KR20170014357A - 카메라를 구비하는 이동 단말기 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20170014357A
KR20170014357A KR1020150107540A KR20150107540A KR20170014357A KR 20170014357 A KR20170014357 A KR 20170014357A KR 1020150107540 A KR1020150107540 A KR 1020150107540A KR 20150107540 A KR20150107540 A KR 20150107540A KR 20170014357 A KR20170014357 A KR 20170014357A
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Abstract

본 발명에 따른 이동 단말기는, 카메라를 구비하는 이동 단말기에 있어서, 상기 카메라를 통해 촬상되는 물체의 이미지 신호를 획득하는 이미지 센서, 상기 물체로부터 반사된 적외선 신호를 검출하는 적외선 센서, 상기 이미지 센서를 이용하여 플리커(flicker)의 발생 여부를 판단하고, 상기 적외선 신호를 이용하여 상기 플리커의 발생에 기여한 광원에 대한 정보를 검출하는 제어부 및 상기 제어부에서 검출된 상기 광원에 대한 정보에 기반하여, 상기 플리커가 발생된 경우에 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 이미지 처리부를 포함하고, 이미지 센서 및 적외선 센서에 의한 플리커 분석을 통해 주변 광원의 종류에 따른 효과적인 화이트 밸런싱 방법을 제공한다.

Description

카메라를 구비하는 이동 단말기 및 그 제어방법{MOBILE TERMINAL EQUIPPED WITH A CAMERA AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 화이트 밸런스를 수행하여 이미지를 처리하는 카메라를 구비하는 이동 단말기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.
이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.
이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.
이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있다. 이러한 단말기는 외부 기기, 기지국 또는 서버와의 무선 통신을 위하여 안테나를 구비한다. 최근에는 카메라 등의 전자기기 등이 이동 단말기에 통합되는 추세이며, 이러한 카메라의 편의성을 위하여 화이트 밸런스(white balance)를 자동으로 수행할 수 있다. 특히, 상기 화이트 밸런스는 광원의 종류에 따라 다른 색 온도를 가지므로 화이트 밸런스를 위해서는 광원의 종류를 정확히 파악하여야 한다.
이와 관련하여, 백열등과 형광등과 같은 실내 조명의 경우 동작 주파수가 50Hz 또는 60Hz로 동일한 주파수에서 동작하므로, 카메라가 구동되는 경우에 실내 조명의 구별 및 이를 고려한 화이트 밸런스가 용이하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 주변 광원을 고려하여 화이트 밸런스 수행하는 카메라를 구비하는 이동 단말기 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 카메라를 통해 촬상되는 물체의 이미지 신호를 획득하는 이미지 센서, 상기 물체로부터 반사된 적외선 신호를 검출하는 적외선 센서, 상기 이미지 센서를 이용하여 플리커(flicker)의 발생 여부를 판단하고, 상기 적외선 신호를 이용하여 상기 플리커의 발생에 기여한 광원에 대한 정보를 검출하는 제어부 및 상기 제어부에서 검출된 상기 광원에 대한 정보에 기반하여, 상기 플리커가 발생된 경우에 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 이미지 처리부를 포함하는 이동 단말기는, 주변 광원의 종류에 따른 효과적인 화이트 밸런싱 방법을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 광원은 제1광원 및 제2광원을 포함하고, 상기 적외선 신호가 기설정값 이하인 경우, 상기 이미지 처리부는 상기 제2광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 광원은 제3광원을 더 포함하고, 상기 플리커가 발생하지 않은 경우, 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하고, 상기 제1 내지 제3광원은 각각 백열등, 형광등 및 태양광일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 이미지 신호 및 상기 적외선 신호들은 각각 복수의 입력신호들을 포함하고, 상기 복수의 입력 신호들의 시작 시점들은 상이하며, 상기 복수의 입력 신호들의 노출시간의 주파수는 상기 제1 및 제2 광원의 동작 주파수와 상이할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적외선 신호가 기설정값 이상이고 상기 플리커가 발생된 경우, 상기 제1광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하고, 상기 적외선 신호가 기설정값 이상이고 상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 적외선 센서의 활성화 유무를 판단하고, 상기 적외선 센서가 비활성화된 경우, 상기 이미지 신호의 평균 강도의 변화에 기반하여 플리커의 발생 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 이미지 처리부는 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하고, 상기 플리커가 발생된 경우, 상기 제어부는 상기 적외선 센서의 활성화 유무를 다시 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 이미지 처리부는 상기 화이트 밸런스, 자동 노출(auto exposure) 및 자동 포커스(auto focus)를 수행하고, 상기 수행된 이미지를 디지털 처리 및 분석할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 카메라를 통해 촬상되는 물체의 이미지를 이미지 센서로부터 획득하는 단계, 상기 물체로부터 반사된 적외선 신호를 적외선 센서에 의해 검출하는 단계, 상기 이미지 센서를 이용하여 플리커의 발생 여부를 판단하는 단계, 상기 적외선 신호를 이용하여 상기 플리커의 발생에 기여한 광원에 대한 정보를 검출하는 단계 및 상기 검출된 상기 광원에 대한 정보에 기반하여, 상기 플리커가 발생된 경우에 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계를 포함하는, 이동 단말기의 이미지 처리 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 광원은 제1광원 및 제2광원을 포함하고, 상기 플리커의 발생에 기여한 광원은 제1광원이고, 상기 적외선 신호가 기설정값 이하인 경우, 상기 제2광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 광원은 제3광원을 더 포함하고, 상기 플리커가 발생하지 않은 경우, 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 내지 제3광원은 각각 백열등, 형광등 및 태양광일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 이미지 신호 및 상기 적외선 신호들은 각각 복수의 입력신호들을 포함하고, 상기 복수의 입력 신호들의 시작 시점들은 상이하며, 상기 복수의 입력 신호들의 노출시간의 주파수는 상기 제1 및 제2 광원의 동작 주파수와 상이할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 화이트 밸런스를 수행하는 단계는, 상기 적외선 신호가 기설정값 이상이고 상기 플리커가 발생된 경우, 상기 제1광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계 및 기 적외선 신호가 기설정값 이상이고 상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적외선 센서의 활성화 유무를 판단하는 단계 및 상기 적외선 센서가 비활성화된 경우, 상기 이미지 신호의 평균 강도의 변화에 기반하여 플리커의 발생 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계 및 상기 플리커가 발생된 경우, 상기 적외선 센서의 활성화 유무를 다시 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 이동 단말기 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 이미지 센서 및 적외선 센서에 의한 플리커 분석을 통해 주변 광원의 종류에 따른 효과적인 화이트 밸런싱이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 적외선 센서가 이후에 활성화된 경우에도 주변 광원의 종류에 따른 효과적인 화이트 밸런싱이 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2 및 3은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
