KR20160108928A

KR20160108928A - 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치 및 전자 장치의 이미지 처리 방법

Info

Publication number: KR20160108928A
Application number: KR1020150032377A
Authority: KR
Inventors: 김문수; 이해선
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2015-03-09
Publication date: 2016-09-21
Also published as: EP3270583B1; CN107409180B; US10306163B2; EP3270583A1; KR102277178B1; US20180041724A1; CN107409180A; WO2016144102A1; EP3270583A4

Abstract

전자 장치의 이미지 처리 방법은 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치의 이미지 처리 방법에 있어서, 제 1 픽셀 그룹을 이용하여 제 1 노출 시간을 가지는 제 1 이미지를 획득하는 동작; 제 2 픽셀 그룹을 이용하여 상기 제 1 노출 시간보다 노출 시간이 짧은 제 2 노출 시간을 가지는 제 2 이미지를 획득하는 동작; 상기 제 1 노출 시간 및 상기 제 2 노출 시간의 차이가 미리 정해진 임계값 이상인지 판단하는 동작; 상기 제 1 노출 시간 및 상기 제 2 노출 시간의 차이가 상기 임계값 이상이라고 판단되면, 상기 제 2 픽셀 그룹을 이용하여 제 3 노출 시간을 가지는 제 3 이미지를 획득하는 동작; 및 상기 제 1 내지 제 3 이미지를 합성하여 HDR(High Dynamic Range) 이미지를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.

Description

카메라 모듈을 포함하는 전자 장치 및 전자 장치의 이미지 처리 방법{Electronic Device Including The Camera Module And Method For Processing Image Of the Same}

본 발명은 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치 및 전자 장치의 이미지 처리 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 이미지의 다이내믹 레인지(dynamic range)란 이미지에서 어두운 부분에서 밝은 부분까지의 휘도를 표현할 수 있는 범위를 의미할 수 있다.

전자 장치는 이미지의 휘도 등 밝기를 나타내는 화소를 조정하여 이미지의 다이내믹 레인지를 조정할 수 있다. 전자 장치는 노출의 량이 서로 다른 2 이상의 이미지를 획득하고 합성하여, 이미지의 다이내믹 레인지를 향상시킬 수 있다. 이러한 다이내믹 레인지가 향상된 이미지를 고 다이내믹 레인지(High Dynamic Range, 이하 HDR) 이미지라 한다.

일반적으로 전자 장치는 카메라를 포함하며, 카메라에 관한 다양한 기능을 구현할 수 있다. 그러나, 카메라를 포함하는 전자 장치는 노출이 서로 다른 2 이상의 이미지를 순차적으로 획득하고 이를 합성하여 하나의 HDR 이미지를 얻기 때문에, 복수의 이미지를 촬영하는 시간과 이를 합성하는 시간으로 인하여 실시간으로 촬영될 이미지의 미리 보기(preview)를 수행하거나 동영상을 촬영하는 것이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치에서 카메라 모듈의 이미지 센서에 교차 배열된 장노출 픽섹과 단노출 픽셀의 조합을 이용하여 장노출 이미지와 단노출 이미지를 실시간으로 획득하고 이미지 처리하여 실시간으로 HDR 이미지를 획득할 수 있는 전자 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 이미지 처리 전자 장치의 이미지 처리 방법에 있어서, 제 1 픽셀 그룹을 이용하여 제 1 노출 시간을 가지는 제 1 이미지를 획득하는 동작; 제 2 픽셀 그룹을 이용하여 상기 제 1 노출 시간보다 노출 시간이 짧은 제 2 노출 시간을 가지는 제 2 이미지를 획득하는 동작; 상기 제 1 노출 시간 및 상기 제 2 노출 시간의 차이가 미리 정해진 임계값 이상인지 판단하는 동작; 상기 제 1 노출 시간 및 상기 제 2 노출 시간의 차이가 상기 임계값 이상이라고 판단되면, 상기 제 2 픽셀 그룹을 이용하여 제 3 노출 시간을 가지는 제 3 이미지를 획득하는 동작; 및 상기 제 1 내지 제 3 이미지를 합성하여 HDR(High Dynamic Range) 이미지를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈; 및 이미지 처리부 또는 ISP(image signal processor)를 포함하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 카메라 모듈을 통해 제 1 픽셀 그룹을 이용하여 제 1 노출 시간을 가지는 제 1 이미지를 획득하고, 상기 카메라 모듈을 통해 제 2 픽셀 그룹을 이용하여 상기 제 1 노출 시간보다 노출 시간이 짧은 제 2 노출 시간을 가지는 제 2 이미지를 획득하며, 상기 제 1 노출 시간 및 상기 제 2 노출 시간의 차이가 미리 정해진 임계값 이상인지 판단하고, 상기 제 1 노출 시간 및 상기 제 2 노출 시간의 차이가 상기 임계값 이상이라고 판단되면 상기 카메라 모듈을 통해 상기 제 2 픽셀 그룹을 이용하여 제 3 노출 시간을 가지는 제 3 이미지를 획득하고, 상기 제 1 내지 제 3 이미지를 합성하여 HDR(High Dynamic Range) 이미지를 생성할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치 및 전자 장치의 이미지 처리 방법은 노출이 서로 다른 픽셀 또는 노출 시간을 다르게 제어할 수 있는 픽셀을 포함하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈을 이용하여 이미지를 촬영함으로써 노이즈(Noise)가 저감되고, 다이내믹 레인지가 향상된 HDR 이미지를 획득할 수 있다.

또, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치 및 전자 장치의 이미지 처리 방법은 노출이 서로 다른 픽셀 또는 노출 시간을 다르게 제어할 수 있는 픽셀을 포함하는 이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈을 이용하여 이미지를 촬영함으로써 실시간으로 HDR 이미지 획득이 가능하므로, 사용자에게 미리 보기(preview)기능을 제공하거나 HDR 동영상 촬영 기능을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 있어서 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 도시한다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 3a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 HDR 모드 호출에 관한 순서도이다.
도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 HDR 모드 호출에 관한 순서도이다.
도 3c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 일반 AE 모드 호출에 관한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 HDR 모드 호출에 관한 순서도이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 영상의 밝기에 대한히스토그램이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 처리 장치을 나타내는 블록도이다.
도 7a 내지 도 7i는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 센서에서 픽셀들의 패턴을 나타내는 도면이다.
도 7j는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 파장 대 노출량비를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 제 1 및 제 2 픽셀 그룹에 따른 시간 당 노출량을 나타내는 그래프이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 HDR 이미지 획득 방법을 나타내는 순서도이다.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 HDR 이미지 획득 방법을 나타내는 도면이다.
도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 픽셀의 노출 타이밍, 데이터 읽기 타이밍 및 이미지 합성 타이밍을 나타내는 도면이다.

이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 개시를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 실시예의 다양한 변경 (modification), 균등물 (equivalent), 및/또는 대체물 (alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 명세서에서, “가진다,” “가질 수 있다,”“포함한다,” 또는 “포함할 수 있다” 등의 표현은 해당 특징 (예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 명세서에서, “A 또는 B,”“A 또는/및 B 중 적어도 하나,”또는 “A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상”등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, “A 또는 B,” “ A 및 B 중 적어도 하나,”또는 “ A 또는 B 중 적어도 하나”는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

다양한 실시예에서 사용된 “제 1,”“제 2,”“첫째,”또는“둘째,”등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소 (예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소 (예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어 ((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어 (connected to)" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소 (예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소 (예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소 (예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소와 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소 (예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 표현 “~하도록 구성된 (또는 설정된)(configured to)”은 상황에 따라, 예를 들면, “~에 적합한 (suitable for),” “~하는 능력을 가지는 (having the capacity to),” “~하도록 설계된 (designed to),” “~하도록 변경된 (adapted to),” “~하도록 만들어진 (made to),”또는 “~를 할 수 있는 (capable of)”과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 “~하도록 구성 (또는 설정)된”은 하드웨어적으로 “특별히 설계된 (specifically designed to)”것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, “~하도록 구성된 장치”라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 “~할 수 있는” 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 “A, B, 및 C를 수행하도록 구성 (또는 설정)된 프로세서”는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서 (예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서 (generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어들은 단지 특정 일 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 명세서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 명세서에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 발명의 다양한 실시예는 HDR(High Dynamic Range)를 갖는 이미지를 캡처 및 생성하는 전자 장치를 제공할 수 있다. HDR 이미지를 캡처하고 생성하기 위해, 일부 실시예의 전자 장치는 새로운 이미지 센서 및 이미지 처리 장치를 포함할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에서, 전자 장치는 이미지 센서에 포함되고 규칙적 또는 불규칙적으로 교차 배열된 제 1 픽셀 그룹 및 제 2 픽셀 그룹을 포함할 수 있다. 제 1 픽셀 그룹은 적어도 하나 이상의 제 1 픽셀을 포함하고, 제 2 픽셀 그룹은 적어도 하나 이상의 제 2 픽셀을 포함할 수 있다. 제 1 픽셀과 제 2 픽셀은 노출량 또는 노출 시간이 서로 다르다. 한 실시예에서, 제 1 픽셀의 노출량은 제 2 픽셀보다 많다. 한 실시예에서, 제 1 픽셀의 노출 시간은 제 2 픽셀보다 길다. 한 실시예에서, 제 1 픽셀은 제 2 픽셀보다 노출량이 많거나 노출 시간이 길어 장노출 픽셀이라 정의될 수 있고, 이러한 제 1 픽셀을 적어도 하나 이상 포함하는 제 1 픽셀 그룹은 장노출 픽셀 그룹으로 정의될 수 있다. 또, 제 2 픽셀은 제 1 픽셀보다 노출량이 적거나 노출 시간이 작아 단노출 픽셀이라 정의될 수 있고, 이러한 제 2 픽셀을 적어도 하나 이상 포함하는 제 2 픽셀 그룹은 단노출 픽셀 그룹으로 정의될 수 있다.

