KR100809233B1 - 이미지 센서의 자동 노출 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 이미지 센서 모듈의 자동 노출제어장치는, 렌즈부와, 셔터를 포함하는 이미지 센서부와, 이미지신호 처리부를 포함하는 이미지 센서 모듈에 적용되는 자동 노출 제어 장치에 있어서, 상기 이미지신호 처리부로부터의 이미지 신호에서 평균휘도를 추출하는 휘도 연산부; 상기 휘도 연산부로부터의 평균휘도와 기설정된 기준휘도와의 휘도 오차값에 기초해서 노출조절용 셔터의 속도 고정 또는 보정을 판단하는 휘도보정 판단부; 속도 보정 결정시, 상기 휘도 오차값이 기설정된 미소오차 범위에 포함되면 직접보정을 제어하고, 미소오차 범위를 벗어나면 필터링 보정을 제어하는 보정경로 제어부; 상기 보정경로 제어부의 제어에 따라 상기 휘도 오차값을 필터링하여 휘도오차 필터링값을 출력하는 디지털 필터부; 상기 속도보정 제어부로부터의 휘도 오차값, 또는 상기 디지털 필터부로부터의 휘도오차 필터링값을 이용하여 현재 셔터속도값을 보정하여 제어 셔터속도값을 제공하는 셔터속도 보정부; 및 상기 제어 셔터속도값을 이용하여 상기 이미지 센서부에 포함된 셔터의 속도를 제어하는 셔터속도 제어부를 포함한다.

이미지 센서 모듈, 자동, 노출제어

Description

이미지 센서의 자동 노출 제어 장치 및 방법{AN APPARATUS FOR AUTOMATICALLY CONTROLLING EXPOSURE OF IMAGE SENSOR}

도 1은 종래 디지털 카메라의 이미지 센서의 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 이미지 센서의 자동 노출 장치의 블록도.

도 3은 본 발명의 디지털 필터의 블록도.

도 4는 본 발명에 디지털 필터의 응답 특성 그래프.

도 5는 본 발명의 디지털 필터의 계단파형 입력에 대한 출력파형을 보이는 응답 특성 그래프.

도 6은 본 발명에 따른 자동 노출 제어 장치의 동작 설명을 위한 평균휘도-셔터속도 상관 그래프.

도 7은 본 발명에 따라 셔터 속도별 휘도특성의 산출 방법 설명 그래프.

도 8은 본 발명에 따른 이미지 센서의 자동 노출 제어 방법을 보이는 플로우챠트.

도 9는 본 발명에 따른 필터링 과정을 보이는 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 렌즈부 200 : 이미지 센서부

300 : 이미지신호 처리부 410 : 휘도 연산부

420 : 휘도보정 판단부 430 : 보정경로 제어부

440 : 디지털 필터부 441 : 곱셈기

442 : 정수 변환부 443 : 제1 레지스터

444 : 제2 레지스터 445 : 계수 선택부

450 : 셔터속도 보정부 460 : 셔터속도 제어부

Sc : 현재 셔터 속도 Sn : 제어 셔터속도값

ISc : 현재 셔터속도 인덱스값 ISn : 제어 셔터속도 인덱스값

Yavr : 평균휘도 Yref : 기준휘도

IYavr : 평균휘도 인덱스값 IYref : 기준휘도 인덱스값

Err-index : 휘도오차 인덱스값 Err-filtering : 휘도오차 필터링값

MER : 미소오차 범위

본 발명은 카메라 모듈에 적용되는 이미지 센서의 자동 노출 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 마이크로 컨트롤러를 이용하지 않고, 평균휘도를 이용하여 적정 노출을 제어하고, 디지털 필터를 이용한 셔터 속도를 변화시킴으로써, 영상의 급격한 휘도변화나 빈번한 휘도변화에 능동적이고 고속으로 동작하는 이미지 센서의 자동 노출 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

통상, 일반 카메라에서는, 입력된 영상의 밝기를 자동적으로 적절히 조절하는 자동 노출 조절을 수행하며, 이러한 자동 노출 조절은 조리개의 개구율 조절과, 셔터의 속도 조절을 통해 이루어진다.