도 4는 이동 단말기에서, 카메라 및 적외선 센서를 이용하여 플리커 발생 여부를 판단하고, 상기 플리커의 발생에 기여한 광원에 대한 정보를 검출하는 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 화이트 밸런스를 수행하는 카메라, 적외선 센서 및 디스플레이부를 구비하는 이동 단말기의 블록도이다.
도 6은 공급 전원에 따른 광원의 광량 변화를 나타내고, 도 7은 시간의 변화에 따른 광원의 광량 변화를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 처리 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나, 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 도 1은 본 발명과 관련된 이동 단말기를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2 및 3은 본 발명과 관련된 이동 단말기의 일 예를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도이다.
상기 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 감지부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부(110)는, 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는, 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라(200) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 121), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(122, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 적외선 센서(143, IR 센서: infrared sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(200 참조)), 마이크로폰(microphone, 121 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 이동 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(122)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한, 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1에서 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
상기 전원 공급부(190)는 상기 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원 및/또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
상기 전원공급부(190)는 이동 단말기(100)의 각 구성요소로 전원을 공급하는 배터리를 구비하며, 상기 배터리를 유선 또는 무선 충전하기 위한 충전부를 포함할 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.
도 2 및 3을 참조하면, 개시된 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.
여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
경우에 따라서, 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우, 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 후면(backside) 케이스(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.
도시된 바와 같이, 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서, 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면 케이스(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편, 후면 케이스(103)에는 카메라(200b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.
이동 단말기(100)는, 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우, 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.
이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(200a, 200b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(121), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(200a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(121) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(200b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.
다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우, 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편, 터치센서는, 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는, 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 터치센서는, 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.
이처럼, 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(122, 도 1 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라, 터치 스크린은 제1조작유닛(122a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.
제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어, 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.
광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.
제1 카메라(200a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(122)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.
본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.
한편, 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(122)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로, 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.
이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면(大畵面)으로 구성될 수 있다.
한편, 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(122)에 내장될 수 있다.
마이크로폰(121)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(121)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어, 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.
단말기 바디의 후면에는 제2카메라(200b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(200b)는 제1카메라(200a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.
제2카메라(200b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(200b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(124)는 제2카메라(200b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(200b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.
단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어, 방송 수신 모듈(111, 도 1 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는, 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리를 포함할 수 있다.