다양한 실시예에 따른 전자 장치는 이미지 센서에 결상(imagery)되는 이미지의 밝은 영역과 어두운 영역의 다이내믹 레인지(dynamic range)에 따라 제 1 픽셀 그룹과 제 2 픽셀 그룹의 픽셀들을 제어하여 노출량을 서로 다르게 설정할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제 1 픽셀 그룹과 제 2 픽셀 그룹의 노출량은 노출 시간과 광전 변환 효율 중 적어도 하나에 의해 설정될 수 있다.

한 실시예에 따르면, 전자 장치는 제 1 픽셀 그룹보다 더 짧고, 제 2 픽셀 그룹보다 더 긴 노출 시간 동안 피사체 이미지를 검출하는 제 3 픽셀 그룹을 더 설정할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제 1 픽셀 그룹보다 더 짧고, 제 2 픽셀 그룹보다 더 긴 노출 시간 동안 피사체 이미지를 검출하는 제 3 픽셀 그룹의 동작은 제 2 픽셀을 이용하여 동작될 수 있다.

한 실시예에 따르면, 전자 장치는 이미지 센서에 결상되는 이미지의 픽셀들 중 픽셀 출력 값이 정해진 출력 값보다 높게 설정된 픽셀들을 제 1 픽셀 그룹의 픽셀로 배치하고, 낮게 설정된 픽셀들을 제 2 픽셀 그룹으로 배치할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 전자 장치는 제 1 픽셀 그룹을 형성하는 제 1 픽셀들과 제 2 픽셀 그룹을 형성하는 픽셀들의 배치를 동적으로 할당할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 제 1 픽셀 그룹을 형성하는 픽셀들과 제 2 픽셀 그룹을 형성하는 픽셀들은 이미지 센서에 반복된 패턴으로 배치되거나 불규칙한 패턴으로 배치될 수 있다.

한 실시예에 따르면, 제 1 픽셀 그룹의 픽셀들이 노출되는 동안, 제 2 픽셀 그룹의 픽셀들은 서로 다른 노출 시간으로 적어도 2회에 걸쳐 노출 이미지를 획득할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 제 1 픽셀 그룹의 픽셀들이 노출되는 동안, 제 2 픽셀 그룹의 픽셀들은 하나의 이미지를 획득한 후 적어도 하나 이상의 이미지를 더 획득할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 전자 장치는 이미지 센서에 결상되는 이미지의 픽셀들에서 관심 영역을 설정할 수 있고, 관심 영역에 제 1 픽셀 그룹을 형성하는 픽셀들을 제 2 그룹을 형성하는 픽셀들보다 많이 배치할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 전자 장치는 카메라 모듈이 이미지를 캡쳐하고 있는 조명 조건에 대해 과소 노출(underexposed)되었는지 과대 노출(overexposed)되었는지 여부를 판단하여, 이미지를 일반 AE(Auto Exposure) 모드에서 획득할 것인지, HDR 모드에서 획득할 것인지 여부를 판단할 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 전자 장치는 스마트폰 (smartphone), 태블릿 PC (tablet personal computer), 이동 전화기 (mobile phone), 화상 전화기, 전자북 리더기 (e-book reader), 데스크탑 PC (desktop personal computer), 랩탑 PC (laptop personal computer), 넷북 컴퓨터 (netbook computer), 워크스테이션 (workstation), 서버, PDA (personal digital assistant), PMP (portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라 (camera), 또는 웨어러블 장치 (wearable device)(예: 스마트 안경, 머리 착용형 장치 (head-mounted-device(HMD)), 전자 의복, 전자 팔찌, 전자 목걸이, 전자 앱세서리 (appcessory), 전자 문신, 스마트 미러, 또는 스마트 와치 (smart watch))중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예들에서, 전자 장치는 스마트 가전 제품 (smart home appliance)일 수 있다. 스마트 가전 제품은, 예를 들면, 텔레비전, DVD (digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스 (set-top box), 홈 오토매이션 컨트롤 패널 (home automation control panel), 보안 컨트롤 패널 (security control panel), TV 박스 (예: 삼성 HomeSync™, 애플TV™, 또는 구글 TV™), 게임 콘솔 (예: Xbox™, PlayStation™), 전자 사전, 전자 키, 캠코더 (camcorder), 또는 전자 액자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 전자 장치는, 각종 의료기기 (예: 각종 휴대용 의료측정기기 (혈당 측정기, 심박 측정기, 혈압 측정기, 또는 체온 측정기 등), MRA (magnetic resonance angiography), MRI (magnetic resonance imaging), CT (computed tomography), 촬영기, 또는 초음파기 등), 네비게이션 (navigation) 장치, GPS 수신기 (global positioning system receiver), EDR (event data recorder), FDR (flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 (infotainment) 장치, 선박용 전자 장비(예: 선박용 항법 장치, 자이로 콤파스 등), 항공 전자기기 (avionics), 보안 기기, 차량용 헤드 유닛 (head unit), 산업용 또는 가정용 로봇, 금융 기관의 ATM (automatic teller’s machine), 상점의 POS (point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (internet of things)(예: 전구, 각종 센서, 전기 또는 가스 미터기, 스프링클러 장치, 화재경보기, 온도조절기 (thermostat), 가로등, 토스터 (toaster), 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구 (furniture) 또는 건물/구조물의 일부, 전자 보드 (electronic board), 전자 사인 수신 장치 (electronic signature receiving device), 프로젝터 (projector), 또는 각종 계측 기기 (예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 다양한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합일 수 있다. 어떤 실시예에 따른 전자 장치는 플렉서블 전자 장치일 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않으며, 기술 발전에 따른 새로운 전자 장치를 포함할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 명세서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 네트워크 환경(10) 내의 전자 장치(100)에 관한 도면이다. 전자 장치(100)는 버스 (110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160) 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(100)는 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 구비할 수 있다.

버스 (110)는, 예를 들면, 구성요소들(110)내지(170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신 (예: 제어 메시지 및/또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.

프로세서(120)는 중앙처리장치 (central processing unit (CPU)), 애플리케이션 프로세서 (application processor (AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서 (communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다.

메모리(130)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리 (130)는, 예를 들면, 전자 장치(100)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스 (application programming interface (API), 145), 및/또는 애플리케이션 프로그램 (또는 “애플리케이션”, 147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템 (operating system (OS))라 불릴 수 있다.

커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들 (예: 미들웨어(143), API(145), 또는 애플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들 (예: 버스 (110), 프로세서(120), 또는 메모리 (130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 애플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(100)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.

미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 애플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 애플리케이션 프로그램 (147)로부터 수신된 작업 요청들과 관련하여, 예를 들면, 애플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나의 애플리케이션에 전자 장치(100)의 시스템 리소스 (예: 버스 (110), 프로세서(120), 또는 메모리 (130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 배정하는 등의 방법을 이용하여 작업 요청에 대한 제어 (예: 스케쥴링 또는 로드 밸런싱)을 수행할 수 있다.

API(145)는, 예를 들면, 애플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 화상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수 (예: 명령어)를 포함할 수 있다.

입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(100)의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있는 인터페이스의 역할을 할 수 있다. 또한, 입출력 인터페이스(150) 전자 장치(100)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.

디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이 (LCD), 발광 다이오드 (LED) 디스플레이, 유기 발광 다이오드 (OLED) 디스플레이, 또는 마이크로 전자기계 시스템 (microelectromechanical systems (MEMS)) 디스플레이, 또는 전자종이 (electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 또는 심볼 등)을 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스쳐, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.

통신 인터페이스 (170)는, 예를 들면, 전자 장치(100)와 외부 장치 (예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치 (예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신(164)을 통해서 외부 장치 (예: 제 1 외부 전자 장치(102))와 통신할 수 있다.

무선 통신은, 예를 들면, 셀룰러 통신 프로토콜로서, 예를 들면, LTE, LTE-A, CDMA, WCDMA, UMTS, WiBro, 또는 GSM 등 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB (universal serial bus), HDMI (high definition multimedia interface), RS-232 (recommended standard 232), 또는 POTS (plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크 162는 통신 네트워크 (telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크 (computer network)(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 전화 망 (telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(100)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 서버(106)는 하나 또는 그 이상의 서버들의 그룹을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(100)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치 (예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에서 실행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(100)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치 (예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치 (예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(100)로 전달할 수 있다. 전자 장치(100)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

도 2a는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)의 블록도이다. 전자 장치(200)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(100)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는 하나 이상의 애플리케이션 프로세서 (AP: application processor)(210), 통신 모듈(220), SIM (subscriber identification module) 카드 224, 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298)를 포함할 수 있다.

AP(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 AP(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. AP(210)는, 예를 들면, SoC (system on chip) 로 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, AP(210)는 GPU (graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서 (image signal processor)를 더 포함할 수 있다. AP(210)는 도 2a에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부 (예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. AP(210) 는 다른 구성요소들 (예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드 (load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장 (store)할 수 있다. 도 2a의 AP(210)는 도 1의 프로세서(120)와 동일하거나 유사한 구조일 수 있다.

통신 모듈(220)은, 도 1의 통신 인터페이스 (160)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WIFI 모듈(223), BT 모듈(225), GPS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF (radio frequency) 모듈(229)를 포함할 수 있다.

셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신망을 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈 (예: SIM 카드 224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(200)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 AP(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서 (CP: communication processor)를 포함할 수 있다.

WIFI 모듈(223), BT 모듈(225), GPS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 각각은, 예를 들면, 해당하는 모듈을 통해서 송수신되는 데이터를 처리하기 위한 프로세서를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WIFI 모듈(223), BT 모듈(225), GPS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부 (예: 두 개 이상)는 하나의 integrated chip (IC) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다.

RF 모듈(229)는, 예를 들면, 통신 신호 (예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)는, 예를 들면, 트랜시버 (transceiver), PAM (power amp module), 주파수 필터 (frequency filter), LNA (low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WIFI 모듈(223), BT 모듈(225), GPS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.

