KR20200090346A - 카메라 장치 및 이를 구비하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 카메라 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 장치 및 이를 구비하는 전자 장치는, 색상 카메라와, 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고, 생성된 트랜스미션 맵에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 프로세서를 포함한다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.

Description

카메라 장치 및 이를 구비하는 전자 장치{Camera device, and electronic apparatus including the same}
본 발명은 카메라 장치 및 이를 구비하는 전자 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있는 카메라 장치 및 이를 구비하는 전자 장치에 관한 것이다.
카메라 장치는, 이미지를 촬영하기 위한 장치이다. 최근, 카메라가, 다양한 전자 장치에 채용되는 추세이다.
한편, 카메라 장치를 통해 획득한 색상 이미지에 대해, 화질 처리가 필요하며, 이를 위해 별도의 신호 처리가 필요하다.
예를 들어, 카메라 장치를 통해 획득한 색상 이미지에 기반하여 다이나믹 레인지를 확보하기 위한 신호 처리가 필요하다.
본 발명의 목적은, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있는 카메라 장치 및 이를 구비하는 전자 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 색상 카메라와 IR 카메라에 브라켓이 구비되지 않는 카메라 장치 및 이를 구비하는 전자 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 장치 및 이를 구비하는 전자 장치는, 색상 카메라와, 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고, 생성된 트랜스미션 맵에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 프로세서를 포함한다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고, 트랜스미션 맵에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하고, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지 또는 트랜스미션 맵에 기초하여, 그레이스케일 기반의 휘도 컨트라스트 맵을 생성하고, 휘도 컨트라스트 맵, 트랜스미션 맵에 기초하여 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지 또는 트랜스미션 맵에 기초하여, 그레이스케일 기반의 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵을 생성하며, 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵에 기초하여, 각각 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서는, 트랜스미션 맵에 기초하여, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지, 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 휘도 반전을 수행하고, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성할 수 있다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 휘도 반전 및 증폭을 수행하고, 휘도 반전 및 증폭된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성할 수 있다.
한펀, 트랜스미션 맵의 해상도는, 제1 색상 패턴 이미지의 해상도 보다 작은 것이 바람직하다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하는 트랜스미션 맵 생성부와, 제1 색상 패턴 이미지 또는 트랜스미션 맵에 기초하여, 그레이스케일 기반의 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵을 생성하는 제1 함수 특성맵 생성부와, 제2 함수 특성맵 생성부와, 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵에 기초하여, 각각 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지를 생성하는 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부와, 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부와, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하는 제2 색상 패턴 이미지 생성부와, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 HDR 색상 이미지 생성부를 포함할 수 있다.
한편, 프로세서는, 트랜스미션 맵에 기초하여, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지를 생성하는 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지 생성부를 더 포함할 수 있다.
한편, 제2 색상 패턴 이미지 생성부는, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지, 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서는, 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고, 트랜스미션 맵 및 보상 맵에 기초하여, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지를 생성하고, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하고, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서는, 복수의 패턴 이미지 생성시, 픽셀 단위로 처리할 수 있다.
한편, 프로세서는, 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하는 트랜스미션 맵 생성부와, 트랜스미션 맵 및 보상 맵에 기초하여, 픽셀 단위로 신호 처리하여, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지를 생성하는 픽셀 처리부와, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하는 제2 색상 패턴 이미지 생성부와, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 HDR 색상 이미지 생성부를 포함할 수 있다.
한편, 프로세서는, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지와 IR 카메라로부터의 IR 이미지에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지 또는 IR 이미지 중 적어도 하나를 보상할 수 있다.
한편, 색상 카메라와 IR 카메라는 연결 부재에 의해 연결되며, 연결 부재는, 플렉서블할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 장치 및 이를 구비하는 전자 장치는, 색상 카메라와, 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 제1 색상 패턴 이미지에 대한 휘도 반전을 수행하여, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.
한편, 프로세서는, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션을 수행하고, 트랜스미션 수행된 제1 색상 패턴 이미지에 휘도 반전을 다시 수행하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서는, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션을 수행하고, 트랜스미션 수행에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하고, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 장치 및 이를 구비하는 전자 장치는, 색상 카메라와, 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고, 생성된 트랜스미션 맵에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 프로세서를 포함한다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고, 트랜스미션 맵에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하고, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지 또는 트랜스미션 맵에 기초하여, 그레이스케일 기반의 휘도 컨트라스트 맵을 생성하고, 휘도 컨트라스트 맵, 트랜스미션 맵에 기초하여 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지 또는 트랜스미션 맵에 기초하여, 그레이스케일 기반의 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵을 생성하며, 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵에 기초하여, 각각 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 트랜스미션 맵에 기초하여, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지, 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 휘도 반전을 수행하고, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 휘도 반전 및 증폭을 수행하고, 휘도 반전 및 증폭된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하는 트랜스미션 맵 생성부와, 제1 색상 패턴 이미지 또는 트랜스미션 맵에 기초하여, 그레이스케일 기반의 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵을 생성하는 제1 함수 특성맵 생성부와, 제2 함수 특성맵 생성부와, 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵에 기초하여, 각각 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지를 생성하는 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부와, 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부와, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하는 제2 색상 패턴 이미지 생성부와, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 HDR 색상 이미지 생성부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 트랜스미션 맵에 기초하여, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지를 생성하는 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지 생성부를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 제2 색상 패턴 이미지 생성부는, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지, 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고, 트랜스미션 맵 및 보상 맵에 기초하여, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지를 생성하고, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하고, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 복수의 패턴 이미지 생성시, 픽셀 단위로 처리할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하는 트랜스미션 맵 생성부와, 트랜스미션 맵 및 보상 맵에 기초하여, 픽셀 단위로 신호 처리하여, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지를 생성하는 픽셀 처리부와, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하는 제2 색상 패턴 이미지 생성부와, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 HDR 색상 이미지 생성부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지와 IR 카메라로부터의 IR 이미지에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지 또는 IR 이미지 중 적어도 하나를 보상할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라와 IR 카메라 사이의 편차 등을 보상할 수 있게 된다.
