KR20090052676A - 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법 - Google Patents

디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 손떨림 감지 센서가 없는 경우에도 손떨림이 적은 영상을 획득할 수 있는 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은, 외부로부터 입력 영상을 입력받는 영상 입력부; 및 외부로부터 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호가 입력되면, 복수개의 상기 입력 영상들을 입력받고, 상기 입력 영상들 중에서 가장 선명한 영상을 목적 이미지로 선정하고, 상기 목적 이미지를 획득하는 제어부를 구비하는 디지털 영상 처리장치를 제공한다.

Description

디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법{Apparatus for processing digital image and method for controlling thereof}
본 발명은 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 셔터 릴리즈 버튼이 눌려지는 것에 의하여 촬상 소자를 통하여 입력된 영상을 획득(capture)하는 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
통상적으로 디지털 영상 처리장치란, 디지털 카메라, PDA(personal digital assistant), 폰 카메라, PC 카메라 등의 영상을 처리하거나 영상 인식 센서를 사용하는 모든 장치를 포함한다.
이러한 디지털 영상 처리장치에서는 촬상 소자를 통하여 입력받은 영상을 영상 표시장치에 표시하여 보여줄 수 있다. 또한, 사용자가 셔터 릴리즈 버튼을 누르면, 사용자가 원하는 영상을 획득(capture)하여 이미지 파일로 저장할 수 있다.
이때, 사용자가 셔터 릴리즈 버튼을 누를 때, 사용자의 손떨림으로 인하여 카메라 등의 디지털 영상 처리장치가 흔들릴 수 있다. 사용자가 원하는 영상을 촬영할 때, 이러한 흔들림으로 인하여 촬상 소자를 통하여 입력되는 영상이 흔들려, 촬영이 실패될 수 있다. 즉, 셔터 릴리즈 버튼을 누름에 따른 손떨림에 의한 촬영 실패가 발생할 수 있다.
특히, 최근의 디지털 영상 처리장치의 소형화 및 슬림화 경향에 따라 셔터 릴리즈 버튼 누름에 의하여 디지털 영상 처리장치가 더욱 흔들리기 쉬워진다. 또한, 디지털 영상 처리장치의 고배율 및 고화소화 경향에 따라, 셔터 릴리즈 버튼의 누름 동작에 따른 손떨림에 의한 촬영 실패 확률이 높아질 수 있다.
이처럼 사용자가 셔터 릴리즈 버튼을 누를 때의 손떨림으로 인하여 사용자가 원하는 영상을 획득하지 못하는 문제점을 해결하기 위하여, 손떨림 감지 센서가 사용될 수 있다. 즉, 손떨림 감지 센서를 이용하여 손떨림의 양을 측정하고, 손떨림을 보정할 수 있다.
하지만, 손떨림 감지 센서를 사용하는 경우에 별도의 손떨림 감지 센서가 필요한 문제점이 있다.
본 발명은, 손떨림 감지 센서가 없는 경우에도 손떨림이 적은 영상을 획득할 수 있는 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 외부로부터 입력 영상을 입력받는 영상 입력부; 및 외부로부터 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호가 입력되면, 복수개의 상기 입력 영상들을 입력받고, 상기 입력 영상들 중에서 가장 선명한 영상을 목적 이미지로 선정하고, 상기 목적 이미지를 획득하는 제어부를 구비하는 디지털 영상 처리장치를 제공한다.
상기 제어부가, 상기 입력 영상의 특정 영역을 검출 영역으로 선정하고, 상기 검출 영역의 영상이 가장 선명한 영상을 목적 이미지로 선정할 수 있다.
상기 입력 영상에 인물의 영상이 포함된 경우에, 상기 인물이 차지하는 인물 영역을 상기 검출 영역으로 할 수 있다.
상기 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호가, 상기 셔터 릴리즈 버튼이 일단으로 눌려지면 생성되는 제1신호, 및 상기 셔터 릴리즈 버튼이 이단으로 눌려지면 생성되는 제2신호를 구비할 수 있다.
상기 제1신호의 입력에 따라 광축 방향으로 이동되며 복수개의 초점 영상을 입력받는 초점 렌즈를 더 구비하고, 상기 제어부에서 상기 초점 영상이 가장 선명한 위치에 상기 초점 렌즈가 위치되도록 제어할 수 있다.
상기 초점 렌즈가 상기 초점 영상이 가장 선명한 위치에 고정된 상태에서 상기 제어부에서 상기 제2신호의 입력에 따라 상기 입력 영상들 중에서 상기 목적 이미지를 선정할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은, 외부로부터 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호가 입력되면, 외부로부터 복수개의 입력 영상들을 입력받는 영상 입력부; 상기 입력 영상에서 특정 영역을 검출 영역으로 검출하는 검출 영역 검출부; 상기 입력 영상으로부터 상기 검출 영역의 원시 데이터를 생성하는 원시 데이터 생성부; 상기 원시 데이터로부터 각각의 픽셀에 해당하는 휘도값을 산출하는 휘도값 산출부; 상기 휘도값으로부터 상기 입력 영상의 포커스 값을 산출하는 포커스 값 산출부; 및 상기 입력 영상들 중에서 상기 포커스 값이 가장 큰 입력 영상을 목적 이미지로 선정하는 목 적 이미지 선정부를 구비하는 디지털 영상 처리장치를 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 외부로부터 복수개의 입력 영상들을 입력받는 단계; 상기 입력 영상에서 인물 영역을 검출 영역으로 검출하는 단계; 상기 검출 영역의 원시 데이터를 입력받는 단계; 상기 원시 데이터로부터 각각의 픽셀에 해당하는 휘도값을 산출하는 단계; 상기 휘도값으로부터 상기 입력 영상의 포커스 값을 산출하는 단계; 및 상기 입력 영상들 중에서 상기 포커스 값이 가장 큰 입력 영상을 목적 이미지로 선정하는 단계를 구비하는 디지털 영상 처리장치의 제어방법을 제공한다.