SIM 카드(224)는, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 및/또는 내장 SIM (embedded SIM)을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보 (예: ICCID (integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보 (예: IMSI (international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다.

메모리(230) (예: 메모리(230))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리 (예: DRAM (dynamic RAM), SRAM (static RAM), 또는 SDRAM (synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리 (non-volatile Memory) (예: OTPROM (one time programmable ROM), PROM (programmable ROM), EPROM (erasable and programmable ROM), EEPROM (electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (solid state drive (SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

외장 메모리(234)는 flash drive, 예를 들면, CF (compact flash), SD (secure digital), Micro-SD (micro secure digital), Mini-SD (mini secure digital), xD (extreme digital), 또는 메모리 스틱 (memory stick) 등을 더 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(200)과 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.

센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(200)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(240A), 자이로 센서(240B), 기압 센서(240C), 마그네틱 센서(240D), 가속도 센서(240E), 그립 센서(240F), 근접 센서(240G), color 센서(240H) (예: RGB (red, green, blue) 센서), 생체 센서(240I), 온/습도 센서(240J), 조도 센서(240K), 또는 UV (ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각 센서(E-nose sensor), EMG 센서(electromyography sensor), EEG 센서(electroencephalogram sensor), ECG 센서(electrocardiogram sensor), IR (infrared) 센서, 홍채 센서 및/또는 지문 센서를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 AP(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, AP(210)가 슬립 (sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.

입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널 (touch panel, 252), (디지털) 펜 센서(pen sensor, 254), 키 (key, 256), 또는 초음파(ultrasonic) 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다.

(디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 시트(sheet)를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 초음파 신호를 발생하는 입력 도구를 통해, 전자 장치(200)에서 마이크 (예: 마이크(288))로 음파를 감지하여 데이터를 확인할 수 있다.

디스플레이(260)(예: 도 1의 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 또는 프로젝터(266)를 포함할 수 있다. 패널(262)은, 도 1의 디스플레이(160)와 동일 또는 유사한 구성을 포함할 수 있다. 패널 (262)은, 예를 들면, 유연하게 (flexible), 투명하게 (transparent), 또는 착용할 수 있게(wearable) 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나의 모듈로 구성될 수도 있다. 패널(262)과 터치 패널(252)을 하나의 모듈로 구성된 장치를 터치 감응 디바이스(touch sensitive device) 또는 터치 스크린(touch screen)이라 할 수 있다. 홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(200)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(260)은 패널(262), 홀로그램 장치(264), 또는 프로젝터(266)를 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다.

인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI (high-definition multimedia interface, 272), USB (universal serial bus, 274), 광 인터페이스 (optical interface, 276), 또는 D-sub (D-subminiature, 278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(160)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL (mobile high-definition link) 인터페이스, SD (secure digital) 카드/MMC (multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA (infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리 (sound)와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스 (140)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크 (288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.

카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서 (예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, ISP (image signal processor), 또는 플래쉬 (flash)(예: LED 또는 xenon lamp)를 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(200)의 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC (power management integrated circuit), 충전 IC (charger integrated circuit), 또는 배터리 또는 연료 게이지 (battery or fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지 (rechargeable battery) 및/또는 태양 전지 (solar battery)를 포함할 수 있다.

인디케이터(297)는 전자 장치(200) 혹은 그 일부 (예: AP(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동 (vibration), 또는 햅틱 (haptic) 효과 등을 발생시킬 수 있다. 도시되지는 않았으나, 전자 장치(200)는 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치 (예: GPU)를 포함할 수 있다. 모바일 TV 지원을 위한 처리 장치는, 예를 들면, DMB (digital multimedia broadcasting), DVB (digital video broadcasting), 또는 미디어 플로우(media flow) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있다.

전자 장치의 전술한 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품 (component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 전술한 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체 (entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.

도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈(310)의 블록도이다. 일 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(310) (예: 프로그램(140))은 전자 장치 (예: 전자 장치(100))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 (operation system (OS)) 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 애플리케이션 (예: 애플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, 안드로이드(android), iOS, 윈도우즈(windows), 심비안(symbian), 타이젠(tizen), 또는 바다(bada) 등이 될 수 있다.

프로그램 모듈(310)은 커널(320), 미들웨어(330), API(application programming interface, 360), 및/또는 애플리케이션(370)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드(preload) 되거나, 서버 (예: 도1의 서버(106))로부터 다운로드(download) 가능하다.

커널(320) (예: 도 1의 커널(141))은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(391) 또는 디바이스 드라이버(393)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(391)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수 등을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(391)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부 등을 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(393)는, 예를 들면, 디스플레이 드라이버, 카메라 드라이버, 블루투스 드라이버, 공유 메모리 드라이버, USB 드라이버, 키패드 드라이버, WIFI 드라이버, 오디오 드라이버, 또는 IPC (inter-process communication) 드라이버를 포함할 수 있다.

미들웨어(330)는, 예를 들면, 애플리케이션(370)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 애플리케이션(370)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 API 360를 통해 다양한 기능들을 애플리케이션(370)으로 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 미들웨어(330) (예: 도 1의 미들웨어 (143))는 런타임 라이브러리(335), 애플리케이션 매니저 (application manager, 341), 윈도우 매니저(window manager, 342), 멀티미디어 매니저(multimedia manager, 343), 리소스 매니저(resource manager, 344), 파워 매니저(power manager, 345), 데이터베이스 매니저(database manager, 346), 패키지 매니저(package manager, 347), 연결 매니저(connectivity manager, 348), 통지 매니저(notification manager, 349), 위치 매니저(location manager, 350), 그래픽 매니저 (graphic manager, 351), 보안 매니저(security manager, 352) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 애플리케이션(370)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(335)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수에 대한 기능 등을 수행할 수 있다.

애플리케이션 매니저(341)는, 예를 들면, 애플리케이션(370) 중 적어도 하나의 애플리케이션의 생명 주기 (life cycle)를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(342)는 화면에서 사용하는 GUI 자원을 관리할 수 있고, 창 또는 윈도우(window)를 관리할 수 있다. 창 또는 윈도우는 전자 장치(100)에서 일정한 모양을 갖는 시각적인 영역이다. 창 또는 윈도우는 여러 종류의 사용자 인터페이스(User Interface, UI)를 포함하며, 동시에 실행하는 수많은 프로세스들 가운데 하나에 대해 입력을 허용하고 출력물을 보여준다. 윈도우 매니저(342)는 애플리케이션(370)에서 생성한 창, 윈도우 또는 사용자 인터페이스(UI)가 디스플레이(160) 상에 표시될 위치(placement) 또는 외관(appearance) 등을 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(342)는 애플리케이션(370)에서 생성한 창, 윈도우 또는 사용자 인터페이스(UI)가 디스플레이(160) 상에 표시될 위치, 크기, 레이아웃(layout), 순서 등을 결정하는 역할을 할 수 있다. 멀티미디어 매니저(343)는 다양한 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱 (codec)을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 (encoding) 또는 디코딩 (decoding)을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(344)는 애플리케이션(370) 중 적어도 어느 하나의 애플리케이션의 소스 코드, 메모리 또는 저장 공간 등의 자원을 관리할 수 있다.

파워 매니저(345)는, 예를 들면, 바이오스 (BIOS: basic input/output system) 등과 함께 동작하여 배터리 (battery) 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보 등을 제공할 수 있다. 데이터베이스 매니저(346)는 애플리케이션(370) 중 적어도 하나의 애플리케이션에서 사용할 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(347)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 애플리케이션의 설치 또는 업데이트를 관리할 수 있다.

연결 매니저(348)는, 예를 들면, WIFI 또는 블루투스 등의 무선 연결을 관리할 수 있다. 통지 매니저(349)는 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 사건 (event)을 사용자에게 방해되지 않는 방식으로 표시 또는 통지할 수 있다. 위치 매니저(350)는 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(351)는 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(352)는 시스템 보안 또는 사용자 인증 등에 필요한 제반 보안 기능을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치 (예: 전자 장치(100))가 전화 기능을 포함한 경우, 미들웨어(330)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화 매니저 (telephony manager)를 더 포함할 수 있다.

미들웨어(330)는 전술한 구성요소들의 다양한 기능의 조합을 형성하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 미들웨어(330)는 차별화된 기능을 제공하기 위해 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 또한, 미들웨어(330)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.

API(360) (예: 도 1의 API(145))는, 예를 들면, API 프로그래밍 함수들의 집합으로, 운영 체제에 따라 다른 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 안드로이드 또는 iOS의 경우, 플랫폼 별로 하나의 API 셋을 제공할 수 있으며, 타이젠 (tizen)의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.

애플리케이션(370) (예: 도 1의 애플리케이션 프로그램(147))은, 예를 들면, 홈(371), 다이얼러(372), SMS/MMS(373), IM (instant message, 374), 브라우저(375), 카메라(376), 알람(377), 컨택트(378), 음성 다이얼(379), 이메일(380), 달력(381), 미디어 플레이어(382), 앨범(383), 시계(384), 이벤트(event, 385), 또는 알림(notification, 386), 건강 관리(health care)(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보 제공 (예: 기압, 습도, 또는 온도 정보 등을 제공) 등의 기능을 제공할 수 있는 하나 이상의 애플리케이션을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 애플리케이션(370)은 전자 장치 (예: 도 1의 전자 장치(100))와 외부 전자 장치 (예: 전자 장치(102, 104)) 사이의 정보 교환을 지원하는 애플리케이션 (이하, 설명의 편의 상, “정보 교환 애플리케이션”)을 포함할 수 있다. 정보 교환 애플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 알림 전달(notification relay) 애플리케이션, 또는 외부 전자 장치(100)를 관리하기 위한 장치 관리(device management) 애플리케이션을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 전자 장치(100)는 외부 전자 장치((예: 전자 장치(102, 104))와 정보 교환 시에 이벤트(385) 또는 알림(386) 애플리케이션을 이용하여 정보를 교환할 수 있다.

