KR20160034765A - 카메라 모듈 및 렌즈 쉐이딩 보정 방법 - Google Patents

카메라 모듈 및 렌즈 쉐이딩 보정 방법 Download PDF

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KR20160034765A
KR20160034765A KR1020140126162A KR20140126162A KR20160034765A KR 20160034765 A KR20160034765 A KR 20160034765A KR 1020140126162 A KR1020140126162 A KR 1020140126162A KR 20140126162 A KR20140126162 A KR 20140126162A KR 20160034765 A KR20160034765 A KR 20160034765A
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안종수
김해동
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 카메라 모듈은 기준영상을 복수의 개별영역을 포함하는 복수의 표준영역으로 분할하도록 구성된 제1제어회로; 표준영역들의 대표 휘도값을 각각 산출하도록 구성된 제2제어회로; 개별영역의 휘도값과 표준영역의 대표 휘도값 간의 편차를 각각 연산하고 연산된 값을 개별영역의 휘도 편차값으로 저장하도록 구성된 제3제어회로; 휘도 편차값과 기준값의 대소를 비교하고, 기준값 이상의 휘도 편차값을 갖는 제1유형과 기준값 미만의 휘도 편차값을 갖는 제2유형으로 분류하도록 구성된 제4제어회로; 및 제2유형의 휘도값을 보정하도록 구성된 제5제어회로;를 포함한다.

Description

카메라 모듈 및 렌즈 쉐이딩 보정 방법{Camera Module and Method for Lens Shading Correction}
본 발명은 광량의 편차를 개선하기 위한 카메라 모듈 및 렌즈 쉐이딩 보정 방법에 관한 것이다.
카메라 모듈은 광학적 특성상 입사되는 광량이 중앙부분에 집중된다. 예를 들어, 카메라 모듈의 광학계를 통과한 빛은 대부분 상면(像面, 이미지센서의 결상면)의 중앙부에 집중된다. 이러한 이유로 상면의 가장자리는 상면의 중앙부보다 적은 광량을 받게 된다.
위와 같은 광량의 편차는 카메라 모듈의 해상도를 저해하므로 상면의 가장자리에 대한 광량 편차를 보정할 수 있는 기술의 개발이 필요가 있다.
참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1 및 2가 있다.
KR 2012-0008980 A KR 2011-0071548 A
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로서, 광량의 편차를 최소화할 수 있는 카메라 모듈 및 렌즈 쉐이딩 보정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은 기준영상을 표준영역으로 분할하고 표준영역별로 휘도를 보정하도록 구성된 제어유닛을 포함한다.
본 발명은 광량의 편차를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 모듈의 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 이미지 센서 유닛의 구성도이고,
도 3은 도 2에 도시된 이미지 센서에 의해 구현되는 기준영상을 나타낸 도면이고,
도 4는 이미지 센서 유닛에 의해 복수의 표준영역으로 분할된 기준영상을 나타낸 도면이고,
도 5는 각 표준영역에 대한 대표 휘도값을 기준영상에 도식화한 도면이고,
도 6은 각 표준영역에 대한 휘도 편차값을 기준영상에 도식화한 도면이고,
도 7은 휘도 편차값에 따른 기준영상의 영역 분류 형태를 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 8은 도 7에 도시된 표준영역에 대한 휘도 보정 형태를 나타낸 도면이고,
도 9는 도 7에 도시된 표준영역에 대한 다른 휘도 보정 형태를 나타낸 도면이고,
도 10은 도 7에 도시된 표준영역에 대한 또 다른 휘도 보정 형태를 나타낸 도면이고,
도 11은 도 7에 도시된 표준영역에 대한 또 다른 휘도 보정 형태를 나타낸 도면이고,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 쉐이딩 보정 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1을 참조하여 일 실시 예에 따른 카메라 모듈을 설명한다.
카메라 모듈(10)은 하우징(12), 하나 이상의 렌즈(14), 이미지 센서 유닛(20)을 포함한다. 여기서, 하우징(12)은 렌즈(14) 및 이미지 센서 유닛(20)을 내부에 수용하도록 구성되고, 렌즈(14)는 피사체로부터 반사된 빛을 이미지 센서 유닛(20)으로 입사시키도록 구성된다. 이미지 센서 유닛(20)은 렌즈(14)를 통해 입사된 빛을 전기신호로 변환시키도록 구성된다. 이를 위해 이미지 센서 유닛(20)은 기판(202)과 이미지 센서(204)를 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 카메라 모듈(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 렌즈(14)를 통해 입사된 빛이 대체로 이미지 센서 유닛(20)의 중앙에 집중된다. 때문에 이미지 센서 유닛(20)의 중앙 부분은 상대적으로 높은 휘도 분포를 가지나, 이미지 센서 유닛(20)의 가장자리 부분은 상대적으로 낮은 휘도 분포를 가진다.
