WO2024053824A1 - 이미지를 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents

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WO2024053824A1
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WO
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image
exposure time
motion
zone
electronic device
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PCT/KR2023/008218
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English (en)
French (fr)
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김도한
박정훈
이창우
조재헌
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삼성전자 주식회사
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/95—Computational photography systems, e.g. light-field imaging systems
    • H04N23/951—Computational photography systems, e.g. light-field imaging systems by using two or more images to influence resolution, frame rate or aspect ratio
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
    • H04N5/262—Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
    • H04N5/265—Mixing

Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device that provides a long exposure image with adjusted exposure time and a method of operating the same.
  • An electronic device including a camera module can provide various functions related to photography.
  • the electronic device can output a preview image obtained from the camera module to a display and acquire a captured image from the camera module while the shutter operates.
  • the electronic device may provide functions such as autofocus, automatic exposure setting, zoom in, zoom out, continuous shooting, timer shooting, flash on/off, or filtering.
  • the camera module can appropriately adjust the amount of light by adjusting the exposure time through the shutter, thereby implementing a long exposure effect.
  • a long exposure effect can be achieved by combining multiple images by averaging each pixel, and thus the movement of a subject included in multiple images can be recorded in one image.
  • An electronic device may include an image sensor and at least one processor operatively connected to the image sensor.
  • the at least one processor may be set to generate a motion map that identifies at least some areas of the plurality of image frames as one of a still zone and a motion zone, based on at least some of the plurality of image frames obtained from the image sensor. You can.
  • the at least one processor may be set to set a first exposure time corresponding to the motion zone and a second exposure time corresponding to the still zone based on the generated motion map.
  • the at least one processor may be set to obtain a first image corresponding to the first exposure time and a second image corresponding to the second exposure time from the image sensor.
  • the at least one processor may be set to generate a composite image by combining the obtained first image and the second image based on the motion map.
  • a method of operating an electronic device includes identifying at least a partial area of the plurality of image frames as one of a still zone and a motion zone based on at least a portion of a plurality of image frames obtained from an image sensor. It may include an operation to create a motion map.
  • the operating method may include setting a first exposure time corresponding to the motion zone and a second exposure time corresponding to the still zone based on the generated motion map.
  • the operating method may include acquiring a first image corresponding to the first exposure time and a second image corresponding to the second exposure time from the image sensor.
  • the operating method may include generating a composite image by combining the obtained first and second images based on the motion map.
  • An electronic device may include an image sensor and at least one processor operatively connected to the image sensor.
  • the at least one processor may be set to set the exposure time of the image frame based on the output image obtained from the image sensor.
  • the at least one processor may be set to set a readout cycle of the image frame to correspond to the set exposure time.
  • the at least one processor may be configured to obtain an image frame according to the set exposure time from the image sensor based on the set readout cycle.
  • a non-transitory computer-readable storage medium storing one or more programs according to an embodiment of the present disclosure, based on execution of an application, based on at least a portion of a plurality of image frames acquired from an image sensor, the plurality of images
  • the method may include generating a motion map that identifies at least a portion of the frame as one of a still zone and a motion zone.
  • the storage medium may include an operation of setting a first exposure time corresponding to the motion zone and a second exposure time corresponding to the still zone based on the generated motion map.
  • the storage medium may include an operation of acquiring a first image corresponding to the first exposure time and a second image corresponding to the second exposure time from the image sensor.
  • the storage medium may include an operation of generating a composite image by combining the obtained first image and the second image based on the motion map.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a block diagram of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2B is a flowchart of a method of operating an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a timeline for acquiring image frames according to exposure time and readout cycle in an image sensor according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 4 is a block diagram of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 illustrates an operation signal of an image sensor according to host mode according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 illustrates an operation signal of an image sensor according to proxy mode according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7A illustrates an overlapping time range for setting a first exposure time or a second exposure time of an image sensor according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7B illustrates a non-overlapping time range for setting a first exposure time or a second exposure time of an image sensor according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 8 shows a block diagram of a light core estimator according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 9 is a schematic diagram showing the degree of light blur according to each exposure time according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a process for generating a motion map according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 11 is an example of a motion map according to an image frame, according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 12 is a block diagram of an image de-blocker according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 13 is a flowchart of a method of operating an electronic device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • Figure 14 is a flowchart of a method of operating an electronic device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a signal flowchart related to real-time operation for long exposure photography of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a signal flowchart related to a non-real-time operation for long exposure photography of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17A is a result of real-time operation of a long exposure photograph of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17B shows the results of real-time and non-real-time operations for long exposure photography of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100, according to embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 101 communicates with the electronic device 102 through a first network 198 (e.g., a short-range wireless communication network) or a second network 199. It is possible to communicate with at least one of the electronic device 104 or the server 108 through (e.g., a long-distance wireless communication network). According to one embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • a first network 198 e.g., a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a long-distance wireless communication network.
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, and a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or may include an antenna module 197.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178) may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 101.
  • some of these components e.g., sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into one component (e.g., display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (e.g., program 140) to operate at least one other component (e.g., hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can be controlled and various data processing or operations can be performed. According to one embodiment, as at least part of data processing or computation, the processor 120 stores commands or data received from another component (e.g., sensor module 176 or communication module 190) in volatile memory 132. The commands or data stored in the volatile memory 132 can be processed, and the resulting data can be stored in the non-volatile memory 134.
  • software e.g., program 140
  • the processor 120 stores commands or data received from another component (e.g., sensor module 176 or communication module 190) in volatile memory 132.
  • the commands or data stored in the volatile memory 132 can be processed, and the resulting data can be stored in the non-volatile memory 134.
  • the processor 120 includes a main processor 121 (e.g., a central processing unit or an application processor) or an auxiliary processor 123 that can operate independently or together (e.g., a graphics processing unit, a neural network processing unit ( It may include a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • a main processor 121 e.g., a central processing unit or an application processor
  • auxiliary processor 123 e.g., a graphics processing unit, a neural network processing unit ( It may include a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • the electronic device 101 includes a main processor 121 and a auxiliary processor 123
  • the auxiliary processor 123 may be set to use lower power than the main processor 121 or be specialized for a designated function. You can.
  • the auxiliary processor 123 may be implemented separately from the main processor 121 or as part of it.
  • the auxiliary processor 123 may, for example, act on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (e.g., sleep) state, or while the main processor 121 is in an active (e.g., application execution) state. ), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (e.g., the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) At least some of the functions or states related to can be controlled.
  • co-processor 123 e.g., image signal processor or communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component e.g., camera module 180 or communication module 190. there is.
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing artificial intelligence models.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. For example, such learning may be performed in the electronic device 101 itself on which the artificial intelligence model is performed, or may be performed through a separate server (e.g., server 108).
  • Learning algorithms may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but It is not limited.
  • An artificial intelligence model may include multiple artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural network (DNN), convolutional neural network (CNN), recurrent neural network (RNN), restricted boltzmann machine (RBM), belief deep network (DBN), bidirectional recurrent deep neural network (BRDNN), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the examples described above.
  • artificial intelligence models may additionally or alternatively include software structures.
  • 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. Data may include, for example, input data or output data for software (e.g., program 140) and instructions related thereto.
  • Memory 130 may include volatile memory 132 or non-volatile 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 application 146.
  • the input module 150 may receive commands or data to be used in a component of the electronic device 101 (e.g., the processor 120) from outside the electronic device 101 (e.g., a user).
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, mouse, keyboard, keys (eg, buttons), or digital pen (eg, stylus pen).
  • the sound output module 155 may output sound signals to the outside of the electronic device 101.
  • the sound output module 155 may include, for example, a speaker or a receiver. Speakers can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback.
  • the receiver can be used to receive incoming calls. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 can visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector, and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to detect a touch, or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 can convert sound into an electrical signal or, conversely, convert an electrical signal into sound. According to one embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device (e.g., directly or wirelessly connected to the electronic device 101). Sound may be output through the electronic device 102 (e.g., speaker or headphone).
  • the electronic device 102 e.g., speaker or headphone
  • the sensor module 176 detects the operating state (e.g., power or temperature) of the electronic device 101 or the external environmental state (e.g., user state) and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 includes, 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 IR (infrared) sensor, a biometric sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that can be used to connect the electronic device 101 directly or wirelessly with an external electronic device (eg, 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 can 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 can convert electrical signals into mechanical stimulation (e.g., vibration or movement) or electrical stimulation that the user can perceive 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 can capture still images and moving images.
  • the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 can manage power supplied to the electronic device 101.
  • the power management module 188 may be implemented as at least a part of, for example, 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 battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell.
  • Communication module 190 is configured to provide a direct (e.g., wired) communication channel or wireless communication channel between electronic device 101 and an external electronic device (e.g., electronic device 102, electronic device 104, or server 108). It can support establishment and communication through established communication channels. Communication module 190 operates independently of processor 120 (e.g., an application processor) and may include one or more communication processors that support direct (e.g., wired) communication or wireless communication.
  • processor 120 e.g., an application processor
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (e.g., a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (e.g., : LAN (local area network) communication module, or power line communication module) may be included.
  • a wireless communication module 192 e.g., a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 e.g., : LAN (local area network) communication module, or power line communication module
  • the corresponding communication module is a first network 198 (e.g., a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (e.g., legacy It may communicate with an external electronic device 104 through a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (e.g., LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information (e.g., International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within 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 wireless communication module 192 may support 5G networks after 4G networks and next-generation communication technologies, for example, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technology provides high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low latency). -latency communications)) can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support high frequency bands (eg, mmWave bands), for example, to achieve high data rates.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies to secure performance in high frequency bands, for example, beamforming, massive array multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. It can support technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements specified in the electronic device 101, an external electronic device (e.g., electronic device 104), or a network system (e.g., second network 199).
  • the wireless communication module 192 supports Peak data rate (e.g., 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (e.g., 164 dB or less) for realizing mmTC, or U-plane latency (e.g., 164 dB or less) for realizing URLLC.
  • Peak data rate e.g., 20 Gbps or more
  • loss coverage e.g., 164 dB or less
  • U-plane latency e.g., 164 dB or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to or from the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator made of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is connected to the plurality of antennas by, for example, the communication module 190. can be selected. Signals or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the at least one selected antenna.
  • other components eg, radio frequency integrated circuit (RFIC) may be additionally formed as part of the antenna module 197.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • a mmWave antenna module includes: a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (e.g., bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (e.g., mmWave band); And a plurality of antennas (e.g., array antennas) disposed on or adjacent to the second side (e.g., top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals in the designated high frequency band. can do.
  • a mmWave antenna module includes: a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (e.g., bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (e.g., mmWave band); And a plurality of antennas (e.g., array antennas) disposed on or adjacent to the second side (e.g., top or side)
  • peripheral devices e.g., bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • signal e.g. commands or data
  • commands 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 external electronic devices 102 or 104 may be of the same or different type as the electronic device 101.
  • all or part of the operations performed in the electronic device 101 may be executed in one or more of the external electronic devices 102, 104, or 108.
  • the electronic device 101 may perform the function or service instead of executing the function or service on its own.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least part of the function or service.
  • One or more external electronic devices that have received the request may execute at least part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit the result of the execution to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may process the result as is or additionally and provide it as at least part of a response to the request.
  • cloud computing distributed computing, mobile edge computing (MEC), or client-server computing technology can be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an Internet of Things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199.
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (e.g., smart home, smart city, smart car, or healthcare) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • FIG. 2A is a block diagram of an electronic device 200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the electronic device 200 includes an image sensor 210, a lens 220, a sensor interface 230, and/or a processor 240 (e.g., the processor 120 of FIG. 1). may include.
  • the image sensor 210 may be a camera (eg, the camera module 180 of FIG. 1) capable of photographing a subject and obtaining an image accordingly.
  • the image sensor 210 may acquire an image by receiving light incident from the subject through the lens 220.
  • the processor 240 may receive an image frame obtained from the image sensor 210 through the sensor interface 230. In one embodiment, the processor 240 may obtain at least one image frame corresponding to each exposure time from the image sensor 210 and acquire an image based on the at least one image frame.
  • the processor 240 may include an image signal processor (ISP) 241 that performs the operation of the image sensor 210 and processing of image frames obtained from the image sensor 210.
  • the processor 240 includes a software module including at least one instruction to be executed (e.g., sensor proxy mode control 242, exposure/fps (frames per second) calculator 243, light core estimator ( 244), motion map generator 245, image blender 246, region matching blender 247, and/or image deblocker 248), and these operations may be understood as operations of the processor 240.
  • Software modules are not limited to the configuration of modules shown in FIG. 2A, and at least one module may be merged, deleted, or new modules may be added.
  • the sensor proxy mode control 242 may control the operation timing of the image sensor 210, as described later.
  • the exposure/fps calculator 243 may set the exposure time of the image frame based on the output image obtained from the image sensor 210.
  • the fps of the camera module including the image sensor 210 may be determined, and the exposure time may be determined based on the output image of the image sensor 210.
  • the exposure/fps calculator 243 can set the exposure time of an individual image frame based on the amount of light of the image input to the image sensor 210.
  • the exposure/fps calculator 243 When calculating the exposure time based on the image output from the image sensor 210, the average exposure of the entire image may be calculated, or a weight may be applied to some areas where the exposure difference is large.
  • the exposure/fps calculator 243 can set the readout cycle of the image frame to correspond to the set exposure time.
  • Exposure/fps calculator 243 may set the lead-out period as the reciprocal of the exposure time of the image frame so that the lead-out operation of the previous image frame and the reset operation of the subsequent image frame among the plurality of consecutive image frames correspond. For example, as described below with reference to FIG. 6, when the exposure time is set to 1/40 [sec], the readout period can be set to 1/40 [sec] and/or the fps can be set to 40 [frame].
  • the light core estimator 244 may predict the degree of light blur according to the exposure time of a light source included in an image frame, as will be described later.
  • the motion map generator 245 may generate a motion map that identifies at least some areas of the plurality of image frames as a still zone or a motion zone, based on at least some of the plurality of image frames. In one embodiment, some areas may be displayed as still areas or some areas may be displayed as motion areas in the motion map.
  • the image blender 246 may combine multiple image frames.
  • the image blender 246 can acquire a plurality of image frames corresponding to the exposure time output from the exposure/fps calculator 243 and obtain an image by combining the acquired plural image frames in real time.
  • the image blender 246 may obtain a first image by combining a plurality of first image frames corresponding to the first exposure time.
  • the second image may be a single second image frame corresponding to the second exposure time, and may be acquired from the image sensor 210 before or after acquiring the plurality of first image frames.
  • the region matching blender 247 generates a first image corresponding to the first exposure time and a second image corresponding to the second exposure time based on the final motion map finally obtained from the motion map generator 245. Images can be composited. In one embodiment, the region matching blender 247 may generate a composite image that combines a first image corresponding to a motion region and a second image corresponding to a still region in the final motion map.