예를 들면, 알림 전달 애플리케이션은 전자 장치의 다른 애플리케이션 (예: SMS/MMS 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 건강 관리 애플리케이션, 또는 환경 정보 애플리케이션 등)에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치 (예: 전자 장치 102, 104)로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 알림 전달 애플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 애플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치 (예: 전자 장치 104)의 적어도 하나의 기능 (예: 외부 전자 장치 자체 (또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기 (또는, 해상도) 조절), 외부 전자 장치에서 동작하는 애플리케이션 또는 외부 전자 장치에서 제공되는 서비스 (예: 통화 서비스 또는 메시지 서비스)를 관리 (예: 설치, 삭제, 또는 업데이트)할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 애플리케이션(370)은 외부 전자 장치 (예: 전자 장치 102, 104)의 속성 (예: 전자 장치의 속성으로서, 전자 장치의 종류가 모바일 의료 기기)에 따라 지정된 애플리케이션 (예: 건강 관리 애플리케이션)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 애플리케이션(370)은 외부 전자 장치 (예: 서버(106) 또는 전자 장치(102, 104))로부터 수신된 애플리케이션을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 애플리케이션(370)은 프리로드 애플리케이션(preloaded application) 또는 서버로부터 다운로드 가능한 제3자 애플리케이션(third party application)을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 구성요소들의 명칭은 운영 체제의 종류에 따라서 달라질 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는, 예를 들면, 프로세서 (예: AP(210))에 의해 구현 (implement)(예: 실행)될 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 하나 이상의 기능을 수행하기 위한, 예를 들면, 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 (sets of instructions) 또는 프로세스 등을 포함할 수 있다.

I. 일반 AE 모드와 HDR 모드 호출 및 HDR 히스토그램

도 3a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)의 HDR 모드 호출에 관한 순서도이다. 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 영상 밝기에 대한 히스토그램이다.

전자 장치(200)는 301 동작에서, 카메라 기능을 실행할 수 있다. 전자 장치(200)는 카메라 기능이 실행되면, 렌즈를 통해 빛을 수광할 수 있다. 수광된 빛은 이미지 센서에 닿게 되고, 이미지 센서는 광자를 감지하여 전기 신호로 변환할 수 있다. 감지된 빛은 세기와 위치에 따라 밝기, 색상, 좌표 등의 디지털 정보로 변환된다. 여기서, 이미지 센서를 통해 이미지 센서는 반도체 소자의 제조 기술을 이용하여 집적회로화된 광전 변환 소자일 수 있다.

전자 장치(200)는 303 동작에서, 일반 AE 모드로 동작할 수 있다. 일반 AE 모드는 피사체에 대하여 적정 노출을 측정하여 자동으로 노출 설정을 조정하는 모드를 의미할 수 있다.

노출(Exposure)는 사진술에서, 이미지 센서에 감광되는 빛의 양을 나타낼 수 있다. 노출은 이미지 센서의 감도와 렌즈의 F값, 즉 조리개의 열린 정도, 그리고 카메라 모듈의 셔터 속도 등에 의해 종합적으로 결정될 수 있다.

수동 노출 모드를 이용하게 되면, 위와 같은 이미지 센서의 감도, 렌즈의 F값, 카메라 모듈의 셔터 속도 등을 사용자가 일일이 조정하는 어려움이 있다. 따라서, 전자 장치(200)는 일반 AE(Auto Exposure)모드를 수동 노출 모드보다 우선하여 사용자에게 제공하여 편의를 제공할 수 있다.

전자 장치(200)는 노출 미터(exposure meter), 예를 들어, TTL(Through-The-Lens) 노출 미터를 이용하여 일반 AE 모드를 제공할 수 있다.

전자 장치(200)는 305 동작에서, HDR 히스토그램을 분석할 수 있다. 도 5a와 같이, 영상 밝기에 대한 히스토그램은 노출량을 계급으로 픽셀수를 도수로 나타낸 것으로서, 그 역도 가능하며, 픽셀 당 색 분포를 알 수 있는 컬러 히스토그램(color)과 같은 이미지 히스토그램(image histogram)의 일종일 수 있다. 전자 장치(200)는 305 동작에서, 일반 AE 모드로 획득한 영상을 통해 영상 밝기에 대한 히스토그램을 분석할 수 있다. 전자 장치(200)는 305 동작에서, 영상 밝기에 대한 히스토그램을 분석하여 획득한 이미지의 노출량을 판단할 수 있다.

한 실시예에서, 전자 장치(200)는 305 동작에서, 일반 AE 모드로 획득한 이미지를 분석할 수 있다. 일반 AE 모드로 획득한 이미지를 분석하여 획득한 이미지의 노출량을 판단할 수 있다.

전자 장치(200)는 307 동작에서, 일반 AE 모드로 획득한 이미지가 과소 노출(underexposure) 또는 과대 노출(overexposure)되었는지 판단할 수 있다. 전자 장치(200)는 HDR 히스토그램을 분석하여 일반 AE 모드에서 획득한 이미지가 과소 노출되었는지 과대 노출되었는지 판단할 수 있다. 한 실시예에서, 전자 장치(200)는 HDR 히스토그램을 분석하여 정해진 노출량보다 노출량이 작은 픽셀들의 수가 많으면 과소 노출로 판단하고, 정해진 노출량보다 노출량이 많은 픽셀들의 수가 많으면 과대 노출로 판단할 수 있다.

한 실시예에서, 전자 장치(200)는 307 동작에서, 일반 AE 모드로 획득한 이미지가 과소 노출(underexposure) 및 과대 노출(overexposure) 중 적어도 하나에 해당되는지 판단할 수 있다.

일반 AE 모드로 획득한 이미지에 과소 노출(underexposure) 및 과대 노출(overexposure)이 동시에 있지 않다고 판단되면, 전자 장치(200)는 303 동작으로 분기하여 일반 AE 모드로 동작할 수 있다.

일반 AE 모드로 획득한 이미지에 과소 노출(underexposure) 및 과대 노출(overexposure)이 동시에 있다고 판단되면, 전자 장치(200)는 309 동작으로 분기하여 HDR 모드로 동작할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 이미지의 픽셀은 이미지 센서의 픽셀에 대응할 수 있다. 이미지에 과대 노출 영역이 포함된 경우, 전자 장치(200)는 이미지에서 과대 노출 영역에 해당하는 이미지 센서에 포함된 적어도 하나의 단노출 픽셀의 노출 시간을 짧게 설정하여 과대 노출을 완화한 이미지를 획득할 수 있다. 도 5a의 영상 밝기에 대한 히스토그램과 같이 일반 AE 모드에서 획득한 이미지는 과대 노출 영역의 픽셀들의 수가 많았지만, 이미지 센서에 포함된 적어도 하나의 단노출 픽셀의 노출 시간을 짧게 설정하면 전자 장치(200)는 도 5b의 영상 밝기에 대한 히스토그램과 같이 과대 노출을 완화한 이미지를 획득할 수 있다.

마찬가지로, 이미지에 과소 노출 영역이 포함된 경우, 전자 장치(200)는 이미지에서 과소 노출 영역에 해당하는 이미지 센서에 포함된 적어도 하나의 장노출 픽셀의 노출 시간을 길게 설정하여 과소 노출을 완화한 이미지를 획득할 수 있다. 도 5a의 영상 밝기에 대한 히스토그램과 같이 과소 노출 영역의 픽셀들의 수가 많았지만, 이미지 센서에 포함된 적어도 하나의 장노출 픽셀의 노출 시간을 길게 설정하면 전자 장치(200)는 도 5c의 영상 밝기에 대한 히스토그램과 같이 과소 노출을 완화한 이미지를 획득할 수 있다.

여기서, 단노출 픽셀의 노출 시간을 짧게 설정하는 동작은 일반 AE 모드에서 단노출 픽셀의 노출 시간보다 짧게 설정하는 것을 의미할 수 있다. 또, 장노출 픽셀의 노출 시간을 길게 설정하는 동작은 일반 AE 모드에서 장노출 픽셀의 노출 시간보다 길게 설정하는 것을 의미할 수 있다.

또, 전자 장치(200)는 과소 노출을 완화한 이미지와 과대 노출을 완화한 이미지를 합성할 수 있다. 도 5a의 영상 밝기에 대한 히스토그램과 같이, 획득한 이미지에는 과소 노출 및 과대 노출이 모두 포함되어 있는데, 전자 장치(200)는 과소 노출을 완화한 이미지와 과대 노출을 완화한 이미지를 합성함으로써 도 5d와 같은 영상 밝기에 대한 히스토그램과 같은 이미지를 얻을 수 있다.

한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 HDR 모드에서 적어도 하나 이상의 단노출 픽셀을 통해 획득한 이미지(예, 제 1 이미지) 및 적어도 하나 이상의 장노출 픽셀을 통해 획득한 이미지(예, 제 2 이미지) 외에 적어도 하나 이상의 이미지(예, 제 3 이미지)를 더 획득하여 HDR 모드를 수행할 수 있다.

제 3 이미지는 단노출 픽셀의 첫번째 노출 종료 이후 장노출 픽셀의 노출 종료 시점 전까지의 사이의 기간에 단노출 픽셀의 두번째 노출을 진행하여 획득된 이미지이고, 이 이미지를 이용하여 HDR 모드를 수행할 수 있다.

제 3 이미지는 일반 AE 모드에서 획득한 이미지와 영상 밝기에 대한 히스토그램이 유사할 수 있으며, 일반 AE 모드에서 노출 시간과 단노출 픽셀의 첫 번째 노출시간 사이의 노출 시간을 가지거나 일반 AE 모드에서 노출 시간과 장노출 픽셀의 노출시간 사이의 노출 시간을 가질 수도 있다. 이미지 센서에 포함된 적어도 하나 이상의 픽셀들의 노출 시간을 조정하여 전자 장치(200)는 HDR 모드로 동작할 수 있다.

