KR20180090695A - 복수의 이미지들간의 변화에 기반하여 동영상을 촬영하는 전자 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

복수의 이미지들간의 변화에 기반하여 동영상을 촬영하는 전자 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이미지를 촬영하는 센서 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서 및 하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 포함하는 제 1 복수의 이미지 프레임들을 제 1 프레임 레이트에 따라 획득하고, 상기 획득하는 동작은, 상기 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 일부의 이미지 프레임들을 이용하여 상기 제 1 프레임 레이트보다 낮은 제 2 프레임 레이트에 따라 동영상의 제 1 부분을 생성하는 동작을 포함하고, 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 밝기와 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 밝기 간의 밝기 차이에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하고, 상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제 1 프레임 레이트 또는 상기 제 1 프레임 레이트와 다른 제 3 프레임 레이트에 따라, 상기 이미지 센서를 통해 상기 외부 객체에 대응하는 제 2 복수의 이미지 프레임들을 획득하고, 및 상기 제 2 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 이용하여, 상기 동영상의 제 2 부분을 생성하도록 설정될 수 있다.

Description

복수의 이미지들간의 변화에 기반하여 동영상을 촬영하는 전자 장치 및 그 제어 방법{ELECTRONIC DEVICE FOR CAPTURING IMAGE BASED ON DIFFERENCE BETWEEN A PLURALITY OF IMAGES AND METHOD THEREOF}
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들은 이미지를 촬영하는 센서 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근 전자 장치에서 제공하는 다양한 서비스 및 부가 기능들은 점차 확대되고 있다. 이러한 전자 장치의 효용 가치를 높이고 사용자들의 다양한 욕구를 만족시키기 위해서 전자 장치에서 실행 가능한 다양한 애플리케이션들이 개발되고 있다.
이러한 애플리케이션들 중에는 카메라 기능이 있으며, 사용자는 전자 장치에 장착된 카메라를 이용하여 자기 자신을 촬영하거나 배경을 촬영할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치는 이미지 촬영을 위한 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 카메라 모듈은, 일반적으로 집광을 위한 렌즈, 수집된 빛을 전기적인 신호로 변환하는 포토 다이오드, 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하는 ADC(analog to digital converter)를 포함할 수 있다. 카메라 모듈이, 복수 개의 포토 다이오드로부터의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 과정을 리드-아웃(read out)이라 명명할 수 있다.
최근에는 카메라 모듈에 포함된 이미지 센서를 이용하여 고속 촬영을 수행하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 다만, 고속 촬영은 단시간에 획득되는 수많은 이미지 프레임들을 저장할 수 있는 메모리를 필요로 하기 때문에, 충분한 메모리를 탑재하기 힘든 휴대용 전자 장치를 통해서는 고속 촬영을 수행하는 것이 상당히 제한적이다. 이를 위해, 고속 촬영의 대상인 외부 객체의 움직임을 감지하고, 실제로 외부 객체의 움직임이 발생한 시점부터 고속 촬영을 수행하는 등의 방법이 이용될 수 있다.
한편, 카메라 모듈에 포함된 이미지 센서를 통해 획득된 적어도 하나의 이미지 프레임은, 전자 장치가 위치한 곳의 광원으로부터 발생한 노이즈를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치가 위치한 곳에 존재하는 광원이 짧은 주파수로 점멸하는 광원일 경우, 상기 광원에 의한 플리커(flicker)가 발생할 수 있다. 즉, 상기 광원이 짧은 주파수, 예컨대 60 Hz 로 점멸하는 광원일 경우, 광원이 가장 밝게 점등되는 시점에 획득된 이미지 프레임과 광원이 멸등되는 시점에 획득된 이미지 프레임은 밝기가 다를 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치의 프로세서는 이미지 센서를 통해 획득된 적어도 두 개의 이미지 프레임들을 비교함으로써, 이미지 프레임들에 포함된 외부 객체의 변화를 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 이미지 센서를 통해 획득된 두 개의 이미지 프레임들 각각의 밝기에 기반하여, 외부 객체의 변화를 감지할 수 있다. 그런데 플리커의 영향으로 이미지 센서를 통해 획득된 두 개의 이미지 프레임들의 밝기에 노이즈가 포함될 경우, 프로세서는 실제로는 외부 객체의 변화가 발생하지 않았음에도 불구하고 상기 노이즈에 기반하여 외부 객체의 변화가 발생하였다고 잘못 판단할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 일 실시 예에 따른 전자 장치는 이미지 센서를 통해 고속 촬영을 수행함에 있어, 플리커에 의한 노이즈를 줄이거나 제거할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서 및 하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 포함하는 제 1 복수의 이미지 프레임들을 제 1 프레임 레이트에 따라 획득하고, 상기 획득하는 동작은, 상기 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 일부의 이미지 프레임들을 이용하여 상기 제 1 프레임 레이트보다 낮은 제 2 프레임 레이트에 따라 동영상의 제 1 부분을 생성하는 동작을 포함하고, 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 밝기와 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 밝기 간의 밝기 차이에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하고, 상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제 1 프레임 레이트 또는 상기 제 1 프레임 레이트와 다른 제 3 프레임 레이트에 따라, 상기 이미지 센서를 통해 상기 외부 객체에 대응하는 제 2 복수의 이미지 프레임들을 획득하고, 및 상기 제 2 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 이용하여, 상기 동영상의 제 2 부분을 생성하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서 및 하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 획득하고, 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 이미지 특성과 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 이미지 특성 간의 제 1 차이에 적어도 기반하여, 상기 제 1 이미지 프레임 또는 상기 제 2 이미지 프레임에 대하여 이미지 보정을 수행하고, 및 상기 이미지 보정이 수행된 후의 상기 제 1 이미지 프레임과 상기 제 2 이미지 프레임 간의 제 2 차이가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 외부 객체에 대응하는 동영상을 생성하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서 및 하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 제 1 프레임 레이트에 따라 획득하고, 상기 획득하는 동작과 관련하여 상기 전자 장치의 주변의 플리커를 검출하고, 상기 플리커에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하고, 상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 제 2 프레임 레이트에 따라 상기 외부 객체에 대응하는 동영상을 생성하고, 및 상기 변화가 상기 지정된 조건을 만족하지 않는 경우, 제 1 프레임 레이트에 따라 상기 동영상을 생성하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치는 이미지 센서를 통해 고속 촬영을 수행함에 있어, 플리커에 의한 노이즈를 줄이거나 제거할 수 있다.
예를 들어, 일 실시 예에 따른 전자 장치는 전자 장치가 위치한 곳의 광원으로부터 발생되는 플리커를 검출하고, 검출된 플리커에 기초하여 이미지 프레임을 보정할 수 있다. 또한 전자 장치는 보정된 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체에 대한 변화를 판단하는 비교 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 일 실시 예에 따른 전자 장치는 전자 장치가 위치한 곳의 광원으로부터 발생되는 플리커를 검출하고, 검출된 플리커에 기초하여 비교의 대상이 되는 이미지 프레임들을 선택할 수 있다. 또한 전자 장치는 선택된 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체에 대한 변화를 판단하는 비교 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 일 실시 예에 따른 전자 장치는 전자 장치가 위치한 곳의 광원으로부터 발생되는 플리커가 검출될 경우, 플리커의 영향을 받지 않는 연산 방법을 이용하여 외부 객체에 대한 변화를 판단하는 비교 동작을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 도시한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이미지 센서의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이미지 센서를 통해 이미지 프레임을 획득하는 과정을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이미지 센서를 통해 획득된 이미지 프레임들을 도시한다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이미지 센서를 통해 획득된 이미지 프레임들 사이의 변화를 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 연산 회로를 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 플리커를 검출하고, 이미지 프레임을 보정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 적어도 하나의 이미지 프레임을 보정할 수 있는 연산 회로를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 연산 회로를 통해 적어도 하나의 이미지 프레임을 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 플리커를 검출하고, 검출된 플리커의 주파수에 기반하여 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임을 선택하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 13a 내지 도 13b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 외부 객체의 변화를 감지하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 통해 플리커에 의한 노이즈의 영향이 줄어든 결과를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 프로세서가 이미지 센서를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 프로세서가 이미지 센서를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 프로세서가 이미지 센서를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 19는 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 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)를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 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 실시 예들에서, 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 실시 예에서, 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 실시 예에 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 실시 예에서, 전자 장치는 플렉서블하거나, 또는 전술한 다양한 장치들 중 둘 이상의 조합일 수 있다. 본 문서의 실시 예에 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 실시 예에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 통신 인터페이스(170), 및 카메라 모듈(180)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
버스(110)는 구성요소들(110-180)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 실시 예에 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)를 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 실시 예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, 도 1의 element 164로 예시된 바와 같이, WiFi(wireless fidelity), LiFi(light 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. 한실시 예에 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.
카메라 모듈(180)은 적어도 하나의 이미지 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(180)에 포함된 이미지 센서는 외부로부터 수신되는 빛을 전기적인 신호로 변환하여 출력할 수 있으며, 전기적인 신호는 버스(110)를 통하여 프로세서(120)로 출력되어 처리되거나, 또는 메모리(130)에 저장될 수 있다. 카메라 모듈(180)은 복수의 픽셀들로 구성된 픽셀 어레이를 포함할 수 있으며, 픽셀 어레이는 외부로부터 수광된 빛을 아날로그의 전기적인 신호로 변환하는 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 한편, 카메라 모듈(180)에 포함된 이미지 센서는, 아날로그의 전기적인 신호를 디지털의 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 ADC를 포함할 수 있다. 또한, 카메라 모듈(180)에 포함된 이미지 센서는 복수 개의 픽셀들로 구성된 픽셀 어레이를 스캐닝하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 아울러, 카메라 모듈(180)에 포함된 이미지 센서는 내부에 메모리를 포함할 수 있으며, 내부에 포함된 메모리에 디지털의 전기적인 신호, 즉 픽셀로부터 출력된 데이터를 일시적으로 저장하였다가 외부 회로(예를 들어, 버스(110), 프로세서(120) 또는 메모리(130) 등)로 출력할 수 있다. 카메라 모듈(180)에 포함된 이미지 센서는 데이터 입출력을 위해 사용되는 인터페이스를 포함할 수 있으며, 인터페이스의 출력 속도에 따라 외부 회로로 데이터를 출력할 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 실시 예에 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 실시 예에 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 실시 예에 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 실시 예에 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 로드하여 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 실시 예에 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 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 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 실시 예에 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, electromyography) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램(EEG, eletroencephalogram) 센서, 일렉트로카디오그램(ECG, electrocardiogram) 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 실시 예에서는, 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 실시 예에 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 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(291)은 카메라 모듈(180)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 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 실시 예에서, 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.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서 및 하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 포함하는 제 1 복수의 이미지 프레임들을 제 1 프레임 레이트에 따라 획득하고, 상기 획득하는 동작은, 상기 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 일부의 이미지 프레임들을 이용하여 상기 제 1 프레임 레이트보다 낮은 제 2 프레임 레이트에 따라 동영상의 제 1 부분을 생성하는 동작을 포함하고, 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 밝기와 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 밝기 간의 밝기 차이에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하고, 상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제 1 프레임 레이트 또는 상기 제 1 프레임 레이트와 다른 제 3 프레임 레이트에 따라, 상기 이미지 센서를 통해 상기 외부 객체에 대응하는 제 2 복수의 이미지 프레임들을 획득하고, 및 상기 제 2 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 이용하여, 상기 동영상의 제 2 부분을 생성하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 제 1 프로세서를 포함하는 상기 이미지 센서 및 상기 이미지 센서 외부의 제 2 프로세서를 포함하고, 상기 제 1 프로세서는, 상기 제 2 프로세서로부터 상기 동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여, 상기 외부 객체에 대응하는 상기 제 1 이미지 프레임 및 상기 제 2 이미지 프레임을 포함하는 상기 제 1 복수의 이미지 프레임들을 상기 제 1 프레임 레이트에 따라 획득하고, 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 상기 제 1 밝기와 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 상기 제 2 밝기 간의 밝기 차이에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하고, 및 상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제 1 프레임 레이트 또는 상기 제 3 프레임 레이트에 따라, 상기 외부 객체에 대응하는 상기 제 2 복수의 이미지 프레임들을 획득하도록 설정되고, 상기 제 2 프로세서는, 상기 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 일부의 이미지 프레임들을 이용하여 상기 제 1 프레임 레이트보다 낮은 상기 제 2 프레임 레이트에 따라 상기 동영상의 상기 제 1 부분을 생성하고, 및 상기 제 2 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 이용하여, 상기 동영상의 상기 제 2 부분을 생성하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 제 2 이미지 프레임에 대하여 상기 밝기 차이에 대한 보정을 수행하고, 및 상기 제 1 이미지 프레임과 상기 보정된 제 2 이미지 프레임을 이용하여 상기 변화를 판단하는 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 밝기 차이에 적어도 기반하여, 상기 제 1 이미지 프레임 또는 상기 제 2 이미지 프레임의 플리커(flicker)를 감지하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 플리커(flicker)를 검출하기 위한 센서를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 제 1 이미지 프레임 또는 상기 제 2 이미지 프레임이 획득되는 동안에, 상기 센서를 통해 획득된 정보를 이용하여 상기 외부 객체에 대한 플리커 주파수를 확인하고, 및 상기 플리커 주파수에 기반하여, 상기 제 1 이미지 프레임 또는 상기 제 2 이미지 프레임에 대하여 상기 밝기 차이에 대한 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 플리커의 주기에 기반하여, 상기 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 포함된 상기 플리커 성분의 밝기가 실질적으로 같은 밝기를 가지는 제 3 이미지 프레임과 제 4 이미지 프레임을 선택하고, 상기 선택된 상기 제 3 이미지 프레임과 상기 제 4 이미지 프레임 간의 차이에 기반하여 상기 변화를 판단하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 제 3 이미지 프레임 및 상기 제 4 이미지 프레임은, 상기 제 3 이미지 프레임의 획득 시점과 상기 제 4 이미지 프레임의 획득 시점의 시간 차이가 상기 플리커 주기의 배수가 되거나, 또는 상기 제 3 이미지 프레임의 획득 시점과 상기 제 4 이미지 프레임의 획득 시점은 상기 플리커의 골 또는 마루에 대응하는 한 시점으로부터 같은 시간 간격 만큼 떨어진 관계를 만족할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 플리커가 감지 되는 경우, 상기 제 1 이미지 프레임의 제 1 이미지 특성 및 상기 제 2 이미지 프레임의 제 2 이미지 특성에 기반하여 상기 외부 객체 에 대한 변화를 판단하고, 및 상기 플리커가 감지 되지 않는 경우, 상기 밝기 차이에 적어도 기반하여 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 플리커가 감지 되는 경우, 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 엣지 및 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 엣지 간의 차이에 기반하여 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 제 1 프레임 레이트 보다 높은 프레임 레이트로 상기 제 3 프레임 레이트를 지정하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서 및 하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 획득하고, 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 이미지 특성과 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 이미지 특성 간의 제 1 차이에 적어도 기반하여, 상기 제 1 이미지 프레임 또는 상기 제 2 이미지 프레임에 대하여 이미지 보정을 수행하고, 및 상기 이미지 보정이 수행된 후의 상기 제 1 이미지 프레임과 상기 제 2 이미지 프레임 간의 제 2 차이가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 외부 객체에 대응하는 동영상을 생성하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 제 1 프레임 레이트에 따라 상기 획득하는 동작을 수행하고, 및 제 2 프레임 레이트에 따라 상기 생성하는 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 제 2 차이가 상기 지정된 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 외부 객체에 대응하는 동영상을 상기 제 1 프레임 레이트 또는 제 3 프레임 레이트에 따라 생성하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 밝기를 상기 제 1 이미지 특성의 적어도 일부로서, 및 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 밝기를 상기 제 2 이미지 특성의 적어도 일부로서 확인하고, 및 상기 제 1 밝기와 상기 제 2 밝기 간의 밝기 차이를 상기 제 1 차이의 적어도 일부로서 확인하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 이미지 보정이 수행된 후의 상기 제 1 이미지 특성과 상기 제 2 이미지 특성의 차이를 상기 제 2 차이의 적어도 일부로서 확인하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 이미지 보정이 수행된 후의 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 3 이미지 특성과 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 4 이미지 특성의 차이를 상기 제 2 차이의 적어도 일부로서 확인하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서 및 하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고, 상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 제 1 프레임 레이트에 따라 획득하고, 상기 획득하는 동작과 관련하여 상기 전자 장치의 주변의 플리커를 검출하고, 상기 플리커에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하고, 상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 제 2 프레임 레이트에 따라 상기 외부 객체에 대응하는 동영상을 생성하고, 및 상기 변화가 상기 지정된 조건을 만족하지 않는 경우, 제 1 프레임 레이트에 따라 상기 동영상을 생성하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 이미지 특성 및 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 이미지 특성의 차이에 적어도 기반하여, 상기 플리커를 검출하는 동작을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 플리커의 주파수에 기반하여 상기 제 1 프레임 레이트를 제 3 프레임 레이트로 변경하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은, 상기 이미지 센서를 통해, 상기 외부 객체에 대응하는 제 3 이미지 프레임 및 제 4 이미지 프레임을 상기 제 3 프레임 레이트에 따라 더 획득하고, 상기 제 3 이미지 프레임과 상기 제 4 이미지 프레임의 차이에 기반하여, 상기 변화를 판단하도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따라, 이미지 센서 및 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 전자 장치를 동작하는 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 동영상 촬영을 위한 신호를 수신하는 동작, 상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 포함하는 제 1 복수의 이미지 프레임들을 제 1 프레임 레이트에 따라 획득하는 동작, 상기 획득하는 동작은 상기 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 일부의 이미지 프레임들을 이용하여 상기 제 1 프레임 레이트보다 낮은 제 2 프레임 레이트에 따라 동영상의 제 1 부분을 생성하는 동작을 포함하고, 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 밝기와 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 밝기 간의 밝기 차이에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하는 동작, 상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제 1 프레임 레이트 또는 제 3 프레임 레이트에 따라, 상기 이미지 센서를 통해 상기 외부 객체에 대응하는 제 2 복수의 이미지 프레임들을 획득하는 동작 및 상기 제 2 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 이용하여, 상기 동영상의 제 2 부분을 생성하는 동작을 포함하는 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이미지 센서의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(300)는 전자 장치(예: 101, 201)에 구비된 카메라 모듈(예: 180, 291)의 구성 요소일 수 있다. 예컨대, 이미지 센서(300)는 전력 관리 모듈(295)로부터 전력을 공급받아 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 이미지 센서(300)는 생성된 이미지 데이터를, 입출력 인터페이스(150) 및 버스(110)를 통해 전자 장치의 다른 구성 요소(예: 프로세서(120), 메모리(130), 디스플레이(160) 및 통신 인터페이스(170))에 전송할 수 있다.