상기 배터리는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 배터리는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
앞서 도 1을 통해 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 단말기에는 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 등의 근거리 통신 기술이 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 카메라(200) 및 디스플레이(151)를 구비하는 이동 단말기에 있어서, 상기 카메라(200)에 촬상되는 이미지에 플리커(flicker)가 발생한다. 이러한 경우에, 상기 디스플레이(151)에 표시되는 이미지에 플리커를 제거하는 것은 가능하나, 광원의 종류를 판별할 수 없어 광원의 종류에 따라 서로 다른 화이트 밸런스를 수행할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명에서는 적어도 하나의 광원이 존재하는 환경에서 카메라의 이미지 센서 및 적외선 센서를 이용하여, 광원의 종류에 기반하여 화이트 밸런스를 수행하기 위한 메커니즘을 제시한다.
이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여 카메라, 적외선 센서 및 디스플레이부를 구비하는 본 발명의 이동 단말기에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
먼저, 도 4는 이동 단말기에서, 카메라 및 적외선 센서를 이용하여 플리커 발생 여부를 판단하고, 상기 플리커의 발생에 기여한 광원에 대한 정보를 검출하는 개념도이다.
도 4에 따르면, 상기 이동 단말기(100)는 카메라(200), 적외선 센서(143) 및 디스플레이부(151)를 구비한다.
상기 카메라(200)를 통해 촬상되는 물체의 이미지 신호는 이미지 센서에 의해 획득되어, 상기 촬상된 이미지는 상기 디스플레이부(151)에 표시된다.
본 발명에서는 제1 내지 제3광원에 해당하는 백열등(310), 형광등(320) 및 자연광(태양광)(330)을 포함하는 복수의 광원들의 종류에 따른 색 변화를 보정하는 화이트 밸런스 방법을 제시한다. 상기 제3광원(330)만 존재하는 경우에는 이미지 센서에 의한 플리커가 발생하지 않는다. 하지만, 플리커가 발생하는 경우에는 상기 플리커의 발생원인이 상기 제1광원(310) 또는 상기 제2광원(320)에 기인한 것인지 구별하기가 용이하지 않다.
하지만, 상기 적외선 센서(143)에 의한 적외선 신호는 상기 제1광원(310) 및 상기 제3광원(330)에 대해서는 높은 반사율을 가지지만, 상기 제2광원(320)에 대해서는 낮은 반사율을 가진다. 즉, 상기 적외선 센서(143)를 구비하는 경우에는 광원의 종류에 따른 화이트 밸런스를 수행할 수 있다.
따라서, 이미지 센서에 의해 플리커가 발생하고 상기 적외선 신호가 검출되는 경우에는 상기 플리커가 제1광원(310)에 기인한 것이라고 판단할 수 있다. 또한, 상기 이미지 센서에 의해 플리커가 발생하고 상기 적외선 신호가 검출되지 않은 경우에는 상기 플리커가 제2광원(320)에 기인한 것이라고 판단할 수 있다. 또한, 상기 이미지 센서에 의해 플리커가 발생하지 않은 경우에는 주변 광원은 제3광원(330)만이 존재한다고 판단할 수 있다.
또한, 도 5 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 이동 단말기 및 이미지 처리 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 여기서, 상기 이미지 센서가 먼저 구동되고 상기 적외선 센서(143)가 구동되는 경우뿐만 아니라, 상기 적외선 센서(143)가 먼저 구동되는 경우를 포함한다.
도 5는 본 발명에 따른 화이트 밸런스를 수행하는 이동 단말기의 블록도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 카메라(200)는 이동 단말기(100)에 구비된다. 여기서, 상기 카메라(200)는 이미지 센서(210) 및 이미지 처리부(220)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기는 적외선 센서(143), 디스플레이부(151) 및 제어부(180)를 더 포함할 수 있다.
상기 적외선 센서(143)는 상기 카메라(200)를 통해 촬상되는 물체로부터 반사된 적외선 신호를 검출한다.
상기 디스플레이부(151)는 상기 촬상된 물체 및 주위 배경과 연관된 이미지를 화면에 표시한다.
상기 제어부(180)는 상기 이미지 센서(210)를 이용하여 플리커(flicker)의 발생 여부를 판단하고, 적외선 신호를 이용하여 상기 플리커의 발생에 기여한 광원에 대한 정보를 검출한다. 이때, 플리커가 발생하지 않으면, 제3광원(태양광)만이 존재하는 것으로 판단한다. 한편, 플리커가 발생한 경우에는 제1광원 및 제2광원 중 어느 광원에 기인한 것인지 판단하기 위해 상기 적외선 신호를 이용할 수 있다.