본 발명에 따른 디지털 영상 처리장치 및 그 제어방법에 의하면, 손떨림 감지 센서가 없는 경우에도 손떨림이 적은 영상을 획득할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명에 따른 디지털 영상 처리장치의 제어장치 및 그 제어방법이 적용되는 디지털 영상 처리장치의 일 실시예인 디지털 카메라(100)의 뒷면 외형이 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 디지털 카메라(100)의 뒷면에는 방향 버튼(21), 메뉴-OK 버튼(22), 광각(Wide angle)-줌(Zoom) 버튼(W), 망원(Telephoto)-줌(Zoom) 버튼(T), 및 디스플레이 패널(25) 등이 구비될 수 있다.
방향 버튼(21)에는 상향 버튼(21a), 하향 버튼(21b), 좌향 버튼(21c), 우향 버튼(21d)의 총4개의 버튼이 포함될 수 있다. 방향 버튼(21)과 메뉴-OK 버튼(22)은 디지털 카메라와 같은 디지털 영상 처리장치의 동작에 관한 각종 메뉴를 실행시키기 위해 입력하는 키이다.
광각-줌 버튼(W) 또는 망원-줌 버튼(T)은 그 입력에 따라 화각이 넓어지거나, 화각이 좁아진다. 특히, 선택된 노출영역의 크기를 변경시키고자 할 때 사용도리 수 있다. 이때, 광각-줌 버튼(W)이 입력되면 선택된 노출영역의 크기가 작아지고, 망원-줌 버튼(T)이 입력되면 선택된 노출영역의 크기가 커질 수 있다. 디스플레이 패널(25)로는 LCD(liquid crystal display)등의 영상 표시소자가 사용될 수 있다.
한편, 디지털 카메라(100)의 앞면 또는 윗면에는 셔터 릴리즈 버튼(26), 플래시(미도시), 전원 스위치(미도시), 렌즈부(미도시)가 구비될 수 있다. 또한, 디지털 카메라(100)의 앞면과 뒷면에는 뷰 파인더(27)의 대물 렌즈와 접안 렌즈가 구비될 수 있다.
셔터 릴리즈 버튼(26)은 정해진 시간 동안 CCD(Charge Coupled Device)와 같은 촬상 소자나 필름을 빛에 노출시키기 위해 열리고 닫힌다. 또한, 셔터 릴리즈 버튼은 조리개(미도시)와 연동하여 피사체를 적정하게 노출시켜 촬상 소자에 영상을 기록한다.
한편, 셔터 릴리즈 버튼(26)은 2단으로 눌려질 수 있다. 셔터 릴리즈 버튼(26)이 일단으로 눌려지면 제1신호가 생성되고, 이단으로 눌려지면 제2신호가 생성될 수 있다.
제1신호가 디지털 영상 처리장치에 입력되면, 최적의 초점 렌즈 위치를 설정하는 오토 포커싱(auto focusing) 및 촬영을 위한 다양한 설정이 이루어질 수 있다. 또한, 제2신호가 디지털 영상 처리장치에 입력되면, 포커스 렌즈의 위치가 고정된 상태에서 복수개의 영상을 입력받고, 그 영상들 중에서 가장 선명한 사진을 획득(capture) 및 저장할 수 있다.
따라서, 셔터 릴리즈 버튼(26)이 2단으로 눌려져 사진 촬영이 수행되는 경우에, 사용자의 조작에 따른 손떨림이 있더라도 복수개의 영상을 입력받아 그 중에서 가장 선명한 사진을 촬영할 수 있다. 즉, 손떨림 감지 센서 없이도 손떨림이 가장 적은 최상의 사진을 촬영할 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 디지털 영상 처리장치의 일 실시예로서 디지털 카메라와 그 제어장치, 및 그 제어방법이 본 출원인의 미국 특허출원 공개번호 제2004/0130650호(명칭: 카메라의 이차함수를 이용한 자동 포커싱 방법, Method of automatically focusing using a quadratic function in camera)에 개시되어 있다.
상기 미국출원에 개시된 디지털 카메라와 그 제어장치, 및 그 제어방법에 관한 사항은 본 명세서에 포함되는 것으로 하고, 그 자세한 설명은 생략한다.
도 2에는 본 발명에 따른 바람직한 실시예인 디지털 영상 처리장치의 제어장치(200)의 블록도가 도시되어 있다. 디지털 영상 처리장치의 제어장치(200)는 도 1의 디지털 카메라(100)의 내부에 장착될 수 있다.