도 3을 참고하면, 이미지 센서(300)는 픽셀 어레이(pixel array)(310), 로-드라이버(row-driver)(320), 컬럼-리드 아웃 회로(column-readout circuit)(330), 컨트롤러(340), 메모리(350) 및 인터페이스(360) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
픽셀 어레이(310)는 복수의 픽셀들(311 내지 319)로 구성될 수 있다. 예컨대, 픽셀 어레이(310)는 복수의 픽셀들(311 내지 319)이 M×N 매트릭스(matrix) 형태(M, N은 자연수)로 배열된 구조를 가질 수 있다. 복수의 픽셀들(311 내지 319)이 M×N의 2차원 형태로 배열된 픽셀 어레이(310)는 M개의 행(row)과 N개의 열(column)을 가질 수 있다. 픽셀 어레이(310)는 복수의 광 감지 소자, 예컨대 포토 다이오드(photo diode) 또는 핀드 포토 다이오드(pinned photo diode) 등의 광 감지 소자를 포함할 수 있다. 픽셀 어레이(310)는 복수의 광 감지 소자를 이용하여 빛을 감지하고, 이를 아날로그의 전기적 신호로 변환하여 영상 신호를 생성할 수 있다.
로-드라이버(320)는 픽셀 어레이(310)를 행(row) 단위로 구동할 수 있다. 예컨대, 로-드라이버(320)는 픽셀 어레이(310)에 포함된 복수의 픽셀들(311 내지 319)의 전송 트랜지스터를 제어하는 전송 제어 신호, 리셋 트랜지스터를 제어하는 리셋 제어 신호, 또는 선택 트랜지스터를 제어하는 선택 제어 신호를 픽셀 어레이(310)로 출력할 수 있다. 로-드라이버(320)는 리드 아웃할 행(row)을 결정할 수 있다.
컬럼-리드 아웃 회로(330)는 픽셀 어레이(310)에서 생성된 아날로그의 전기적 신호를 수신할 수 있다. 예컨대, 컬럼-리드 아웃 회로(330)는 픽셀 어레이(310)를 구성하는 복수의 열(column)들 중 선택된 컬럼 라인으로부터 아날로그의 전기적 신호를 수신할 수 있다. 컬럼-리드아웃 회로(330)는 선택된 컬럼 라인으로부터 수신된 아날로그의 전기적 신호를 픽셀 데이터(또는 디지털의 신호)로 변환하여 출력할 수 있는 아날로그-디지털 컨버터(analog digital converter, 이하 ADC)(331)를 포함할 수 있다. 한편, 컬럼-리드 아웃 회로(330)가 픽셀 어레이(310)로부터 아날로그의 전기적인 신호를 수신하고, 수신된 아날로그의 전기적 신호를 ADC(331)를 이용하여 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 동작을 리드 아웃(read out)이라 명명할 수 있다. 컬럼-리드 아웃 회로(330) 및 ADC(331)는 리드 아웃할 열(column)을 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 고속 촬영을 지원하는 이미지 센서(300)의 컬럼-리드 아웃 회로(330)는 복수의 ADC(331)들을 포함할 수 있다. 복수의 ADC(331)들 각각은 픽셀 어레이(310)에 포함된 복수의 포토 다이오드들과 병렬적으로 연결될 수 있으며, 복수의 포토 다이오드들로부터 동시에 수신되는 아날로그의 전기적 신호들을 병렬 구조에 기반하여 픽셀 데이터로 빠르게 변환할 수 있다. 고속 촬영을 지원하는 이미지 센서(300)의 컬럼-리드 아웃 회로(330)는, 예컨대 960 fps (frame per second)로 리드 아웃을 수행할 수 있다. 이는, 픽셀 어레이(310)로부터 아날로그의 전기적인 신호를 수신하고, 수신된 아날로그의 전기적 신호를 ADC(331)를 이용하여 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 동작을 1/960 초 당 1회씩 수행하는 것을 의미한다.
컨트롤러(340)는 컬럼-리드 아웃 회로(330)로부터 수신된 픽셀 데이터를 기초로 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 컨트롤러(340)는 인터페이스(360)를 통해 이미지 프레임을 외부 회로(370)로 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 컨트롤러(340)는 복수의 픽셀들(311 내지 319)의 전송 트랜지스터를 제어하는 전송 제어 신호, 리셋 트랜지스터를 제어하는 리셋 제어 신호, 또는 선택 트랜지스터를 제어하는 선택 제어 신호를 생성할 수 있으며, 생성된 신호를 로-드라이버(320)에 제공할 수 있다. 또한, 컨트롤러(340)는 픽셀 어레이(310)를 구성하는 복수의 컬럼 라인들 중 적어도 하나의 컬럼 라인을 선택하기 위한 선택 제어 신호를 생성할 수 있으며, 생성된 신호를 컬럼-리드 아웃 회로(330)에 제공할 수 있다. 예컨대, 컬럼-리드 아웃 회로(330)는 컨트롤러(340)로부터 제공된 선택 제어 신호에 기초하여, 복수의 컬럼 라인들 중 일부의 컬럼 라인들을 인에이블(enable)시키고 나머지 컬럼 라인들을 디스에이블(disable)시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(340)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 어플리케이션 프로세서(AP) 등을 포함하는 프로세서(예: 120, 210)나 일종의 블록 또는 모듈로 구현될 수도 있다. 블록으로 구현되는 경우에는, 컨트롤러(340)는, 예를 들어 이미지 사이의 차이를 검출하는 차분기(substractor) 또는 이미지들을 서로 비교할 수 있는 비교기(comparator) 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, 컨트롤러(340)는, 리드 아웃된 이미지의 크기를 다운사이즈(downsize) 할 수도 있으며, 다운사이즈 된 복수의 이미지를 서로 비교함으로써 이미지들 간의 차이를 감지할 수 있다.
메모리(350)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(350)는 이미지 센서(300)의 내부에 구비된 저장 장치로서, 버퍼 메모리(buffer memory)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(350)는 컬럼-리드 아웃 회로(330) 또는 컨트롤러(340)로부터 출력된 디지털 신호를 임시로 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(350)는 픽셀 어레이(310)에 수광된 빛을 기초로 하여 획득된 적어도 하나의 이미지 프레임을 포함할 수 있다. 또한, 메모리(350)는 인터페이스(360)를 통해 외부 회로(370)로부터 수신된 적어도 하나의 디지털 신호를 저장할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 메모리(350)는 컬럼-리드 아웃 회로(330)로부터 고속으로, 예컨대 960 fps 로 리드 아웃된 적어도 하나의 이미지 프레임을 저장할 수 있으며, 저장된 적어도 하나의 이미지 프레임을 인터페이스(360)를 통하여 120 fps 로 외부 회로(370)에 전달할 수 있다. 다시 말해, 메모리(350)는 컬럼-리드 아웃 회로(330)로부터 1/960 초 당 1회씩 리드 아웃된 적어도 하나의 이미지 프레임을 저장할 수 있으며, 저장된 적어도 하나의 이미지 프레임을 인터페이스(360)를 통하여 1/120 초 당 1회씩 외부 회로(370)에 전달할 수 있다.
한편, 컨트롤러(340)는 컬럼-리드 아웃 회로(330)를 통해 960 fps 로 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들 중 일부의 이미지 프레임들만 메모리(350)에 저장할 수도 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 960 fps 로 8/960 초 동안 리드 아웃되는 8개의 이미지 프레임들 중 1개의 이미지 프레임만 메모리(350)에 저장할 수 있다. 만약, 960 fps 로 리드 아웃된 복수의 이미지 프레임들 중 1:8의 비율로 선택된 이미지 프레임들만 메모리(350)에 저장되는 경우, 메모리(350)에 저장된 이미지 프레임들은 컬럼-리드 아웃 회로(330)를 통해 120 fps 로 리드 아웃된 이미지 프레임들과 실질적으로 동일한 이미지 프레임들일 수 있다. 예컨대, 1/120 초의 주기로 획득된 이미지 프레임들로만 구성된 동영상을 '120 fps 동영상'으로 정의할 경우, 960 fps 로 리드 아웃된 복수의 이미지 프레임들 중 1:8의 비율로 선택된 이미지 프레임들로만 구성된 동영상은 120 fps 동영상으로 정의될 수 있다. 또한, 컬럼-리드 아웃 회로(330)를 통해 120 fps 로 리드 아웃된 이미지 프레임들로만 구성된 동영상도 120 fps 동영상으로 정의될 수 있다.
인터페이스(360)는, 예컨대 입출력 인터페이스(150) 또는 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 인터페이스(360)는 이미지 센서(300)의 구성 요소, 예컨대 컨트롤러(340) 또는 메모리(350)를 외부 회로(370)와 유선 또는 무선의 방식으로 연결할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스(360)는 이미지 센서(300)의 메모리(350)에 저장된 적어도 하나의 이미지 프레임을 외부 회로(370), 예컨대 전자 장치(예: 101, 201)의 메모리(예: 130, 230)로 전달할 수 있다. 또한, 외부 회로(370), 예컨대 전자 장치(예: 101, 201)의 프로세서(예: 120, 210)의 제어 신호를 이미지 센서(300)의 컨트롤러(340)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(300)는 인터페이스(360)를 통해, 예컨대 직렬 통신 방식으로 외부 회로(370)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(300)의 메모리(350)는 I2C(Inter-Integrated Circuit) 방식으로 전자 장치(예: 101, 201)의 프로세서(예: 120, 210)와 통신할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 이미지 센서(300)는 인터페이스(360)를 통해, 예컨대 MIPI(Mobile Industry Processor Interface) 규약에 따라 정의된 인터페이스를 통해 외부 회로(370)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(300)의 메모리(350)는 MIPI 규약에 따라 정의된 인터페이스에 따라 전자 장치(예: 101, 201)의 프로세서(예: 120, 210)와 통신할 수 있다. 인터페이스(360), 예컨대 MIPI 규약에 따라 정의된 인터페이스는 메모리(350)에 저장된 이미지 프레임에 대응하는 픽셀 데이터를 1/120 초의 주기로 외부 회로(370)에 전달할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 인터페이스(360)의 출력 속도는 240 fps 일 수 있다. 컨트롤러(340)는, 1/240 초 동안은 동영상을 생성하는데 사용되는 이미지 프레임을 1회 전송하고, 그 다음 1/240 초 동안은 프리뷰 이미지로서 디스플레이를 통해 표시되는 이미지 프레임을 1회 전송할 수 있다. 즉, 240 fps 의 출력 속도를 갖는 인터페이스(360)를 통해, 컨트롤러(340)는 동영상을 생성하는데 사용되는 이미지 프레임과 프리뷰 이미지로 사용되는 이미지 프레임을 1/240 초당 1회씩 번갈아 가며 외부 회로(370)로 전달할 수 있다. 이 경우, 동영상을 생성하는데 사용되는 이미지 프레임 및 프리뷰 이미지로 사용되는 이미지 프레임 각각이 외부 회로(370)로 전달되는 속도는 120 fps 일 수 있다. 예컨대, 동영상을 생성하는데 사용되는 이미지 프레임들은 1/120 초 당 1회씩 외부 회로(370)로 전달되기 때문이다.
컨트롤러(340)는 960 fps 로 리드 아웃된 복수의 이미지 프레임들 중 1:8의 비율로 선택된 이미지 프레임들만 메모리(350)에 저장한 후, 메모리(350)에 저장된 이미지 프레임들을 240 fps 의 출력 속도를 갖는 인터페이스(360)를 통해 1/120 초 당 1회씩 외부 회로(370)로 전달할 수 있다. 이 경우, 외부 회로(370)에 포함된 프로세서(120)는 전달된 이미지 프레임들을 이용하여 120 fps 동영상을 생성할 수 있다. 또한, 컨트롤러(340)는 960 fps 로 리드 아웃된 복수의 이미지 프레임들 모두를 메모리(350)에 저장한 후, 메모리(350)에 저장된 이미지 프레임들을 240 fps 의 출력 속도를 갖는 인터페이스(360)를 통해 1/120 초 당 1회씩 외부 회로(370)로 전달할 수 있다. 이 경우, 외부 회로(370)에 포함된 프로세서(120)는 전달된 이미지 프레임들을 이용하여 960 fps 동영상을 생성할 수 있다.
한편, 메모리(350)에 저장된 이미지 프레임들이 240 fps 의 출력 속도를 갖는 인터페이스(360)를 통해 1/120 초 당 1회씩 외부 회로(370)로 전달되는 동안, 컬럼-리드 아웃 회로(330)를 통해 실시간으로 리드 아웃되는 이미지 프레임들 중 적어도 일부는 프리뷰 이미지로서 1/120 초 당 1회씩 외부 회로(370)로 전달될 수 있다. 외부 회로(370)에 포함된 프로세서(120)는 이미지 센서(300)에서 프리뷰 이미지로서 출력된 이미지 프레임들의 전부 혹은 일부를 디스플레이를 통해 30 fps 또는 60fps 로 표시할 수 있다.
상술한 구성 요소들(310 내지 360)의 일부 또는 전부는 필요에 따라 이미지 센서(300)에 포함될 수 있으며, 각 구성 요소들은 단수 또는 복수로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이미지 센서를 통해 이미지 프레임을 획득하는 과정을 나타낸 블록도이다. 이미지 센서(400)는 전자 장치(예: 101, 201)에 구비된 카메라 모듈(예: 180, 291)의 구성 요소일 수 있다.
도 4를 참조하면, 이미지 센서(400)는 픽셀 어레이(410), 메모리(450) 및 인터페이스(460) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 이미지 센서(400)는 도 3에 도시된 이미지 센서(300)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
이미지 센서(400)의 픽셀 어레이(410)는 외부로부터 수신된 빛에 대응하는 전기적 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 픽셀 어레이(410)는 포토 다이오드로 구성된 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 포토 다이오드는 빛을 수신할 수 있으며, 수신된 빛에 대응하는 아날로그의 전기적 신호를 생성할 수 있다. 복수의 픽셀들을 구성하는 복수의 포토 다이오드들 각각으로부터 생성된 아날로그의 전기적 신호들은 컬럼-리드 아웃 회로(예: 330)를 통해 복수의 픽셀 데이터들로 변환될 수 있다. 이 때 변환된 복수의 픽셀 데이터들은 복수의 픽셀들 각각에 대응하는 픽셀값을 의미할 수 있다. 특정 시점에 획득된 복수의 픽셀 데이터들의 집합은 적어도 하나의 이미지 프레임을 구성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(400)의 픽셀 어레이(410)는 미리 설정된 리드 아웃 속도에 따라 복수의 이미지 프레임들(421 내지 424)을 출력할 수 있다. 예를 들어, 리드 아웃 속도가 960 fps 로 설정된 경우, 이미지 센서(400)는 픽셀 어레이(410)에 수신된 빛에 기초하여 1초 당 960 개의 이미지 프레임들을 리드 아웃할 수 있다.
리드 아웃된 복수의 이미지 프레임들(421 내지 424)은 이미지 센서(400)의 내부에 구비된 메모리(450)에 저장될 수 있다. 일 실시 예에 따른 이미지 센서(400)의 메모리(450)는 버퍼 메모리(451)를 포함할 수 있다. 예컨대 960 fps 로 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들(421 내지 424) 중 일부는 버퍼 메모리(451)에 저장될 수 있다. 연속하여 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들 중 지정된 개수의 이미지 프레임들은 버퍼 메모리(451)에 저장될 수 있다. 프로세서(예: 120, 210 또는 컨트롤러(340))는 버퍼 메모리(451)에 저장된 이미지 프레임들 중 가장 오래 전에 저장된 이미지 프레임을 삭제하고, 가장 최근에 획득된 이미지 프레임을 저장하는 동작을 반복해서 수행할 수 있다.
