WO2019156308A1 - 광학식 이미지 안정화 움직임을 추정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

광학식 이미지 안정화 움직임을 추정하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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WO2019156308A1
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motion
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이보희
김낙훈
송원석
윤재무
전학제
안병호
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삼성전자 주식회사
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    • H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
    • H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
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    • H04N23/689—Motion occurring during a rolling shutter mode
    • G—PHYSICS
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    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007—Movement of one or more optical elements for control of motion blur

Definitions

  • Embodiments disclosed herein relate to an apparatus and method for estimating optical image stabilization (OIS) motion.
  • OIS optical image stabilization
  • Image correction may include, for example, optical image stabilization (OIS) correction or digital image stabilization (DIS) correction.
  • OIS optical image stabilization
  • DIS digital image stabilization
  • the OIS correction may refer to a correction in which the image stabilizer moves the lens or the image sensor in a direction to compensate for the shaking of the electronic device when the shaking of the electronic device occurs while the camera module acquires the image. Movement of the lens or image sensor by OIS correction may be referred to as OIS movement.
  • the DIS correction may mean an operation of correcting an image based on at least one of an image motion and gyro data.
  • Image motion may refer to information representing the movement of an object (eg, a feature point) within an image frame.
  • the electronic device may determine the image motion by comparing the image frames obtained through the camera module.
  • Gyro data may refer to information corresponding to shaking of the electronic device. Gyro data may be obtained through a motion sensor that detects shaking of the electronic device.
  • the electronic device may perform both the OIS correction and the DIS correction. For example, the electronic device may perform OIS correction through the image stabilizer while acquiring an image, and perform DIS correction through the processor on image frames in which the OIS correction is reflected.
  • the electronic device Since OIS motion data values representing the movement of the lens or image sensor may be different from the gyro data values representing the shaking of the electronic device, the electronic device performs DIS correction by considering only gyro data or image motion without considering OIS movement. If the OIS correction is performed, the image may be overcompensated.
  • the electronic device may estimate OIS motion data and perform DIS correction in consideration of the estimated OIS motion data.
  • An electronic device includes a camera module including an optical image stabilizer, a motion sensor, and a processor electrically connected to the camera module and the motion sensor. Acquires an image frame on which the correction is performed by the optical image stabilizer in response to the shaking of the electronic device through the camera module, and during at least a part of obtaining the image frame, the electronic device through the motion sensor Acquiring first motion information corresponding to a shake of the camera and using the attribute information of the optical image stabilizer and a high pass filter to generate a first motion information corresponding to a movement of a lens or an image sensor included in the camera module from the first motion information; 2 determine motion information and determine the first motion information.
  • Jikim can be set to information and based on the second motion information, performs a digital image stabilization for at least a portion of said image frame.
  • a method of an electronic device includes obtaining an image frame in which optical image correction is performed through an optical image stabilizer in response to shaking of the electronic device, and at least part of obtaining the image frame During the operation of acquiring first motion information corresponding to the shaking of the electronic device, attribute information of the optical image stabilizer, and a high pass filter, a lens or an image sensor included in the camera module from the first motion information. Determining second motion information corresponding to a motion of the at least one; and performing digital image correction on at least a portion of the image frame based on the first motion information and the second motion information.
  • a camera module includes an optical image stabilizer configured to control a movement of at least one of the lens assembly and the image sensor in response to a shake of the lens assembly, the image sensor, and the camera module.
  • a motion sensor configured to detect shaking of the camera module
  • an image signal processor electrically connected with the lens assembly, the image sensor, the optical image stabilizer, and the motion sensor, wherein the image signal processor includes: the image sensor Acquire an image frame subjected to correction by the optical image stabilizer, and obtain first motion information corresponding to the shaking of the camera module through the motion sensor during at least a part of obtaining the image frame.
  • the electronic device may perform DIS correction by more accurately reflecting the movement generated by the OIS correction by estimating the OIS motion data.
  • the electronic device may more accurately compensate for a problem caused by hand shaking by performing OIS correction and DIS correction together.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a block diagram of a camera module according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 3 illustrates an example for describing an optical image stabilization (OIS) correcting operation according to various embodiments of the present disclosure.
  • OIS optical image stabilization
  • FIG. 4 illustrates an example for explaining a digital image stabilization (DIS) correction operation according to various embodiments of the present disclosure.
  • DIS digital image stabilization
  • FIG. 5 is a block diagram of an electronic device including a camera module and a motion sensor according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device that performs DIS correction based on motion information generated by OIS correction, according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a high-pass filter circuit for estimating second motion information corresponding to a motion by OIS correction from first motion information corresponding to a motion of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a graph illustrating second motion information estimated by using a high pass filter, according to various embodiments.
  • FIG. 9 illustrates an example for describing an operation of correcting an image based on first motion information and second motion information, according to various embodiments.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device that performs DIS correction on a line basis, based on third motion information from which second motion information is removed from first motion information according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 11 illustrates an example for describing an operation of correcting an image in units of lines according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device that adaptively performs DIS correction based on a frequency of first motion information according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100, according to various embodiments.
  • the electronic device 101 communicates with the electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or the second network 199.
  • the electronic device 104 may communicate with the server 108 through a long range wireless communication network.
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • the electronic device 101 may include a processor 120, a memory 130, an input device 150, an audio output device 155, a display device 160, an audio module 170, and a sensor module ( 176, interface 177, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196, or antenna module 197. ) May be included.
  • a sensor module 176, interface 177, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196, or antenna module 197.
  • the components for example, the display device 160 or the camera module 180
  • the sensor module 176 may be implemented embedded in the display device 160 (eg, display).
  • the processor 120 executes software (eg, the program 140) to execute at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, processor 120 may send instructions or data received from another component (eg, sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. Can be loaded into, processed in a command or data stored in volatile memory 132, and stored in the non-volatile memory (134).
  • software eg, the program 140
  • processor 120 may send instructions or data received from another component (eg, sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. Can be loaded into, processed in a command or data stored in volatile memory 132, and stored in the non-volatile memory (134).
  • the processor 120 may include a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor), and a coprocessor 123 (eg, a graphics processing unit, an image signal processor) that may operate independently or together. , Sensor hub processor, or communication processor). Additionally or alternatively, the coprocessor 123 may be set to use lower power than the main processor 121 or to be specialized for its designated function. The coprocessor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121.
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a coprocessor 123 eg, a graphics processing unit, an image signal processor
  • the coprocessor 123 may be set to use lower power than the main processor 121 or to be specialized for its designated function.
  • the coprocessor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121.
  • the coprocessor 123 may, for example, replace the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 may be active (eg, execute an application). At least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display device 160, the sensor module 176, or the communication module 190) together with the main processor 121 while in the) state. Control at least some of the functions or states associated with the. According to one embodiment, the coprocessor 123 (eg, an image signal processor or communication processor) may be implemented as part of other functionally related components (eg, camera module 180 or communication module 190). have.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component (eg, the processor 120 or the sensor module 176) of the electronic device 101.
  • the data may include, for example, software (eg, the program 140) and input data or output data for a command related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a nonvolatile memory 134.
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130, and may include, for example, an operating system 142, middleware 144, or an application 146.
  • the input device 150 may receive a command or data to be used for a component (for example, the processor 120) of the electronic device 101 from the outside (for example, a user) of the electronic device 101.
  • the input device 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output device 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101.
  • the sound output device 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker may be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback, and the receiver may be used to receive an incoming call.
  • the receiver may be implemented separately from or as part of a speaker.
  • the display device 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101.
  • the display device 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display device 160 may include a touch circuitry configured to sense a touch, or a sensor circuit (eg, a pressure sensor) configured to measure the strength of a force generated by the touch. have.
  • the audio module 170 may convert sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 may acquire sound through the input device 150, or may output an external electronic device (eg, a sound output device 155, or directly or wirelessly connected to the electronic device 101). Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • an external electronic device eg, a sound output device 155, or directly or wirelessly connected to the electronic device 101. Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101, or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an infrared sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used for the electronic device 101 to be directly or wirelessly connected to an external electronic device (for example, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that can be perceived by the user through tactile or kinesthetic senses.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and videos. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101.
  • the power management module 388 may be implemented, for example, as at least part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101.
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell or a fuel cell.
  • the communication module 190 may establish a direct (eg wired) communication channel or wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). Establish and perform communication over established communication channels.
  • the communication module 190 may operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and include one or more communication processors supporting direct (eg, wired) or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a near field communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module.
  • GNSS global navigation satellite system
  • the corresponding communication module of these communication modules may be a first network 198 (e.g. a short range communication network such as Bluetooth, WiFi direct or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (e.g. cellular network, the Internet, or Communicate with external electronic devices via a telecommunications network, such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • a first network 198 e.g. a short range communication network such as Bluetooth, WiFi direct or infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 e.g. cellular network, the Internet, or Communicate with external electronic devices via a telecommunications network, such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • a telecommunications network such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (e.g., international mobile subscriber identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 in a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • subscriber information e.g., international mobile subscriber identifier (IMSI)
  • IMSI international mobile subscriber identifier
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to an external (eg, an external electronic device) or from the outside.
  • the antenna module may include one antenna including a radiator made of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, a PCB).
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas. In this case, at least one antenna suitable for the communication scheme used in the communication network, such as the first network 198 or the second network 199, is for example by means of the communication module 190 from the plurality of antennas. Can be selected.
  • the signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and the external electronic device through the at least one selected antenna.
  • other components eg, RFICs
  • peripheral devices eg, a bus, a general purpose input and output (GPIO), a serial peripheral interface (SPI), or a mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199.
  • Each of the electronic devices 102 and 104 may be a device of the same or different type as the electronic device 101.
  • all or part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external devices among the external electronic devices 102, 104, or 108. For example, when the electronic device 101 needs to perform a function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • the one or more external electronic devices that receive the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least part of a response to the request.