이미지 센서 유닛(20)의 위치에 따른 휘도 편차는 하나 이상의 렌즈(14)로 이루어지는 광학계의 특성을 통해 보정할 수 있다. 그러나 광학계를 통한 휘도 편차의 보정은 카메라 모듈(10)의 크기를 증가시킬 수 있고, 저조도 조건에서는 큰 효과를 얻기 어렵다. 따라서 본 실시 예에 따른 카메라 모듈(10)은 이미지 센서 유닛(20)을 통한 휘도의 보정을 수행한다.
다음에서는 도 2를 참조하여 이미지 센서 유닛의 구성을 설명한다.
이미지 센서 유닛(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 이미지 센서(204)를 포함한다. 아울러, 이미지 센서 유닛(20)은 이미지 센서(204)로 입사된 광신호를 전기적으로 변환시키기 위한 다수의 제어회로를 포함한다.
예를 들어, 이미지 센서 유닛(20)은 이미지 센서(204)를 통해 입력된 기준영상을 복수의 표준영역으로 분할하도록 구성된 제1제어회로(210)를 포함한다. 제1제어회로(210)는 기준영상을 임의의 크기로 분할할 수 있다. 예를 들어, 제1제어회로(210)는 기준영상을 구성하는 4개의 개별영역을 1개의 표준영역으로 간주하도록 구성될 수 있다.
이미지 센서 유닛(20)은 각각의 표준영역에 대한 대표 휘도값을 산출하도록 구성된 제2제어회로(220)를 포함한다. 제2제어회로(220)는 표준영역을 구성하는 개별영역들의 휘도값을 합산하고, 합산한 휘도값을 개별영역의 수로 나누도록 구성된 연산회로를 포함할 수 있다.
이미지 센서 유닛(20)은 기준영상을 구성하는 개별영역의 휘도값과 상기 대표 휘도값 간의 편차(이하에서 휘도 편차값이라고 함)를 연산하도록 구성된 제3제어회로(230)를 포함한다. 여기서, 제3제어회로(230)는 개별영역의 휘도값과 대표 휘도값을 일시적으로 저장하도록 구성된 기억회로를 포함할 수 있다.
이미지 센서 유닛(20)은 휘도 편차값을 토대로 개별영역을 분류하도록 구성된 제4제어회로(240)를 포함한다. 여기서, 제4제어회로는 휘도 편차값과 기준값을 비교하고, 이들 간의 대소를 비교하도록 구성된 논리회로를 포함할 수 있다. 아울러, 제4제어회로는 기준값 이상의 휘도 편차값을 갖는 개별영역을 제1유형으로 분류하고, 기준값 미만의 휘도 편차값을 갖는 개별영역을 제2유형으로 분류하도록 구성된 회로를 포함할 수 있다.
이미지 센서 유닛(20)은 개별영역의 휘도값을 보정하도록 구성된 제5제어회로(250)를 포함한다. 제5제어회로(250)는 제2유형으로 분류된 개별영역의 영상이 선명하게 구현될 수 있도록 해당 개별영역의 휘도값을 가감할 수 있다.
이미지 센서 유닛(20)은 기준영상의 평균 휘도값을 산출하도록 구성된 제6제어회로(260)를 포함한다. 제6제어회로(260)는 기준영상을 구성하는 모든 개별영역의 휘도값을 합산하도록 구성될 수 있다. 아울러, 제6제어회로(260)는 합산 휘도값을 개별영역의 수로 나누고, 나눈 값을 평균 휘도값으로 저장하도록 구성될 수 있다.
이미지 센서 유닛(20)은 개별영역의 휘도값을 보정하도록 구성된 제7제어회로(270)를 포함한다. 예를 들어, 이미지 센서 유닛(20)는 저조도 환경에서도 선명한 영상이 구현될 수 있도록 모든 개별영역의 휘도값을 보정할 수 있다. 여기서, 보정 값은 촬영환경의 조도에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 촬영환경의 조도가 낮으면 보정 값이 커지고, 촬영환경의 조도가 높으면 보정 값이 작아질 수 있다.