  • the image deblocker 248 may generate a final image by performing post-processing on a composite image obtained by combining the first image and the second image.
  • the image signal processor 240 may set the exposure time of the image frame acquired by the image sensor 210 based on the average brightness of all pixels of the image frame.
  • the image frame according to the set exposure time may not properly express the light source and the surrounding background.
  • the probability of light saturation occurring in the light source and its surrounding pixels increases, and when images captured in this way are composited, the pixels corresponding to the light source may lose color information due to saturation.
  • the final synthesized image may also not express accurate colors due to the light source being saturated. If there is a large difference in luminance between the light source included in the image frame and the surrounding objects, the exposure time may be set using another method.
  • OIS Optical Image Stabilize
  • DIS Digital Image Stabilizer
  • OIS can correct shake without damaging the output image, but there is a limit to the correction range, and although DIS can correct a relatively wide range, the angle of view may be reduced after processing in proportion to the correction range.
  • shake may remain in the output image due to the limitations of each method when shooting for a long time. In the case of motion areas where there is movement, the user's hand tremor does not have a significant impact on the quality of the final image.
  • resolution is degraded due to the compositing of subjects existing in different positions, which can affect the quality of the photo.
  • FIG. 2B is a flowchart of a method of operating an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • an electronic device e.g., the electronic device 200 of FIG. 2a
  • uses a plurality of images acquired from an image sensor e.g., the image sensor 210 of FIG. 2a.
  • a motion map may be generated that identifies at least some areas of the plurality of image frames as a still area or a motion area.
  • the electronic device 200 may set a first exposure time corresponding to a motion zone and a second exposure time corresponding to a still zone based on the generated motion map.
  • the electronic device may acquire a first image corresponding to the first exposure time and a second image corresponding to the second exposure time from the image sensor 210 in operation 280.
  • the electronic device may generate a composite image by combining the obtained first image and the second image based on the motion map.
  • FIG. 3 is a timeline for acquiring image frames according to exposure time and readout cycle in the image sensor 210 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the image sensor 210 may acquire an image frame based on the exposure time and readout cycle set by the processor 240.
  • the image sensor 210 may control the opening and closing of a shutter to expose to light for a set exposure time and acquire image frames according to a preset readout cycle.
  • the exposure time e.g., shutter speed
  • the fps (frame per second) of the sensor is 30 [frame] and the readout period can be preset to 1/30 [sec].
  • a time interval of 3/120 [sec] may occur between each image frame, and as a result, in the case of objects moving at high speed, a long time gap occurs between image frames, resulting in smooth trajectory expression. It can be difficult.
  • the image sensor sets an exposure time at which light saturation does not occur in the light source in the motion area and the subject in the still area can be appropriately expressed. It can be reflected in (210).
  • One embodiment of the present disclosure prevents user hand tremor that occurs during exposure time from being amplified through compositing of image frames, and minimizes time gaps that occur between image frames to express natural light trajectories in the final image.
  • FIG. 4 is a block diagram of an electronic device 400 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 illustrates operation signals of the image sensor 410 according to host mode according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 illustrates an operation signal of the image sensor 410 according to proxy mode according to an embodiment of the present disclosure.
  • the electronic device 400 includes an image sensor 410 and/or a processor 420 (e.g., the processor 120 of FIG. 1 or the processor 240 of FIG. 2A). may include.
  • a processor 420 e.g., the processor 120 of FIG. 1 or the processor 240 of FIG. 2A.
  • the image sensor 410 may receive various operation modes from the processor and obtain image frames accordingly. In one embodiment, the image sensor 410 may adjust the exposure time of the image frame and the readout cycle of the image frame based on the acquired output image or operation mode.
  • the processor 420 may include an application processor (AP). In one embodiment, the processor 420 may operate the image sensor 410 in host mode, as shown in FIG. 5. The image sensor 410 can internally determine operation timing based on the operation mode received from the processor 420 in host mode. In one embodiment, the image sensor 410 receives exposure time and readout cycle (e.g., fps) from the processor 420 in host mode, and performs pixel reset (rest) and pixel readout through calculation. The timing can be determined internally.
  • exposure time and readout cycle e.g., fps
  • the host mode it may be difficult to freely change the exposure time and readout cycle (e.g., fps) in real time, and the internal application of the sensor and the image frame output method according to external input are different for each image sensor 410. It can be difficult to know when the operating mode actually changes.
  • the exposure time and readout cycle e.g., fps
  • the image sensor 410 may operate in proxy mode, as shown in FIG. 5.
  • proxy mode the image sensor 410 receives pixel reset (rest) and pixel readout timing from the processor 420, and can perform pixel reset (rest) and pixel readout operations accordingly. there is.
  • the image sensor 410 resets the pixel according to the trigger signal received from the processor 420 (e.g., sensor proxy mode control 423) without needing to receive an exposure time and/or readout cycle from the processor 420. (rest) and pixel readout operations can be performed manually. Except for the pixel reset (rest) and pixel readout trigger signals, the remaining information for setting the ADC, sensor ISP, interface, and clock inside the image sensor 410 can be input from the outside.
  • the processor 420 e.g., sensor proxy mode control 423
  • the remaining information for setting the ADC, sensor ISP, interface, and clock inside the image sensor 410 can be input from the outside.
  • the processor 420 may include a sensor proxy mode control 423, which is a hardware component that controls cell reset (rest) and pixel readout (readout) of the image sensor 410.
  • the sensor proxy mode control 423 may generate a trigger signal output to the image sensor 410 to control cell reset (rest) and pixel readout.
  • the electronic device 400 includes a signal line connecting the image sensor 410 and at least one processor 420, and the sensor proxy mode control 423 performs a pixel reset (rest) through a hardware signal line. ) and a trigger signal for pixel readout can be output to the image sensor 410.
  • a hardware signal line will be provided to perform real-time control to reduce the variability of the control signal. You can. Additionally, this control signal may need to be synchronized with the Display Sync signal to ensure low latency live view of the image delivered to the display (eg, display module 160 in FIG. 1). Accordingly, the sensor proxy mode control 423 can receive a Display Sync signal from the display control 424 that controls the display.
  • the electronic device 400 and the image sensor 410 may be connected wirelessly.
  • the sensor proxy mode control 423 performs pixel reset (rest) and pixel readout based on the exposure time and/or readout cycle set by the processor (e.g., exposure/fps calculator in FIG. 2A).
  • a trigger signal for (readout) may be output to the image sensor 410.
  • the image sensor 410 performs pixel reset (rest) and pixel readout operations based on the received trigger signal, and sends an image frame according to the set exposure time to the ISP (422). , image signal processor).
  • the time interval between pixel reset and pixel readout is minimized to prevent disconnection of the light trajectory and to provide a natural Images can be obtained.
  • FIG. 7A illustrates an overlapping time range for setting a first exposure time or a second exposure time of an image sensor according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7B illustrates a non-overlapping time range for setting a first exposure time or a second exposure time of an image sensor according to an embodiment of the present disclosure.
  • the electronic device e.g., exposure/fps calculator 243 in FIG. 2A
  • the electronic device may calculate a first exposure time for acquiring a trajectory image of a subject included in the motion zone and a second exposure time for acquiring a still image for the still zone.
  • the electronic device sets the first exposure time in real time to correspond to the motion zone based on the motion map updated in real time, and when acquiring the image frame (N-1 th frame) immediately before the final image frame (N th frame) Based on the motion map, the second exposure time can be set to correspond to the still zone.
  • the electronic device may set the first exposure time based on whether oversaturation due to exposure occurs in the motion zone or based on the resolution of the motion zone. For example, the electronic device may set the first exposure time to a range where the resolution of the motion area is higher than a preset standard and where oversaturation does not occur. Resolution may be the distance between two points that optical devices can distinguish, and in one embodiment, the electronic device may set the first exposure time so that the result of image analysis according to frequency analysis is at a preset appropriate level.
  • the electronic device may set the first exposure time based on light spread of a light source included in the motion zone. Based on the degree of light blur according to the exposure time of the light source included in the image frame (e.g., the result of the light core estimator described later), the electronic device provides an exposure time where the shape of the light source is clearly visible and a light blur appropriate for compositing the image frame.
  • the first exposure time can be set by setting a range of exposure time and combining it with a pre-specified range limit.
  • the electronic device may include a first time range set based on whether oversaturation due to exposure occurs in the motion area or the resolution of the motion area, and a second time range set based on light spread of a light source included in the motion area. Based on the time range, the first exposure time can be set.
  • the electronic device may set the first exposure time within the overlap area (exposure boundary 1 - exposure boundary 4). there is.
  • the electronic device when the first time range and the second time range do not overlap, the electronic device detects the light trajectory when photographing a night road situation in an environment where strong car lights are present in the evening. Since expression takes precedence, the first exposure time can be set to the value closest to the first time range (exposure boundary 4) within the second time range. In one embodiment, the electronic device sets the value (exposure boundary 1) closest to the second time range within the first time range in order to properly express the subject when there are only a small number of light sources, such as a country road at night. The first exposure time can be set.
  • the electronic device may compare the exposure time with a preset fps and adjust the fps if it is determined that the light trajectory will be interrupted (e.g., a time gap) as the exposure time is reduced.
  • the fps of an electronic device may be automatically adjusted by adjusting pixel reset and pixel readout timing in Ploxy mode.
  • the electronic device may set the second exposure time based on the resolution of the still area.
  • the electronic device may set the second exposure time in a range where the resolution of the stop area is equal to or higher than a preset standard.
  • the electronic device may set the second exposure time by applying a preset available range to the first exposure time.
  • the electronic device may set the second exposure time by combining the average of the first exposure time for the motion zone with a preset available range.
  • the electronic device sets a third time range based on the resolution of the still zone, sets a fourth time range by applying a preset available range to the first exposure time for the motion zone, and sets the third time range based on the resolution of the still zone.
  • the second exposure time may be set based on the time range and the fourth time range.
  • the electronic device sets the third time range based on the resolution of the still zone and the available range preset to the average of the first exposure time for the motion zone, as shown in FIG. 7A. If one fourth time range overlaps, the second exposure time can be set in the overlapping area (exposure boundary 1 - exposure boundary 4).
  • the electronic device may display a stop zone when photographing a night road situation in an environment where strong car lights are present in the evening. Since resolution is important, the second exposure time can be set to the value closest to the fourth time range (exposure boundary 1) within the third time range. In one embodiment, the electronic device is configured to provide a value (exposure boundary) closest to the third time range within the fourth time range in order to reduce mismatch with the motion zone when there are only a small number of light sources, such as on a country road at night. 4) You can set the second exposure time.
  • the electronic device when the electronic device receives an input related to the exposure time of a motion zone or a still zone by on-demand, the electronic device sets the first exposure time or the second exposure time by giving priority to the user's on-demand input. You can set it.
  • FIG. 8 shows a block diagram of a light core estimator 800 according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 9 is a schematic diagram showing the degree of light blur according to each exposure time according to an embodiment of the present disclosure.
  • a light core estimator (e.g., light core estimator 244 in FIG. 2A) according to an embodiment can predict the degree of light blur according to the exposure time of an image frame.
  • the exposure time of the image frame acquired by the image sensor can affect the form of light blur.
  • a relatively short exposure time has little light blur, so the shape of the light source can be expressed clearly and the color of the light source can be maintained.
  • the final light trace may be expressed too clearly, reducing naturalness. You can.
  • With relatively long exposure times light trajectories are synthesized smoothly, but light saturation of the light source may occur, causing colors to disappear or multiple light trajectories to be lumped together, making it difficult to distinguish them from each other. Therefore, it may be important to calculate the size of light sources in an image frame obtained from an image sensor and an exposure time that can naturally express the light sources.
  • the light core estimator 800 may receive an exposure time model, light model, motion map, and/or resized image as input and output three or more exposure times.
  • the light core estimator 800 according to one embodiment can receive the motion area of an image frame based on a motion map and calculate the size of light sources and an appropriate exposure time for each light source.
  • the exposure time model is a model that can calculate the amount of light output from the pixels included in the image sensor according to the exposure time, and may be a model preset in the image sensor.
  • the light model is a model that can calculate the image pattern of the light source and the light spread of the light source that changes when the brightness of the input image is adjusted, and this may be a model set based on the image frame obtained from the image sensor.
  • the light core estimator 800 can predict light spread according to exposure time in addition to predicting the location and size of a general light source. For example, the light core estimator 800 can predict an exposure time at which light blurring appropriate for long exposure synthesis of the motion area of the image frame occurs. If a plurality of light sources exist in an image frame, the light core estimator 800 can output the position (coordinates) and size only for light sources that meet pre-specified conditions based on the brightness and size of the light source, and accordingly The computational load can be reduced.
  • the light core estimator 800 outputs at least three exposure times (exposure times 1, 2, and 3), as shown in FIGS. 7 and 8, and the light sources have little blur on average.
  • Exposure time Exposure time 1
  • an exposure time Exposure time 2 at which the average value of the light blur of the light sources corresponds to a pre-specified minimum value
  • an exposure time exposure time 3 at which the average value of the light blur of the light sources corresponds to a pre-specified maximum value.
  • the degree of light blurring may be the size (size of radius) of light blurring generated from the light source, and the exposure times (exposure times 1, 2, 3) output from the light core estimator (800) can be calculated using the exposure/fps calculator ( Example: The exposure/fps calculator (243) of FIG. 2A can be used to calculate the exposure time.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a process for generating a motion map according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 11 is an example of a motion map according to an image frame, according to an embodiment of the present disclosure.
  • an electronic device eg, the ISP 241 of FIG. 2A
  • an electronic device may generate a motion map indicating an area where there is movement of a subject included in an image frame output from an image sensor. You can.
  • the electronic device may display a motion zone and/or a still zone on a motion map.
  • the electronic device may generate the first motion map using the two frames (frame 0 and frame 1) initially acquired from the image sensor.
  • the electronic device can update the motion map in real time by accumulating image frames that are continuously acquired.
  • the electronic device when a subject (or pixel) moves more than a preset distance or in a specific direction in consecutive image frames among a plurality of image frames acquired from an image sensor, the electronic device selects the area corresponding to the subject as a motion zone. It can be identified as: In one embodiment, the electronic device detects a moving area of a subject that has directionally moved more than a preset distance in two consecutive image frames as a motion zone, and continuously moves in a specific direction or a preset distance for more than a certain number of image frames. The area where the subject moves beyond the distance can be identified as a motion zone.
  • the electronic device detects the movement of the subject and identifies it as a motion zone, but an area where there is no movement of the subject over a certain period of time or over a certain number of image frames may be excluded from the motion zone or identified as a still zone. You can.
  • the electronic device may mark area A, where movement occurred in frame 1, as a motion area on the motion map, but since movement does not continue to occur thereafter, it is excluded from the motion area in frame 6. It can be marked as a stop zone. Additionally, the electronic device can determine whether to exclude area B, where movement occurred in frame 2, from the motion zone, but since motion exists after frame 3, it can be maintained as a motion zone.