이미지 센서(400)의 메모리(450)에 저장된 적어도 하나의 이미지 프레임은 인터페이스(460)(예: 360)를 통해 외부 회로(470)로 전달될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(예: 120, 210 또는 컨트롤러(340))는 메모리(450)에 저장된 적어도 하나의 이미지 프레임이 외부 회로(470)로 전달될 수 있도록 인터페이스(460)를 제어할 수 있다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이미지 센서를 통해 획득된 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체의 변화를 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 방법을 수행하는 주체는 컨트롤러(예: 340) 및 메모리(예: 350)를 포함하여 이루어진 이미지 센서(예: 300)에 있어서, 상기 컨트롤러일 수 있다. 여기서, 이미지 센서는 픽셀 어레이(310), 로-드라이버(320), 컬럼-리드 아웃 회로(330), 컨트롤러(340), 메모리(350) 및 인터페이스(360) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이미지 센서를 통해 획득된 이미지 프레임들을 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(예: 300, 400)의 컨트롤러는 외부 객체에 대응하는 복수의 이미지 프레임들을 리드 아웃할 수 있으며, 리드 아웃된 복수의 이미지 프레임들을 외부 회로(예: 370)로 출력할 수 있다. 도 5는 이미지 센서로부터 리드 아웃 및 출력된 복수의 이미지 프레임들 중 N-1번째로 리드 아웃된 이미지 프레임인 N-1 Frame(510), N번째로 리드 아웃된 이미지 프레임인 N Frame(520) 및 N+1번째로 리드 아웃된 이미지 프레임인 N+1 Frame(530)을 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(300)에 포함된 컨트롤러(340)는 컬럼-리드 아웃 회로(330)를 통해 획득된 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 관심 영역(region of interest, ROI)(511, 521, 531)으로 식별할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서를 통해 획득된 이미지 프레임은 적어도 하나의 외부 객체를 포함할 수 있다. 컨트롤러(340)는 이미지 프레임에 포함된 외부 객체의 전부 또는 일부를 관심 영역으로 식별할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(340)는 이미지 프레임에 엣지 검출(edge detection) 방식을 적용함으로써, 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 관심 영역으로 식별할 수 있다. 또한, 컨트롤러(340)는 전자 장치의 외부로부터 수신된 신호에 기초하여, 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 관심 영역으로 식별할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(340)는 전자 장치의 사용자로부터 관심 영역의 선택에 대응하는 신호를 수신할 수 있다. 또는, 컨트롤러(340)는 컬럼-리드 아웃 회로(330)를 통해 연속하여 획득된 복수의 이미지 프레임들 각각의 픽셀 데이터의 변화 정도에 기반하여, 이미지 프레임들에 포함된 외부 객체의 움직임을 감지할 수 있다. 컨트롤러(340)는 감지된 외부 객체의 움직임에 기초하여, 이미지 프레임의 적어도 일부를 관심 영역으로 식별할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 이미지 프레임들 각각은 동일한 위치에 동일한 크기 및 동일한 형태로 설정된 관심 영역을 포함할 수 있다. 또는, 복수의 이미지 프레임들 각각은 복수의 이미지 프레임들에 공통적으로 포함된 외부 객체에 대응하여 설정된 관심 영역을 포함할 수 있다. 컨트롤러(340)는 복수의 이미지 프레임들에 설정된 관심 영역을 적어도 하나의 행(row) 또는 적어도 하나의 열(column)에 기반하여 분석할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(340)는 N-1 Frame(510)의 관심 영역(511), N Frame(520)의 관심 영역(521) 및 N+1 Frame(530)의 관심 영역(531)을 행(row) 단위로 분석할 수 있다. 이미지 프레임의 관심 영역을 구성하는 복수의 픽셀들 각각의 픽셀값들을 행 단위로 연산할 경우, 각각의 행에 포함된 픽셀값들의 평균은 도 5에 도시된 그래프(515, 525, 535)와 같을 수 있다. 또한, 컨트롤러(340)는 N-1 Frame(510)의 관심 영역(511), N Frame(520)의 관심 영역(521) 및 N+1 Frame(530)의 관심 영역(531)을 열(column) 단위로 분석할 수 있다. 이미지 프레임의 관심 영역을 구성하는 복수의 픽셀들 각각의 픽셀값들을 열 단위로 연산할 경우, 각각의 열에 포함된 픽셀값들의 평균은 도 5에 도시된 그래프(513, 523, 533)와 같을 수 있다.
컨트롤러(340)는 N-1 Frame(510)의 관심 영역(511), N Frame(520)의 관심 영역(521) 및 N+1 Frame(530)의 관심 영역(531)을 행 단위 또는 열 단위로 분석한 결과에 기반하여, N-1 Frame(510)의 관심 영역(511)과 N Frame(520)의 관심 영역(521) 사이의 변화를 감지하거나 N Frame(520)의 관심 영역(521)과 N+1 Frame(530)의 관심 영역(531) 사이의 변화를 감지할 수 있다. 이에 대한 자세한 연산 과정은 이어지는 도 6을 통해 자세히 후술하도록 한다.
한편, 상기 실시 예에서는 모든 동작의 주체로서 이미지 센서에 포함된 컨트롤러(340)가 사용되었으나, 이는 전자 장치에 포함된 하나 이상의 프로세서들에 대한 예시에 불과하며, 상기 실시 예에 따른 동작들은 상기 컨트롤러(340) 외에도 전자 장치에 포함된 다양한 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에서, 상기 컨트롤러(340)는 제 1 프로세서로 명명될 수 있으며, 외부 회로(예: 370)에 포함된 프로세서(예: 120, 210)는 제 2 프로세서로 명명될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 이미지 센서를 통해 획득된 이미지 프레임들 사이의 변화를 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 방법을 수행하는 주체는 컨트롤러 및 메모리를 포함하여 이루어진 이미지 센서(예: 300)에 있어서, 상기 컨트롤러일 수 있다. 여기서, 이미지 센서는 픽셀 어레이(310), 로-드라이버(320), 컬럼-리드 아웃 회로(330), 컨트롤러(340), 메모리(350) 및 인터페이스(360) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(예: 300)의 컨트롤러(340)는 N-1 Frame(610)의 관심 영역(예: 511), N Frame(620)의 관심 영역(예: 521) 및 N+1 Frame(630)의 관심 영역(예: 531)을 열(column) 단위로 분석할 수 있다. 컨트롤러(340)는 이미지 프레임의 관심 영역을 구성하는 복수의 픽셀들 각각의 픽셀값들을 열 단위로 연산할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(340)는 이미지 프레임의 관심 영역을 구성하는 복수의 픽셀들 각각의 픽셀값들에 대한 열 단위의 평균값을 구할 수 있다. 한편, 도면을 통해 도시하지는 않았으나, 컨트롤러(340)는 이미지 프레임의 관심 영역을 행(row) 단위로 분석할 수도 있다.
예를 들어, 제 1 그래프(613)는 N-1 Frame(610)의 관심 영역을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 열 단위의 평균값을 나타낸 것이다. 제 1 그래프(613)의 x축은 N-1 Frame(610)의 관심 영역을 구성하는 복수의 열들(column address)(예: 제 1 열, 제 2 열, ... , 제 n 열)을 의미하고, 제 1 그래프(613)의 y축은 각 열에 포함된 픽셀들의 픽셀값들에 대한 열 단위의 평균값(average of each column)을 의미할 수 있다. 예컨대, 제 1 그래프(613)에서 가장 왼쪽에 있는 기둥은, 관심 영역을 구성하는 복수의 열들 중 제 1 열에 포함된 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값을 의미할 수 있다.
예를 들어, 제 2 그래프(623)는 N Frame(620)의 관심 영역을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 열 단위의 평균값을 나타낸 것이다. 제 2 그래프(623)의 x축은 N Frame(620)의 관심 영역을 구성하는 복수의 열들을 의미하고, 제 2 그래프(623)의 y축은 각 열에 포함된 픽셀들의 픽셀값들에 대한 열 단위의 평균값(average of each column)을 의미할 수 있다.
예를 들어, 제 3 그래프(633)는 N+1 Frame(630)의 관심 영역을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 열 단위의 평균값을 나타낸 것이다. 제 3 그래프(633)의 x축은 N+1 Frame(630)의 관심 영역을 구성하는 복수의 열들을 의미하고, 제 3 그래프(633)의 y축은 각 열에 포함된 픽셀들의 픽셀값들에 대한 열 단위의 평균값(average of each column)을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 컨트롤러(340)는 N-1 Frame(610)의 관심 영역(예: 511)과 N Frame(620)의 관심 영역(예: 521) 사이의 변화를 감지하기 위해, N-1 Frame(610) 및 N Frame(620)의 관심 영역들을 기초로 하여 획득된 행 단위 또는 열 단위의 평균값들의 차이를 이용할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 N-1 Frame(610)의 관심 영역을 기초로 하여 획득된 행 단위 또는 열 단위의 평균값들 및 N Frame(620)의 관심 영역을 기초로 하여 획득된 행 단위 또는 열 단위의 평균값들을 이용하여 SAD (sum of absolute difference) 연산을 수행할 수 있다. SAD 연산은 차이 절댓값(absolute difference)을 구하는 연산(601) 및 합연산(603)을 포함할 수 있다.
이를 위해, 컨트롤러(340)는 N-1 Frame(610) 및 N Frame(620)의 관심 영역들을 기초로 하여 획득된 평균값들에 대한 행 단위 또는 열 단위의 차이 절댓값(absolute difference)을 구하는 연산(601)을 수행할 수 있다. 예컨대, 제 4 그래프(640)는 N-1 Frame(610) 및 N Frame(620)의 관심 영역들을 기초로 하여 획득된 평균값들에 대한 열 단위의 차이 절댓값을 나타낸 것이다. 제 4 그래프(640)의 x축은 N-1 Frame(610) 및 N Frame(620)의 관심 영역을 구성하는 복수의 열들(column address)(예: 제 1 열, 제 2 열, ... , 제 n 열)을 의미하고, 제 4 그래프(640)의 y축은 열 단위의 차이 절댓값(absolute difference of each column)을 의미할 수 있다. 예컨대, 제 4 그래프(640) 에서 가장 왼쪽에 있는 기둥은, N-1 Frame(610)의 관심 영역을 구성하는 복수의 열들 중 제 1 열에 포함된 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값과 N Frame(620)의 관심 영역을 구성하는 복수의 열들 중 제 1 열에 포함된 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값의 차이 절댓값을 의미할 수 있다.
이어서, 컨트롤러(340)는 열 단위의 차이 절댓값을 모두 더하는 합 연산(603)을 수행할 수 있다. 또는, 컨트롤러(340)는 열 단위의 차이 절댓값들의 평균을 구하는 평균 연산(미도시)을 수행할 수도 있다. 합 연산(603) 또는 평균 연산(미도시)의 결과값에 기초하여, 컨트롤러(340)는 N-1 Frame(610)의 관심 영역(예: 511)과 N Frame(620)의 관심 영역(예: 521) 사이의 변화를 감지할 수 있다. 여기서, 제 6 그래프(660)는 N-1 Frame(610)의 관심 영역 및 N Frame(620)의 관심 영역 사이의 변화를 감지한 결과를 나타낸 것이다. 제 6 그래프(660)의 x축은 N-1 Frame의 관심 영역 및 N Frame(620)의 관심 영역 사이의 변화가 반영된 N 번째 이미지 프레임, 즉 N Frame(620)을 의미하고, 제 6 그래프(660)의 y축은 합 연산(603) 또는 평균 연산의 결과값을 의미할 수 있다. 예컨대, 본 문서에서는 합 연산(603) 또는 평균 연산의 결과값을 모션 팩터 값(motion factor value)으로 명명할 수 있다. 예를 들어, 제 6 그래프(660)의 x축의 N Frame에 대응하는 y축의 모션 팩터 값이 클수록 N-1 Frame의 관심 영역 및 N Frame(620)의 관심 영역 사이의 변화가 크다는 것을 의미할 수 있다. 다시 말해, 모션 팩터 값이 미리 설정된 임계값(608)보다 클 경우, 프로세서는 N-1 Frame(610)의 관심 영역과 N Frame(620)의 관심 영역 사이에 변화가 발생하였다고 판단할 수 있다. 반면에, 모션 팩터 값이 미리 설정된 임계값(608)보다 작거나 같을 경우, 프로세서는 N-1 Frame(610)의 관심 영역과 N Frame(620)의 관심 영역 사이에 변화가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다. 제 6 그래프(660)를 참조하면, x축의 N Frame에 대응하는 y축의 모션 팩터 값이 미리 설정된 임계값(680)보다 작으므로, 컨트롤러(340)는 N-1 Frame(610)의 관심 영역과 N Frame(620)의 관심 영역 사이에 변화가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 컨트롤러(340)는 N Frame(620)의 관심 영역(예: 521)과 N+1 Frame(630)의 관심 영역(예: 531) 사이의 변화를 감지하기 위해, N Frame(620) 및 N+1 Frame(630)의 관심 영역들을 기초로 하여 획득된 행 단위 또는 열 단위의 평균값들의 차이를 이용할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 N Frame(620)의 관심 영역을 기초로 하여 획득된 행 단위 또는 열 단위의 평균값들 및 N+1 Frame(630)의 관심 영역을 기초로 하여 획득된 행 단위 또는 열 단위의 평균값들을 이용하여 SAD (Sum of absolute difference) 연산을 수행할 수 있다.
예컨대, 제 5 그래프(650)는 N Frame(620) 및 N+1 Frame(630)의 관심 영역들을 기초로 하여 획득된 평균값들에 대한 열 단위의 차이 절댓값을 나타낸 것이다.
또한, 제 7 그래프(670)는 N Frame(620)의 관심 영역 및 N+1 Frame(630)의 관심 영역 사이의 변화를 감지한 결과를 나타낸 것이다. 제 7 그래프(670)를 참조하면, x축의 N+1 Frame에 대응하는 y축의 모션 팩터 값이 미리 설정된 임계값(680)보다 크므로, 프로세서는 N Frame(620)의 관심 영역과 N+1 Frame(630)의 관심 영역 사이에 변화가 발생하였다고 판단할 수 있다.
상기 도 5에 대한 상세한 설명과 같이, 이미지 센서를 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들의 적어도 일부 영역을 관심 영역으로 식별하는 동작은 컨트롤러(340)에서 자동으로 수행될 수 있다. 또한, 상기 도 6에 대한 상세한 설명과 같이, 이미지 센서를 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체의 변화를 감지하는 동작은 컨트롤러(340)에서 자동으로 수행될 수 있다.
한편, 상기 실시 예에서는 모든 동작의 주체로서 이미지 센서에 포함된 컨트롤러(340)가 사용되었으나, 이는 전자 장치에 포함된 하나 이상의 프로세서들에 대한 예시에 불과하며, 상기 실시 예에 따른 동작들은 상기 컨트롤러(340) 외에도 전자 장치에 포함된 다양한 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에서, 상기 컨트롤러(340)는 제 1 프로세서로 명명될 수 있으며, 외부 회로(예: 370)에 포함된 프로세서(예: 120, 210)는 제 2 프로세서로 명명될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 전자 장치(예: 101, 201)는 이미지 센서(700), 플리커(flicker) 검출 센서(760) 및 외부 회로(770)(예: 370)를 포함할 수 있다. 이미지 센서(700)는 픽셀 어레이(710), 리드 아웃 회로(730)(예: 컬럼-리드 아웃 회로(330)), 컨트롤러(740) 및 메모리(750) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 이미지 센서(700)는 도 3에 도시된 이미지 센서(300)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 플리커 검출 센서(760)는 전자 장치의 외부에서 발생하는 플리커를 검출하는데 이용될 수 있는 구성 요소이다. 플리커는 짧은 주파수, 예컨대 60 Hz 로 점멸하는 광원에 의해 광도의 변화가 주기적으로 발생하는 현상을 의미한다. 외부 회로(770)는, 예컨대 이미지 센서(700) 및 플리커 검출 센서(760)를 제외한 전자 장치의 구성 요소들을 의미할 수 있다. 예를 들어, 외부 회로(770)는 전자 장치(예: 101, 201)에 구비된 프로세서(예: 120, 210), 메모리(예: 130), 다양한 인터페이스(예: 150, 170) 및 디스플레이(예: 160)를 전부 또는 일부 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(700)의 컨트롤러(740)는 이미지 센서(700)를 제어하여 고속 촬영을 수행할 수 있다. 고속 촬영을 지원하는 이미지 센서(700)의 리드 아웃 회로(730)는, 예컨대 960 fps 로 리드 아웃을 수행할 수 있다. 이는, 픽셀 어레이(710)로부터 아날로그의 전기적인 신호를 수신하고, 수신된 아날로그의 전기적 신호를 ADC(예: 331)를 이용하여 픽셀 데이터로 변환하여 출력하는 동작을 1/960 초 당 1회씩 수행하는 것을 의미한다. 이미지 센서(700)의 메모리(750)는 리드 아웃 회로(730)로부터 고속으로, 예컨대 960 fps 로 리드 아웃된 픽셀 데이터를 저장할 수 있으며, 컨트롤러(740)는 저장된 픽셀 데이터를 인터페이스(예: 360)를 통하여, 예컨대, 120 fps 로 외부 회로(770)에 전달할 수 있다. 다시 말해, 메모리(750)는 리드 아웃 회로(730)로부터 1/960 초 당 1회씩 리드 아웃된 픽셀 데이터를 저장할 수 있으며, 컨트롤러(740)는 저장된 픽셀 데이터를 인터페이스를 통하여, 예컨대, 1/120 초 당 1회씩 외부 회로(770)에 전달할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 컨트롤러(740)는 리드 아웃 회로(730)로부터 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체의 움직임을 식별하는 연산 회로(741)를 더 포함할 수 있다. 연산 회로(741)는 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 두 개의 이미지 프레임들을 비교하고, 상기 비교 결과에 기반하여 상기 적어도 두 개의 이미지 프레임들 사이에 변화가 감지되는지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(740)의 연산 회로(741)는 상기 도 6의 상세한 설명에 개시된 SAD 연산을 수행하는 구성 요소일 수 있다. 한편, 외부 회로(770)에 포함된 프로세서도 리드 아웃 회로(730)로부터 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체의 움직임을 식별하는 연산 회로(771)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(700)의 픽셀 어레이(710)에 수신되는 빛은 전자 장치가 위치한 곳에 존재하는 광원의 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치가 위치한 곳에 존재하는 광원이 짧은 주파수로 점멸하는 광원일 경우, 상기 광원에 의한 플리커가 발생할 수 있다. 전자 장치가 위치한 곳에 존재하는 광원이 짧은 주파수, 예컨대 60 Hz 로 점멸하는 광원일 경우, 광원이 가장 밝게 점등되는 시점에 획득된 이미지 프레임과 광원이 멸등되는 시점에 획득된 이미지 프레임은 밝기가 다를 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(740)의 연산 회로(741)는 이미지 센서(700)를 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들이 동일한 외부 객체에 대응하는 이미지 프레임들이더라도 광원이 가장 밝게 점등되는 시점에 획득된 이미지 프레임과 광원이 멸등되는 시점에 획득된 이미지 프레임을 서로 다른 이미지 프레임이라고 잘못 판단할 수 있다. 즉, 컨트롤러(740)의 연산 회로(741)는 주기적으로 점멸하는 광원 때문에 동일한 외부 객체에 대한 이미지 프레임들을 서로 다른 이미지 프레임들이라고 잘못 판단하거나, 이미지 프레임들에 공통적으로 포함된 외부 객체의 적어도 일부가 변화된 것으로 잘못 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 컨트롤러(740)는 플리커 검출 센서(760)를 통해, 전자 장치의 외부에서 발생하는 플리커를 검출할 수 있다. 이미지 센서(700)를 통해 적어도 하나의 이미지 프레임이 획득되는 동안, 컨트롤러(740)는 플리커 검출 센서(760)를 통해 전자 장치의 외부에서 플리커가 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 만약, 플리커 검출 센서(760)를 통해 플리커가 검출되는 경우, 컨트롤러(740)는 플리커에 의한 노이즈의 영향을 줄이거나 제거하기 위해 전자 장치의 구성 요소들 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(740)는 이미지 센서(700)의 리드 아웃 회로(730)를 제어하여 픽셀 어레이(710)로부터 이미지 프레임이 리드 아웃되는 속도를 변경할 수 있다. 또한, 컨트롤러(740)는 이미지 센서(700)의 인터페이스(예: 360, 460)를 제어하여, 이미지 프레임이 이미지 센서(700)로부터 외부 회로(예: 370, 470)로 전달되는 속도를 변경할 수 있다. 또한, 컨트롤러(740)는 검출된 플리커의 주파수에 기반하여, 이미지 센서(700)의 메모리(750)에 저장된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 일부의 이미지 프레임만 외부 회로(770)로 전달되도록 할 수 있다. 또한, 컨트롤러(740)는 검출된 플리커의 주파수에 기반하여, 이미지 센서(700)의 메모리(750)에 저장된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 일부를 메모리(750)에서 삭제할 수 있다.