한편, 색상 카메라와 IR 카메라는 연결 부재에 의해 연결되며, 연결 부재는, 플렉서블할 수 있다. 이에 따라, 카메라 장치 또는 카메라 장치가 장착되는 전자 장치의 공간 설계의 자유도가 향상될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 장치 및 이를 구비하는 전자 장치는, 색상 카메라와, 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 제1 색상 패턴 이미지에 대한 휘도 반전을 수행하여, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션을 수행하고, 트랜스미션 수행된 제1 색상 패턴 이미지에 휘도 반전을 다시 수행하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서는, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션을 수행하고, 트랜스미션 수행에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하고, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
도 1a은 본 발명과 관련한 카메라 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 전자 장치의 다양한 예를 설명하는 도면이다.
도 3a는 도 1b의 색상 카메라와 IR 카메라의 내부 단면도이다.
도 3b는 도 1b의 색상 카메라와 IR 카메라를 구비하는 카메라 장치의 내부 블록도이다.
도 4a 내지 도 5c는 도 3b의 카메라 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 6은 카메라 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 7 내지 도 10f는 도 6의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 13 내지 도 17은 도 12의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.
도 19는 도 18의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1a은 본 발명과 관련한 카메라 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 카메라 장치(100m)는, 색상 카메라(CCmm)와, IR 카메라(DCmm)와, 색상 카메라(CCmm)와 IR 카메라(DCmm)를 고정하는 브라켓(BRK), 색상 카메라(CCmm)의 인터페이스(CTam)와 IR 카메라(DCmm)의 인터페이스(CTbm)를 구비하는 것을 예시한다.
도 1a에 따른 카메라 장치(100m)는, 색상 카메라(CCmm)와 IR 카메라(DCmm)를 고정하는 브라켓(BRK)으로 인하여, 카메라 장치(100m) 또는 카메라 장치(100m)가 장착되는 전자 장치의 공간 설계에 제약이 있을 수 있다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 장치의 외관을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 카메라 장치(100)는, 색상 카메라(CCm)와, IR 카메라(DCm)와, 색상 카메라(CCm)와 IR 카메라(DCm)를 연결하는 연결 부재(FLE), 색상 카메라(CCm)의 인터페이스(CTa)와 IR 카메라(DCm)의 인터페이스(CTb)를 구비하는 것을 예시한다.
한편, 색상 카메라(CCm)와 IR 카메라(DCm)를 연결하는 연결 부재(FLE)는, 플렉서블할 수 있다. 즉, 도 1a와 달리, 브라켓(BRK)이 구비되지 않을 수 있다. 이에 따라, 노 브라켓(braket)으로 인하여, 카메라 장치(100) 또는 카메라 장치(100)가 장착되는 전자 장치의 공간 설계의 자유도가 향상될 수 있다.
한편, 도 1b의 카메라 장치(100)에 따르면, 색상 카메라(CCm)와 IR 카메라(DCm) 사이의 간격 등이 불규칙적으로 가변될 수 있으며, 이러한 경우, 색상 이미지와 IR 이미지 사이의 캘리브레이션이 필요하게 된다. 색상 이미지와 IR 이미지 사이의 캘리브레이션에 대해서는, 도 6 이하를 참조하여 기술한다.
한편, 도 1b와 같은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치(100)는, 다양한 전자 장치에 구비될 수 있다.
도 2는 전자 장치의 다양한 예를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 도 1b와 같은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치(100)는, 이동 단말기(200), 공기조화기(200a), 로봇청소기(200b), 냉장고(200c), 세탁기(200d), TV(200e), 차량, 드론 등의 다양한 전자 장치에 채용될 수 있다.
이하에서는, 이동 단말기(200)에, 카메라 장치(100)가 구비되는 것을 중심으로 기술한다.
도 3a는 도 1b의 색상 카메라와 IR 카메라의 내부 단면도이다.
도면을 참조하면, 색상 카메라(CCm)는, 조리개(194a), 렌즈 장치(193a), 이미지 센서(Imsa)를 구비할 수 있다.
조리개(194a)는, 렌즈 장치(193a)로 입사되는 광을 개폐할 수 있다.
렌즈 장치(193a)는, 가변 초점을 위해 조정되는 복수의 렌즈를 구비할 수 있다.
이미지 센서(Imsa)는, RGB 색상을 센싱하기 위해, RGb 필터(915a)와, 광 신호를 전기 신호로 변환하는 센서 어레이(911a)를 구비할 수 있다.
이에 따라, 이미지 센서(Imsa)는, 색상 이미지를 센싱하여, 출력할 수 있다.
IR 카메라(DCm)는, 조리개(194b), 렌즈 장치(193b), 이미지 센서(Imsb)를 구비할 수 있다.
조리개(194b)는, 렌즈 장치(193b)로 입사되는 광을 개폐할 수 있다.
렌즈 장치(193b)는, 가변 초점을 위해 조정되는 복수의 렌즈를 구비할 수 있다.
이미지 센서(Imsb)는, IR 이미지를 센싱하기 위해, IR 필터(915b)와, 광 신호를 전기 신호로 변환하는 센서 어레이(911b)를 구비할 수 있다.
이에 따라, 이미지 센서(Imsb)는, IR 이미지를 센싱하여, 출력할 수 있다.
한편, 색상 카메라(CCm)는, 색상 이미지 외에 다양한 색상 이미지를 출력하는 것이 가능하다. 예를 들어, W색상 이미지 또는 RGBY 이미지 등을 출력할 수도 있다.
도 3b는 도 1b의 색상 카메라와 IR 카메라를 구비하는 카메라 장치의 내부 블록도이다.
도면을 참조하면, 카메라 장치(100)는, 색상 카메라(CCm), IR 카메라(DCm), 프로세서(170), 센서부(130), 메모리(140), 전원공급부(190), 인터페이스(150)를 구비할 수 있다.
색상 카메라(CCm)는, 색상 이미지 출력을 위해, 렌즈 장치(193a), 이미지 센서(Imsa)를 구비할 수 있다.
색상 카메라(CCm) 내의 렌즈 장치(193a)는, 입사되는 입사광을 수신하며, 가변 초점을 위해 조정되는 복수의 렌즈를 구비할 수 있다.
한편, 이미지 센서(Imsa)는, 전기 신호에 기초하여, 노출 시간이 조절될 수 있다.
IR 카메라(DCm)는, IR 이미지 출력을 위해, 렌즈 장치(193b), 이미지 센서(Imsb)를 구비할 수 있다.