또한, 상기 제어부(180)는 상기 적외선 센서(143)를 이용하여 플리커의 발생 여부를 판단하고, 이미지 센서 신호를 이용하여 상기 플리커의 발생에 기여한 광원에 대한 정보를 검출할 수도 있다.
이때, 상기 제어부(180)는 상기 적외선 센서(143)로부터 획득된 적외선 신호가 기설정값 이상인지를 판단하다. 또한, 상기 제어부(180)는 상기 적외선 센서로부터 획득된 적외선 신호가 기설정값 이상인 경우, 상기 적외선 신호의 평균 강도(average intensity)의 변화에 기반하여 플리커(flicker)의 발생 여부를 판단한다. 또한, 상기 제어부(180)는 상기 플리커가 발생된 경우, 플리커 정보 및 상기 플리커의 발생에 기여한 광원에 대한 정보를 생성한다. 여기서, 상기 플리커 정보는 시간의 변화에 따른 플리커 값 또는 이들의 변화량을 의미한다.
상기 이미지 센서(210)는 적어도 하나의 광원이 존재하는 환경에서 상기 카메라(200)를 통해 촬상되는 물체의 이미지 신호를 획득한다.
상기 이미지 처리부(220)는 상기 이미지 센서(210)로부터 획득된 이미지 신호의 플리커(flicker) 정보 및 광원에 대한 정보에 기반하여, 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다.
여기서, 주변 광원이 백열등(제1광원)인 경우에는 색 온도 스펙트럼이 적색으로 편이되고, 주변 광원이 형광등(제2광원)인 경우에는 색 온도 스펙트럼이 녹색으로 편이된다. 따라서, 화이트 밸런스는 광원에 따른 스펙트럼 편이를 전기적으로 보정하여, 광원의 종류에 관계없이 물체의 고유색이 상기 디스플레이부(151)에 표시되도록 색을 보정하는 기법이다.
또한, 플리커(flicker)는 시간의 변화에 따른 광원의 광량 변화를 의미한다. 보다 구체적으로, 상기 플리커는 특정 시간 동안 광원의 평균 강도가 변화함에 따라 발생한다.
한편, 도 6은 공급 전원에 따른 광원의 광량 변화를 나타내고, 도 7은 시간의 변화에 따른 광원의 광량 변화를 나타낸다.
도 6에서 도시된 바와 같이, 백열등 및 형광등에 공급되는 전원은 50Hz 또는 60Hz를 사용한다. 이로 인하여, 상기 공급 전원의 주파수가 60Hz인 경우 상기 백열등 및 형광등과 같은 광원의 광량은 1/120초의 주기로 시간에 따라 변화함을 알 수 있다. 반면에, 태양광과 같은 자연광은 시간에 따라 변화하지 않고 일정한 광량을 갖는다.
따라서, 상기 카메라(200)에 입사되는 자연광은 상기 백열등 및 형광등과 구별이 가능한다. 하지만, 상기 카메라(200)에 상기 백열등 또는 상기 형광등이 주변 광으로 입사되었는지 구별이 용아하지 않다. 하지만, 위에서 설명된 바와 같이, 물체로부터 반사된 적외선 신호를 검출하는 경우에는 상기 백열등 또는 상기 형광등이 주변 광으로 입사되었는지 구별이 가능한다.
한편, 이러한 주변의 광원에 대한 정보를 검출하는 방법과 관련하여 보다 상세하게 살펴보면 아래와 같다.
적외선 신호에 대한 반사율이 높은 물체를 태양광(제3광원)에서 촬영한 경우와 백열등(제1광원)에서 촬영한 경우를 비교하면, 상기 물체로부터 반사된 신호 크기는 유사할 수 있다.
하지만, 상기 물체를 형광등(제2광원)에서 촬영한 경우에는 상기 물체로부터 반사된 신호 크기는 제1 및 제3광원에서 촬영한 경우보다 작다. 따라서, 상기 제어부(180)는 상기 적외선 신호가 기설정값 이하인 것으로 판단된 경우에 광원에 대한 정보를 형광등(제2광원)인 것으로 생성하여, 상기 광원에 대한 정보를 상기 이미지 처리부(220)로 전송한다. 이 경우에, 상기 이미지 처리부(220)는 상기 제2광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다.
