KR20160111757A - 영상 촬영 장치 및 이의 촬영 방법 - Google Patents

영상 촬영 장치 및 이의 촬영 방법 Download PDF

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Abstract

영상 촬영 장치 및 이의 촬영 방법이 개시된다. 본 영상 촬영 장치는 동일한 방향으로 이격되어 배치되고, 각각 회전가능한 두 개의 카메라 및 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리를 계산하고, 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

영상 촬영 장치 및 이의 촬영 방법 {IMAGE PHOTOGRAPHING APPARATUS AND METHOD FOR PHOTOGRAPHING THEREOF}
본 발명은 영상 촬영 장치 및 이의 촬영 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카메라의 화각을 용이하게 제어할 수 있는 영상 촬영 장치 및 이의 촬영 방법에 관한 것이다.
최근 카메라를 포함하는 전자 장치가 보편화하였다. 따라서, 스마트 폰과 같이 상대적으로 크기가 작은 전자 장치도 카메라를 포함하는 경우가 일반적이다.
사용자가 인물과 같은 피사체 및 피사체의 주변 환경을 포함하는 영상을 획득하고자 하는 경우, 넓은 화각의 카메라가 필요하다. 그러나 전자 장치에 카메라가 포함된 경우, 상대적으로 크기가 작은 경우가 많고, 제한된 화각의 영상만을 획득할 수 있다.
또한, 어안 렌즈와 같이 특수한 렌즈를 이용하여 화각을 넓히는 경우, 왜곡된 영상이 획득되므로, 사용자의 의도와 다른 영상이 획득될 수 있다.
따라서, 다양한 종류 및 크기의 영상 촬영 장치에서, 촬영 영상의 왜곡 없이, 사용자의 의도 또는 편의에 따라 화각이 달라지는 영상을 획득하기 위한 방법의 필요성이 대두하였다.
본 발명은 상술한 필요성에 의해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 영상 촬영 장치와 사용자 간의 거리 및 사용자의 위치에 따라, 최적의 영상을 획득하기 위해, 카메라의 화각을 변경할 수 있도록 하기 위한 영상 촬영 장치 및 이의 촬영 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 영상 촬영 장치는, 동일한 방향으로 이격되어 배치되고, 각각 회전가능한 두 개의 카메라 및 상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제어부는, 상기 두 개의 카메라의 의해 촬영된 영상을 통해 피사체의 위치를 판단하고, 상기 판단된 위치 및 상기 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 피사체의 위치가 촬영 영상의 가운데에 위치하도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 제어부는, 상기 피사체가 상기 촬영 영상의 가운데 영역에서 좌측 또는 우측에 위치하는 경우, 상기 두 개의 카메라 중에서 상기 피사체의 위치에 대응되는 방향의 카메라의 화각이 넓어지거나 좁아지도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리가 멀어질수록, 촬영 영상의 화각이 커지도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 제어부는, 상기 두 개의 카메라의 의해 촬영된 영상을 통해 상기 피사체가 촬영 영상 내에 포함되는지 판단하고, 상기 피사체가 상기 촬영 영상 내에 포함되지 않는 경우, 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하여, 상기 피사체가 상기 촬영 영상 내에 포함하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리 및 거리에 대응하는 화각을 매칭하여 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리가 계산되면, 상기 저장부에 저장된, 상기 계산된 거리에 대응하는 기저장된 상기 화각을 검색하고, 상기 검색된 화각에 따라, 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 제어부는, 상기 피사체가 이동하는 것으로 판단되면, 상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리 및 상기 피사체의 이동 방향에 따라, 상기 피사체가 촬영 영상의 가운데에 위치하도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 각종 알람을 출력하는 출력부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리를 계산하여, 상기 피사체가 상기 영상 촬영 장치로부터 최소 거리 이상 떨어지지 않은 것으로 판단되면, 경고 알람을 출력하도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른, 영상 촬영 장치의 촬영 방법은 상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리를 계산하는 단계, 상기 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라, 동일한 방향으로 이격되어 배치되고, 각각 회전가능한 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 단계 및 상기 두 개의 카메라를 이용하여, 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 두 개의 카메라의 의해 촬영된 영상을 통해 피사체의 위치를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 제어하는 단계는, 상기 판단된 위치 및 상기 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 제어하는 단계는, 상기 피사체의 위치가 촬영 영상의 가운데에 위치하도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 제어하는 단계는, 상기 피사체가 상기 촬영 영상의 가운데 영역에서 좌측 또는 우측에 위치하는 경우, 상기 두 개의 카메라 중에서 상기 피사체의 위치에 대응되는 방향의 카메라의 화각이 넓어지거나 좁아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 할 수 있다.