한편, 디지털 카메라에서는, CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)와 같은 고체 촬상소자를 이미지 센서로 이용하며, 이러한 디지털 카메라에서는 이미지 센서에 촬상되는 시간을 조정하여 노출의 양을 조절한다. 이때 이미지 센서에 촬상되는 시간은 전자셔터의 속도에 해당되고, 이 전자셔터의 속도를 변경하여 영상이 적정 밝기가 조절된다.

도 1은 종래 디지털 카메라의 이미지 센서의 블록도이다.

도 1에 도시된 종래 디지털 카메라의 이미지 센서는, 영상을 입사받는 렌즈부(10)와, 셔터를 포함하고, 상기 셔터를 통해 상기 렌즈부(10)로부터의 영상을 촬상하여 전기적인 이미지 신호로 변환하는 이미지 센서부(20)와, 상기 이미지 센서부(20)를 통한 이미지 신호를 영상으로 복원하는 이미지신호 처리부(30)와, 상기 이미지신호 처리부(30)로부터의 이미지 신호에서 밝기를 연산하고, 이 연산된 밝기와 기준밝기와의 차이에 따라 상기 이미지 센서(20)의 셔터를 제어하는 마이크로 콘트롤러(40)를 포함한다.

상기 마이크로 콘트롤러(40)에서의 노출 제어 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 마이크로 콘트롤러(Micro-controller)는, 현재 영상의 각 프레임의 밝기를 연산하고(S41), 상기 연산된 밝기와 기준 밝기와의 차이를 연산하고(S42), 상기 밝기의 차이에 따라 밝기 보상값을 연산한 후에(S43), 상기 보상값을 현재 노출 환산값에 더해서 미래적용값을 구하고(S44), 상기 미래적용값을 최소 노출시간의 배수로 근사시켜서 상기 근사시킨 배수값을 구하고(S45), 상기 배수값을 이용하여 상기 이미지 센서(20)의 셔터를 제어한다(S46).

그러나, 이와 같은 종래 디지털 카메라에서의 노출 제어 방법에서, 전용 마이크로 콘트롤러(Micro-controller)를 이용하여 적정 노출을 찾기 위한 연산을 수행하는 동안에, 입력 영상의 노출변화가 급격히 변하는 경우에는 적정 노출을 찾기 위해서 장시간이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 이미지 신호의 밝기에 대한 정보에 기초해서 연산하는 과정에서, 밝기에 대한 데이터가 너무 크므로, 연산하는 시간이 장시간 소요되는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 짧은 시간 동안에 노출이 급격하게 자주 변화하는 경우에는, 마이크로 콘트롤러가 급격한 노출 변화를 인식할 수 없게 되므로, 급격한 노출 변화가 있는 경우에는 적정 휘도로 제어하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은, 마이 크로 컨트롤러를 이용하지 않고, 평균휘도를 이용하여 적정 노출을 제어하고, 디지털 필터를 이용한 셔터 속도를 변화시킴으로써, 영상의 급격한 휘도변화나 빈번한 휘도변화에 능동적이고 고속으로 동작하는 이미지 센서의 자동 노출 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 이미지 센서 모듈의 자동 노출제어장치는, 영상을 입사받는 렌즈부와, 셔터를 포함하고, 상기 셔터를 통해 상기 렌즈부로부터의 영상을 촬상하여 전기적인 이미지 신호로 변환하는 이미지 센서부와, 상기 이미지 센서부를 통한 이미지 신호를 영상으로 복원하는 이미지신호 처리부를 포함하는 이미지 센서 모듈에 적용되는 자동 노출 제어 장치에 있어서, 상기 이미지신호 처리부로부터의 이미지 신호에서 평균휘도를 추출하는 휘도 연산부; 상기 휘도 연산부로부터의 평균휘도와 기설정된 기준휘도와의 오차에 해당되는 휘도 오차값에 기초해서 노출조절용 셔터의 속도 고정 또는 속도 보정을 판단하는 휘도보정 판단부; 상기 속도 보정 결정시에는, 상기 휘도 오차값이 기설정된 미소오차 범위에 포함되면 상기 셔터의 속도의 직접보정을 제어하고, 상기 휘도 오차값이 기설정된 미소오차 범위를 벗어나면 상기 셔터의 속도의 필터링 보정을 제어하는 보정경로 제어부; 상기 보정경로 제어부의 제어에 따라 상기 휘도 오차값을 필터링하여 휘도오차 필터링값을 출력하는 디지털 필터부; 상기 속도보정 제어부로부터의 휘도 오차값, 또는 상기 디지털 필터부로부터의 휘도오차 필터링값을 이용하여 현재 셔터속도값을 보정하여 제어 셔터속도값을 제공하는 셔터속도 보정부; 및 상기 제어 셔터속도값을 이용하여 상기 이미지 센서부에 포함된 셔터의 속도를 제어하는 셔터속도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 휘도 연산부는, 현재 셔터 속도에서의 영상의 평균휘도를 각 프레임별로 산출하는 것을 특징으로 한다.