한편, 상기 실시 예에서는 동작의 주체로서 이미지 센서에 포함된 컨트롤러(740) 또는 연산 회로(741)가 사용되었으나, 이는 전자 장치에 포함된 하나 이상의 프로세서들에 대한 예시에 불과하며, 상기 실시 예에 따른 동작들은 상기 컨트롤러(740) 또는 연산 회로(741) 외에도 전자 장치에 포함된 다양한 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 외부 회로(770)에 포함된 프로세서(미도시) 또는 연산 회로(771)에 의해 상기 실시 예들이 수행될 수도 있다. 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에서, 상기 컨트롤러(740)는 제 1 프로세서로 명명될 수 있으며, 외부 회로(770)에 포함된 프로세서(예: 120, 210)는 제 2 프로세서로 명명될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 연산 회로를 나타내는 블록도이다. 일 실시 예에 따른 연산 회로(840)는 이미지 센서(예: 300, 400, 700)의 내부에 구비된 컨트롤러(예: 340, 740)의 구성 요소일 수 있다. 또는 연산 회로(840)는 외부 회로(예: 370, 770)에 포함된 프로세서(예: 120, 210)의 구성 요소일 수 있다. 예컨대, 연산 회로(840)는 N-1 Frame(예: 610)의 관심 영역을 기초로 하여 획득되는 값들 및 N Frame(예: 620)의 관심 영역을 기초로 하여 획득되는 값들을 이용하여 SAD (sum of absolute difference) 연산을 수행할 수 있다.
도 8을 참조하면, 연산 회로(840)는 적어도 하나의 입력 데이터(800)를 수신할 수 있다. 예컨대, 입력 데이터(input data)(800)는 이미지 센서(예: 300)를 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임에 대응하는 픽셀 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 연산 회로(840)는 적어도 하나의 모션 팩터 값(motion factor value)(850)을 출력할 수 있다. 연산 회로(840)로부터 출력된 적어도 하나의 모션 팩터 값(850)은 합 연산부(803)의 결과값을 의미할 수 있다. 나아가, 연산 회로(840)로부터 출력된 적어도 하나의 모션 팩터 값(850)은 입력 데이터(800)에 기반하여 수행된 SAD 연산의 결과값을 의미할 수 있다. 예를 들어, SAD 연산을 수행하는 연산 회로(840)는 차이 절댓값(absolute difference)을 구하는 연산부(801) 및 합 연산부(803)를 포함할 수 있다.
연산 회로(840)는 Z-변환(z-transform)에 기초하여 입력 데이터(800)를 분석함에 있어, 상기 입력 데이터(800)의 적어도 일부에 대한 샘플링 시간을 한 단위만큼 지연시킬 수 있는 지연부(810)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력 데이터(800)로서 N-1 번째의 이미지 프레임인 N-1 Frame(예: 610)이 연산 회로(840)에 입력된 경우, 제 1 ROI 관리부(820)로는 N-1 Frame에 대응하는 픽셀 데이터가 전달될 수 있다. 또한, 입력 데이터(800)로서 N-1 Frame이 연산 회로(840)에 입력된 경우, 제 2 ROI 관리부(830)로는 지연부(810)에 의해 샘플링 시간이 한 단위만큼 지연된 N 번째의 이미지 프레임인 N Frame(예: 620)이 전달될 수 있다.
연산 회로(840)는 입력 데이터(800)의 적어도 일부 영역을 관심 영역(ROI)으로 식별하고, 식별된 관심 영역을 행 단위 또는 열 단위로 분석하는 제 1 ROI 관리부(820) 및 제 2 ROI 관리부(830)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 ROI 관리부(820)는 N-1 Frame의 관심 영역을 구성하는 픽셀들을 행 단위 또는 열 단위의 그룹으로 분류할 수 있다. 또한, 제 2 ROI 관리부(830)는 N Frame의 관심 영역을 구성하는 픽셀들을 행 단위 또는 열 단위의 그룹으로 분류할 수 있다.
연산 회로(840)는 제 1 ROI 관리부(820) 및 제 2 ROI 관리부(830)로부터 출력되는 데이터들에 대한 행 단위 또는 열 단위의 차이 절댓값(absolute difference)을 계산하는 연산부(801)를 포함할 수 있다. 예컨대, 연산부(801)는 제 1 ROI 관리부(820)로부터 수신된 N-1 Frame의 관심 영역에 대한 제 1 열의 평균값과 제 2 ROI 관리부(830)로부터 수신된 N Frame의 관심 영역에 대한 제 1 열의 평균값의 차이 절댓값을 계산할 수 있다.
연산 회로(840)는 차이 절댓값(absolute difference)을 구하는 연산부(801)로부터 출력된 행 단위 또는 열 단위의 차이 절댓값들을 모두 더하는 합 연산부(803)를 포함할 수 있다.
연산 회로(840)는 합 연산부(803)의 결과값으로서 모션 팩터 값(850)을 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 컨트롤러(예: 340) 또는 프로세서(예: 120, 210)는 SAD 연산을 수행한 결과에 기반하여, 외부 객체에 대한 변화를 판단할 수 있다. 예를 들어, 연산 회로(840)의 출력값인 모션 팩터 값이 미리 설정된 임계값보다 클 경우, 컨트롤러(예: 340) 또는 프로세서(예: 120, 210)는 제 1 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 및 제 2 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 사이에 변화가 발생하였다고 판단할 수 있다. 반면에, 모션 팩터 값이 미리 설정된 임계값보다 작거나 같을 경우, 컨트롤러(예: 340) 또는 프로세서(예: 120, 210)는 제 1 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 및 제 2 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 사이에 변화가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다.
한편, 상기 도 8에 개시된 연산 회로(840)는 앞서 개시된 도 6에 따른 실시 예를 수행하는 회로일 수 있다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 플리커를 검출하고, 이미지 프레임을 보정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 상기 방법을 수행하는 주체는 컨트롤러 및 메모리를 포함하여 이루어진 이미지 센서(예: 300)에 있어서, 상기 컨트롤러일 수 있다. 여기서, 이미지 센서는 픽셀 어레이(310), 로-드라이버(320), 컬럼-리드 아웃 회로(330), 컨트롤러(340), 메모리(350) 및 인터페이스(360) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 동작 910에서 이미지 센서(예: 300, 400, 700)의 컨트롤러(340)는 픽셀 어레이(310)로부터 제 1 이미지 프레임(예: 421) 및 제 2 이미지 프레임(예: 422)들을 획득할 수 있다. 예컨대, 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들은 이미지 센서의 픽셀 어레이(310)로부터 순차적으로 리드 아웃된 이미지 프레임들일 수 있다. 컨트롤러(340)는 이미지 센서(300)의 픽셀 어레이(310)로부터 리드 아웃된 복수의 이미지 프레임(421 내지 424)들을 이미지 센서(300)의 메모리(350)에 저장하고, 메모리(350)에 저장된 복수의 이미지 프레임들(421 내지 424) 중 적어도 일부를 이미지 센서(300)의 인터페이스(360)를 통해 출력할 수 있다.
동작 920에서 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서(예: 760)를 통해 플리커를 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치가 위치한 곳에 존재하는 광원이 짧은 주파수로 점멸하는 광원일 경우, 상기 광원에 의한 플리커가 발생할 수 있다. 컨트롤러(340)는 이미지 센서의 픽셀 어레이를 통해 적어도 하나의 빛이 수신되는 것에 대응하여 플리커 검출 센서를 활성화시킬 수 있다.
동작 930에서 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서를 통해 플리커가 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 플리커가 검출되지 않는다면, 컨트롤러(340)는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들에 대한 보정을 수행하지 않은 채, 동작 950을 수행할 수 있다.
만약 플리커가 검출된다면, 동작 940에서 프로세서는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임을 보정할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 검출된 플리커의 주파수를 플리커 검출 센서를 통해 확인할 수 있다. 컨트롤러(340)는 플리커의 주파수에 기초하여, 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임을 보정할 수 있다. 예컨대, 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임에 대응하는 픽셀 데이터에 게인(gain) 보정 상수를 곱함으로써, 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향을 줄일 수 있다.
동작 950에서 컨트롤러(340)는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들을 이용하여 SAD (sum of absolute difference) 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, SAD 연산은 제 1 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 및 제 2 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 사이의 변화를 감지하기 위해 수행되는 연산으로서, 컨트롤러(340)는 제 1 이미지 프레임에 설정된 관심 영역을 기초로 하여 획득되는 값들 및 제 2 이미지 프레임에 설정된 관심 영역을 기초로 하여 획득되는 값들을 이용하여 SAD 연산을 수행할 수 있다. 예컨대, SAD 연산은 상기 도 6에 따른 실시 예를 의미할 수 있다.
한편, 플리커가 검출되지 않은 경우라면, 컨트롤러(340)는 보정되지 않은 제 1 이미지 프레임 및 보정되지 않은 제 2 이미지 프레임들을 이용하여 SAD 연산을 수행할 수 있다. 반면에, 플리커가 검출된 경우라면, 컨트롤러(340)는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들 중 적어도 하나가 보정된 이미지 프레임들을 이용하여 SAD 연산을 수행할 수 있다.
동작 960에서 컨트롤러(340)는 SAD 연산을 수행한 결과에 기반하여, 외부 객체에 대한 변화를 판단할 수 있다. 예를 들어, SAD 연산을 수행한 결과 값인 모션 팩터 값(motion factor value)이 미리 설정된 임계값보다 클 경우, 컨트롤러(340)는 제 1 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 및 제 2 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 사이에 변화가 발생하였다고 판단할 수 있다. 반면에, 모션 팩터 값이 미리 설정된 임계값보다 작거나 같을 경우, 컨트롤러(340)는 제 1 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 및 제 2 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 사이에 변화가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 제 1 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 및 제 2 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 사이에 변화가 발생하였다고 판단되는 경우, 컨트롤러(340)는 고속 촬영을 수행하기 위해 이미지 센서의 리드 아웃 속도를 높게 변경시킬 수 있다.
한편, 상기 실시 예에서는 모든 동작의 주체로서 이미지 센서에 포함된 컨트롤러(340)가 사용되었으나, 이는 전자 장치에 포함된 하나 이상의 프로세서들에 대한 예시에 불과하며, 상기 실시 예에 따른 동작들은 상기 컨트롤러(340) 외에도 전자 장치에 포함된 다양한 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에서, 상기 컨트롤러(340)는 제 1 프로세서로 명명될 수 있으며, 외부 회로(370)에 포함된 프로세서(예: 120, 210)는 제 2 프로세서로 명명될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따라 적어도 하나의 이미지 프레임을 보정할 수 있는 연산 회로를 나타내는 블록도이다. 일 실시 예에 따른 연산 회로(1040)는 이미지 센서(예: 300, 400, 700)의 내부에 구비된 컨트롤러(예: 340, 740)의 구성 요소일 수 있다. 또는 연산 회로(840)는 외부 회로(예: 370, 770)에 포함된 프로세서(예: 120, 210)의 구성 요소일 수 있다. 예컨대, 연산 회로(1040)는 제 1 이미지 프레임에 설정된 관심 영역을 기초로 하여 획득되는 값들 및 제 2 이미지 프레임에 설정된 관심 영역을 기초로 하여 획득되는 값들을 이용하여 SAD (sum of absolute difference) 연산을 수행할 수 있다.
도 10을 참조하면, 연산 회로(1040)는 적어도 하나의 입력 데이터(1000)를 수신할 수 있다. 예컨대, 입력 데이터(input data)(1000)는 이미지 센서(예: 300)를 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임에 대응하는 픽셀 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 연산 회로(1040)는 적어도 하나의 모션 팩터 값(motion factor value)(1050)을 출력할 수 있다. 연산 회로(1040)로부터 출력된 적어도 하나의 모션 팩터 값(1050)은 합 연산부(1003)의 결과값을 의미할 수 있다. 나아가, 연산 회로(1040)로부터 출력된 적어도 하나의 모션 팩터 값(1050)은 입력 데이터(1000)에 기반하여 수행된 SAD 연산의 결과값을 의미할 수 있다. 예를 들어, SAD 연산을 수행하는 연산 회로(1040)는 차이 절댓값(absolute difference)을 구하는 연산부(1001), 합 연산부(1003) 및 곱 연산부(1005, 1006)를 포함할 수 있다.
연산 회로(1040)는 Z-변환(z-transform)에 기초하여 입력 데이터(1000)를 분석함에 있어, 상기 입력 데이터(1000)의 적어도 일부에 대한 샘플링 시간을 한 단위만큼 지연시킬 수 있는 지연부(1010)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력 데이터(1000)로서 N-1 번째의 이미지 프레임인 N-1 Frame(예: 610)이 연산 회로(1040)에 입력된 경우, 제 1 ROI 관리부(1020) 및 제 1 ROI 평균 계산부(1025)로는 N-1 Frame에 대응하는 픽셀 데이터가 전달될 수 있다. 또한, 입력 데이터(1000)로서 N-1 Frame이 연산 회로(1040)에 입력된 경우, 제 2 ROI 관리부(1030) 및 제 2 ROI 평균 계산부(1035)로는 지연부(1010)에 의해 샘플링 시간이 한 단위만큼 지연된 N 번째의 이미지 프레임인 N Frame(예: 620)이 전달될 수 있다.
연산 회로(1040)는 입력 데이터(1000)의 적어도 일부 영역을 관심 영역(ROI)으로 식별하고, 식별된 관심 영역을 행 단위 또는 열 단위로 분석하는 제 1 ROI 관리부(1020) 및 제 2 ROI 관리부(1030)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 ROI 관리부(1020)는 N-1 Frame의 관심 영역을 구성하는 픽셀들을 행 단위 또는 열 단위의 그룹으로 분류하고, 행 단위 또는 열 단위의 평균값들을 계산할 수 있다. 또한, 제 2 ROI 관리부(1030)는 N Frame의 관심 영역을 구성하는 픽셀들을 행 단위 또는 열 단위의 그룹으로 분류 하고, 행 단위 또는 열 단위의 평균값들을 계산할 수 있다.
나아가, 연산 회로(1040)는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임을 보정하기 위한 게인 보정 회로(1045)를 더 포함할 수 있다. 게인 보정 회로(1045)는 연산 회로(1040)에 수신된 입력 데이터(1000)들 중 일부에 가중치를 부여함으로써, 플리커 등으로 인해 이미지 프레임에 발생한 노이즈의 영향을 줄이거나 제거하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 가중치는 외부 객체의 변화를 감지하는데 이용되는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들에 기반하여 결정될 수 있다. 예컨대, 게인 보정 회로(1040)는 제 1 이미지 프레임을 구성하는 모든 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값 및 제 2 이미지 프레임을 구성하는 모든 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값을 이용하여 가중치를 결정할 수 있다. 또는, 게인 보정 회로(1040)는 제 1 이미지 프레임의 관심 영역을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값 및 제 2 이미지 프레임의 관심 영역을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값을 이용하여 가중치를 결정할 수 있다.
예를 들어, 연산 회로(1040)는 입력 데이터(1000)의 적어도 일부 영역을 관심 영역(ROI)으로 식별하고, 식별된 관심 영역을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값을 계산하는 제 1 ROI 평균 계산부(1025) 및 제 2 ROI 평균 계산부(1035)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제 1 ROI 평균 계산부(1025)는 수신된 N-1 Frame의 관심 영역을 식별하고, 식별된 관심 영역을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값을 계산할 수 있다. 또한, 제 2 ROI 평균 계산부(1035)는 수신된 N Frame의 관심 영역을 식별하고, 식별된 관심 영역을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값을 계산할 수 있다.