  • cloud computing distributed computing, or client-server computing technology. This can be used.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a camera module 180, in accordance with various embodiments.
  • the camera module 180 may include a lens assembly 210, a flash 220, an image sensor 230, an image stabilizer 240, a memory 250 (eg, a buffer memory), or an image signal processor. 260 may include.
  • the lens assembly 210 may collect light emitted from a subject that is a target of image capturing.
  • the lens assembly 210 may include one or more lenses.
  • the camera module 180 may include a plurality of lens assemblies 210. In this case, the camera module 180 may form, for example, a dual camera, a 360 degree camera, or a spherical camera.
  • Some of the plurality of lens assemblies 210 have the same lens properties (eg, angle of view, focal length, auto focus, f number, or optical zoom), or at least one lens assembly is a different lens assembly. It may have one or more lens properties different from the lens properties of.
  • the lens assembly 210 may include, for example, a wide angle lens or a telephoto lens.
  • the flash 220 may emit light used to enhance the light emitted or reflected from the subject.
  • the flash 220 may include one or more light emitting diodes (eg, red-green-blue (LED), white LED, infrared LED, or ultraviolet LED), or xenon lamp.
  • the image sensor 230 may acquire an image corresponding to the subject by converting light emitted from or reflected from the subject and transmitted through the lens assembly 210 into an electrical signal.
  • the image sensor 230 is the same as one image sensor selected from among image sensors having different properties, such as, for example, an RGB sensor, a black and white (BW) sensor, an IR sensor, or a UV sensor.
  • a plurality of image sensors having a property, or a plurality of image sensors having another property may be implemented using, for example, a charged coupled device (CCD) sensor or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor.
  • CCD charged coupled device
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the image stabilizer 240 moves the at least one lens or the image sensor 230 included in the lens assembly 210 in a specific direction in response to the movement of the camera module 180 or the electronic device 101 including the same.
  • An operating characteristic of the image sensor 230 may be controlled (eg, read-out timing may be adjusted). This allows to compensate for at least some of the negative effects of the movement on the image taken.
  • the image stabilizer 240 according to one embodiment, the image stabilizer 240 is a gyro sensor (not shown) or an acceleration sensor (not shown) disposed inside or outside the camera module 180. Such movement of the camera module 180 or the electronic device 101 can be detected by using the C-type.
  • the image stabilizer 240 may be implemented as, for example, an optical image stabilizer.
  • the memory 250 may at least temporarily store at least a portion of the image acquired through the image sensor 230 for the next image processing task. For example, if the image acquisition according to the shutter is delayed or a plurality of images are obtained at high speed, the obtained original image (eg, Bayer-patterned image or high resolution image) is stored in the memory 250. The corresponding copy image (eg, a low resolution image) may be previewed through the display device 160. Thereafter, if a specified condition is satisfied (eg, a user input or a system command), at least a part of the original image stored in the memory 250 may be acquired and processed by, for example, the image signal processor 260.
  • the memory 250 may be configured as a separate memory operated as at least a part of the memory 130 or independently of the memory 130.
  • the image signal processor 260 may perform one or more image processes on the image obtained through the image sensor 230 or the image stored in the memory 250.
  • the one or more image processes may include, for example, depth map generation, three-dimensional modeling, panorama generation, feature point extraction, image synthesis, or image compensation (eg, noise reduction, resolution adjustment, brightness adjustment, blurring) may include blurring, sharpening, or softening
  • the image signal processor 260 may include at least one of components included in the camera module 180 (eg, an image sensor). Control (eg, exposure time control, read-out timing control, etc.) for the image 230. An image processed by the image signal processor 260 is stored back in the memory 250 for further processing.
  • the null processor 260 may be configured as at least a part of the processor 120, or may be configured as a separate processor operating independently of the processor 120.
  • the image signal processor 260 may be a separate processor from the processor 120. When configured, the at least one image processed by the image signal processor 260 may be displayed through the display device 160 as it is or after additional image processing by the processor 120.
  • the electronic device 101 may include a plurality of camera modules 180 having different properties or functions.
  • at least one of the plurality of camera modules 180 may be a wide angle camera, and at least another may be a telephoto camera.
  • at least one of the plurality of camera modules 180 may be a front camera, and at least another may be a rear camera.
  • FIG. 3 illustrates an example for describing an optical image stabilization (OIS) correcting operation according to various embodiments of the present disclosure.
  • OIS optical image stabilization
  • the electronic device 101 may include a camera module 180. Although FIG. 3 illustrates the electronic device 101 including only the camera module 180, the electronic device 101 may further include other components not shown in FIG. 3.
  • the electronic device 101 may further include a motion sensor (eg, the sensor module 176 of FIG. 1) that detects shaking of the electronic device 101 inside or outside the camera module 180.
  • the electronic device 101 may use an image stabilizer (eg, the image stabilizer 240 of FIG. 2) that controls movement of at least one of the lens 310, the image sensor 330, or the module 320. It may further include.
  • the camera module 180 may include a lens 310 (eg, the lens assembly 210 of FIG. 2) and an image sensor 330 (eg, the image sensor 230 of FIG. 2). have.
  • the lens 310 may collect light reflected from the subject and transmit the light to the image sensor 330.
  • the image sensor 330 may acquire an image by converting light transmitted from the lens 310 into an electrical signal.
  • the electronic device 101 may compensate for the shaking of the electronic device 101.
  • OIS calibration can be performed.
  • the image stabilizer 240 detects a shake of the camera module 180 through a sensor (eg, a gyro sensor or an acceleration sensor) built in the camera module 180, and responds to the detected shake in response to the detected shake.
  • At least one of the components of 180 may be controlled to physically move.
  • the image stabilizer 240 may perform OIS correction in a lens shift method in which the lens 310 moves.
  • the image stabilizer 240 corrects OIS in a module tilt manner in which a module 320 including a lens 310 and an image sensor 330 moves. Can be performed.
  • the image stabilizer 240 may perform OIS correction by a sensor shift method in which the image sensor 330 moves.
  • the electronic device 101 may detect the movement of the electronic device 101 by using a motion sensor (for example, a gyro sensor or an acceleration sensor) separate from the sensor used for OIS correction.
  • a motion sensor for example, a gyro sensor or an acceleration sensor
  • information corresponding to the movement of the electronic device 101 may be referred to as first movement information or gyro data.
  • second motion information or OIS motion data information corresponding to the movement of the lens 310, the image sensor 330, or the module 320 by OIS correction.
  • the first motion information or the second motion information may be expressed as an angle change or a vector over time.
  • the electronic device 101 Since the first motion information corresponding to the movement of the electronic device 101 is different from the second motion information corresponding to the movement of the lens 310, the image sensor 330, or the module 320, the electronic device 101 is used.
  • the second motion information may not be acquired through the motion sensor that detects the first motion information. If the electronic device 101 performs DIS correction on the image frame without considering the second motion information, the image may be overcorrected as much as the OIS correction is performed.
  • the electronic device 101 may estimate the second motion information from the first motion information, and perform the DIS correction more accurately in consideration of the estimated second motion information.
  • the motion information from which the second motion information is removed from the first motion information may be referred to as third motion information.
  • FIG. 4 illustrates an example for explaining a digital image stabilization (DIS) correction operation according to various embodiments of the present disclosure.
  • DIS digital image stabilization
  • the electronic device 101 includes a plurality of image frames 401-1, 401-2, 401-3,..., 401 -M obtained through the camera module 180.
  • the image 410 may be generated by performing DIS correction based on at least one of four or more natural numbers) and first motion information 402 (eg, gyro data) corresponding to the movement of the electronic device 101.
  • the DIS correction may be referred to as electronic image stabilization (EIS) correction.
  • EIS electronic image stabilization
  • the number of image frames is not limited to the example illustrated in FIG. 4.
  • the number of image frames obtained by the camera module 180 may be one or more.
  • the electronic device 101 may determine how much the image is shaken by comparing the plurality of image frames 401-1, 401-2, 401-3,..., 401 -M. .
  • the electronic device 101 may identify a feature point in the image frames, and determine the degree of shaking of the image based on a position, distance, or direction in which the feature point moves in the image frames.
  • the feature point may be replaced by, for example, an edge, a feature, a keypoint, an interesting point, or a corner.
  • the information representing the movement of the feature point in the image frame may be referred to as fourth motion information or image motion.
  • the electronic device 101 may determine fourth motion information corresponding to the movement of one feature point by comparing two image frames.
  • the electronic device 101 may obtain first motion information 402 corresponding to the movement of the electronic device 101 through a motion sensor (eg, the sensor module 176 of FIG. 1). .
  • the first motion information 402 may indicate motion information of the electronic device 101 that is shaken in at least one direction of a roll, yaw, or pitch direction.
  • the electronic device 101 may perform DIS correction using only the fourth motion information or may perform DIS correction using the fourth motion information and the first motion information 402. For example, if the first motion information 402 is unreliable, the electronic device 101 may perform DIS correction using only the fourth motion information. When the first motion information 402 is unreliable, for example, at least a part of the first motion information acquired through the motion sensor may be missing. As another example, when the DIS correction performed using only the fourth motion information is unreliable, the electronic device 101 may perform the DIS correction using the fourth motion information and the first motion information 402.
  • the DIS correction performed using only the fourth motion information is unreliable, for example, when a feature point is not clearly derived in the image frames, there is a repetitive pattern (eg, a stripe) in the image frames.
  • the acquired image frames include local motion.
  • FIG. 5 is a block diagram of an electronic device including a camera module and a motion sensor according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 101 may include a camera module 520 (eg, the camera module 180 of FIG. 1), a motion sensor 540 (eg, the sensor module 176 of FIG. 1), and a processor. 560 (eg, the processor 120 of FIG. 1 or the image signal processor 260 of FIG. 2).