  • the electronic device may update the motion map in real time based on a recently acquired portion of a plurality of image frames acquired from an image sensor.
  • the motion map may display motion zones in white and stop zones in black, as shown in FIG. 10.
  • the electronic device may analyze the motion of the motion zone and determine whether the user's hand tremor exceeds a pre-specified level. If motion of a certain size or greater occurs throughout the image frame, the electronic device may determine that the motion is caused by the user's hand tremor. If such hand tremor continues for a certain period of time or longer than a certain image frame, the electronic device may display a corresponding message to the user and stop acquiring the long exposure image. This may be because the quality of the final image may deteriorate if the user's hand shake is excessive.
  • User hand tremor that occurs in consecutive image frames can cause problems when compositing images. Such hand tremor is not a big problem in the motion zone, but in the still zone where the user expects to be clear, the user may not want the user's hand tremor and the resulting decrease in clarity due to compositing of image frames.
  • an electronic device may synthesize a plurality of image frames input from an image sensor based on a motion map that is updated in real time.
  • the electronic device may acquire a plurality of first image frames corresponding to the first exposure time from an image sensor, synthesize the plurality of acquired first image frames in real time, and output the output.
  • the electronic device may generate a first image to obtain an image for the motion zone based on the final motion map and N-2 image frames.
  • the electronic device may synthesize a plurality of image frames by applying a weighting factor (W) according to pre-stored conditions.
  • W weighting factor
  • the electronic device may apply a relatively large weight (W) to image frames acquired at a time adjacent to the time when the final image was generated, and gradually apply a smaller weight (W) as the time difference increases. there is. Therefore, considering the weight (W) applied to the final image in which a plurality of image frames are synthesized, the image frames in section L may be meaningful sections in the final image.
  • image frames can be synthesized in the following manner.
  • Blended Image1 Frame0 * 0.35 + Frame1 * 0.65
  • Blended Image2 Blended Image1 * 0.35 + Frame2 * 0.65
  • Blended Image3 Blended Image2 * 0.35 + Frame2 * 0.65
  • the electronic device may change and apply the weight (W) based on the number of light sources within the motion zone. For example, when the number of light sources in a motion area is large, the electronic device may magnify the difference in weights applied when combining existing image frames and new image frames. This may be to reduce the monotony and color saturation of the image caused by many light sources. On the other hand, when the number of light sources in the motion area is small, the electronic device can reduce the difference in weights applied when combining existing image frames and new image frames. For example, when there is only one light source within the motion area, the difference in weights applied when compositing an existing image frame and a new image frame can be minimized, and thus the light trajectory of the light source can be well expressed.
  • W weight
  • the motion map can also be created based on the influence of the weight (W). If there is movement only in image frames with a large time difference from the final image, the light trace becomes blurred in the final image, resulting in a meaningless image.
  • the electronic device can composite the relevant area into an image of a still area. there is.
  • an electronic device acquires images from each source for the motion zone and the still zone based on the motion map to improve the clarity of the still zone, These can be synthesized.
  • the electronic device may generate a composite image that combines the first image for the motion zone and the second image for the still zone based on the final motion map.
  • the electronic device acquires a portion corresponding to the motion zone from the first image output from the image blender (e.g., image blender 246 in FIG. 2A) and captures the portion corresponding to the motion zone with an exposure time for shooting the still zone.
  • a portion corresponding to the still area may be obtained from the second image corresponding to the image frame.
  • the electronic device acquires a motion area and a still area slightly larger than those identified in the motion map (e.g., final motion map) generated from the first image and the second image, and stores each in two layers. You can synthesize a composite image.
  • the motion map e.g., final motion map
  • Figure 12 is a block diagram of an image de-blocker 1200 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the image de-blocker 1200 (e.g., the image de-blocker 248 in FIG. 2A) according to an embodiment is a region matching blender (e.g., the region matching blender 247 in FIG. 2A). It is possible to remove the sense of heterogeneity at the boundary between the motion zone and the still zone of the output composite image.
  • the feeling of heterogeneity at the border may be caused by the user's continuous movement or an error in the motion map.
  • the image de-blocker 1200 may apply de-blocking processing to the boundary between the motion zone and the still zone of the composite image.
  • Image de-blocker (1200) can receive input time model, noise model, final motion map, and region blended image, and output the final image.
  • de-blocking processing may include applying noise levels (noise model) and brightness levels (exposure time model) similarly across still and motion regions to maintain uniformity across image frames. You can. Additionally, since the still area may have relatively excessive noise compared to the motion area, if it is difficult to remove noise from the still area, a method of adding a certain level of noise to the motion area can be used.
  • the electronic device can create a final image by combining images that have undergone border processing and noise/brightness processing into one layer.
  • FIG. 13 is a flowchart of a method 1300 of operating an electronic device according to the first embodiment of the present disclosure.
  • the method of operating an electronic device may initially capture and composite the first image for the motion zone, and then capture the second image for the still zone. there is. In this way, when the second image for the still area is captured later, the image of the still area corresponding to the latter part of the long exposure shooting may be captured.
  • the electronic device may acquire an image frame from an image sensor in operation 1310.
  • the electronic device can sequentially acquire a plurality of image frames, and the number (N) of acquired image frames can be set in advance.
  • the electronic device may acquire an image frame based on a first exposure time or a second exposure time set later, and prior to setting the first exposure time or the second exposure time (e.g., for the first time).
  • Image frames can be acquired based on the amount of light incident on the image sensor or at a preset exposure time or fps.
  • the electronic device may generate a motion map based on at least a portion of a plurality of image frames.
  • the electronic device may initially generate a motion map based on the first two image frames (frame 0 and frame 1) acquired, and then update the motion map based on sequentially acquired image frames.
  • the electronic device may generate a motion map based on a preset number of image frames or less among the plurality of image frames obtained.
  • the electronic device may check whether the acquired image frame is the N-1th frame.
  • the electronic device may set the first exposure time for an area identified as a motion zone based on the motion map when the acquired image frame is not the N-1th frame.
  • the electronic device may set a second exposure time for an area identified as a still zone based on the motion map when the acquired image frame is the N-1th frame.
  • the electronic device may check whether the acquired image frame is the Nth frame, and if it is not the Nth frame, the electronic device may repeatedly acquire the image frame.
  • the electronic device may acquire a first image and a second image based on a plurality of image frames when the acquired image frame is the Nth frame. For example, the electronic device acquires a first image by combining N-2 image frames (frame 2, ..., frame N-1) corresponding to the first exposure time, and an image frame corresponding to the second exposure time. (frame N) can be obtained as the second image.
  • the electronic device may generate a composite image that combines the first image and the second image based on the finally updated motion map.
  • the electronic device may generate a final image by applying post-processing to the generated composite image in operation 1380.
  • the electronic device may apply de-blocking processing to the composite image.
  • FIG. 14 is a flowchart of a method 1400 of operating an electronic device according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the method of operating an electronic device may initially capture a second image for a still zone and then capture and synthesize a first image for a motion zone. there is. In this way, when the second image for the still area is taken in advance, the image of the still area corresponding to the beginning of the long exposure shooting can be captured.
  • the electronic device may acquire an image frame from an image sensor in operation 1410.
  • the electronic device may generate a motion map based on at least a portion of a plurality of image frames. In one embodiment, the electronic device may generate a motion map based on the first two image frames (frame 0 and frame 1) acquired.
  • the electronic device may check whether the acquired image frame is the third frame (frame 2) in operation 1440.
  • the electronic device may set the first exposure time for an area identified as a motion zone based on the motion map when the acquired image frame is not the third frame.
  • the electronic device may set a second exposure time for an area identified as a still area based on the motion map when the acquired image frame is the third frame.
  • the electronic device may check whether the acquired image frame is the Nth frame, and if it is not the Nth frame, the electronic device may repeatedly acquire the image frame.
  • the electronic device may acquire a first image and a second image based on a plurality of image frames when the acquired image frame is the Nth frame. For example, the electronic device acquires a first image by combining N-2 image frames (frame 3, frame 4, ..., frame N) corresponding to the first exposure time, and obtains an image corresponding to the second exposure time. A frame (frame 2) can be obtained as a second image.
  • the electronic device may generate a composite image that combines the first image and the second image based on the finally updated motion map.
  • the electronic device may generate a final image by applying post-processing to the generated composite image in operation 1480.
  • the electronic device may apply de-blocking processing to the composite image.
  • FIG. 15 is a signal flowchart related to real-time operation for long exposure photography of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 16 is a signal flowchart related to a non-real-time operation for long exposure photography of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the processor 240 may receive an input regarding long exposure photography or determine conditions for long exposure photography.
  • the processor 240 may operate the image sensor 210 to sequentially acquire a preset number of image frames and obtain image frames output from the image sensor 210.
  • the electronic device may perform a non-real-time operation based on data acquired by the real-time operation, but in another embodiment, the data obtained by the real-time operation of the electronic device is transmitted.
  • a separate device may perform non-real-time operations.
  • the image sensor 210 can capture at least two image frames (Frame0, Frame1) according to a typical exposure time, and the motion map creation module 1520 can capture two image frames obtained from the image sensor.
  • Motion Map 1 can be created based on the movement of the subject included in .
  • the Light Core Estimator (1530) estimates the exposure time according to the core size of the light source located in the motion area according to Motion Map 1 and appropriate light blurring required for synthesis and transmits it to the exposure time and fps control module (1540) along with Motion Map 1. You can.
  • the exposure time and fps control module 1540 is based on the exposure time corresponding to the entire frame calculated in a conventional manner, the recommended exposure time of Motion Map 1 and Light Core Estimator, and the exposure time corresponding to the still zone calculated internally. , the first exposure time and/or the first fps may be calculated, and the image sensor 210 may be controlled accordingly.
  • the exposure time and fps control module 1540 controls the exposure time and fps based on the motion area according to the motion map from frame 2 to frame (N-1) that are continuously input thereafter. You can.
  • the motion map can be updated by accumulating the movement between each image frame in real time.
  • the motion map creation module 1520 can apply weights according to the frequency of movement and time for each motion determination unit (e.g., pixel or specific size) to accurately determine the motion area that changes in each image frame. .
  • the image blending module 1510 may synthesize image frames while image frames according to exposure times corresponding to motion zones are input.
  • the image blending module 1510 can continue compositing by adding new image frames to existing composited images and accumulating them.
  • the image blending module 1510 can synthesize a previously synthesized image and a newly acquired image frame by applying a weighting factor according to the shooting environment.
  • the exposure time and fps control module 1540 is configured to operate when N-1 th frame is reached by a user's input to stop shooting, automatic stop by detecting movement of the subject, or acquisition of a preset number of image frames.
  • the exposure time/fps control module controls the image sensor by setting the second exposure time and/or the second fps so that the subject in the still area is most clearly represented (sharpness, color, harmony with the motion area), and the image sensor is accordingly
  • the sensor can acquire and output frame N.
  • the Motion Map creation module 1520 generates a Motion Map N that reflects the final Frame N, then performs Map Refinement to remove high-frequency components of the motion area and the still area in the motion map and smooth the boundaries between each area. By doing this, you can create a Final Motion Map. Accordingly, real-time operation of long exposure photography can be completed.
  • the processor 240 may display Blended Image N-1 of the image blending module 1510 on the display in order to quickly display the shooting result before the non-real-time operation described later is completed.
  • the processor 240 may enter a non-real-time operation of long exposure photography.
  • the processor 240 may generate a final image based on Blended image N-1, Frame N, and Final Motion Map, which are the results of real-time operation of long exposure shooting.
  • the Region Matching Blender 247 may acquire the area corresponding to the motion zone in Blended Image N-1 and the area corresponding to the still zone in Frame N, based on the Final Motion Map. Region Matching Blender can apply preprocessing to the exposure, sharpen, and color of each region for natural synthesis of still and motion regions.
  • the Image De-blocker 248 may generate a final image by processing the boundary portion between each zone to naturally synthesize the still zone and the motion zone.
  • light saturation of the trajectory for the light source can be prevented even if the exposure time is not set in accordance with the brightness of at least one light source included in the image.
  • the resolution and color of the subject for the still area can be appropriately obtained, and hand shake in the still area can be minimized.
  • FIG. 17A is a result of real-time operation of a long exposure photograph of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17B shows the results of real-time and non-real-time operations for long exposure photography of an electronic device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 17A and 17B it can be seen that in the results of long exposure photography of an electronic device according to an embodiment, the light trajectory for the motion area included in the image is expressed naturally.
  • FIG. 17A as image frames were acquired and synthesized with an exposure time corresponding to the motion zone, hand tremor was reflected in the still zone and sharpness deteriorated.
  • image frames are obtained with separate exposure times corresponding to still areas included in the image. It has been done. Therefore, the exposure time was appropriately applied to correspond to the brightness of the still area, and hand shake was minimized.
  • Electronic devices may be of various types. Electronic devices may include, for example, portable communication devices (e.g., smartphones), computer devices, portable multimedia devices, portable medical devices, cameras, electronic devices, or home appliances. Electronic devices according to embodiments of this document are not limited to the above-described devices.
  • first, second, or first or second may be used simply to distinguish one component from another, and to refer to that component in other respects (e.g., importance or order) is not limited.
  • One (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • any of the components can be connected to the other components directly (e.g. wired), wirelessly, or through a third component.
  • module used in embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is interchangeable with terms such as logic, logic block, component, or circuit, for example. It can be used as A module may be an integrated part or a minimum unit of the parts or a part thereof that performs one or more functions. For example, according to one embodiment, the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • One embodiment of the present document is one or more instructions stored in a storage medium (e.g., built-in memory 136 or external memory 138) that can be read by a machine (e.g., electronic device 101). It may be implemented as software (e.g., program 140) including these.
  • a processor e.g., processor 120
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code that can be executed by an interpreter.
  • a storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain signals (e.g. electromagnetic waves), and this term refers to cases where data is semi-permanently stored in the storage medium. There is no distinction between temporary storage cases.
  • the method according to the embodiments disclosed in this document may be provided and included in a computer program product.
  • Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers.
  • the computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smart phones) or online.
  • a portion of the computer program product may be at least temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium, such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server.
  • each component (e.g., module or program) of the above-described components may include a single or plural entity, and some of the plurality of entities may be separately placed in other components. there is.
  • one or more of the above-described corresponding components or operations may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • multiple components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components in the same or similar manner as those performed by the corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, or omitted. Alternatively, one or more other operations may be added.
  • An electronic device (101; 200; 400) includes an image sensor (210; 410) and at least one processor (120; 240) operatively connected to the image sensor (210; 410). 420) may be included.
  • the at least one processor (120; 240; 420) based on at least a portion of the plurality of image frames acquired from the image sensor (210; 410), divides at least a portion of the plurality of image frames into a still zone and a motion zone. It can be set to create a motion map that identifies it as one of the zones.
  • the at least one processor (120; 240; 420) may be set to set a first exposure time corresponding to the motion zone and a second exposure time corresponding to the still zone based on the generated motion map. there is.