또한, 상기 제어부(180)는 상기 적외선 신호가 기설정값 이상인 것으로 판단되고, 상기 플리커가 발생된 경우에는 백열등(제1광원)이 존재하는 것으로 판단한다. 한편, 상기 제어부(180)는 상기 적외선 신호가 기설정값 이상인 것으로 판단되고, 상기 플리커가 발생되지 않는 경우에는 태양광(제3광원)이 존재하는 것으로 판단한다. 이 경우에, 상기 이미지 처리부(220)는 각각 상기 제1광원 및 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다.
다만, 상기 설명된 광원에 대한 정보의 판별 및 화이트 밸런스의 수행은 한 가지 종류의 광원이 있는 것으로 판별하고 이에 기반한 화이트 밸런스의 수행에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 주변 광원이 백열등(제1광원)이 70%이고, 태양광(제2광원)이 30%의 비율인 경우, 주변 광원이 백열등(제1광원)이 100%인 경우와 다른 플리커 패턴을 갖는다.
따라서, 상기 제어부(180)는 플리커 정보에 기반하여 광원에 대한 정보에 대한 구체적인 비율을 결정하여 이를 상기 이미지 처리부(220)로 전송할 수 있다. 또한, 상기 제어부(180)는 상기 플리커 정보를 상기 이미지 처리부(220)로 전송하고, 상기 이미지 처리부(220)가 광원에 대한 정보에 대한 구체적인 비율을 결정할 수 있다.
도 7에서 도시된 바와 같이, 상기 적외선 센서(143) 및 상기 이미지 센서(210)에서 획득되는 광원의 광량은 시간에 따라 변화한다. 상기 광원이 태양광인 경우에는 광량은 시간의 변화에 관계없이 일정할 것이다.
한편, 시간에 따라 변화하는 광량에 대하여, 상기 적외선 센서(143) 및 상기 이미지 센서(210)의 노출 시간의 시작 시점을 달리하면, 각각의 시간 구간 별로 광량의 평균 강도 값도 변화함을 알 수 있다. 도 6에 따르면 시작 시간이 증가함에 따라 광량의 평균 강도 값은 감소하고, 이로 인해 각각의 시간 프레임에 표현되는 명암도 어둡게 표시됨을 알 수 있다.
상기 이미지 센서(210)가 상보 금속 산화 화합물 반도체 (CMOS: Complentaty Metal-Oxide Semiconductor) 이미지 센서인 경우에는, 상기 이미지 센서는 롤링 셔터(rolling shutter) 방식으로 구현된다. 이에 따라 상기 이미지 센서는 각각의 라인 별로 프레임 내에서 노출 타이밍이 다르게 된다. 즉, 상기 이미지 센서의 각각의 라인 별로 노출 시간에 따른 총 광량이 다르게 되어, 플리커가 발생하게 된다.
한편, 이러한 플리커의 발생 여부를 감지함으로써, 상기 적외선 센서(143)에 대해서는 플리커가 백열등(제1광원)에 기인한 것임을 알 수 있다. 또한, 상기 이미지 센서(143)에 대해서는 플리커가 백열등(제1광원) 또는 형광등(제2광원)에 기인한 것임을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이미지 신호 및 상기 적외선 신호들은 각각 복수의 입력신호들을 포함하고, 상기 복수의 입력 신호들의 시작 시점들은 상이하다.
또한, 상기 복수의 입력 신호들의 노출시간의 주파수는 상기 제1 및 제2 광원의 동작 주파수와 상이하다. 상기 노출시간의 주파수가 상기 제1 및 제2광원의 동작 주파수인 50Hz(또는 60Hz)와 동일하다면, 노출시간이 변화하여도 노출 시간 동안의 광원의 평균 강도는 변하지 않기 때문이다.
이하에서는, 상기 제어부(180) 또는 상기 이미지 처리부(220)에 의한 광원에 대한 정보 결정 및 화이트 밸런스 수행과 관련된 보다 상세한 절차에 대해서 살펴보기로 한다.
상기 이미지 처리부(220)는 형광등(제2광원)에 기반하여 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행할 수 있다. 이는 실내에서 촬영하는 경우에 형광등(제2광원)이 대다수인 경우이기 때문이다. 또한, 상기 적외선 센서(143)가 항상 온(always on) 상태가 아니어서 비활성화 상태인 경우에는 상기 적외선 센서(143)가 활성화 상태가 될 때까지 시간이 소요될 수 있기 때문이다. 따라서, 형광등(제2광원)에 기반하여 획득된 이미지의 화이트 밸런스 수행을 기본 상태(default state)로 설정할 수 있다.