IR 카메라(DCm) 내의 렌즈 장치(193b)는, 입사되는 입사광을 수신하며, 가변 초점을 위해 조정되는 복수의 렌즈를 구비할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm) 내의 이미지 센서(Imsa)로부터의 전기 신호에 기초한, 색상 이미지를 수신할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm) 내의 이미지 센서(Imsa)로부터의 전기 신호에 기초하여 색상 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, IR 카메라(DCm) 내의 이미지 센서(Imsb)로부터의 전기 신호에 기초한, IR 이미지를 수신할 수 있다. 또는, 프로세서(170)는, IR 카메라(DCm) 내의 이미지 센서(Imsb)로부터의 전기 신호에 기초하여 IR 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지의 차이에 기초하여 오차 정보를 연산하고, 연산된 오차 정보에 기초하여 색상 이미지와 IR 이미지 중 적어도 하나를 보상하여, 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지를 출력할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지와 IR 카메라로부터의 IR 이미지의 각 특징점을 분석하여, 3차원 오차 정보를 연산하고, 연산된 3차원 오차 정보에 기초하여, 색상 이미지와 IR 이미지 중 적어도 하나를 보상하여, 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지를 출력할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, IR 이미지를 업 스케일링하고, 업 스케일링된 IR 이미지와 색상 이미지 사이의 3차원 오차 정보를 연산하고, 연산된 3차원 오차 정보에 기초하여, 색상 이미지와 IR 이미지 중 적어도 하나를 보상하여, 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지를 출력할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 연산된 3차원 오차 정보에 기초하여, 보상되고 업스케일링된 IR 이미지를 색상 이미지에 매칭하여, 보상된 색상 이미지를 출력할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 색상 이미지(Imgr)의 휘도 성분과, IR 이미지(Imgt)의 휘도 성분을 비교하여, 오차 정보를 연산하고, 연산된 오차 정보에 기초하여 색상 이미지와 IR 이미지 중 적어도 하나를 보상하여, 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지를 출력할 수 있다.
센서부(130)는, 카메라 장치(100)의 이동 정보 또는 위치 정보 등을 센싱할 수 있다. 이를 위해, 센서부(130)는, GPS 수신부, 또는 관성 센서(자이로 센서, 가속도 센서 등) 등을 구비할 수 있다.
메모리(140)는, 카메라 장치(100)의 동작을 위한 데이터 또는 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지, IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지 또는 보상된 색상 이미지 또는 IR 이미지를 저장할 수 있다.
인터페이스(150)는, 카메라 장치(100) 내의 다른 유닛과의 데이터 전송을 위해 사용될 수 있다.
전원공급부(190)는, 카메라 장치(100)의 동작을 위한 전원을 공급할 수 있다.
예를 들어, 전원공급부(190)는, 외부로 입력되는 직류 전원 또는 교류 전원을 변환하여, 변환된 직류 전원을 프로세서(170), 색상 카메라(CCm), IR 카메라(DCm), 센서부(130), 메모리(140), 인터페이스(150) 등에 공급할 수 있다.
도 4a 내지 도 5c는 도 3b의 카메라 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 4a의 (a)는, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Lim)와, IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Rim) 사이의 틀어짐으로 인하여, IR 이미지(Rim)를 캘리브레이션하는 것을 예시한다. 구체적으로, 도 4a의 (a)는, IR 이미지(Rim)를 보상한 IR 이미지(R'im)를 예시한다.
보상한 IR 이미지(Rim)는, 3차원 변형(translation), 3차원 천이(shift), 또는 3차원 회전(rotation) 중 적어도 하나에 기초하여 보상된 것일 수 있다.
여기서, 3차원 회전(rotation)은, 요(yaw), 피치(pitch), 롤(roll)을 포함하는 것일 수 있다.
다음, 도 4a의 (b)는, 색상 이미지(Lim)와, 보상된 IR 이미지(R'im)가 일정하게 정렬된 것을 예시한다. 이에 따라, 색상 이미지(Lim)와, 보상된 IR 이미지(R'im)를 매칭하여, 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지의 출력이 가능하게 된다.
도 4b는, 색상 카메라(CCm)와 IR 카메라(DCm)를 이용하여 동일한 패턴(PAT)을 촬영하는 것을 예시한다.
색상 카메라(CCm)의 3차원 회전(rotation), 3차원 변형(translation) 등에 의해, [R1,T1]과 같은, 틀어짐이 발생하며, 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터 색상 이미지(Img1)가 획득된다.
다음, IR 카메라(DCm)의 3차원 회전(rotation), 3차원 변형(translation) 등에 의해, [R2,T2]과 같은, 틀어짐이 발생하며, 이에 따라, IR 카메라(DCm)로부터 IR 이미지(img2)가 획득된다.
한편, 색상 이미지(Img1)와 IR 이미지(img2)의 차이는 왜곡 정도(H)로 나타날 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 색상 이미지(Img1)와 IR 이미지(img2)의 차이를 최소화하기 위해, 색상 이미지(Img1)와 IR 이미지(img2)의 차이인 왜곡 정도(H), 색상 이미지(Img1)의 회전, 변형 등의 틀어짐 정보([R1,T1]), IR 이미지(img2)의 회전, 변형 등의 틀어짐 정보([R2,T2])를 연산할 수 있다.
그리고, 프로세서(170)는, 왜곡 정도(H), 색상 이미지(Img1)의 회전, 변형 등의 틀어짐 정보([R1,T1]), IR 이미지(img2)의 회전, 변형 등의 틀어짐 정보([R2,T2])에 기초하여, 오차를 저감하는 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지를 출력할 수 있다.
도 5a는 카메라 장치(100)의 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(510)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(515)를 예시한다.
카메라 장치(100)의 색상 카메라(CCm)와 IR 카메라(DCm)의 해상도 차이가 있는 경우, 도면과 같이, 색상 이미지(510)의 해상도가 IR 이미지(515)의 해상도 보다 높게 나타날 수 있다.
일단, 색상 이미지(510)와 IR 이미지(515)의 차이에 따른 캘리브레이션을 수행하기 위해, 색상 이미지(510)와 IR 이미지(515)의 해상도를 동일하게 조정하는 것이 필요하다.
이를 위해, 프로세서(170)는, IR 이미지를 업 스케일링할 수 있다.
또는, 프로세서(170)는, IR 이미지를 업 스케일링하고, 색상 이미지를 다운 스케일링할 수도 있다.