다음에서는 도 3 - 도 11을 참조하여 각각의 제어회로에 따른 기준영상의 처리 형태를 설명한다. 참고로, 도 3 - 도 11에 도시된 기준영상은 단지 예시적인 형태임을 밝혀둔다. 예를 들어, 도 3 - 도 12에 도시된 기준영상은 10 × 10 개의 개별영역으로 이루어진 형태를 기본으로 하고 있으나, 실제 기준영상은 이보다 많은 수의 개별영역으로 이루어질 수 있다.
먼저, 도 3을 참조하여 기준영상의 형태를 설명한다.
기준영상(206, 또는 이미지 센서)은 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 개별영역(PA(1,1), PA(1,2), PA(1,3) ~ PA(x, y))으로 구성된다. 일 예로, 기준영상의 제1방향(도 3 기준으로 가로 방향)에 대한 개별영역의 수는 x개이고, 기준영상의 제2방향(도 3 기준으로 세로 방향)에 대한 개별영역의 수는 y개일 수 있다. 이에 따라 기준영상은 x × y개의 개별영역으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 기준영상(206)은 300만 개의 개별영역(또는 픽셀)으로 구성될 수 있다. 그러나 개별영역의 수가 300만 개로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기준영상(206)은 300만 이하 또는 300만 이상의 개별영역을 포함할 수 있다.
개별영역(PA(x, y))은 천연색상을 구현하기 위한 복수의 채널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 개별영역(PA(x, y))은 R 채널, G 채널, B 채널을 포함할 수 있다. 각 채널은 해당되는 색상의 주파수를 감지하도록 구성된다.
개별영역(PA(x, y))은 기준영상에서의 위치에 따라 각기 다른 휘도값을 구현할 수 있다. 예를 들어, 기준영상의 가장자리에 부분에 위치한 개별영역(PA(x, 1)), 개별영역(PA(1, y)) 등은 상대적으로 낮은 휘도값을 가질 수 있고, 기준영상의 중앙 부분에 위치한 개별영역(PA(x, y))은 상대적으로 높은 휘도값을 가질 수 있다. 일 예로, 기준영상의 가장자리에 위치한 개별영역(PA(1, 1))의 휘도값은 1이고, 기준영상의 중앙 부분에 위치한 개별영역(PA(6, 5))는 12의 휘도값을 가진다.
이와 같은 개별영역(PA(x, y))들 간의 휘도값 편차는 카메라 모듈의 해상도 품질을 저해할 수 있다. 따라서, 개별영역(PA(x, y))의 휘도값 편차를 경감시키기 위해 기준영상의 가장자리 부분에 위치한 개별영역(PA(x, y))의 휘도값은 큰 폭으로 상향 보정하고, 기준영상의 중앙 부분에 위치한 개별영역(PA(x, y))의 휘도값은 작은 폭으로 상향 또는 하향 보정할 필요가 있다.
도 4를 참조하여 제1제어회로에 의한 기준영상의 처리형태를 설명한다.
제1제어회로(210)는 앞서 설명한 바와 같이 기준영상(206)을 다수의 표준영역(SA)로 분할할 수 있다. 예를 들어, 제1제어회로(210)는 2×2개의 개별영역(PA)을 하나의 표준영역(SA)으로 설정할 수 있다. 이에 따라 x × y개의 개별영역(PA)은 (x × y)/4개의 표준영역(SA)으로 표현될 수 있다. 그러나 표준영역(SA)을 구성하는 개별영역(PA)의 수 및 형태가 2×2로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 표준영역(SA)은 3×3, 4×6, 5×7, 6×9 등으로 구성된 개별영역(PA)으로 표현될 수도 있다.
이와 같이 구성된 표준영역(SA)은 이하의 처리단계에서 다수의 개별영역(PA)을 대표하는 의미로 사용되므로, 동일한 표준영역(SA)에 포함된 개별영역들(PA) 간의 휘도값 편차를 경감시킬 수 있다.
도 5를 참조하여 제2제어회로에 의한 기준영상의 처리형태를 설명한다.