도면을 참조하면, 렌즈부와 필터부를 포함한 광학계(OPS)는 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리한다. 광학계(OPS)의 렌즈부는 줌 렌즈, 포커스 렌즈 및 보 상 렌즈를 포함한다. 사용자가 사용자 입력부(INP)에 포함된 광각-줌 버튼(W) 또는 망원-줌 버튼(T)을 누르면, 이에 상응하는 신호가 마이크로제어기(512)에 입력된다.
이에 따라, 마이크로제어기(212)가 렌즈 구동부(210)를 제어함에 따라, 줌 모터(MZ)가 구동되어 줌 렌즈가 이동된다. 즉, 광각-줌 버튼(W)이 눌려지면 줌 렌즈의 초점 길이가 짧아져서 화각이 넓어지고, 망원-줌 버튼(T)이 눌려지면 줌 렌즈의 초점 길이가 길어져서 화각이 좁아진다.
한편, 자동 초점 모드(auto focusing mode)에는, 디지털 신호 처리기(207) 안에 내장된 주 제어기가 마이크로제어기(212)를 통하여 렌즈 구동부(210)를 제어하고, 그에 따라 포커스 모터(MF)가 구동된다. 즉, 포커스 모터(MF)를 구동하여 가장 선명한 사진을 얻을 수 있는 위치로 포커스 렌즈를 이동시킨다.
자동 초점 모드는 사용자 입력부(INP)를 통하여 입력되는 셔터 릴리즈 버튼이 일단으로 눌려져 생성되는 제1신호에 따라 수행될 수 있다. 이때, 포커스 렌즈의 위치를 광축을 따라 이동시키면서 복수개의 영상을 입력받고, 복수개의 영상들 중에서 가장 선명한 영상을 얻어지는 포커스 렌즈의 위치를 구한다.
보상 렌즈는 전체적인 굴절률을 보상하는 역할을 하므로 별도로 구동되지 않는다. 참조 부호 MA는 조리개(aperture, 도시되지 않음)를 구동하기 위한 모터를 가리킨다.
광학계(OPS)의 필터부에 있어서, 광학적 저역통과필터(Optical Low Pass Filter)는 고주파 성분의 광학적 노이즈를 제거한다. 적외선 차단 필터(Infra-Red cut Filter)는 입사되는 빛의 적외선 성분을 차단한다.
광전 변환부(OEC)는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide- Semiconductor) 등의 촬상 소자를 포함하여 이루어질 수 있다. 광전 변환부(OEC)는 광학계(OPS)로부터의 빛을 전기적 아날로그 신호로 변환시킨다.
아날로그-디지털 변환부는 CDS-ADC(Correlation Double Sampler and Analog-to-Digital Converter) 소자(201)를 포함하여 이루어질 수 있다. 아날로그-디지털 변환부는 광전 변환부(OEC)로부터의 아날로그 신호를 처리하여, 그 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정한 후, 디지털 신호로 변환시킨다. 여기서, 디지털 신호 처리기(207)는 타이밍 회로(202)를 제어하여 광전 변환부(OEC)와 아날로그-디지털 변환부(201)의 동작을 제어한다.
실시간 클럭(203)은 디지털 신호 처리기(207)에 시간 정보를 제공한다. 디지털 신호 처리기(207)는 CDS-ADC 소자(201)로부터의 디지털 신호를 처리하여 휘도(Y 값) 및 색도(R, G, B) 신호로 분류된 디지털 화상 신호를 발생시킨다.
디지털 신호 처리기(207)에 내장된 주 제어기의 제어에 따라 마이크로 제어기(212)에 의하여 구동되는 발광부(LAMP)에는, 셀프-타이머 램프, 자동-초점 램프, 모드 지시 램프 및 플래시 대기 램프 등이 포함될 수 있다. 사용자 입력부(INP)에는, 방향 버튼(21), 광각-줌 버튼(W) 및 망원-줌 버튼(T) 등이 포함될 수 있다.
DRAM(Dynamic Random Access Memory, 204)에는 디지털 신호 처리기(207)로부터의 디지털 화상 신호가 일시 저장된다. EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory, 205)에는 디지털 신호 처리기(207)의 동작에 필요한 부팅 프로그램 및 키 입력 프로그램 등과 같은 알고리즘 및 설정 데이터가 저장된다. 메모리 카드 인터페이스(206)에서는 사용자의 메모리 카드가 착탈될 수 있다.
디지털 신호 처리기(207)로부터의 디지털 화상 신호는 디스플레이 패널 구동부(214)에 입력되고, 이로 인하여 디스플레이 패널(25)에 화상이 디스플레이 된다.
한편, 디지털 신호 처리기(207)로부터의 디지털 화상 신호는, USB(Universal Serial Bus) 접속부(31a) 또는 RS232C 인터페이스(208)와 그 접속부(31b)를 통하여 직렬 통신으로써 전송될 수 있고, 비디오 필터(209) 및 비디오 출력부(31c)를 통하여 비디오 신호로서 전송될 수 있다. 여기서, 디지털 신호 처리기(207)는 그 내부에 마이크로제어기를 내장할 수 있다.