상기 휘도보정 판단부는, 사전에 평균휘도별 평균휘도 인덱스값이 매핑된 제1 룩업 테이블을 참조하여 상기 평균휘도를 평균휘도 인덱스값으로 변환하여, 기설정된 기준휘도에 미리 할당된 기준휘도 인덱스값과 상기 평균휘도 인덱스값과의 오차에 해당되는 휘도오차 인덱스값을 구하여, 상기 휘도오차 인덱스값이 '0'이면 현재 셔터속도값을 제어 셔터속도값으로 결정하고, 상기 휘도오차 인덱스값이 '0'이 아니면 현재 셔터속도값의 보정을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 보정경로 제어부는, 상기 휘도보정 판단부의 제어에 따라, 상기 휘도오차 인덱스값이 기설정된 미소오차 범위에 포함되면, 상기 평균휘도에 해당되는 현재 셔터속도 인덱스값의 직접보정을 제어하고, 기설정된 미소오차 범위에 포함되지 않은 경우, 현재 셔터속도 인덱스값의 필터링보정을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 디지털 필터부는, 상기 속도보정 제어부의 제어에 따라 상기 휘도오차 인덱스값을 필터링하여 휘도오차 필터링값을 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 셔터속도 보정부는, 상기 속도보정 제어부로부터의 휘도오차 인덱스값, 또는 상기 디지털 필터부로부터의 휘도오차 필터링값을 이용하여 현재 셔터속도 인덱스값을 보정하여 제어 셔터속도 인덱스값을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 셔터속도 제어부는, 사전에 제어 셔터속도 인덱스값별 제어 셔터속도값이 매핑된 제2 룩업 테이블을 참조하여 상기 제어 셔터속도 인덱스값을 제어 셔터속도값으로 변환하여, 상기 제어 셔터속도값을 이용하여 상기 이미지 센서부의 셔터의 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 기설정된 미소오차 범위는, '-2'보다 크거나 같고, '2'보다 작거나 같다"로 설정된 것을 특징으로 한다.