  • the at least one processor (120; 240; 420) is set to obtain a first image corresponding to the first exposure time and a second image corresponding to the second exposure time from the image sensor (210; 410). It can be.
  • the at least one processor 120; 240; 420 may be set to generate a composite image by combining the obtained first and second images based on the motion map.
  • the at least one processor 120; 240; 420 sets the motion It may be further configured to set the first exposure time based on whether oversaturation due to exposure occurs in the area or based on the resolution of the motion area.
  • the at least one processor 120; 240; 420 sets the motion It may be further set to set the first exposure time based on the light spread of the light source included in the area.
  • the at least one processor 120; 240; 420 sets the motion A first time range is set based on whether oversaturation due to exposure occurs in the area or based on the resolution of the motion area, and a second time range is set based on light blurring of a light source included in the motion area, and the set It may be further configured to set the first exposure time based on the first time range and the second time range.
  • the at least one processor 120; 240; 420 is configured to perform the stop operation as at least part of an operation of setting the first exposure time and the second exposure time.
  • a third time range is set based on the resolution of the zone, a fourth time range is set by applying a preset available range to the first exposure time, and the set third time range and fourth time range are set. It may be further set to set the second exposure time.
  • the at least one processor 120; 240; 420 sets the first exposure time and the second exposure time. 1 Based on receiving a user's input related to the exposure time or the second exposure time, the display may be further configured to set the first exposure time or the second exposure time based on the user's input.
  • the at least one processor 120; 240; 420 uses the image sensor ( 210; 410), a plurality of first image frames corresponding to the first exposure time may be acquired, and the obtained first image frames may be synthesized to obtain the first image.
  • the at least one processor 120; 240; 420 uses the image sensor ( 210; 410), a single second image frame corresponding to the second exposure time may be further configured to be acquired as the second image.
  • the at least one processor 120; 240; 420 receives information from the image sensor 210; 410. Based on identifying that the subject moves over a preset distance or in a specific direction between consecutive image frames among the plurality of image frames obtained, the area corresponding to the subject may be further set to be identified as the motion area.
  • the at least one processor 120; 240; 420 receives information from the image sensor 210; 410.
  • the motion map may be set to be updated in real time based on some of the plurality of acquired image frames.
  • the at least one processor 120; 240; 420 as at least part of the operation of generating the composite image, based on the updated motion map, It may be further set to generate the composite image by combining the first image for the motion zone and the second image for the still zone.
  • a method of operating an electronic device (101; 200; 400) includes, based on at least a portion of a plurality of image frames obtained from an image sensor (210; 410), at least one of the plurality of image frames.
  • An operation may include generating a motion map that identifies some areas as one of a still zone and a motion zone.
  • the operating method may include setting a first exposure time corresponding to the motion zone and a second exposure time corresponding to the still zone based on the generated motion map.
  • the operating method may include acquiring a first image corresponding to the first exposure time and a second image corresponding to the second exposure time from the image sensor 210 (410).
  • the operating method may include generating a composite image by combining the obtained first and second images based on the motion map.
  • the operation of setting the first exposure time and the second exposure time determines whether oversaturation due to exposure occurs in the motion zone or whether the motion zone
  • a first time range is set based on the resolution
  • a second time range is set based on light spread of a light source included in the motion zone, and based on the set first time range and second time range,
  • the first exposure time can be set.
  • the operation of setting the first exposure time and the second exposure time includes setting a third time range based on the resolution of the stop zone, and , a fourth time range may be set by applying a preset available range to the first exposure time, and the second exposure time may be set based on the set third and fourth time ranges.
  • the operation of acquiring the first image and the second image includes using an image corresponding to the first exposure time from the image sensor (210; 410). Acquire a plurality of first image frames, obtain the first image by combining the plurality of obtained first image frames, and obtain a single first image corresponding to the second exposure time from the image sensor 210 (410). 2 image frames can be obtained as the second image.
  • the operation of generating the motion map is based on a portion of a plurality of image frames obtained from the image sensor (210; 410),
  • the operation of updating a motion map in real time and generating the composite image includes combining the first image for the motion zone and the second image for the still zone based on the updated motion map. Images can be created.
  • An electronic device (101; 200; 400) includes an image sensor (210; 410) and at least one processor (120; 240; 420) operatively connected to the image sensor (210; 410). ) may include.
  • the at least one processor (120; 240; 420) may be set to set the exposure time of the image frame based on the output image obtained from the image sensor (210; 410).
  • the at least one processor 120; 240; 420 may be set to set the readout cycle of the image frame to correspond to the set exposure time.
  • the at least one processor 120; 240; 420 may be set to obtain an image frame according to the set exposure time from the image sensor 210; 410 based on the set readout cycle.
  • the at least one processor 120; 240; 420 performs at least an operation of setting a readout period of an image frame to correspond to the set exposure time.
  • the lead-out period may be set to be the reciprocal of the exposure time of the image frame so that the lead-out operation of the previous image frame and the reset operation of the subsequent image frame among the plurality of consecutive image frames correspond.
  • the electronic device 101; 200; 400 further includes a signal line connecting the image sensor 210; 410 and the at least one processor 120; 240; 420, and the at least one The processor 120; 240; 420 may be set to transmit a control signal for an image frame reset operation or an image frame read-out operation to the image sensor 210; 410 through the signal line.
  • the at least one processor 120; 240; 420 may, as at least part of an operation of setting an exposure time of the image frame, use the image sensor 210; Based on the output image obtained from 410), a motion map is generated that identifies at least a partial area of the output image as one of a still zone and a motion zone, and based on the generated motion map, a motion map corresponding to the motion zone is generated. It can be set to set a first exposure time and a second exposure time corresponding to the stop zone.
  • a non-transitory computer-readable storage medium storing one or more programs according to an embodiment of the present disclosure is based on execution of an application and based on at least a portion of a plurality of image frames obtained from the image sensor 210 (410). , and may include generating a motion map that identifies at least some areas of the plurality of image frames as a still area or a motion area.
  • the storage medium may include an operation of setting a first exposure time corresponding to the motion zone and a second exposure time corresponding to the still zone based on the generated motion map.
  • the storage medium may include an operation of acquiring a first image corresponding to the first exposure time and a second image corresponding to the second exposure time from the image sensor 210 (410).
  • the storage medium may include an operation of generating a composite image by combining the obtained first image and the second image based on the motion map.

Landscapes

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Abstract

일 실시예에 따른 전자 장치는 이미지 센서 및 상기 이미지 센서와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 이미지 센서로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 정지 구역 또는 모션 구역으로 식별하는 모션맵을 생성하고, 상기 생성한 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대응하는 제1 노출 시간 및 상기 정지 구역에 대응하는 제2 노출 시간을 설정하고, 상기 이미지 센서로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 및 상기 제2 노출 시간에 대응하는 제2 이미지를 획득하고, 상기 모션맵에 기반하여, 상기 획득한 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하도록 설정될 수 있다. 그 밖에 다양한 실시예가 가능하다.

Description

이미지를 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법
본 개시는, 노출 시간을 조절한 장노출 이미지를 제공하는 전자 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 또는 스마트 폰과 같이 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치의 인기가 증가하였다. 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치는 촬영과 관련된 다양한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 카메라 모듈로부터 획득한 프리뷰 영상을 디스플레이에 출력할 수 있고, 셔터가 동작하면서 카메라 모듈로부터 촬영 영상을 획득할 수 있다. 또한, 전자 장치는 자동 초점 조정, 자동 노출 설정, 줌 인, 줌 아웃, 연속 촬영, 타이머 촬영, 플래시 온/오프, 또는 필터링과 같은 기능을 제공할 수도 있다.
카메라 모듈은 적절한 노출의 이미지 촬영을 위해서, 셔텨를 통한 노출 시간을 조절함으로써 광량을 적절하게 조절할 수 있고, 이에 따라 장노출 효과를 구현할 수 있다. 또한, 여러 장의 이미지를 각 픽셀 별로 평균을 내어 합성하여 장노출 효과를 구현할 수 있고, 이에 따라 여러 장의 이미지에 포함된 피사체의 움직임을 한 장의 이미지에 기록할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서, 및 상기 이미지 센서와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 이미지 센서로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 정지 구역 및 모션 구역 중 하나로 식별하는 모션맵을 생성하도록 설정될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 생성한 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대응하는 제1 노출 시간 및 상기 정지 구역에 대응하는 제2 노출 시간을 설정하도록 설정될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 이미지 센서로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 및 상기 제2 노출 시간에 대응하는 제2 이미지를 획득하도록 설정될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 모션맵에 기반하여, 상기 획득한 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 이미지 센서로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 정지 구역 및 모션 구역 중 하나로 식별하는 모션맵을 생성하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 동작 방법은, 상기 생성한 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대응하는 제1 노출 시간 및 상기 정지 구역에 대응하는 제2 노출 시간을 설정하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 동작 방법은, 상기 이미지 센서로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 및 상기 제2 노출 시간에 대응하는 제2 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 동작 방법은, 상기 모션맵에 기반하여, 상기 획득한 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서 및 상기 이미지 센서와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 이미지 센서로부터 획득한 출력 이미지에 기반하여, 이미지 프레임의 노출 시간을 설정하도록 설정될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 설정한 노출 시간에 대응하도록 이미지 프레임의 리드아웃 주기를 설정하도록 설정될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 이미지 센서로부터 상기 설정한 노출 시간에 따른 이미지 프레임을 상기 설정한 리드아웃 주기에 기반하여 획득하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 하나 이상의 프로그램을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 어플리케이션의 실행에 기반하여, 이미지 센서로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 정지 구역 및 모션 구역 중 하나로 식별하는 모션맵을 생성하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 저장 매체는, 상기 생성한 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대응하는 제1 노출 시간 및 상기 정지 구역에 대응하는 제2 노출 시간을 설정하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 저장 매체는, 상기 이미지 센서로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 및 상기 제2 노출 시간에 대응하는 제2 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 저장 매체는, 상기 모션맵에 기반하여, 상기 획득한 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
도 1은, 본 개시의 일 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 2b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에 관한 흐름도이다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 센서에서의 노출 시간 및 리드아웃 주기에 따른 이미지 프레임을 획득하는 타임라인이다.
도 4는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 5는, 본 개시의 일 실시예에 따른 Host mode에 따른 이미지 센서의 동작 신호를 도시한 것이다.
도 6은, 본 개시의 일 실시예에 따른 Proxy mode에 따른 이미지 센서의 동작 신호를 도시한 것이다.
도 7a는, 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 제1 노출 시간 또는 제2 노출 시간의 설정을 위한 중첩된 시간 범위를 도시한 것이다.
도 7b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 제1 노출 시간 또는 제2 노출 시간의 설정을 위한 중첩되지 않은 시간 범위를 도시한 것이다.
도 8은, 본 개시의 일 실시예에 따른 light core estimator의 블록도를 도시한 것이다.
도 9는, 본 개시의 일 실시예에 따른 각각의 노출 시간에 따른 빛 번짐 정도를 표시하는 개략도이다.
도 10은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 모션맵을 생성하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 11은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 이미지 프레임에 따른 모션맵의 예시이다.
도 12는, 본 개시의 일 실시예에 따른 image de-blocker의 블록도이다.
도 13은, 본 개시의 제1 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에 관한 흐름도이다.
도 14는, 본 개시의 제2 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에 관한 흐름도이다.
도 15는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 장노출 촬영에 대한 실시간 동작에 관한 신호 흐름도이다.
도 16은, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 장노출 촬영에 대한 비실시간 동작에 관한 신호 흐름도이다.
도 17a는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 장노출 촬영에 대한 실시간 동작에 따른 결과물이다.
도 17b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 장노출 촬영에 대한 실시간 동작 및 비실시간 동작에 따른 결과물이다.
도 1은, 본 개시의 일 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
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) 중 적어도 하나와 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 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 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: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 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)를 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 저장하고, 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) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 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: 디스플레이 모듈(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 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(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 모듈(150)은, 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 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 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 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(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)가 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)는, 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(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 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(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(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 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 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 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 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))을 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. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 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 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 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, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2a는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(200)의 블록도이다.
도 2a를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(200)는 이미지 센서(210), 렌즈(220), 센서 인터페이스(230) 및/또는 프로세서(240, 예: 도 1의 프로세서(120))를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 이미지 센서(210)는 피사체를 촬영하고, 이에 따른 이미지를 획득할 수 있는 카메라(예: 도 1의 카메라 모듈(180))일 수 있다. 이미지 센서(210)는 피사체로부터 렌즈(220)를 통하여 입사되는 광을 수신하여, 이미지를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 프로세서(240)는, 센서 인터페이스(230)를 통하여 이미지 센서(210)로부터 획득한 이미지 프레임을 수신할 수 있다. 일 실시예로 프로세서(240)는 각각의 노출 시간에 대응하는 적어도 하나 이상의 이미지 프레임을 이미지 센서(210)로부터 획득하고, 적어도 하나 이상의 이미지 프레임에 기반하여 이미지를 획득할 수 있다.
일 실시예로, 프로세서(240)에는 이미지 센서(210)의 동작 및 이미지 센서(210)로부터 획득한 이미지 프레임의 처리를 수행하는 이미지 시그널 프로세서(241, ISP: image signal processor)가 포함될 수 있다. 일 실시예로, 프로세서(240)에는, 실행되는 적어도 하나의 명령어를 포함하는 소프트웨어 모듈(예: sensor proxy mode control(242), exposure/fps(frames per second) calculator(243), light core estimator(244), motion map generator(245), image blender(246), region matching blender(247), 및/또는 image deblocker(248))이 포함될 수 있고, 이러한 동작은 프로세서(240)의 동작으로 이해될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 도 2a에 도시된 모듈의 구성으로 제한되지 않으며, 적어도 하나의 모듈이 병합되거나, 삭제되거나 또는 새로운 모듈이 더 추가될 수 있다.
일 실시예로, sensor proxy mode control(242)은 후술하는 것과 같이, 이미지 센서(210)의 동작 타이밍을 제어할 수 있다.
일 실시예로, exposure/fps calculator(243)는, 이미지 센서(210)로부터 획득한 출력 이미지에 기반하여, 이미지 프레임의 노출 시간을 설정할 수 있다. 이미지 센서(210)를 포함하는 카메라 모듈의 fps를 결정하고, 이미지 센서(210)의 출력 이미지에 기반하여 노출 시간을 결정할 수 있다.
일 실시예로, exposure/fps calculator(243)는 이미지 센서(210)에 입력되는 이미지의 광량에 기반하여, 개별 이미지 프레임의 노출 시간을 설정할 수 있다.예를 들어, exposure/fps calculator(243)는 이미지 센서(210)에서 출력되는 이미지를 기반으로 노출 시간 계산시, 이미지 전체의 평균 노출을 계산하거나, 또는 노출 차이가 심한 일부 영역에 가중치를 적용할 수도 있다.