오디오 처리기(213)는, 마이크로폰(MIC)으로부터의 음성 신호를 디지털 신호 처리기(207) 또는 스피커(SP)로 출력하고, 디지털 신호 처리기(207)로부터의 오디오 신호를 스피커(SP)로 출력한다.
디지털 영상 처리장치의 제어장치(200)는 영상 입력부; 및 제어부를 구비할 수 있다. 영상 입력부는 외부로부터 입력 영상을 입력받는다. 제어부는 외부로부터 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호에 따라 목적 이미지(best shot)의 영상을 획득한다.
영상 입력부는 광학계(OPS), 광전 변환부(OEC), CDS-ADC 소자(201) 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 제어부는 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호가 입력되면, 복수개의 입력 영상들을 입력받고, 입력 영상들 중에서 가장 선명한 영상을 목적 이 미지로 선정하고, 상기 목적 이미지의 영상을 획득한다.
또한, 입력되는 영상의 초점을 맞추기 위한 초점 렌즈가 영상 입력부에 포함될 수 있다. 제어부는 디지털 신호 처리기(207) 및/또는 마이크로 제어기(212)가 될 수 있다.
셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호는 제1신호 및 제2신호를 구비할 수 있다. 제1신호는 셔터 릴리즈 버튼이 일단으로 눌려지면 생성되고, 제2신호는 셔터 릴리즈 버튼이 이단으로 눌려지면 생성된다.
도 4에는 도 2의 디지털 영상 처리장치의 제어장치(200)에서 수행되는 오토 포커싱 과정을 개략적으로 도시되어 있다.
먼저 영상 입력부를 통하여 영상이 입력되면, 그 영상을 디스플레이 패널(25)에 라이브 뷰(live view)로 표시할 수 있다. 그 상태에서 셔터 릴리즈 버튼이 일단으로 눌려지면 제1신호가 생성되고, 제1신호에 따라 오토 포커싱이 이루어질 수 있다. 이를 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이 초점 렌즈가 광축 방향으로 이동되며 복수개의 초점 영상들(41, 42, 43) 즉 초점을 맞추기 위한 영상들을 입력받는다.
제어부에서는 초점 영상이 가장 선명한 위치인 포커스 위치에 초점 렌즈가 위치되도록 제어한다. 이때, 각각의 초점 영상들(41, 42, 43)로부터 포커스 값(focus value)을 구하고, 포커스 값이 가장 큰 초점 영상을 입력된 포커스 렌즈의 위치가 포커스 위치가 된다. 포커스 값은 각각의 초점 영상에서 얼굴 영역을 검출하고, 각각의 얼굴 영역에서 에지를 검출하고 이들을 합하여 구할 수 있다. 즉, 에지량이 가장 많은 초점 영상이 포커스 값이 가장 큰 초점 영상이 될 수 있다.
이때, 도 4에 도시된 실시예에서 두 번째 초점 영상(42)이 가장 큰 포커스 값(FV0)을 가지며, 이때의 초점 렌즈의 위치(FP0)가 가장 초점이 잘 맞는 포커스 위치가 된다.
통상적으로 사진에 사람이 포함되는 경우에는 사람이 사진의 주된 피사체가 되는 경우가 많으며, 영상의 전체 영역이 아닌 주된 피사체 영역만을 대상으로 초점을 맞추므로, 짧은 시간 안에 정확하게 초점을 맞출 수 있다.
이때, 얼굴 영역 검출은 통상의 얼굴 영역 검출 알고리즘이 사용될 수 있다. 그 일 실시예로서, 전체 영상 중에서 얼굴 색깔이 집중적으로 분포된 영역을 검색하여 그 영역을 얼굴 영역으로 검출할 수 있다. 본 발명에서 초점을 맞추기 위한 검출 영역으로 얼굴 영역에 한정되지 아니하고, 얼굴을 포함한 전체 인물 영역 등 다양한 영역이 검출 영역이 될 수 있다.
다만, 얼굴이 포함되지 아니한 영상이 입력되는 경우에는 영상의 중심부의 일정한 영역을 초점 영역으로 검출하여, 초점 영역에서 포커스 값을 계산하여 초점을 맞출 수 있다.
도 5에는 도 2의 디지털 영상 처리장치의 제어장치(200)에 입력되는 입력 영상의 일 실시예가 도시되어 있다. 도 6a 내지 도 6c는 각각 연속하여 입력받은 입력 영상들의 인물 영역이 도시되어 있다. 도 7에는 도 6a 내지 도 6c의 인물 영역에서의 포커스 값들의 분포가 도시되어 있다.
셔터 릴리즈 버튼이 이단으로 눌려지면 제2신호가 생성되고, 제2신호에 따라 손떨림이 가장 작은 목적 이미지가 선정될 수 있다. 이때, 초점 렌즈가 초점 영상이 가장 선명한 위치에 고정된 상태에서, 제2신호의 입력에 따라 입력 영상들 중에서 목적 이미지가 선정될 수 있다.