다음으로, 상기 적외선 신호가 기설정값 이상이고 상기 플리커가 발생된 경우, 상기 이미지 처리부(220)는 상기 제1광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다. 반면에, 상기 적외선 신호가 기설정값 이상이고 상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 이미지 처리부(220)는 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다.
상기 제어부(180)는 상기 적외선 센서의 활성화 유무를 판단하고, 상기 적외선 센서가 비활성화된 경우, 상기 이미지 신호의 평균 강도의 변화에 기반하여 플리커의 발생 여부를 판단할 수 있다.
이 때, 상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 이미지 처리부(220)는 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행할 수 있다. 또한, 상기 플리커가 발생된 경우, 상기 제어부(180)는 상기 적외선 센서의 활성화 유무를 다시 판단할 수 있다.
상기 이미지 처리부(220)는 상기 화이트 밸런스, 자동 노출(auto exposure) 및 자동 포커스(auto focus)를 수행할 수 있다. 또한, 상기 이미지 처리부(220)는상기 수행된 이미지를 디지털 처리 및 분석할 수 있다.
한편, 상기 이미지 처리부(220)는 상기 카메라(200)에 내장된 하드웨어 회로 및 펌웨어 또는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다. 또한, 상기 이미지 처리부(220)는 도 5에 도시된 것과 달리, 상기 제어부(180) 내의 하드웨어 회로 및 펌웨어 또는 소프트웨어에 의해 구현될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 카메라를 구비하는 이동 단말기의 이미지 처리 방법에 대해서 살펴보기로 한다. 상기 이미지 처리방법에 의해, 복수의 광원에 따른 화이트 밸런스를 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 방법의 흐름도이다. 상기 방법은 적외선 센서가 물체로부터 반사되는 적외선 신호를 검출할 수 있는 경우에 화이트 밸런스 방법이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 처리 방법의 흐름도이다. 상기 방법은 적외선 센서의 활성화 유무를 판단하여, 이에 따른 최적화된 화이트 밸런스 방법이다.
도 8에 따르면, 상기 이미지 처리 방법(S700)은 이미지 획득 단계(S710), 적외선 신호 비교 단계(S720), 플리커 발생 판단 단계(S730) 및 화이트 밸런스 수행 단계(S740)를 포함한다. 여기서, 상기 화이트 밸런스 수행 단계(S740)는 제1 내지 제3 화이트 밸런스 수행 단계(S741 내지 S743)을 수행한다.
상기 이미지 획득 단계(S710)는 적어도 하나의 광원이 존재하는 환경에서 상기 카메라를 통해 촬상되는 물체의 이미지를 이미지 센서로부터 획득한다.
상기 적외선 신호 비교 단계(S720)는 상기 물체로부터 반사된 적외선 신호를 적외선 센서에 의해 검출하여, 상기 검출된 적외선 신호가 기설정값 이상인지 여부를 판단한다.
상기 플리커 발생 판단 단계(S730)는 상기 적외선 신호가 기설정값 이상인 경우, 상기 적외선 신호의 평균 강도(average intensity)의 변화에 기반하여 플리커(flicker)의 발생 여부를 판단한다.
상기 제1화이트 밸런스 수행 단계(S741)는 상기 플리커가 발생된 경우, 플리커 정보 및 상기 플리커의 발생에 기여한 광원(백열등, 제1광원)에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다.
상기 제2화이트 밸런스 수행 단계(S742)는 상기 플리커가 발생하지 않은 경우, 상기 제3광원(태양광)에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다.
상기 제3화이트 밸런스 수행 단계(S743)는 상기 적외선 신호가 기설정값 이하인 경우, 상기 제2광원(형광등)에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다.
여기서, 상기 이미지 신호 및 상기 적외선 신호들은 각각 복수의 입력신호들을 포함하고, 상기 복수의 입력 신호들의 시작 시점들은 상이하다. 또한, 상기 복수의 입력 신호들의 노출시간의 주파수는 상기 제1 및 제2 광원의 동작 주파수와 상이하다. 이는 노출시간의 주파수가 동작 주파수와 동일한 경우에는 시간 변화에 따라 광량 변화가 없기 때문이다. 이는 도 6에서 설명하였다.
다음으로, 도 9에 따르면, 상기 이미지 처리 방법(S800)은 이미지 획득 단계(S710), 활성화 여부 판단 단계(S815), 적외선 신호 비교 단계(S720), 제1플리커 발생 판단 단계(S730), 제2플리커 발생 판단 단계(S840) 및 화이트 밸런스 수행 단계(S850)를 포함한다. 여기서, 상기 화이트 밸런스 수행 단계(S850)는 제1 내지 제3 화이트 밸런스 수행 단계(S851 내지 S853)을 수행한다.