  • the electronic device 101 may omit at least one of the elements shown in FIG. 5 or further include at least one additional element.
  • the electronic device 101 may further include a display (for example, the display device 160 of FIG. 1) for outputting an image on which OIS correction and DIS correction are performed.
  • the electronic device 101 may include a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1 or the memory 250 of FIG. 2) including instructions used by the processor 560 to control other components. )) May be further included.
  • the camera module 520 may acquire image frames through light reflected from a subject, and perform OIS correction while the image frames are acquired.
  • the camera module 520 may include a lens assembly 522 (eg, lens assembly 210 of FIG. 2 or lens 310 of FIG. 3), an image sensor 524 (eg, image sensor 230 or FIG. 2 of FIG. 2).
  • 3 may include an image sensor 330, and an optical image stabilizer 526 (eg, the image stabilizer 240 of FIG. 2).
  • the optical image stabilizer 526 may control the lens assembly 522 or the image sensor 524 to move.
  • the image sensor 524 may acquire image frames including a subject using the light collected by the lens assembly 522, and transfer the image frames to the processor 560.
  • the motion sensor 540 may measure first motion information corresponding to the movement of the electronic device 101 during at least a part of the camera module 520 acquiring image frames.
  • the motion sensor 540 may include, for example, a gyro sensor or an acceleration sensor.
  • the motion sensor 540 may be embedded in the camera module 520 or disposed outside the camera module 520.
  • the motion sensor 540 may transmit the first motion information to the processor 560.
  • the motion sensor 540 may be a sensor separate from the sensor used for OIS correction.
  • the processor 560 receives image frames from which the OIS correction has been performed from the camera module 520, and performs a DIS correction on the image frames based on the first motion information received from the motion sensor 540. Can be performed.
  • the processor 560 may include an image frame acquisition module 562, an OIS motion estimation module 564, an OIS motion verification module 566, and a DIS correction module 568.
  • the image frame acquisition module 562, the OIS motion estimation module 564, the OIS motion verification module 566, and the DIS correction module 568 may be hardware modules or software modules.
  • the processor 560 may acquire at least one image frame in which OIS correction is performed from the camera module 520 through the image frame acquisition module 562.
  • the processor 560 may estimate the second motion information from the first motion information through the OIS motion estimation module 564.
  • the processor 560 may estimate the second motion information by passing the first motion information through a high frequency pass filter (HPF).
  • HPF high frequency pass filter
  • the high pass filter may be determined based on attribute information of the optical image stabilizer 526.
  • Attribute information of the optical image stabilizer 526 may include, for example, a range of angles that the lens assembly 522 or the image sensor 524 can move in the OIS correction operation.
  • the processor 560 may determine whether the second motion information estimated by the OIS motion verification module 566 is reliable. For example, the processor 560 may determine whether the estimated second motion information is reliable based on whether the frequency of the first motion information received from the motion sensor 540 is greater than or equal to a specified threshold value. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 560 may perform DIS correction through the DIS correction module 568 without checking whether the second motion information is reliable.
  • the processor 560 may perform DIS correction on at least one image frame based on the estimated second motion information and the first motion information through the DIS correction module 568. For example, the processor 560 may generate third motion information from which the second motion information is removed from the first motion information. The processor 560 may perform DIS correction based on at least one of the third motion information and the fourth motion information (eg, image motion).
  • the fourth motion information eg, image motion
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device that performs DIS correction based on a movement by OIS correction, according to various embodiments of the present disclosure.
  • the operations illustrated in FIG. 6 may be implemented by the electronic device 101 or the processor 560.
  • the processor 560 may obtain an image frame on which the optical image stabilizer 526 has been corrected from the camera module 520.
  • the correction of the optical image stabilizer 526 may be referred to as OIS correction, for example.
  • the optical image stabilizer 526 may control the movement of the lens assembly 522, the image sensor 524, or the camera module 520.
  • the processor 560 may obtain first motion information corresponding to the movement of the electronic device 101 from the motion sensor 540 while acquiring the image frame.
  • the first motion information may be expressed by, for example, a motion vector or an angle change with time.
  • the frequency of the first motion information obtained by the motion sensor 540 may be greater than the number of image frames acquired by the camera module 520 during the same time. For example, while the camera module 520 acquires an image frame every 30 ms, the motion sensor 540 may obtain first motion information every 10 ms.
  • the processor 560 may correct the image frame by line rather than frame by using two or more pieces of first motion information acquired for each image frame. A detailed embodiment of correcting an image frame on a line basis is described with reference to FIG. 11.
  • the processor 560 may estimate second motion information generated by the OIS correction from the first motion information by using a high pass filter.
  • the high pass filter may be determined based on attribute information of the optical image stabilizer 526. A specific example of determining the high pass filter is described in FIG. 7.
  • the processor 560 may perform DIS correction on the image frame based on the first motion information and the second motion information. For example, the processor 560 determines the third motion information from which the second motion information is removed from the first motion information, and the fourth motion corresponding to the motion of the at least one feature point in the third motion information and the image frame. DIS calibration can be performed based on the information.
  • the electronic device 101 may more accurately perform the DIS correction by reflecting the OIS movement in the gyro data used for the DIS correction.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a high-pass filter circuit for estimating second motion information corresponding to a motion by OIS correction from first motion information corresponding to a motion of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • the processor 560 may estimate the second motion information y [n] by applying the first motion information x [n] to the high pass filter 700.
  • the first motion information x [n] for example, refers to gyro data corresponding to the movement of the electronic device 101
  • the second motion information y [n] is, for example, a lens assembly 522 by an OIS operation. Or OIS motion data corresponding to the movement of the image sensor 524.
  • the high pass filter H (z) may be expressed by Equation 1 below.
  • Equation 1 z may mean a parameter of a z-transform, and a 0 , a 1 , and b 1 may mean filter coefficients, respectively.
  • the filter coefficient may be determined based on the range of angles that the lens assembly 522 or image sensor 524 can move in, for example, an OIS correction operation.
  • the processor 560 may estimate the second motion information y [n] from Equation 1 representing the high pass filter 700 as shown in Equation 2 below.
  • FIG. 8 is a graph illustrating second motion information estimated by using a high pass filter, according to various embodiments.
  • a graph 801 shows a result of estimating second motion information in a pitch direction
  • a graph 802 shows a result of estimating second motion information in a yaw direction.
  • the result of estimating the second motion information in the roll direction may appear similarly.
  • the horizontal axis may represent time (seconds)
  • the vertical axis may represent angles (degrees).
  • hall sensor data 830 may represent the results of OIS movement measured by a hall sensor.
  • the second motion information 820 estimated from the first motion information 810 through the high pass filter 700 may have the same or similar value as that of the hall sensor data 830 measured by the hall sensor.
  • the electronic device 101 can more clearly estimate the OIS movement from the gyro data measured through the motion sensor without separately using the hall sensor.
  • FIG. 9 illustrates an example for describing an operation of correcting an image based on first motion information and second motion information, according to various embodiments.
  • the electronic device 101 may be shaken in the direction of reference numeral 910 due to various causes such as shaking of a user.
  • the processor 560 may determine the first motion information with respect to the direction 910 by detecting the movement of the electronic device 101 through the motion sensor 540.
  • the optical image stabilizer 526 in response to the electronic device 101 shaking in the direction of reference numeral 910, may include a lens assembly 522, an image sensor 524, or a camera module 520. It may be controlled to move in the direction of reference numeral 920 which is the opposite direction to the 910 direction. Due to physical limitations, such as the range of angles that the lens assembly 522 and image sensor 524 can move, the length of reference numeral 920 may be less than the length of reference numeral 910.
  • the processor 560 may obtain an image frame in which OIS correction is performed from the camera module 520.
  • the image frame on which the OIS correction is performed may have residual shake by reference numeral 930.
  • the processor 560 may estimate second motion information about the reference number 920 from the first motion information about the reference number 910 and determine third motion information from which the second motion information is removed from the first motion information. .
  • the third motion information may mean motion information with respect to reference numeral 930.
  • the processor 560 may determine the third motion information based on Equation 3 below.
  • the processor 560 may perform DIS correction on the image frame based on the third motion information.
  • the processor 560 may determine fourth motion information indicating the movement of at least one feature point in the image frame, and perform DIS correction based on the third motion information and the fourth motion information.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device that performs DIS correction on a line-by-line basis based on third motion information from which second motion information is removed from first motion information according to various embodiments of the present disclosure.
  • the operations illustrated in FIG. 10 may refer to operations in which operation 620 of FIG. 6 is implemented in more detail.
  • the processor 560 may determine the third motion information from which the second motion information is removed from the first motion information for each of the plurality of lines constituting the image frame.
  • the processor 560 may perform DIS correction on a line-by-line basis based on the third motion information.
  • the electronic device 101 may correct the rolling shutter distortion by performing DIS correction on a line basis rather than on a frame basis based on the third motion information.
  • FIG. 11 illustrates an example for describing an operation of correcting an image in units of lines according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 101 acquires the image frame 1101 from the top line 1102-0 to the bottom line 1102-M.
  • M is a natural number of 1 or more
  • An operation of the electronic device 101 to read out light in line units may be referred to as a rolling shutter operation. Since the time point at which the light reflected from the subject enters the image sensor 524 is different for each line, distortion may occur in the image due to the time difference of light. In this document, the distortion caused by the rolling shutter operation may be referred to as a rolling shutter distortion or a jello effect.
  • the frequency of the first motion information acquired through the motion sensor may be higher than the frequency of the image frames obtained through the camera module 520 during the same time.
  • the electronic device 101 may acquire the image frame 1101 every 30 ms, and obtain the first motion information every 10 ms. Since the electronic device 101 obtains two or more first motion information for each image frame, the electronic device 101 may correct the image frame 1101 on a line-by-line basis using the two or more first motion information.