손떨림이 가장 적은 목적 이미지를 선정하기 위하여, 전체 입력 영상 중에서 특정 영역을 검출 영역으로 선정하고, 검출 영역의 영상이 가장 선명한 영상을 목적 이미지로 선정할 수 있다. 이때, 입력 영상에 인물의 영상이 포함된 경우에, 인물이 차지하는 얼굴 영역 또는 인물 영역(50)을 검출 영역으로 선정할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 인물 영역(50)을 검출 영역으로 하는 경우에, 입력 영상에서 얼굴을 검출하고, 얼굴의 위치로부터 얼굴과 함께 인물 영역을 형성하는 몸통 부분을 추적하여 인물 영역(50)을 검출하여 검출 영역으로 선정할 수 있다. 이때, 얼굴 영역 검출은 통상의 얼굴 영역 검출 알고리즘이 사용될 수 있다. 그 일 실시예로서, 전체 영상 중에서 얼굴 색깔이 집중적으로 분포된 영역을 검색하여 그 영역을 얼굴 영역으로 검출할 수 있다.
입력 영상에 인물의 영상이 포함되지 않은 경우에, 입력 영상의 중앙부분의 일정 영역을 검출 영역으로 선정할 수 있다. 이때, 다른 실시예로서 입력 영상에 인물의 영상이 포함되지 않은 경우에 사진 전체의 정보를 이용하여 손떨림의 영향을 분석할 수도 있다.
통상적으로 사진에 사람이 포함되는 경우에는 사람이 사진의 주된 피사체가 되는 경우가 많으며, 영상의 전체 영역이 아닌 주된 피사체 영역만을 대상으로 손떨림이 최소화된 목적 이미지를 선정하므로, 짧은 시간 안에 정확하게 목적 이미지 를 선정할 수 있다.
또한, 인물 영역을 검출 영역으로 하는 경우, 얼굴 영역만을 검출 영역으로 하는 경우에 비하여 손떨림 보정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 디포커싱(defocusing) 상태에서 영상을 입력받은 경우에도 손떨림 보정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
제어부에서는, 제2신호가 입력되면, 복수개의 입력 영상들을 연속하여 입력받아, 각각의 입력 영상들에서 인물 영역을 검출하고, 인물영역의 원시 데이터(raw data)로부터 Y 값 또는 G 값 형태의 휘도값을 구한다. 각각의 입력 영상들에 대한 인물 영역의 휘도값으로부터 포커스 값(focus value)을 구하고, 포커스 값이 가장 큰 사진을 목적 이미지로 선정한다.
이때, 원시 데이터(raw data)는 광전 변환부(OEC)의 CCD 또는 CMOS 등의 촬상 소자를 통하여 입력받은 데이터가 되고, 휘도값은 각각의 픽셀에 해당하는 Y 값 도는 G 값 형태의 휘도값이 될 수 있다.
포커스 값은 인물 영역 내의 에지(edge) 검출하고, 이를 합하여 얻을 수 있다. 즉, 입력 영상들에서 인물 영역 내에 에지 정보가 가장 많은 영상이 포커스 값이 가장 큰 영상이 되고, 따라서 가장 선명한 영상이 된다.
도 6a 내지 도 6c의 영상들 각각은 도 7에 도시된 바와 같이 각각 FV1, FV2, FV3의 포커스 값을 갖는다. 이때, FV3가 가장 큰 값이 되고, 따라서 도 6c의 영상이 가장 선명한 영상으로 목적 이미지가 된다. 따라서, FV3로 포커스 값이 가장 큰 영상인 도 6c의 영상이 손떨림이 가장 적은 영상이 된다.
제어부에서는 이러한 방법에 의하여 복수개의 입력 영상을 입력받고, 그 영상들 중에서 가장 손떨림이 적은 선명한 사진을 획득(capture) 및 저장할 수 있다. 따라서, 셔터 릴리즈 버튼(26)이 2단으로 눌려져 사진 촬영이 수행되는 경우에, 사용자의 조작에 따른 손떨림이 있더라도 복수개의 영상을 입력받아 그 중에서 가장 선명한 사진을 촬영할 수 있다. 즉, 손떨림 감지 센서 없이도 손떨림이 가장 적은 최상의 사진을 촬영할 수 있다.
또한, 디지털 영상 처리장치의 제어장치(200)에서는 셔터 릴리즈 버튼(26)이 2단으로 눌려져 사진을 획득 및 저장하기 위한 처리 시간에 손떨림이 가장 적은 영상을 얻을 수 있다. 따라서, 사용자가 인식하지 못하는 시간에 손떨림 보정을 수행할 수 있다.
또한, 여러 장의 사진을 화면으로 보면서 번거로운 버튼 조작없이 목적 이미지를 자동으로 선택할 수 있다.
도 3에는 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예인 디지털 영상 처리장치(300)의 블록도가 도시되어 있다. 본 실시예에 따른 디지털 영상 처리장치(300)는 도 2의 디지털 영상 처리장치의 제어장치(200)에서 구현될 수 있다. 또한, 디지털 영상 처리장치(300)의 전체 또는 일부 구성 요소들이 도 2의 디지털 신호 처리기(207) 및/또는 마이크로 제어기(212)의 내부에 구현될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 디지털 영상 처리장치(300)에 대하여, 도 2의 디지털 영상 처리장치의 제어장치(200)에 대한 설명과 동일한 사항에 대해서는 이를 참조하고 자세한 설명은 생략한다.
도면을 참조하면, 디지털 영상 처리장치(300)는 영상 입력부(310); 검출 영역 검출부(320); 원시 데이터 생성부(330); 휘도값 산출부(340); 포커스 값 산출부(350); 및 목적 이미지 선정부(360)를 구비한다.