제2제어회로(220)는 앞서 설명한 바와 같이 표준영역(SA)의 대표 휘도값을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제2제어회로(220)는 표준영역(SA)을 구성하는 개별영역들(PA)의 휘도값을 각각 수신하고, 이들 휘도값의 평균을 표준영역(SA)의 대표 휘도값(F)으로 설정할 수 있다. 일 예로, 표준영역(SA(1,1))의 대표 휘도값(F(1,1))은 개별영역들(PA(1,1), PA(2,1), PA(1,2), PA(2,2))의 휘도값(1, 2, 2, 5)을 평균한 2.5일 수 있다. 유사한 예로, 표준영역(SA(2,3))의 대표 휘도값(F(2,3))은 개별영역들(PA(3,5), PA(4,5), PA(3,6), PA(4,6))의 휘도값(6, 8, 6, 10)을 평균한 7.5일 수 있다(도 5 참조).
그러나 표준영역(SA)의 대표 휘도값이 개별영역들(PA)의 휘도값 평균으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 표준영역(SA)의 대표 휘도값은 개별영역(PA)의 최소 휘도값과 최대 휘도값을 평균한 값일 수 있다. 또는, 표준영역(SA)의 대표 휘도값은 개별영역(PA)의 최소 휘도값과 최대 휘도값을 제외한 휘도 값들의 평균값일 수 있다.
도 6을 참조하여 제3제어회로에 의한 기준영상의 처리형태를 설명한다.
제3제어회로(230)는 표준영역(SA)의 대표 휘도값(F)을 바탕으로 개별영역들(PA)의 휘도 편차값(Fd)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제3제어회로(230)는 대표 휘도값(F)과 개별영역(PA)의 휘도값 간의 편차를 휘도 편차값(Fd)으로 설정할 수 있다. 일 예로, 대표 휘도값(F(1,2))이 3이고 각각의 휘도값이 2, 5, 1, 4인 개별영역(PA(1,3), PA(2,3), PA(1,4), PA(2,4))은 -1, 2, -2, 1의 휘도 편차값(Fd)을 가질 수 있다(도 6 참조).
그러나 휘도 편차값(Fd)가 대표 휘도값(F)과 개별영역(PA)의 휘도값 간의 편차로 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 대표 휘도값(F)에 대한 개별영역(PA)의 휘도값의 비율을 휘도 편차값(Fd)으로 설정할 수도 있다.
이와 같이 설정된 휘도 편차값(Fd)은 동일한 표준영역(SA)에 포함된 개별영역들(PA) 간의 휘도 편차를 나타내는 지표로 사용될 수 있다. 아울러, 이러한 휘도 편차값(Fd)은 개별영역(PA)의 휘도값을 보정하는 단계에서 해당 개별영역(PA)에 대한 보정지수로 이용될 수 있다.
도 7을 참조하여 제4제어회로에 의한 기준영상의 처리형태를 설명한다.
제4제어회로(240)는 휘도 편차값(Fd)을 기준으로 개별영역(PA)을 2종 이상의 유형으로 분류할 수 있다. 예를 들어, 제4제어회로(240)는 양의 휘도 편차값(Fd)을 갖는 개별영역(PA)을 제1유형(S1)으로 분류하고, 음의 휘도 편차값(Fd)을 갖는 개별영역(PA)을 제2유형(S2)으로 분류할 수 있다. 일 예로, 표준영역(SA(1,3))에서 양의 휘도 편차값(Fd(2,5), Fd(2,6))을 갖는 개별영역(PA(2,5),PA(2,6))은 제1유형(S1)으로 분류되고, 음의 휘도 편차값(Fd(1,5), Fd(1,6))을 갖는 개별영역(PA(1,5),PA(1,6))은 제2유형(S1)으로 분류될 수 있다(도 7 참조). 그러나 개별영역(PA)의 분류기준이 휘도 편차값(Fd)으로 한정되는 것은 아니다.
위와 같은 유형(S1, S2)은 표준영역(SA) 내에서 휘도 보정이 필요한 영역과 불필요한 영역을 구분하는 기준으로 이용될 수 있다.
도 8을 참조하여 제5제어회로에 의한 기준영상의 처리형태를 설명한다.
제5제어회로(250)는 개별영역(PA)의 휘도값을 보정할 수 있다. 예를 들어, 제5제어회로(250)는 개별영역(PA)의 유형을 기준으로 설정된 보정값을 가감하여 개별영역(PA)의 휘도값을 조정할 수 있다.