한편, 상기 제어하는 단계는, 상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리가 멀어질수록, 촬영 영상의 화각이 커지도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 제어하는 단계는, 상기 두 개의 카메라의 의해 촬영된 영상을 통해 상기 피사체가 촬영 영상 내에 포함되는지 판단하고, 상기 피사체가 상기 촬영 영상 내에 포함되지 않는 경우, 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하여, 상기 피사체가 상기 촬영 영상 내에 포함하도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리 및 거리에 대응하는 화각을 매칭하여 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 제어하는 단계는, 상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리가 계산되면, 상기 계산된 거리에 대응하는 기저장된 상기 화각을 검색하고, 상기 검색된 화각에 따라, 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 피사체의 이동 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고, 상기 제어하는 단계는, 상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리 및 상기 피사체의 이동 방향에 따라, 상기 피사체가 촬영 영상의 가운데에 위치하도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리를 계산하여, 상기 피사체가 상기 영상 촬영 장치로부터 최소 거리 이상 떨어지지 않은 것으로 판단되면, 경고 알람을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 영상 촬영 장치와 사용자 간의 거리 및 사용자의 위치에 따라, 카메라의 화각을 용이하게 변경하여, 최적의 영상을 획득할 수 있게 된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 촬영 장치를 도시한 도면,
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 촬영 장치 및 이를 사용하는 사용자를 도시한 도면,
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 촬영 장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 촬영 장치와 사용자 사이의 거리를 계산하는 방법을 설명하기 위한 도면,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화각의 변화 및 최소 촬영 거리를 설명하기 위한 도면,
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 촬영 결과를 도시한 도면,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 피사체의 이동에 따라 영상을 촬영하는 방법을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 촬영 장치의 촬영 방법을 도시한 도면이다.
본 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다." 또는 "구성되다." 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.
실시예에 있어서 ‘모듈’ 혹은 ‘부’는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의‘모듈’ 혹은 복수의‘부’는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 ‘모듈’ 혹은 ‘부’를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 촬영 장치(100)를 도시한 도면이다. 도 1a는 영상 촬영 장치(100)를 스마트 폰으로 도시하였으나, 이는 일 실시 예에 불과할 뿐, 영상 촬영 장치(100)는 각종 영상을 촬영하기 위한 카메라를 비롯하여, 핸드폰, TV, PDA, 노트북 PC, 태블릿 PC, 스마트 시계 등 다양한 전자 장치에 포함된 형태로 구현될 수 있다.
영상 촬영 장치(100)는 적어도 두 개의 카메라를 포함할 수 있다. 즉, 영상 촬영 장치(100)는 동일한 방향으로 이격되어 배치된 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)를 포함할 수 있다.
제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)는 각각 회전 가능한 형태로 구현될 수 있다. 즉, 촬영 영상의 화각이 넓어지거나 좁아지도록 하기 위해, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)는 각각 회전 가능하다.
따라서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 영상 촬영 장치(100)는 영상 촬영 장치(100)와 사용자(10) 사이의 거리(Z)를 계산하고, 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 회전하도록 제어할 수 있다.
즉, 영상 촬영 장치(100)와 사용자(10) 사이의 거리(Z)가 기본 화각보다 더 넓은 화각을 필요로 하는 범위에 해당하는 것으로 판단되면, 영상 촬영 장치(100)는 화각이 넓어지도록 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 바깥 방향으로 회전시킬 수 있다.
한편, 영상 촬영 장치(100)는 두 개 이상의 카메라를 더 포함할 수도 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이 스마트 폰으로 구현된 영상 촬영 장치(100)는 디스플레이가 존재하는 면에 두 개 이상의 카메라를 포함할 수 있다.
또한, 영상 촬영 장치(100)는 디스플레이가 존재하는 면에 두 개 이상의 카메라를 포함하면서, 디스플레이의 반대 면에도 두 개 이상의 카메라를 포함할 수 있다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은, 영상 촬영 장치(100)를 이용하여, 사용자는 화면의 왜곡 없이 다양한 범위의 화각으로 촬영된 영상을 획득할 수 있게 된다.
이하에서는, 도 2a를 참조하여, 영상 촬영 장치(100)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 영상 촬영 장치(100)는 제1 카메라(110), 제2 카메라(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)는 각각 영상을 촬영하기 위한 구성요소이다. 특히, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)는 동일한 방향으로 이격되어 배치되고, 각각 회전할 수 있다. 즉, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)는 촬영 영상의 화각을 넓히는 방향으로 회전 가능하다.
제어부(130)는 영상 촬영 장치(100)를 전반적으로 제어하기 위한 구성요소이다. 즉, 제어부(130)는 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리를 계산할 수 있다. 그리고 제어부(130)는 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)의 의해 촬영된 영상을 통해 피사체의 위치를 판단하고, 판단된 위치 및 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 회전하도록 제어할 수 있다.
특히, 제어부(130)는 피사체의 위치가 촬영 영상의 가운데에 위치하도록 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 회전하도록 제어할 수 있다.
즉, 제어부(130)는 피사체가 촬영 영상의 가운데 영역에서 좌측 또는 우측에 위치하는 경우, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중에서 피사체의 위치에 대응되는 방향의 카메라의 화각이 넓어지거나 혹은 좁아지도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리가 멀어질수록, 촬영 영상의 화각이 커지도록 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 회전하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중에서 피사체의 위치에 대응되는 방향의 카메라의 화각이 좁아지는 경우, 제어부(130)는 초고해상도(Super Resolution) 기법을 이용하여 제1 및 제2 카메라(110,120)를 통해 촬영된 영상을 확대시킴으로써, 망원 렌즈와 같은 효과를 줄 수 있다.
한편, 제어부(130)는 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)에 의해 촬영된 영상을 통해 피사체가 촬영 영상 내에 포함되는지 판단하고, 피사체가 촬영 영상 내에 포함되지 않는 경우, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하여, 피사체가 상기 촬영 영상 내에 포함하도록 할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 피사체가 이동하는 것으로 판단되면, 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리 및 피사체의 이동 방향에 따라, 피사체가 촬영 영상의 가운데에 위치하도록 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 회전하도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 연속 촬영을 수행하기 위한 사용자 명령이 입력되면, 제어부(130)는 연속 촬영이 수행되는 동안, 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리 및 피사체의 이동 방향을 판단할 수 있다. 그리고 제어부(130)는 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리 및 피사체의 이동 방향에 따라 화각이 변경되어, 피사체가 촬영 영상의 가운데에 위치하도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 피사체의 이동에 따라, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 회전하도록 제어할 수 있다.
한편, 도 2b에 도시된 바와 같이, 영상 촬영 장치(100)는 제1 카메라(110), 제2 카메라(120) 및 제어부(130)를 비롯하여, 구동부(140), 디스플레이부(150), 저장부(160) 및 출력부(170)를 더 포함할 수 있다.
구동부(140)는 화각이 변경되도록 카메라를 구동하기 위한 구성요소이다. 즉, 구동부(140)는 제어부(130)의 제어에 의해, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나가 회전하도록 구동할 수 있다.
디스플레이부(150)는 영상을 디스플레이하기 위한 구성요소이다. 디스플레이부(150)는 촬영되는 영상을 라이브뷰(Live view)로 디스플레이할 수 있다. 또한, 디스플레이부(150)는 촬영되는 영상 중 캡쳐 영상을 디스플레이할 수 있다.
한편, 저장부(160)는 영상 촬영 장치(100)에서 필요한 다양한 프로그램 모듈을 저장하기 위한 구성요소이다.
특히, 저장부(160)는 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리 및 거리에 대응하는 화각을 매칭하여 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부(160)는 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리에 따른 적합한 화각을 매칭하여 저장할 수 있다.
따라서, 제어부(130)는 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리가 계산되면, 저장부(160)에 저장된 데이터로부터, 계산된 거리에 대응하는 화각을 검색할 수 있다. 그리고 제어부(130)는 검색된 화각에 따라, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 회전하도록 제어할 수 있다.
한편, 출력부(170)는 각종 알람을 출력하기 위한 구성요소이다. 특히, 피사체가 영상 촬영 장치로부터 최소 거리 이상 떨어지지 않은 것으로 판단되면, 출력부(170)는 피사체에 대해 경고 알람을 출력할 수 있다.
예를 들면, 제어부(130)는 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)의 화각에 따라 피사체를 촬영하기 위한 최소 촬영 거리를 계산할 수 있다. 즉, 최소 촬영 거리는 피사체가 영상에 촬영되기 위한 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 최소한의 거리를 의미한다. 최소 촬영 거리는 두 카메라의 화각에 따라 달라질 수 있다. 최소 거리를 구하는 방법에 대한 구체적인 내용은 후술한다.
따라서, 제어부(130)가 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리를 계산하여, 피사체가 영상 촬영 장치(100)로부터 최소 거리 이상 떨어지지 않은 것으로 판단되면, 출력부(170)는 제어부(130)의 제어에 의해, 사용자에게 경고 알람을 출력할 수 있다.
경고 알람의 형태는 제한되지 않는다. 예를 들면, 출력부(170)는 오디오 또는 비디오 형태로 경고 알람을 출력할 수 있다. 또한, 출력부(170)는 LED를 구비하여, LED의 발광을 제어함으로써, 경고 알람을 출력할 수도 있다.
이하에서는, 도 3을 참조하여, 영상 촬영에 적합한 화각을 결정하기 위해, 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리를 계산하는 방법에 대해 설명한다.
영상 촬영 장치(100)에 포함된 각 카메라는 이미지 센서 및 렌즈와 같이 영상을 촬영하기 위해 필요한 구성요소를 포함한다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 카메라(110)는 제1 렌즈(110-1) 및 피사체(10)의 상이 맺히는 제1 이미지 센서(110-1)를 포함할 수 있다. 그리고 제2 카메라(120)도 제2 렌즈(120-1) 및 피사체의 상이 맺히는 제2 이미지 센서(120-1)를 포함할 수 있다. 따라서, 도 3의 f는 초점 거리(focal length)를 의미한다.
영상 촬영 장치(100)와 피사체(10) 사이의 거리(Z)를 구하기 위해, 초점 거리(f), 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120) 사이의 거리(b), 피사체(10)가 제1 카메라(110)에 대해 상이 맺히는 위치(Xl), 피사체(10)가 제2 카메라(120)에 대해 상이 맺히는 위치(Xr) 및 카메라들 사이의 중앙 지점에서 피사체(30)가 떨어진 거리(X)를 이용하면, 하기와 같은 수학식 1 및 수학식 2가 생성될 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
그리고 수학식 1 및 수학식 2를 이용하면, 하기와 같은 수학식 3이 계산된다.
Figure pat00003
따라서, 이미지 센서 상에서의 차이(disparity)는 하기의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00004
즉, 수학식 4의 함수 g는 단조 함수(monotonic function)가 된다. 수학식 3 및 4를 이용하여, 영상 촬영 장치(100)와 피사체(30) 사이의 거리(Z)가 구해지면, 제어부(130)는 계산된 거리(Z)에 적합한 화각을 판단할 수 있다.
또한, 이렇게 구해지는 거리(Z) 정보는 다수 카메라의 시차를 활용한 뎁스맵(Depth-map) 정보로 변환될 수 있으며, 다양한 뎁스맵 개선(Deoth-map Refinement) 기법이 추가 적용될 수 있다. 적합한 화각의 판단 결과, 기본 화각보다 넓은 화각이 필요한 경우, 제어부(130)는 화각이 넓어지도록 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 회전하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 저장부(160)는 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리 및 거리에 대응하는 화각을 매칭하여 저장할 수 있다. 예를 들면, 저장부(160)는 영상 촬영 장치(100)와 피사체(30) 사이의 거리(Z)에 따른 적합한 화각을 매칭하여 저장할 수 있다.
따라서, 제어부(130)는 영상 촬영 장치(100)와 피사체(30) 사이의 거리(Z)가 계산되면, 저장부(160)에 저장된 데이터로부터, 계산된 거리에 대응하는 화각을 검색할 수 있다. 그리고 제어부(130)는 검색된 화각에 따라, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 회전하도록 제어할 수 있다.
또한, 영상 촬영 장치(100)는 사용자 설정에 따라, 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리에 대응하는 화각을 결정할 수 있다. 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)를 이용하여, 획득할 수 있는 영상의 화각이 70°인 경우를 예로 든다.
사용자는 영상 촬영 장치(100)에 대해, 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리가 1m 이상인 경우, 80°의 화각으로 영상을 촬영하도록 설정할 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 전술한 방법에 의해, 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리가 1m 이상인 것으로 판단되면, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)가 바깥 방향으로 5°씩 회전하도록 제어할 수 있다.
뿐만 아니라, 영상 촬영 장치(100)는 피사체에서 사람의 얼굴(Face)들을 검출하여 다수 사용자들이 함께 사진을 촬영할 때에 적합한 화각의 영상을 제공할 수 있다. 이와 함께, 영상 촬영 장치(100)는 화각 조절을 위해 카메가 각도가 변화하는 동안에 다수 영상을 캡쳐(capture)하여 화각 변화 비디오(Video) 영상을 생성하는 등의 새로운 기능을 제공할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같은 방법에 의해 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리를 계산하는 방법은 일 실시 예에 불과할 뿐이며, 영상 촬영 장치(100)는 TOF(time of flight) 센서와 같은 구성요소를 구비하여, 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리를 계산할 수 있다.
한편, 제어부(130)는 뎁스-맵(depth map)을 이용하여, 촬영 영상에 대한 피사체의 크기 또한 구할 수 있다. 뎁스-맵을 이용하는 구체적인 실시 예에 대해서는 후술한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화각의 변화 및 최소 촬영 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)의 화각이 각각 α인 경우, 복수 개의 카메라가 존재하여도, 전체 카메라를 이용하여 촬영 가능한 화각은 α가 된다. 또한, 화각 α에 의한 최소 촬영 거리는 h1이 된다.
그리고 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)가 바깥 방향으로 β만큼 회전하는 경우, 복수 개의 카메라를 이용하여, 영상 촬영 장치(100)는 α+2β의 화각으로 영상을 촬영할 수 있다. 화각의 증가에 의해, 최소 촬영 거리도 h1에서 h2로 증가할 수 있다.
제1 카메라(110)와 제2 카메라(120) 사이의 거리가 b일 때, 최소 촬영 거리 h2는 하기의 수학식 5와 같다.
Figure pat00005
따라서, 제1 카메라(110)와 제2 카메라(120) 사이의 거리가 5cm이고, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)의 화각이 70°인 경우를 예로 든다.
h1은 β가 0°인 경우의 최소 촬영거리이므로, 상기의 수학식 5에 대해 β=0을 삽입하면, h1은 3.57cm가 된다. 그리고 β=5를 삽입하면, h2은 4.33cm가 된다.
따라서, 제어부(130)는 피사체가 영상 촬영 장치로부터 최소 촬영 거리 이상 떨어지지 않은 것으로 판단되면, 피사체에 대해 경고 알람을 출력하도록 출력부(170)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(130)는 출력부(170)에 포함된 LED가 깜빡거리면서 발광하도록 제어할 수 있다.
한편, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 촬영 결과를 도시한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)를 이용하여 획득한 영상(500)을 도시한 도면이다. 즉, 인물을 피사체(50)로 촬영된 영상(500)이다.
제어부(130)는 뎁스-맵(depth map)을 이용하여, 영상 촬영 장치(100)와 피사체(50) 사이의 거리 및 촬영 영상에 대한 피사체(50)의 상대적인 크기를 구할 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 피사체(50)가 촬영 영상 내의 일정한 영역에 위치한 촬영 영상을 획득하도록, 카메라의 화각을 변경할 수 있다.
예를 들면, 제어부(130)는, 영상을 촬영하는 동안 피사체(50)가 이동하지 않아도, 피사체(50)가 촬영 영상의 가운데에 전체 영상 크기의 2/3의 크기를 차지하도록, 화각을 변경할 수 있다. 제어부(130)는 변경된 화각을 위해, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120) 중 적어도 하나를 회전하도록 제어할 수 있다.
따라서, 영상 촬영 장치(100)는 피사체(50)를 촬영한 영상이 도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 같이, 피사체(50)가 일 방향으로 치우치게 되는 경우에도 피사체(50) 또는 사용자의 이동 없이, 도 5a에 도시된 바와 같은 영상을 획득할 수 있게 된다.
도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 같은 영상(520, 530)이 촬영된 경우, 제어부(130)는 피사체(50)가 영상(520, 530) 내에 모두 포함되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 피사체(50) 전체가 촬영 영상 내에 포함되도록 화각을 변경할 수 있다.
한편, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따라, 피사체(50)의 이동에 따라 영상을 촬영하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 즉, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이 이동하는 피사체(50)에 대해, 영상(600, 610, 620)을 연속적으로 촬영하는 경우를 예로 든다.
영상 촬영 장치(100)는 피사체(50)의 이동에 따라 연속적인 촬영을 수행하면서, 전술한 바와 같이 피사체(50)가 촬영 영상의 일정한 영역을 차지하도록 화각을 변경할 수 있다.
구체적으로, 제어부(130)는 전술한 방법에 의해, 영상 촬영 장치(100)와 피사체(50) 사이의 거리를 계산할 수 있다. 그리고 제어부(130)는 피사체(50)에 대한 뎁스-맵(depth map)을 생성할 수 있다. 제어부(130)는 피사체(50)가 이동하는 경우에도, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 촬영 영상(600, 610, 602)의 가운데 영역에 피사체(50)가 위치하도록 화각을 변경할 수 있다. 즉, 제어부(130)는 계산된 화각에 따라 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)를 회전하도록 제어할 수 있다.
피사체(50)가 촬영 영상의 가운데 영역에 위치하도록 화각을 변경하는 것은 일 실시 예에 불과할 뿐, 제어부(130)는 제1 촬영 영상(600)에서 피사체(50)의 위치에 피사체(50)가 위치하도록 화각을 변경하면서, 제2 촬영 영상(610) 및 제3 촬영 영상(620)을 획득할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 촬영 장치의 촬영 방법을 도시한 도면이다.
먼저, 영상 촬영 장치(100)는 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리를 계산한다(S700). 영상 촬영 장치(100)는 동일한 방향으로 배치된 적어도 두 개의 카메라를 포함할 수 있다. 따라서, 영상 촬영 장치(100)는 복수 개의 카메라를 이용하여, 영상 촬영 장치(100)와 피사체 사이의 거리를 계산할 수 있다.
영상 촬영 장치(100)는 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라, 동일한 방향으로 이격되어 배치되고, 각각 회전 가능한 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어한다(S710).
영상 촬영 장치(100)는 피사체 까지의 거리에 따라 적합한 화각을 매칭하여 저장할 수 있다. 따라서, 영상 촬영 장치(100)는 피사체 까지의 거리가 계산되면, 기저장된 데이터를 이용하여, 계산된 거리에 대응되는 화각을 판단할 수 있다. 그리고 영상 촬영 장치(100)는 회전 가능한 두 개 이상의 카메라를 포함하므로, 복수개의 카메라 중 적어도 하나를 판단된 화각에 따라, 회전하도록 제어할 수 있다.
그리고 영상 촬영 장치(100)는 두 개의 카메라를 이용하여 영상을 획득한다(S720).
상술한 방법에 의해, 사용자는 영상 촬영 장치와 사용자 간의 거리 및 사용자의 위치에 따라, 카메라의 화각을 용이하게 변경하여, 최적의 영상을 획득할 수 있게 된다.
한편, 상술한 영상 촬영 장치(100)의 구성요소들은 소프트웨어로 구현될 수 있다. 가령, 영상 촬영 장치(100)는 플래시 메모리나 기타 비휘발성 메모리를 더 포함할 수 있다. 이러한 비휘발성 메모리에는 영상 촬영 장치(100)의 각 구성요소에 대응되는 프로그램이 저장될 수 있다.
또한, 영상 촬영 장치(100)의 제어부(130)는 CPU 및 RAM(Random Access Memory)을 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 제어부(130)의 CPU는 비휘발성 메모리에 저장된 상술한 프로그램들을 RAM으로 복사한 후, 복사한 프로그램들을 실행시켜 상술한 바와 같은 사용자 단말의 기능을 수행할 수 있다.
제어부는 일반적으로 장치의 제어를 담당하는 구성이다. 제어부는 중앙처리장치, 마이크로 프로세서, 프로세서 등과 동일한 의미로 혼용되어 사용될 수 있다. 또한, 영상 촬영 장치의 제어부는 영상 촬영 장치에 포함된 통신부 등의 다른 기능부와 함께 단일칩 시스템 (System-on-a-chip 또는 System on chip, SOC, SoC)로 구현될 수 있다.
