KR20220016783A - 화상 감지 장치 및 그 노광 시간 조절 방법 - Google Patents

화상 감지 장치 및 그 노광 시간 조절 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화상 감지 장치 및 그 노광 시간 조절 방법을 제공한다.센서의 노광 시간 조절량을 점진적으로 감축하고, 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내에 수렴하는지 여부에 따라 센서의 노광 시간 조절 완료 여부를 판단한다.

Description

화상 감지 장치 및 그 노광 시간 조절 방법{IMAGE SENSING APPARATUS AND EXPOSURE TIME ADJUSTMENT METHOD THEREOF}
본 발명은 감지 장치에 관한 것으로서, 특히 화상 감지 장치 및 그 노광 시간 조절 방법에 관한 것이다.
광학적 지문 식별 시스템에서, 캡쳐된 지문 이미지의 밝기가 너무 강하거나 약하다는 문제점이 있는 경우, 지문 이미지가 불명확해질 수 있으며, 나아가 지문 식별의 정확도에 영향을 끼칠 수 있다. 선택된 지문 이미지의 밝기가 너무 강하거나 너무 약하다는 문제점은 일반적으로 센서의 노광(exposure) 시간이 너무 길거나 너무 짧아 발생하는 것이므로, 센서의 노광 시간을 적당한 시간으로 조절하는 것은 매우 중요한 과제이다.
본 발명은 센서의 노광 시간을 적절한 노광 시간으로 조절하여 화상 감지 품질을 크게 향상시킬 수 있는 화상 감지 장치와 그 노광 시간 조절 방법을 제공한다.
본 발명의 화상 감지 장치는 센서와 제어 회로를 포함한다. 센서는 화상 정보를 포함하는 광 신호를 감지하여 감지 화상을 생성한다. 제어 회로는 센서에 커플링되어, 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기에 근접하도록 센서의 노광 시간을 조절한다. 여기에서 제어 회로는 센서의 노광 시간 조절량을 점진적으로 감축하고, 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내로 수렴하는지 여부에 따라 센서의 노광 시간 조절 완료 여부를 판단한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 제어 회로는 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내에 해당되는 횟수가 기 설정된 횟수와 같고 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당할 때, 센서의 노광 시간 조절을 완료한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 제어 회로는 노광 시간 조절 전후로 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀔 때, 센서의 노광 시간 조절량을 반으로 감축한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 제어 회로는 감지 화상의 중심 영역의 화상을 선택함으로써 선택 화상을 획득하고, 선택 화상의 화상 밝기와 목표 밝기에 따라 센서의 노광 시간을 조절한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 제어 회로는 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기보다 약간 크도록 센서의 노광 시간을 조절한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 감지 화상은 지문 화상 및 장문 화상 중 적어도 하나이다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 제어 회로는 감지 화상 상의 제1 영역 및 제2 영역의 화상을 선택하여 제1 선택 화상과 제2 선택 화상을 획득하고, 제1 선택 화상과 제2 선택 화상의 화상 밝기와 목표 밝기에 따라 센서의 노광 시간을 조절한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 제어 회로는 제1 선택 화상과 제2 선택 화상의 가중 평균 화상 밝기를 계산하고, 가중 평균 화상 밝기와 목표 밝기에 따라 센서의 노광 시간을 조절한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 제1 영역은 제2 영역과 부분적으로 중첩한다.