도 5b는 다운 스케일링된 색상 이미지(520)와, 업 스케일링된 IR 이미지(525)를 예시한다.
한편, 저해상도의 IR 이미지의 업 스케일링시, IR 이미지 내에 포함되는 패턴에 따라, 블러 등이 발생할 수 있다.
도 5c는, 흰색과 흑색의 사각 격자 패턴(PATm)의 일 영역(Arm)이 촬영된 IR 이미지(IArm)를 예시한다.
IR 이미지(IArm)를 보면, 흑색과 흰색의 경계 영역(EGa,EGb)에 블러가 발생할 수 있으며, 이러한 현상은, IR 이미지를 업 스케일링할 경우, 더욱 두드러지게 된다.
이에 따라, 색상 카메라(CCm)와 IR 카메라(DCm)의 캘리브레이션을 위해, 사용되는 패턴은, 사각 격자 패턴이 아닌, 도 7과 같은 원형의 격자 패턴이 바람직할 수 있다. 한편, 기준점 확정 등을 위해, 복수 사이즈의 원형의 격자 패턴이 바람직할 수 있다.
도 6은 카메라 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이고, 도 7 내지 도 10f는 도 6의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.
먼저, 도 6을 참조하면, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm)로부터 색상 이미지를 획득한다(S610).
다음, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, IR 카메라(DCm)로부터 IR 이미지를 획득한다(S615).
획득되는 색상 이미지와 IR 이미지는, 동일한 패턴 또는 피사체에 대해 촬영된 이미지일 수 있다.
예를 들어, 제1 시점에, 도 7과 같은 복수의 사이즈의 원형의 격자 패턴(PAT)을 촬영한 색상 이미지와 IR 이미지가 획득될 수 있다.
도 7에서 도시된 복수의 사이즈의 원형의 격자 패턴(PAT)에 따르면, 그 중심에 제1 사이즈의 원형 패턴(Ba,Bb)이 배치되고, 제1 사이즈의 원형 패턴(Ba,Bb) 주위에 제2 사이즈의 원형 패턴(Bc,Bd)이 배치되는 것을 예시한다.
이때, 원형 패턴은, 흑색 또는 컬러 색상일 수 있으며, 원형 패턴 주변의 배경은 백색일 수 있다.
도 8a는 복수의 사이즈의 원형의 격자 패턴(PAT)을 촬영하는 색상 카메라(CCm)와 IR 카메라(DCm)의 상면도를 도시하며, 도 8b는 복수의 사이즈의 원형의 격자 패턴(PAT)을 촬영하는 색상 카메라(CCm)와 IR 카메라(DCm)의 측면도를 도시한다.
도 8a 내지 도 8b를 참조하면, 일정 간격으로 이격되어 배치되는 색상 카메라(CCm)와 IR 카메라(DCm)는, 복수의 사이즈의 원형의 격자 패턴(PAT)에 대한, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)가 획득될 수 있다.
상술한 바와 같이, 색상 카메라(CCm)와 IR 카메라(DCm) 사이에 해상도 차이가 있는 경우, 프로세서(170)는, IR 이미지(Imgt)의 업 스케일링(up scaling) 등을 수행할 수 있다.
다음, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 색상 이미지와 IR 이미지의 각 특징점을 분석하여, 3차원 오차 정보를 연산할 수 있다(S670).
다음, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 연산된 3차원 오차 정보에 기초하여, 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지를 출력할 수 있다(S680).
한편, 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 차이에 기초하여 오차 정보를 연산하고, 연산된 오차 정보에 기초하여 색상 이미지(Imgr)와 IR 이미지(Imgt) 중 적어도 하나를 보상하여, 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지를 출력할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 차이를 신속하고 정확하게 보상할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 각 특징점을 분석하여, 3차원 오차 정보를 연산하고, 연산된 3차원 오차 정보에 기초하여, 색상 이미지(Imgr)와 IR 이미지(Imgt) 중 적어도 하나를 보상하여, 보상된 색상 이미지(540) 또는 보상된 IR 이미지(Imgt)를 출력할 수 있다. 특히, 3차원 오차 정보 연산에 기초하여, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 차이를 신속하고 정확하게 보상할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, IR 이미지(Imgt)를 업 스케일링하고, 업 스케일링된 IR 이미지(Imgt)와 색상 이미지(Imgr) 사이의 3차원 오차 정보를 연산하고, 연산된 3차원 오차 정보에 기초하여, 색상 이미지(Imgr)와 IR 이미지(Imgt) 중 적어도 하나를 보상하여, 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지를 출력할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 차이를 신속하고 정확하게 보상할 수 있게 된다.
한편, 3차원 오차 정보는, 색상 이미지(Imgr)와 IR 이미지(Imgt) 사이의 상대 회전 정보(Relative Rotation information)와, 상대 변형 정보(Relative Translation information) 또는 상대 천이 정보(Relative Shift information)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상대 회전 정보(Relative Rotation information)와, 상대 변형 정보(Relative Translation information) 또는 상대 천이 정보(Relative Shift information)에 기초하여, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 차이를 신속하고 정확하게 보상할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 연산된 3차원 오차 정보에 기초하여, 보상되고 업스케일링된 IR 이미지(Imgt)를 색상 이미지(Imgr)에 매칭하여, 보상된 색상 이미지를 출력할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 차이를 신속하고 정확하게 보상할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 색상 이미지(Imgr)의 휘도 성분과, IR 이미지(Imgt)의 휘도 성분을 비교하여, 오차 정보를 연산하고, 연산된 오차 정보에 기초하여 색상 이미지(Imgr)와 IR 이미지(Imgt) 중 적어도 하나를 보상하여, 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지를 출력할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 차이를 신속하고 정확하게 보상할 수 있게 된다.
도 9는 프로세서(170) 내의 내부 블록도의 일예를 보여주는 도면이다.
도면을 참조하면, 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 각 특징점을 분석하는 특징점 분석부(910)와, 특징점 분석부(910)에서 분석된 각 특징점 정보에 기초하여, 외부 변수를 연산하는 외부 변수 연산부(920)와, 연산된 외부 변수에 기초하여, 3차원 오차 정보를 연산하는 오차 연산부(930)와, 3차원 오차 정보에 기초하여 오차를 수정하는 오차 수정부(940)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 차이를 신속하고 정확하게 보상할 수 있게 된다.