상기 디지털 필터는, 기설정된 계수를 상기 휘도오차 인덱스값에 곱하는 곱셈기; 상기 곱셈기로부터의 출력값을 가장 가까운 정수값으로 변환시켜 오차 필터링값을 출력하는 정수 변환부; 상기 이미지신호의 현재 프레임의 1개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값과 상기 오차 필터링값과의 차이값에 해당되는 제1 차이값을 저장하는 제1 레지스터; 상기 이미지신호의 현재 프레임의 2개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값과 상기 오차 필터링값과의 차이값에 해당되는 제1 차이값을 저장하는 제2 레지스터; 및 상기 휘도오차 인덱스값과 상기 제1 차이값 및 제2 차이값에 따라 기설정된 필터 계수중에서 하나를 선택하는 계수 선택부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 이미지 센서 모듈의 자동 노출 제어 방법은, 영상을 입사받는 렌즈부와, 셔터를 포함하고, 상기 셔터를 통해 상기 렌즈부로부터의 영상을 촬상하여 전기적인 이미지 신호로 변환하는 이미지 센서부와, 상기 이미지 센서부를 통한 이미지 신호를 영상으로 복원하는 이미지신호 처리부를 포함하는 이미지 센서 모듈에 적용되는 자동 노출 제어 장치에 있어서, 현재 셔터 속도에서의 영상의 평균휘도를 각 프레임별로 산출하는 평균휘도 연산단계; 사전에 평균휘도별 평균휘도 인덱스값이 매핑된 제1 룩업 테이블을 참조하여 상기 평균휘도를 평균휘도 인덱스값으로 변환하는 인덱스 변환단계; 기설정된 기준휘도에 미리 할당된 기준휘도 인덱스값과 상기 평균휘도 인덱스값과의 오차에 해당되는 휘도오차 인덱스값을 구하는 오차 연산단계; 상기 휘도오차 인덱스값이 '0'이면 현재 셔터속도값을 제어 셔터속도값으로 결정하는 속도 고정 단계; 상기 휘도오차 인덱스값이 '0'이 아닌 경우, 상기 휘도오차 인덱스값이 기설정된 미소오차 범위에 포함되면, 상기 휘도오차 인덱스값을 이용하여 현재 셔터속도 인덱스값을 보정하여 제어 셔터속도 인덱스값을 결정하는 직접 보정단계; 상기 휘도오차 인덱스값이 기설정된 미소오차 범위에 포함되지 않은 경우, 상기 휘도오차 인덱스값의 필터링하여 휘도오차 필터링값을 구하는 필터링 단계; 상기 디지털 필터부로부터의 휘도오차 필터링값을 이용하여 현재 셔터속도 인덱스값을 보정하여 제어 셔터속도 인덱스값을 결정하는 필터링 보정단계; 상기 제어 셔터속도 인덱스값별 셔터속도값이 매핑된 제2 룩업 테이블을 참조하여 상기 제어 셔터속도 인덱스값을 제어 셔터속도값으로 변환하는 속도 변환단계; 및 상기 제어 셔터속도값을 이용하여 상기 이미지 센서부의 셔터의 속도를 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들 은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 이미지 센서의 자동 노출 장치의 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 이미지 센서는, 영상을 입사받는 렌즈부(100)와, 셔터를 포함하고, 상기 셔터를 통해 상기 렌즈부(100)로부터의 영상을 촬상하여 전기적인 이미지 신호로 변환하는 이미지 센서부(200)와, 상기 이미지 센서부(200)를 통한 이미지 신호를 영상으로 복원하는 이미지신호 처리부(300)와, 상기 이미지신호 처리부(300)로부터의 평균휘도에 기초해서 상기 이미지 센서부(200)의 셔터 속도를 제어하는 자동 노출 제어 장치(400)를 포함한다.

상기 자동 노출 제어 장치(400)는, 상기 이미지신호 처리부(300)로부터의 이미지 신호에서 평균휘도를 추출하는 휘도 연산부(410)와, 상기 휘도 연산부(410)로부터의 평균휘도와 기설정된 기준휘도와의 오차에 해당되는 휘도 오차값에 기초해서 노출조절용 셔터의 속도 고정 또는 속도 보정을 판단하는 휘도보정 판단부(420)와, 상기 속도 보정 결정시에는, 상기 휘도 오차값이 기설정된 미소오차 범위에 포함되면 상기 셔터의 속도의 직접보정을 제어하고, 상기 휘도 오차값이 기설정된 미소오차 범위를 벗어나면 상기 셔터의 속도의 필터링 보정을 제어하는 보정경로 제어부(430)와, 상기 보정경로 제어부(430)의 제어에 따라 상기 휘도 오차값을 필터링하여 휘도오차 필터링값을 출력하는 디지털 필터부(440)와, 상기 속도보정 제어부(430)로부터의 휘도 오차값, 또는 상기 디지털 필터부(440)로부터의 휘도오차 필터링값을 이용하여 현재 셔터속도값을 보정하여 제어 셔터속도값을 제공하는 셔터속도 보정부(450)와, 상기 제어 셔터속도값을 이용하여 상기 이미지 센서부(120)에 포함된 셔터의 속도를 제어하는 셔터속도 제어부(460)를 포함한다.