본 발명은 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법을 제공하며, 화상 감지 장치는 센서를 포함하고, 센서는 화상 신호의 광 신호를 감지하여 감지 화상을 생성한다. 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법은 다음의 단계를 포함한다. 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기에 근접하도록 센서의 노광 시간을 조절한다. 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당되는지 여부를 판단한다. 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당하지 않는 경우, 센서의 노광 시간 조절 전후로 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀌는지 여부를 판단한다. 센서의 노광 시간 조절을 전후로 한 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀌지 않은 경우, 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기에 근접하도록 센서의 노광 시간 조절량을 감축하고, 센서의 노광 시간을 조절한다. 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당하는 경우, 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내로 수렴하는지 여부에 따라 상기 센서의 노광 시간 조절 완료 여부를 판단한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법은, 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내에 해당되는 횟수가 기 설정된 횟수와 같고 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당할 때, 센서의 노광 시간 조절을 완료하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법은, 센서의 노광 시간 조절 전후에 감지 화상의 화상 밝기와 목표 화상의 차이값의 부호가 바뀌는 경우, 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기에 근접하도록 센서의 노광 시간 조절량을 반으로 감축하고 센서의 노광 시간을 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법은, 감지 화상의 중심 영역의 화상을 선택함으로써 선택 화상을 획득하고, 선택 화상의 화상 밝기와 목표 밝기에 따라 센서의 노광 시간을 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법은, 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기보다 약간 크도록 센서의 노광 시간을 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 감지 화상은 지문 화상 및 장문 화상 중 적어도 하나이다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법은, 감지 화상 상의 제1 영역 및 제2 영역의 화상을 선택하여 제1 선택 화상과 제2 선택 화상을 획득하고, 제1 선택 화상과 제2 선택 화상의 화상 밝기와 목표 밝기에 따라 센서의 노광 시간을 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법은, 제1 선택 화상과 제2 선택 화상의 가중 평균 화상 밝기를 계산하고, 가중 평균 화상 밝기와 목표 밝기에 따라 센서의 노광 시간을 조절하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 전술한 제1 영역은 부분적으로 제2 영역과 중첩하며, 또는 전술한 제1 영역은 제2 영역과 전혀 중첩하지 않는다.
전술한 내용에 따르면, 본 발명의 실시예는 센서의 노광 시간 조절량을 점진적으로 감축하고, 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내로 수렴하는지 여부에 따라 센서의 노광 시간 조절 완료 여부를 판단하며, 이로써 센서의 노광 시간을 적절한 노광 시간으로 정확하게 조절하고, 화상 감지 품질을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명의 전술한 특징과 장점이 보다 명료하고 쉽게 이해되도록, 아래에서는 특정 실시예를 들어 도면과 함께 자세히 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 화상 감지 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 화상의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화상 감지 장치의 노광 시간을 조절하는 방법의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 일 실시예에 따른 감지 화상의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화상 감지 장치의 노광 시간을 조절하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 화상 감지 장치의 노광 시간을 조절하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 화상 감지 장치의 노광 시간을 조절하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화상 감지 장치의 개략도이다. 도 1을 참조하기 바란다. 화상 감지 장치는 예컨대 지문 감지 기능을 가지는 휴대폰, 컴퓨터 등의 전자 장치일 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다. 화상 감지 장치는 센서(102) 및 제어 회로(104)를 포함할 수 있으며, 센서(102)는 제어 회로(104)에 커플링된다. 센서(102)는 생체특성 화상 정보를 포함하는 광 신호(S1), 예컨대 지문 정보 또는 장문 정보를 포함하는 광 신호(S1)를 감지할 수 있다. 제어 회로(104)는 감지 화상(I1)의 화상 밝기가 목표 밝기에 근접하도록 센서의 노광 시간을 조절할 수 있고, 감지 화상(I1)은 예컨대 지문 화상 및 장문 화상 중 적어도 하나일 수 있다. 보다 구체적으로는, 제어 회로(104)는 센서(102)의 노광 시간 조절량을 점진적으로 감축할 수 있고, 센서(102)의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내로 수렴하는지 여부에 따라 센서(102)의 노광 시간 조절 완료 여부를 판단할 수 있다. 이와 같이 센서의 노광 시간을 적당한 노광 시간이 되도록 정확하게 조절하고 영상 감지 품질을 크게 향상시킬 수 있으며, 여기에서 디폴트 범위는 제어 회로(104)가 노광 시간을 조절할 때 실행할 수 있는 최소 조절량으로서, 예컨대 0.1 초일 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감지 화상의 개략도이다. 일부 실시예에서, 제어 회로(104)는 감지 화상(I1) 전체를 이용하지 않고 감지 화상(I1)의 일부만을 선택하여 노광 시간을 조절할 수도 있다. 예컨대 도 2의 실시예에서, 제어 회로(104)는 감지 화상(I1)의 중심 영역의 화상을 선택하여 선택 화상(I2)을 획득할 수 있고, 선택 화상(I2)의 화상 밝기와 목표 밝기에 따라 센서(102)의 노광 시간을 조절할 수 있으며, 여기에서 선택 화상(I2)에 따라 노광 시간을 조절하는 방식은 감지 화상(I1) 전체에 따라 노광 시간을 조절하는 방식과 동일한 것이지만, 선택 화상(I2)을 이용하여 노광 시간을 조절함으로써 계산량을 감소시키고 조절과 보정의 효율을 향상시킬 수 있다.