도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 HDR 모드 호출에 관한 순서도이다.

전자 장치(200)는 311 동작에서, 카메라 기능을 실행할 수 있다. 전자 장치(200)의 311 동작은 도 3a의 301 동작과 동일할 수 있다. 전자 장치(200)는 313 동작에서, 일반 AE 모드로 동작할 수 있다. 전자 장치(200)의 313 동작은 도 3a의 303 동작과 동일할 수 있다. 전자 장치(200)는 315 동작에서, 영상 밝기에 대한 히스토그램을 분석할 수 있다. 전자 장치(200)의 315 동작은 도 3a의 305 동작과 동일할 수 있다.

전자 장치(200)는 317 동작에서, 제 1 픽셀의 노출 시간 대 제 2 픽셀의 노출 시간의 비율이 제 1 임계값 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 제 1 픽셀은 장노출 픽셀이고, 제 2 픽셀은 단노출 픽셀일 수 있다. 예를 들어, 장노출 픽셀의 노출 시간 대 단노출 픽셀의 노출 시간이 1 : 1 또는 2 : 1인 경우 적정 노출을 통해 이미지를 획득하므로 이미지에 과소 노출 및 과대 노출이 일반적으로 동시에 발생하지 않는다. 장노출 픽셀의 노출 시간 대 단노출 픽셀의 노출 시간의 비율이 정해진 비율(제 1 임계값) 이하면 적정 노출을 통해 이미지를 획득하므로 이미지에 과소 노출 및 과대 노출이 일반적으로 동시에 발생하지 않을 수 있다.

한 실시예에 따르면, 장노출 픽셀의 노출 시간과 단노출 픽셀의 노출 시간의 차가 정해진 시간 차보다 작으면 적정 노출을 통해 이미지를 획득하므로 이미지에 과소 노출 및 과대 노출이 일반적으로 동시에 발생하지 않을 수 있다.

일반 AE 모드로 획득한 이미지가 장노출 픽셀의 노출 시간 대 단노출 픽셀의 노출 시간의 비율이 정해진 비율(제 1 임계값) 이하면, 전자 장치(200)는 313 동작으로 분기하여 일반 AE 모드로 동작할 수 있다.

일반 AE 모드로 획득한 이미지가 장노출 픽셀의 노출 시간 대 단노출 픽셀의 노출 시간의 비율이 정해진 비율(제 1 임계값) 이상으로 판단되면, 전자 장치(200)는 319 동작으로 분기하여 HDR 모드로 동작할 수 있다.

장노출 픽셀의 노출 시간 대 단노출 픽셀의 노출 시간이 정해진 비율(제 1 임계값) 이상이면, 획득한 이미지에 과소 노출 및 과대 노출이 동시에 발생한 것으로 볼 수 있다.

한 실시예에 따르면, 장노출 픽셀의 노출 시간과 단노출 픽셀의 노출 시간의 차가 정해진 시간 차보다 크면 이미지에 과소 노출 및 과대 노출이 동시에 발생한 것으로 볼 수 있다.

HDR 모드에서, 전자 장치(200)가 HDR 이미지를 획득하는 방법은 다음과 같다.

한 실시예에 따르면, 이미지의 픽셀은 이미지 센서의 픽셀에 대응할 수 있다. 따라서, 이미지에 과대 노출 영역이 포함된 경우, 전자 장치(200)는 이미지에서 과대 노출 영역에 해당하는 이미지 센서에 포함된 적어도 하나의 단노출 픽셀의 노출 시간을 짧게 설정하여 과대 노출을 완화한 이미지를 획득할 수 있다. 도 4의 HDR 히스토그램과 같이 일반 AE 모드에서 획득한 이미지는 과대 노출 영역의 픽셀들의 수가 많았지만, 이미지 센서에 포함된 적어도 하나의 단노출 픽셀의 노출 시간을 짧게 설정하면 전자 장치(200)는 도 5b의 영상 밝기에 대한 히스토그램과 같이 과대 노출을 완화한 이미지를 획득할 수 있다.

또, 전자 장치(200)는 과소 노출을 완화한 이미지와 과대 노출을 완화한 이미지를 합성할 수 있다. 도 5a의 영상 밝기에 대한히스토그램과 같이, 획득한 이미지에는 과소 노출 및 과대 노출이 모두 포함되어 있는데, 전자 장치(200)는 과소 노출을 완화한 이미지와 과대 노출을 완화한 이미지를 합성함으로써 도 5d와 같은 영상 밝기에 대한히스토그램과 같은 이미지를 얻을 수 있다.

제 3 이미지는 일반 AE 모드에서 획득한 이미지와 히스토그램이 유사할 수 있으며, 일반 AE 모드에서 노출 시간과 단노출 픽셀의 첫 번째 노출시간 사이의 노출 시간을 가지거나 일반 AE 모드에서 노출 시간과 장노출 픽셀의 노출시간 사이의 노출 시간을 가질 수도 있다. 이미지 센서에 포함된 적어도 하나 이상의 픽셀들의 노출 시간을 조정하여 전자 장치(200)는 HDR 모드로 동작할 수 있다.

도 3c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)의 일반 AE 모드 호출에 관한 순서도이다.

전자 장치(200)는 321 동작에서, 카메라 기능을 실행할 수 있다. 전자 장치(200)의 321 동작은 도 3a의 301 동작과 동일하다. 전자 장치(200)는 323 동작에서, HDR 모드로 동작할 수 있다.

전자 장치(200)는 325 동작에서, 영상 밝기에 대한 히스토그램을 분석할 수 있다. 전자 장치(200)의 325 동작은 도 3a의 305 동작 및 도 3b의 315 동작과 동일할 수 있다.

전자 장치(200)는 327 동작에서, 제 1 픽셀의 노출 시간 대 제 2 픽셀의 노출 시간의 비율이 제 1 임계값 이하인지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 제 1 픽셀은 장노출 픽셀이고, 제 2 픽셀은 단노출 픽셀일 수 있다.

예를 들어, 장노출 픽셀의 노출 시간 대 단노출 픽셀의 노출 시간이 1 : 1 또는 2 : 1인 경우 적정 노출을 통해 이미지를 획득하므로 이미지에 과소 노출 및 과대 노출이 일반적으로 발생하지 않을 수 있다. 장노출 픽셀의 노출 시간 대 단노출 픽셀의 노출 시간의 비율이 정해진 비율(제 1 임계값) 이하면 적정 노출을 통해 이미지를 획득하므로 이미지에 과소 노출 및 과대 노출이 일반적으로 발생하지 않을 수 있다.

일반 AE 모드로 획득한 이미지가 장노출 픽셀의 노출 시간 대 단노출 픽셀의 노출 시간의 비율이 정해진 비율(제 1 임계값) 이하로 판단되면, 전자 장치(200)는 329 동작으로 분기하여 일반 AE 모드로 동작할 수 있다.

일반 AE 모드로 획득한 이미지가 장노출 픽셀의 노출 시간 대 단노출 픽셀의 노출 시간의 비율이 정해진 비율(제 1 임계값) 이상으로 판단되면, 전자 장치(200)는 323 동작으로 분기하여 HDR 모드로 동작할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)의 HDR 모드 및 일반 AE 모드 호출에 관한 순서도이다.

전자 장치(200)는 401 동작에서, 카메라 기능을 실행할 수 있다. 전자 장치(200)는 카메라 기능이 실행되면, 렌즈를 통해 빛을 수광할 수 있다. 수광된 빛은 이미지 센서에 닿게 되고, 이미지 센서는 광자를 감지하여 전기 신호로 변환할 수 있다. 감지된 빛은 세기와 위치에 따라 밝기, 색상, 좌표 등의 디지털 정보로 변환될 수 있다. 여기서, 이미지 센서를 통해 이미지 센서는 반도체 소자의 제조 기술을 이용하여 집적회로화된 광전 변환 소자일 수 있다.

전자 장치(200)는 403 동작에서, HDR 모드 선택에 관한 사용자 입력신호를 수신할 수 있다. 사용자 입력신호는 터치 스크린에 대한 터치 입력, 입력 키, 버튼을 통해 전자장치(200)로 전달될 수 있다. 전자 장치(200)는 HDR 모드 선택에 관한 사용자 입력신호를 수신하기 위해서, 디스플레이(260)에 HDR 모드 선택에 관한 사용자 인터페이스를 표시하거나 메뉴를 표시할 수 있다.

HDR 모드 선택에 관한 사용자 입력신호가 수신되면, 전자 장치(200)는 405 동작에서 HDR모드로 동작할 수 있다.

HDR 모드 선택에 관한 사용자 입력신호가 수신되지 않으면, 전자 장치(200)는 407 동작에서 일반 AE 모드로 동작할 수 있다.

II. 이미지 처리 장치 및 이미지 센서의 배치

도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 처리 장치을 나타내는 블록도이다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 처리 장치는 이미지 센서(610), 이미지 처리부(620) 또는 AP(210)를 포함할 수 있다.

이미지 센서(610)는 광자를 감지하여 전기 신호로 변환할 수 있다. 감지된 빛은 세기와 위치에 따라 밝기, 색상, 좌표 등의 디지털 정보로 변환하여, 로 데이터(raw data)를 생성할 수 있다. 이미지 센서(610)는 생성된 로 데이터(raw data)를 이미지 처리부(620)에 전달할 수 있다.

이미지 센서(610)는 적어도 하나 이상의 장노출 픽셀 및 적어도 하나 이상의 단노출 픽셀을 포함할 수 있다. 이미지 센서(610)는 적어도 하나 이상의 장노출 픽셀 및 적어도 하나 이상의 단노출 픽셀을 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열하여 피사체의 명부 손실이나 암부 손실이 발생하지 않도록 할 수 있다.

이미지 처리부(620)는 결함 화소 교정부(BPC, Bad Pixel Correction, 621), 재구성부(Recon, Reconstruction, 622) 또는 다이내믹 레인지 압축부(Dynamic Range Compression) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

이미지 처리부(620)는 로 데이터(raw data)이미지를 이미지 처리하여 AP(210)로 전달할 수 있다.