여기서, 상기 이미지 획득 단계(S710) 및 적외선 신호 비교 단계(S720)는 도 7에서의 설명으로 갈음한다. 또한, 상기 제1플리커 발생 판단 단계(S730)는 도 7에서의 플리커 발생 판단 단계(S730)에 대응한다.
상기 활성화 여부 판단 단계(S815)는 적외선 센서의 활성화 유무를 판단한다. 이는 카메라가 활성화되는 경우에 이미지 센서도 활성화되지만, 상기 적외선 센서는 이와는 별개로 동작할 수 있기 때문이다. 또한, 카메라가 활성화되는 경우에 동기화되어 상기 적외선 센서가 활성화되는 경우에도 다른 어플리케이션에 의해서 상기 적외선 센서가 이미 사용되는 경우를 포함한다.
상기 제2플리커 발생 판단 단계(S840)는 상기 적외선 센서가 비활성화된 경우, 상기 이미지 신호의 평균 강도의 변화에 기반하여 플리커의 발생 여부를 판단한다.
한편, 상기 제1 내지 제3 화이트 밸런스 수행 단계(S851 내지 S853)는 각각 제1광원(백열등), 제2광원(형광등) 및 제3광원(태양광)에 기반하여 이미지 센서롤부터 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다.
한편, 상기 제2플리커 발생 판단 단계(S840)에서 상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다(S853).
반면에, 상기 제2플리커 발생 판단 단계(S840)에서 플리커가 발생된 경우, 상기 적외선 센서의 활성화 유무를 다시 판단한다(S815). 이는 상기 플리커가 상기 제1광원(백열등) 및 상기 제2광원(형광등) 중 어느 광원에 관한 것인지를 판별하기 위함이다.
하지만, 상기 제2플리커 발생 판단 단계(S840)에서 플리커가 발생된 경우, 상기 적외선 센서의 활성화 유무를 다시 판단하지 않거나 또는 일정 시간 경과 후에는, 상기 제2광원(형광등)에 기반하여 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행할 수도 있다. 또한, 상기 활성화 여부 판단 단계(S815)에서 상기 이미지 센서가 비활성화된 경우에 기본 설정으로 상기 제2광원에 기반하여 화이트 밸런스를 수행할 수도 있다.
또한, 상기 이미지 센서로부터의 플리커 패턴을 비교하여 상기 제1광원(백열등) 및 상기 제2광원(형광등) 여부를 판단할 수도 있다. 하지만, 상기 제1광원(백열등) 및 상기 제2광원(형광등)에 기한 플리커 패턴이 유사하므로 이의 판단은 용이하지 않다.
한편, 상기 제2광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 과정 또는 수행한 이후에, 적외선 센서가 활성화된 경우에는 상기 적외선 신호 비교 단계(S720)를 수행할 수 있다.
따라서, 상기 적외선 신호 비교 단계(S720)에서 상기 적외선 신호가 기설정값 이상이고, 상기 제1플리커 발생 판단 단계(S730)에서 상기 플리커가 발생된 경우, 상기 제1광원(백열등)에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다(S851).
또한, 상기 적외선 신호 비교 단계(S720)에서 상기 적외선 신호가 기설정값 이상이고, 상기 제1플리커 발생 판단 단계(S730)에서 상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 제3광원(태양광)에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다(S853).
또한, 상기 적외선 신호 비교 단계(S720)에서 상기 적외선 신호가 기설정값 이하이면, 상기 제2광원(백열등)에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행한다(S852).
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라를 구비하는 이동 단말기에 있어서, 화이트 밸런스를 수행하는 이미지 처리 방법에 대하여 구체적으로 기술하였다.