일 예로, 제2유형에 속하면서 휘도값이 기준영상의 평균 휘도값(본 실시 예에서는 4.5로 가정함)보다 작은 개별영역(PA)에 대해서는 보정값을 가산할 수 있다. 예를 들어, 제2유형이면서 휘도값이 2, 1인 개별영역(PA(1,5), PA(1,6))은 4.2 및 3.2의 휘도값을 갖도록 보정될 수 있다.
다른 예로, 제2유형에 속하면서 휘도값이 기준영상의 평균 휘도값(본 실시 예에서는 4.5로 가정함)보다 큰 개별영역(PA)에 대해서는 보정값을 감산할 수 있다. 예를 들어, 제2유형이면서 휘도값이 7, 6인 개별영역(PA(3,7), PA(3,8))은 4.9, 3.9의 휘도값을 갖도록 보정될 수 있다.
보정값은 대표 휘도값, 기준영상의 평균 휘도값 등을 기준으로 정해질 수 있다. 예를 들어, 보정값은 대표 휘도값의 일정 상수를 곱하여 얻어진 값일 수 있다. 참고로, 본 실시 예에서 보정값은 2.2이다.
위와 같은 휘도의 보정은 기준영상의 휘도 편차(예를 들어, 휘도값에 대한 표준편차)를 감소시킬 수 있다. 따라서, 제5제어회로를 통한 1차 보정 후, 2차 보정을 수행하더라도 기준영상의 중앙 부분과 가장자리 부분 간의 휘도 편차를 경감시킬 수 있다.
도 9를 참조하여 제5제어회로에 의한 기준영상의 다른 처리형태를 설명한다.
제5제어회로(250)는 개별영역(PA)의 휘도값을 다른 방식으로 보정할 수 있다. 예를 들어, 제5제어회로(250)는 휘도 편차값을 보정상수로 이용할 수 있다.
일 예로, 제2유형에 속하면서 휘도값이 기준영상의 평균 휘도값(본 실시 예에서는 4.5로 가정함)보다 작은 개별영역(PA)에 대해서는 휘도 편차값 만큼을 보상할 수 있다. 예를 들어, 제2유형이면서 휘도값이 2, 1인 개별영역(PA(1,5), PA(1,6))은 휘도 편차값(-0.5, -1.5)이 보상되어 2.5 및 2.5의 휘도값을 가질 수 있다.
다른 예로, 제2유형에 속하면서 휘도값이 기준영상의 평균 휘도값(본 실시 예에서는 4.5로 가정함)보다 큰 개별영역(PA)에 대해서는 휘도 편차값 만큼 차감할 수 있다. 예를 들어, 제2유형이면서 휘도값이 7, 6인 개별영역(PA(3,7), PA(3,8))은 휘도 편차값(-0.25, -1.25)을 차감되어 6.75, 4.75의 휘도값을 가질 수 있다.
도 10을 참조하여 제5제어회로에 의한 기준영상의 또 다른 처리형태를 설명한다.
제5제어회로(250)는 개별영역(PA)의 휘도값을 또 다른 방식으로 보정할 수 있다. 예를 들어, 제5제어회로(250)는 개별영역(PA)의 유형을 기준으로 대표 휘도값을 선택적으로 가산하여 개별영역(PA)의 휘도값을 조정할 수 있다.
일 예로, 제2유형에 속하면서 휘도값이 기준영상의 평균 휘도값(본 실시 예에서는 4.5로 가정함)보다 작은 개별영역(PA)에 대해서는 대표 휘도값을 가산할 수 있다. 예를 들어, 제2유형이면서 휘도값이 2, 1인 개별영역(PA(1,5), PA(1,6))은 대표 휘도값(2.5)이 가산되어 4.5 및 3.5의 휘도값을 가질 수 있다.
다른 예로, 제2유형에 속하면서 휘도값이 기준영상의 평균 휘도값(본 실시 예에서는 4.5로 가정함)보다 큰 개별영역(PA)에 대해서는 휘도 보정이 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2유형이면서 휘도값이 7, 6인 개별영역(PA(3,7), PA(3,8))은 최초 휘도값 7, 6이 그대로 유지될 수 있다.
도 11을 참조하여 제5제어회로에 의한 기준영상의 또 다른 처리형태를 설명한다.
제5제어회로(250)는 개별영역(PA)의 휘도값을 또 다른 방식으로 보정할 수 있다. 예를 들어, 제5제어회로(250)는 개별영역(PA)의 유형을 기준으로 임의의 값을 선택적으로 가산하여 개별영역(PA)의 휘도값을 조정할 수 있다.
