCT 마스크 및 상기 고주파 성분과 상기 고주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함하는 제2 주파수 영역을 선택하는 제2 DCT 마스크 중 적어도 하나를 생성하는, 자동 초점 조절 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 초점값산출부는,
    각 DCT 블록에 상기 제1 DCT 마스크를 적용하여 상기 영상의 제1 초점 값을 산출하는 제1산출부;
    각 DCT 블록에 상기 제2 DCT 마스크를 적용하여 상기 영상의 제2 초점 값을 산출하는 제2산출부; 및
    상기 제1 초점 값 및 제2 초점 값 중 하나를 선택하는 선택부;를 포함하는, 자동 초점 조절 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 제1 초점 값과 상기 제2 초점 값 중 변화율이 큰 초점 값을 선택하는, 자동 초점 조절 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 제2 초점 값이 임계값 미만이면 상기 제1 초점 값을 선택하고, 상기 제2 초점값이 임계값 이상이면 상기 제2 초점값을 선택하는, 자동 초점 조절 시스템.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 마스크생성부는,
    상기 초점 값이 임계값 미만이면 제1 DCT 마스크를 생성하고, 상기 초점 값이 임계값 이상이면 제2 DCT 마스크를 생성하는, 자동 초점 조절 시스템.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 고주파 성분은 제1 고주파 성분과 상기 제1 고주파 성분보다 높은 제2 고주파 성분을 포함하고,
    상기 제2 주파수 영역은 상기 제1 고주파 성분과 상기 제1 고주파 성분에 인접한 중주파 성분의 일부를 포함하는, 자동 초점 조절 시스템.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 제1 DCT 마스크 또는 제2 DCT 마스크는 선택하는 주파수 영역의 DCT 계수에 대응하여 가중치가 설정된, 자동 초점 조절 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 DCT 마스크는 저주파 성분이 강해질수록 가중치가 높아지고,
    상기 제2 DCT 마스크는 고주파 성분이 강해질수록 가중치가 높아지도록 설정된, 자동 초점 조절 시스템.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 초점값산출부는,
    상기 생성된 DCT 마스크가 마스킹된 DCT 블록의 DCT 계수들의 절대값 평균을 계산하고, 상기 영상의 복수의 DCT 블록들에 대해 계산된 상기 DCT 계수들의 절대값 평균들의 평균을 상기 영상의 초점 값으로 산출하는, 자동 초점 조절 시스템.
KR1020140086877A 2014-07-10 2014-07-10 자동 초점 조절 시스템 및 방법 KR102025361B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140086877A KR102025361B1 (ko) 2014-07-10 2014-07-10 자동 초점 조절 시스템 및 방법
US14/548,745 US9426351B2 (en) 2014-07-10 2014-11-20 Auto-focusing system and method
CN201510097473.2A CN105282425B (zh) 2014-07-10 2015-03-05 自动聚焦系统和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140086877A KR102025361B1 (ko) 2014-07-10 2014-07-10 자동 초점 조절 시스템 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160007011A true KR20160007011A (ko) 2016-01-20
KR102025361B1 KR102025361B1 (ko) 2019-09-25

Family

ID=55068506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140086877A KR102025361B1 (ko) 2014-07-10 2014-07-10 자동 초점 조절 시스템 및 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9426351B2 (ko)
KR (1) KR102025361B1 (ko)
CN (1) CN105282425B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110111842B (zh) * 2018-01-29 2021-06-29 深圳华大智造科技股份有限公司 图像清晰度分析及对焦方法、测序仪、系统与存储介质
US11082606B1 (en) * 2018-09-11 2021-08-03 Apple Inc. Method and system for robust contrast based auto focus in low light
KR102387437B1 (ko) * 2020-08-06 2022-04-15 주식회사 영국전자 영상인식을 위한 스펙트럼-공간 패턴생성 방법