자세하게는, 제어 회로(104)가 센서(102)의 노광 시간을 조절하는 방식은 도 3에 도시된 바와 같은 것일 수 있다. 도 3의 실시예에서, 제어 회로(104)는 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기(IT)에 근접하도록 센서(102)의 노광 시간을 조절하며, 여기에서 목표 밝기(IT)는 예컨대 센서(102)가 감지할 수 있는 최대 밝기 값의 70%의 밝기일 수 있으나 이에 제한되지 아니하고, 다른 실시예에서, 목표 밝기(IT)는 예컨대 센서(102)가 감지할 수 있는 최대 밝기 값의 50% 내지 70% 사이의 임의의 밝기 값일 수도 있다.
센서(102)의 노광을 시작하는 시간이 T1이라고 가정했을 때, 제어 회로(104)는 노광 시간(T1)에 대응되는 감지 화상의 밝기(F1)(본 실시예에서, 밝기(F1)는 센서(102)가 감지할 수 있는 최대 밝기 값의 95%)와 목표 밝기(IT)의 차이값(F1-IT)이 기 설정된 밝기 차이의 범위 내에 해당하지 않는다고 판단하고, 이 때 제어 회로(104)는 센서(102)의 노광 시간을 T2로 감축할 수 있으며, 이 때 노광 시간(T2)에 대응되는 감지 화상의 밝기는 F2이다(본 실시예에서, 밝기(F2)는 센서(102)가 감지할 수 있는 최대 밝기 값의 55%이다). 노광 시간(T1)에 대응되는 감지 화상의 밝기(F1)와 목표 밝기(T1)의 차이값(F1-IT)과 비교하면, 노광 시간(T2)에 대응되는 감지 화상의 밝기(F1)와 목표 밝기(IT)의 차이값(F2-IT)은 부호가 바뀌며, 이 때 제어 회로(104)는 센서(102)의 노광 시간의 조절량(TA)을 TB로 감축할 수 있고, 예컨대, 센서(102)의 노광 시간의 조절 양을 반으로 감축할 수 있으며, 즉 센서(102)의 노광 시간을 (T1-T2)/2로 조절할 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다. 제어 회로(104)는 조절된 노출 시간의 조절량에 따라 센서(102)의 노광 시간을 T3으로 조절함으로써, 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기(IT)에 근접하도록 할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 조절된 노광 시간(T3)에 대응되는 감지 화상의 화상 밝기(F3)(본 실시예에서, 밝기(F3)는 센서(102)가 감지할 수 있는 최대 밝기 값의 75%)는 화상 밝기(F1, F2)와 비교했을 때 목표 밝기(IT)에 보다 가깝다. 제어 회로(104)는 감지 화상의 화상 밝기(F3)와 목표 밝기(IT)의 차이값이 기 설정된 밝기 차이의 범위 내에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 감지 화상의 화상 밝기(F3)와 목표 밝기(IT)의 차이값이 기 설정된 밝기 차이의 범위 내에 해당하는 경우, 이어서 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내에 해당하는 경우, 센서의 노광 시간 조절을 완료할 수 있다.