도 10a는 특징점 분석부(910)에 입력되는 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)를 예시한다.
한편, 특징점 분석부(910)는, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)로부터 각각 패턴 또는 기준점을 검출하고, 검출된 패턴 또는 기준점에 기초하여 방향 벡터를 연산할 수 있다.
한편, 특징점 분석부(910)는, 색상 이미지(Imgr)와, IR 이미지(Imgt)로부터, 원 패턴을 검출하고, 원 패턴 중 기준점을 검출할 수 있다.
한편, 특징점 분석부(910)는, 검출된 원 패턴 또는 기준점에 기초하여, 방향 벡터를 연산할 수 있다.
그리고, 특징점 분석부(910)는, 검출된 원 패턴, 기준점 또는 방향 벡터에 기초하여, 특징점 분석을 수행할 수 있다. 즉, 특징점은, 원 패턴, 기준점 또는 방향 벡터를 포함하는 개념일 수 있다.
한편, 외부 변수 연산부(920)는, 특징점 분석부(910)에서 분석된 각 특징점 정보에 기초하여, 색상 이미지(Imgr)와 IR 이미지(Imgt) 각각의 회전 정보와, 변형 정보 또는 천이 정보를 연산할 수 있다.
한편, 외부 변수 연산부(920)는, 색상 이미지(Imgr)와, IR 이미지(Imgt)의 호모그래피(Homography)를 연산할 수 있다.
한편, 외부 변수 연산부(920)는, 연산된 호모그래피에 기초하여, 색상 이미지(Imgr)와 IR 이미지(Imgt) 각각의 회전 정보와, 변형 정보 또는 천이 정보를 연산할 수 있다.
한편, 오차 연산부(930)는, 색상 이미지(Imgr)와 IR 이미지(Imgt) 각각의 회전 정보와, 변형 정보 또는 천이 정보에 기초하여, 색상 이미지(Imgr)와 IR 이미지(Imgt) 사이의 상대 회전 정보(Relative Rotation information)와, 상대 변형 정보(Relative Translation information) 또는 상대 천이 정보(Relative Shift information)를 연산할 수 있다.
한편, 오차 연산부(930)는, 색상 이미지(Imgr)와 IR 이미지(Imgt)에 기초하여 재투영 오차(reprojection error)를 연산할 수 있다.
도 10b는 색상 이미지(Imgr)와 보상된 IR 이미지(I'mgt)에 기초하여 재투영 오차를 연산하는 것을 예시한다.
재투영 오차 정보는, 상술한 상대 회전 정보(Relative Rotation information)와, 상대 변형 정보(Relative Translation information) 또는 상대 천이 정보(Relative Shift information)를 포함할 수 있다.
한편, 오차 수정부(940)는, 연산된 3차원 오차 정보에 기초하여, 보상되고 업스케일링된 IR 이미지(Imgt)를 색상 이미지(Imgr)에 매칭하여, 보상된 색상 이미지를 출력할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 차이를 신속하고 정확하게 보상할 수 있게 된다.
한편, 오차 수정부(940)는, 연산된 3차원 오차 정보에 기초하여, 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지를 출력할 수 있다.
도 10c는 보상된 IR 이미지(Imgev)를 예시한다.
이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(Imgr)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(Imgt)의 차이를 신속하고 정확하게 보상할 수 있게 된다.
도 10d는 다른 색상 이미지와 다른 IR 이미지를 예시한다.
도면을 참조하면, 프로세서(170)는, 카메라 장치(100)의 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(510)와 IR 카메라(DCm)로부터의 IR 이미지(515)를 수신할 수 있다.
카메라 장치(100)의 색상 카메라(CCm)와 IR 카메라(DCm)의 해상도 차이가 있는 경우, 도면과 같이, 색상 이미지(510)의 해상도가 IR 이미지(515)의 해상도 보다 높게 나타날 수 있다.
이에 따라, 프로세서(170)는, 색상 이미지(510)를 다운 스케일링하고, IR 이미지(515)를 업 스케일링할 수 있다.
도 10e는 다운 스케일링된 색상 이미지(520)와 업 스케일링된 IR 이미지(525)를 예시한다.
한편, 프로세서(170)는, 다운 스케일링된 색상 이미지(520)와 업 스케일링된 IR 이미지(525)를 이용하여, 매칭을 수행할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(170)는, 다운 스케일링된 색상 이미지(520)에 업 스케일링된 IR 이미지(525)를 매칭시킬 수 있다. 그리고, 프로세서(170)는, 그 차이에 기초하여, 오차 정보를 연산할 수 있다.
예를 들어, 프로세서(170)는, 다운 스케일링된 색상 이미지(520)에 업 스케일링된 IR 이미지(525)에 기초하여, 각 특징점을 분석하여, 3차원 오차 정보를 연산할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(170)는, 다운 스케일링된 색상 이미지(520)에 업 스케일링된 IR 이미지(525)에 기초하여, 각 특징점을 분석하여, 색상 이미지(Imgr)와 IR 이미지(Imgt) 사이의 상대 회전 정보(Relative Rotation information)와, 상대 변형 정보(Relative Translation information) 또는 상대 천이 정보(Relative Shift information) 등의 3차원 오차 정보를 연산할 수 있다.
그리고, 프로세서(170)는, 연산된 3차원 오차 정보에 기초하여, 보상된 색상 이미지 또는 보상된 IR 이미지를 출력할 수 있다.
도 10f는 보상된 색상 이미지(540)를 예시한다. 도면과 달리, 보상된 IR 이미지가 출력되는 것도 가능하다.
이에 따라, 색상 카메라로부터의 색상 이미지와 IR 카메라로부터의 IR 이미지의 차이를 신속하고 정확하게 보상할 수 있게 된다.
한편, 색상 카메라로부터 획득한 색상 이미지와, IR 카메라로부터 획득한 IR 이미지를 조합하여, 다양한 효과를 구현하는 것이 가능하다.
한편, 카메라 장치를 통해 획득한 색상 이미지에 기반하여 다이나믹 레인지를 확보하기 위한 신호 처리가 필요하다.
본 발명에서는, 색상 카메라로부터 획득한 색상 이미지에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지(HDR)의 색상 이미지를 생성하는 방안을 제시한다. 이에 대해서는 도 11 이하를 참조하여 기술한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치(100) 내의 색상 카메라(CCm) 내의 이미지 센서(Imsa)는, RGB 필터에 의해, 색상 패턴 이미지를 출력할 수 있다.