  • the electronic device 101 may correct the rolling shutter distortion in line units within the image frame 1101 based on two or more pieces of first motion information.
  • two or more pieces of first motion information may be obtained for each of the lines 1102-0, 1102-1,..., 1102 -M constituting the image frame 1101.
  • the electronic device 101 may obtain first motion information on at least two or more lines among the lines 1102-0, 1102-1,..., 1102 -M.
  • the electronic device 101 may acquire only first motion information for the line 1102-0 and first motion information for the line 1102-3 in the image frame 1101.
  • the electronic device 101 may estimate first motion information for the remaining lines for which the first motion information is not obtained by using the acquired first motion information and interpolation.
  • the electronic device 101 generates first motion information for every line in the image frame 1101 based on the acquired first motion information and the estimated first motion information, and corrects the rolling shutter distortion on a line-by-line basis. Can be.
  • the electronic device 101 obtains a plurality of pieces of third motion information from which the second motion information is removed from the first motion information by line operation by the operation of FIG. 6 or 10, thereby rolling rolling distortion. Calibration and DIS calibration can be performed. According to an embodiment of the present disclosure, the electronic device 101 acquires third motion information for each of the lines 1102-0, 1102-1,. Rolling shutter distortion correction and DIS correction can be performed. According to another embodiment, the electronic device 101 obtains third motion information about at least two or more lines among the lines 1102-0, 1102-1,. By using the 3 motion information and the interpolation method, it is possible to perform line-by-line rolling shutter distortion correction and DIS correction.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation of an electronic device that adaptively performs DIS correction based on a frequency of first motion information according to various embodiments of the present disclosure.
  • the operations shown in FIG. 12 may be implemented by the electronic device 101 or the processor 560.
  • the processor 560 determines whether the first motion information is reliable. You can check whether or not. For example, the processor 560 may check whether the frequency of the received first motion information is greater than or equal to a specified first threshold value. If the frequency of the first motion information is equal to or greater than the first threshold value, since the first motion information is reliable, the processor 560 may implement operations 1210 and 1215. If the frequency of the first motion information is less than the threshold value, since the first motion information is not reliable, the processor 560 may implement operation 1220.
  • the processor 560 may estimate second motion information generated by the OIS correction from the first motion information by using a high pass filter.
  • the processor 560 may perform DIS correction on the image frame based on the first motion information and the second motion information. For example, the processor 560 determines the third motion information from which the second motion information is removed from the first motion information, and the fourth motion information indicating the motion of the at least one feature point in the third motion information and the image frame.
  • DIS calibration can be performed based on According to an embodiment of the present disclosure, the processor 560 may perform DIS correction on a line basis based on the third motion information.
  • the processor 560 may perform DIS correction based on at least one of the first motion information and the fourth motion information. For example, if the first motion information is less than the specified second threshold value, the processor 560 may perform DIS correction based on the fourth motion information. In another example, if the processor 560 cannot identify a feature point within a specified time frame within an image frame, or if the processor 560 checks a repetitive pattern within the image frame, or if the image frame includes local motion, the processor 560 may perform a first action. DIS correction may be performed based on the motion information or the first motion information and the fourth motion information.
  • the electronic device 101 can adaptively perform DIS correction according to the reliability of the estimated value regarding the OIS movement, thereby preventing performance degradation of the DIS correction.
  • the electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1) includes a camera module (eg, FIG. 5) that includes an optical image stabilizer (eg, the optical image stabilizer 526 of FIG. 5).
  • Camera module 520 of FIG. 5 a motion sensor (eg, motion sensor 540 of FIG. 5), and a processor (eg, processor 560 of FIG. 5) electrically connected to the camera module and the motion sensor.
  • the processor acquires an image frame through which the correction has been performed by the optical image stabilizer in response to the shaking of the electronic device, and at least part of the motion sensor during the acquisition of the image frame.
  • the first motion Determining second motion information corresponding to a movement of a lens or an image sensor included in the camera module from the information, and correcting a digital image of at least a portion of the image frame based on the first motion information and the second motion information. It can be set to perform.
  • the attribute information may include a range of an angle at which the lens or the image sensor moves by the image stabilizer.
  • the processor may be configured to perform the digital image correction for each of a plurality of lines included in the image frame.
  • the processor corrects the first line by using some information corresponding to a first line of the plurality of lines among the second motion information, and the second motion information.
  • the second line may be set to be corrected by using some other information corresponding to the second line of the plurality of lines.
  • the processor determines whether the frequency of the first motion information is less than a first threshold value, and if the frequency of the first motion information is greater than or equal to the first threshold value, the first motion. Performing the digital image correction based on the information and the second motion information, and if the frequency of the first motion information is less than the first threshold value, at least one feature point within the image frame and the first motion information.
  • the digital image correction may be set based on at least one of the fourth motion information representing the motion.
  • the processor may be set to perform the digital image correction based on the fourth motion information.
  • the processor if the processor cannot identify the at least one feature point in the image frame within a specified time, the image frame includes a repetitive pattern, or the image frame includes local motion,
  • the digital image correction may be set based on the first motion information or the first motion information and the fourth motion information.
  • the motion sensor may be built in the camera module or attached to the outside of the camera module.
  • the method of the electronic device may include acquiring an image frame on which optical image correction has been performed through an optical image stabilizer in response to shaking of the electronic device, during at least a part of acquiring the image frame.
  • the attribute information may include a range of angles at which the lens or the image sensor moves by the image stabilizer.
  • the operation of performing digital image correction on the image frame based on the first motion information and the second motion information may include performing digital image correction on a plurality of lines included in the image frame. It may include performing an operation.
  • the performing of the digital image correction for each of a plurality of lines included in the image frame may use partial information corresponding to a first line of the plurality of lines among the second motion information. Correcting the first line, and correcting the second line by using some other information corresponding to a second line of the plurality of lines among the second motion information. Can be.
  • the method may further include determining whether a frequency of the first motion information is less than a first threshold value, and when the frequency of the first motion information is greater than or equal to the first threshold value, the first motion. Performing the digital image correction based on the information and the second motion information, and if the frequency of the first motion information is less than the first threshold value, at least one of the first motion information and the image frame. The method may further include performing the digital image correction based on at least one of the fourth motion information representing the movement of the feature point.
  • the method may further include performing the digital image correction based on the fourth motion information when the frequency of the first motion information is less than a specified second threshold value.
  • the method may not identify the at least one feature point in the image frame within a specified time, or if the image frame includes a repetitive pattern or the image frame includes local motion.
  • the method may further include performing the digital image correction based on first motion information or the first motion information and the fourth motion information.
  • the camera module may include a lens assembly (eg, the lens assembly 210 of FIG. 2), an image sensor (eg, the image sensor 230 of FIG. 2), An optical image stabilizer (eg, the image stabilizer 240 of FIG. 2) configured to control movement of at least one of the lens assembly and the image sensor in response to a shake of the camera module, and set to detect a shake of the camera module
  • a motion sensor eg, the motion sensor 540 of FIG. 5
  • an image signal processor eg, the image signal processor of FIG. 2 electrically connected to the lens assembly, the image sensor, the optical image stabilizer and the motion sensor.
  • the image signal processor is configured to perform correction by the optical image stabilizer via the image sensor.
  • Acquire an unknown frame while obtaining at least a portion of the image frame, acquiring first motion information corresponding to the shaking of the camera module through the motion sensor, and using attribute information of the optical image stabilizer and a high pass filter And determining second motion information corresponding to a movement of a lens or an image sensor included in the camera module from the first motion information, and based on at least the first motion information and the second motion information. It can be set to perform digital image correction on some.
  • the image signal processor may be configured to perform the digital image correction for each of a plurality of lines included in the image frame.
  • the image signal processor corrects the first line using some information corresponding to a first line of the plurality of lines among the second motion information, and corrects the second line. It may be set to correct the second line by using some other information corresponding to the second line of the plurality of lines among the motion information.
  • the image signal processor determines whether the frequency of the first motion information is less than a first threshold value, and if the frequency of the first motion information is equal to or greater than the first threshold value, the first signal;
  • the digital image correction is performed based on the first motion information and the second motion information, and when the frequency of the first motion information is less than the first threshold value, at least one of the first motion information and the image frame.
  • the digital image correction may be set based on at least one of fourth motion information indicating a movement of a feature point.
  • the image signal processor may be set to perform the digital image correction based on the fourth motion information when the frequency of the first motion information is less than a specified second threshold value.
  • Electronic devices may be various types of devices.
  • the electronic device may include, for example, at least one of a portable communication device (eg, a smartphone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • a portable communication device eg, a smartphone
  • a computer device e.g., a laptop, a desktop, a tablet, or a smart bracelet
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a portable medical device
  • a home appliance e.g., a portable medical device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • An electronic device according to an embodiment of the present disclosure is not limited to the above-described devices.
  • any (eg first) component is said to be “(functionally or communicatively)” or “connected” to another (eg second) component, the other component is said other
  • the component may be directly connected or connected through another component (eg, a third component).
  • module includes a unit composed of hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic blocks, components, or circuits.
  • the module may be an integrally formed part or a minimum unit or part of performing one or more functions.
  • the module may be configured as an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of the present disclosure may include instructions stored in a machine-readable storage media (eg, internal memory 136 or external memory 138) that can be read by a machine (eg, a computer). It may be implemented in software (eg, program 140).
  • the device may be a device capable of calling a stored command from a storage medium and operating in accordance with the called command, and may include an electronic device (eg, the electronic device 101) according to the disclosed embodiments.
  • the processor for example, the processor 120
  • the processor may perform a function corresponding to the command directly or by using other components under the control of the processor.
  • the instructions can include code generated or executed by a compiler or interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-temporary' means that the storage medium does not include a signal and is tangible, and does not distinguish that data is stored semi-permanently or temporarily on the storage medium.