그러나 감지 화상의 화상 밝기(T3)와 목표 밝기(T1)의 차이값이 기 설정된 밝기 차이의 범위 내에 해당하지 않거나 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내에 해당하지 않는 경우, 센서(102)의 노광 시간 조절량을 다시 감축하고, 이에 따라 센서(102)의 노광 시간을, 감지 화상의 화상 밝기(F3)와 목표 밝기(IT)의 차이값이 기 설정된 밝기 차이의 범위 내에 해당되고 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내로 수렴할 때까지 조절한다. 여기에서, 기 설정된 밝기 차이의 범위는 예컨대 센서(102)가 감지할 수 있는 최대 밝기 값의 5%일 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.
일부 실시예에서, 오판이 발생하는 상황을 피하기 위하여, 제어 회로(104)는 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내에 해당되는 횟수가 기 설정된 횟수와 동일할 때까지 노광 시간을 지속적으로 조절하여 비로소 노광 시간의 조절을 종료할 수도 있다. 여기에서, 품질이 비교적 우수한 감지 화상을 얻기 위하여, 제어 회로(104)는, 최종적으로 조절된 감지 화상의 화상 밝기를 목표 밝기(IT)보다 약간 크게끔 설정될 수도 있다.
주의해야 할 점은, 일부 실시예에서, 제어 회로(104)가 감지 화상(I1) 중 상이한 영역의 화상을 선택할 수도 있다는 것으로서, 예컨대 도 4의 실시예 4에서, 제어 회로(104)는 감지 화상(I1) 중 왼쪽 상측 영역과 오른쪽 하측 영역에 근접한 화상을 선택하여 선택 화상(I3, I4)을 얻을 수 있으나 이에 제한되지 아니하며, 예컨대 선택 화상(I3, I4)은 각각 감지 화상(I1)의 중심 위치와 외곽 위치에 위치할 수 있다. 다른 실시예에서, 제어 회로(104)는 센서(102)의 감지면의 수광 상황에 따라 감지 화상(I1)을 선택할 수 있다. 예컨대, 센서(102)의 감지면 상의 수광 강도 영역에 따라 감지 화상(I1) 중 그레이스케일이 비교적 높은 영역의 화상을 대응되게 선택하여 선택 화상(I3, I4)을 생성할 수 있다.
제어 회로(104)는 선택 화상(I3, I4)의 가중 평균 화상 밝기를 계산할 수 있고, 여기서 선택 화상(I3, I4)의 가중치는, 예컨대 선택 화상(I3, I4)의 그레이스케일 값에 따라 결정될 수 있으며, 예컨대 그레이스케일 값이 커질수록 가중치가 증가하거나, 또는 선택 화상(I3, I4)이 동일한 가중치를 갖게 할 수 있다. 또한, 본 실시예의 선택 화상(I3, I4)은 감지 화상(I1) 중에서 대응되는 영역과 부분적으로 중첩되나, 다른 실시예에서는 중첩되지 않을 수도 있다. 또한, 다른 실시예에서, 선택 화상(I3, I4)는 감지 화상(I1) 중 대응되는 영역에서도 상이한 크기 또는 상이한 형상을 가질 수 있으나, 본 실시예에 제한되지 아니하며, 이러한 경우, 선택 화상(I3, I4)의 가중치 또한 예컨대 감지 영역(I1) 내의 대응되는 영역에서의 선택 화상(I3, I4)의 크기 또는 형상에 의하여 결정될 수 있다.
제어 회로(104)는 계산된 가중 평균 화상 밝기와 목표 밝기에 따라 센서(102)의 노광 시간을 조절할 수 있으며, 그 조절 방식은 전술한 실시예에서 선택 화상(I1)의 영상 밝기와 목표 밝기에 따라 센서(102)의 노광 시간을 조절하는 방식과 동일하므로, 반복 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화상 감지 장치의 노광 시간을 조절하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 전술한 실시예로부터, 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법은 다음과 같은 단계를 포함함을 알 수 있다. 먼저, 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기에 근접하도록 센서의 노광 시간을 조절하는 단계로서(S502 단계), 여기에서 감지 화상은 예컨대 지문 화상 및 장문 화상 중 적어도 하나일 수 있다. 다음으로, 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당되는지 여부를 판단한다(S504 단계). 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 차이 범위 내에 해당하지 않는 경우, 센서의 노광 시간 조절을 전후로 한 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀌는지 여부를 판단한다(S506 단계).