예를 들어, 이미지 센서(Imsa)는, RGGB의 2*2 패턴의 필터를 이용하여, 색상 패턴 이미지(Ibggr)를 출력할 수 있다. 이때의 색상 패턴 이미지를 베이어 패턴 이미지라 명명할 수도 있다.
다음, 프로세서(170)는, 이미지 센서(Imsa)로부터의 색상 패턴 이미지(Ibggr)에 기초하여, 신호 처리를 수행하여, 하이 다이나믹 레인지(HDR)의 색상 이미지(311)를 출력할 수 있다.
특히, 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm)로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고, 생성된 트랜스미션 맵에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 프로세서(170)를 포함한다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고, 트랜스미션 맵에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하고, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 제1 색상 패턴 이미지 또는 트랜스미션 맵에 기초하여, 그레이스케일 기반의 휘도 컨트라스트 맵을 생성하고, 휘도 컨트라스트 맵, 트랜스미션 맵에 기초하여 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 제1 색상 패턴 이미지 또는 트랜스미션 맵에 기초하여, 그레이스케일 기반의 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵을 생성하며, 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵에 기초하여, 각각 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 트랜스미션 맵에 기초하여, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지, 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 휘도 반전을 수행하고, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 휘도 반전 및 증폭을 수행하고, 휘도 반전 및 증폭된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)의 HDR 이미지의 생성에 대해서는 도 12 이하를 참조하여 보다 상세히 기술한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이고, 도 13 내지 도 17은 도 12의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.
도면을 참조하면,카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm)로부터 제1 색상 패턴 이미지를 획득한다(S1210).
카메라 장치(100) 내의 색상 카메라(CCm) 내의 이미지 센서(Imsa)는, RGB 필터에 의해, 제1 색상 패턴 이미지를 출력할 수 있다.
예를 들어, 이미지 센서(Imsa)는, RGGB의 2*2 패턴의 필터를 이용하여, 제1 색상 패턴 이미지(Ibggr)를 출력할 수 있다. 이때의 제1 색상 패턴 이미지는, 를 베이어 패턴 이미지라 명명할 수도 있다.
다음, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성한다(S1220).
예를 들어, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 제1 색상 패턴 이미지에서 색상 영역을 제거하고, 그레이 영역에 기반한 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성할 수 있다.
이때, 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵의 해상도는, 제1 색상 패턴 이미지의 해상도 보다 작을 수 있다.
예를 들어, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 제1 색상 패턴 이미지의 2*2의 bggr 성분으로부터, 1*1의 그레이 성분을 추출할 수 있다.
다음, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 트랜스미션 맵에 기초하여 하이 다이니믹 레인지의 색상 이미지를 생성한다(S1230).
예를 들어, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성할 수 있다.
그리고, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여, 하이 다이니믹 레인지(HDR)의 색상 이미지를 생성할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 프로세서(170)의 내부 블록도의 일예이다.
도면을 참조하면, 프로세서(170)는, 트랜스미션 맵 생성부(1320), 제1 함수 특성맵 생성부(1330), 제2 함수 특성맵 생성부(1333), 휘도 컨트라스트 맵 생성부(1336), 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부(1340)와, 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부(1343), 제2 색상 패턴 이미지 생성부(1350)와, HDR 색상 이미지 생성부(1360), 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지 생성부(1346)를 구비할 수 있다.
트랜스미션 맵 생성부(1320)는, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에 기초하여 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵(Itm)을 생성한다.
예를 들어, 트랜스미션 맵 생성부(1320)는, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에서 색상 영역을 제거하고, 그레이 영역에 기반한 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵(Itm)을 생성할 수 있다.
이때, 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵(Itm)의 해상도는, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)의 해상도 보다 작을 수 있다.
예를 들어, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)의 2*2의 bggr 성분으로부터, 1*1의 그레이 성분을 추출할 수 있다.
트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지 생성부(1346)는, 트랜스미션 맵 생성부(1320)로부터의 트랜스미션 맵(Itm)에 기초하여, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지(Itca)를 생성할 수 있다.
한편, 휘도 컨트라스트 맵 생성부(1336)는, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa) 또는 트랜스미션 맵(Itm)에 기초하여, 그레이스케일 기반의 휘도 컨트라스트 맵(Ibc m)을 생성할 수 있다.
한편, 제1 함수 특성맵 생성부(1330), 제2 함수 특성맵 생성부(1333)는, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa) 또는 트랜스미션 맵(Itm)에 기초하여, 그레이스케일 기반의 제1 함수 특성맵(Ifa)과 제2 함수 특성맵(Ifb)을 각각 생성할 수 있다.
여기서, 제1 함수 특성맵(Ifa)은, 지수 함수 특성(exponential property) 기반의 특성맵일 수 있다.
한편, 제2 함수 특성맵(Ifb)은, 제곱 함수 특성(square property) 기반의 특성맵일 수 있다.
제1 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부(1340)와, 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부(1343)는, 각각 제1 함수 특성맵 생성부(1330), 제2 함수 특성맵 생성부(1333)로부터의 제1 함수 특성맵(Ifa)과 제2 함수 특성맵(Ifb)에 기초하여, 각각 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지(Ifca)와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지(Ifcb)를 생성할 수 있다.
제2 색상 패턴 이미지 생성부(1350)는, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지(Ifca)와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지(Ifcb)에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지(Icpb)를 생성할 수 있다.
한편, 제2 색상 패턴 이미지 생성부(1350)는, 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지(Ifca), 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지(Ifcb), 및 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지 생성부(1346)로부터의 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지(Itca)에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지(Icpb)를 생성할 수 있다.
HDR 색상 이미지 생성부(1360)는, 제2 색상 패턴 이미지(Icpb)에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(Ihdr)를 생성할 수 있다.
한편, HDR 색상 이미지 생성부(1360)는, 제2 색상 패턴 이미지(Icpb), 휘도 컨트라스트 맵 생성부(1336)로부터의 그레이스케일 기반의 휘도 컨트라스트 맵(Ibc m)에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(Ihdr)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 다이나믹 레인지가 증가된 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 출력할 수 있게 된다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프로세서(170aa)의 내부 블록도의 일예이다.