영상 입력부(310)는 외부로부터 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호가 입력되면, 외부로부터 복수개의 입력 영상들을 입력받는다. 검출 영역 검출부(320)는 입력 영상에서 특정 영역을 검출 영역으로 검출한다. 원시 데이터 생성부(330)는 입력 영상으로부터 검출 영역의 원시 데이터를 생성한다.
휘도값 산출부(340)는 원시 데이터로부터 각각의 픽셀에 해당하는 휘도값을 산출한다. 포커스 값 산출부(350)는 휘도값으로부터 입력 영상의 포커스 값을 산출한다. 목적 이미지 선정부(360)는 입력 영상들 중에서 포커스 값이 가장 큰 입력 영상을 목적 이미지로 선정한다.
셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호는 제1신호 및 제2신호를 구비할 수 있다. 제1신호는 셔터 릴리즈 버튼이 일단으로 눌려지면 생성되고, 제2신호는 셔터 릴리즈 버튼이 이단으로 눌려지면 생성된다.
디지털 영상 처리장치(300)는 제1신호의 입력에 따라 광축 방향으로 이동되며 복수개의 초점 영상을 입력받아, 초점 영상이 가장 선명한 위치에 위치되도록 제어되는 초점 렌즈를 더 구비할 수 있다. 이때, 초점 렌즈는 도 4에 도시된 방법에 의하여 초점 영상에서 얼굴 영역의 포커스 값이 가장 큰 위치에 위치되도록 제어된다.
영상 입력부(310)는 광학계(OPS), 광전 변환부(OEC), CDS-ADC 소자(201) 등 을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한, 입력되는 영상의 초점을 맞추기 위한 초점 렌즈가 영상 입력부에 포함될 수 있다.
이때, 초점 렌즈가 초점 영상이 가장 선명한 위치 즉 포커싱이 된 위치에 고정된 상태에서, 영상 입력부(310)에서 제2신호의 입력에 따라 시간의 경과에 따라 복수개의 입력 영상들을 입력받는다. 이때, 도 6a 내지 도 6c에 시간의 경과에 따라 입력된 입력 영상들의 인물 영역이 도시되어 있다.
검출 영역 검출부(320)는 도 5에 도시된 바와 같이 입력 영상에 인물의 영상이 포함된 경우에 인물이 차지하는 인물 영역(50)을 검출 영역으로 할 수 있다. 이때, 입력 영상에서 얼굴을 검출하고, 얼굴의 위치로부터 얼굴과 함께 인물 영역을 형성하는 몸통 부분을 추적하여 인물 영역(50)을 검출하여 검출 영역으로 선정할 수 있다.
이때, 복수개의 입력 영상에 대한 각각의 인물 영역은 도 6a 내지 도 6c에 도시된 영상이 될 수 있다.
또한, 입력 영상에 인물의 영상이 포함되지 않은 경우에는 입력 영상의 중앙부분의 일정 영역을 검출 영역으로 할 수 있다. 이때, 다른 실시예로서 입력 영상에 인물의 영상이 포함되지 않은 경우에 사진 전체의 정보를 이용하여 손떨림의 영향을 분석할 수도 있다.
원시 데이터 생성부(330)는 광전 변환부(OEC)의 CCD 또는 CMOS 등의 촬상 소자를 통하여 입력받아 생성된 원시 데이터(raw data)를 생성한다. 또한, 휘도값 산출부(340)는 각각의 픽셀에 해당하는 Y 값 도는 G 값 형태의 휘도값을 산출한다.
포커스 값 산출부(350)는 각각의 입력 영상에 대한 휘도값으로부터 도 7에 도시된 바와 같은 각각의 입력 영상의 포커스 값(FV1, FV2, FV3)을 산출할 수 있다.
이때, 도 6c의 포커스 값(FV3)이 가장 크다. 따라서 도 6c의 입력 영상이 가장 손떨림이 적은 선명한 영상이 될 수 있다.
도 8에는 본 발명에 따른 바람직한 실시예인 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S800)의 흐름도가 도시되어 있다. 도 9에는 도 8의 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S800)에서 목적 이미지 선정 단계(S900)의 흐름도가 도시되어 있다. 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S800)은 도 2 및/또는 도 3의 디지털 영상 처리장치(300) 및 그 제어장치(200)에 의하여 본 발명이 구현되는 방법이다.
따라서, 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S800)에서 디지털 영상 처리장치(300) 및 그 제어장치(200)에 대하여 설명된 사항과 동일한 사항에 대해서는 이를 참조하고 자세한 설명은 생략한다.
도면을 참조하면, 디지털 영상 처리장치의 제어방법(S800)은 라이브 뷰 단계(S810); 오토 포커싱 단계(S820, S830); 목적 이미지 단계(S840, S900); 및 영상 획득 및 저장단계(S850)를 구비한다.
디지털 영상 처리장치의 제어방법(S800)은 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호에 따라 작동될 수 있다. 이때, 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호는 제1신호 및 제2신호를 구비할 수 있다. 제1신호는 셔터 릴리즈 버튼이 일단으로 눌려지면 생성되고, 제2신호는 셔터 릴리즈 버튼이 이단으로 눌려지면 생성된다.