결함 화소 교정부(BPC, Bad Pixel Correction, 621)는 이미지 센서(610)로부터 수신한 로 데이터(raw data)를 분석하여 결함 화소를 찾고, 결함이 발생한 화소를 보정할 수 있다. 재구성부(622)는 로 데이터(raw data)이미지를 재구성할 수 있다. 다이내믹 레인지 압축부(623)은 이미지의 다이내믹 레인지를 압축할 수 있다.

전자 장치(100)는 일반 AE모드에서 동작할 때, 재구성부(622) 또는 다이내믹 레인지 압축부(623) 중 적어도 하나의 기능을 구동하지 않을 수 있다. 전자 장치(100)는 HDR 모드에서 동작할 때, 재구성부(622) 또는 다이내믹 레인지 압축부(623)중 적어도 하나의 기능을 구동할 수 있다.

AP(210)는 이미지 처리부(620)가 처리한 이미지를 전달받아 이미지 처리부(620)에서 수행하지 않은 이미지 처리를 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, AP(210)는 ISP(image signal processor, 211)를 더 포함할 수 있다.

한 실시예에 따르면, 이미지 센서(610), 이미지 처리부(620) 또는 ISP(211)는 카메라 모듈(291)에 포함될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이미지 센서(610)는 카메라 모듈(291)에 포함되고, 이미지 처리부(620) 및 ISP(211)는 AP(210)에 포함될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이미지 처리부(620)에 포함된 기능은 ISP(211)가 수행할 수 있다.

도 7a 내지 도 7i는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 센서(610)에서 픽셀들의 패턴을 나타내는 블록도이다.

도 7a에서, 이미지 센서(610)에 포함된 장노출 픽셀들(710) 및 단노출 픽셀들(720)은 이미지 픽셀(610)을 십자(十字)형으로 사분하였을 때, 좌상, 우하에는 장노출 픽셀들(710)을 배치되고, 좌하, 우상에는 단노출 픽셀들(720)을 배치될 수 있다. 도 7a에서, 이미지 센서(610)에 포함된 장노출 픽셀들(710) 및 단노출 픽셀들(720)은 이미지 픽셀(610)을 십자(十字)형으로 사분하였을 때, 일정영역에 장노출 픽셀들(710)이 배치되고, 다른 일정영역을 단노출 픽셀들(720)이 배치될 수 있다.

도 7b에서, 이미지 센서(610)에 포함된 장노출 픽셀들(710) 및 단노출 픽셀들(720)은 가로 줄 무늬 패턴으로 교차하여 배치될 수 있다. 도 7c에서, 이미지 센서(610)에 포함된 장노출 픽셀들(710) 및 단노출 픽셀들(720)은 세로 줄 무늬 패턴으로 교차하여 배치될 수 있다. 도 7d에서, 이미지 센서(610)에 포함된 장노출 픽셀들(710) 및 단노출 픽셀들(720)은 체스 무늬 패턴으로 교차하여 배치될 수 있다. 도 7e에서, 이미지 센서(610)에 포함된 장노출 픽셀들(710) 및 단노출 픽셀들(720)은 일정한 패턴을 형성하며 배치될 수 있다. 도 7f 및 도 7g에서, 이미지 센서(610)에 포함된 장노출 픽셀들(710) 및 단노출 픽셀들(720)은 불규칙적인 패턴을 형성하며 배치될 수 있다. 도 7h에서, 이미지 센서(610)에 포함된 장노출 픽셀들(710) 및 단노출 픽셀들(720)은 계단 무늬 패턴으로 교차하여 배치될 수 있다. 도 7i에서, 이미지 센서(610)에 포함된 장노출 픽셀들(710)은 컬러 화소에 배치되고, 단노출 픽셀들(720)은 그레이 화소에 배치될 수 있다.

예컨대, 앞서 언급한 바와 같이, HDR 기능은 이미지 센서(610)를 이루는 픽셀들(710, 720)을 노출량 설정이 서로 다른 적어도 두 개의 픽셀 그룹으로 나누어 배치함으로써 가능할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예들을 설명함에 있어, '노출량 설정이 서로 다르다'함은 장노출 픽셀들(710)의 노출이 진행되는 시간의 길이와 단노출 픽셀(720)의 노출이 진행되는 시간의 길이가 다름을 의미할 수 있다. 노출량 설정을 다르게 하기 위해서, 어떤 실시 예들에서는, 단노출 픽셀(710)의 노출은 장노출 픽셀(720)의 노출과 동시에 이루어질 수 있다. 반면에 장노출 픽셀(710)의 노출은 단노출 픽셀(720)의 노출과 동시에 이루어질 필요는 없다. 노출량 설정을 다르게 하기 위해서, 어떤 실시 예들에서는, 장노출 픽셀(710)과 단노출 픽셀(720)의 광전 변환 효율을 서로 다르게 설정할 수 있다. 노출량 설정을 다르게 하기 위해서, 어떤 실시 예들에서는, 장노출 픽셀(710)과 단노출 픽셀(720)의 조리개 설정을 서로 다르게 설정할 수 있다. 노출량 설정을 다르게 하기 위해서, 어떤 실시 예들에서는, 장노출 픽셀(710)과 단노출 픽셀(720)의 픽셀 사이즈를 서로 다르게 설정하거나, 렌즈나 필터를 조정하여 단위 시간당 픽셀로 유입되는 빛의 양을 조절할 수 있다.

본 발명의 다양한 다른 실시 예에 따른 이미지 센서(610)는, 장노출, 단노출 픽셀들(710, 720)외에 위상차 검출 픽셀(미도시)을 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는 각 픽셀들에 상응하는 색상 필터들을 더 포함할 수 있다.

도 7j는 파장 대 노출량비를 나타내는 그래프이다. 도 7j를 이용하여 색상 필터를 설명하면 다음과 같다.

예컨대, 색상 필터들은 백색광 필터(W), 적색광 필터(R), 녹색광 필터(G), 또는 청색광 필터(B) 또는 다른 색상 광을 투과하거나 차단하는 필터를 포함할 수 있다. 색상 필터들은 입사된 광의 파장에 따라 다른 투과율을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면 백색광 필터(W)는 적색광(R), 녹색광(G), 청색광(B) 필터들과 비교할 때 높은 노출량비를 가지며, 적색광(R), 녹색광(G), 청색광(B) 필터들의 노출량비는 서로 유사할 수 있다. 따라서 동일 노출 시간 동안 백색광 필터(W)에 상응하게 배치되는 픽셀들은 다른 픽셀들보다 노출량이 높을 수 있다. 위상차 검출 픽셀(미도시)의 부족한 수광량을 보상해 주기 위해, 위상차 검출 픽셀(미도시)는 백색광 필터(W)를 가지도록 배치될 수 있다.

어떤 실시 예에 따르면, 초점 검출에 이용되는 저효율 픽셀은 적색광(R), 녹색광(G), 청색광(B) 필터들이 배치된 픽셀들 중 일부일 수 있다. 적색광(R), 녹색광(G), 청색광(B) 필터가 배치된 픽셀들은 백색광 필터(W)가 배치된 픽셀에 비해 더 긴 노출량, 예컨대, 노출 시간을 가질 수 있다. 따라서 색상 필터가 배치된 경우, 위상 분리 구조를 가지는 저효율 픽셀을 배치하지 않고 각 색상 필터의 특성에 따라 수광 효율이 낮은 픽셀들 중 일부를 초점 검출 픽셀로 구성할 수 있다.

III. 개선된 HDR 이미지 획득 방법

도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)의 제 1 및 제 2 픽셀그룹에 따른 시간 당 노출량을 나타내는 그래프이다.

제 1 픽셀은 장노출 픽셀이고, 제 2 픽셀은 단노출 픽셀일 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 이미지 센서(610)에서 제1 픽셀(710) 그룹 및 제2 픽셀(720) 그룹 각각의 픽셀들의 노출이 동시에 시작되어 제2 픽셀(720) 그룹의 픽셀들의 노출이 먼저 종료되고 이후에 노출이 종료된 부분의 데이터를 저장하고 제2 픽셀(720) 그룹을 리셋시킨 이후 다시 노출을 시작할 수 있다.

제1 픽셀(710) 그룹의 노출시간이 제2 픽셀(720) 그룹의 노출시간에 비해 상대적으로 많이 길기 때문에, 제2 픽셀(720) 그룹은 제 1 노출이 종료된 시점에서 데이터 저장 및 리셋을 수행하고 제 2 노출을 시작하여 제 1 픽셀(710) 그룹의 노출이 종료되는 시점에 같이 제 2 노출을 종료할 수 있다. 제2 픽셀(720) 그룹의 제 1 노출 시간과 제 2 노출 시간은 서로 다를 수 있다. 제2 픽셀(720) 그룹의 제 2 노출 시간은 제 1 노출 시간보다는 길고 제 1 픽셀(710) 그룹의 노출 시간보다 짧을 수 있다. 아울러, 도시되지는 않지만, 상기 제1 픽셀 그룹의 노출 시작/종료와 비교할 때, 제2 픽셀 그룹의 픽셀들의 노출이 늦게 시작되어 먼저 종료될 수도 있다.

도 9a내지 도 9c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)의 HDR 이미지 획득 방법을 나타내는 순서도이다.

도 9a에서, 전자 장치(200)는 901 동작에서, 이미지 센서(610)를 통해 제 1 픽셀 그룹 및 제 2 픽셀 그룹의 노출을 시작할 수 있다.

제 1 픽셀 그룹은 적어도 하나 이상의 장노출 픽셀을 포함하며, 제 2 픽셀 그룹은 적어도 하나 이상의 단노출 픽셀을 포함할 수 있다.