상기 이미지 처리 및 화이트 밸런스 방법에 의해서, 적어도 하나의 주변 광원이 존재하는 경우에, 광원의 종류에 따른 효과적인 화이트 밸런스를 수행할 수 있다. 또한, 상기 주변 광원이 복수 개 존재하는 경우에도, 이들의 비율을 예측하여, 복수의 광원의 비율에 따른 화이트 밸런스를 수행할 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 이미지 센서 및 적외선 센서에 의한 플리커 분석을 통해 주변 광원의 종류에 따른 효과적인 화이트 밸런싱이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 적외선 센서가 이후에 활성화된 경우에도 주변 광원의 종류에 따른 효과적인 화이트 밸런싱이 가능하다는 장점이 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 이동 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 이동 단말기 143: 적외선 센서
151: 디스플레이부 180: 제어부
200: 카메라 210: 이미지 센서
220: 이미지 처리부

Claims (15)

  1. 카메라를 구비하는 이동 단말기에 있어서,
    상기 카메라를 통해 촬상되는 물체의 이미지 신호를 획득하는 이미지 센서;
    상기 물체로부터 반사된 적외선 신호를 검출하는 적외선 센서;
    상기 이미지 센서를 이용하여 플리커(flicker)의 발생 여부를 판단하고, 상기 적외선 신호를 이용하여 상기 플리커의 발생에 기여한 광원에 대한 정보를 검출하는 제어부; 및
    상기 제어부에서 검출된 상기 광원에 대한 정보에 기반하여, 상기 플리커가 발생된 경우에 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 이미지 처리부를 포함하는, 이동 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 제1광원 및 제2광원을 포함하고,
    상기 적외선 신호가 기설정값 이하인 경우, 상기 이미지 처리부는 상기 제2광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은 제3광원을 더 포함하고,
    상기 플리커가 발생하지 않은 경우, 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하고,
    상기 제1 내지 제3광원은 각각 백열등, 형광등 및 태양광인 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이미지 신호 및 상기 적외선 신호들은 각각 복수의 입력신호들을 포함하고, 상기 복수의 입력 신호들의 시작 시점들은 상이하며, 상기 복수의 입력 신호들의 노출시간의 주파수는 상기 제1 및 제2 광원의 동작 주파수와 상이한, 이동 단말기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 적외선 신호가 기설정값 이상이고 상기 플리커가 발생된 경우, 상기 제1광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하고,
    상기 적외선 신호가 기설정값 이상이고 상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 적외선 센서의 활성화 유무를 판단하고, 상기 적외선 센서가 비활성화된 경우, 상기 이미지 신호의 평균 강도의 변화에 기반하여 플리커의 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 이미지 처리부는 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하고, 상기 플리커가 발생된 경우, 상기 제어부는 상기 적외선 센서의 활성화 유무를 다시 판단하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 처리부는 상기 화이트 밸런스, 자동 노출(auto exposure) 및 자동 포커스(auto focus)를 수행하고, 상기 수행된 이미지를 디지털 처리 및 분석하는 것을 특징으로 하는, 이동 단말기.
  9. 카메라를 구비하는 이동 단말기의 이미지 처리 방법에 있어서,
    상기 카메라를 통해 촬상되는 물체의 이미지를 이미지 센서로부터 획득하는 단계;
    상기 물체로부터 반사된 적외선 신호를 적외선 센서에 의해 검출하는 단계;
    상기 이미지 센서를 이용하여 플리커의 발생 여부를 판단하는 단계;
    상기 적외선 신호를 이용하여 상기 플리커의 발생에 기여한 광원에 대한 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 상기 광원에 대한 정보에 기반하여, 상기 플리커가 발생된 경우에 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계를 포함하는, 이동 단말기의 이미지 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은 제1광원 및 제2광원을 포함하고,
    상기 적외선 신호가 기설정값 이하인 경우, 상기 제2광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계를 더 포함하는, 이동 단말기의 이미지 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 광원은 제3광원을 더 포함하고,
    상기 플리커가 발생하지 않은 경우, 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 내지 제3광원은 각각 백열등, 형광등 및 태양광인 것을 특징으로 하는, 이동 단말기의 이미지 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이미지 신호 및 상기 적외선 신호들은 각각 복수의 입력신호들을 포함하고, 상기 복수의 입력 신호들의 시작 시점들은 상이하며, 상기 복수의 입력 신호들의 노출시간의 주파수는 상기 제1 및 제2 광원의 동작 주파수와 상이한, 이동 단말기의 이미지 처리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 화이트 밸런스를 수행하는 단계는,
    상기 적외선 신호가 기설정값 이상이고 상기 플리커가 발생된 경우, 상기 제1광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계; 및
    상기 적외선 신호가 기설정값 이상이고 상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계를 더 포함하는, 이동 단말기의 이미지 처리 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 적외선 센서의 활성화 유무를 판단하는 단계; 및
    상기 적외선 센서가 비활성화된 경우, 상기 이미지 신호의 평균 강도의 변화에 기반하여 플리커의 발생 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 이동 단말기의 이미지 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 플리커가 발생되지 않은 경우, 상기 제3광원에 기반하여 상기 획득된 이미지의 화이트 밸런스를 수행하는 단계; 및
    상기 플리커가 발생된 경우, 상기 적외선 센서의 활성화 유무를 다시 판단하는 단계를 더 포함하는, 이동 단말기의 이미지 처리 방법.
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