센서의 노광 시간 조절을 전후로 한 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀌지 않은 경우, S502 단계로 돌아가, 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기에 근접하도록 센서의 노광 시간을 계속 조절한다. 센서의 노광 시간 조절을 전후로 한 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀐 경우, 센서의 노광 시간 조절량을 감축할 수 있고(S508 단계), S502 단계로 돌아가 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기에 근접하도록 센서의 노광 시간을 조절할 수 있다.
또한, S504 단계에서, 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당하는 경우, 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내로 수렴하는지 여부에 따라 센서의 노광 시간 조절 완료 여부를 판단할 수 있다(S510 단계). 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내로 수렴하는 경우, 센서의 노광 시간 조절을 완료할 수 있으나, 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내로 수렴하지 않는 경우, S506 단계에 진입하여 노광 시간을 계속 조절한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 화상 감지 장치의 노광 시간을 조절하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 자세하게는, 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법에서는 감지 화상을 얻기 위하여 먼저 센서를 노광시킨다(S602 단계). 이어서, 감지 화상의 중심 영역 화상을 선택하여 선택 화상을 획득하고(S604 단계), 도 2의 실시예에 기재한 바와 같이, 선택 화상(I2)의 화상 밝기와 목표 밝기에 따라 센서의 노광 시간을 조절할 수도 있다.
S606 단계에서, 선택 화상의 화상 밝기가 목표 밝기보다 큰지 여부를 판단할 수 있다. 선택 화상의 화상 밝기가 목표 밝기보다 크지 않은 경우, 이전 노광에서의 화상 밝기가 목표 밝기보다 큰지 여부를 판단할 수 있고(S608 단계), 예컨대 노광 시간 조절을 전후로 한 선택 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀌는지 여부에 따라 이전 노광에서의 화상 밝기가 목표 밝기보다 큰지 여부를 판단할 수 있다. 이전 노광에서의 화상 밝기가 목표 밝기보다 큰 경우, 노광 시간 조절 양을 반으로 감축하고(S610 단계), 노광 시간을, 최초 노광 시간에 조절 후의 노광 시간 조절량을 더한 값으로 설정하고(S612 단계), S602 단계로 돌아가 센서의 노광을 진행한다. 그러나 이전 노광에서의 화상 밝기가 목표 밝기보다 크지 않은 경우, S612 단계로 바로 진입하여, 노광 시간을 최초 노광 시간에 조절 전의 노광 시간 조절량을 더한 값으로 설정한다.
또한, S606 단계에서, 선택 화상의 화상 밝기가 목표 밝기보다 큰 경우, 이어서 노광 시간 조절량이 최소 노광 시간 조절량보다 작은지, 즉 노광 시간 조절량이 이미 기 설정된 범위 내에 해당하는지 여부를 판단하고(S614 단계), 여기에서 기 설정된 범위는 예컨대 노광 시간을 조절할 때에 수행할 수 있는 최소 조절량이다. 노광 시간 조절량이 최소 노광 시간 조절량보다 작지 않은 경우, 이어서 이전 노광에서의 선택 화상의 화상 밝기가 목표 밝기보다 작은지 여부를 판단하고(S616 단계), 예컨대 센서의 노광 시간 조절을 전후로 한 선택 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀌는지 여부에 따라 이전 노광에서의 화상 밝기가 목표 밝기보다 작은지 여부를 판단할 수 있다. 이전 노광에서의 선택 화상의 화상 밝기가 목표 밝기보다 작지 않은 경우, 노광 시간을 최초 노광 시간에서 조절 전의 노광 시간 조절량을 뺀 값으로 설정하고(S618 단계), S602 단계로 돌아가 센서의 노광을 진행할 수 있다. 이전 노광에서의 선택 화상의 화상 밝기가 목표 밝기보다 작은 경우, 노광 시간 조절량을 반으로 감축(S620)한 후, S618 단계에 진입하여, 노광 시간을 최초 노광 시간에서 조절된 노광 시간 조절량을 뺀 값으로 설정하고 S602 단계로 돌아가 센서의 노광을 진행할 수 있다.