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10170811A (ja) * 1996-12-11 1998-06-26 Canon Inc 自動焦点調節装置
KR19980022375A (ko) * 1996-09-21 1998-07-06 김광호 이산 코사인 변화 계수 예측방법
JP2001242371A (ja) * 2000-02-28 2001-09-07 Ricoh Co Ltd 自動焦点制御装置
KR20060010905A (ko) * 2004-07-29 2006-02-03 매그나칩 반도체 유한회사 적응적인 자동 초점 조절 장치 및 그 방법
KR20060065099A (ko) * 2004-12-09 2006-06-14 삼성전기주식회사 Dct 계수를 이용한 카메라의 자동초점조절장치 및 그방법
KR20060089093A (ko) 2005-02-03 2006-08-08 엘지전자 주식회사 이산 여현 변환을 이용한 자동 초점 검출 장치 및 방법
KR20060089500A (ko) * 2005-02-04 2006-08-09 삼성전자주식회사 오초점 방지 기능을 가진 카메라 및 오초점 방지 방법
KR100642725B1 (ko) * 2005-05-16 2006-11-10 고려대학교 산학협력단 디지털 카메라의 초점값 연산자 획득 방법, 이를 이용한디지털 카메라의 렌즈 거리 결정 방법과 장치 및 상기초점값 연산자 획득 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한프로그램을 기록한 기록매체
KR100843480B1 (ko) * 2007-06-14 2008-07-03 삼성전기주식회사 자동 초점 조절 카메라 모듈

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6298166B1 (en) * 1998-03-30 2001-10-02 Seiko Epson Corporation Image transformations in the compressed domain
JP4603761B2 (ja) * 2002-10-24 2010-12-22 シャープ株式会社 合焦状態表示装置、携帯端末装置並びに情報表示プログラム及びそのプログラムを記録した記録媒体
JP4470651B2 (ja) 2003-08-29 2010-06-02 日本ビクター株式会社 自動焦点調節装置
US7511759B2 (en) 2004-02-18 2009-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus, control method thereof, control program thereof and storage medium, with movement of focus lens on basis of evaluation values extracted by long period scan upon failure of detection of peak position by short period scan
US20070177860A1 (en) * 2004-03-15 2007-08-02 Anthony Hooley Camera autofocus
GB0405773D0 (en) * 2004-03-15 2004-04-21 1 Ltd Autofocus method
GB0406730D0 (en) * 2004-03-25 2004-04-28 1 Ltd Focussing method
KR100706953B1 (ko) * 2005-07-11 2007-04-12 삼성전기주식회사 카메라의 자동초점조절장치 및 그 방법
CN101297545B (zh) * 2005-10-28 2012-05-02 株式会社尼康 摄影装置、图像处理装置
JP4861057B2 (ja) * 2006-05-29 2012-01-25 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法
US8345162B2 (en) * 2007-07-31 2013-01-01 Verint Systems Inc. Systems and methods for triggering an out of focus alert
JP4885156B2 (ja) * 2008-02-07 2012-02-29 株式会社日立製作所 フォーカス制御装置及び方法
CN101778212B (zh) * 2009-01-12 2012-05-23 华晶科技股份有限公司 在高噪声环境下的自动对焦方法及其装置
CN101587590A (zh) * 2009-06-17 2009-11-25 复旦大学 基于脉冲余弦变换的选择性视觉注意计算模型
KR101651624B1 (ko) 2009-12-22 2016-08-29 엘지이노텍 주식회사 자동초점조절장치
US8666186B1 (en) * 2010-02-12 2014-03-04 Pacific Data Images Llc Lossy compression of high dynamic range video
US9110004B2 (en) * 2012-10-18 2015-08-18 Carl Zeiss X-ray Microscopy, Inc. Laboratory x-ray micro-tomography system with crystallographic grain orientation mapping capabilities