  • a method according to various embodiments of the present disclosure may be included in a computer program product.
  • the computer program product may be traded between the seller and the buyer as a product.
  • the computer program product may be distributed online in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)) or through an application store (eg play store TM ).
  • a device-readable storage medium eg compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store eg play store TM
  • at least a portion of the computer program product may be stored at least temporarily or temporarily created in a storage medium such as a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • Each component for example, a module or a program
  • some components eg, modules or programs
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or at least some operations may be executed in a different order, omitted, or another operation may be added. Can be.

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Abstract

전자 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다. 전자 장치는, 광학식 이미지 스태빌라이저를 포함하는 카메라 모듈, 모션 센서, 및 상기 카메라 모듈 및 모션 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.

Description

광학식 이미지 안정화 움직임을 추정하기 위한 장치 및 방법
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 광학식 이미지 안정화(optical image stabilization, OIS) 움직임을 추정하기 위한 장치 및 방법과 관련된다.
전자 장치가 이미지를 촬영하는 동안에 사용자의 손 떨림과 같은 문제가 발생하면 이미지가 왜곡된 채로 획득될 수 있다. 사용자의 손 떨림 문제를 보상하기 위하여 전자 장치는 이미지 보정을 수행할 수 있다. 이미지 보정은 예를 들어, 광학식 이미지 안정화(optical image stabilization, OIS) 보정 또는 디지털 이미지 안정화(digital image stabilization, DIS) 보정을 포함할 수 있다.
OIS 보정은, 카메라 모듈이 이미지를 획득하는 동안에 전자 장치의 흔들림이 발생하면 이미지 스태빌라이저(stabilizer)가 전자 장치의 흔들림을 보상하는 방향으로 렌즈 또는 이미지 센서를 이동시키는 보정을 의미할 수 있다. OIS 보정에 의한 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임은 OIS 움직임으로 지칭될 수 있다.
DIS 보정은, 전자 장치가 이미지 모션(image motion) 및 자이로 데이터 중 적어도 하나에 기반하여 이미지를 보정하는 동작을 의미할 수 있다. 이미지 모션은 이미지 프레임 내에서 객체(예: 특징점)의 움직임을 나타내는 정보를 의미할 수 있다. 전자 장치는 카메라 모듈을 통해 획득된 이미지 프레임들을 비교함으로써 이미지 모션을 결정할 수 있다. 자이로 데이터는 전자 장치의 흔들림에 대응하는 정보를 의미할 수 있다. 자이로 데이터는 전자 장치의 흔들림을 감지하는 모션 센서를 통해 획득될 수 있다.
OIS 보정은 높은 주파수 대역의 움직임을 보정하는데 유용하고, DIS 보정은 낮은 주파수 대역의 움직임을 보정하는데 유용할 수 있으므로, 전자 장치는 OIS 보정 및 DIS 보정을 모두 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 이미지를 획득하는 동안에 이미지 스태빌라이저를 통해 OIS 보정을 수행하고, OIS 보정이 반영된 이미지 프레임들에 대하여 프로세서를 통해 DIS 보정을 수행할 수 있다.
렌즈 또는 이미지 센서의 움직임을 나타내는 OIS 움직임 데이터 값은 전자 장치의 흔들림을 나타내는 자이로 데이터 값과 서로 상이할 수 있으므로, 전자 장치가 OIS 움직임을 고려하지 않고 자이로 데이터 또는 이미지 모션만을 고려하여 DIS 보정을 수행하면 OIS 보정이 수행된 만큼 이미지가 과 보정(overcompensation)될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에서, 전자 장치는 OIS 움직임 데이터를 추정하고, 추정된 OIS 움직임 데이터를 고려하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 광학식 이미지 스태빌라이저(optical image stabilizer)를 포함하는 카메라 모듈, 모션 센서, 및 상기 카메라 모듈 및 모션 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 카메라 모듈을 통해, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 상기 광학식 이미지 스태빌라이저에 의해 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하고, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 방법은, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 광학식 이미지 스태빌라이저를 통해 광학식 이미지 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하는 동작, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하는 동작, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하는 동작, 및 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 카메라 모듈은, 렌즈 어셈블리, 이미지 센서, 상기 카메라 모듈의 흔들림에 대응하여 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서 중 적어도 하나의 움직임을 제어하도록 구성되는 광학식 이미지 스태빌라이저, 상기 카메라 모듈의 흔들림을 감지하도록 설정되는 모션 센서, 및 상기 렌즈 어셈블리, 상기 이미지 센서, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저 및 상기 모션 센서와 전기적으로 연결되는 이미지 시그널 프로세서를 포함하고, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 이미지 센서를 통해, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저에 의해 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하고, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 카메라 모듈의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 OIS 움직임 데이터를 추정함으로써 OIS 보정에 의하여 발생된 움직임을 보다 정확하게 반영하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 전자 장치는 OIS 보정과 DIS 보정을 함께 수행함으로써 손 떨림에 의하여 발생되는 문제를 보다 정확하게 보상(compensate)할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈의 블록도를 도시한다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 OIS(optical image stabilization) 보정 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따라 DIS(digital image stabilization) 보정 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따라 카메라 모듈 및 모션 센서를 포함하는 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따라 OIS 보정에 의하여 발생하는 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따라 전자 장치의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보로부터 OIS 보정에 의한 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 추정하기 위한 고주파 통과 필터 회로를 도시한다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따라 고주파 통과 필터를 이용하여 추정된 제2 움직임 정보를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보에 기반하여 이미지를 보정하는 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 라인(line) 단위로 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따라 이미지를 라인(line) 단위로 보정하는 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보의 빈도에 기반하여 DIS 보정을 적응적으로 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다.. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 카메라 모듈(180)을 예시하는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 카메라 모듈(180)은 렌즈 어셈블리(210), 플래쉬(220), 이미지 센서(230), 이미지 스태빌라이저(240), 메모리(250)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(260)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 복수의 렌즈 어셈블리(210)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(180)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(210)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(210)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
플래쉬(220)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일실시예에 따르면, 플래쉬(220)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(210)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 센서(230)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR 센서, 또는 UV 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(230)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(180) 또는 이를 포함하는 전자 장치(101)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(210)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(230)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(230)의 동작 특성을 제어(예: 리드 아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 이는 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향의 적어도 일부를 보상하게 해 준다. 일실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 일실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)은 카메라 모듈(180)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(180) 또는 전자 장치(101)의 그런 움직임을 감지할 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(240)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다. 메모리(250)는 이미지 센서(230)을 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: Bayer-patterned 이미지 또는 높은 해상도의 이미지)는 메모리(250)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 표시 장치(160)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(250)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일실시예에 따르면, 메모리(250)는 메모리(130)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(260)는 이미지 센서(230)을 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(250)에 저장된 이미지에 대하여 하나 이상의 이미지 처리들을 수행할 수 있다. 상기 하나 이상의 이미지 처리들은, 예를 들면, 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상도 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(260)는 카메라 모듈(180)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(230))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(250)에 다시 저장 되거나 카메라 모듈(180)의 외부 구성 요소(예: 메모리(130), 표시 장치(160), 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))로 제공될 수 있다. 일실시예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(260)는 프로세서(120)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(120)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(260)이 프로세서(120)과 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(260)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(120)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 표시 장치(160)를 통해 표시될 수 있다.