도면을 참조하면, 도 14의 프로세서(170aa)는, 도 13의 프로세서(170)와 유사하게, 트랜스미션 맵 생성부(1320), 제1 함수 특성맵 생성부(1330), 제2 함수 특성맵 생성부(1333), 휘도 컨트라스트 맵 생성부(1336), 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부(1340)와, 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부(1343), 제2 색상 패턴 이미지 생성부(1350)와, HDR 색상 이미지 생성부(1360), 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지 생성부(1346)를 구비할 수 있다.
한편, 도 14의 프로세서(170aa)는, 도 13의 프로세서(170)와 달리, 휘도 반전부(1313), 증폭부(1316)를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 그 차이를 중심으로 기술한다.
휘도 반전부(1313)는, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에 기초하여, 휘도 반전을 수행할 수 있다.
예를 들어, 0 내지 255의 휘도 레벨 중 60의 휘도 레벨을 기준으로, 휘도 반전을 수행할 수 있다.
다른 예로, 0 내지 255의 휘도 레벨 중 127의 휘도 레벨을 기준으로, 휘도 반전을 수행할 수 있다.
다음, 증폭부(1316)는, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에 대해, 증폭 인자(amplication factor)를 이용하여, 증폭을 수행할 수 있다.
그리고, 트랜스미션 맵 생성부(1320)는, 휘도 반전부(1313), 증폭부(1316)에서 처리된 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에 기초하여 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵(Itm)을 생성한다. 이하의 과정은, 도 13의 설명과 동일할 수 있다.
결국, 도 14의 프로세서(170aa)는, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(Ihdr)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 다이나믹 레인지가 증가된 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 출력할 수 있게 된다.
도 15a의 (a)는 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(1510)를 예시하며, 도 15a의 (b)는 프로세서(170)에서 처리되어 다이나믹 레인지가 증가된 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(1515)를 예시한다.
도 15a의 (a)에 비해, 도 15a의 (b)의 색상 이미지(1515)의 다이나믹 레인지가 증가된 것을 알 수 있다.
도 15b의 (a)는 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(1520)를 예시하며, 도 15b의 (b)는 프로세서(170)에서 처리되어 다이나믹 레인지가 증가된 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(1525)를 예시한다.
도 15b의 (a)에 비해, 도 15b의 (b)의 색상 이미지(1525)의 다이나믹 레인지가 증가된 것을 알 수 있다. 특히, 저조도 영역이 향상되는 것을 알 수 있다.
도 15c의 (a)는 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(1530)를 예시하며, 도 15c의 (b)는 프로세서(170)에서 처리되어 다이나믹 레인지가 증가된 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(1535)를 예시한다.
도 15c의 (a)에 비해, 도 15c의 (b)의 색상 이미지(1535)의 다이나믹 레인지가 증가된 것을 알 수 있다.
도 15d의 (a)는 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 이미지(1540)를 예시하며, 도 15d의 (b)는 프로세서(170)에서 처리되어 다이나믹 레인지가 증가된 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(1545)를 예시한다.
도 15d의 (a)에 비해, 도 15d의 (b)의 색상 이미지(1545)의 다이나믹 레인지가 증가된 것을 알 수 있다. 특히, 저조도 영역이 향상되는 것을 알 수 있다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로세서(170a)의 내부 블록도의 일예이다.
도면을 참조하면, 도 16의 프로세서(170a)는, 트랜스미션 맵 생성부(1320), 픽셀 처리부(1325), HDR 색상 이미지 생성부(1360)를 구비할 수 있다.
한편, 도 14의 프로세서(170aa)는, 도 13의 프로세서(170)와 달리, 휘도 반전부(1313), 증폭부(1316)를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 그 차이를 중심으로 기술한다.
트랜스미션 맵 생성부(1320)는, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에 기초하여 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵(Itm)을 생성한다.
예를 들어, 트랜스미션 맵 생성부(1320)는, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에서 색상 영역을 제거하고, 그레이 영역에 기반한 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵(Itm)을 생성할 수 있다.
이때, 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵(Itm)의 해상도는, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)의 해상도 보다 작을 수 있다.
픽셀 처리부(1325)는, 트랜스미션 맵(Itm) 및 보상 맵(Icm)에 기초하여, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지(Ie1,Ie2,Ie3)를 생성할 수 있다.
그리고, 픽셀 처리부(1325)는, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지(Ie1,Ie2,Ie3)에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지(Icpc)를 생성할 수 있다.
한편, HDR 색상 이미지 생성부(1360)는, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지(Ie1,Ie2,Ie3)에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(Ihdra)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(Ihdra)를 생성할 수 있게 된다.
특히, HDR 색상 이미지 생성부(1360)는, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지(Ie1,Ie2,Ie3)에 기초하여 생성된 제2 색상 패턴 이미지(Icpc)에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(Ihdra)를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(Ihdra)를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170) 내의 픽셀 처리부(1325)는, 복수의 패턴 이미지(Ie1,Ie2,Ie3) 생성시, 픽셀 단위로 처리할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지(Ihdra)를 생성할 수 있게 된다.
도 17은 도 16의 설명에 참조되는 도면이다.
도 17의 (a)는, 프로세서(170)에 입력되는 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에 대응하는 이미지(1710)를 예시한다.
도 17의 (b)는, 프로세서(170) 내의 픽셀 처리부(1325)에서 출력되는 제2 색상 패턴 이미지(Icpc)에 대응하는 이미지(1715)를 예시한다.
도 17의 (c)는, 프로세서(170) 내의 HDR 색상 이미지 생성부(1360)에서 출력되는 HDR 이미지(Ihdra)에 대응하는 이미지(1720)를 예시한다. 이에 따라, 이미지(1720)의 다이나믹 레인지가 향상되게 된다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이고, 도 19는 도 18의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.
도면을 참조하면, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm)로부터 제1 색상 패턴 이미지를 획득한다(S1810).
카메라 장치(100) 내의 색상 카메라(CCm) 내의 이미지 센서(Imsa)는, RGB 필터에 의해, 제1 색상 패턴 이미지를 출력할 수 있다.
예를 들어, 이미지 센서(Imsa)는, RGGB의 2*2 패턴의 필터를 이용하여, 제1 색상 패턴 이미지(Ibggr)를 출력할 수 있다. 이때의 제1 색상 패턴 이미지는, 를 베이어 패턴 이미지라 명명할 수도 있다.