또한, exposure/fps calculator(243)는 설정한 노출 시간에 대응하도록 이미지 프레임의 리드아웃 주기를 설정할 수 있다. Exposure/fps calculator(243)는 연속하는 복수 개의 이미지 프레임 중 이전 이미지 프레임의 리드 아웃 동작과 이후 이미지 프레임의 리셋 동작이 대응되도록, 리드아웃 주기를 이미지 프레임의 노출 시간의 역수로 설정할 수 있다. 예시로 도 6과 함께 후술하는 것과 같이, 노출 시간을 1/40 [sec]로 설정한 경우, 리드아웃 주기를 1/40 [sec] 및/또는 fps를 40 [frame]으로 설정할 수 있다.
일 실시예로, light core estimator(244)은 후술하는 것과 같이, 이미지 프레임에 포함된 광원의 노출 시간에 따른 빛 번짐 정도를 예측할 수 있다.
일 실시예로, motion map generator(245)은 복수 개의 이미지 프레임 중 적어도 일부에 기반하여, 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 정지 구역 또는 모션 구역으로 식별하는 모션맵을 생성할 수 있다. 일 실시예로, 모션맵에는 일부 영역이 정지 구역으로 표시되거나, 또는 일부 영역이 모션 구역으로 표시될 수 있다.
일 실시예로, image blender(246)는 복수 개의 이미지 프레임을 합성할 수 있다. Image blender(246)는 exposure/fps calculator(243)에서 출력한 노출 시간에 대응하는 복수 개의 이미지 프레임을 획득하고, 획득한 복수 개의 이미지 프레임을 실시간으로 합성하여 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시예로, image blender(246)는 제1 노출 시간에 대응하는 복수 개의 제1 이미지 프레임을 합성하여, 제1 이미지를 획득할 수 있다. 이에 대비하여, 제2 이미지는 제2 노출 시간에 대응하는 단수 개의 제2 이미지 프레임일 수 있고, 복수 개의 제1 이미지 프레임을 획득하기 이전 또는 이후에, 이미지 센서(210)로부터 획득될 수 있다.
일 실시예로, region matching blender(247)는 motion map generator(245)에서 최종으로 획득한 final motion map에 기반하여, 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 및 제2 노출 시간에 대응하는 제2 이미지를 합성할 수 있다. 일 실시예로, region matching blender(247)는 final motion map에서 모션 구역에 대응하는 제1 이미지와, 정지 구역에 대응하는 제2 이미지를 합성한 합성 이미지를 생성할 수 있다.
일 실시예로, image deblocker(248)는 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성한 합성 이미지에 대한 후처리를 수행하여, 최종 이미지를 생성할 수 있다.
일 실시예로, 이미지 시그널 프로세서(240)는 이미지 프레임의 전체 픽셀의 평균 밝기를 기준으로 이미지 센서(210)에서 획득하는 이미지 프레임의 노출 시간을 설정할 수 있다. 여기서, 광원과 주변 배경 사이의 밝기 차이가 크게 되면, 설정한 노출 시간에 따른 이미지 프레임은 광원과 주변 배경을 적절하게 표현하지 못할 수 있다. 특히, 광원 및 그 주위 픽셀들에는 광포화가 발생할 확률이 높아지고 이렇게 촬영된 이미지를 합성하는 경우, 광원에 대응하는 픽셀들은 포화로 인하여 색 정보를 잃어버릴 수 있다. 이렇게 광포화가 발생된 개별 이미지 프레임들을 합성하게 되면, 최종 합성된 이미지 역시 광원이 포화되어 정확한 색상이 표현되지 않을 수 있다. 이미지 프레임에 포함된 광원과 주변 사물의 휘도 차이가 큰 경우, 다른 방법으로 노출 시간을 설정하는 경우도 있다.
반면, 이미지 프레임의 전체 픽셀의 평균 밝기를 기준으로 설정된 노출 시간으로 촬영하면, 광원에서 멀리 있는 주변 사물들(주로, 정지 영역의 사물)은 어둡게 촬영될 수 있다. 최종 촬영 결과물은 복수의 이미지 프레임들의 평균이므로, 광궤적을 제외한 부분은 여전히 어두운 상태로 유지될 수 있다. 광원 이외의 어두운 영역을 표현하기 위하여 센서의 노출 시간을 강제로 증가시키면, 광원에 대한 광포화가 발생할 수 있다.
또한, 여러 장의 이미지 또는 동영상을 촬영하는 경우, 사용자의 손떨림에 의한 의도치 않은 이미지 흐려짐이 발생할 수 있다. 이러한 손떨림으로 인한 이미지 흐려짐을 방지하기 위하여 OIS(Optical Image Stabilize)나 DIS(Digital Image Stabilizer)가 사용될 수 있다. 그러나, OIS는 출력 이미지에 손상을 가하지 않고 흔들림을 보정해 줄 수 있으나, 보정 범위에 한계가 있고, DIS를 상대적으로 넓은 범위를 보정할 수 있으나 보정 범위와 비례하여 처리 후 화각이 축소될 수 있다. 이러한 흔들림 방지 보정을 이용하더라도, 장시간 촬영 시 각 방식의 한계로 인하여 흔들림이 출력 이미지에 잔존할 수 있다. 움직임이 있는 모션 구역의 경우, 사용자의 손떨림이 최종 이미지의 품질에 큰 영향을 끼치지는 않는다. 반면, 정지 구역의 경우, 다수의 이미지를 합성하게 되면 서로 다른 포지션에 존재하는 피사체의 합성으로 인하여 해상력 저하가 발생하게 되며, 이는 사진의 품질에 영향을 끼칠 수 있다.
도 2b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법에 관한 흐름도이다.
도 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200))는, 동작 260에서, 이미지 센서(예: 도 2a의 이미지 센서(210))로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 적어도 일부에 기반하여, 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 정지 구역 또는 모션 구역으로 식별하는 모션맵을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(200)는, 동작 270에서, 생성한 모션맵에 기반하여, 모션 구역에 대응하는 제1 노출 시간 및 정지 구역에 대응하는 제2 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 280에서, 이미지 센서(210)로부터 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 및 제2 노출 시간에 대응하는 제2 이미지를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 290에서, 모션맵에 기반하여, 획득한 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성할 수 있다.
도 3은, 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 센서(210)에서의 노출 시간 및 리드아웃 주기에 따른 이미지 프레임을 획득하는 타임라인이다.
도 3을 더 참조하면, 일 실시예에 따른 이미지 센서(210)는 프로세서(240)에서 설정한 노출 시간 및 리드아웃 주기에 기반하여, 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(210)는 설정된 노출 시간 동안 광에 노출되도록 셔터의 개폐를 제어하고, 미리 설정된 리드아웃 주기에 따라 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시한 것과 같이, 조도가 상대적으로 높은 상황(예: 저녁 무렵)에서 광궤적 촬영시, 노출 시간(예: 셔터 스피드)은 1/120 [sec]로 설정되고, 이미지 센서의 fps(frame per second)는 30 [frame]이고 리드아웃 주기는 1/30 [sec]으로 미리 설정될 수 있다. 이러한 경우, 각각의 이미지 프레임 사이에 3/120 [sec]의 시간 간격이 발생할 수 있고, 이에 따라 고속으로 이동하는 물체의 경우 이미지 프레임 사이에 긴 시간 간극(time gap)이 발생되어 부드러운 궤적 표현이 어려울 수 있다.
따라서, 본 개시의 일 실시예는, 광궤적의 선명하고 정확한 색상 표현을 위하여, 움직임이 있는 모션 구역의 광원에 광포화가 발생되지 않고, 정지 구역의 피사체가 적절히 표현될 수 있는 노출 시간을 이미지 센서(210)에 반영할 수 있다. 본 개시의 일 실시예는, 노출 시간 동안 발생한 사용자 손떨림이 이미지 프레임의 합성을 통하여 증폭됨을 방지하고, 이미지 프레임 사이에 발생하는 시간 간극을 최소화하여 최종 이미지에 자연스런 광궤적을 표현할 수 있다.
도 4는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(400)의 블록도이다. 도 5는, 본 개시의 일 실시예에 따른 Host mode에 따른 이미지 센서(410)의 동작 신호를 도시한 것이다. 도 6은, 본 개시의 일 실시예에 따른 Proxy mode에 따른 이미지 센서(410)의 동작 신호를 도시한 것이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(400)는 이미지 센서(410) 및/또는 프로세서(420, 예: 도 1의 프로세서(120) 또는 도 2a의 프로세서(240))를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 이미지 센서(410)는 프로세서로부터 다양한 동작 모드를 입력 받고, 이에 따라 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시예로, 이미지 센서(410)는 획득되는 출력 이미지 또는 동작 모드에 기반하여, 이미지 프레임의 노출 시간 및 이미지 프레임의 리드아웃 주기를 조절할 수 있다.
일 실시예로, 프로세서(420)는 예시로 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 프로세서(420)는 도 5에 도시한 것과 같이, Host mode로 이미지 센서(410)를 동작시킬 수 있다. 이미지 센서(410)는 Host mode에서 프로세서(420)로부터 입력 받은 동작 모드에 기반하여, 동작 타이밍을 내부에서 결정할 수 있다. 일 실시예로, 이미지 센서(410)는 Host mode에서, 프로세서(420)로부터 노출 시간 및 리드아웃 주기(예: fps)를 입력 받아, 연산을 통하여 픽셀 리셋(rest) 및 픽셀 리드아웃(readout) 타이밍을 내부에서 결정할 수 있다.
Host Mode에서는, 이미지 센서(410)의 동작 모드를 설정하기 위한 신호들은 아주 정밀한 실시간 동작이 필요 없으므로, 일반적으로 하드웨어로 분석한 출력 이미지의 노출 시간을 기반으로, 이미지 센서(410)로 소프트웨어의 동작 모드를 전달할 수 있다. 따라서, Host Mode에서 프로세서(420)의 제어 방식은 이미지 센서(410)의 동작 타이밍에 직접적으로 영향을 끼치지 않는 비실시간 제어(non-real time control) 방식이었다.
Host mode에 따르면, 노출 시간 및 리드아웃 주기(예: fps)를 실시간으로 자유롭게 바꾸기 어려울 수 있고, 이미지 센서(410)마다 외부의 입력에 따른 센서 내부의 적용 및 이미지 프레임의 출력 방식이 상이하므로, 실제로 동작 모드가 변경되는 시점을 알기 어려울 수 있다.
또한, 예시 상황과 같이, fps가 30 [frame]이고, 노출 시간이 1/40 [sec]인 경우, 개별 frame의 시간과 노출 시간 사이에 시간 간극(time gap)이 발생되어 부드러운 궤적 표현이 어려울 수 있다.
일 실시예로, 이미지 센서(410)는 도 5에 도시한 것과 같이, Proxy mode로 동작할 수 있다. Proxy mode에서 이미지 센서(410)는 픽셀 리셋(rest) 및 픽셀 리드아웃(readout) 타이밍을 프로세서(420)로부터 수신하고, 이에 따라 픽셀 리셋(rest) 및 픽셀 리드아웃(readout) 동작을 수행할 수 있다.
따라서, 이미지 센서(410)는 프로세서(420)로부터 노출 시간 및/또는 리드아웃 주기를 수신할 필요 없이, 프로세서(420, 예: sensor proxy mode control(423))로부터 수신한 트리거 신호에 따라 픽셀 리셋(rest) 및 픽셀 리드아웃(readout) 동작을 수동적으로 수행할 수 있다. 픽셀 리셋(rest) 및 픽셀 리드아웃(readout) 트리거 신호를 제외한 이미지 센서(410) 내부의 ADC, Sensor ISP, Interface, 클럭의 세팅을 위한 나머지 정보는 외부로부터 입력 받을 수 있다.
일 실시예로, 프로세서(420)에는 이미지 센서(410)의 셀 리셋(rest) 및 픽셀 리드아웃(readout)을 제어하는 하드웨어적인 구성으로, sensor proxy mode control(423) 이 포함될 수 있다. Sensor proxy mode control(423)는 셀 리셋(rest) 및 픽셀 리드아웃(readout)을 제어하도록 이미지 센서(410)로 출력하는 트리거(trigger) 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치(400)는 이미지 센서(410)와 적어도 하나의 프로세서(420)를 연결하는 신호 라인을 포함하고, sensor proxy mode control(423)는 하드웨어 신호 라인을 통하여 픽셀 리셋(rest) 및 픽셀 리드아웃(readout)에 대한 트리거 신호를 이미지 센서(410)로 출력할 수 있다. 일반적으로, 소프트웨어 신호의 경우, CPU(421)의 부하에 따라 이미지 프레임 별 제어 신호에 시간 오차가 존재할 수 밖에 없으므로, 제어 신호의 변동성이 감소되도록 실시간 제어를 수행하기 위하여, 하드웨어 신호 라인이 구비될 수 있다. 또한, 이러한 제어 신호는, 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))에 전달하는 이미지의 Low Latency Live View를 보장하기 위해서, Display Sync 신호와 동기가 되어야 할 수 있다. 따라서, sensor proxy mode control(423)는 디스플레이를 제어하는 display control(424)로부터 Display Sync 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치(400)와 이미지 센서(410)는 무선으로 연결될 수도 있다.
일 실시예로, sensor proxy mode control(423)는, 프로세서(예: 도 2a의 exposure/fps calculator)에서 설정한 노출 시간 및/또는 리드아웃 주기에 기반하여, 픽셀 리셋(rest) 및 픽셀 리드아웃(readout)에 대한 트리거 신호를 이미지 센서(410)로 출력할 수 있다.
일 실시예로, 이미지 센서(410)는 수신한 트리거 신호에 기반하여, 픽셀 리셋(rest) 및 픽셀 리드아웃(readout) 동작을 수행하고, 이에 따라 설정한 노출 시간에 따른 이미지 프레임을 ISP(422, image signal processor)로 전송할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전자 장치(400) 및 그의 동작 방법에 따르면, 피사체의 움직임이 빠른 경우에도 픽셀 리셋과 픽셀 리드아웃 사이의 시간 간격을 최소화함으로써 광궤적의 단절을 방지하고, 자연스러운 이미지를 획득할 수 있다.
도 7a는, 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 제1 노출 시간 또는 제2 노출 시간의 설정을 위한 중첩된 시간 범위를 도시한 것이다. 도 7b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 센서의 제1 노출 시간 또는 제2 노출 시간의 설정을 위한 중첩되지 않은 시간 범위를 도시한 것이다.
일 실시예로 전자 장치(예: 도 2a의 exposure/fps calculator(243))는, 이미지 센서의 출력 이미지뿐만 아니라 모션맵과 후술하는 광원의 빛 번짐 정도(예: light core estimator의 결과물)도 입력으로 수신할 수 있다. 전자 장치는 모션 구역에 포함된 피사체의 궤적 이미지를 획득하기 위한 제1 노출 시간 및 정지 구역에 대한 정지 이미지를 획득하기 위한 제2 노출 시간을 계산할 수 있다. 전자 장치는 실시간으로 업데이트되는 모션맵에 기반하여, 모션 구역에 대응하도록 제1 노출 시간을 실시간으로 설정하고, 최종 이미지 프레임(N th frame) 직전의 이미지 프레임(N-1 th frame)의 획득시 모션맵에 기반하여, 정지 구역에 대응하도록 제2 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는, 모션 구역에서 노출에 의한 과포화의 발생 여부 또는 모션 구역의 해상력을 기반으로, 제1 노출 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는, 모션 구역의 해상력이 미리 설정된 기준 이상인 범위이면서, 과포화가 발생하지 않을 범위로 제1 노출 시간을 설정할 수 있다. 해상력은 광학기기들이 구분해 낼 수 있는 두 점 사이의 거리일 수 있고, 일 실시예로 전자 장치는 주파수 해석에 따른 이미지의 해석 결과를 미리 설정된 적정 수준이 되도록 제1 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는 모션 구역에 포함된 광원의 빛 번짐을 기반으로, 제1 노출 시간을 설정할 수 있다. 전자 장치는, 이미지 프레임에 포함된 광원의 노출 시간에 따른 빛 번짐 정도(예: 후술하는 light core estimator의 결과물)에 기반하여, 광원의 형태가 뚜렷하게 보이는 노출 시간과 이미지 프레임의 합성에 적절한 빛 번짐 정도의 노출 시간 범위를 설정하고, 여기에 미리 지정한 범위 한계를 조합하여 제1 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는, 모션 구역에서 노출에 의한 과포화의 발생 여부 또는 모션 구역의 해상력을 기반으로 설정한 제1 시간 범위, 및 모션 구역에 포함된 광원의 빛 번짐을 기반으로 설정한 제2 시간 범위에 기반하여, 제1 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는, 도 7a에 도시한 것과 같이, 제1 시간 범위와 제2 시간 범위가 중첩되는 경우, 중첩 영역(exposure boundary 1 - exposure boundary 4) 이내에서 제1 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는, 도 7b에 도시한 것과 같이, 제1 시간 범위와 제2 시간 범위가 중첩되지 않는 경우, 저녁 시간이면서 강한 자동차 불빛이 존재하는 환경 야간 도로 상황 촬영시에는 광궤적의 표현이 우선이므로, 제2 시간 범위 이내에서 제1 시간 범위에 가장 근접한 수치(exposure boundary 4)로 제1 노출 시간을 설정할 수 있다. 일 실시예로 전자 장치는, 야간 시골 도로와 같이 적은 개수의 광원만이 존재하는 경우에는 피사체가 제대로 표현되기 위하여, 제1 시간 범위 이내에서 제2 시간 범위에 가장 근접한 수치(exposure boundary 1)로 제1 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는, 노출 시간과 미리 설정된 fps 를 비교하여, 노출 시간이 축소됨에 따라 광궤적의 끊김(예: 타임 갭)이 발생할 것으로 판단되면, fps를 조절할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는 Ploxy mode에서 픽셀 리셋 및 픽셀 리드아웃 타이밍의 조절에 의해 fps가 자동으로 조절될 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는, 정지 구역의 해상력을 기반으로 제2 노출 시간을 설정할 수 있다. 전자 장치는, 정지 구역의 해상력이 미리 설정된 기준 이상인 범위에서 제2 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는, 제1 노출 시간에 미리 설정된 가용 범위를 적용하여 제2 노출 시간을 설정할 수 있다. 전자 장치는, 모션 구역에 대한 제1 노출 시간의 평균에 미리 설정된 가용 범위를 조합하여, 제2 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는, 정지 구역의 해상력을 기반으로 제3 시간 범위를 설정하고, 모션 구역에 대한 제1 노출 시간에 미리 설정된 가용 범위를 적용한 제4 시간 범위를 설정하며, 설정한 제3 시간 범위 및 제4 시간 범위에 기반하여 제2 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는, 도 7a에 도시한 것과 같이, 정지 구역의 해상력을 기반으로 설정한 제3 시간 범위와, 모션 구역에 대한 제1 노출 시간의 평균에 미리 설정된 가용 범위를 조합하여 설정한 제4 시간 범위가 중첩되는 경우, 중첩 영역(exposure boundary 1 - exposure boundary 4)에서 제2 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는, 도 7b에 도시한 것과 같이, 제3 시간 범위와 제4 시간 범위가 중첩되지 않는 경우, 저녁 시간이면서 강한 자동차 불빛이 존재하는 환경 야간 도로 상황 촬영시에는 정지 구역의 해상력이 중요하므로, 제3 시간 범위 이내에서 제4 시간 범위에 가장 근접한 수치(exposure boundary 1)로 제2 노출 시간을 설정할 수 있다. 일 실시예로 전자 장치는, 야간 시골 도로와 같이 적은 개수의 광원만이 존재하는 경우에는 모션 구역과의 부조화를 저감하기 위하여, 제4 시간 범위 이내에서 제3 시간 범위에 가장 근접한 수치(exposure boundary 4)로 제2 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예로 전자 장치는, 사용자가 on-demand에 의한 모션 구역 또는 정지 구역의 노출 시간과 관련한 입력을 수신한 경우, 사용자의 on-demand 입력을 우선하여 제1 노출 시간 또는 제2 노출 시간을 설정할 수 있다.
도 8은, 본 개시의 일 실시예에 따른 light core estimator(800)의 블록도를 도시한 것이다. 도 9는, 본 개시의 일 실시예에 따른 각각의 노출 시간에 따른 빛 번짐 정도를 표시하는 개략도이다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 light core estimator(예: 도 2a의 light core estimator(244))는, 이미지 프레임의 노출 시간에 따른 빛 번짐 정도를 예측할 수 있다.
광궤적의 촬영하는 경우, 이미지 센서에서 획득하는 이미지 프레임의 노출 시간은 빛 번짐의 형태에 영향을 끼칠 수 있다. 광궤적 촬영시 상대적으로 짧은 시간의 노출은 빛 번짐이 거의 없어 광원의 형태가 선명하게 표현되고 광원의 색상을 유지할 수 있으나, 이미지 프레임의 합성시 최종 광궤적이 너무 또렷하게 표현이 되어 자연스러움이 저감될 수 있다. 반면, 상대적으로 긴 시간의 노출은 광궤적은 부드럽게 합성되나, 광원에 대한 광포화가 발생되어 색상이 사라지거나 여러 개의 광궤적이 뭉쳐서 서로 구분이 어렵게 표현될 수 있다. 따라서, 이미지 센서에서 획득되는 이미지 프레임에서 광원들의 크기 및 해당 광원들을 자연스럽게 표현 가능한 노출 시간을 계산하는 것이 중요할 수 있다.
일 실시예로, light core estimator(800)는 exposure time model, light Model, motion map 및/또는 resized image를 입력 받아, 3개 이상의 노출 시간을 출력할 수 있다. 일 실시예에 따른 light core estimator(800)는 motion map에 기반한 이미지 프레임의 모션 구역을 입력 받아, 광원들의 크기 및 각각의 광원들에 대한 적정한 노출 시간을 계산할 수 있다.
예를 들어, exposure time model은 이미지 센서에 포함된 픽셀에서 노출 시간에 따라 어떤 광량을 출력하는지를 계산할 수 있는 모델이며, 이미지 센서에 미리 설정된 모델일 수 있다. 또한, light model은 광원의 이미지 패턴과 입력 이미지의 밝기 조절 시 변경되는 광원의 빛 번짐을 계산할 수 있는 모델이고, 이는 이미지 센서로부터 획득되는 이미지 프레임에 기반하여 설정되는 모델일 수 있다.
일 실시예로, light core estimator(800)는 일반적인 광원의 위치 및 크기의 예측 이외에 노출 시간에 따른 빛 번짐을 예측할 수 있다. 예를 들어, light core estimator(800)는 이미지 프레임의 모션 구역에 대한 장노출 합성에 적절한 빛 번짐이 발생되는 노출 시간을 예측할 수 있다. 만약, 이미지 프레임에 복수 개의 광원이 존재하는 경우, light core estimator(800)는 광원의 밝기 및 크기 기준으로 미리 지정된 조건에 부합하는 광원에 대해서만 위치(좌표) 및 크기를 출력할 수 있고, 이에 따라 연산 부하를 줄일 수 있다.
일 실시예로, light core estimator(800)는 도 7 내지 도 8에 도시한 것과 같이, 최소 3개 이상의 노출 시간(exposure time 1, 2, 3)를 출력하고, 광원들이 평균적으로 번짐이 거의 없는 노출 시간(exposure time 1), 광원들의 빛 번짐의 평균값이 미리 지정한 최솟값에 해당하는 노출 시간(exposure time 2), 및 광원들의 빛 번짐의 평균 값이 미리 지정한 최댓값에 해당하는 노출 시간(exposure time 3)을 출력할 수 있다. 여기서, 빛 번짐의 정도는 광원으로부터 발생된 빛 번짐의 크기(반경의 크기)일 수 있고, light core estimator(800)에서 출력한 노출 시간(exposure time 1, 2, 3)들은 exposure/fps calculator(예: 도 2a의 exposure/fps calculator(243))의 노출 시간 계산에 이용될 수 있다.
도 10은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 모션맵을 생성하는 과정을 설명하는 도면이다. 도 11은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 이미지 프레임에 따른 모션맵의 예시이다.
도 10 내지 도 11을 더 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 2a의 ISP(241))는 이미지 센서로부터 출력되는 이미지 프레임을 입력 받을 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치(예: 도 2a의 motion map generator(245))는 이미지 센서로부터 출력되는 이미지 프레임에 포함된 피사체의 움직임이 존재하는 영역을 표시한 모션맵(motion map)을 생성할 수 있다. 일 실시예로 전자 장치는, 모션맵에 모션 구역 및/또는 정지 구역을 표시할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치는 이미지 센서로부터 최초로 획득한 두 개의 프레임(frame 0 및 frame 1)을 이용하여, 최초의 모션맵을 생성할 수 있다. 전자 장치는, 지속적으로 획득하는 이미지 프레임을 누적하면서 모션맵을 실시간으로 업데이트할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치는 이미지 센서로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 연속된 이미지 프레임에서 피사체(또는, 픽셀)가 미리 설정된 거리 이상 또는 특정 방향으로 이동하는 경우, 피사체에 대응하는 구역을 모션 구역으로 식별할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는 연속된 2 개의 이미지 프레임에서 방향성을 가지고 미리 설정된 거리 이상 이동한 피사체의 이동한 영역을 모션 구역으로 검출하고, 일정 개수의 이미지 프레임 이상으로 연속하여 특정 방향 또는 미리 설정된 거리 이상으로 피사체가 이동한 영역을 모션 구역으로 식별할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치는 피사체의 이동을 감지함에 의해 모션 구역으로 식별하였으나, 일정 시간 이상의 경과 또는 일정 개수 이상의 이미지 프레임에서 피사체의 움직임이 없는 영역을 모션 구역에서 제외하거나, 정지 구역으로 식별할 수 있다.
예시로 도 9에 도시한 것과 같이, 전자 장치는 frame 1에서 움직임이 발생한 A 영역을 모션맵에서 모션 구역으로 표시할 수 있으나, 이후에 움직임이 계속해서 발생하지 않으므로 frame 6에서 모션 구역에서 제외하고 정지 구역으로 표시할 수 있다. 또한, 전자 장치는 frame 2에서 움직임이 발생한 B 영역에 관하여 모션 구역에서 제외할지 판단할 수 있으나, frame 3 이후에 모션이 존재하므로 모션 구역으로 유지할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치는 이미지 센서로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 최근에 획득된 일부에 기반하여, 모션맵을 실시간으로 업데이트할 수 있다. 일 실시예로, 모션맵은 도 10에 도시한 것과 같이, 모션 구역을 흰색으로 표시하고, 정지 구역을 흑색으로 표시할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치는 모션맵 생성시, 모션 구역의 모션을 분석하여 사용자 손떨림이 미리 지정한 수준을 넘는지 아닌지를 판단할 수 있다. 전자 장치는 일정 크기 이상의 모션이 이미지 프레임 전체에서 발생할 경우, 사용자의 손떨림에 의한 모션으로 판단할 수 있다. 전자 장치는, 이러한 손떨림이 일정 시간 또는 일정 이미지 프레임 이상으로 지속되는 경우, 사용자에게 해당 메시지를 표시하고, 장노출 이미지 획득을 중단할 수 있다. 이는, 사용자의 손떨림이 과도한 경우 최종 이미지의 품질이 저하될 수 있기 때문일 수 있다. 연속된 이미지 프레임에서 발생한 사용자 손떨림은 이미지 합성시에 문제를 야기할 수 있다. 이러한 손떨림은 모션 구역에서는 큰 문제가 되지 않지만, 사용자가 선명할 것으로 기대하는 정지 구역에서 이미지 프레임의 합성에 의한 사용자의 손떨림 및 이에 따른 선명도 저하는 사용자가 원하지 않을 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치(예: 도 2a의 image blender(246))는 실시간으로 업데이트되는 모션맵에 기반하여, 이미지 센서로부터 입력되는 복수 개의 이미지 프레임을 합성할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는, 이미지 센서로부터 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 프레임을 복수 개로 획득하고, 획득한 복수 개의 제1 이미지 프레임을 실시간으로 합성하여 출력할 수 있다. 최종적으로, 전자 장치는 최종 모션맵 및 N-2 개의 이미지 프레임에 기반하여, 모션 구역에 대한 이미지를 획득하기 위한 제1 이미지를 생성할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치는, 복수 개의 이미지 프레임을 미리 저장한 조건에 따른 가중치(W, weighting factor)를 적용하여 합성할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는, 최종 이미지가 생성된 시점으로부터 인접한 시점에 획득된 이미지 프레임에 상대적으로 큰 가중치(W)를 적용하고, 시간 차이가 클수록 점차적으로 작은 가중치(W)를 적용할 수 있다. 따라서, 복수 개의 이미지 프레임가 합성된 최종 이미지에 적용되는 가중치(W)를 고려하면, 구간 L의 이미지 프레임들이 최종 이미지에서 의미있는 구간일 수 있다.
일 실시예로, 모션 구역 이내에 광원의 개수가 특정 범위 이내로 고정된 경우, 새로운 이미지 프레임에 대한 가중치가 0.65로 미리 설정된 경우에는 하기와 같은 방식으로 이미지 프레임을 합성할 수 있다.