일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(180)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(180)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 OIS(optical image stabilization) 보정 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(101)는 카메라 모듈(180)을 포함할 수 있다. 도 3은 카메라 모듈(180)만을 포함하는 전자 장치(101)를 도시하였지만, 전자 장치(101)는 도 3에 도시되지 않은 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 카메라 모듈(180)의 내부 또는 외부에 전자 장치(101)의 흔들림을 감지하는 모션 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))를 더 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(101)는 렌즈(310), 이미지 센서(330), 또는 모듈(320) 중 적어도 하나의 움직임을 제어하는 이미지 스태빌라이저(예: 도 2의 이미지 스태빌라이저(240))를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 렌즈(310)(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210)) 및 이미지 센서(330)(예: 도 2의 이미지 센서(230))를 포함할 수 있다. 렌즈(310)는 피사체로부터 반사되는 빛을 수집하고, 빛을 이미지 센서(330)로 전달할 수 있다. 이미지 센서(330)는 렌즈(310)로부터 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써 이미지를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)가 이미지를 획득하는 동안에 전자 장치(101)가 흔들리면, 전자 장치(101)(또는 이미지 스태빌라이저(240))는 전자 장치(101)의 흔들림을 보상하기 위하여 OIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이미지 스태빌라이저(240)는 카메라 모듈(180)에 내장된 센서(예: 자이로 센서 또는 가속도 센서)를 통해 카메라 모듈(180)의 흔들림을 감지하고, 감지된 흔들림에 대응하여 카메라 모듈(180)의 구성요소들 중 적어도 하나가 물리적으로 이동하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 도 3의 참조 번호 301을 참조하면, 이미지 스태빌라이저(240)는 렌즈(310)가 이동하는 렌즈 시프트(shift) 방식으로 OIS 보정을 수행할 수 있다. 다른 예를 들어, 도 3의 참조 번호 302를 참조하면, 이미지 스태빌라이저(240)는 렌즈(310) 및 이미지 센서(330)를 포함하는 모듈(320)이 움직이는 모듈 기울기(module tilt) 방식으로 OIS 보정을 수행할 수 있다. 다른 예를 들어, 도 3에는 도시되지 않았으나, 이미지 스태빌라이저(240)는 이미지 센서(330)가 이동하는 센서 시프트 방식으로 OIS 보정을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 OIS 보정을 위하여 이용되는 센서와 별도의 모션 센서(예: 자이로 센서 또는 가속도 센서)를 이용하여 전자 장치(101)의 움직임을 감지할 수 있다. 본 문서에서, 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 정보는 제1 움직임 정보 또는 자이로 데이터로 지칭될 수 있다. 또한, 본 문서에서, OIS 보정에 의한, 렌즈(310), 이미지 센서(330), 또는 모듈(320)의 움직임에 대응하는 정보는 제2 움직임 정보 또는 OIS 움직임 데이터로 지칭될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 움직임 정보 또는 제2 움직임 정보는 시간에 따른 각도 변화, 또는 벡터로 표현될 수 있다. 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보는 렌즈(310), 이미지 센서(330), 또는 모듈(320)의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보와 서로 상이하므로, 전자 장치(101)는 제1 움직임 정보를 감지하는 모션 센서를 통해서 제2 움직임 정보를 획득할 수는 없다. 전자 장치(101)가 제2 움직임 정보를 고려하지 않고 이미지 프레임에 대한 DIS 보정을 수행하면, OIS 보정이 수행된 만큼 이미지가 과보정이 될 수 있다. 본 문서의 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101)는 제1 움직임 정보로부터 제2 움직임 정보를 추정하고, 추정된 제2 움직임 정보를 고려하여 DIS 보정을 보다 정확하게 수행할 수 있다. 본 문서에서, 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 움직임 정보는 제3 움직임 정보로 지칭될 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따라 DIS(digital image stabilization) 보정 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(101)는 카메라 모듈(180)을 통해 획득된 복수의 이미지 프레임들(401-1, 401-2, 401-3,...,401-M)(M은 4이상의 자연수) 및 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보(402)(예: 자이로 데이터) 중 적어도 하나에 기반하여 DIS 보정을 수행함으로써 이미지(410)를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, DIS 보정은 EIS(electronic image stabilization) 보정으로 지칭될 수 있다. 이미지 프레임들의 개수는 도 4에 도시된 예로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 카메라 모듈(180)에 의해 획득되는 이미지 프레임들의 개수는 한 개 또는 그 이상일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 복수의 이미지 프레임들(401-1, 401-2, 401-3,...,401-M)을 비교함으로써 이미지가 얼마나 흔들렸는지를 확인할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 이미지 프레임들 내에서 특징점(feature point)을 확인하고, 특징점이 이미지 프레임들 내에서 이동한 위치, 거리, 또는 방향에 기반하여 이미지가 흔들린 정도를 확인할 수 있다. 특징점은 예를 들어, 엣지(edge), 특징(feature), 키포인트(keypoint), 관심 지점(interesting point), 또는 코너(corner)로 대체될 수 있다. 본 문서에서, 이미지 프레임 내에서 특징점의 움직임을 나타내는 정보는 제4 움직임 정보 또는 이미지 모션(image motion)으로 지칭될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 두 개의 이미지 프레임들을 비교함으로써 하나의 특징점의 움직임에 대응하는 제4 움직임 정보를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 모션 센서(예: 도 1의 센서 모듈(176))를 통해 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보(402)를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 움직임 정보(402)는 롤(roll), 요(yaw), 또는 피치(pitch) 방향 중 적어도 하나의 방향으로 흔들리는 전자 장치(101)의 움직임 정보를 나타낼 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 제4 움직임 정보만을 이용하여 DIS 보정을 수행하거나, 제4 움직임 정보 및 제1 움직임 정보(402)를 이용하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 제1 움직임 정보(402)를 신뢰할 수 없는 경우 제4 움직임 정보만을 이용하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 제1 움직임 정보(402)를 신뢰할 수 없는 경우는 예를 들어, 모션 센서를 통해 획득되는 제1 움직임 정보의 적어도 일부가 누락되는 경우를 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(101)는 제4 움직임 정보만을 이용하여 수행된 DIS 보정을 신뢰할 수 없는 경우 제4 움직임 정보 및 제1 움직임 정보(402)를 이용하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 제4 움직임 정보만을 이용하여 수행된 DIS 보정을 신뢰할 수 없는 경우는 예를 들어, 이미지 프레임들 내에서 특징점이 명확하게 도출되지 않는 경우, 이미지 프레임들 내에서 반복적인 패턴(예: 줄무늬)이 존재하는 경우, 또는 획득된 이미지 프레임들이 로컬 모션(local motion)을 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따라 카메라 모듈 및 모션 센서를 포함하는 전자 장치의 블록도를 도시한다.
도 5를 참조하면, 전자 장치(101)는 카메라 모듈(520)(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 모션 센서(540)(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 및 프로세서(560)(예: 도 1의 프로세서(120) 또는 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 도 5에 도시된 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나, 추가적인 구성요소들을 적어도 하나 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 OIS 보정 및 DIS 보정이 수행된 이미지를 출력하기 위한 디스플레이(예: 도 1의 표시 장치(160))를 더 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 전자 장치(101)는 프로세서(560)가 다른 구성요소들을 제어하기 위하여 이용되는 인스트럭션(instruction)들을 포함하는 메모리(예: 도 1의 메모리(130) 또는 도 2의 메모리(250))를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(520)은 피사체로부터 반사되는 빛을 통해 이미지 프레임들을 획득하고, 이미지 프레임들이 획득되는 동안에 OIS 보정을 수행할 수 있다. 카메라 모듈(520)은 렌즈 어셈블리(522)(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210) 또는 도 3의 렌즈(310)), 이미지 센서(524)(예: 도 2의 이미지 센서(230) 또는 도 3의 이미지 센서(330)), 및 광학식 이미지 스태빌라이저(526)(예: 도 2의 이미지 스태빌라이저(240))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 광학식 이미지 스태빌라이저(526)는 렌즈 어셈블리(522) 또는 이미지 센서(524)가 움직이도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(524)는 렌즈 어셈블리(522)에 의해 수집된 빛을 이용하여 피사체를 포함하는 이미지 프레임들을 획득하고, 이미지 프레임들을 프로세서(560)로 전달할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 모션 센서(540)는 카메라 모듈(520)이 이미지 프레임들을 획득하는 적어도 일부 동안 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보를 측정할 수 있다. 모션 센서(540)는 예를 들어, 자이로 센서 또는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 모션 센서(540)는 카메라 모듈(520)에 내장되거나, 카메라 모듈(520)의 외부에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 모션 센서(540)는 제1 움직임 정보를 프로세서(560)에게 전달할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 모션 센서(540)는 OIS 보정을 위하여 이용되는 센서와 별도의 센서일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 OIS 보정이 수행된 이미지 프레임들을 카메라 모듈(520)로부터 수신하고, 모션 센서(540)로부터 수신된 제1 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임들에 대한 DIS 보정을 수행할 수 있다. 프로세서(560)는 이미지 프레임 획득 모듈(562), OIS 움직임 추정 모듈(564), OIS 움직임 검증 모듈(566), 및 DIS 보정 모듈(568)을 포함할 수 있다. 이미지 프레임 획득 모듈(562), OIS 움직임 추정 모듈(564), OIS 움직임 검증 모듈(566), 및 DIS 보정 모듈(568)은 하드웨어 모듈 또는 소프트웨어 모듈일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 이미지 프레임 획득 모듈(562)을 통해 카메라 모듈(520)로부터 OIS 보정이 수행된 적어도 하나의 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 OIS 움직임 추정 모듈(564)을 통해 제1 움직임 정보로부터 제2 움직임 정보를 추정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보를 고주파 통과 필터(high frequency pass filter, HPF)에 통과시킴으로써 제2 움직임 정보를 추정할 수 있다. 고주파 통과 필터는 광학식 이미지 스태빌라이저(526)의 속성 정보에 기반하여 결정될 수 있다. 광학식 이미지 스태빌라이저(526)의 속성 정보는 예를 들어, OIS 보정 동작에서 렌즈 어셈블리(522) 또는 이미지 센서(524)가 움직일 수 있는 각도의 범위를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 OIS 움직임 검증 모듈(566)을 통해 추정된 제2 움직임 정보가 신뢰할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 모션 센서(540)로부터 수신되는 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 임계 값 이상인지 여부에 기반하여 추정된 제2 움직임 정보가 신뢰할 수 있는지 여부를 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 제2 움직임 정보가 신뢰할 수 있는지 여부를 확인하지 않고 DIS 보정 모듈(568)을 통해 DIS 보정을 수행할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 DIS 보정 모듈(568)을 통해, 추정된 제2 움직임 정보와 제1 움직임 정보에 기반하여 적어도 하나의 이미지 프레임에 대한 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보를 생성할 수 있다. 프로세서(560)는 제3 움직임 정보와 제4 움직임 정보(예: 이미지 모션) 중 적어도 하나에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따라 OIS 보정에 의한 움직임에 기반하여 DIS 보정을 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다. 도 6에 도시된 동작들은 전자 장치(101) 또는 프로세서(560)에 의하여 구현될 수 있다.
도 6을 참조하면, 방법 600의 동작 605에서, 프로세서(560)는 카메라 모듈(520)로부터 광학식 이미지 스태빌라이저(526)의 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 광학식 이미지 스태빌라이저(526)의 보정은 예를 들어, OIS 보정으로 지칭될 수 있다. 광학식 이미지 스태빌라이저(526)는 렌즈 어셈블리(522), 이미지 센서(524), 또는 카메라 모듈(520)의 움직임을 제어할 수 있다.
동작 610에서, 프로세서(560)는 이미지 프레임을 획득하는 동안에 모션 센서(540)로부터 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득할 수 있다. 제1 움직임 정보는 예를 들어, 움직임 벡터(motion vector) 또는 시간에 따른 각도 변화로 표현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 모션 센서(540)에 의해 획득되는 제1 움직임 정보의 빈도는 동일한 시간 동안에 카메라 모듈(520)에 의해 획득되는 이미지 프레임의 수보다 많을 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(520)이 30ms마다 이미지 프레임을 획득하는 동안에, 모션 센서(540)는 10ms마다 제1 움직임 정보를 획득할 수 있다. 프로세서(560)는 이미지 프레임 마다 획득되는 둘 이상의 제1 움직임 정보를 이용하여 이미지 프레임을 프레임 단위가 아닌, 라인(line) 단위로 보정할 수 있다. 이미지 프레임을 라인 단위로 보정하는 구체적인 실시 예는 도 11에서 서술된다.