상기 휘도 연산부(410)는, 현재 셔터 속도(Sc)에서의 영상의 평균휘도(Yavr)를 각 프레임별로 산출하여 각 프레임별 평균휘도를 출력한다.

상기 휘도보정 판단부(420)는, 사전에 평균휘도별 평균휘도 인덱스값이 매핑된 제1 룩업 테이블을 참조하여 상기 평균휘도(Yavr)를 평균휘도 인덱스값(IYavr)으로 변환하여, 기설정된 기준휘도(Yref)에 미리 할당된 기준휘도 인덱스값(IYref)과 상기 평균휘도 인덱스값(IYavr)과의 오차에 해당되는 휘도오차 인덱스값(Err-index)을 구하여, 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)이 '0'이면 현재 셔터속도값(Sc)을 제어 셔터속도값(Sn)으로 결정하고, 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)이 '0'이 아니면 현재 셔터속도값(Sc)의 보정을 제어한다.

상기 보정경로 제어부(430)는, 상기 휘도보정 판단부(420)의 제어에 따라, 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)이 기설정된 미소오차 범위(MER:Minimum Error Range)에 포함되면, 상기 평균휘도에 해당되는 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)의 직접보정을 제어하고, 기설정된 미소오차 범위(MER)에 포함되지 않은 경우, 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)의 필터링보정을 제어한다.

상기 디지털 필터부(440)는, 상기 속도보정 제어부(430)의 제어에 따라 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)을 필터링하여 휘도오차 필터링값(Err-filtering)을 출력한다.

상기 셔터속도 보정부(450)는, 상기 속도보정 제어부(430)로부터의 휘도오차 인덱스값(Err-index), 또는 상기 디지털 필터부(440)로부터의 휘도오차 필터링값(Err-filtering)을 이용하여 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)을 보정하여 제어 셔터속도 인덱스값(ISn)을 결정한다.

상기 셔터속도 제어부(460)는, 사전에 제어 셔터속도 인덱스값별 제어 셔터속도값이 매핑된 제2 룩업 테이블을 참조하여 상기 제어 셔터속도 인덱스값(ISn)을 제어 셔터속도값(Sn)으로 변환하여, 상기 제어 셔터속도값(Sn)을 이용하여 상기 이미지 센서부(120)의 셔터의 속도를 제어한다.

도 3은 본 발명의 디지털 필터의 블록도이다.

도 3을 참조하면, 상기 디지털 필터(440)는, 기설정된 계수를 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)에 곱하는 곱셈기(441)와, 상기 곱셈기(441)로부터의 출력값을 가장 가까운 정수값으로 변환시켜 오차 필터링값(Err-filtering)을 출력하는 정수 변환부(442)와, 상기 이미지신호의 현재 프레임의 1개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값(Err-index)과 상기 오차 필터링값(Err-filtering)과의 차이값에 해당되는 제1 차이값을 저장하는 제1 레지스터(443)와, 상기 이미지신호의 현재 프레임의 2개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값(Err-index)과 상기 오차 필터링값(Err-filtering)과의 차이값에 해당되는 제1 차이값을 저장하는 제2 레지스터(444)와, 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)과 상기 제1 차이값(DV1) 및 제2 차 이값(DV2)에 따라 기설정된 필터 계수중에서 하나를 선택하는 계수 선택부(445)를 포함한다.

이러한 본 발명의 디지털 필터로는 1차 IIR(Infinite Impulse Response) 필터가 이용될 수 있다.

도 4는 본 발명에 디지털 필터의 응답 특성 그래프이다.