S614 단계에서, 노광 시간 조절량이 최소 노광 시간 조절량보다 작은 경우, 선택 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당되는지 여부를 판단한다(S622 단계). 선택 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당되지 않는 경우, S602 단계로 돌아가서 센서의 노광을 진행한다. 그러나 선택 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당되는 경우, 이어서 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내에 해당되는 횟수가 기 설정된 횟수와 같은지 여부를 판단할 수 있다(S624 단계). 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내에 해당되는 횟수가 기 설정된 횟수와 같지 않은 경우, S602 단계로 돌아가 센서의 노광을 진행한다. 그러나 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내에 해당되는 횟수가 기 설정된 횟수와 같은 경우, 노광 시간 조절을 완료한다.
본 실시예의 S602 내지 S622 단계를 실행함으로써 센서의 노광 시간을 적절한 노광 시간으로 정확하게 조절하고 화상 감지의 품질을 크게 향상시킬 수 있다. 이 중, S606, S614, S622, S624 단계에서는 최종 선택 화상의 화상 밝기를 목표 밝기보다 약간 크게 함으로써 품질이 비교적 우수한 선택 화상을 획득할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 화상 감지 장치의 노광 시간을 조절하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 본 실시예와 도 6의 실시예의 차이점은, 본 실시예에서는, S602 단계 후에 감지 화상의 제1 영역과 제2 영역의 화상을 선택하여 제1 선택 화상과 제2 선택 화상을 얻을 수 있고(S702 단계), 여기서 제1 영역은 제2 영역과 부분적으로 중첩될 수 있다는 것이나, 이에 제한되지 아니한다. 다음으로 제1 선택 화상과 제2 선택 화상의 가중 평균 화상 밝기를 계산하고(S704 단계), 제1 선택 화상과 제2 선택 화상의 가중치는, 예컨대 제1 선택 화상과 제2 선택 화상의 그레이스케일 값 또는 콘트라스트 값에 따라 결정될 수 있거나, 또는 제1 선택 화상과 제2 선택 화상의 감지 화상 중 대응되는 영역에서의 크기 또는 형상에 따라 결정될 수 있다. 그 후, S706 내지 S724 단계에 따른 방식으로 노광 시간을 조절할 수 있으며, 그 조절 방식은 도 6의 실시예의 S606 내지 S624의 조절 방식과 유사하므로, 반복 설명은 생략한다.
전술한 내용을 종합하면, 본 발명의 실시예는 센서의 노광 시간 조절량을 점진적으로 감축하고, 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내로 수렴하는지 여부에 따라 센서의 노광 시간 조절 완료 여부를 판단하며, 이로써 센서의 노광 시간을 적절한 노광 시간으로 정확하게 조절하고 화상 감지 품질을 크게 향상시킬 수 있다.
상기와 같이 실시예를 통하여 본 발명을 자세히 개시하였으나, 이는 본 발명을 제한하기 위함이 아니며, 당업자들은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형과 수정을 실시할 수 있으므로, 본 발명의 보호 범위는 청구범위를 기준으로 하여 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 화상 정보를 포함하는 광 신호를 감지하여 감지 화상을 생성하는 센서; 및
    상기 센서에 커플링되어 상기 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기에 근접하도록 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 제어 회로를 포함하며,
    상기 제어 회로는 상기 센서의 노광 시간 조절량을 점진적으로 감축하고 상기 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내로 수렴하는지 여부에 따라 상기 센서의 노광 시간 조절 완료 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 센서의 노광 시간 조절량이 상기 기 설정된 범위 내에 해당되는 횟수가 기 설정된 횟수와 같고 상기 감지 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차 범위에 해당될 때, 상기 센서의 노광 시간 조절을 완료하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는, 노광 시간의 조절 전후로 상기 감지 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀔 때, 상기 센서의 노광 시간 조절량을 반으로 감축하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 감지 화상의 중심 영역의 화상을 선택하여 선택 화상을 획득하고, 상기 선택 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기에 따라 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 감지 화상의 화상 밝기가 상기 목표 밝기보다 크도록 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 감지 화상은 지문 화상 및 장문 화상 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 감지 화상의 제1 영역과 제2 영역의 화상을 선택하여 제1 선택 화상과 제2 선택 화상을 획득하고, 상기 제1 선택 화상과 제2 선택 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기에 따라 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 제1 선택 화상과 상기 제2 선택 화상의 가중 평균 화상 밝기를 계산하고, 상기 가중 평균 화상 밝기와 상기 목표 밝기에 따라 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 선택 화상과 상기 제2 선택 화상의 가중치는, 상기 제1 선택 화상과 상기 제2 선택 화상의 그레이스케일 값 또는 콘트라스트 값에 따라 결정되거나, 또는 상기 제1 선택 화상과 상기 제2 선택 화상의 상기 감지 화상 중 대응되는 영역에서의 크기 또는 형상에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 제1 영역은 상기 제2 영역에 부분적으로 중첩되거나, 또는 상기 제1 영역은 상기 제2 영역에 전혀 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치.