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980022375A (ko) * 1996-09-21 1998-07-06 김광호 이산 코사인 변화 계수 예측방법
JPH10170811A (ja) * 1996-12-11 1998-06-26 Canon Inc 自動焦点調節装置
JP2001242371A (ja) * 2000-02-28 2001-09-07 Ricoh Co Ltd 自動焦点制御装置
KR20060010905A (ko) * 2004-07-29 2006-02-03 매그나칩 반도체 유한회사 적응적인 자동 초점 조절 장치 및 그 방법
KR20060065099A (ko) * 2004-12-09 2006-06-14 삼성전기주식회사 Dct 계수를 이용한 카메라의 자동초점조절장치 및 그방법
JP2006163350A (ja) * 2004-12-09 2006-06-22 Samsung Electro Mech Co Ltd 離散的コサイン変換係数を用いたカメラの自動焦点調節装置およびカメラの自動調節方法
KR20060089093A (ko) 2005-02-03 2006-08-08 엘지전자 주식회사 이산 여현 변환을 이용한 자동 초점 검출 장치 및 방법
KR100677231B1 (ko) * 2005-02-03 2007-02-02 엘지전자 주식회사 이산 여현 변환을 이용한 자동 초점 검출 장치 및 방법
KR20060089500A (ko) * 2005-02-04 2006-08-09 삼성전자주식회사 오초점 방지 기능을 가진 카메라 및 오초점 방지 방법
KR100642725B1 (ko) * 2005-05-16 2006-11-10 고려대학교 산학협력단 디지털 카메라의 초점값 연산자 획득 방법, 이를 이용한디지털 카메라의 렌즈 거리 결정 방법과 장치 및 상기초점값 연산자 획득 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한프로그램을 기록한 기록매체
KR100843480B1 (ko) * 2007-06-14 2008-07-03 삼성전기주식회사 자동 초점 조절 카메라 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
US20160014326A1 (en) 2016-01-14
KR102025361B1 (ko) 2019-09-25
CN105282425A (zh) 2016-01-27
US9426351B2 (en) 2016-08-23
CN105282425B (zh) 2019-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9172863B2 (en) Video signal processing apparatus
CN108259753B (zh) 一种基于离焦估计改进爬山法的相机自动调焦方法及装置
CA2823322C (en) System and method for utilizing enhanced scene detection in a depth estimation procedure
US20080297648A1 (en) Focus detection apparatus
CN113114947B (zh) 对焦调节方法和装置、电子设备及存储介质
JP2007199633A (ja) 合焦検出装置
KR100897768B1 (ko) 자동 초점 조절 방법과 상기 방법을 사용할 수 있는 장치
US10298853B2 (en) Image processing apparatus, method of controlling image processing apparatus, and imaging apparatus
US9444992B2 (en) Focus control apparatus and method
KR20090054301A (ko) 디지털 자동 초점 영상 생성 장치 및 방법
CN107888819A (zh) 一种自动聚焦方法及装置
KR102049080B1 (ko) 영상 처리 장치 및 방법
CN105430279A (zh) 摄像头快速自动聚焦方法及装置
KR102025361B1 (ko) 자동 초점 조절 시스템 및 방법
KR101303876B1 (ko) 촬상 기기의 포커싱 제어 장치 및 방법
CN108513115B (zh) 一种投影系统中的动态对焦窗口选择方法和装置
CN105430277A (zh) 自动聚焦控制方法和装置
US8736707B2 (en) System and method for utilizing scene detection in a depth estimation procedure
CN110062150B (zh) 一种自动对焦方法及装置
US20150207982A1 (en) Imaging apparatus, imaging method, and focus control apparatus
JPH05300421A (ja) 自動焦点調節装置
KR19990049877A (ko) 카메라시스템의 자동 초점조정장치 및 그에 따른 초점조정방법
KR100577523B1 (ko) 적응적인 자동 초점 조절 장치 및 그 방법
KR102095558B1 (ko) 자동 초점 조절 방법
KR102104414B1 (ko) 자동 초점 조절 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant