KR20180083593A - 이미지 처리 방법 및 이를 구현하는 전자 장치 - Google Patents

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박민영
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 렌즈, 상기 렌즈를 통해 수집된 빛을 전기 신호로 변환하여 출력하는 픽셀 어레이와, 상기 픽셀 어레이의 행 별로 순차적으로 수신된 전기 신호를 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로와, 메모리와, 상기 픽셀 어레이, 상기 리드 아웃 회로 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러를 포함한 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 리드 아웃 회로로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고, 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 상기 수집된 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에서 다수 프레임에 해당하는프로필을 포함하는 프로필 세트를 획득하고, 상기 생성된 프레임과 상기 획득된 프로필 세트를 상기 프로세서로 전달할 수 있다. 그 외에도 다양한 실시 예들이 가능하다.

Description

이미지 처리 방법 및 이를 구현하는 전자 장치{IMAGE PROCESSING METHOD AND ELECTRONIC DEVICE IMPLEMENTING THE SAME}
본 발명의 다양한 실시 예는 이미지 센서를 통해 획득된 프레임으로부터 점멸(flicker)을 인식할 수 있도록 된 전자 장치에 관한 것이다.
램프(예: 형광등)는 AC(alternating current) 전원의 주파수에 기인하여 점멸을 반복한다. 예를 들어, 전원 주파수가 50Hz이면, 그것의 2배 주파수(100Hz)로 점멸(flickering)을 반복한다. 즉, 1/100초 주기로 밝기의 변화가 반복적으로 발생된다. 이러한 밝기 변화의 반복은, 줄무늬 현상(striped pattern)으로서, 해당 환경에서 촬영된 이미지에 표출될 수 있다.
예를 들어, 이미지 촬영 방식이 롤링 셔터 방식인 이미지 센서(예: CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 이미지 센서)의 경우, 그 노광 타이밍(light exposure timing)이 픽셀 어레이(pixel array)의 행(row) 별로 다를 수 있는데, 램프가 점멸함에 따라 행 별로 밝기 변화가 발생될 수 있다. 이러한 행 별 밝기 변화는 줄무늬 현상으로서 화면에 표출될 수 있다.
전자 장치는 촬영된 이미지로부터 점멸 정보를 검출하고, 이를 이용하여 촬영된 이미지를 보정함으로써 줄무늬 현상을 방지 또는 억제할 수 있다. 그러나, 프레임 레이트(frame rate)가 점멸 주파수보다 고속인(즉, 점멸 시간보다 더 빨리 하나의 프레임을 획득할 수 있는) 이미지 센서의 경우, 획득된 프레임에서 점멸 정보의 인식이 안되거나 어려울 수 있고, 결과적으로 줄무늬 현상이 표출될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 고속 프레임 레이트를 구현하는 이미지 센서를 이용하여 점멸을 정확하게 인식할 수 있도록 구성된 구성된 전자 장치를 제안한다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 렌즈, 상기 렌즈를 통해 수집된 빛을 전기 신호로 변환하여 출력하는 픽셀 어레이와, 상기 픽셀 어레이의 행 별로 순차적으로 수신된 전기 신호를 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로와, 메모리와, 상기 픽셀 어레이, 상기 리드 아웃 회로 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러를 포함한 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함한다. 상기 컨트롤러는, 상기 리드 아웃 회로로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고, 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 상기 수집된 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에서 다수 프레임에 해당하는프로필을 포함하는 프로필 세트를 획득하고, 상기 생성된 프레임과 상기 획득된 프로필 세트를 상기 프로세서로 전달할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 렌즈, 상기 렌즈를 통해 수집된 빛을 전기 신호로 변환하여 출력하는 픽셀 어레이와, 상기 픽셀 어레이의 행 별로 순차적으로 수신된 전기 신호를 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로와, 메모리와, 상기 픽셀 어레이, 상기 리드 아웃 회로 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러를 포함한 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함한다. 상기 컨트롤러는, 상기 리드 아웃 회로로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고, 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 상기 수집된 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 누적된 다수의 프로필을 분석하고, 상기 생성된 프레임과 상기 분석 결과를 상기 프로세서로 전달할 수 있다. 상기 분석 결과는 점멸 시간을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 렌즈, 상기 렌즈를 통해 수집된 빛을 전기 신호로 변환하여 출력하는 픽셀 어레이와, 상기 픽셀 어레이의 행 별로 순차적으로 수신된 전기 신호를 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로와, 메모리와, 상기 픽셀 어레이, 상기 리드 아웃 회로 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러를 포함한 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함한다. 상기 컨트롤러는, 상기 리드 아웃 회로로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고, 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 상기 수집된 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 누적된 다수의 프로필을 분석하여 점멸 정보를 생성하고, 상기 점멸 정보를 이용하여, 상기 생성된 프레임을 보정하거나, 상기 픽셀 어레이에서 하나의 행의 노광 시간을 조정하거나, 상기 리드 아웃 회로의 프레임 레이트를 조정하는 것일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 이미지 처리 방법은 상기 전자 장치의 이미지 센서가, 순차적으로 수집된 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하는 과정; 상기 이미지 센서가, 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하는 과정; 상기 이미지 센서가, 상기 메모리에서 다수의 프로필을 포함하는 프로필 세트를 획득하고, 상기 생성된 프레임과 상기 획득된 프로필 세트를 상기 전자 장치의 프로세서로 전달하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 점멸 주파수보다 고속의 프레임 레이트를 구현하도록 구성된 이미지 센서에서 점멸에 관한 프로필을 생성함으로써, 점멸을 정확하게 인식하여 결과적으로 줄무늬 현상의 표출을 방지할 수 있도록 된 전자 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
도 4a 내지 도 4f는 롤링 셔터 방식의 이미지 센서를 갖는 전자 장치에 있어서 줄무늬 현상의 발생 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 이미지 센서의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 이미지 센서에서 프로세서로 전달되는 이미지 데이터의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 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 구성된(또는 설정된) 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(예: CPU 또는 application processor(AP))를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰, 태블릿 PC, 이동 전화기, 영상 전화기, 전자책 리더기, 데스크탑 PC, 랩탑 PC, 넷북 컴퓨터, 워크스테이션, 서버, PDA, PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드 또는 문신), 또는 생체 이식형 회로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에서, 전자 장치는, 예를 들면, 텔레비전, DVD(digital video disk) 플레이어, 오디오, 냉장고, 에어컨, 청소기, 오븐, 전자레인지, 세탁기, 공기 청정기, 셋톱 박스, 홈 오토매이션 컨트롤 패널, 보안 컨트롤 패널, 미디어 박스(예: 삼성 HomeSyncTM, 애플TVTM, 또는 구글 TVTM), 게임 콘솔(예: XboxTM, PlayStationTM), 전자 사전, 전자 키, 캠코더, 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 장치, 위성 항법 시스템(GNSS(global navigation satellite system)), EDR(event data recorder), FDR(flight data recorder), 자동차 인포테인먼트 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, 드론(drone), 금융 기관의 ATM, 상점의 POS(point of sales), 또는 사물 인터넷 장치 (예: 전구, 각종 센서, 스프링클러 장치, 화재 경보기, 온도조절기, 가로등, 토스터, 운동기구, 온수탱크, 히터, 보일러 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 전자 장치는 가구, 건물/구조물 또는 자동차의 일부, 전자 보드(electronic board), 전자 사인 수신 장치(electronic signature receiving device), 프로젝터, 또는 각종 계측 기기(예: 수도, 전기, 가스, 또는 전파 계측 기기 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다. 버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)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(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(141), 미들웨어(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템으로 지칭될 수 있다. 커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 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 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다. API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일 제어, 창 제어, 영상 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(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)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 (MEMS) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/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(101)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.
무선 통신은, 예를 들면, LTE, LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(Wireless Broadband), 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), 블루투스, 블루투스 저전력(BLE), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(Magnetic Secure Transmission), 라디오 프리퀀시(RF), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한실시예에 따르면, 무선 통신은 GNSS를 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(Global Positioning System), Glonass(Global Navigation Satellite System), Beidou Navigation Satellite System(이하 “Beidou”) 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크, 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제 1 및 제 2 외부 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 다른 하나 또는 복수의 전자 장치(예: 전자 장치(102,104), 또는 서버(106)에서 실행될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)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(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)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 2는 다양한 실시예에 따른 전자 장치(201)의 블록도이다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(210), 통신 모듈(220), (가입자 식별 모듈(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. 프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip) 로 구현될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 신호 프로세서를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210) 는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
통신 모듈(220)(예: 통신 인터페이스(170))와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF 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. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 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)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다. 가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 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(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브 (SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)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), 컬러(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(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG) 센서, 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 실시예에서는, 전자 장치(201)는 프로세서(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(252), (디지털) 펜 센서(254), 키(256), 또는 초음파 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 쉬트를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(예: 마이크(288))를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(260)(예: 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 프로젝터(266), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 패널(262)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 패널(262)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서)를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(252)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(252)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 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(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(272), USB(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(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(145)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, 한 실시예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 처리 프로세서(image processing processor(ISP)), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 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 및/또는 태양 전지를 포함할 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(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, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다. 본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(예: 전자 장치(201))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다. 한 실시예에 따르면, 프로그램 모듈(310)(예: 프로그램(140))은 전자 장치(예: 전자 장치(101))에 관련된 자원을 제어하는 운영 체제 및/또는 운영 체제 상에서 구동되는 다양한 어플리케이션(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 운영 체제는, 예를 들면, AndroidTM, iOSTM, WindowsTM, SymbianTM, TizenTM, 또는 BadaTM를 포함할 수 있다. 도 3을 참조하면, 프로그램 모듈(310)은 커널(320)(예: 커널(141)), 미들웨어(330)(예: 미들웨어(143)), (API(360)(예: API(145)), 및/또는 어플리케이션(370)(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(320)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(321) 및/또는 디바이스 드라이버(323)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(321)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(321)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(323)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, 어플리케이션(370)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(370)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(360)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(370)으로 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330) 는 런타임 라이브러리(335), 어플리케이션 매니저(341), 윈도우 매니저(342), 멀티미디어 매니저(343), 리소스 매니저(344), 파워 매니저(345), 데이터베이스 매니저(346), 패키지 매니저(347), 커넥티비티 매니저(348), 노티피케이션 매니저(349), 로케이션 매니저(350), 그래픽 매니저(351), 또는 시큐리티 매니저(352) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(335)는, 예를 들면, 어플리케이션(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 함수 처리를 수행할 수 있다. 어플리케이션 매니저(341)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(342)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(343)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(344)는 어플리케이션(370)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(345)는, 예를 들면, 배터리의 용량 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파워 매니저(345)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(346)는, 예를 들면, 어플리케이션(370)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(347)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다.
커넥티비티 매니저(348)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(349)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(350)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(351)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 보안 매니저(352)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 전자 장치의 음성 또는 영상 통화 기능을 관리하기 위한 통화(telephony) 매니저 또는 전술된 구성요소들의 기능들의 조합을 형성할 수 있는 하는 미들웨어 모듈을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 미들웨어(330)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(330)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다. API(360)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, 타이젠의 경우, 플랫폼 별로 두 개 이상의 API 셋을 제공할 수 있다.
어플리케이션(370)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), 와치(384), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 전자 장치와 외부 전자 장치 사이의 정보 교환을 지원할 수 있는 정보 교환 어플리케이션을 포함할 수 있다. 정보 교환 어플리케이션은, 예를 들면, 외부 전자 장치에 특정 정보를 전달하기 위한 노티피케이션 릴레이 어플리케이션, 또는 외부 전자 장치를 관리하기 위한 장치 관리 어플리케이션을 포함할 수 있다. 예를 들면, 알림 전달 어플리케이션은 전자 장치의 다른 어플리케이션에서 발생된 알림 정보를 외부 전자 장치로 전달하거나, 또는 외부 전자 장치로부터 알림 정보를 수신하여 사용자에게 제공할 수 있다. 장치 관리 어플리케이션은, 예를 들면, 전자 장치와 통신하는 외부 전자 장치의 기능(예: 외부 전자 장치 자체(또는, 일부 구성 부품)의 턴-온/턴-오프 또는 디스플레이의 밝기(또는, 해상도) 조절), 또는 외부 전자 장치에서 동작하는 어플리케이션을 설치, 삭제, 또는 갱신할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 어플리케이션(370)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(310)의 적어도 일부는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어(예: 프로세서(210)), 또는 이들 중 적어도 둘 이상의 조합으로 구현(예: 실행)될 수 있으며, 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 모듈, 프로그램, 루틴, 명령어 세트 또는 프로세스를 포함할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예:메모리(130))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체 (예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
도 4는 롤링 셔터 방식의 이미지 센서를 갖는 전자 장치에 있어서 줄무늬 현상의 발생 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 이미지 센서(예: 카메라 모듈(291))에서 픽셀 어레이는 다수의 행들(Row 1 ~ Row n)로 구성될 수 있다. 상단 행(Row 1)에서 시작하여 하단 행(Row n)까지 위에서 아래로 순차적으로 빛에 노출되고, 각 행의 픽셀 데이터가 순차적으로 판독(readout)될 수 있다. 연속된 두 행간의 노출 사이의 지연(delay)은 하나의 행의 판독 시간과 동일할 수 있다. 따라서, 프레임 판독 시간은 행 판독 시간을 전체 행의 수와 곱한 값이 될 수 있다. 이미지 센서는 행 별로 판독된 픽셀 데이터를 조합(integration)하여 하나의 프레임을 생성할 수 있다. 한편, 프레임의 노광 시작 시점과 그 다음 프레임의 노광 시작 시점 간의 시간은 프레임 간격(frame interval)으로 정의될 수 있다. 이러한 프레임 간격은 행 별로 동일할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 조명은 교류 전원의 주파수의 2배의 주파수로 점멸할 수 있다. 이러한 조명 하에서, 각 행의 노광 시간(light exposure time)이 점멸 시간의 N배(여기서, N은 자연수)로 설정된 경우, 영상에서 줄무늬 현상이 표출되지 않을 수 있다. 예컨대, 도 4b에 도시된 바와 같이, 각 행의 노광 시간(410)이 점멸 시간(420; 예: 교류 전원의 주파수가 50Hz인 경우 1/100초)과 동일하면, 각 행의 수광 량이 서로 동일할 수 있고, 이에 따라 영상에서 줄무늬 현상이 표출되지 않을 수 있다. 도시된 바와 달리, 각 행의 노광 시간이 점멸 시간의 N배가 아니면, 각 행의 수광 량이 서로 다를 수 있고, 이에 따라 영상에서 줄무늬 현상이 나타날 수 있다.
도 4c를 참조하면, 노광 시간(415)이 점멸 시간(420)의 두 배이면, 영상에서 줄무늬 현상이 표출되지 않을 수 있다. 하지만, 노광 시간이 점멸 시간의 N배가 아니면, 영상에서 줄무늬 현상이 표출될 수 있다. 아래에서 줄무늬 현상이 표출될 수 있는 예시들을 설명한다.
도 4d를 참조하면, 프레임 판독 시간(430)은 점멸 시간(420; 1/100초)보다 긴 1/30초일 수 있다. 따라서, 여러 번의 점멸을 나타내는 정보가 하나의 프레임에 포함될 수 있고, 줄무늬 현상의 발생 여부가 하나의 프레임으로부터 인식될 수 있다.
도 4e를 참조하면, 프레임 판독 시간(440)은 점멸 시간(420; 1/100초)보다 긴 1/60초일 수 있다. 도 4d와 달리, 하나의 점멸만을 나타내는 정보가 하나의 프레임에 포함되기 때문에, 도 4d의 경우 보다는, 상대적으로 줄무늬 현상의 발생 여부의 인식이 어려울 수 있다. 따라서, 줄무늬 현상의 발생 여부의 인식을 위해 서로 연속된 여러 개의 프레임이 이용될 수 있다.
도 4f를 참조하면, 프레임 판독 시간(450)은 점멸 시간(420; 1/100초)보다 짧은 예컨대, 1/180초일 수 있다. 따라서, 하나의 프레임에 점멸을 나타내는 정보가 포함되지 아니하고 이에 따라, 하나의 프레임을 이용한 줄무늬 현상의 발생 여부의 인식이 아니 될 수도 있다. 따라서, 줄무늬 현상의 인식을 위해 서로 연속된 여러 개의 프레임이 이용될 수 있다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 이미지 센서의 블록도이다. 한 실시예에 따르면, 이미지 센서(500)는 전자 장치(201)에 구비된 카메라 모듈(291)의 구성 요소일 수 있으며, 이미지 데이터를 생성하여 프로세서(540)(예: ISP또는 AP)로 전달할 수 있다.
도 5를 참조하면, 이미지 센서(500)는 아날로그 블록(510), 디지털 컨트롤 블록(520) 및 통신 인터페이스(530)를 포함할 수 있다.
아날로그 블록(510)은 렌즈를 통해 수광된 빛을 전기 신호로 변환하여 디지털 컨트롤 블록(520)으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 아날로그 블록(510)은 드라이버(driver; 511), 픽셀 어레이(512) 및 리드아웃 회로(readout circuit; 513)를 포함할 수 있다.
드라이버(511)는 제어 신호(예: 선택 신호, 리셋 신호 및 전송 신호)를 픽셀 어레이(512)로 출력할 수 있다.
픽셀 어레이(512)는 2차원으로 배열된 복수의 픽셀들(P(i, j); 여기서, i 및 j는 픽셀의 위치를 나타내는 것으로써, i는 행 번호이고, j는 열 번호임)을 포함할 수 있다. 예컨대, 픽셀들은 각각, 광전 변환 소자(photoelectric transformation element)(또는 광 감지 소자; position sensitive detector(PSD))와 복수의 트랜지스터들(예: 리셋 트랜지스터, 전송 트랜지스터, 선택 트랜지스터, 드라이버 트랜지스터)을 포함할 수 있다. 또한, 픽셀 어레이(512)는 복수의 컬럼 라인(column line)들을 포함할 수 있다. 컬럼 라인들(Lj)은 각각, 열 방향으로 배열된 픽셀들과 전기적으로 연결될 수 있다. 픽셀 어레이(512)에서 i번째 행의 픽셀들은 드라이버(511)로부터 제어 신호를 수신하고, 이에 의해 광전 변환(광 신호를 전기 신호로 변환)을 수행하여 전기적인 신호를 리드아웃 회로(513)으로 출력할 수 있다.
예를 들어, 리셋 트랜지스터는 리셋 신호(reset signal(RS))에 응답하여, 해당 픽셀의 플로팅 확산(floating diffusion(FD)) 영역을 리셋(reset)할 수 있다. 전송 트랜지스터는 전송 신호에 응답하여, 광전 변환 소자에 축적된 전하를 플로팅 확산 영역으로 전송할 수 있다. 드라이브 트랜지스터는 플로팅 확산 영역에 축적된 전하의 전기적인 포텐셜(potential)을 증폭할 수 있다. 선택 트랜지스터는, 선택 신호에 응답하여, 드라이브 트랜지스터에 의해 증폭된 전기적인 포텐셜을 컬럼 라인으로 출력할 수 있다.
리드아웃 회로(513)는 컬럼 라인들을 순차적으로 하나씩 선택하고, 선택된 컬럼 라인으로부터 전기 신호(전기적인 포텐셜)를 수신하여 디지털 컨트롤 블록(520)으로 출력할 수 있다. 여기서, 리드아웃 회로(513)의 프레임 레이트(예: fps(frame per second))는 점멸 주파수보다 빠를 수 있다. 다시 말해, 리드아웃 회로(513)가 모든 픽셀들로부터 전기 신호를 읽어 들이는데 소요되는 일명, 프레임 판독 시간(frame readout time)이 한 주기의 점멸 시간보다 짧을 수 있다.
리드아웃 회로(513)은 선택된 컬럼 라인으로부터 수신된 전기 신호를 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 아날로그-디지털 컨버터(513a; ADC)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 아날로그-디지털 컨버터(513a)는 디지털 컨트롤 블록(520)에 포함되거나 또는 별도의 구성요소로 포함될 수도 있다.
디지털 컨트롤 블록(520)은 리드아웃 회로(513)로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성할 수 있다. 또한, 디지털 컨트롤 블록(520)은 다수의 프레임들의 프로필(profile; 예: 프레임들 간의 휘도 차이 또는 하나의 프레임에서 행 별 휘도 차이)을 생성할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디지털 컨트롤 블록(520)은 프레임과 프로필을 통신 인터페이스(530)를 통해 프로세서(540)로 출력할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 디지털 컨트롤 블록(520)은 프로필을 분석하여 줄무늬 현상의 발생 여부를 결정할 수 있고, 줄무늬 현상이 발생되는 것으로 결정되면, 프로필의 분석 결과와 프레임을 프로세서(540)로 출력할 수도 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 디지털 컨트롤 블록(520)은 분석 결과(예: 점멸 시간)를 이용하여, 줄무늬 현상의 표출을 방지하기 위해, 프레임을 보정하고, 보정된 프레임을 프로세서(540)로 출력할 수도 있다.
디지털 컨트롤 블록(520)은 아날로그 블록(510), 아날로그-디지털 컨버터(513a; ADC) 및 메모리(521)를 제어하도록 구성된 컨트롤러(522)를 더 포함할 수 있다. 컨트롤러(522)는 드라이버(511)의 동작(예: 리셋 동작(예: 픽셀들 중 i번째 열의 픽셀들에 리셋 신호를 출력하는 동작), 전송 동작(예: i번째 열의 픽셀들에 전송 신호를 출력하는 동작) 및 로우(row) 라인 선택 동작(예: i번째 열의 픽셀들에 선택 신호를 출력하는 동작))을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(522)는 리드아웃 회로(513)의 컬럼 라인 선택 동작(예: j번째 컬럼 라인을 인에이블(enable)시키고, 나머지 컬럼 라인들을 디스에이블(disable)시키는 동작)을 제어할 수 있다.
컨트롤러(522)는 리드아웃 회로(513)로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고, 이를 메모리(521)에 저장할 수 있다. 또한, 컨트롤러(522)는 다수의 프레임들을 이용하여, 프로필(profile)을 생성할 수 있다. 또한, 컨트롤러(522)는 프로필을 분석할 수도 있다. 또한, 컨트롤러(522)는 분석 결과(예: 점멸 시간)과 프로필(예: 행 별 휘도 차이)를 이용하여 프레임을, 줄무늬 현상이 표출되지 아니하게, 보정할 수도 있다. 또한, 컨트롤러(522)는 분석 결과와 프로필을 이용하여, 줄무늬 현상이 표출되지 아니하게, 아날로그 블록(510)을 제어할 수도 있다.
컨트롤러(522)는 메모리(521)에 저장된 프레임을, 프로필 또는 분석 결과와 함께, 통신 인터페이스(530)를 통해 프로세서(540)로 출력할 수 있다. 대안적으로, 컨트롤러(522)는 보정된 프레임을 통신 인터페이스(530)를 통해 프로세서(540)로 출력할 수도 있다.
상기의 일련의 동작들(예: 리셋 동작, 전송 동작, 로우 라인 선택 동작, 프레임 생성 동작 및 출력 동작을 포함)은 ‘스트리밍 동작(바꾸어 말해, 스트리밍 모드)’으로 지칭될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 스트리밍 동작은 메모리(521)에 저장된 설정 정보에 기초하여 수행될 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(522)은 통신 인터페이스(530)를 통해 프로세서(540)로부터 수신된 “스트리밍 명령”에 응답하여, 메모리(521)에 저장된 설정 정보에 기초하여 스트리밍 동작을 제어할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 스트리밍이 필요 없는 경우에, 이미지 센서(500)는 대기 모드로 운영될 수 있다. 예를 들어, 메모리(521)가 휘발성 메모리인 경우, 대기 모드인 동안 메모리(521)에는 설정 정보가 지워지지 않도록 예컨대, 전력 관리 모듈(295)를 통해 배터리(296)의 전력이 공급되고, 다른 구성 요소들(예: 아날로그 블록(510) 및 컨트롤러(522))에는 배터리(296)의 전력 공급이 중단될 수 있다.
메모리(521)는 통신 인터페이스(530)를 통해 프로세서(540)로부터 스트리밍 동작을 위한 설정 정보를 수신하고, 이를 저장할 수 있다. 메모리(521)에 저장되는 설정 정보는, 카메라 구동을 위한 파라미터(예: 노광 시간, 프레임 간격, 프레임 판독 시간, 프레임 레이트, 화이트밸런스, 셔터스피드, 또는 ISO 등)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(521)에 저장되는 설정 정보는, 지정된 촬영 모드(예: 동영상 모드, 스틸 촬영 모드, 파노라마 모드, 또는 장면 모드 등)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, 이미지 센서(500)는, 대기 모드에서 카메라 구동을 위한 파라미터 또는 촬영 모드와 관련된 정보를 유지하고 있는 중에 이미지 센서(500)가 대기 모드에서 스트리밍 모드로 변경되면, 상기 정보를 이용하여 프레임을 생성할 수 있다.
통신 인터페이스(530)은 적어도 하나의 데이터 라인을 통해 디지털 컨트롤 블록(520)을 프로세서(540)에 연결하고, 프로세서(540)의 명령을 디지털 컨트롤 블록(520)으로 전달할 수 있다.
통신 인터페이스(530)는, 프로세서(540) 또는 컨트롤러(522)의 제어에 따라 메모리(230)에 저장된 설정 정보를 메모리(521)로 전달하는 인터페이스일 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(530)은 이미지 센서(500)의 운영 모드를 스트리밍 모드 또는 대기 모드로 설정하기 위한 명령을 프로세서(120)로부터 수신하여 디지털 컨트롤 블록(520)으로 전달할 수 있다.
통신 인터페이스(530)는 디지털 컨트롤 블록(520)에서 생성된 프레임 또는 보정된 프레임을 프로세서(540)으로 출력할 수 있다. 또한, 통신 인터페이스(530)는 디지털 컨트롤 블록(520)에서 생성된 프로필 또는 이를 이용한 분석 결과를 프로세서(540)로 출력할 수 있다. 통신 인터페이스(530)는 직렬 통신 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 디지털 컨트롤 블록(520)과 프로세서(540) 간의 직렬 통신은 MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 통신 방식을 지원할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따른, 이미지 센서에서 프로세서로 전달되는 이미지 데이터의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이미지 센서가 점멸 주파수(일반적으로, 100Hz 또는 120Hz)보다 고속의 프레임 레이트(1/(frame readout time))를 구현할 경우, 그리고 프레임 레이트가 “통신 인터페이스(530)에서 프로세서(540)로의 데이터 출력 속도”보다 빠른 경우, 프로세서로 전달되는 이미지 데이터는 도 6에 도시된 구조일 수 있다.
컨트롤러(522)는 리드아웃 회로(513)로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 FRn(n번째 생성된 프레임)을 생성할 수 있다. 또한, 컨트롤러(522)는 Pn-1(n-1 번째 생성된 프로필)을 생성할 수 있다. 여기서, Pn-1은 FRn과 FRn-1 간의 Row별 휘도 차이를 나타내는 값을 포함할 수 있다. 옵션적으로 휘도 차이가 아니라 FRn 자체의 값이 될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(522)는 FR n-1와 FRn의 각각의 휘도 평균 값을 계산한 다음, 이들의 차이를, Pn-1로서, 계산할 수 있다.
도 6(a)를 참조하면, 이미지 데이터는 FRn과, 구조적으로 FRn의 뒤에 위치하는 프로필 세트(Pn-k ~ Pn-1)를 포함할 수 있다. 또한, 이미지 데이터의 임베디드 풋터(embedded footer)에는 “프로세서가 FRn 및 프로필 세트(Pn-k ~ Pn-1)를 각각 식별할 수 있도록 한 정보”를 포함할 수 있다. 여기서, 'k'는 프레임 레이트에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 프레임 레이트가 120fps이고 “통신 인터페이스(530)에서 프로세서(540)로의 데이터 출력 속도”는 30fps인 경우, 프레임 레이트/데이터 출력 속도(120/30)의 두 배인 '8'이 k로 결정될 수 있다. 대안적으로, k는 4(120/30)로 결정될 수도 있고, 사용자에 의해 설정된 값일 수도 있다. 이에 따라, 프로세서(540)로 전달되는 이미지 데이터는 FR9와 프로필 세트(P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8)을 포함하며, 그 다음 전달되는 이미지 데이터는 FR10과 프로필 세트(P2, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8, P9)를 포함할 수 있다.
도 6(b)를 참조하면, 이미지 데이터는 FRn과, 구조적으로 FRn의 앞에 위치하는 프로필 세트(Pn-k ~ Pn-1)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로필 세트(Pn-k ~ Pn-1)는 이미지 데이터의 임베디드 헤드(Embedded header)에 포함될 수 있다.
도 6(c)를 참조하면, FRn과 프로필 세트((Pn-k ~ Pn-1)는 각각, 다른 통신 채널을 통해 프로세서(540)로 전달될 수 있다. 예컨대, FRn은 제 1 채널을 통해 프로세서(540)로 전달될 수 있고, 프로필 세트((Pn-k ~ Pn-1)는 제 2 채널을 통해 프로세서(540)로 전달될 수 있다. 여기서, 채널은 식별 정보를 의미할 수 있다. 예컨대, FRn은 그것을 의미하는 식별 정보(제 1 채널)와 함께 프로세서(540)로 전달될 수 있다. 또한, 프로필 세트는 그것을 의미하는 식별 정보(제 2 채널)과 함께 프로세서(540)로 전달될 수 있다. 이미지 데이터와 프로필 세트는 출력 시 별도의 채널로 전송될 수도 있고, 하나의 채널에서 구분자(Data Type)으로 구분될 수 있다.
컨트롤러(522)는 프로필 세트(Pn-k ~ Pn-1)를 분석하고, 그 분석 결과 FK를 생성할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(522)는, 프로필 세트(Pn-k ~ Pn-1)의 프로필들이 일정하게 반복되는 패턴을 갖는 경우(예: (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8) == (1, 1, -1, -1, 1, 1, -1, -1)), 조명이 점멸을 반복하고 있는 것으로 인식할 수 있다. 또한, 컨트롤러(522)는, 상기 패턴 정보를 이용하여, 점멸 시간을 계산할 수 있다.
컨트롤러(522)는 노광 시간을 메모리(521)에서 확인하고, 점멸 시간을 노광 시간과 비교하여 줄무늬 현상의 표출 여부를 결정할 수 있다. 대안적으로, 컨트롤러(522)는, 프레임 간격을 메모리(521)에서 확인하고, 점멸 시간을 프레임 간격과 비교하여 줄무늬 현상의 표출 여부를 결정할 수도 있다.
컨트롤러(522)는, 노광 시간이 점멸 시간의 N 배이거나 또는 프레임 간격이 점멸 시간의 N/2 배인 경우, 프레임이 표시될 때, 줄무늬 현상이 표출되지 않을 것으로 결정(바꾸어 말해, 예측)할 수 있다. 노광 시간이 점멸 시간의 N 배가 아니거나 또는 프레임 간격이 점멸 시간의 N/2 배가 아니면, 줄무늬 현상이 표출될 것으로 결정(예측)할 수 있다. 이상으로, FK는 점멸 여부를 나타내는 정보, 점멸 주파수(또는 점멸 시간), 및 줄무늬 현상의 표출 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 한편, 프로필 세트(Pn-k ~ Pn-1)의 분석 및 그 결과 FK의 생성은, 컨트롤러(522)로부터 프로필 세트(Pn-k ~ Pn-1)를 수신한 프로세서(540)가 수행할 수도 있다.
도 6(d)를 참조하면, FRn과 FK는 각각, 컨트롤러(522)에서 생성되어 다른 통신 채널을 통해 프로세서(540)로 전달될 수 있다. 예를 들어, FRn은 제 1 채널을 통해 프로세서(540)로 전달될 수 있고, FK는 제 2 채널을 통해 프로세서(540)로 전달될 수 있다. FRn 다음에 생성된 프레임들도 제 1 채널을 통해 프로세서(540)로 전달될 수 있다. 도 6(e)를 참조하면, 컨트롤러(522)는 FK를 이용하여, 줄무늬 현상의 표출을 방지하기 위해, FRn을 보정할 수 있다. 컨트롤러(522)는 통신 인터페이스(530)를 통해, 보정된 FRn을 프로세서(540)로 출력할 수 있다. 한편, FRn의 보정은, 컨트롤러(522)로부터 프로필 세트(Pn-k ~ Pn-1) 또는 FK를 수신한 프로세서(540)가 수행할 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 컨트롤러(522)는, 줄무늬 현상이 표출될 것으로 결정(예측)되면, 노광 시간이 점멸 시간의 N배가 되게 또는 프레임 간격이 점멸 시간의 N/2배가 되게, 프레임 레이트를 변경하도록 행 드라이버(511)와 리드 아웃 회로(513)을 제어할 수 있다. 한편, 프레임 레이트의 변경을 위한 제어는, 컨트롤러(522)로부터 수신된 프로필 세트(Pn-k ~ Pn-1) 또는 FK를 이용하여 줄무늬 현상이 표출될 것으로 결정(예측)한 프로세서(540)에 의해 수행될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
동작 710에서 이미지 센서(500)의 컨트롤러(522)는 리드 아웃 회로(513)로부터 픽셀 어레이(512)의 행 별로 순차적으로 수집되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고, 이를 메모리(521)에 저장할 수 있다.
동작 720에서 컨트롤러(522)는 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성되어 메모리(521)에 저장되어 있던 또 하나의 프레임을 이용하여 프로필을 생성하고, 이를 메모리(521)에 저장할 수 있다.
동작 730에서 컨트롤러(522)는 메모리(521)에서 프로필 세트를 획득하고, 상기 생성된 프레임과 상기 획득된 프로필 세트를 통신 인터페이스(530)를 통해 프로세서(540)로 전달할 수 있다. 여기서, 프로세서(540)로 전달되는 이미지 데이터의 구조는 도 6의 (a), (b) 또는 (c)에 도시된 바와 같을 수 있다. 프로세서(540)는 프로필 세트를 분석하고, 그 분석 결과를 이용하여 프레임을 보정하고, 보정된 프레임을 표시할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 동작 710 내지 730은 모드 전환(예: 스트리밍 모드에서 대기 모드로)되기 전까지 반복될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 프로필 세트의 생성 및 전달은 한 번 또는 기 정해진 수만큼 여러 번 수행되는 것으로 끝날 수도 있다. 즉, 프로필 세트가 프로세서(540)로 전달된 후, 동작 720은 생략될 수 있으며, 프레임만 프로세서(540)로 전달될 수 있다. 프레임의 전달은, 모드 전환(예: 스트리밍 모드에서 대기 모드로)되기 전까지, 계속될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
동작 810에서 이미지 센서(500)의 컨트롤러(522)는 리드 아웃 회로(513)로부터 픽셀 어레이(512)의 행 별로 순차적으로 수집되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고, 이를 메모리(521)에 저장할 수 있다.
동작 820에서 컨트롤러(522)는 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성되어 메모리(521)에 저장되어 있던 또 하나의 프레임을 이용하여 프로필을 생성하고, 이를 메모리(521)에 저장할 수 있다.
동작 830에서 컨트롤러(522)는 메모리(521)에 누적된 프로필 세트를 분석할 수 있다. 분석 결과는 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 예를 들어, 점멸 여부를 나타내는 정보, 점멸 주파수(또는 점멸 시간), 및 줄무늬 현상의 표출 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
동작 840에서 컨트롤러(522)는 상기 생성된 프레임과 분석 결과를 통신 인터페이스(530)를 통해 프로세서(540)로 전달할 수 있다. 여기서, 프로세서(540)로 전달되는 이미지 데이터의 구조는 도 6의 (d)에 도시된 바와 같을 수 있다. 프로세서(540)는 분석 결과를 이용하여 프레임을 보정하고, 보정된 프레임을 표시할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 동작 810 내지 740은 모드 전환(예: 스트리밍 모드에서 대기 모드로)되기 전까지 반복될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 점멸 정보의 생성 및 전달은 한 번 또는 기 정해진 수만큼 여러 번 수행되는 것으로 끝날 수 있다. 즉, 분석 결과가 프로세서(540)로 전달된 후, 동작 820 및 830은 생략될 수 있고, 프레임만 프로세서(540)로 전달될 수 있다. 프레임의 전달은, 모드 전환(예: 스트리밍 모드에서 대기 모드로)되기 전까지, 계속될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 이미지 센서의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
동작 910에서 이미지 센서(500)의 컨트롤러(522)는 리드 아웃 회로(513)로부터 픽셀 어레이(512)의 행 별로 순차적으로 수집되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고, 이를 메모리(521)에 저장할 수 있다.
동작 920에서 컨트롤러(522)는 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성되어 메모리(521)에 저장되어 있던 또 하나의 프레임을 이용하여 프로필을 생성하고, 이를 메모리(521)에 저장할 수 있다.
동작 930에서 컨트롤러(522)는 메모리(521)에 누적된 프로필 세트를 분석할 수 있다. 분석 결과는 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 예를 들어, 점멸 여부를 나타내는 정보, 점멸 주파수(또는 점멸 시간), 및 줄무늬 현상의 표출 여부를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.
동작 940에서 컨트롤러(522)는 점멸 정보를 이용하여 상기 생성된 프레임을 보정할 수 있다.
동작 950에서 컨트롤러(522)는 보정된 프레임을 통신 인터페이스(530)를 통해 프로세서(540)로 전달할 수 있다. 여기서, 프로세서(540)로 전달되는 이미지 데이터의 구조는 도 6의 (e)에 도시된 바와 같을 수 있다.
한 실시예에 따르면, 보정된 프레임의 전달은, 모드 전환(예: 스트리밍 모드에서 대기 모드로)되기 전까지, 계속될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 렌즈, 상기 렌즈를 통해 수집된 빛을 전기 신호로 변환하여 출력하는 픽셀 어레이와, 상기 픽셀 어레이의 행 별로 순차적으로 수신된 전기 신호를 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로와, 메모리와, 상기 픽셀 어레이, 상기 리드 아웃 회로 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러를 포함한 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 리드 아웃 회로로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고, 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 상기 수집된 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에서 다수 프레임에 해당하는프로필을 포함하는 프로필 세트를 획득하고, 상기 생성된 프레임과 상기 획득된 프로필 세트를 상기 프로세서로 전달할 수 있다.
상기 프로필은 프레임들 간의 휘도 차이를 나타내는 값 또는 하나의 프레임에서 각 행들 간의 휘도 차이를 나타내는 값을 포함할 수 있다.
상기 프로세서로 전달되는 프로필 개수는, 상기 리드 아웃 회로의 속도(프레임 레이트)와 상기 프로세서로의 데이터 출력 속도에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 프로세서로 전달되는 이미지 데이터는 상기 생성된 프레임과 구조적으로 상기 생성된 프레임의 뒤 또는 앞에 위치하는 상기 획득된 프로필 세트를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 생성된 프레임과 이를 의미하는 식별 정보를 함께 상기 프로세서로 전달하고, 상기 획득된 프로필 세트와 이를 의미하는 식별 정보와 함께 상기 프로세서로 전달할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 컨트롤러로부터 수신된 프로필 세트를 분석하여, 표시될 영상에서 줄무늬 현상이 표출되는지 여부를 결정하고, 상기 줄무늬 현상이 표출될 것으로 결정된 경우, 상기 컨트롤러로부터 수신된 프레임을 보정하여 표시할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 컨트롤러로부터 수신된 프로필 세트를 분석하여, 점멸 시간을 계산할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 컨트롤러로부터 수신된 프로필 세트의 프로필들이 일정하게 반복되는 패턴을 갖는 것을 인식하고, 상기 인식된 패턴 정보를 이용하여 상기 점멸 시간을 계산할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 컨트롤러로부터 수신된 프로필 세트를 분석하여, 표시될 영상에서 줄무늬 현상이 표출되는지 여부를 결정하고, 상기 줄무늬 현상이 표출될 것으로 결정된 경우, 상기 픽셀 어레이에서 하나의 행의 노광 시간 또는 상기 리드 아웃 회로의 프레임 레이트를 변경하도록 상기 이미지 센서를 제어할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 렌즈, 상기 렌즈를 통해 수집된 빛을 전기 신호로 변환하여 출력하는 픽셀 어레이와, 상기 픽셀 어레이의 행 별로 순차적으로 수신된 전기 신호를 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로와, 메모리와, 상기 픽셀 어레이, 상기 리드 아웃 회로 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러를 포함한 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 리드 아웃 회로로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고, 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 상기 수집된 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 누적된 다수의 프로필을 분석하고, 상기 생성된 프레임과 상기 분석 결과를 상기 프로세서로 전달할 수 있다. 상기 분석 결과는 점멸 시간을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 렌즈, 상기 렌즈를 통해 수집된 빛을 전기 신호로 변환하여 출력하는 픽셀 어레이와, 상기 픽셀 어레이의 행 별로 순차적으로 수신된 전기 신호를 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로와, 메모리와, 상기 픽셀 어레이, 상기 리드 아웃 회로 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러를 포함한 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 리드 아웃 회로로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고, 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 상기 수집된 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 누적된 다수의 프로필을 분석하여 점멸 정보를 생성하고, 상기 점멸 정보를 이용하여, 상기 생성된 프레임을 보정하거나, 상기 픽셀 어레이에서 하나의 행의 노광 시간을 조정하거나, 상기 리드 아웃 회로의 프레임 레이트를 조정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서 이미지 처리 방법은, 상기 전자 장치의 이미지 센서가, 순차적으로 수집된 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하는 과정; 상기 이미지 센서가, 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하는 과정; 및 상기 이미지 센서가, 상기 메모리에서 다수의 프로필을 포함하는 프로필 세트를 획득하고, 상기 생성된 프레임과 상기 획득된 프로필 세트를 상기 전자 장치의 프로세서로 전달하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 프로필을 생성하는 과정은, 프레임들 간의 휘도 차이를 계산하는 과정 또는 하나의 프레임에 있어서 각 행의 휘도 차이를 계산하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 프로필 세트를 획득하는 과정은, 상기 이미지 센서의 리드 아웃 회로의 프레임 레이트와 상기 프로세서로의 데이터 출력 속도에 기초하여, 획득할 프레임의 개수를 결정하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 이미지 처리 방법은, 상기 생성된 프레임과 구조적으로 상기 생성된 프레임의 뒤 또는 앞에 위치하는 상기 획득된 프로필 세트를 포함하는, 상기 프로세서에 전달할 이미지 데이터를 생성하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 이미지 처리 방법은, 상기 프로세서가, 상기 이미지 센서로부터 수신된 프로필 세트를 분석하여, 표시될 영상에서 줄무늬 현상이 표출되는지 여부를 결정하고, 상기 줄무늬 현상이 표출될 것으로 결정된 경우, 상기 이미지 센서로부터 수신된 프레임을 보정하여 표시하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 줄무늬 현상이 표출되는지 여부를 결정하는 과정은, 상기 이미지 센서로부터 수신된 프로필 세트를 분석하여, 점멸 시간을 계산하는 과정을 포함할 수 있다.