한편, 상술한 다양한 실시 예들에 따른 영상 촬영 장치의 촬영 방법은 소프트웨어로 코딩되어 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory readable medium)에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 판독 가능 매체는 다양한 장치에 탑재되어 사용될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
100: 영상 촬영 장치 110: 제1 카메라
120: 제2 카메라 130: 제어부

Claims (18)

  1. 영상 촬영 장치에 있어서,
    동일한 방향으로 이격되어 배치되고, 각각 회전가능한 두 개의 카메라; 및
    상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 제어부; 를 포함하는 영상 촬영 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 두 개의 카메라의 의해 촬영된 영상을 통해 피사체의 위치를 판단하고, 상기 판단된 위치 및 상기 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 피사체의 위치가 촬영 영상의 가운데에 위치하도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 피사체가 상기 촬영 영상의 가운데 영역에서 좌측 또는 우측에 위치하는 경우, 상기 두 개의 카메라 중에서 상기 피사체의 위치에 대응되는 방향의 카메라의 화각이 넓어지거나 좁아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리가 멀어질수록, 촬영 영상의 화각이 커지도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 두 개의 카메라의 의해 촬영된 영상을 통해 상기 피사체가 촬영 영상 내에 포함되는지 판단하고, 상기 피사체가 상기 촬영 영상 내에 포함되지 않는 경우, 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하여, 상기 피사체가 상기 촬영 영상 내에 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리 및 거리에 대응하는 화각을 매칭하여 저장하는 저장부; 를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리가 계산되면, 상기 저장부에 저장된, 상기 계산된 거리에 대응하는 기저장된 상기 화각을 검색하고, 상기 검색된 화각에 따라, 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 피사체가 이동하는 것으로 판단되면, 상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리 및 상기 피사체의 이동 방향에 따라, 상기 피사체가 촬영 영상의 가운데에 위치하도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    각종 알람을 출력하는 출력부; 를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리를 계산하여, 상기 피사체가 상기 영상 촬영 장치로부터 최소 거리 이상 떨어지지 않은 것으로 판단되면, 경고 알람을 출력하도록 상기 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 촬영 장치.
  10. 영상 촬영 장치의 촬영 방법에 있어서,
    상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리를 계산하는 단계;
    상기 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라, 동일한 방향으로 이격되어 배치되고, 각각 회전가능한 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 단계; 및
    상기 두 개의 카메라를 이용하여, 영상을 획득하는 단계; 를 포함하는 촬영 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 두 개의 카메라의 의해 촬영된 영상을 통해 피사체의 위치를 판단하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 판단된 위치 및 상기 계산된 거리에 대응하는 화각에 따라 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 피사체의 위치가 촬영 영상의 가운데에 위치하도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 피사체가 상기 촬영 영상의 가운데 영역에서 좌측 또는 우측에 위치하는 경우, 상기 두 개의 카메라 중에서 상기 피사체의 위치에 대응되는 방향의 카메라의 화각이 넓어지거나 좁아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리가 멀어질수록, 촬영 영상의 화각이 커지도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 두 개의 카메라의 의해 촬영된 영상을 통해 상기 피사체가 촬영 영상 내에 포함되는지 판단하고, 상기 피사체가 상기 촬영 영상 내에 포함되지 않는 경우, 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하여, 상기 피사체가 상기 촬영 영상 내에 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 영상 촬영 장치와 피사체 사이의 거리 및 거리에 대응하는 화각을 매칭하여 저장하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리가 계산되면, 상기 계산된 거리에 대응하는 기저장된 상기 화각을 검색하고, 상기 검색된 화각에 따라, 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 피사체의 이동 여부를 판단하는 단계; 를 더 포함하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리 및 상기 피사체의 이동 방향에 따라, 상기 피사체가 촬영 영상의 가운데에 위치하도록 상기 두 개의 카메라 중 적어도 하나를 회전하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 영상 촬영 장치와 상기 피사체 사이의 거리를 계산하여, 상기 피사체가 상기 영상 촬영 장치로부터 최소 거리 이상 떨어지지 않은 것으로 판단되면, 경고 알람을 출력하는 단계; 를 더 포함하는 촬영 방법.
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