일 예로, 제2유형에 속하면서 휘도값이 기준영상의 평균 휘도값(본 실시 예에서는 4.5로 가정함)보다 작은 개별영역(PA)에 대해서는 해당 표준영역(SA)의 임의의 값을 가산할 수 있다. 예를 들어, 제2유형이면서 휘도값이 2, 1인 개별영역(PA(1,5), PA(1,6))은 해당 표준영역(SA(1,3)의 임의의 값(최대 휘도값과 최소 휘도값의 평균, 2.5)이 가산되어 4.5 및 3.5의 휘도값을 가질 수 있다.
다른 예로, 제2유형에 속하면서 휘도값이 기준영상의 평균 휘도값(본 실시 예에서는 4.5로 가정함)보다 큰 개별영역(PA)에 대해서는 휘도 보정이 수행되지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2유형이면서 휘도값이 7, 6인 개별영역(PA(3,7), PA(3,8))은 최초 휘도값 7, 6이 그대로 유지될 수 있다.
다음에서는 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 렌즈 쉐이딩 보정 방법을 설명한다.
렌즈 쉐이딩 보정 방법은 데이터 쥐득 단계(S110), 기준영상 분할 단계(S120), 대표 휘도값 산출 단계(S130), 휘도 편차값 연산 단계(S140), 휘도값 비교 단계(S150), 유형 분류 단계(S160, S170), 휘도값 보정 단계(S172, S180)를 포함할 수 있다.
아래에서 본 실시 예에 따른 렌즈 쉐이딩 보정 방법의 각 단계를 설명한다.
1) 데이터 쥐득 단계(S110)
본 단계는 기준영상(또는 이미지 센서)을 통해 구현되는 화상정보를 취득하는 일련의 처리과정을 포함한다. 예를 들어, 본 단계는 렌즈를 통해 입사되는 빛이 이미지 센서에 결상되고, 결상된 화상이 전기적 신호로 변환되는 과정을 포함한다.
2) 기준영상 분할 단계(S120)
본 단계는 기준영상을 대단위 영역으로 분할하는 처리과정을 포함한다. 예를 들어, 본 단계에서는 기준영상이 복수의 표준영역으로 분할된다. 각각의 표준영역은 2개 이상의 픽셀(또는 화소)을 포함할 수 있다. 기준영상의 분할 기준은 카메라 모듈의 촬영 조건에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 고조도 환경에서는 기준영상을 광대하게 분할할 수 있고, 저조도 환경에서는 기준영상을 조밀하게 분할할 수 있다.
3) 대표 휘도값 산출 단계(S130)
본 단계는 각각의 표준영역에 대한 대표 휘도값을 산출하는 일련의 처리과정을 포함한다. 예를 들어, 본 단계에서는 표준영역을 구성하는 개별영역의 휘도값을 합산하고, 합산된 값을 개별영역의 수로 나누어 표준영역의 평균 휘도값을 산출하고, 산출된 평균 휘도값을 대표 휘도값으로 설정하는 처리과정이 이루어질 수 있다.
4) 휘도 편차값 연산 단계(S140)
본 단계는 각 표준영역의 대표 휘도값과 개별영역의 휘도값 간의 편차를 연산하는 일련의 처리과정을 포함한다. 예를 들어, 본 단계에서는 표준영역의 대표 휘도값과 해당 개별영역의 휘도값 간의 편차를 연산하고, 연산한 값을 저장하는 처리과정을 포함할 수 있다.
5) 휘도값 비교 및 유형 분류 단계(S150, S160, S170)
본 단계는 휘도 편차값과 기준값을 비교하는 처리과정을 포함한다. 예를 들어, 본 단계에서는 개별영역의 휘도 편차값과 기준값 간의 대소를 비교하고, 대소 결과에 따라 개별영역을 2종 이상의 유형으로 분류할 수 있다. 예를 들어, 개별영역의 휘도 편차값이 기준값 이상이면 제1유형으로 분류하고(S160), 개별영역의 휘도 편차값이 기준값 미만이면 제2유형으로 분류할 수 있다(S170).
참고로, 기준값은 조도환경에 따라 변경될 수 있으며, 조도환경에 따른 기준값은 별도의 저장회로에 저장될 수 있다.