전자 장치(200)는 903 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 2 픽셀 그룹의 제 1 노출을 종료할 수 있다. 전자 장치(200)는 905 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 2 픽셀의 제 1 노출 동안 획득한 이미지를 제 1 이미지로 버퍼(buffer)에 저장할 수 있다.

전자 장치(200)는 907 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출을 시작할 수 있다. 여기서, 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출 시간은 제 1 노출 시간보다는 길고, 제 1 픽셀 그룹의 노출 시간보다는 짧을 수 있다.

전자 장치(200)는 909 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 1 픽셀 그룹의 노출을 종료하고, 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출을 종료할 수 있다.

전자 장치(200)는 911 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 1 픽셀 그룹의 노출 시간 동안 획득한 이미지를 제 3 이미지로 버퍼에 저장하고, 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출 시간 동안 획득한 이미지를 제 2 이미지로 버퍼에 저장할 수 있다. 여기서, 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출 시간은 제 1 노출 시간보다는 길고, 제 1 픽셀 그룹의 노출 시간보다는 짧을 수 있다. 또, 제 2 픽셀 그룹의 제 1 노출 시간과 제 2 노출 시간의 합은 제 1 픽셀 그룹의 노출 시간보다 짧거나 같을 수 있다.

전자 장치(200)는 913 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 버퍼에 저장된 제 1 및 제 2 이미지를 이용하여 제 4 이미지를 생성할 수 있다. 한 실시예에서, 전자 장치(200)는 913 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 버퍼에 저장된 제 1 및 제 2 이미지를 보간(interpolation)하여 제 4 이미지를 생성할 수 있다. 한 실시예에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 전자 장치(200)는 913 동작에서, 버퍼에 저장된 제 1 및 제 2 이미지를 합성하여 제 4 이미지를 생성할 수 있다.

전자 장치(200)는 915 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 3 이미지 및 제 4 이미지를 이용하여 HDR 이미지를 생성할 수 있다. 한 실시예에서, 전자 장치(200)는 915 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 3 이미지 및 제 4 이미지를 보간(interpolation)하여 HDR 이미지를 생성할 수 있다. 한 실시예에서, 전자 장치(200)는 915 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 3 이미지 및 제 4 이미지를 합성하여 HDR 이미지를 생성할 수 있다.

도 9b에서, 전자 장치(200)는 931 동작에서, 이미지 센서(610)를 통해 제 1 픽셀 그룹 및 제 2 픽셀 그룹의 노출을 시작할 수 있다.

전자 장치(200)는 933 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 2 픽셀 그룹의 제 1 노출을 종료할 수 있다. 전자 장치(200)는 935 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 2 픽셀의 제 1 노출 동안 획득한 이미지를 제 1 이미지로 버퍼(buffer)에 저장할 수 있다.

전자 장치(200)는 937 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출을 시작할 수 있다. 여기서, 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출 시간은 제 1 노출 시간보다는 길고, 제 1 픽셀 그룹의 노출 시간보다는 짧을 수 있다. 또, 제 2 픽셀 그룹의 제 1 노출 시간과 제 2 노출 시간의 합은 제 1 픽셀 그룹의 노출 시간보다 짧거나 같을 수 있다.

전자 장치(200)는 939 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 1 픽셀 그룹의 노출을 종료하고, 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출을 종료할 수 있다.

전자 장치(200)는 941 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 1 픽셀 그룹의 노출 시간 동안 획득한 이미지를 제 3 이미지로 버퍼에 저장하고, 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출 시간 동안 획득한 이미지를 제 2 이미지로 버퍼에 저장할 수 있다.

전자 장치(200)는 943 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 1 내지 제 3 이미지를 이용하여 HDR 이미지를 생성할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 943 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 1 내지 제 3 이미지를 보간(interpolation)하여 HDR 이미지를 생성할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 943 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 1 내지 제 3 이미지를 합성하여 HDR 이미지를 생성할 수 있다.

도 9c에서, 전자 장치(200)는 951 동작에서, 이미지 센서(610)를 통해 제 1 픽셀 그룹 및 제 2 픽셀 그룹의 노출을 시작할 수 있다.

전자 장치(200)는 953 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 2 픽셀 그룹의 제 1 노출을 종료할 수 있다. 전자 장치(200)는 955 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 2 픽셀의 제 1 노출 동안 획득한 이미지를 제 1 이미지로 버퍼(buffer)에 저장할 수 있다.

전자 장치(200)는 957 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출을 시작할 수 있다. 여기서, 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출 시간은 제 1 노출 시간보다는 길고, 제 1 픽셀 그룹의 노출 시간보다는 짧다. 또, 제 2 픽셀 그룹의 제 1 노출 시간과 제 2 노출 시간의 합은 제 1 픽셀 그룹의 노출 시간보다 짧거나 같을 수 있다.

전자 장치(200)는 959 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 1 픽셀 그룹의 노출을 종료하고, 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출을 종료할 수 있다.

전자 장치(200)는 961 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 1 픽셀 그룹의 노출 시간 동안 획득한 이미지를 제 3 이미지로 버퍼에 저장하고, 제 2 픽셀 그룹의 제 2 노출 시간 동안 획득한 이미지를 제 2 이미지로 버퍼에 저장할 수 있다.

전자 장치(200)는 963 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 1 및 제 2 이미지를 이용하여 제 3 이미지를 생성할 수 있다. 한 실시예에서, 전자 장치(200)는 963 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 1 및 제 2 이미지를 보간(interpolation)하여 제 3 이미지를 생성할 수 있다. 한 실시예에서, 전자 장치(200)는 963 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 1 및 제 2 이미지를 합성하여 제 3 이미지를 생성할 수 있다.

전자 장치(200)는 965 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 1 픽셀 그룹의 노출을 종료할 수 있다. 전자 장치(200)는 967 동작에서, 이미지 센서(610)의 제 1 픽셀 그룹이 노출되는 동안 획득한 이미지를 제 4 이미지로 버퍼에 저장할 수 있다.

전자 장치(200)는 969 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 3 및 제 4 이미지를 이용하여 HDR 이미지를 생성할 수 있다. 전자 장치(200)는 969 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 3 및 제 4 이미지를 보간(interpolation)하여 HDR 이미지를 생성할 수 있다. 전자 장치(200)는 969 동작에서, AP(210) 또는 이미지 처리 장치를 통해 제 3 및 제 4 이미지를 합성하여 HDR 이미지를 생성할 수 있다.

도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)의 이미지 센서(1001)의 노출 타이밍 및 데이터 읽기 타이밍을 나타내는 도면이다. 한 실시예에서, 전자 장치(200)는 롤링 셔터 방식으로 이미지를 캡쳐할 수 있다. 롤링 셔터(Rolling Shutter) 방식을 가진 전자 장치(200)에서 데이터 읽기는 라인(L1~LN)별로 데이터를 읽어 들이게 될 수 있다.

도 10a는 코드화 롤링 셔터(Coded Rolling Shutter)와 같은 라인 별로 노출이 다른 경우에 관한 실시예를 나타낸다. 제 1열(L1) 및 제 N-1열(LN-1)은 동일한 노출 타이밍을 가지고, 제 2열(L2)과 제 N열(LN)이 동일한 노출 타이밍을 가지며, 제 1열(L1)과 제 2열(L2)이 서로 노출이 다른 시간을 가지는 경우, 예를 들어 제 1열(L1)은 1/32초로 노출 타이밍을 가지고 제 2열(L2)은 1/4초로 노출 타이밍을 가지는 경우, 제 1열(L1)은 1/32초동안 이미지 센서(1001)의 제 1 픽셀(1002)에서 빛을 받아 들이고 리셋하여 노출 타이밍 종료 시점 이후는 받아들인 신호를 저장하지 않을 수 있다. 제 1열(L1)은 제 2열(L2)의 1/4초의 노출 타이밍이 종료될 때까지 노출 타이밍 종료 시점 이후는 받아들인 신호를 저장하지 않고 있다가 노출 타이밍 종료 시점 이후는 받아들인 신호를 저장하지 않고 있다가 제 2열(L2)의 노출이 끝나게 되면 제 1열(L1)과 제 2열(L2)의 데이터 읽기를 수행하게 될 수 있다.

도 10b는 본 발명의 일 실시예인 단노출 픽셀에서의 복수의 촬영 예시를 나타낸다. 예를 들어 제 1열(L1)이 모두 단노출 픽셀이고 제 2열(L2)이 모두 장노출 픽셀에 해당하는 경우를 나타낼 수 있다. 제 1열(L1)의 단노출 픽셀의 노출시간이 1/32초 이고 제 2열(L2)의 장노출 픽셀의 노출시간이 1/4초인 경우 두 개의 열의 데이터 읽기 시간까지 1/4 - 1/32 = 7/32의 시간의 빈(Blank) 시간을 가질 수 있다. 빈 시간 동안 적어도 한 장의 이미지를 더 받아 들여 고 성능의 HDR 이미지 및 노이즈 저감효과를 가질 수 있다. 예를 들어, 단노출 픽셀에서 제 1 단노출 이미지(1004)를 얻은 후 제 1 단노출 이미지(1004)를 읽고 버퍼에 저장할 수 있으며 제 1 단노출 이미지(1004) 픽셀의 정보를 리셋한 다음 제 2 단노출 이미지(1005)를 얻을 수 있다. 예를 들어 제 2 단노출 이미지(1005)는 7/32초보다 작은 1/8초 또는 1/16초의 노출시간을 가지는 이미지가 될 수 있으며 상기 촬영된 1/32초의 제 1 단노출 이미지(1004), 1/8초의 제 2 단노출 이미지(1005), 1/4초의 장노출 이미지(1006)를 이용하여 HDR 영상을 얻을 수 있다.

도 11a 내지 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀의 노출 타이밍, 데이터 읽기 타이밍 및 이미지 합성 타이밍을 나타낸다.