동작 615에서, 프로세서(560)는 고주파 통과 필터를 이용하여 OIS 보정에 의해 발생하는 제2 움직임 정보를 제1 움직임 정보로부터 추정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 고주파 통과 필터는 광학식 이미지 스태빌라이저(526)의 속성 정보에 기반하여 결정될 수 있다. 고주파 통과 필터를 결정하는 구체적인 예는 도 7에서 서술된다.
동작 620에서, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임에 대한 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보를 결정하고, 제3 움직임 정보와 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임에 대응하는 제4 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
상술한 방법 600을 통해, 전자 장치(101)는 OIS 움직임을 DIS 보정에 이용되는 자이로 데이터에 반영함으로써, DIS 보정을 보다 정확하게 수행할 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따라 전자 장치의 움직임에 대응하는 제1 움직임 정보로부터 OIS 보정에 의한 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 추정하기 위한 고주파 통과 필터 회로를 도시한다.
도 7을 참조하면, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보 x[n]을 고주파 통과 필터(700)에 적용함으로써 제2 움직임 정보 y[n]을 추정할 수 있다. 제1 움직임 정보 x[n]은 예를 들어, 전자 장치(101)의 움직임에 대응하는 자이로 데이터를 의미하고, 제2 움직임 정보 y[n]은 예를 들어, OIS 동작에 의한 렌즈 어셈블리(522) 또는 이미지 센서(524)의 움직임에 대응하는 OIS 움직임 데이터를 의미할 수 있다. 고주파 통과 필터 H(z)은 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure PCTKR2018012206-appb-M000001
수학식 1에서, z는 z 변환(z-transform)의 파라미터를 의미하고, a0, a1, b1은 각각 필터 계수를 의미할 수 있다. 필터 계수는 예를 들어, OIS 보정 동작에서 렌즈 어셈블리(522) 또는 이미지 센서(524)가 움직일 수 있는 각도의 범위에 기반하여 결정될 수 있다. 프로세서(560)는 고주파 통과 필터(700)를 나타내는 수학식 1로부터 제2 움직임 정보 y[n]을 하기의 수학식 2와 같이 추정할 수 있다.
Figure PCTKR2018012206-appb-M000002
도 8은 다양한 실시 예들에 따라 고주파 통과 필터를 이용하여 추정된 제2 움직임 정보를 나타내는 그래프를 도시한다.
도 8을 참조하면, 그래프(801)는 피치(pitch) 방향에 대한 제2 움직임 정보를 추정한 결과를 나타내고, 그래프(802)는 요(yaw) 방향에 대한 제2 움직임 정보를 추정한 결과를 나타낼 수 있다. 도 8에는 도시되지 않았으나, 롤(roll) 방향에 대한 제2 움직임 정보를 추정한 결과가 유사하게 나타날 수 있다. 그래프(801) 및 그래프(802)에서, 가로축은 시간(단위: 초(sec))을 나타내고, 세로축은 각도(단위: degree)를 나타낼 수 있다.
그래프(801) 및 그래프(802)에서, 홀 센서 데이터(830)는 OIS 움직임이 홀 센서(hall sensor)에 의해 측정된 결과를 나타낼 수 있다. 고주파 통과 필터(700)를 통해 제1 움직임 정보(810)로부터 추정된 제2 움직임 정보(820)는 홀 센서에 의하여 측정된 홀 센서 데이터(830)와 동일 또는 유사한 값을 가질 수 있다. 전자 장치(101)는 홀 센서를 별도로 이용하지 않고도, 모션 센서를 통해 측정된 자이로 데이터로부터 OIS 움직임을 보다 명확하게 추정할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보에 기반하여 이미지를 보정하는 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 9를 참조하면, 전자 장치(101)는 사용자의 손 떨림과 같은 다양한 원인으로 인해 참조 번호 910의 방향으로 흔들릴 수 있다. 프로세서(560)는 모션 센서(540)를 통해 전자 장치(101)의 움직임을 감지함으로써 참조 번호 910 방향에 대한 제1 움직임 정보를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)가 참조 번호 910 방향으로 흔들리는 것에 대응하여, 광학식 이미지 스태빌라이저(526)는 렌즈 어셈블리(522), 이미지 센서(524), 또는 카메라 모듈(520)가 참조 번호 910 방향의 반대 방향인 참조 번호 920 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 렌즈 어셈블리(522) 및 이미지 센서(524)가 움직일 수 있는 각도의 범위와 같은 물리적인 한계로 인하여, 참조 번호 920의 길이는 참조 번호 910의 길이보다 작을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 카메라 모듈(520)로부터 OIS 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득할 수 있다. OIS 보정이 수행된 이미지 프레임은 참조 번호 930만큼 잔여 흔들림을 가질 수 있다. 프로세서(560)는 참조 번호 910 방향에 대한 제1 움직임 정보로부터 참조 번호 920 방향에 대한 제2 움직임 정보를 추정하고, 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보를 결정할 수 있다. 제3 움직임 정보는 참조 번호 930에 대한 움직임 정보를 의미할 수 있다. 프로세서(560)는 하기의 수학식 3에 기반하여 제3 움직임 정보를 결정할 수 있다.
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일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 제3 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임에 대한 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보를 결정하고, 제3 움직임 정보 및 제4 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 라인 단위로 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다. 도 10에 도시된 동작들은 도 6의 동작 620이 보다 구체적으로 구현된 동작들을 의미할 수 있다.
도 10을 참조하면, 동작 1005에서, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보를 이미지 프레임을 구성하는 복수의 라인들 마다 결정할 수 있다.
동작 1010에서, 프로세서(560)는 제3 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 라인 단위로 수행할 수 있다. 전자 장치(101)는 제3 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 프레임(frame) 단위가 아닌 라인(line) 단위로 수행함으로써 롤링 셔터 왜곡을 보정할 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따라 이미지를 라인(line) 단위로 보정하는 동작을 설명하는 예를 도시한다.
도 11을 참조하면, 이미지 센서(524)가 CMOS 센서이면, 전자 장치(101)는 이미지 프레임(1101)을 획득하는 동안에 가장 윗 라인(line)(1102-0)부터 가장 아랫 라인(1102-M)(M은 1이상의 자연수)까지 순서대로 빛을 읽어나갈(read out) 수 있다. 전자 장치(101)가 빛을 라인 단위로 리드 아웃 하는 동작은 롤링 셔터(rolling shutter) 동작으로 지칭될 수 있다. 피사체로부터 반사되는 빛이 이미지 센서(524)로 들어가는 시점이 라인마다 상이하므로, 빛의 시간 차이로 인해 이미지 내에서 왜곡이 발생할 수 있다. 본 문서에서, 롤링 셔터 동작에 의해 발생하는 왜곡은 롤링 셔터 왜곡(rolling shutter distortion) 또는 젤로 효과(jello effect)로 지칭될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 모션 센서를 통해 획득되는 제1 움직임 정보의 빈도는 동일한 시간 동안에 카메라 모듈(520)을 통해 획득되는 이미지 프레임들의 빈도보다 높을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 30ms마다 이미지 프레임(1101)을 획득하고, 10ms마다 제1 움직임 정보를 획득할 수 있다. 전자 장치(101)가 하나의 이미지 프레임 마다 둘 이상의 제1 움직임 정보를 획득하므로, 전자 장치(101)는 둘 이상의 제1 움직임 정보를 이용하여 이미지 프레임(1101)을 라인 단위로 보정할 수 있다.
참조 번호 1110을 참조하면, 전자 장치(101)는 둘 이상의 제1 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임(1101) 내에서 롤링 셔터 왜곡을 라인 단위로 보정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 둘 이상의 제1 움직임 정보는 이미지 프레임(1101)을 구성하는 라인들(1102-0, 1102-1,...,1102-M)마다 획득될 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 라인들(1102-0, 1102-1,...,1102-M) 중 적어도 둘 이상의 라인들에 대한 제1 움직임 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)는 이미지 프레임(1101)내에서 라인(1102-0)에 대한 제1 움직임 정보와 라인(1102-3)에 대한 제1 움직임 정보만을 획득할 수 있다. 전자 장치(101)는 획득된 두 개의 제1 움직임 정보 및 보간법(interpolation)을 이용함으로써 제1 움직임 정보가 획득되지 않은 나머지 라인들에 대한 제1 움직임 정보를 추정할 수 있다. 전자 장치(101)는 획득된 제1 움직임 정보 및 추정된 제1 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임(1101) 내에서 모든 라인들 별로 제1 움직임 정보를 생성하고, 라인 단위로 롤링 셔터 왜곡을 보정할 수 있다.
참조 번호 1120을 참조하면, 전자 장치(101)는 도 6 또는 도 10의 동작에 의하여 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 복수의 제3 움직임 정보를 라인 단위로 획득함으로써, 롤링 셔터 왜곡 보정 및 DIS 보정을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 이미지 프레임(1101)을 구성하는 라인들(1102-0, 1102-1,...,1102-M)마다 제3 움직임 정보를 획득함으로써 라인 단위로 롤링 셔터 왜곡 보정 및 DIS 보정을 수행할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 라인들(1102-0, 1102-1,...,1102-M) 중 적어도 둘 이상의 라인들에 대한 제3 움직임 정보를 획득하고, 획득된 제3 움직임 정보와 보간법을 이용함으로써 라인 단위 롤링 셔터 왜곡 보정 및 DIS 보정을 수행할 수 있다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따라 제1 움직임 정보의 빈도에 기반하여 DIS 보정을 적응적으로 수행하는 전자 장치의 동작 흐름도를 도시한다. 도 12에 도시된 동작들은 전자 장치(101) 또는 프로세서(560)에 의하여 구현될 수 있다.