예를 들어, 연산 회로(1040)는 게인 보정부(1015)를 포함할 수 있다. 게인 보정부(1015)는 제 1 ROI 평균 계산부(1025)로부터 수신된 데이터 B와 제 2 ROI 평균 계산부(1035)로부터 수신된 데이터 A를 이용하여 적어도 하나의 가중치를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 게인 보정부(1015)는 플리커 검출 센서(예: 760)를 통해 획득된 플리커 정보(1060)를 수신할 수 있으며, 수신된 플리커 정보(1060)에 기초하여 가중치를 결정할 수 있다. 예컨대, 플리커 정보(1060)는 전자 장치가 위치한 곳에 플리커가 존재하는지 여부에 대한 정보 또는 검출된 플리커의 주파수에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 게인 보정부(1015)는 가중치로서 '1' 및 'B/A'를 생성할 수 있다. 또한, 게인 보정부(1015)는 가중치로서 'A/B' 및 '1'을 생성할 수 있다. 가중치는 하기 [수학식 1]과 같이, 제 1 ROI 관리부(1020) 및 제 2 ROI 관리부(1030)에서 출력된 데이터에 곱해질 수 있다.
Figure pat00001
여기서, Rg(N), R(N), 및 R(N-1)을 포함하는 식 (1) 및 식 (3)은, 입력 데이터(1000)에 포함된 적어도 하나의 이미지 프레임을 구성하는 픽셀들을 행(row) 단위의 그룹으로 분류하여 계산한 수학식이고, Cg(N), C(N), 및 C(N-1)을 포함하는 식 (2) 및 식 (4)는, 입력 데이터(1000)에 포함된 적어도 하나의 이미지 프레임을 구성하는 픽셀들을 열(column) 단위의 그룹으로 분류하여 계산한 수학식이다. 또한, Rg(N) 또는 Cg(N)은 차이 절댓값(absolute difference)을 구하는 연산부(1001)의 결과값을 의미한다. R(N-1) 또는 C(N-1)은 입력 데이터(1000)로서 N-1 Frame(예: 610)이 연산 회로(1040)에 수신되었을 때, 제 1 ROI 관리부(1020)에서 출력되는 값으로서, 제 1 ROI 관리부(1020)는 N-1 Frame의 관심 영역을 구성하는 픽셀들에 대한 행 단위 또는 열 단위의 평균값들을 출력할 수 있다. R(N) 또는 C(N)은 입력 데이터(1000)로서 N-1 Frame(예: 610)이 연산 회로(1040)에 수신되었을 때, 제 2 ROI 관리부(1030)에서 출력되는 값으로서, 제 2 ROI 관리부(1030)는 N Frame의 관심 영역을 구성하는 픽셀들에 대한 행 단위 또는 열 단위의 평균값들을 출력할 수 있다. W1, W2 및 '1'은 게인 보정부(1015)로부터 출력되는 가중치로서, 예컨대, W1은 'A/B'이고, W2는 'B/A'이다. 예를 들어, 게인 보정부(1015)는 가중치로서 '1'을 곱 연산부(1005)로 출력하고, 'B/A'를 곱 연산부(1006)로 출력할 수 있다. 또한, 게인 보정부(1015)는 가중치로서 'A/B'를 곱 연산부(1005)로 출력하고, '1'을 곱 연산부(1006)로 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 연산 회로(1040)는 [수학식 1]에 기반하여, 차이 절댓값(absolute difference)인 Rg(N) 또는 Cg(N)을 계산할 수 있다. 예컨대, Rg(N) 또는 Cg(N)을 그래프로 나타내면 도 6의 제 4 그래프(640) 또는 제 5 그래프(650)와 같이 도시될 수 있다. 연산 회로(1040)는 행 단위 또는 열 단위로 계산된 Rg(N) 또는 Cg(N)들을 모두 더하기 위해 합 연산부(1003)를 제어할 수 있다.
연산 회로(1040)는 합 연산부(1003)의 결과값으로서 모션 팩터 값(1050)을 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 컨트롤러(예: 340) 또는 프로세서(예: 120, 210)는 SAD 연산을 수행한 결과에 기반하여, 외부 객체에 대한 변화를 판단할 수 있다. 예를 들어, 연산 회로(1040)의 출력값인 모션 팩터 값이 미리 설정된 임계값보다 클 경우, 컨트롤러(예: 340) 또는 프로세서(예: 120, 210)는 제 1 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 및 제 2 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 사이에 변화가 발생하였다고 판단할 수 있다. 반면에, 모션 팩터 값이 미리 설정된 임계값보다 작거나 같을 경우, 컨트롤러(예: 340) 또는 프로세서(예: 120, 210)는 제 1 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 및 제 2 이미지 프레임에 설정된 관심 영역 사이에 변화가 발생하지 않았다고 판단할 수 있다.
한편, 상기 도 10에 개시된 연산 회로(1040)는 앞서 개시된 도 6에 따른 실시 예를 수행하는 회로일 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 연산 회로를 통해 적어도 하나의 이미지 프레임을 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 일 실시 예에 따른 연산 회로(1040)는 이미지 센서(예: 300, 400, 700)의 내부에 구비된 컨트롤러(예: 340, 740)의 구성 요소일 수 있다. 또는 연산 회로(840)는 외부 회로(예: 370, 770)에 포함된 프로세서(예: 120, 210)의 구성 요소일 수 있다. 예컨대, 연산 회로(1040)는 N-1 Frame(예: 610)의 관심 영역을 기초로 하여 획득되는 값들 및 N Frame(예: 620)의 관심 영역을 기초로 하여 획득되는 값들을 이용하여 SAD (sum of absolute difference) 연산을 수행할 수 있다. 또한, 연산 회로(1040)는 N Frame의 관심 영역을 기초로 하여 획득되는 값들 및 N+1 Frame(예: 630)의 관심 영역을 기초로 하여 획득되는 값들을 이용하여 SAD 연산을 수행할 수 있다.
한편, 도 11은 60 Hz 로 점멸하는 플리커 광원(60 Hz Flicker Light)의 주기를 나타내는 플리커 그래프(1100)와 이미지 프레임을 960 fps 로 리드 아웃하는 이미지 센서의 리드 아웃 그래프(1130)를 도시한다. 플리커 그래프(1100)의 한 눈금은 1/120 초이고, 리드 아웃 그래프(1130)의 한 눈금은 1/960 초이다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 이미지 센서의 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서(760)를 통해, 상기 전자 장치가 위치한 장소에서 플리커가 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서를 통해 60 Hz 의 주파수를 갖는 플리커를 검출할 수 있다. 60 Hz 의 주파수를 갖는 플리커는 60 Hz 로 점멸하는 광원으로부터 출력될 수 있다. 60 Hz 로 점멸하는 광원은 1/120 초 당 1회씩 점등 또는 멸등을 반복할 수 있다. 점등과 멸등을 반복함에 따라, 플리커 광원으로부터 획득되는 빛의 밝기는 계속해서 변경될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 이미지 센서(예: 300)는 고속 촬영을 지원할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 이미지 센서는 픽셀 어레이(예: 310)로부터 획득되는 빛을 960 fps 로 리드 아웃 할 수 있다. 이미지 센서는 N-1 Frame(1131), N Frame(1132) 및 N+1 Frame(1133)을 1/960 초 간격으로 리드 아웃 할 수 있다.
한편, N-1 Frame(1131)은 광원이 멸등되는 시점(1101)에 이미지 센서의 픽셀 어레이를 통해 획득될 수 있다. N Frame(1132)은 광원이 점등된 시점(1102)에 이미지 센서의 픽셀 어레이를 통해 획득될 수 있다. 주기적으로 점멸을 반복하는 광원 때문에, 광원이 멸등되는 시점(1101)의 밝기값(1105)과 광원이 점등된 시점(1102)의 밝기값(1107)은 서로 다를 수 있다. 따라서, 광원이 멸등되는 시점(1101)에 획득된 N-1 Frame(1131)의 전체적인 밝기와 광원이 점등된 시점(1102)에 획득된 N Frame(1132)의 전체적인 밝기는 서로 다를 수 있다. 예컨대, 실제로는 N-1 Frame(1131)이 획득된 시점(1101) 및 N Frame(1132)이 획득된 시점(1132) 사이에 외부 객체의 움직임이 없더라도, 컨트롤러(340)는 N-1 Frame(1131) 및 N Frame(1132)의 전체적인 밝기가 서로 다른 것에 기반하여, N-1 Frame(1131)이 획득된 시점(1101) 및 N Frame(1132)이 획득된 시점(1132) 사이에 외부 객체의 움직임이 있는 것으로 잘못 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 연산 회로(1040)는 플리커에 의해 발생할 수 있는 밝기 차이를 보정하기 위하여, 상기 도 10에 따른 SAD 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 연산 회로(1040)는 N-1 Frame(1131)을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값 및 N Frame(1132)을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값에 기반하여 가중치(예: W1 또는 W2)를 생성할 수 있다. 또한, 연산 회로(1040)는 생성된 가중치를 N-1 Frame(1131) 및 N Frame(1132) 중 적어도 하나의 이미지 프레임을 기초로 하여 획득된 결과값에 적용할 수 있다. 예컨대, 연산 회로(1040)는 적어도 하나의 이미지 프레임을 기초로 하여 획득된 결과값에 가중치를 곱할 수 있다.
일 실시 예에 따라, N-1 Frame(1131) 및 N Frame(1132) 중 적어도 하나의 이미지 프레임을 기초로 하여 획득된 결과값에 가중치를 곱할 경우, 플리커에 의해 발생될 수 있는 밝기값(1105) 및 밝기값(1107)의 차이가 줄어들거나 제거될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 플리커를 검출하고, 검출된 플리커의 주파수에 기반하여 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임을 선택하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
상기 방법을 수행하는 주체는 컨트롤러 및 메모리를 포함하여 이루어진 이미지 센서(예: 300)에 있어서, 상기 컨트롤러일 수 있다. 여기서, 이미지 센서는 픽셀 어레이(310), 로-드라이버(320), 컬럼-리드 아웃 회로(330), 컨트롤러(340), 메모리(350) 및 인터페이스(360) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 동작 1210에서 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서(760)를 이용하여 플리커를 검출할 수 있다. 일 실시 예에 따른 전자 장치의 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서를 통해, 상기 전자 장치가 위치한 장소에서 플리커가 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서를 통해 60 Hz 의 주파수를 갖는 플리커를 검출할 수 있다. 60 Hz 의 주파수를 갖는 플리커는 60 Hz 로 점멸하는 광원으로부터 출력될 수 있다. 60 Hz 로 점멸하는 광원은 1/120 초 당 1회씩 점등 또는 멸등을 반복할 수 있다. 점등과 멸등을 반복함에 따라, 플리커 광원으로부터 획득되는 빛의 밝기는 계속해서 변경될 수 있다.
동작 1220에서 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서를 통해 플리커가 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 플리커가 검출되지 않는다면, 프로세서는 동작 1280을 수행할 수 있다.
만약 플리커가 검출된다면, 동작 1230에서 컨트롤러(340)는 검출된 플리커에 기반하여, 이미지 센서의 리드 아웃 속도를 변경할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 검출된 플리커의 주파수와 이미지 센서의 리드 아웃 속도 간에 공약수가 존재하도록, 이미지 센서의 리드 아웃 속도를 변경할 수 있다. 예컨대, 검출된 플리커의 주파수가 60 Hz 일 경우, 플리커는 1/120 초 마다 멸등을 반복할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(340)는 이미지 센서의 리드 아웃 속도를 1/120 초에 대응되도록 변경할 수 있다. 이미지 센서는 리드 아웃 속도를 240 fps, 480 fps 또는 960 fps 중 하나로 변경할 수 있다.
동작 1240에서 컨트롤러(340)는 변경된 리드 아웃 속도로 복수의 이미지 프레임들을 획득할 수 있다. 예를 들어, 60 Hz의 플리커를 발생시키는 광원은 2/120 초 동안 2번 멸등될 수 있다. 또한, 컨트롤러(340)는 960 fps 로 리드 아웃하는 이미지 센서를 통해 2/120 초 동안 16 개의 이미지 프레임들을 획득할 수 있다.
동작 1250에서 컨트롤러(340)는 검출된 플리커에 기반하여, 획득된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 두 개의 이미지 프레임들을 선택할 수 있다. 컨트롤러(340)는 획득된 복수의 이미지 프레임들 중 플리커를 발생시키는 광원이 멸등되는 시점에 획득된 이미지 프레임들을 선택할 수 있다. 예를 들어, 60 Hz의 플리커를 발생시키는 광원은 2/120 초 동안 2번 멸등될 수 있으므로, 960 fps 로 리드 아웃하는 이미지 센서를 통해 2/120 초 동안 16 개의 이미지 프레임들을 획득한 컨트롤러(340)는 상기 16 개의 이미지 프레임들 중 상기 광원이 멸등되는 시점에 획득된 2 개의 이미지 프레임들을 선택할 수 있다.
동작 1260에서 컨트롤러(340)는 선택된 두 개의 이미지 프레임들을 이용하여 SAD (sum of absolute difference) 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 동작 1250을 통해 선택된 이미지 프레임들은 플리커가 존재함에도 불구하고 광원의 밝기가 동일할 때 획득된 이미지 프레임들이므로, 플리커에 의한 노이즈의 영향을 받지 않은 이미지 프레임들일 수 있다. 따라서, 동작 1250을 통해 선택된 이미지 프레임들은 게인 보정 등을 수행하지 않더라도, 외부 객체의 움직임을 감지하기 위해 이용될 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(340)는 도 8에 개시된 연산 회로(840)를 이용하여 SAD 연산을 수행할 수 있다.
동작 1270에서 컨트롤러(340)는 SAD 연산을 수행한 결과에 기반하여, 외부 객체에 대한 변화를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 SAD 연산을 수행한 결과에 기초하여 상기 선택된 두 개의 이미지 프레임들 각각이 획득된 시점들 사이에 외부 객체의 움직임이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
만약 동작 1220에서 플리커가 검출되지 않는다면, 컨트롤러(340)는 동작 1280을 수행할 수 있다. 동작 1280에서 컨트롤러(340)는 이미지 센서의 기본적인 리드 아웃 속도로 복수의 이미지 프레임들을 획득할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서의 기본적인 리드 아웃 속도는 240 fps, 480 fps 및 960 fps 중 하나이거나 1000 fps 등 일 수 있다. 플리커가 검출되지 않으므로, 컨트롤러(340)는 설정된 리드 아웃 속도로 플리커에 의한 노이즈의 영향과 관계없이 복수의 이미지 프레임들을 획득할 수 있다.
동작 1290에서 컨트롤러(340)는 획득된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 두 개의 이미지 프레임들을 선택할 수 있다. 동작 1280을 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들은 플리커에 의한 노이즈의 영향을 받지 않은 이미지 프레임들이므로, 컨트롤러(340)는 동작 1280을 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들 중 임의로 두 개의 이미지 프레임들을 선택할 수 있다. 또는, 컨트롤러(340)는 외부 객체의 움직임을 감지하기 원하는 시간 간격을 고려하여, 동작 1280을 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들 중 두 개의 이미지 프레임들을 선택할 수 있다. 예컨대, 외부 객체의 움직임을 1/960 초 간격으로 감지해야 할 경우, 컨트롤러(340)는 960 fps 로 리드 아웃된 복수의 이미지 프레임들 중 연속하여 획득된 두 개의 이미지 프레임들(1/960 초 간격으로 획득된 두 개의 이미지 프레임들)을 선택할 수 있다.
컨트롤러(340)는 동작 1290을 통해 선택된 두 개의 이미지 프레임들을 이용하여 동작 1260 및 동작 1270을 수행할 수 있다.
한편, 상기 실시 예에서는 모든 동작의 주체로서 이미지 센서에 포함된 컨트롤러(340)가 사용되었으나, 이는 전자 장치에 포함된 하나 이상의 프로세서들에 대한 예시에 불과하며, 상기 실시 예에 따른 동작들은 상기 컨트롤러(340) 외에도 전자 장치에 포함된 다양한 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에서, 상기 컨트롤러(340)는 제 1 프로세서로 명명될 수 있으며, 외부 회로(370)에 포함된 프로세서(예: 120, 210)는 제 2 프로세서로 명명될 수 있다.
도 13a 내지 도 13b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임을 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 방법을 수행하는 주체는 컨트롤러 및 메모리를 포함하여 이루어진 이미지 센서(예: 300)에 있어서, 상기 컨트롤러일 수 있다. 여기서, 이미지 센서는 픽셀 어레이(310), 로-드라이버(320), 컬럼-리드 아웃 회로(330), 컨트롤러(340), 메모리(350) 및 인터페이스(360) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(340)는 전자 장치의 이미지 센서를 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 두 개의 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체의 움직임을 감지할 수 있다.
한편, 도 13a는 60 Hz 로 점멸하는 플리커 광원(60 Hz Flicker Light)의 주기를 나타내는 플리커 그래프(1300)와 이미지 프레임을 960 fps 로 리드 아웃하는 이미지 센서의 리드 아웃 그래프(1330)를 도시한다. 플리커 그래프(1300)의 한 눈금은 1/120 초이고, 리드 아웃 그래프(1330)의 한 눈금은 1/960 초이다.
일 실시 예에 따른 이미지 센서의 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서(760)를 통해, 상기 전자 장치가 위치한 장소에서 플리커가 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서를 통해 60 Hz 의 주파수를 갖는 플리커를 검출할 수 있다. 60 Hz 의 주파수를 갖는 플리커는 60 Hz 로 점멸하는 광원으로부터 출력될 수 있다. 60 Hz 로 점멸하는 광원은 1/120 초 당 1회씩 점등 또는 멸등을 반복할 수 있다. 점등과 멸등을 반복함에 따라, 플리커 광원으로부터 획득되는 빛의 밝기는 계속해서 변경될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 이미지 센서(예: 300)는 고속 촬영을 지원할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 이미지 센서는 픽셀 어레이(예: 310)로부터 획득되는 빛을 960 fps 로 리드 아웃 할 수 있다. 이미지 센서는 복수의 이미지 프레임들을 1/960 초에 1회씩 리드 아웃 할 수 있다.