라이브 뷰 단계(S810)에는 입력된 영상을 디스플레 장치에 라이브 뷰로 표시한다. 오토 포커싱 단계(S820, S830)에는 제1신호(S1)가 입력되면 초점 렌즈가 광축 방향으로 이동되며 복수개의 초점 영상을 입력받아, 초점 렌즈가 초점 영상이 가장 선명한 위치에 위치되도록 제어한다.
목적 이미지 단계(S840, S900)에는 제2신호(S2)가 입력되면 초점 렌즈가 초점 영상이 가장 선명한 위치에 고정된 상태에서 외부로부터 복수개의 입력 영상을 입력받아 그 중에서 가장 선명한 영상을 손떨림이 가장 적은 목적 이미지로 선정한다.
영상 획득 및 저장단계(S850)에는 손떨림이 가장 적은 목적 이미지를 획득(capture)하고, 이를 저장할 파일의 형식으로 변환하고 압축하여 메모리 카드 등의 저장 매체에 저장한다.
목적 이미지 단계(S840, S900)에는 제2신호(S2)가 입력되면 목적 이미지 생성단계(S900)가 수행된다. 목적 이미지 생성단계(S900)는 입력 영상 입력단계(S910, S970, S980); 인물 영역 검출단계(S920); 원시 데이터 취득단계(S930); 휘도값 산출단계(S940); 포커스 값 산출단계(S950); 목적 이미지 선정단계(S960)를 구비한다.
입력 영상 입력단계(S910, S970, S980)에는 외부로부터 복수개의 입력 영상들을 입력받는다. 인물 영역 검출단계(S920)에는 입력 영상에서 인물 영역을 검출 영역으로 검출한다. 원시 데이터 취득단계(S930)에는 검출 영역의 원시 데이터를 입력받는다.
휘도값 산출단계(S940)에는 원시 데이터로부터 각각의 픽셀에 해당하는 휘도값을 산출한다. 포커스 값 산출단계(S950)에는 휘도값으로부터 입력 영상의 포커스 값을 산출한다. 목적 이미지 선정단계(S960)에는 입력 영상들 중에서 상기 포커스 값이 가장 큰 입력 영상을 목적 이미지로 선정한다.
입력 영상 입력단계(S910, S970, S980)에는 외부로부터 미리 설정된 개수까지 시간 순서에 따라 차례로 입력 영상을 입력받는다.
이때, 입력 영상이 입력되면 입력 영상에서 인물 영역을 검출하고 인물 영역내의 에지 정보를 이용하여 포커스 값을 산출하고, 그때까지 입력된 입력 영상 중에서 가장 포커스 값이 큰 입력 영상의 영상 데이터만을 현재의 손떨림이 가장 적은 영상으로 저장할 수 있다.
다만, 다음에 입력되는 입력 영상에서 계산된 포커스 값이 현재 포커스 값이 가장 큰 영상으로 저장된 영상보다 크면, 새로운 입력 영상이 손떨림이 가장 적은 영상으로 저장되고, 과거의 영상을 삭제된다. 이 경우, 현재 가장 손떨림이 적은 영상의 정보만이 저장되므로, 메모리 공간이 절약될 수 있다.
디지털 영상 처리장치의 제어방법(S800)에 의하여 손떨림 감지 센서 없이도 손떨림이 가장 적은 최상의 사진을 촬영할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이 다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 처리장치의 일 실시예로서, 디지털 카메라의 뒷면 외형을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 디지털 영상 처리장치의 제어장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 바람직한 다른 실시예로서, 디지털 영상 처리장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 도 2 및/또는 도 3의 디지털 영상 처리장치의 제어장치에서 수행되는 오토 포커싱 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 2 및/또는 도 3의 디지털 영상 처리장치의 제어장치에 입력되는 입력 영상의 일 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 각각 연속하여 입력받은 입력 영상들의 인물 영역을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 7은 도 6a 내지 도 6c의 인물 영역에서의 포커스 값들의 분포를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 바람직한 실시예로서, 디지털 영상 처리장치의 제어방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 9는 도 8의 디지털 영상 처리장치의 제어방법에서 목적 이미지 생성단계를 개략적으로 도시한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
26: 셔터 릴리즈 버튼, 310: 검출 영역 검출부,
320: 원시 데이터 생성부, 330: 휘도값 산출부,
340: 포커스 값 산출부, 350: 목적 이미지 선정부.