도 11a는 단노출 픽셀의 노출 타이밍 및 데이터 읽기 수행 이후에 단노출 픽셀을 통해 획득한 이미지 제 1 인터폴레이션(Interpolation)을 수행하는 것을 나타낸다. 전자 장치(200)는 단노출 픽셀(예를 들어, 도 9a의 제 2 픽셀)에서 먼저 제 1 노출 동안 획득한 제 1이미지를 데이터 읽기를 수행하고 이를 버퍼에 저장할 수 있다. 이후 단노출 픽셀(예를 들어, 도 9a의 제 2 픽셀)에 대해 리셋을 진행한 이후에 다시 단노출 픽셀(예를 들어, 도 9a의 제 2 픽셀)에서 제 2 노출을 진행하여 제 2 이미지를 획득할 수 있다. 전자 장치(200)는 제 1이미지와 제 2이미지를 이용하여 제 1 인터폴레이션을 통해 제 4이미지를 만들 수 있으며 이는 단노출 픽셀만을 이용한 HDR 이미지가 될 수 있다. 전자 장치(200)는 장노출 픽셀(예를 들어, 도 9a의 제 1 픽셀)에서의 노출이 끝나면 장노출 픽셀(예를 들어, 도 9a의 제 2 픽셀) 이미지인 제 3이미지와 제 4이미지로 제 2 인터폴레이션을 수행할 수 있다. 전자 장치(200)는 제 3이미지와 제 4이미지를 이용하여 제 2 인터폴레이션을 수행하여 최종 HDR 이미지를 얻을 수 있다.

도 11b는 도 9b와 같이, 단노출 픽셀을 이용하여 얻은 제 1이미지와 제 2이미지, 그리고 장노출 픽셀을 이용하여 얻은 제 3이미지를 한꺼번에 인터폴레이션을 수행하여 최종 HDR 이미지를 얻는 과정을 나타내는 타이밍도이다.

그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

전자 장치의 이미지 처리 방법에 있어서,
제 1 픽셀 그룹을 이용하여 제 1 노출 시간을 가지는 제 1 이미지를 획득하는 동작;
제 2 픽셀 그룹을 이용하여 상기 제 1 노출 시간보다 노출 시간이 짧은 제 2 노출 시간을 가지는 제 2 이미지를 획득하는 동작;
상기 제 1 노출 시간 및 상기 제 2 노출 시간의 차이가 미리 정해진 임계값 이상인지 판단하는 동작;
상기 제 1 노출 시간 및 상기 제 2 노출 시간의 차이가 상기 임계값 이상이라고 판단되면, 상기 제 2 픽셀 그룹을 이용하여 제 3 노출 시간을 가지는 제 3 이미지를 획득하는 동작; 및
상기 제 1 내지 제 3 이미지를 합성하여 HDR(High Dynamic Range) 이미지를 생성하는 동작을 포함하는 전자 장치의 이미지 처리 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 노출 시간과 상기 제 3 노출 시간의 합은 상기 제 1 노출 시간보다 짧거나 같은 것을 특징으로 하는 전자 장치의 이미지 처리 방법.
제 2항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 이미지를 합성하여 HDR 이미지를 생성하는 동작은
상기 제 2 이미지 및 제 3 이미지를 합성하여 제 4 이미지를 생성하는 동작; 및
상기 제 1 이미지 및 제 4 이미지를 합성하여 상기 HDR 이미지를 생성하는 동작을 포함하는 전자 장치의 이미지 처리 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 3 노출 시간은
상기 제 1 노출 시간보다 짧고 상기 제2 노출 시간 보다 긴 것을 특징으로 하는 전자 장치의 이미지 처리 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 이미지 및 상기 제 2 이미지를 이용하여 이미지에 과소 노출 및 과대 노출이 있는지 여부를 판단하는 동작;
상기 이미지에 과소 노출 및 과대 노출이 있다고 판단되면, 상기 제 2 픽셀 그룹을 이용하여 상기 제 1 노출 시간보다 짧고 상기 제 2 노출 시간보다 긴 제 3 노출 시간을 가지는 제 3 이미지를 획득하는 동작; 및
상기 제 1 내지 제 3 이미지를 합성하여 HDR(High Dynamic Range) 이미지를 생성하는 동작을 포함하는 전자 장치의 이미지 처리 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 1 픽셀 그룹 및 상기 제 2 픽셀 그룹 외에 적어도 하나 이상의 제 3 픽셀을 포함하는 제 3 픽셀 그룹을 통해 상기 제 3 이미지를 획득하는 동작를 더 포함하며,
상기 제 3 픽셀 그룹의 노출 시간은 상기 제 1 픽셀 그룹의 노출시간보다 짧고 상기 제 2 픽셀 그룹의 노출 시간 보다 길며, 상기 제 2 픽셀 그룹의 노출 시간과 상기 제 3 픽셀 그룹의 노출 시간의 합은 상기 제 1 픽셀 그룹의 노출시간 보다 길거나 짧은 것을 특징으로 하는 전자 장치의 이미지 처리 방법.
제 1항에 있어서,
하나의 이미지 센서 상에 상기 제 1 픽셀 그룹 및 상기 제 2 픽셀 그룹이 배치되고,
상기 제 1 픽셀 그룹은 적어도 하나 이상의 제 1 픽셀을 포함하고, 상기 제 2 픽셀 그룹은 적어도 하나 이상의 제 2 픽셀을 포함하며, 상기 제 1 픽셀의 노출 시간은 상기 제 2 픽셀보다 긴 것을 특징으로 하는 전자 장치의 이미지 처리 방법.
제 3항에 있어서,
상기 제 1 노출 시간 종료 이전에 상기 제 3이미지를 생성하거나 상기 제 1 노출 시간 종료 이후에 상기 제 3이미지를 생성하는 동작을 포함하는 전자 장치의 이미지 처리 방법.
제 7항에 있어서,
상기 하나의 이미지 센서 상에 상기 제 1 픽셀 그룹 및 상기 제 2 픽셀 그룹이 배치되는 것은
상기 제 1 픽셀 그룹 및 상기 제 2 픽셀 그룹이 규칙적 패턴으로 배치되거나 상기 제 1 픽셀 그룹 및 상기 제 2 픽셀 그룹이 불규칙적 패턴으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 이미지 처리 방법.
이미지 센서를 포함하는 카메라 모듈; 및
이미지 처리부 또는 ISP(image signal processor)를 포함하는 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는
상기 카메라 모듈을 통해 제 1 픽셀 그룹을 이용하여 제 1 노출 시간을 가지는 제 1 이미지를 획득하고, 상기 카메라 모듈을 통해 제 2 픽셀 그룹을 이용하여 상기 제 1 노출 시간보다 노출 시간이 짧은 제 2 노출 시간을 가지는 제 2 이미지를 획득하며, 상기 제 1 노출 시간 및 상기 제 2 노출 시간의 차이가 미리 정해진 임계값 이상인지 판단하고, 상기 제 1 노출 시간 및 상기 제 2 노출 시간의 차이가 상기 임계값 이상이라고 판단되면 상기 카메라 모듈을 통해 상기 제 2 픽셀 그룹을 이용하여 제 3 노출 시간을 가지는 제 3 이미지를 획득하고, 상기 제 1 내지 제 3 이미지를 합성하여 HDR(High Dynamic Range) 이미지를 생성하는 전자 장치.
상기 제 10항에 있어서,
상기 제 2 노출 시간과 상기 제 3 노출 시간의 합은 상기 제 1 노출 시간보다 짧거나 같은 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제 11항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제 2 이미지 및 제 3 이미지를 합성하여 제 4 이미지를 생성하고, 상기 제 1 이미지 및 제 4 이미지를 합성하여 상기 HDR 이미지를 생성하는 전자 장치.
제 10항에 있어서,
상기 제 3 노출 시간은
상기 제 1 노출 시간보다 짧고 상기 제2 노출 시간 보다 긴 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제 10항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제 1 이미지 및 상기 제 2 이미지를 이용하여 이미지에 과소 노출 및 과대 노출이 있는지 여부를 판단하고, 상기 이미지에 과소 노출 및 과대 노출이 있다고 판단되면 상기 제 2 픽셀 그룹을 이용하여 상기 제 1 노출 시간보다 짧고 상기 제 2 노출 시간보다 긴 제 3 노출 시간을 가지는 제 3 이미지를 획득하며, 상기 제 1 내지 제 3 이미지를 합성하여 HDR(High Dynamic Range) 이미지를 생성하는 전자 장치.
제 10항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제 1 픽셀 그룹 및 상기 제 2 픽셀 그룹 외에 적어도 하나 이상의 제 3 픽셀을 포함하는 제 3 픽셀 그룹을 통해 상기 제 3 이미지를 획득하며, 상기 제 3 픽셀 그룹의 노출 시간은 상기 제 1 픽셀 그룹의 노출시간보다 짧고 상기 제 2 픽셀 그룹의 노출 시간 보다 길며, 상기 제 2 픽셀 그룹의 노출 시간과 상기 제 3 픽셀 그룹의 노출 시간의 합은 상기 제 1 픽셀 그룹의 노출시간 보다 길거나 짧은 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제 10항에 있어서,
상기 이미지 센서는
상기 제 1 픽셀 그룹 및 상기 제 2 픽셀 그룹이 배치되고, 상기 제 1 픽셀 그룹은 적어도 하나 이상의 제 1 픽셀을 포함하고, 상기 제 2 픽셀 그룹은 적어도 하나 이상의 제 2 픽셀을 포함하며, 상기 제 1 픽셀의 노출 시간은 상기 제 2 픽셀보다 긴 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제 12항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 제 1 노출 시간 종료 이전에 상기 제 3이미지를 생성하거나 상기 제 1 노출 시간 종료 이후에 상기 제 3이미지를 생성하는 전자 장치.
제 16항에 있어서,
상기 이미지 센서는
상기 제 1 픽셀 그룹 및 상기 제 2 픽셀 그룹이 규칙적 패턴으로 배치되거나 상기 제 1 픽셀 그룹 및 상기 제 2 픽셀 그룹이 불규칙적 패턴으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.