Blended Image1 = Frame0 * 0.35 + Frame1 * 0.65
Blended Image2 = Blended Image1 * 0.35 + Frame2 * 0.65
Blended Image3 = Blended Image2 * 0.35 + Frame2 * 0.65
일 실시예로, 전자 장치는, 모션 구역 이내에 광원의 개수에 기반하여, 가중치(W)를 변경하여 적용할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 모션 구역 이내에 광원의 개수가 많은 경우, 기존 이미지 프레임과 새로운 이미지 프레임의 합성시 적용하는 가중치의 차이를 확대할 수 있다. 이는 많은 광원으로 인한 이미지의 단조로움과 색상 포화를 낮추기 위함일 수 있다. 반면, 전자 장치는 모션 구역 이내에 광원의 개수가 적은 경우, 기존 이미지 프레임과 새로운 이미지 프레임의 합성시 적용하는 가중치의 차이를 축소할 수 있다. 예를 들어, 모션 구역 이내에 광원이 1개인 경우, 기존 이미지 프레임과 새로운 이미지 프레임의 합성시 적용하는 가중치의 차이를 최소화할 수 있고, 이에 따라 광원의 광궤적을 잘 표현할 수 있다.
여기서, 모션맵 또한 가중치(W)의 영향에 기반하여 생성될 수 있다. 최종 이미지로부터 시간 차이가 큰 이미지 프레임에서만 움직임이 존재하는 경우, 이는 최종 이미지에서는 광궤적이 흐릿해져 의미없는 이미지가 되므로 더 나은 품질을 위하여, 전자 장치는 해당 영역에 대하여 정지 구역의 이미지로 합성할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치(예: 도 2a의 region matching blender(247))는 정지 구역의 선명도 향상을 위하여, 모션맵에 기반하여 모션 구역 및 정지 구역에 대한 각각의 소스에서 이미지를 취득하고, 이들을 합성할 수 있다. 전자 장치는 최종 모션맵에 기반하여, 모션 구역에 대한 제1 이미지 및 정지 구역에 대한 제2 이미지를 합성한 합성 이미지를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는 image blender(예: 도 2a의 image blender(246))에서 출력된 제1 이미지에서 모션 구역에 해당하는 부분을 획득하고, 정지 구역의 촬영을 위한 노출 시간으로 촬영한 이미지 프레임에 해당하는 제2 이미지에서 정지 구역에 해당하는 부분을 획득할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는 제1 이미지 및 제2 이미지로부터 생성한 모션맵(예: 최종 모션맵)에서 식별한 모션 구역 및 정지 구역보다 조금 더 크게 획득하고, 두 개의 레이어에 각각 저장하는 방식으로 합성 이미지를 합성할 수 있다.
도 12는, 본 개시의 일 실시예에 따른 image de-blocker(1200)의 블록도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 image de-blocker(1200, 예: 도 2a의 image de-blocker(248))는, region matching blender(예: 도 2a의 region matching blender(247))에서 출력되는 합성 이미지의 모션 구역과 정지 구역 사이의 경계에 대한 이질감을 제거할 수 있다. 여기서 경계에서의 이질감은 사용자의 지속적인 움직임 또는 모션맵의 오류에 의해 발생될 수 있다.
일 실시예에 따른 image de-blocker(1200)는, 합성 이미지의 모션 구역과 정지 구역 사이의 경계에 de-blocking 처리를 적용할 수 있다. Image de-blocker(1200)는 exporue time model, noise model, final motion map 및 region blended image를 입력 받고, 최종 이미지(final image)를 출력할 수 있다.
여기서, de-blocking 처리는 모션의 강도, 노출, 촬영 시간, 이미지의 노이즈 정도에 따라서 여러가지 알고리즘이 적용될 수 있다. 예를 들어, De-blocking 처리에는, 이미지 프레임 전체의 균질감을 유지하기 위하여, 정지 구역과 모션 구역 전체에 걸쳐 노이즈 수준(noise model)과 밝기 수준(exporue time model)을 유사하게 적용하는 기능이 포함될 수 있다. 또한, 정지 구역은 모션 구역에 대비하여 상대적으로 노이즈가 과도할 수 있으므로, 정지 구역의 노이즈 제거가 어려운 경우, 모션 구역에 일정 수준의 노이즈를 추가하는 방법을 이용할 수 있다. 전자 장치는 경계 처리 및 노이즈/밝기 처리가 끝난 이미지를 1장의 레이어로 합성하여, 최종 이미지(final image)를 생성할 수 있다.
도 13은, 본 개시의 제1 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법(1300)에 관한 흐름도다.
도 13을 참조하면, 본 개시의 제1 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 초반에 모션 구역을 위한 제1 이미지의 촬영 및 합성이 완료된 이후에, 정지 구역을 위한 제2 이미지를 촬영할 수 있다. 이와 같이, 정지 구역에 위한 제2 이미지를 나중에 촬영하는 경우, 장노출 촬영의 후반부에 해당하는 정지 구역의 이미지가 촬영될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1310에서, 이미지 센서로부터 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 전자 장치는 이미지 촬영시 순차적으로 복수 개의 이미지 프레임을 획득할 수 있고, 획득하는 이미지 프레임의 개수(N)는 미리 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 이후에 설정한 제1 노출 시간 또는 제2 노출 시간에 기반하여 이미지 프레임을 획득할 수 있고, 제1 노출 시간 또는 제2 노출 시간의 설정 이전(예: 최초)에는 이미지 센서로 입사되는 광량에 기반하거나 또는 미리 설정된 노출 시간 또는 fps로 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1330에서, 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부에 기반하여 모션맵을 생성할 수 있다. 전자 장치는 최초로 획득한 2개의 이미지 프레임(frame 0 및 frame 1)에 기반하여 모션맵을 최초로 생성하고, 이후에 순차적으로 획득되는 이미지 프레임에 기반하여 모션맵을 업데이트할 수 있다. 전자 장치는 획득되는 복수 개의 이미지 프레임 중 미리 설정된 개수 또는 그 이하의 이미지 프레임에 기반하여 모션맵을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1340에서, 획득한 이미지 프레임이 N-1 번째 프레임인지 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1341에서, 획득한 이미지 프레임이 N-1번째 프레임이 아닌 경우, 모션맵에 기반하여 모션 구역으로 확인되는 영역을 위한 제1 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1342에서, 획득한 이미지 프레임이 N-1번째 프레임인 경우, 모션맵에 기반하여 정지 구역으로 확인되는 영역을 위한 제2 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1350에서, 획득한 이미지 프레임이 N번째 프레임인지 확인할 수 있고, N번째 프레임이 아닌 경우에는 반복해서 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1360에서, 획득한 이미지 프레임이 N번째 프레임인 경우, 복수 개의 이미지 프레임에 기반하여 제1 이미지 및 제2 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 제1 노출 시간에 대응하는 N-2개의 이미지 프레임(frame 2, … ,frame N-1)을 합성하여 제1 이미지를 획득하고, 제2 노출 시간에 대응하는 이미지 프레임(frame N)을 제2 이미지로 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1370에서, 최종적으로 업데이트된 모션맵에 기반하여, 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성한 합성 이미지를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1380에서, 생성한 합성 이미지에 후처리를 적용하여 최종 이미지를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는 합성 이미지에 de-blocking 처리를 적용할 수 있다.
도 14는, 본 개시의 제2 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법(1400)에 관한 흐름도다.
도 14를 참조하면, 본 개시의 제2 실시예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 초반에 정지 구역을 위한 제2 이미지를 촬영하고, 이후에 모션 구역을 위한 제1 이미지를 촬영 및 합성할 수 있다. 이와 같이, 정지 구역에 위한 제2 이미지를 미리 촬영하는 경우, 장노출 촬영의 초반부에 해당하는 정지 구역의 이미지가 촬영될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1410에서, 이미지 센서로부터 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1430에서, 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부에 기반하여 모션맵을 생성할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는 최초로 획득한 2개의 이미지 프레임(frame 0 및 frame 1)에 기반하여, 모션맵을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1440에서, 획득한 이미지 프레임이 3번째 프레임(frame 2)인지 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1441에서, 획득한 이미지 프레임이 3번째 프레임이 아닌 경우, 모션맵에 기반하여 모션 구역으로 확인되는 영역을 위한 제1 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1442에서, 획득한 이미지 프레임이 3번째 프레임인 경우, 모션맵에 기반하여 정지 구역으로 확인되는 영역을 위한 제2 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1450에서, 획득한 이미지 프레임이 N번째 프레임인지 확인할 수 있고, N번째 프레임이 아닌 경우에는 반복해서 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1460에서, 획득한 이미지 프레임이 N번째 프레임인 경우, 복수 개의 이미지 프레임에 기반하여 제1 이미지 및 제2 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 제1 노출 시간에 대응하는 N-2개의 이미지 프레임(frame 3, frame 4, … , frame N)을 합성하여 제1 이미지를 획득하고, 제2 노출 시간에 대응하는 이미지 프레임(frame 2)을 제2 이미지로 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1470에서, 최종적으로 업데이트된 모션맵에 기반하여, 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성한 합성 이미지를 생성할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치는, 동작 1480에서, 생성한 합성 이미지에 후처리를 적용하여 최종 이미지를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 전자 장치는 합성 이미지에 de-blocking 처리를 적용할 수 있다.
도 15는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 장노출 촬영에 대한 실시간 동작에 관한 신호 흐름도이다. 도 16은, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 장노출 촬영에 대한 비실시간 동작에 관한 신호 흐름도이다.
도 15을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 프로세서(240)는 장노출 촬영에 관한 입력을 수신하거나, 장노출 촬영에 관한 조건을 판단할 수 있다. 프로세서(240)는, 미리 설정된 개수의 이미지 프레임을 순차적으로 획득하도록 이미지 센서(210)를 동작시키고, 이미지 센서(210)에서 출력되는 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시예로, 전자 장치가 실시간 동작의 수행 이후에, 실시간 동작에 의해 획득된 데이터에 기반하여 비실시간 동작을 수행할 수 있지만, 다른 실시예로 전자 장치의 실시간 동작에 의해 획득된 데이터를 전송 받은 별도의 장치가 비실시간 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 이미지 센서(210)는, 최소 2개 이상의 이미지 프레임(Frame0, Frame1)을 일반적인 노출 시간에 따라 촬영할 수 있고, Motion Map 생성 모듈(1520)은 이미지 센서에서 획득한 2개의 이미지 프레임에 포함된 피사체의 움직임을 기반으로 Motion Map 1을 생성할 수 있다. Light Core Estimator(1530)은 Motion Map 1에 따른 모션 구역에 위치한 광원의 코어 크기 및 합성에 필요한 적절한 빛 번짐에 따른 노출 시간을 추정하여 Motion Map 1과 함께 노출 시간 및 fps 제어 모듈(1540)에 전송할 수 있다. 노출 시간 및 fps 제어 모듈(1540)은 기존 방식으로 계산하는 전체 프레임에 대응하는 노출 시간, Motion Map 1 및 Light Core Estimator의 추천 노출 시간, 및 내부에서 계산한 정지 구역에 대응하는 노출 시간을 기반으로, 제1 노출 시간 및/또는 제1 fps를 계산하고, 이에 따라 이미지 센서(210)를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 노출 시간 및 fps 제어 모듈(1540)은, 이후에 지속해서 입력되는 frame 2에서 frame(N-1)까지는 동일하게 모션맵에 따른 모션 영역을 기반으로 노출 시간 및 fps를 제어할 수 있다. 여기서, 모션맵은 각각의 이미지 프레임 사이의 움직임을 실시간으로 누적하여 업데이트될 수 있다. Motion Map생성 모듈(1520)은 각각의 이미지 프레임에서 변경되는 모션 구역의 정확한 판별을 위하여, 각 모션 판단 단위 (예: 픽셀 혹은 특정 사이즈) 별로 움직임의 발생 빈도 및 시간에 따른 가중치를 적용할 수 있다.
일 실시예에 따른 image blending 모듈(1510)은 모션 구역에 대응하는 노출 시간에 따른 이미지 프레임이 입력되는 동안, 이미지 프레임을 합성할 수 있다. Image blending 모듈(1510)은 기존에 합성된 이미지에 새로운 이미지 프레임을 추가하여 누적하는 방식으로 계속해서 합성을 진행할 수 있다. Image blending 모듈(1510)은, 기존에 합성된 이미지와 새롭게 획득된 이미지 프레임 사이에 촬영 환경에 따른 가중치(weighting factor)를 적용하여 합성할 수 있다.
일 실시예에 따른 노출 시간 및 fps 제어 모듈(1540)은, 사용자의 촬영 중단 입력, 피사체의 움직임 감지에 의한 자동 중단, 또는 미리 설정된 개수의 이미지 프레임 획득에 의해, N-1 th frame에 도달하면, 노출 시간/fps 제어 모듈은 정지 구역의 피사체가 가장 뚜렷하게(선명도, 색상, 모션 구역과의 조화) 표현되도록 제2 노출 시간 및/또는 제2 fps를 설정하여 이미지 센서를 제어하고, 이에 따라 이미지 센서는 frame N을 획득하여 출력할 수 있다. 여기서, Motion Map 생성 모듈(1520)은 최종 Frame N까지 반영한 Motion Map N을 생성한 이후, 모션맵에서의 모션 구역과 정지 구역의 고주파 성분을 없애고, 각 영역 사이의 경계를 부드럽게 하는 Map Refinement를 수행함으로써 Final Motion Map을 생성할 수 있다. 이에 따라, 장노출 촬영의 실시간 동작이 완료될 수 있다.
일 실시예로, 프로세서(240)는 후술하는 비실시간 동작이 완료되기 이전에, 촬영 결과물을 신속하게 표시하기 위하여 image blending 모듈(1510)의 Blended Image N-1을 디스플레이에 표시할 수 있다.
도 16을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 프로세서(240)는 장노출 촬영의 비실시간 동작으로 진입할 수 있다. 프로세서(240)는, 장노출 촬영의 실시간 동작에 대한 결과물인 Blended image N-1, Frame N 및 Final Motion Map 을 기반으로 최종 이미지를 생성할 수 있다.
일 실시예로, Region Matching Blender(247)는, Final Motion Map을 기반으로, Blended Image N-1에서 모션 구역에 해당하는 영역 및 Frame N에서 정지 구역에 해당하는 영역을 획득할 수 있다. Region Matching Blender는 정지 구역 및 모션 구역의 자연스러운 합성을 위하여, 각각의 영역에 대한 노출, sharpen, color에 전처리를 적용할 수 있다.
일 실시예로, Image De-blocker(248)은 정지 구역과 모션 구역의 자연스러운 합성을 위하여 각 구역 사이의 경계 부분에 대한 처리를 수행하여, 최종 이미지를 생성할 수 있다.
본 문서에 개시된 일 실시예들에 따른 전자 장치 및 그의 동작 방법에 따르면, 이미지에 포함된 적어도 하나 이상의 광원의 밝기에 대응하여 노출 시간을 설정하지 않더라도, 광원에 대한 궤적의 광포화를 방지할 수 있다. 또한, 장노출 촬영의 초반부 또는 후반부에 정지 구역에 적절한 노출 시간에 따른 이미지를 별도로 획득함으로써, 정지 구역에 대한 피사체의 해상도 및 색상을 적절하게 획득하고, 정지 구역에 대한 손떨림이 최소화될 수 있다.