컨트롤러(340)는 이미지 센서를 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 두 개의 이미지 프레임들을 선택할 때, 플리커를 발생시키는 광원의 밝기를 참고할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 플리커에 의한 노이즈의 영향을 없애기 위해 플리커를 발생시키는 광원이 멸등되는 시점(1301, 1302, 1303)에 획득된 이미지 프레임들을 선택할 수 있다. 플리커를 발생시키는 광원이 멸등되는 시점(1301, 1302, 1303)의 밝기값들(1305, 1307, 1309)은 동일할 수 있다. 컨트롤러(340)는 플리커를 발생시키는 광원이 멸등되는 시점(1301, 1302, 1303)에 획득된 제 1 이미지 프레임(1331), 제 9 이미지 프레임(1332), 제 17 이미지 프레임(1333) 및 제 (8n+1) 이미지 프레임들 중 적어도 두 개의 이미지 프레임들을 선택할 수 있다. 여기서, n은 음이 아닌 정수이다.
제 1 이미지 프레임(1331), 제 9 이미지 프레임(1332), 제 17 이미지 프레임(1333) 및 제 (8n+1) 이미지 프레임들은 플리커에 의한 노이즈의 영향을 받지 않은 이미지 프레임들이므로, 컨트롤러(340)는 제 (8n+1) 이미지 프레임들 중에서 두 개의 이미지 프레임들을 선택하여 SAD 연산을 수행할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(340)는 도 8에 개시된 연산 회로(840)를 이용하여 SAD 연산을 수행할 수 있다.
컨트롤러(340)는 이미지 센서의 메모리(예: 350)에 저장된 복수의 이미지 프레임들 중 제 1 이미지 프레임(1331), 제 9 이미지 프레임(1332), 제 17 이미지 프레임(1333) 및 제 (8n+1) 이미지 프레임들만을 수신할 수 있다. 컨트롤러(340)는 이미지 센서의 메모리(예: 350)에 저장된 복수의 이미지 프레임들 중 제 1 이미지 프레임(1331), 제 9 이미지 프레임(1332), 제 17 이미지 프레임(1333) 및 제 (8n+1) 이미지 프레임들을 제외한 이미지 프레임들을 메모리에서 삭제할 수 있다.
한편, 도 13b는 50 Hz 로 점멸하는 플리커 광원(50 Hz Flicker Light)의 주기를 나타내는 플리커 그래프(1310)와 이미지 프레임을 1000 fps 로 리드 아웃하는 이미지 센서의 리드 아웃 그래프(1340)를 도시한다. 플리커 그래프(1310)의 한 눈금은 1/100 초이고, 리드 아웃 그래프(1340)의 한 눈금은 1/1000 초이다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서(760)를 통해, 상기 전자 장치가 위치한 장소에서 플리커가 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서를 통해 50 Hz 의 주파수를 갖는 플리커를 검출할 수 있다. 50 Hz 의 주파수를 갖는 플리커는 50 Hz 로 점멸하는 광원으로부터 출력될 수 있다. 50 Hz 로 점멸하는 광원은 1/100 초 당 1회씩 점등 또는 멸등을 반복할 수 있다. 점등과 멸등을 반복함에 따라, 플리커 광원으로부터 획득되는 빛의 밝기는 계속해서 변경될 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 이미지 센서(예: 300)는 고속 촬영을 지원할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치의 이미지 센서는 픽셀 어레이(예: 310)로부터 획득되는 빛을 1000 fps 로 리드 아웃 할 수 있다. 이미지 센서는 복수의 이미지 프레임들을 1/1000 초에 1회씩 리드 아웃 할 수 있다.
컨트롤러(340)는 이미지 센서를 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 두 개의 이미지 프레임들을 선택할 때, 플리커를 발생시키는 광원의 밝기를 참고할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 플리커에 의한 노이즈의 영향을 없애기 위해 플리커를 발생시키는 광원이 멸등되는 시점(1311, 1312, 1313)에 획득된 이미지 프레임들을 선택할 수 있다. 플리커를 발생시키는 광원이 멸등되는 시점(1311, 1312, 1313)의 밝기값들(1315, 1317, 1319)은 동일할 수 있다. 컨트롤러(340)는 플리커를 발생시키는 광원이 멸등되는 시점(1311, 1312, 1313)에 획득된 제 1 이미지 프레임(1341), 제 11 이미지 프레임(1342), 제 21 이미지 프레임(1343) 및 제 (10n+1) 이미지 프레임들 중 적어도 두 개의 이미지 프레임들을 선택할 수 있다. 여기서, n은 음이 아닌 정수이다.
제 1 이미지 프레임(1341), 제 11 이미지 프레임(1342), 제 21 이미지 프레임(1343) 및 제 (10n+1) 이미지 프레임들은 플리커에 의한 노이즈의 영향을 받지 않은 이미지 프레임들이므로, 컨트롤러(340)는 제 (10n+1) 이미지 프레임들 중에서 두 개의 이미지 프레임들을 선택하여 SAD 연산을 수행할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(340)는 도 8에 개시된 연산 회로(840)를 이용하여 SAD 연산을 수행할 수 있다.
컨트롤러(340)는 이미지 센서의 메모리(예: 350)에 저장된 복수의 이미지 프레임들 중 제 1 이미지 프레임(1341), 제 11 이미지 프레임(1342), 제 21 이미지 프레임(1343) 및 제 (10n+1) 이미지 프레임들만을 수신할 수 있다. 컨트롤러(340)는 이미지 센서의 메모리(예: 350)에 저장된 복수의 이미지 프레임들 중 제 1 이미지 프레임(1341), 제 11 이미지 프레임(1342), 제 21 이미지 프레임(1343) 및 제 (10n+1) 이미지 프레임들을 제외한 이미지 프레임들을 메모리에서 삭제할 수 있다.
한편, 상기 실시 예에서는 모든 동작의 주체로서 이미지 센서에 포함된 컨트롤러(340)가 사용되었으나, 이는 전자 장치에 포함된 하나 이상의 프로세서들에 대한 예시에 불과하며, 상기 실시 예에 따른 동작들은 상기 컨트롤러(340) 외에도 전자 장치에 포함된 다양한 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에서, 상기 컨트롤러(340)는 제 1 프로세서로 명명될 수 있으며, 외부 회로(370)에 포함된 프로세서(예: 120, 210)는 제 2 프로세서로 명명될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 이용하여 외부 객체의 변화를 감지하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
상기 방법을 수행하는 주체는 컨트롤러 및 메모리를 포함하여 이루어진 이미지 센서(예: 300)에 있어서, 상기 컨트롤러일 수 있다. 여기서, 이미지 센서는 픽셀 어레이(310), 로-드라이버(320), 컬럼-리드 아웃 회로(330), 컨트롤러(340), 메모리(350) 및 인터페이스(360) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 동작 1210에서 컨트롤러(340)는 이미지 센서로부터 제 1 이미지 프레임(예: 421) 및 제 2 이미지 프레임(예: 422)들을 획득할 수 있다. 예컨대, 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들은 이미지 센서의 픽셀 어레이로부터 순차적으로 리드 아웃된 이미지 프레임들일 수 있다. 컨트롤러(340)는 이미지 센서(300)의 픽셀 어레이(310)로부터 리드 아웃된 복수의 이미지 프레임(421 내지 424)들을 이미지 센서(300)의 메모리(350)에 저장하고, 메모리(350)에 저장된 복수의 이미지 프레임들(421 내지 424) 중 적어도 일부를 이미지 센서(300)의 인터페이스(360)를 통해 획득할 수 있다.
동작 1420에서 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서(예: 760)를 통해 플리커를 검출할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치가 위치한 곳에 존재하는 광원이 짧은 주파수로 점멸하는 광원일 경우, 상기 광원에 의한 플리커가 발생할 수 있다. 컨트롤러(340)는 이미지 센서의 픽셀 어레이를 통해 적어도 하나의 빛이 수신되는 것에 대응하여 플리커 검출 센서를 활성화시킬 수 있다.
동작 1430에서 컨트롤러(340)는 플리커 검출 센서를 통해 플리커가 검출되는지 여부를 판단할 수 있다. 만약 플리커가 검출되지 않는다면, 동작 1460에서 컨트롤러(340)는 획득된 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들을 이용하여 SAD 연산을 수행할 수 있다. 예컨대, 컨트롤러(340)는 도 8에 개시된 연산 회로(840)를 이용하여 SAD 연산을 수행할 수 있다.
동작 1470에서 컨트롤러(340)는 SAD 연산을 수행한 결과에 기반하여, 외부 객체에 대한 변화를 판단할 수 있다.
만약 플리커가 검출된다면, 동작 1440에서 컨트롤러(340)는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들에 엣지 검출(edge detection) 방법을 적용하여, 상기 제 1 이미지 프레임이 획득되는 시점과 상기 제 2 이미지 프레임이 획득되는 시점 사이에 외부 객체의 움직임이 감지되는지 판단할 수 있다. 엣지 검출 방법은 상기 제 1 이미지 프레임 및 상기 제 2 이미지 프레임들에 포함된 적어도 하나의 외부 객체에 대응하는 엣지에 기초하여, 상기 외부 객체의 움직임 또는 상기 제 1 이미지 프레임 및 상기 제 2 이미지 프레임들 사이의 변화를 감지하는 방법이다. 엣지 검출(edge detection) 방법은 상기 제 1 이미지 프레임 및 상기 제 2 이미지 프레임들의 밝기와 관계 없이 적용될 수 있는 방법이므로, 플리커가 검출된 경우 컨트롤러(340)는 엣지 검출 방법을 통해 상기 제 1 이미지 프레임 및 상기 제 2 이미지 프레임들의 출력값을 비교할 수 있다.
또는, 동작 1440에서 컨트롤러(340)는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들을 이용하여 컨볼루션(convolution) 연산을 수행할 수 있다. 컨트롤러(340)는 컨볼루션 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 이미지 프레임이 획득되는 시점과 상기 제 2 이미지 프레임이 획득되는 시점 사이에 외부 객체의 움직임이 감지되는지 판단할 수 있다. 컨볼루션 연산은 시스템의 출력값을 구할 때 사용될 수 있는 연산으로서, 두 개의 함수 중 하나의 함수를 반전 및 천이시킨 후 나머지 함수와 상호 대응되는 값들을 곱하고, 상기 곱한 값들을 적분하는 연산이다. 컨볼루션 연산 역시 상기 엣지 검출 방법과 마찬가지로 상기 제 1 이미지 프레임 및 상기 제 2 이미지 프레임들의 밝기와 관계 없이 적용될 수 있는 방법이므로, 플리커가 검출된 경우 컨트롤러(340)는 컨볼루션 연산을 통해 상기 제 1 이미지 프레임 및 상기 제 2 이미지 프레임들의 출력값을 비교할 수 있다.
동작 1450에서 컨트롤러(340)는 엣지 검출 방법 및 컨볼루션 연산의 결과에 기초하여, 외부 객체에 대한 변화를 판단할 수 있다.
한편, 상기 실시 예에서는 모든 동작의 주체로서 이미지 센서에 포함된 컨트롤러(340)가 사용되었으나, 이는 전자 장치에 포함된 하나 이상의 프로세서들에 대한 예시에 불과하며, 상기 실시 예에 따른 동작들은 상기 컨트롤러(340) 외에도 전자 장치에 포함된 다양한 프로세서들에 의해 수행될 수 있다. 예컨대, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에서, 상기 컨트롤러(340)는 제 1 프로세서로 명명될 수 있으며, 외부 회로(370)에 포함된 프로세서(예: 120, 210)는 제 2 프로세서로 명명될 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치를 통해 플리커에 의한 노이즈의 영향이 줄어든 결과를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시 예에 따른 이미지 센서의 컨트롤러(340)는 전자 장치의 이미지 센서를 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 두 개의 이미지 프레임들을 이용하여, 외부 객체의 움직임을 감지할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(340)는 이미지 센서를 통해 연속하여 획득된 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 비교 분석하는 과정을 통해, 제 1 이미지 프레임이 획득된 시점과 제 2 이미지 프레임이 획득된 시점 사이에 외부 객체의 움직임이 있었는지 여부를 판단할 수 있다.
도 15에는 플리커에 의한 노이즈의 영향이 줄어들기 전의 그래프(1510) 및 플리커에 의한 노이즈의 영향이 줄어든 후의 그래프(1520)이 도시되어 있다. 예컨대, 그래프(1510)의 제 1 부분(1511)은 플리커에 의한 노이즈가 발생한 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체의 변화를 감지한 경우에 대응하는 결과값을 나타낸 것이다. 또한, 그래프(1520)의 제 2 부분(1521)은 도 9에 따른 실시 예, 도 12에 따른 실시 예, 또는 도 14에 따른 실시 예에 기초하여, 플리커에 의한 노이즈의 영향이 감소되거나 제거된 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체의 변화를 감지한 경우에 대응하는 결과값을 나타낸 것이다.
플리커에 의한 노이즈의 영향이 줄어들기 전의 그래프(1510) 및 플리커에 의한 노이즈의 영향이 줄어든 후의 그래프(1520)를 참조하면, 실제로 외부 객체의 움직임이 발생한 이미지 프레임은 이미지 센서를 통해 1653 번째로 획득된 1653 Frame(1530)임을 확인할 수 있다.
한편, 일 실시 예에 따른 전자 장치의 컨트롤러(340)는 연산 회로(예: 840, 1040)로부터 출력된 모션 팩터 값(motion factor value)이 미리 설정된 임계값(1540)을 초과하는 경우, 외부 객체의 움직임이 감지된 것으로 판단할 수 있다. 예컨대, 플리커에 의한 노이즈가 발생한 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체의 변화를 감지하는 경우, 컨트롤러(340)는 플리커에 의한 노이즈에 기초하여 제 1 부분(1511)에서 외부 객체의 변화가 감지된 것으로 잘못 판단할 수 있다.
반면에, 플리커에 의한 노이즈의 영향이 감소되거나 제거된 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체의 변화를 감지하는 경우, 컨트롤러(340)는 플리커에 의한 노이즈가 감소되거나 제거된 제 2 부분(1521)에서 외부 객체의 변화가 발생하지 않은 것으로 판단하는 동시에, 1653 Frame(1530)이 획득된 시점에 외부 객체의 변화가 발생한 것으로 판단할 수 있다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 프로세서가 이미지 센서를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 상기 방법을 수행하는 주체는 하나 이상의 프로세서, 이미지 센서 및 디스플레이를 포함하여 이루어진 전자 장치(예: 101, 201)에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서일 수 있다. 여기서, 이미지 센서는 도 3에 도시된 이미지 센서(300)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서는 이미지 센서에 포함된 컨트롤러(예: 340) 또는 프로세서(예: 120, 210)를 포함할 수 있다.
도 16을 참조하면, 동작 1610에서 하나 이상의 프로세서는 동영상 촬영을 위한 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 전자 장치에 구비된 입출력 인터페이스(예: 150)를 통해, 전자 장치의 사용자로부터 동영상 촬영을 위한 신호를 수신할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 프로세서는 동영상 촬영과 관련된 프로그램(예: 140)의 실행 및 동영상 촬영의 시작과 관련된 명령을 수신할 수 있다.
신호에 응답하여, 동작 1620에서 하나 이상의 프로세서는 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 포함하는 제 1 복수의 이미지 프레임들을 제 1 프레임 레이트에 따라 획득할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 전자 장치의 사용자로부터 고속의 동영상 촬영을 요청 받을 수 있다. 이에 따라, 하나 이상의 프로세서는 이미지 센서의 리드 아웃 속도를 960 fps 로 설정할 수 있다. 이미지 센서(300)의 컬럼-리드 아웃 회로(330)는 픽셀 어레이(310)에 수신되는 빛에 기반하여, 하나 이상의 프로세서에 의해 설정된 제 1 프레임 레이트(예컨대, 960 fps)에 따라 복수의 이미지 프레임들을 리드 아웃 할 수 있다.
동작 1630에서 하나 이상의 프로세서는 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 일부의 이미지 프레임들을 이용하여 제 1 프레임 레이트 보다 낮은 제 2 프레임 레이트에 따라 동영상의 제 1 부분을 생성할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 프로세서는 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 960 fps 보다 낮은 120 fps 에 따라 획득 할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 960 fps 로 리드 아웃 되는 제 1 복수의 이미지 프레임들을 8개 당 1개 꼴로 획득함으로써, 실질적으로 120 fps 에 따라 리드 아웃되는 이미지 프레임들과 동일한 이미지 프레임들을 획득할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 이미지 센서의 내부에 구비된 메모리(예: 350)에 저장된 이미지 프레임들을 외부 회로(예: 370)로 전달 할 수 있으며, 하나 이상의 프로세서는 전달된 이미지 프레임들을 이용하여 120 fps 동영상을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 프로세서는 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 제 1 프레임 레이트(예컨대, 960 fps) 보다 낮은 프레임 레이트(예컨대, 120 fps 또는 30 fps)에 따라 디스플레이를 통해 출력하여, 전자 장치의 사용자에게 프리뷰 영상을 제공할 수 있다.