Claims (20)

  1. 외부로부터 입력 영상을 입력받는 영상 입력부; 및
    외부로부터 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호가 입력되면, 복수개의 상기 입력 영상들을 입력받고, 상기 입력 영상들 중에서 가장 선명한 영상을 목적 이미지로 선정하고, 상기 목적 이미지를 획득하는 제어부를 구비하는 디지털 영상 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부가, 상기 입력 영상의 특정 영역을 검출 영역으로 선정하고, 상기 검출 영역의 영상이 가장 선명한 영상을 목적 이미지로 선정하는 디지털 영상 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 입력 영상에 인물의 영상이 포함된 경우에, 상기 인물이 차지하는 인물 영역을 상기 검출 영역으로 하는 디지털 영상 처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 입력 영상에서 얼굴을 검출하고, 상기 얼굴의 위치로부터 상기 얼굴과 함께 상기 인물 영역을 형성하는 몸통부분을 추적하여 상기 인물 영역을 검출하는 디지털 영상 처리장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 입력 영상에 인물의 영상이 포함되지 않은 경우에, 상기 입력 영상의 중앙부분의 일정 영역을 상기 검출 영역으로 하는 디지털 영상 처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호가, 상기 셔터 릴리즈 버튼이 일단으로 눌려지면 생성되는 제1신호, 및 상기 셔터 릴리즈 버튼이 이단으로 눌려지면 생성되는 제2신호를 구비하는 디지털 영상 처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1신호의 입력에 따라 광축 방향으로 이동되며 복수개의 초점 영상을 입력받는 초점 렌즈를 더 구비하고,
    상기 제어부에서 상기 초점 영상이 가장 선명한 위치에 상기 초점 렌즈가 위치되도록 제어하는 디지털 영상 처리장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부에서 상기 제2신호의 입력에 따라 상기 입력 영상들 중에서 상기 목적 이미지를 선정하는 디지털 영상 처리장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 초점 렌즈가 상기 초점 영상이 가장 선명한 위치에 고정된 상태에서 상기 제어부에서 상기 제2신호의 입력에 따라 상기 입력 영상들 중에서 상기 목적 이미지를 선정하는 디지털 영상 처리장치.
  10. 외부로부터 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호가 입력되면, 외부로부터 복수개의 입력 영상들을 입력받는 영상 입력부;
    상기 입력 영상에서 특정 영역을 검출 영역으로 검출하는 검출 영역 검출부;
    상기 입력 영상으로부터 상기 검출 영역의 원시 데이터를 생성하는 원시 데이터 생성부;
    상기 원시 데이터로부터 각각의 픽셀에 해당하는 휘도값을 산출하는 휘도값 산출부;
    상기 휘도값으로부터 상기 입력 영상의 포커스 값을 산출하는 포커스 값 산출부; 및
    상기 입력 영상들 중에서 상기 포커스 값이 가장 큰 입력 영상을 목적 이미지로 선정하는 목적 이미지 선정부를 구비하는 디지털 영상 처리장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 입력 영상에 인물의 영상이 포함된 경우에 상기 인물이 차지하는 인물 영역을 상기 검출 영역으로 하고,
    상기 입력 영상에 인물의 영상이 포함되지 않은 경우에 상기 입력 영상의 중앙부분의 일정 영역을 상기 검출 영역으로 하는 디지털 영상 처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 입력 영상에서 얼굴을 검출하고, 상기 얼굴의 위치로부터 상기 얼굴과 함께 상기 인물 영역을 형성하는 몸통부분을 추적하여 상기 인물 영역을 검출하는 디지털 영상 처리장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 셔터 릴리즈 버튼의 선택 신호가, 상기 셔터 릴리즈 버튼이 일단으로 눌려지면 생성되는 제1신호, 및 상기 셔터 릴리즈 버튼이 이단으로 눌려지면 생성되는 제2신호를 구비하는 디지털 영상 처리장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1신호의 입력에 따라 광축 방향으로 이동되며 복수개의 초점 영상을 입력받아, 상기 초점 영상이 가장 선명한 위치에 위치되도록 제어되는 초점 렌즈를 더 구비하는 디지털 영상 처리장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 영상 입력부에서 상기 제2신호의 입력에 따라 상기 입력 영상들을 입력 받는 디지털 영상 처리장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 초점 렌즈가 상기 초점 영상이 가장 선명한 위치에 고정된 상태에서, 상기 영상 입력부에서 상기 제2신호의 입력에 따라 상기 입력 영상들을 입력받는 디지털 영상 처리장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 초점 렌즈가 상기 초점 영상에서 얼굴 영역의 포커스 값이 가장 큰 위치에 위치되도록 제어되는 디지털 영상 처리장치.
  18. 외부로부터 복수개의 입력 영상들을 입력받는 단계;
    상기 입력 영상에서 인물 영역을 검출 영역으로 검출하는 단계;
    상기 검출 영역의 원시 데이터를 입력받는 단계;
    상기 원시 데이터로부터 각각의 픽셀에 해당하는 휘도값을 산출하는 단계;
    상기 휘도값으로부터 상기 입력 영상의 포커스 값을 산출하는 단계; 및
    상기 입력 영상들 중에서 상기 포커스 값이 가장 큰 입력 영상을 목적 이미지로 선정하는 단계를 구비하는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
  19. 제18항에 있어서,
    셔터 릴리즈 버튼이 일단으로 눌려지면 제1신호가 생성되고, 상기 셔터 릴리즈 버튼이 이단으로 눌려지면 제2신호가 생성되며,
    상기 제1신호의 입력에 따라 초점 렌즈가 광축 방향으로 이동되며 복수개의 초점 영상을 입력받아, 상기 초점 렌즈가 상기 초점 영상이 가장 선명한 위치에 위치되도록 제어되는 단계를 더 구비하는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 초점 렌즈가 상기 초점 영상이 가장 선명한 위치에 고정된 상태에서, 상기 제2신호의 입력에 따라 상기 입력 영상들을 입력받는 디지털 영상 처리장치의 제어방법.
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