7) 휘도값 보정 단계(S172, S180)
본 단계는 개별영역의 휘도값을 보정하는 처리과정을 포함한다. 예를 들어, 본 단계는 제2유형으로 분류된 개별영역의 휘도값만을 보정하는 제1처리과정(S172)과 제1유형 및 제2유형의 개별영역의 휘도값을 모두 보정하는 제2처리과정(S180)을 포함한다.
제1처리과정은 기준영상에서 대체로 낮은 휘도값을 갖는 개별영역에 대한 선별적인 휘도 보정이고, 제2처리과정은 기준영상 전체에 대한 휘도 보정이다. 따라서, 제2처리과정은 고조도 환경에서는 생략될 수 있다.
위와 같이 구성된 렌즈 쉐이딩 보정 방법은 표준영역별 대표 휘도값을 기준으로 각 개별영역의 휘도값을 보정하므로, 일괄적인 휘도 보정에 따른 휘도 편차의 심화현상을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.
10 카메라 모듈
12 하우징
14 렌즈
20 이미지 센서 유닛
202 기판
204 이미지 센서
206 기준 영상
210 제1제어회로
220 제2제어회로
230 제3제어회로
240 제4제어회로
250 제5제어회로
260 제6제어회로
270 제7제어회로
PA 개별영역 또는 픽셀
SA 표준영역
S1 제1유형
S2 제2유형
F 대표 휘도값
Fd 휘도 편차값

Claims (12)

  1. 기준영상을 복수의 개별영역을 포함하는 복수의 표준영역으로 분할하도록 구성된 제1제어회로;
    표준영역들의 대표 휘도값을 각각 산출하도록 구성된 제2제어회로;
    개별영역의 휘도값과 표준영역의 대표 휘도값 간의 편차를 각각 연산하고 연산된 값을 개별영역의 휘도 편차값으로 저장하도록 구성된 제3제어회로;
    휘도 편차값과 기준값의 대소를 비교하고, 기준값 이상의 휘도 편차값을 갖는 제1유형과 기준값 미만의 휘도 편차값을 갖는 제2유형으로 분류하도록 구성된 제4제어회로; 및
    제2유형의 휘도값을 보정하도록 구성된 제5제어회로;
    를 포함하는 카메라 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    표준영역의 평균 휘도값을 산출하도록 구성된 제6제어회로를 포함하고,
    상기 제5제어회로는 평균 휘도값보다 작은 휘도값을 갖는 제2유형만을 선별하여 보정하도록 구성되는 카메라 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제5제어회로는 제2유형의 휘도값에 대표 휘도값을 가감하도록 구성된 카메라 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제5제어회로는 제2유형의 휘도값에 휘도 편차값을 가감하도록 구성된 카메라 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제5제어회로는 제2유형의 휘도값에 해당 표준영역의 최대 휘도값과 최소 휘도값의 평균값을 가감하도록 구성된 카메라 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    제1유형의 휘도값과 제2유형의 휘도값을 보정하도록 구성된 제7제어회로를 포함하는 카메라 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1제어회로는 이미지 센서의 R채널, G채널, B채널 별로 표준영역을 분할하도록 구성되는 카메라 모듈.
  8. 기준영상을 복수의 개별영역을 포함하는 복수의 표준영역으로 분할하는 단계;
    표준영역들의 대표 휘도값을 각각 산출하는 단계;
    개별영역의 휘도값과 표준영역의 대표 휘도값 간의 휘도 편차값을 산출하는 단계;
    휘도 편차값과 기준값의 대소를 비교하고, 기준값 미만의 휘도 편차값을 갖는 제2유형의 휘도값을 보정하는 단계;
    을 포함하는 렌즈 쉐이딩 보정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    표준영역들의 평균 휘도값을 산출하는 단계를 포함하고,
    제2유형의 휘도값 보정은 평균 휘도값보다 작은 제2유형에 대해서만 수행되는 렌즈 쉐이딩 보정 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    제2유형의 휘도값 보정은 제2유형의 휘도값에 대표 휘도값을 가감하여 이루어지는 렌즈 쉐이딩 보정 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    제2유형의 휘도값 보정은 제2유형의 휘도값에 휘도 편차값을 가감하여 이루어지는 렌즈 쉐이딩 보정 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    제2유형의 휘도값 보정은 제2유형의 휘도값에 해당 표준영역의 최대 휘도값과 최소 휘도값의 평균값을 가감하여 이루어지는 렌즈 쉐이딩 보정 방법.
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