상기 점멸 시간을 계산하는 과정은, 상기 이미지 센서로부터 수신된 프로필 세트의 프로필들이 일정하게 반복되는 패턴을 갖는 것을 인식하고, 상기 인식된 패턴 정보를 이용하여 상기 점멸 시간을 계산하는 과정을 포함할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101: 전자 장치
120: 프로세서 130: 메모리
150: 입출력 인터페이스
160: 디스플레이 170: 통신 인터페이스

Claims (18)

  1. 전자 장치에 있어서,
    렌즈, 상기 렌즈를 통해 수집된 빛을 전기 신호로 변환하여 출력하는 픽셀 어레이와, 상기 픽셀 어레이의 행 별로 순차적으로 수신된 전기 신호를 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로와, 메모리와, 상기 픽셀 어레이, 상기 리드 아웃 회로 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러를 포함한 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 리드 아웃 회로로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고,
    상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 상기 수집된 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하고,
    상기 메모리에서 다수 프레임에 해당하는프로필을 포함하는 프로필 세트를 획득하고, 상기 생성된 프레임과 상기 획득된 프로필 세트를 상기 프로세서로 전달하는 것인,
    전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 프로필은 프레임들 간의 휘도 차이를 나타내는 값 또는 하나의 프레임에서 각 행들 간의 휘도 차이를 나타내는 값을 포함하는 것인,
    전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서로 전달되는 프로필 개수는, 상기 리드 아웃 회로의 속도(프레임 레이트)와 상기 프로세서로의 데이터 출력 속도에 기초하여 결정되는 것인,
    전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서로 전달되는 이미지 데이터는 상기 생성된 프레임과 구조적으로 상기 생성된 프레임의 뒤 또는 앞에 위치하는 상기 획득된 프로필 세트를 포함하는 것인,
    전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 생성된 프레임과 이를 의미하는 식별 정보를 함께 상기 프로세서로 전달하고, 상기 획득된 프로필 세트와 이를 의미하는 식별 정보와 함께 상기 프로세서로 전달하는 것인,
    전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 컨트롤러로부터 수신된 프로필 세트를 분석하여, 표시될 영상에서 줄무늬 현상이 표출되는지 여부를 결정하고, 상기 줄무늬 현상이 표출될 것으로 결정된 경우, 상기 컨트롤러로부터 수신된 프레임을 보정하여 표시하는 것인,
    전자 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 컨트롤러로부터 수신된 프로필 세트를 분석하여, 점멸 시간을 계산하는 것인
    전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 컨트롤러로부터 수신된 프로필 세트의 프로필들이 일정하게 반복되는 패턴을 갖는 것을 인식하고, 상기 인식된 패턴 정보를 이용하여 상기 점멸 시간을 계산하는 것인,
    전자 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 컨트롤러로부터 수신된 프로필 세트를 분석하여, 표시될 영상에서 줄무늬 현상이 표출되는지 여부를 결정하고, 상기 줄무늬 현상이 표출될 것으로 결정된 경우, 상기 픽셀 어레이에서 하나의 행의 노광 시간 또는 상기 리드 아웃 회로의 프레임 레이트를 변경하도록 상기 이미지 센서를 제어하는 것인,
    전자 장치.
  10. 전자 장치에 있어서,
    렌즈, 상기 렌즈를 통해 수집된 빛을 전기 신호로 변환하여 출력하는 픽셀 어레이와, 상기 픽셀 어레이의 행 별로 순차적으로 수신된 전기 신호를 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로와, 메모리와, 상기 픽셀 어레이, 상기 리드 아웃 회로 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러를 포함한 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 리드 아웃 회로로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고,
    상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 상기 수집된 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하고,
    상기 메모리에 누적된 다수의 프로필을 분석하고,
    상기 생성된 프레임과 상기 분석 결과를 상기 프로세서로 전달하는 것이고,
    상기 분석 결과는 점멸 시간을 포함하는 것인,
    전자 장치.
  11. 전자 장치에 있어서,
    렌즈, 상기 렌즈를 통해 수집된 빛을 전기 신호로 변환하여 출력하는 픽셀 어레이와, 상기 픽셀 어레이의 행 별로 순차적으로 수신된 전기 신호를 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 리드 아웃 회로와, 메모리와, 상기 픽셀 어레이, 상기 리드 아웃 회로 및 상기 메모리를 제어하는 컨트롤러를 포함한 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 프로세서를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 리드 아웃 회로로부터 순차적으로 수신되는 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하고,
    상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 상기 수집된 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하고,
    상기 메모리에 누적된 다수의 프로필을 분석하여 점멸 정보를 생성하고,
    상기 점멸 정보를 이용하여, 상기 생성된 프레임을 보정하거나, 상기 픽셀 어레이에서 하나의 행의 노광 시간을 조정하거나, 상기 리드 아웃 회로의 프레임 레이트를 조정하는 것인,
    전자 장치.
  12. 전자 장치에서 이미지 처리 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 이미지 센서가, 순차적으로 수집된 픽셀 데이터들을 조합하여 하나의 프레임을 생성하는 과정;
    상기 이미지 센서가, 상기 생성된 프레임과 그 전에 생성된 또 하나의 프레임을 이용하여, 빛의 점멸에 관한 프로필을 생성하고, 상기 생성된 프로필을 상기 메모리에 저장하는 과정; 및
    상기 이미지 센서가, 상기 메모리에서 다수의 프로필을 포함하는 프로필 세트를 획득하고, 상기 생성된 프레임과 상기 획득된 프로필 세트를 상기 전자 장치의 프로세서로 전달하는 과정을 포함하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 프로필을 생성하는 과정은, 프레임들 간의 휘도 차이를 계산하는 과정 또는 하나의 프레임에 있어서 각 행의 휘도 차이를 계산하는 과정을 포함하는 것인,
    방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 프로필 세트를 획득하는 과정은, 상기 이미지 센서의 리드 아웃 회로의 프레임 레이트와 상기 프로세서로의 데이터 출력 속도에 기초하여, 획득할 프레임의 개수를 결정하는 과정을 포함하는 것인,
    방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 생성된 프레임과 구조적으로 상기 생성된 프레임의 뒤 또는 앞에 위치하는 상기 획득된 프로필 세트를 포함하는, 상기 프로세서에 전달할 이미지 데이터를 생성하는 과정을 더 포함하는 것인,
    방법.
  16. 제 12 항에 있어서, 상기 프로세서가, 상기 이미지 센서로부터 수신된 프로필 세트를 분석하여, 표시될 영상에서 줄무늬 현상이 표출되는지 여부를 결정하고, 상기 줄무늬 현상이 표출될 것으로 결정된 경우, 상기 이미지 센서로부터 수신된 프레임을 보정하여 표시하는 과정을 더 포함하는 것인,
    방법.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 줄무늬 현상이 표출되는지 여부를 결정하는 과정은, 상기 이미지 센서로부터 수신된 프로필 세트를 분석하여, 점멸 시간을 계산하는 과정을 포함하는 것인,
    방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 점멸 시간을 계산하는 과정은, 상기 이미지 센서로부터 수신된 프로필 세트의 프로필들이 일정하게 반복되는 패턴을 갖는 것을 인식하고, 상기 인식된 패턴 정보를 이용하여 상기 점멸 시간을 계산하는 과정을 포함하는 것인,
    방법.
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