동작 1640에서 하나 이상의 프로세서는 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 밝기와 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 밝기 간의 밝기 차이에 적어도 기반하여, 외부 객체에 대한 변화를 판단할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 제 1 이미지 프레임의 일부 영역을 제 1 관심 영역으로 식별하고, 제 2 이미지 프레임의 일부 영역을 제 2 관심 영역으로 식별할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 제 1 관심 영역을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값을 제 1 밝기로서 이용할 수 있다. 또한 하나 이상의 프로세서는 제 2 관심 영역을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들에 대한 평균값을 제 2 밝기로서 이용할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 프로세서는 제 1 관심 영역 및 제 2 관심 영역에 기반하여, SAD 연산을 수행할 수 있다. SAD 연산은 상기 도 6에 따른 실시 예로서, 하나 이상의 프로세서는 SAD 연산을 통해 제 1 관심 영역 및 제 2 관심 영역에 포함된 외부 객체에 대한 변화를 감지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 프로세서는 전자 장치에 구비된 플리커 검출 센서(예: 760)를 통해 플리커를 검출하고, 검출된 플리커의 주파수에 기반하여 SAD 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 플리커가 검출되는 경우, 하나 이상의 프로세서는 도 9 내지 도 11에 따른 실시 예와 같이 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임에 대응하는 픽셀 데이터에 게인(gain) 보정 상수를 곱함으로써, 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임에 대한 보정을 수행할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 보정이 수행된 제 1 이미지 프레임 또는 제 2 이미지 프레임들을 이용하여 SAD (sum of absolute difference) 연산을 수행함으로써, 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향을 줄이거나 제거할 수 있다.
또한, 플리커가 검출되는 경우, 하나 이상의 프로세서는 도 12 내지 도 13b에 따른 실시 예와 같이, 이미지 센서를 이용하여 획득된 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 플리커를 발생시키는 광원이 멸등되는 시점에 획득된 이미지 프레임들을 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들로서 선택할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 선택된 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들을 이용하여 SAD (sum of absolute difference) 연산을 수행함으로써, 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향을 줄이거나 제거할 수 있다.
또한, 플리커가 검출되는 경우, 하나 이상의 프로세서는 도 14에 따른 실시 예와 같이 플리커의 영향을 받지 않는 엣지 검출 방법 또는 컨볼루션 연산을 통해 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향을 줄이거나 제거할 수 있다.
동작 1650에서 하나 이상의 프로세서는 상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 제 1 프레임 레이트(예컨대, 960 fps) 또는 제 1 프레임 레이트와 다른 제 3 프레임 레이트(예컨대, 1000 fps)에 따라, 이미지 센서를 통해 외부 객체에 대응하는 제 2 복수의 이미지 프레임들을 획득 할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 제 1 밝기 및 제 2 밝기의 차이에 대응하는 값(예컨대, 모션 팩터 값(850, 1050))이 미리 설정된 임계값(예: 680, 1540)을 초과하는 경우, 제 1 이미지 프레임이 획득된 시점 및 제 2 이미지 프레임이 획득된 시점 사이에 외부 객체에 대한 변화가 발생된 것으로 판단할 수 있다. 만약, 동작 1640에서 제 1 밝기 및 제 2 밝기의 차이에 대응하는 값이 미리 설정된 임계값을 초과하는 것으로 판단된 경우, 하나 이상의 프로세서는 외부 객체에 대한 변화가 발생된 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 프로세서는 외부 객체에 발생한 변화를 고속으로 촬영한 후, 고속으로 촬영된 이미지 프레임들을 이용하여 슬로우 모션 동영상을 생성할 수 있다.
동작 1660에서 하나 이상의 프로세서는 제 2 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 이용하여, 동영상의 제 2 부분을 생성할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 제 1 프레임 레이트인 960 fps 로 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들 전부를 메모리(예: 350)에 저장할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 메모리(예: 350)에 저장된 이미지 프레임들을 외부 회로(예: 370)로 전달 할 수 있으며, 하나 이상의 프로세서는 전달된 이미지 프레임들을 이용하여 960 fps 동영상을 생성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 프로세서는 외부 객체에 대한 변화가 발생된 것으로 판단된 시점부터, 메모리에 이미지 프레임들이 저장되는 비율을 높게 설정할 수 있다. 예를 들어, 동작 1610에서 고속의 동영상 촬영을 위한 신호가 수신된 경우, 하나 이상의 프로세서는 제 1 복수의 이미지 프레임들이 이미지 센서의 픽셀 어레이로부터 리드 아웃되는 속도를 제 1 프레임 레이트(예컨대, 960 fps)로 설정할 수 있다. 그와 동시에, 하나 이상의 프로세서는 제 1 프레임 레이트로 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들이 메모리(예: 350)에 저장되는 비율을 1:8 로 설정할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 프로세서는 960 fps 로 리드 아웃되는 제 1 복수의 이미지 프레임들을 1:8의 비율에 따라 선택한 후, 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 선택된 이미지 프레임들만 메모리(예: 350)에 저장 할 수 있다. 이 경우, 메모리(예: 350)에 저장되는 선택된 이미지 프레임들은 실질적으로 120 fps 로 리드 아웃된 이미지 프레임들이 저장된 것과 같을 수 있다.
동작 1640에서 외부 객체에 대한 변화가 발생된 것으로 판단될 경우, 하나 이상의 프로세서는 제 2 복수의 이미지 프레임들이 이미지 센서의 픽셀 어레이로부터 리드 아웃되는 속도를 제 1 프레임 레이트(예컨대, 960 fps) 또는 제 3 프레임 레이트(예컨대, 1000 fps )로 설정할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 제 1 프레임 레이트인 960 fps 로 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들 전부를 메모리(예: 350)에 저장할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 메모리(예: 350)에 저장된 이미지 프레임들을 외부 회로(예: 370)로 전달 할 수 있으며, 하나 이상의 프로세서는 전달된 이미지 프레임들을 이용하여 960 fps 동영상을 생성할 수 있다.
이후, 외부 객체에 대한 변화가 중지된 것으로 판단될 경우, 프로세서는 제 2 복수의 이미지 프레임들이 메모리에 저장되는 비율을 다시 1:8 로 설정할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 960 fps 로 리드 아웃되는 제 2 복수의 이미지 프레임들을 1:8의 비율에 따라 선택한 후, 제 2 복수의 이미지 프레임들 중 선택된 이미지 프레임들만 메모리(예: 350)에 저장할 수 있다. 이를 통해, 실질적으로 120 fps 로 리드 아웃되는 이미지 프레임들을 메모리에 저장하는 효과를 얻을 수 있다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 프로세서가 이미지 센서를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 상기 방법을 수행하는 주체는 하나 이상의 프로세서, 이미지 센서 및 디스플레이를 포함하여 이루어진 전자 장치(예: 101, 201)에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서일 수 있다. 여기서, 이미지 센서는 도 3에 도시된 이미지 센서(300)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서는 이미지 센서에 포함된 컨트롤러(예: 340) 또는 프로세서(예: 120, 210)를 포함할 수 있다.
도 17을 참조하면, 동작 1710에서 하나 이상의 프로세서는 동영상 촬영을 위한 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 전자 장치에 구비된 입출력 인터페이스(예: 150)를 통해, 전자 장치의 사용자로부터 동영상 촬영을 위한 요청을 수신할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 프로세서는 동영상 촬영과 관련된 프로그램(예: 140)의 실행 및 동영상 촬영의 시작과 관련된 명령을 수신할 수 있다.
동작 1720에서 하나 이상의 프로세서는 수신된 신호에 응답하여, 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 수신된 신호에 응답하여, 이미지 센서의 내부에 구비된 컬럼-리드 아웃 회로(예; 330)의 리드 아웃 속도를 제 1 프레임 레이트(예: 120 fps)로 설정할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 컬럼-리드 아웃 회로를 통해 제 1 프레임 레이트로 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들 중에서 상기 제 1 이미지 프레임 및 상기 제 2 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
동작 1730에서 하나 이상의 프로세서는 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 이미지 특성　과 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 이미지 특성 간의 제 1 차이에 적어도 기반하여, 제 1 이미지 프레임 또는 제 2 이미지 프레임에 대하여 이미지 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 전자 장치에 구비된 플리커 검출 센서(예: 760)를 통해 플리커를 검출하고, 검출된 플리커의 주파수에 기반하여 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 이미지 특성　과 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 이미지 특성을 식별할 수 있다. 여기서, 제 1 이미지 특성은 제 1 이미지 프레임의 밝기를 나타내는 제 1 밝기일 수 있다. 또한 제 2 이미지 특성은 제 2 이미지 프레임의 밝기를 나타내는 제 2 밝기일 수 있다. 예컨대, 제 1 차이는 제 1 밝기 및 제 2 밝기 중 적어도 하나에 대응하는 밝기값이 플리커에 의한 노이즈에 따라 왜곡되어 발생한 차이를 의미할 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 제 1 차이, 즉 플리커에 의한 노이즈에 따라 제 1 밝기 및 제 2 밝기 중 적어도 하나에 대응하는 밝기값이 왜곡된 것으로 판단되는 경우, 도 9 내지 도 11에 따른 실시 예와 같이 제 1 이미지 프레임을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들의 평균값 및 제 2 이미지 프레임을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들의 평균값을 이용하여 게인 보정 상수를 획득할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 제 1 이미지 프레임을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들 및 제 2 이미지 프레임을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들 중 적어도 하나의 픽셀값들에 게인 보정 상수를 곱함으로써, 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향을 줄이거나 제거할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 이미지 프레임은 플리커를 발생시키는 광원이 멸등되는 시점에 획득된 이미지 프레임일 수 있다. 또한, 제 2 이미지 프레임은 플리커를 발생시키는 광원이 점등되는 시점에 획득된 이미지 프레임일 수 있다. 예를 들어, 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임의 밝기 차이는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임이 포함된 외부 객체의 변화에 대응하여 발생한 것이 아닌, 특정 주파수에 따라 점멸을 반복하는 광원에 의한 것 일 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 제 1 이미지 프레임을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들 및 제 2 이미지 프레임을 구성하는 픽셀들의 픽셀값들 중 적어도 하나의 픽셀값들에 게인 보정 상수를 곱함으로써, 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임에 대한 보정을 수행할 수 있다.
동작 1740에서 하나 이상의 프로세서는 이미지 보정이 수행된 후의 제 1 이미지 프레임과 제 2 이미지 프레임 간의 제 2 차이가 지정된 조건을 만족하는 경우, 외부 객체에 대응하는 동영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 2 차이는 이미지 보정이 수행된 후의 제 1 이미지 프레임과 제 2 이미지 프레임들을 이용하여 SAD (sum of absolute difference) 연산을 수행함으로써, 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향이 감소되거나 제거된 모션 팩터 값(예: 1050)을 획득할 수 있다. 예컨대, 제 2 차이는 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향이 감소되거나 제거된 모션 팩터 값을 의미할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 제 2 차이인 모션 팩터 값이 미리 설정된 임계값을 초과하는 것으로 판단되는 경우, 지정된 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 프로세서는 외부 객체에 대한 변화가 발생된 것으로 판단할 수 있으며, 자동 고속 촬영을 수행하기 위해 컬럼-리드 아웃 회로의 리드 아웃 속도를 제 2 프레임 레이트(예: 960 fps)로 변경할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서는 컬럼-리드 아웃 회로를 통해 제 2 프레임 레이트로 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들을 이미지 센서의 내부에 구비된 메모리(예: 350)에 저장할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서는 제 2 프레임 레이트로 리드 아웃되어 이미지 센서의 내부에 구비된 메모리(예: 350)에 저장된 복수의 이미지 프레임들을 이용하여, 외부 객체에 대응하는 동영상을 제 2 프레임 레이트에 따라 생성할 수 있다. 예컨대, 동영상은 960 fps 로 리드 아웃된 복수의 이미지 프레임들을 이용하여 생성될 수 있으므로, 960 fps 동영상을 포함할 수 있다. 한편, 제 2 차이가 지정된 조건을 만족하지 않는 경우, 하나 이상의 프로세서는 컬럼-리드 아웃 회로를 통해 제 1 프레임 레이트(예: 120 fps)로 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들을 이용하여, 외부 객체에 대응하는 동영상을 제 1 프레임 레이트에 따라 생성할 수 있다. 또는, 제 2 차이가 지정된 조건을 만족하지 않는 경우, 하나 이상의 프로세서는 컬럼-리드 아웃 회로를 통해 제 1 프레임 레이트(예: 120 fps)로 리드 아웃되는 복수의 이미지 프레임들을 이용하여, 외부 객체에 대응하는 동영상을 제 3 프레임 레이트(예: 60 fps)에 따라 생성할 수 있다. 예컨대, 동영상은 120 fps 로 리드 아웃된 복수의 이미지 프레임들을 이용하여 생성될 수 있으므로, 120 fps 동영상 또는 60 fps 동영상을 포함할 수 있다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 프로세서가 이미지 센서를 제어하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 상기 방법을 수행하는 주체는 하나 이상의 프로세서, 이미지 센서 및 디스플레이를 포함하여 이루어진 전자 장치(예: 101, 201)에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서일 수 있다. 여기서, 이미지 센서는 도 3에 도시된 이미지 센서(300)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서는 이미지 센서에 포함된 컨트롤러(예: 340) 또는 프로세서(예: 120, 210)를 포함할 수 있다.
도 18을 참조하면, 동작 1810에서 하나 이상의 프로세서는 동영상 촬영을 위한 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 전자 장치에 구비된 입출력 인터페이스(예: 150)를 통해, 전자 장치의 사용자로부터 동영상 촬영을 위한 요청을 수신할 수 있다. 예컨대, 하나 이상의 프로세서는 동영상 촬영과 관련된 프로그램(예: 140)의 실행 및 동영상 촬영의 시작과 관련된 명령을 수신할 수 있다.
동작 1820에서 하나 이상의 프로세서는 수신된 신호에 응답하여, 이미지 센서를 통해, 제 1 프레임 레이트(예컨대, 120 fps)에 따라 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들을 획득할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 전자 장치의 사용자로부터 동영상 촬영을 요청 받을 수 있다. 이에 따라, 하나 이상의 프로세서는 이미지 센서의 리드 아웃 속도를 120 fps 로 설정할 수 있다. 이미지 센서(300)의 컬럼-리드 아웃 회로(330)는 픽셀 어레이(310)에 수신되는 빛에 기반하여, 하나 이상의 프로세서에 의해 설정된 제 1 프레임 레이트(예컨대, 120 fps)에 따라 복수의 이미지 프레임들을 리드 아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 프로세서는 이미지 센서를 이용하여 획득되는 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 제 1 프레임 레이트(예컨대, 120 fps) 보다 낮거나 같은 프레임 레이트(예컨대, 120 fps 또는 30 fps)에 따라 디스플레이를 통해 출력하여, 전자 장치의 사용자에게 프리뷰 영상을 제공할 수 있다.
동작 1830에서 하나 이상의 프로세서는 상기 획득하는 동작과 관련하여 전자 장치의 주변의 플리커를 검출할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(300)의 픽셀 어레이(310)에 수신되는 빛은 전자 장치가 위치한 곳에 존재하는 광원의 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치가 위치한 곳에 존재하는 광원이 짧은 주파수로 점멸하는 광원일 경우, 상기 광원에 의한 플리커가 발생할 수 있다. 전자 장치가 위치한 곳에 존재하는 광원이 짧은 주파수, 예컨대 60 Hz 로 점멸하는 광원일 경우, 광원이 가장 밝게 점등되는 시점에 획득된 이미지 프레임과 광원이 멸등되는 시점에 획득된 이미지 프레임은 밝기가 다를 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 이미지 센서를 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들이 동일한 외부 객체에 대응하는 이미지 프레임들이더라도 광원이 가장 밝게 점등되는 시점에 획득된 이미지 프레임과 광원이 멸등되는 시점에 획득된 이미지 프레임을 서로 다른 이미지 프레임이라고 잘못 판단할 수 있다. 즉, 하나 이상의 프로세서는 주기적으로 점멸하는 광원 때문에 동일한 외부 객체에 대한 이미지 프레임들을 서로 다른 이미지 프레임들이라고 잘못 판단하거나, 이미지 프레임들에 공통적으로 포함된 외부 객체의 적어도 일부가 변화된 것으로 잘못 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 프로세서는 플리커 검출 센서(760)를 통해, 전자 장치의 외부에서 발생하는 플리커를 검출할 수 있다. 이미지 센서를 통해 적어도 하나의 이미지 프레임이 획득되는 동안, 하나 이상의 프로세서는 플리커 검출 센서를 통해 전자 장치의 외부에서 플리커가 검출되는지 여부를 판단할 수 있다.
동작 1840에서 하나 이상의 프로세서는 플리커에 적어도 기반하여, 외부 객체에 대한 변화를 판단할 수 있다. 예를 들어, 플리커 검출 센서를 통해 플리커가 검출되는 경우, 하나 이상의 프로세서는 플리커에 의한 노이즈의 영향을 줄이거나 제거하기 위해 전자 장치의 구성 요소들 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 이미지 센서의 리드 아웃 회로를 제어하여 픽셀 어레이로부터 이미지 프레임이 리드 아웃되는 속도를 변경할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서는 이미지 센서의 인터페이스를 제어하여, 이미지 프레임이 이미지 센서로부터 외부 회로(예컨대, 프로세서)로 전달되는 속도를 변경할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서는 검출된 플리커의 주파수에 기반하여, 이미지 센서의 메모리(350)에 저장된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 일부의 이미지 프레임만 외부 회로로 전달되도록 할 수 있다. 또한, 하나 이상의 프로세서는 검출된 플리커의 주파수에 기반하여, 이미지 센서의 메모리(350)에 저장된 복수의 이미지 프레임들 중 적어도 일부를 메모리(350)에서 삭제할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 프로세서는 전자 장치에 구비된 플리커 검출 센서(예: 760)를 통해 플리커를 검출하고, 검출된 플리커의 주파수에 기반하여 SAD 연산을 수행할 수 있다. 예를 들어, 플리커가 검출되는 경우, 하나 이상의 프로세서는 도 9 내지 도 11에 따른 실시 예와 같이 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임에 대응하는 픽셀 데이터에 게인(gain) 보정 상수를 곱함으로써, 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들 중 적어도 하나의 이미지 프레임에 대한 보정을 수행할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 보정이 수행된 제 1 이미지 프레임 또는 제 2 이미지 프레임들을 이용하여 SAD (sum of absolute difference) 연산을 수행함으로써, 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향을 줄이거나 제거할 수 있다.