도 17a는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 장노출 촬영에 대한 실시간 동작에 따른 결과물이다. 도 17b는, 본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치의 장노출 촬영에 대한 실시간 동작 및 비실시간 동작에 따른 결과물이다.
도 17a 내지 도 17b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치의 장노출 촬영의 결과에는, 이미지에 포함된 모션 구역에 대한 광궤적이 자연스럽게 표현되었음을 확인할 수 있다. 다만, 도 17a에 도시한 것과 같이, 모션 구역에 대응하는 노출 시간으로 이미지 프레임을 획득하여 합성함에 따라, 정지 구역에 대하여 손떨림이 반영되고, 선명도가 저하되었다.
도 17b에 도시한 것과 같이, 일 실시예에 따른 전자 장치의 장노출 촬영에 대한 실시간 동작 및 비실시간 동작에 따른 결과에는, 이미지에 포함된 정지 구역에 대응하는 별도의 노출 시간으로 이미지 프레임이 획득되었다. 따라서, 정지 구역에 대한 밝기에 대응하도록 노출 시간이 적절하게 적용되었고, 손떨림이 최소화되었다.
본 문서에 개시된 일 실시예들에 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, 전자 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 일 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 일 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 일 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 일 실시예들에 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 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
일 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 일 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 일 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)는, 이미지 센서(210; 410), 및 상기 이미지 센서(210; 410)와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 정지 구역 및 모션 구역 중 하나로 식별하는 모션맵을 생성하도록 설정될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 생성한 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대응하는 제1 노출 시간 및 상기 정지 구역에 대응하는 제2 노출 시간을 설정하도록 설정될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 및 상기 제2 노출 시간에 대응하는 제2 이미지를 획득하도록 설정될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 모션맵에 기반하여, 상기 획득한 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작의 적어도 일부로, 상기 모션 구역에서 노출에 의한 과포화의 발생 여부 또는 상기 모션 구역의 해상력을 기반으로, 상기 제1 노출 시간을 설정하도록 더 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작의 적어도 일부로, 상기 모션 구역에 포함된 광원의 빛 번짐을 기반으로, 상기 제1 노출 시간을 설정하도록 더 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작의 적어도 일부로, 상기 모션 구역에서 노출에 의한 과포화의 발생 여부 또는 상기 모션 구역의 해상력을 기반으로 제1 시간 범위를 설정하고, 상기 모션 구역에 포함된 광원의 빛 번짐을 기반으로 제2 시간 범위를 설정하며, 상기 설정한 제1 시간 범위 및 제2 시간 범위를 기반으로 상기 제1 노출 시간을 설정하도록 더 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작의 적어도 일부로, 상기 정지 구역의 해상력을 기반으로 제3 시간 범위를 설정하고, 상기 제1 노출 시간에 미리 설정된 가용 범위를 적용한 제4 시간 범위를 설정하며, 상기 설정한 제3 시간 범위 및 제4 시간 범위를 기반으로 상기 제2 노출 시간을 설정하도록 더 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작의 적어도 일부로, 상기 제1 노출 시간 또는 상기 제2 노출 시간과 관련한 사용자의 입력을 수신함에 기반하여, 사용자의 입력에 기반하여 상기 제1 노출 시간 또는 상기 제2 노출 시간을 설정하도록 더 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 제1 이미지 및 제2 이미지를 획득하는 동작의 적어도 일부로, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 프레임을 복수 개로 획득하고, 상기 획득한 복수 개의 제1 이미지 프레임을 합성하여 상기 제1 이미지를 획득하도록 더 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 제1 이미지 및 제2 이미지를 획득하는 동작의 적어도 일부로, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 제2 노출 시간에 대응하는 단수 개의 제2 이미지 프레임을 상기 제2 이미지로 획득하도록 더 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 모션맵을 생성하는 동작의 적어도 일부로, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 연속된 이미지 프레임 사이에서 피사체가 미리 설정된 거리 이상 또는 특정 방향으로 이동함을 식별함에 기반하여, 상기 피사체에 대응하는 구역을 상기 모션 구역으로 식별하도록 더 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 모션맵을 생성하는 동작의 적어도 일부로, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 일부에 기반하여, 상기 모션맵을 실시간으로 업데이트하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 합성 이미지를 생성하는 동작의 적어도 일부로, 상기 업데이트된 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대한 상기 제1 이미지와 상기 정지 구역에 대한 상기 제2 이미지를 합성하여 상기 합성 이미지를 생성하도록 더 설정될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)의 동작 방법은, 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 정지 구역 및 모션 구역 중 하나로 식별하는 모션맵을 생성하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 동작 방법은, 상기 생성한 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대응하는 제1 노출 시간 및 상기 정지 구역에 대응하는 제2 노출 시간을 설정하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 동작 방법은, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 및 상기 제2 노출 시간에 대응하는 제2 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 동작 방법은, 상기 모션맵에 기반하여, 상기 획득한 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)의 동작 방법에서, 상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작은, 상기 모션 구역에서 노출에 의한 과포화의 발생 여부 또는 상기 모션 구역의 해상력을 기반으로 제1 시간 범위를 설정하고, 상기 모션 구역에 포함된 광원의 빛 번짐을 기반으로 제2 시간 범위를 설정하며, 상기 설정한 제1 시간 범위 및 제2 시간 범위를 기반으로 상기 제1 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)의 동작 방법에서, 상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작은, 상기 정지 구역의 해상력을 기반으로 제3 시간 범위를 설정하고, 상기 제1 노출 시간에 미리 설정된 가용 범위를 적용한 제4 시간 범위를 설정하며, 상기 설정한 제3 시간 범위 및 제4 시간 범위를 기반으로 상기 제2 노출 시간을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)의 동작 방법에서, 상기 제1 이미지 및 제2 이미지를 획득하는 동작은, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 프레임을 복수 개로 획득하고, 상기 획득한 복수 개의 제1 이미지 프레임을 합성하여 상기 제1 이미지를 획득하고, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 제2 노출 시간에 대응하는 단수 개의 제2 이미지 프레임을 상기 제2 이미지로 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)의 동작 방법에서, 상기 모션맵을 생성하는 동작은, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 일부에 기반하여, 상기 모션맵을 실시간으로 업데이트하고, 상기 합성 이미지를 생성하는 동작은, 상기 업데이트된 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대한 상기 제1 이미지와 상기 정지 구역에 대한 상기 제2 이미지를 합성하여 상기 합성 이미지를 생성할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)는, 이미지 센서(210; 410) 및 상기 이미지 센서(210; 410)와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 출력 이미지에 기반하여, 이미지 프레임의 노출 시간을 설정하도록 설정될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 설정한 노출 시간에 대응하도록 이미지 프레임의 리드아웃 주기를 설정하도록 설정될 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 설정한 노출 시간에 따른 이미지 프레임을 상기 설정한 리드아웃 주기에 기반하여 획득하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 설정한 노출 시간에 대응하도록 이미지 프레임의 리드아웃 주기를 설정하는 동작의 적어도 일부로, 연속하는 복수 개의 이미지 프레임 중 이전 이미지 프레임의 리드 아웃 동작과 이후 이미지 프레임의 리셋 동작이 대응되도록, 상기 리드아웃 주기를 상기 이미지 프레임의 노출 시간의 역수로 설정하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)는, 상기 이미지 센서(210; 410)와 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)를 연결하는 신호 라인을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 신호 라인을 통하여 상기 이미지 센서(210; 410)로 이미지 프레임의 리셋 동작 또는 이미지 프레임의 리드 아웃 동작의 제어 신호를 전송하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(101; 200; 400)에서, 상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는, 상기 이미지 프레임의 노출 시간을 설정하는 동작의 적어도 일부로, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 상기 출력 이미지에 기반하여, 상기 출력 이미지의 적어도 일부 영역을 정지 구역 및 모션 구역 중 하나로 식별하는 모션맵을 생성하고, 상기 생성한 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대응하는 제1 노출 시간 및 상기 정지 구역에 대응하는 제2 노출 시간을 설정하도록 설정될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 하나 이상의 프로그램을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는, 어플리케이션의 실행에 기반하여, 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 정지 구역 또는 모션 구역으로 식별하는 모션맵을 생성하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 저장 매체는, 상기 생성한 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대응하는 제1 노출 시간 및 상기 정지 구역에 대응하는 제2 노출 시간을 설정하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 저장 매체는, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 및 상기 제2 노출 시간에 대응하는 제2 이미지를 획득하는 동작을 포함할 수 있다. 상기 저장 매체는, 상기 모션맵에 기반하여, 상기 획득한 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 동작을 포함할 수 있다.

Claims (15)

  1. 전자 장치(101; 200; 400)에 있어서,
    이미지 센서(210; 410); 및
    상기 이미지 센서(210; 410)와 작동적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는:
    상기 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 정지 구역 및 모션 구역 중 하나로 식별하는 모션맵을 생성하고,
    상기 생성한 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대응하는 제1 노출 시간 및 상기 정지 구역에 대응하는 제2 노출 시간을 설정하고,
    상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 및 상기 제2 노출 시간에 대응하는 제2 이미지를 획득하고,
    상기 모션맵에 기반하여, 상기 획득한 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하도록 설정된,
    전자 장치(101; 200; 400).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는:
    상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 모션 구역에서 노출에 의한 과포화의 발생 여부 또는 상기 모션 구역의 해상력을 기반으로, 상기 제1 노출 시간을 설정하도록 더 설정된,
    전자 장치(101; 200; 400).
  3. 제 1 항 내지 제 2 항 중 적어도 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는:
    상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 모션 구역에 포함된 광원의 빛 번짐을 기반으로, 상기 제1 노출 시간을 설정하도록 더 설정된,
    전자 장치(101; 200; 400).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 적어도 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는:
    상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 모션 구역에서 노출에 의한 과포화의 발생 여부 또는 상기 모션 구역의 해상력을 기반으로 제1 시간 범위를 설정하고, 상기 모션 구역에 포함된 광원의 빛 번짐을 기반으로 제2 시간 범위를 설정하며, 상기 설정한 제1 시간 범위 및 제2 시간 범위를 기반으로 상기 제1 노출 시간을 설정하도록 더 설정된,
    전자 장치(101; 200; 400).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 적어도 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는:
    상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 정지 구역의 해상력을 기반으로 제3 시간 범위를 설정하고, 상기 제1 노출 시간에 미리 설정된 가용 범위를 적용한 제4 시간 범위를 설정하며, 상기 설정한 제3 시간 범위 및 제4 시간 범위를 기반으로 상기 제2 노출 시간을 설정하도록 더 설정된,
    전자 장치(101; 200; 400).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 적어도 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는:
    상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 제1 노출 시간 또는 상기 제2 노출 시간과 관련한 사용자의 입력을 수신함에 대응하여, 사용자의 입력에 기반하여 상기 제1 노출 시간 또는 상기 제2 노출 시간을 설정하도록 더 설정된,
    전자 장치(101; 200; 400).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 적어도 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는:
    상기 제1 이미지 및 제2 이미지를 획득하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 프레임을 복수 개로 획득하고, 상기 획득한 복수 개의 제1 이미지 프레임을 합성하여 상기 제1 이미지를 획득하도록 더 설정된,
    전자 장치(101; 200; 400).
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는:
    상기 제1 이미지 및 제2 이미지를 획득하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 제2 노출 시간에 대응하는 단수 개의 제2 이미지 프레임을 상기 제2 이미지로 획득하도록 더 설정된,
    전자 장치(101; 200; 400).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 적어도 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는:
    상기 모션맵을 생성하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 연속된 이미지 프레임 사이에서 피사체가 미리 설정된 거리 이상 또는 특정 방향으로 이동함을 식별함에 기반하여, 상기 피사체에 대응하는 구역을 상기 모션 구역으로 식별하도록 더 설정된,
    전자 장치(101; 200; 400).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 적어도 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는:
    상기 모션맵을 생성하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 일부에 기반하여, 상기 모션맵을 실시간으로 업데이트하도록 설정된,
    전자 장치(101; 200; 400).
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서(120; 240; 420)는:
    상기 합성 이미지를 생성하는 동작의 적어도 일부로,
    상기 업데이트된 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대한 상기 제1 이미지와 상기 정지 구역에 대한 상기 제2 이미지를 합성하여 상기 합성 이미지를 생성하도록 더 설정된,
    전자 장치(101; 200; 400).
  12. 전자 장치(101; 200; 400)의 동작 방법(1300; 1400)에 있어서,
    이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 적어도 일부에 기반하여, 상기 복수 개의 이미지 프레임의 적어도 일부 영역을 정지 구역 및 모션 구역 중 하나로 식별하는 모션맵을 생성하는 동작(260; 1330; 1430);
    상기 생성한 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대응하는 제1 노출 시간 및 상기 정지 구역에 대응하는 제2 노출 시간을 설정하는 동작(270; 1341; 1342; 1441; 1442);
    상기 이미지 센서(210; 410)로부터 상기 제1 노출 시간에 대응하는 제1 이미지 및 상기 제2 노출 시간에 대응하는 제2 이미지를 획득하는 동작(280; 1360; 1460);
    상기 모션맵에 기반하여, 상기 획득한 제1 이미지 및 제2 이미지를 합성하여 합성 이미지를 생성하는 동작(290; 1370; 1470)을 포함하는,
    동작 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작(270; 1341; 1342; 1441; 1442)은,
    상기 모션 구역에서 노출에 의한 과포화의 발생 여부 또는 상기 모션 구역의 해상력을 기반으로 제1 시간 범위를 설정하고, 상기 모션 구역에 포함된 광원의 빛 번짐을 기반으로 제2 시간 범위를 설정하며, 상기 설정한 제1 시간 범위 및 제2 시간 범위를 기반으로 상기 제1 노출 시간을 설정하는,
    동작 방법.
  14. 제 12 항 내지 제 13 항 중 적어도 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 노출 시간 및 제2 노출 시간을 설정하는 동작(270; 1341; 1342; 1441; 1442)은,
    상기 정지 구역의 해상력을 기반으로 제3 시간 범위를 설정하고, 상기 제1 노출 시간에 미리 설정된 가용 범위를 적용한 제4 시간 범위를 설정하며, 상기 설정한 제3 시간 범위 및 제4 시간 범위를 기반으로 상기 제2 노출 시간을 설정하는,
    동작 방법.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 적어도 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 모션맵을 생성하는 동작(260; 1330; 1430)은, 상기 이미지 센서(210; 410)로부터 획득한 복수 개의 이미지 프레임 중 최근에 획득된 일부에 기반하여, 상기 모션맵을 실시간으로 업데이트하고,
    상기 합성 이미지를 생성하는 동작(290; 1370; 1470)은, 상기 업데이트된 모션맵에 기반하여, 상기 모션 구역에 대한 상기 제1 이미지와 상기 정지 구역에 대한 상기 제2 이미지를 합성하여 상기 합성 이미지를 생성하는,
    동작 방법.
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