도 12를 참조하면, 방법 1200의 동작 610에서 프로세서(560)가 모션 센서(540)로부터 제1 움직임 정보를 획득한 이후에, 동작 1205에서, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보가 신뢰할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 수신되는 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 이상인지 여부를 확인할 수 있다. 제1 움직임 정보의 빈도가 제1 임계 값 이상이면, 제1 움직임 정보는 신뢰할 수 있으므로, 프로세서(560)는 동작 1210 및 동작 1215를 구현할 수 있다. 제1 움직임 정보의 빈도가 임계 값 미만이면, 제1 움직임 정보는 신뢰할 수 없으므로, 프로세서(560)는 동작 1220을 구현할 수 있다.
동작 1210에서, 프로세서(560)는 고주파 통과 필터를 이용하여 OIS 보정에 의해 발생하는 제2 움직임 정보를 제1 움직임 정보로부터 추정할 수 있다. 동작 1215에서, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보 및 제2 움직임 정보에 기반하여 이미지 프레임에 대한 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보에서 제2 움직임 정보가 제거된 제3 움직임 정보를 결정하고, 제3 움직임 정보와 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(560)는 제3 움직임 정보에 기반하여 라인 단위로 DIS 보정을 수행할 수 있다.
동작 1220에서, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보 및 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 움직임 정보가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 프로세서(560)는 제4 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(560)가 이미지 프레임 내에서 특징점을 지정된 시간 내에 확인할 수 없거나, 이미지 프레임 내에 반복적인 패턴을 확인하거나, 또는 이미지 프레임이 로컬 모션을 포함하면, 프로세서(560)는 제1 움직임 정보 또는 제1 움직임 정보와 제4 움직임 정보에 기반하여 DIS 보정을 수행할 수 있다.
상술한 방법을 통해, 전자 장치(101)는 OIS 움직임에 관한 추정 값의 신뢰도에 따라서 DIS 보정을 적응적으로 수행함으로써, DIS 보정의 성능 열화를 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는 광학식 이미지 스태빌라이저(optical image stabilizer)(예: 도 5의 광학식 이미지 스태빌라이저(526))를 포함하는 카메라 모듈(예: 도 5의 카메라 모듈(520)), 모션 센서(예: 도 5의 모션 센서(540)), 및 상기 카메라 모듈 및 모션 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서(예: 도 5의 프로세서(560))를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 카메라 모듈을 통해, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 상기 광학식 이미지 스태빌라이저에 의해 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하고, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 속성 정보는, 상기 이미지 스태빌라이저에 의하여, 상기 렌즈 또는 상기 이미지 센서가 움직이는 각도의 범위를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인(line)들 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제1 라인에 대응하는, 일부 정보를 이용하여, 상기 제1 라인을 보정하고, 및 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제2 라인에 대응하는, 다른 일부 정보를 이용하여, 상기 제2 라인을 보정하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 미만인지 여부를 확인하고, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 이상이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하고, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 미만이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 이미지 프레임 내에서 상기 적어도 하나의 특징점을 지정된 시간 내에 확인할 수 없거나, 상기 이미지 프레임이 반복적인 패턴을 포함하거나, 또는 상기 이미지 프레임이 로컬 모션을 포함하면, 상기 제1 움직임 정보 또는 상기 제1 움직임 정보와 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 모션 센서는, 상기 카메라 모듈에 내장되거나, 상기 카메라 모듈의 외부에 부착되도록 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자 장치의 방법은, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 광학식 이미지 스태빌라이저를 통해 광학식 이미지 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하는 동작, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하는 동작, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하는 동작, 및 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 속성 정보는, 상기 이미지 스태빌라이저에 의하여 상기 렌즈 또는 상기 이미지 센서가 움직이는 각도의 범위를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작은, 상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인들 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작은, 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제1 라인에 대응하는, 일부 정보를 이용하여, 상기 제1 라인을 보정하는 동작, 및 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제2 라인에 대응하는, 다른 일부 정보를 이용하여, 상기 제2 라인을 보정하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 방법은 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 미만인지 여부를 확인하는 동작, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 이상이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작, 및 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 미만이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 방법은 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 방법은 상기 이미지 프레임 내에서 상기 적어도 하나의 특징점을 지정된 시간 내에 확인할 수 없거나, 상기 이미지 프레임이 반복적인 패턴을 포함하거나, 또는 상기 이미지 프레임이 로컬 모션을 포함하면, 상기 제1 움직임 정보 또는 상기 제1 움직임 정보와 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 카메라 모듈(예: 도 2의 카메라 모듈(180))은 렌즈 어셈블리(예: 도 2의 렌즈 어셈블리(210)), 이미지 센서(예: 도 2의 이미지 센서(230)), 상기 카메라 모듈의 흔들림에 대응하여 상기 렌즈 어셈블리 및 상기 이미지 센서 중 적어도 하나의 움직임을 제어하도록 구성되는 광학식 이미지 스태빌라이저(예: 도 2의 이미지 스태빌라이저(240)), 상기 카메라 모듈의 흔들림을 감지하도록 설정되는 모션 센서(예: 도 5의 모션 센서(540)), 및 상기 렌즈 어셈블리, 상기 이미지 센서, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저 및 상기 모션 센서와 전기적으로 연결되는 이미지 시그널 프로세서(예: 도 2의 이미지 시그널 프로세서(260))를 포함하고, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 이미지 센서를 통해, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저에 의해 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하고, 상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 카메라 모듈의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고, 상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제1 라인에 대응하는, 일부 정보를 이용하여, 상기 제1 라인을 보정하고, 및 상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제2 라인에 대응하는, 다른 일부 정보를 이용하여, 상기 제2 라인을 보정하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 미만인지 여부를 확인하고, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 이상이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하고, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 미만이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 이미지 시그널 프로세서는, 상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 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", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 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 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. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)으로 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시 예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(101))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서(예: 프로세서(120))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어 하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 애플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 애플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    광학식 이미지 스태빌라이저(optical image stabilizer)를 포함하는 카메라 모듈;
    모션 센서; 및
    상기 카메라 모듈 및 모션 센서와 전기적으로 연결되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 카메라 모듈을 통해, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 상기 광학식 이미지 스태빌라이저에 의해 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하고,
    상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 모션 센서를 통해 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하고,
    상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하고,
    상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 속성 정보는,
    상기 이미지 스태빌라이저에 의하여, 상기 렌즈 또는 상기 이미지 센서가 움직이는 각도의 범위를 포함하는, 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인(line)들 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 전자 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제1 라인에 대응하는, 일부 정보를 이용하여, 상기 제1 라인을 보정하고, 및
    상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제2 라인에 대응하는, 다른 일부 정보를 이용하여, 상기 제2 라인을 보정하도록 설정된 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 미만인지 여부를 확인하고,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 이상이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하고,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 미만이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 전자 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 전자 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 이미지 프레임 내에서 상기 적어도 하나의 특징점을 지정된 시간 내에 확인할 수 없거나, 상기 이미지 프레임이 반복적인 패턴을 포함하거나, 또는 상기 이미지 프레임이 로컬 모션을 포함하면, 상기 제1 움직임 정보 또는 상기 제1 움직임 정보와 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하도록 설정되는, 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 모션 센서는,
    상기 카메라 모듈에 내장되거나, 상기 카메라 모듈의 외부에 부착되도록 형성되는, 전자 장치.
  9. 전자 장치의 방법에 있어서,
    상기 전자 장치의 흔들림에 대응하여 광학식 이미지 스태빌라이저를 통해 광학식 이미지 보정이 수행된 이미지 프레임을 획득하는 동작;
    상기 이미지 프레임을 획득하는 적어도 일부 동안, 상기 전자 장치의 흔들림에 대응하는 제1 움직임 정보를 획득하는 동작;
    상기 광학식 이미지 스태빌라이저의 속성 정보 및 고주파 통과 필터를 이용하여, 상기 제1 움직임 정보로부터 상기 카메라 모듈에 포함되는 렌즈 또는 이미지 센서의 움직임에 대응하는 제2 움직임 정보를 결정하는 동작; 및
    상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임의 적어도 일부에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 포함하는, 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 속성 정보는,
    상기 이미지 스태빌라이저에 의하여 상기 렌즈 또는 상기 이미지 센서가 움직이는 각도의 범위를 포함하는, 방법.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 이미지 프레임에 대한 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작은,
    상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인들 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 포함하는, 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 이미지 프레임에 포함되는 복수의 라인 별로 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작은,
    상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제1 라인에 대응하는, 일부 정보를 이용하여, 상기 제1 라인을 보정하는 동작; 및
    상기 제2 움직임 정보 중, 상기 복수의 라인들 중 제2 라인에 대응하는, 다른 일부 정보를 이용하여, 상기 제2 라인을 보정하는 동작을 포함하는, 방법.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제1 임계 값 미만인지 여부를 확인하는 동작;
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 이상이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 제2 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작; 및
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 상기 제1 임계 값 미만이면, 상기 제1 움직임 정보 및 상기 이미지 프레임 내에서 적어도 하나의 특징점의 움직임을 나타내는 제4 움직임 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 움직임 정보의 빈도가 지정된 제2 임계 값 미만이면, 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 이미지 프레임 내에서 상기 적어도 하나의 특징점을 지정된 시간 내에 확인할 수 없거나, 상기 이미지 프레임이 반복적인 패턴을 포함하거나, 또는 상기 이미지 프레임이 로컬 모션을 포함하면, 상기 제1 움직임 정보 또는 상기 제1 움직임 정보와 상기 제4 움직임 정보에 기반하여 상기 디지털 이미지 보정을 수행하는 동작을 더 포함하는, 방법.
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