또한, 플리커가 검출되는 경우, 하나 이상의 프로세서는 도 12 내지 도 13b에 따른 실시 예와 같이, 이미지 센서를 이용하여 획득된 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 플리커를 발생시키는 광원이 멸등되는 시점에 획득된 이미지 프레임들을 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들로서 선택할 수 있다. 하나 이상의 프로세서는 선택된 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들을 이용하여 SAD (sum of absolute difference) 연산을 수행함으로써, 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향을 줄이거나 제거할 수 있다.
또한, 플리커가 검출되는 경우, 하나 이상의 프로세서는 도 14에 따른 실시 예와 같이 플리커의 영향을 받지 않는 엣지 검출 방법 또는 컨볼루션 연산을 통해 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향을 줄이거나 제거할 수 있다.
상기 다양한 방법들을 통해, 하나 이상의 프로세서는 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향이 감소되거나 제거된 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 프로세서는 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향이 감소되거나 제거된 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들을 이용하여 외부 객체에 대한 변화가 감지되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 플리커에 의해 발생된 노이즈의 영향이 감소되거나 제거된 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임들을 이용하여 SAD 연산을 수행할 수 있다. 프로세서는 SAD 연산을 수행한 결과값인 모션 팩터 값(예: 850, 1050)이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 제 1 이미지 프레임이 획득된 시점 및 제 2 이미지 프레임이 획득된 시점 사이에 외부 객체에 대한 변화가 발생하였다고 판단할 수 있다.
동작 1850에서 하나 이상의 프로세서는 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 제 2 프레임 레이트(예컨대, 960 fps)에 따라 외부 객체에 대응하는 동영상을 촬영할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 SAD 연산을 수행한 결과값인 모션 팩터 값(예: 850, 1050)이 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우, 변화가 지정된 조건을 만족하였다고 판단할 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 프로세서는 외부 객체에 대한 변화가 발생된 것으로 판단할 수 있으며, 외부 객체에 대응하는 동영상을 제 2 프레임 레이트에 따라 생성할 수 있다. 여기서, 동영상을 생성하는 동작은 고속으로 외부 객체에 대응하는 복수의 이미지 프레임들을 더 획득하고, 고속으로 더 획득된 이미지 프레임들을 이용하여 슬로우 모션 동영상을 생성하는 동작을 포함할 수 있다. 예컨대, 제 2 프레임 레이트는 제 1 프레임 레이트인 120 fps 보다 높을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 하나 이상의 프로세서는 외부 객체의 변화에 대한 발생된 것으로 판단되면, 슬로우 모션 동영상을 생성하기 위해, 외부 객체에 대한 변화가 발생된 시점부터 고속으로 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 외부 객체에 대응하는 동영상을 제 2 프레임 레이트, 예컨대 960 fps 에 따라 생성할 수 있다.
동작 1860에서 하나 이상의 프로세서는 변화가 지정된 조건을 만족하지 않는 경우, 제 1 프레임 레이트에 따라 동영상를 촬영할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서는 SAD 연산을 수행한 결과값인 모션 팩터 값(예: 850, 1050)이 미리 설정된 임계치 보다 낮거나 같은 경우, 변화가 지정된 조건을 만족하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 프로세서는 외부 객체에 대한 변화가 발생되지 않은 것으로 판단할 수 있으며, 외부 객체에 대응하는 동영상을 제 1 프레임 레이트, 예컨대 120 fps 에 따라 생성할 수 있다.
도 19는 다양한 실시 예에 따른 프로그램 모듈의 블록도이다. 한 실시 예에 따르면, 프로그램 모듈(1910)(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 19를 참조하면, 프로그램 모듈(1910)은 커널(1920)(예: 커널(141)), 미들웨어(1930)(예: 미들웨어(143)), API(1960)(예: API(145)), 및/또는 어플리케이션(1970)(예: 어플리케이션 프로그램(147))을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(1910)의 적어도 일부는 전자 장치 상에 프리로드 되거나, 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 서버(106) 등)로부터 다운로드 가능하다.
커널(1920)은, 예를 들면, 시스템 리소스 매니저(1921) 및/또는 디바이스 드라이버(1923)를 포함할 수 있다. 시스템 리소스 매니저(1921)는 시스템 리소스의 제어, 할당, 또는 회수를 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 시스템 리소스 매니저(1921)는 프로세스 관리부, 메모리 관리부, 또는 파일 시스템 관리부를 포함할 수 있다. 디바이스 드라이버(1923)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(1930)는, 예를 들면, 어플리케이션(1970)이 공통적으로 필요로 하는 기능을 제공하거나, 어플리케이션(1970)이 전자 장치 내부의 제한된 시스템 자원을 사용할 수 있도록 API(1960)를 통해 다양한 기능들을 어플리케이션(1970)으로 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어(1930) 는 런타임 라이브러리(1935), 어플리케이션 매니저(1941), 윈도우 매니저(1942), 멀티미디어 매니저(1943), 리소스 매니저(1944), 파워 매니저(1945), 데이터베이스 매니저(1946), 패키지 매니저(1947), 커넥티비티 매니저(1948), 노티피케이션 매니저(1949), 로케이션 매니저(1950), 그래픽 매니저(1951), 또는 시큐리티 매니저(1952) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
런타임 라이브러리(1935)는, 예를 들면, 어플리케이션(1970)이 실행되는 동안에 프로그래밍 언어를 통해 새로운 기능을 추가하기 위해 컴파일러가 사용하는 라이브러리 모듈을 포함할 수 있다. 런타임 라이브러리(1935)는 입출력 관리, 메모리 관리, 또는 산술 함수 처리를 수행할 수 있다.
어플리케이션 매니저(1941)는, 예를 들면, 어플리케이션(1970)의 생명 주기를 관리할 수 있다. 윈도우 매니저(1942)는 화면에서 사용되는 GUI 자원을 관리할 수 있다. 멀티미디어 매니저(1943)는 미디어 파일들의 재생에 필요한 포맷을 파악하고, 해당 포맷에 맞는 코덱을 이용하여 미디어 파일의 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있다. 리소스 매니저(1944)는 어플리케이션(1970)의 소스 코드 또는 메모리의 공간을 관리할 수 있다. 파워 매니저(1945)는, 예를 들면, 배터리의 용량 또는 전원을 관리하고, 전자 장치의 동작에 필요한 전력 정보를 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 파워 매니저(1945)는 바이오스(BIOS: basic input/output system)와 연동할 수 있다. 데이터베이스 매니저(1946)는, 예를 들면, 어플리케이션(1970)에서 사용될 데이터베이스를 생성, 검색, 또는 변경할 수 있다. 패키지 매니저(1947)는 패키지 파일의 형태로 배포되는 어플리케이션의 설치 또는 갱신을 관리할 수 있다. 커넥티비티 매니저(1948)는, 예를 들면, 무선 연결을 관리할 수 있다. 노티피케이션 매니저(1949)는, 예를 들면, 도착 메시지, 약속, 근접성 알림 등의 이벤트를 사용자에게 제공할 수 있다. 로케이션 매니저(1950)는, 예를 들면, 전자 장치의 위치 정보를 관리할 수 있다. 그래픽 매니저(1951)는, 예를 들면, 사용자에게 제공될 그래픽 효과 또는 이와 관련된 사용자 인터페이스를 관리할 수 있다. 시큐리티 매니저(1952)는, 예를 들면, 시스템 보안 또는 사용자 인증을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 미들웨어(1930)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 실시 예에 따르면, 미들웨어(1930)는 운영 체제의 종류 별로 특화된 모듈을 제공할 수 있다. 미들웨어(1930)는 동적으로 기존의 구성요소를 일부 삭제하거나 새로운 구성요소들을 추가할 수 있다.
API(1960)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(1970)은, 예를 들면, 홈(1971), 다이얼러(1972), SMS/MMS(1973), IM(instant message)(1974), 브라우저(1975), 카메라(1976), 알람(1977), 컨택트(1978), 음성 다이얼(1979), 이메일(1980), 달력(1981), 미디어 플레이어(1982), 앨범(1983), 와치(1984), 헬스 케어(예: 운동량 또는 혈당 등을 측정), 또는 환경 정보(예: 기압, 습도, 또는 온도 정보) 제공 어플리케이션을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1970)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 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1970)은 외부 전자 장치의 속성에 따라 지정된 어플리케이션(예: 모바일 의료 기기의 건강 관리 어플리케이션)을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 어플리케이션(1970)은 외부 전자 장치로부터 수신된 어플리케이션을 포함할 수 있다. 프로그램 모듈(1910)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 실시 예에 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 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 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.
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 실시 예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (21)

  1. 전자 장치에 있어서,
    이미지 센서; 및
    하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고,
    상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 포함하는 제 1 복수의 이미지 프레임들을 제 1 프레임 레이트에 따라 획득하고, 상기 획득하는 동작은, 상기 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 일부의 이미지 프레임들을 이용하여 상기 제 1 프레임 레이트보다 낮은 제 2 프레임 레이트에 따라 동영상의 제 1 부분을 생성하는 동작을 포함하고,
    상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 밝기와 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 밝기 간의 밝기 차이에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하고,
    상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제 1 프레임 레이트 또는 상기 제 1 프레임 레이트와 다른 제 3 프레임 레이트에 따라, 상기 이미지 센서를 통해 상기 외부 객체에 대응하는 제 2 복수의 이미지 프레임들을 획득하고, 및
    상기 제 2 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 이용하여, 상기 동영상의 제 2 부분을 생성하도록 설정된 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 프로세서를 포함하는 상기 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서 외부의 제 2 프로세서를 포함하고,
    상기 제 1 프로세서는,
    상기 제 2 프로세서로부터 상기 동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고,
    상기 신호에 응답하여, 상기 외부 객체에 대응하는 상기 제 1 이미지 프레임 및 상기 제 2 이미지 프레임을 포함하는 상기 제 1 복수의 이미지 프레임들을 상기 제 1 프레임 레이트에 따라 획득하고,
    상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 상기 제 1 밝기와 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 상기 제 2 밝기 간의 밝기 차이에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하고, 및
    상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제 1 프레임 레이트 또는 상기 제 3 프레임 레이트에 따라, 상기 외부 객체에 대응하는 상기 제 2 복수의 이미지 프레임들을 획득하도록 설정되고,
    상기 제 2 프로세서는,
    상기 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 일부의 이미지 프레임들을 이용하여 상기 제 1 프레임 레이트보다 낮은 상기 제 2 프레임 레이트에 따라 상기 동영상의 상기 제 1 부분을 생성하고, 및
    상기 제 2 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 이용하여, 상기 동영상의 상기 제 2 부분을 생성하도록 설정된 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 제 2 이미지 프레임에 대하여 상기 밝기 차이에 대한 보정을 수행하고, 및
    상기 제 1 이미지 프레임과 상기 보정된 제 2 이미지 프레임을 이용하여 상기 변화를 판단하는 동작을 수행하도록 설정된 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 밝기 차이에 적어도 기반하여, 상기 제 1 이미지 프레임 또는 상기 제 2 이미지 프레임의 플리커(flicker)를 감지하도록 설정된 전자 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 플리커(flicker)를 검출하기 위한 센서를 더 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 제 1 이미지 프레임 또는 상기 제 2 이미지 프레임이 획득되는 동안에, 상기 센서를 통해 획득된 정보를 이용하여 상기 외부 객체에 대한 플리커 주파수를 확인하고, 및
    상기 플리커 주파수에 기반하여, 상기 제 1 이미지 프레임 또는 상기 제 2 이미지 프레임에 대하여 상기 밝기 차이에 대한 보정을 수행하도록 설정된 전자 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 플리커의 주기에 기반하여, 상기 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 포함된 상기 플리커 성분의 밝기가 실질적으로 같은 밝기를 가지는 제 3 이미지 프레임과 제 4 이미지 프레임을 선택하고,
    상기 선택된 상기 제 3 이미지 프레임과 상기 제 4 이미지 프레임 간의 차이에 기반하여 상기 변화를 판단하도록 설정된 전자 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제 3 이미지 프레임 및 상기 제 4 이미지 프레임은,
    상기 제 3 이미지 프레임의 획득 시점과 상기 제 4 이미지 프레임의 획득 시점의 시간 차이가 상기 플리커 주기의 배수가 되거나, 또는 상기 제 3 이미지 프레임의 획득 시점과 상기 제 4 이미지 프레임의 획득 시점은 상기 플리커의 골 또는 마루에 대응하는 한 시점으로부터 같은 시간 간격 만큼 떨어진 관계를 만족하는 전자 장치.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 플리커가 감지 되는 경우, 상기 제 1 이미지 프레임의 제 1 이미지 특성 및 상기 제 2 이미지 프레임의 제 2 이미지 특성에 기반하여 상기 외부 객체 에 대한 변화를 판단하고, 및
    상기 플리커가 감지 되지 않는 경우, 상기 밝기 차이에 적어도 기반하여 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하도록 설정된 전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 플리커가 감지 되는 경우, 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 엣지 및 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 엣지 간의 차이에 기반하여 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하도록 설정된 전자 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 제 1 프레임 레이트 보다 높은 프레임 레이트로 상기 제 3 프레임 레이트를 지정하도록 설정된 전자 장치.
  11. 전자 장치에 있어서,
    이미지 센서; 및
    하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고,
    상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 획득하고,
    상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 이미지 특성과 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 이미지 특성 간의 제 1 차이에 적어도 기반하여, 상기 제 1 이미지 프레임 또는 상기 제 2 이미지 프레임에 대하여 이미지 보정을 수행하고, 및
    상기 이미지 보정이 수행된 후의 상기 제 1 이미지 프레임과 상기 제 2 이미지 프레임 간의 제 2 차이가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 외부 객체에 대응하는 동영상을 생성하도록 설정된 전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    제 1 프레임 레이트에 따라 상기 획득하는 동작을 수행하고, 및
    제 2 프레임 레이트에 따라 상기 생성하는 동작을 수행하도록 설정된 전자 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 제 2 차이가 상기 지정된 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 외부 객체에 대응하는 동영상을 상기 제 1 프레임 레이트 또는 제 3 프레임 레이트에 따라 생성하도록 설정된 전자 장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 밝기를 상기 제 1 이미지 특성의 적어도 일부로서, 및 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 밝기를 상기 제 2 이미지 특성의 적어도 일부로서 확인하고, 및
    상기 제 1 밝기와 상기 제 2 밝기 간의 밝기 차이를 상기 제 1 차이의 적어도 일부로서 확인하도록 설정된 전자 장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 이미지 보정이 수행된 후의 상기 제 1 이미지 특성과 상기 제 2 이미지 특성의 차이를 상기 제 2 차이의 적어도 일부로서 확인하도록 설정된 전자 장치.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 이미지 보정이 수행된 후의 상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 3 이미지 특성과 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 4 이미지 특성의 차이를 상기 제 2 차이의 적어도 일부로서 확인하도록 설정된 전자 장치.
  17. 전자 장치에 있어서,
    이미지 센서; 및
    하나 이상의 프로세서들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    동영상 촬영을 위한 신호를 수신하고,
    상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 제 1 프레임 레이트에 따라 획득하고,
    상기 획득하는 동작과 관련하여 상기 전자 장치의 주변의 플리커를 검출하고,
    상기 플리커에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하고,
    상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 제 2 프레임 레이트에 따라 상기 외부 객체에 대응하는 동영상을 생성하고, 및
    상기 변화가 상기 지정된 조건을 만족하지 않는 경우, 제 1 프레임 레이트에 따라 상기 동영상을 생성하도록 설정된 전자 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 이미지 특성 및 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 이미지 특성의 차이에 적어도 기반하여, 상기 플리커를 검출하는 동작을 수행하도록 설정된 전자 장치.
  19. 제 17 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 플리커의 주파수에 기반하여 상기 제 1 프레임 레이트를 제 3 프레임 레이트로 변경하도록 설정된 전자 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로세서들은,
    상기 이미지 센서를 통해, 상기 외부 객체에 대응하는 제 3 이미지 프레임 및 제 4 이미지 프레임을 상기 제 3 프레임 레이트에 따라 더 획득하고,
    상기 제 3 이미지 프레임과 상기 제 4 이미지 프레임의 차이에 기반하여, 상기 변화를 판단하도록 설정된 전자 장치.
  21. 이미지 센서 및 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 전자 장치를 동작하는 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
    동영상 촬영을 위한 신호를 수신하는 동작;
    상기 신호에 응답하여, 상기 이미지 센서를 통해, 외부 객체에 대응하는 제 1 이미지 프레임 및 제 2 이미지 프레임을 포함하는 제 1 복수의 이미지 프레임들을 제 1 프레임 레이트에 따라 획득하는 동작;
    상기 획득하는 동작은 상기 제 1 복수의 이미지 프레임들 중 일부의 이미지 프레임들을 이용하여 상기 제 1 프레임 레이트보다 낮은 제 2 프레임 레이트에 따라 동영상의 제 1 부분을 생성하는 동작을 포함하고,
    상기 제 1 이미지 프레임에 대응하는 제 1 밝기와 상기 제 2 이미지 프레임에 대응하는 제 2 밝기 간의 밝기 차이에 적어도 기반하여, 상기 외부 객체에 대한 변화를 판단하는 동작;
    상기 변화가 지정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제 1 프레임 레이트 또는 제 3 프레임 레이트에 따라, 상기 이미지 센서를 통해 상기 외부 객체에 대응하는 제 2 복수의 이미지 프레임들을 획득하는 동작; 및
    상기 제 2 복수의 이미지 프레임들 중 하나 이상의 이미지 프레임들을 이용하여, 상기 동영상의 제 2 부분을 생성하는 동작을 포함하는 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
KR1020170015858A 2017-02-03 2017-02-03 복수의 이미지들간의 변화에 기반하여 동영상을 촬영하는 전자 장치 및 그 제어 방법 KR102659504B1 (ko)

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