다음, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 제1 색상 패턴 이미지에 대한 휘도 기반 영상 반전을 수행한다(S1820).
다음, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 그레이 스케일 기반의 트랜스미션 맵에 기초하여 제2 색상 패턴 이미지를 생성할 수 있다(S1830).
다음, 카메라 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이니믹 레인지의 색상 이미지를 생성한다(S1840).
즉, 프로세서(170)는, 색상 카메라(CCm)로부터의 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)를 수신하고, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에 대한 휘도 반전을 수행하여, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션을 수행하고, 트랜스미션 수행된 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에 휘도 반전을 다시 수행하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
한편, 프로세서(170)는, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션을 수행하고, 트랜스미션 수행에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하고, 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 색상 카메라(CCm)로부터의 색상 패턴 이미지에 기초하여 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성할 수 있게 된다.
도 19의 (a)는, 제1 색상 패턴 이미지에 대응하는 이미지(1910)를 예시하며, 도 19의 (b)는, 제1 색상 패턴 이미지가 휘도 반전된 이미지(1920)를 예시한다. 이에 따라, 블랙 색상은 화이트 색상 등으로 반전된다.
프로세서(170)는, 제1 색상 패턴 이미지(Icpa)에 기초하여, 휘도 반전을 수행할 수 있다.
예를 들어, 0 내지 255의 휘도 레벨 중 60의 휘도 레벨을 기준으로, 휘도 반전을 수행할 수 있다.
다른 예로, 0 내지 255의 휘도 레벨 중 127의 휘도 레벨을 기준으로, 휘도 반전을 수행할 수 있다.
도 19의 (c)는, 도 19의 (b)의 이미지(1920)에 대해 트랜스미션(transmission)을 수행한 이미지(1930)를 예시한다. 이에 따라, 화이트 색상 영역이 줄어들게 된다.
도 19의 (d)는, 도 19의 (c)의 이미지(1930)에 대해 다시 휘도 반전을 수행하여 휘도 반전된 이미지(1940)를 예시한다.
이에 따라, 도 19의 (d)의 이미지(1940)는, 도 19의 (a)의 이미지(1910) 대비하여, 밝은 영역이 유지되며, 어두운 부분은 보다 밝아지게 된다. 따라서, 저계조 영역의 다이나믹 레인지가 향상되어, 전체적으로 하이 다이나믹 레인지의 색상 영상이 생성되게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (19)

  1. 색상 카메라;
    상기 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 상기 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고, 생성된 상기 트랜스미션 맵에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고,
    상기 트랜스미션 맵에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하고,
    상기 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 색상 패턴 이미지 또는 상기 트랜스미션 맵에 기초하여, 그레이스케일 기반의 휘도 컨트라스트 맵을 생성하고,
    상기 휘도 컨트라스트 맵, 상기 트랜스미션 맵에 기초하여 상기 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며,
    상기 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 색상 패턴 이미지 또는 상기 트랜스미션 맵에 기초하여, 그레이스케일 기반의 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵을 생성하며,
    상기 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵에 기초하여, 각각 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지를 생성하며,
    상기 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 상기 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며,
    상기 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 트랜스미션 맵에 기초하여, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지를 생성하며,
    상기 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지, 상기 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지, 상기 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 상기 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며,
    상기 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 휘도 반전을 수행하고,
    상기 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 휘도 반전 및 증폭을 수행하고,
    상기 휘도 반전 및 증폭된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 트랜스미션 맵의 해상도는, 상기 제1 색상 패턴 이미지의 해상도 보다 작은 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하는 트랜스미션 맵 생성부;
    상기 제1 색상 패턴 이미지 또는 상기 트랜스미션 맵에 기초하여, 그레이스케일 기반의 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵을 생성하는 제1 함수 특성맵 생성부와, 제2 함수 특성맵 생성부;
    상기 제1 함수 특성맵과 제2 함수 특성맵에 기초하여, 각각 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지를 생성하는 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부와, 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지 생성부;
    상기 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지와 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 상기 제2 색상 패턴 이미지를 생성하는 제2 색상 패턴 이미지 생성부;
    상기 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 HDR 색상 이미지 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 트랜스미션 맵에 기초하여, 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지를 생성하는 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지 생성부;를 더 포함하고,
    상기 제2 색상 패턴 이미지 생성부는,
    상기 제1 함수 기반 색상 패턴 이미지, 상기 제2 함수 기반 색상 패턴 이미지, 상기 트랜스미션 맵 기반 색상 패턴 이미지에 기초하여, 상기 제2 색상 패턴 이미지를 생성하며,
    상기 HDR 색상 이미지 생성부는,
    상기 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 상기 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하고,
    상기 트랜스미션 맵 및 보상 맵에 기초하여, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지를 생성하고,
    상기 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하고,
    상기 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 패턴 이미지 생성시, 픽셀 단위로 처리하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 상기 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션 맵을 생성하는 트랜스미션 맵 생성부;
    상기 트랜스미션 맵 및 보상 맵에 기초하여, 픽셀 단위로 신호 처리하여, 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지를 생성하는 픽셀 처리부;
    상기 노출시간이 다른 복수의 패턴 이미지에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하는 제2 색상 패턴 이미지 생성부;
    상기 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여 상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 HDR 색상 이미지 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    IR 카메라;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지와 상기 IR 카메라로부터의 IR 이미지에 기초하여, 상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지 또는 상기 IR 이미지 중 적어도 하나를 보상하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 색상 카메라와 상기 IR 카메라는 연결 부재에 의해 연결되며, 상기 연결 부재는, 플렉서블한 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  16. 색상 카메라;
    상기 색상 카메라로부터의 제1 색상 패턴 이미지를 수신하고, 상기 제1 색상 패턴 이미지에 대한 휘도 반전을 수행하여, 휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션을 수행하고, 상기 트랜스미션 수행된 제1 색상 패턴 이미지에 휘도 반전을 다시 수행하여, 상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    휘도 반전된 제1 색상 패턴 이미지에 기초하여, 그레이스케일 기반의 트랜스미션을 수행하고, 상기 트랜스미션 수행에 기초하여, 제2 색상 패턴 이미지를 생성하고, 상기 제2 색상 패턴 이미지에 기초하여, 상기 하이 다이나믹 레인지의 색상 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 카메라 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
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