  11. 화상 정보의 광 신호를 감지하여 감지 화상을 생성하는 센서를 포함하는 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법에 있어서:
    상기 감지 화상의 화상 밝기가 목표 밝기에 근접하도록 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 단계;
    상기 감지 화상의 화상 밝기와 목표 밝기의 차이값이 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 감지 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기의 차이값이 상기 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당되지 않는 경우, 상기 센서의 노광 시간 조절을 전후로 한 상기 감지 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀌는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 센서의 노광 시간 조절 전후로 상기 감지 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀌는 경우, 상기 감지 화상의 화상 밝기가 상기 목표 밝기에 근접하도록 상기 센서의 노광 시간 조절량을 감축하고 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 단계; 및
    상기 감지 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기의 차이값이 상기 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당하는 경우, 상기 센서의 노광 시간 조절량이 기 설정된 범위 내로 수렴하는지 여부에 따라 상기 센서의 노광 시간 조절 완료 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센서의 노광 시간 조절량이 상기 기 설정된 범위 내에 해당되는 횟수가 기 설정된 횟수와 같고 상기 감지 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기의 차이값이 상기 기 설정된 밝기 차이 범위 내에 해당할 때, 상기 센서의 노광 시간 조절을 완료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 센서의 노광 시간 조절 전후로 상기 감지 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기의 차이값의 부호가 바뀌는 경우, 상기 감지 화상의 화상 밝기가 상기 목표 밝기에 근접하도록 상기 센서의 노광 시간 조절량을 반으로 감축하고 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 감지 화상의 중심 영역 화상을 선택하여 선택 화상을 획득하고, 상기 선택 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기에 따라 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 단계를 포함하는 것으로 하는, 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 감지 화상의 화상 밝기가 상기 목표 밝기보다 크도록 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치 장치의 노광 시간 조절 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 감지 화상은 지문 화상 및 장문 화상 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 감지 화상 상의 제1 영역 및 제2 영역의 화상을 선택하여 제1 선택 화상과 제2 선택 화상을 획득하고, 상기 제1 선택 화상과 상기 제2 선택 화상의 화상 밝기와 상기 목표 밝기에 따라 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 선택 화상과 상기 제2 선택 화상의 가중 평균 화상 밝기를 계산하고, 상기 가중 평균 화상 밝기와 상기 목표 밝기에 따라 상기 센서의 노광 시간을 조절하는 단계를 포함하는, 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제1 선택 화상과 상기 제2 선택 화상의 가중치는, 상기 제1 선택 화상과 제2 선택 화상의 그레이스케일 값 또는 콘트라스트 값에 따라 결정되거나, 또는 상기 제1 선택 화상과 상기 제2 선택 화상의 상기 감지 화상 중 대응되는 영역에서의 크기 또는 형상에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제1 영역은 상기 제2 영역과 부분적으로 중첩되거나, 또는 상기 제1 영역은 상기 제2 영역과 전혀 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는, 화상 감지 장치의 노광 시간 조절 방법.
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