도 4에서, 본 발명의 디지털 필터가 서로 다른 계수에서 응답하는 특성을 보이는 그래프로서, 각각의 응답곡선은 안정상태에 이르는 시상수(time constant)가 다른 곡선들로서, 완만하게 상승하는 응답을 보이는 곡선의 계수를 사용하면 안정상태에 이르는 시상수가 커지게 되고, 즉, 적정 노출을 찾는데 시간이 오래 걸리게 된다. 또는, 가파르게 상승하는 응답을 보이는 곡선의 계수를 사용하면 안정상태에 이르는 시상수가 작고, 즉, 빠른 시간내에 적정 노출을 찾을 수 있다.

도 5는 본 발명의 디지털 필터의 계단파형 입력에 대한 출력파형을 보이는 응답 특성 그래프이다.

도 5에서, '0'에서 '1'로 천이하는 계단파형을 본 발명의 디지털 필터에 입력하는 경우에, 본 발명의 디지털 필터의 출력파형을 보인다. 이때, 도 5에서는, 본 발명의 디지털 필터의 출력에서 '1'이 출력되는 시점 이후를 안정상태라 하며, '0'에서부터 '1'이 출력되기까지의 시간을 시상수라 한다.

도 6은 본 발명에 따른 자동 노출 제어 장치의 동작 설명을 위한 평균휘도-셔터속도 상관 그래프이다.

도 6에서, 그래프의 세로축은 영상의 평균휘도(Yavr)이고, 그래프의 가로축은 셔터 속도(S)를 나타내고, 이러한 그래프를 참조하면, 셔터속도(S)가 느릴수록 평균휘도(Yavr)는 높아지고, 셔터 속도(S)가 빠를수록 평균휘도는 낮아진다.

도 7은 본 발명에 따라 셔터 속도별 휘도특성의 산출 방법 설명 그래프이다.

도 7에서, 점선은 이미지 센서의 셔터 속도에 대한 휘도특성 그래프이고, 이 점선 특성을 이용하여 실선으로 표현된 자동 노출제어에 필요한 휘도특성 그래프가 산출된다.

도 8은 본 발명에 따른 이미지 센서의 자동 노출 제어 방법을 보이는 플로우챠트이다.

도 8에서, S100은 현재 셔터 속도(Sc)에서의 영상의 평균휘도(Yavr)를 각 프레임별로 산출하는 평균휘도 연산단계이다. S200은 사전에 평균휘도별 평균휘도 인덱스값이 매핑된 제1 룩업 테이블을 참조하여 상기 평균휘도(Yavr)를 평균휘도 인덱스값(IYavr)으로 변환하는 인덱스 변환단계이다. S300은 기설정된 기준휘도(Yref)에 미리 할당된 기준휘도 인덱스값(IYref)과 상기 평균휘도 인덱스값(IYavr)과의 오차에 해당되는 휘도오차 인덱스값(Err-index)을 구하는 오차 연산단계이다. S400은 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)이 '0'이면 현재 셔터속도값(Sc)을 제어 셔터속도값(Sn)으로 결정하는 속도 고정 단계이다. S500은 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)이 '0'이 아닌 경우, 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)이 기설정된 미소오차 범위(MER:Minimum Error Range)에 포함되면, 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)을 이용하여 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)을 보정하여 제어 셔터속도 인덱스값(ISsc)을 결정하는 직접 보정단계이다. S600은 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)이 기설정된 미소오차 범위(MER)에 포함되지 않은 경우, 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)의 필터링하여 휘도오차 필터링값(Err-filtering)을 구하는 필터링 단계이다. S700은 상기 디지털 필터부(440)로부터의 휘도오차 필터링값(Err-filtering)을 이용하여 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)을 보정하여 제어 셔터속도 인덱스값(ISsc)을 결정하는 필터링 보정단계이다. S800은 상기 제어 셔터속도 인덱스값(ISn)별 셔터속도값(Sn)이 매핑된 제2 룩업 테이블을 참조하여 상기 제어 셔터속도 인덱스값(ISn)을 제어 셔터속도값(Sn)으로 변환하는 속도 변환단계이다. 그리고, S900은 상기 제어 셔터속도값(Sn)을 이용하여 상기 이미지 센서부(120)의 셔터의 속도를 제어하는 제어단계이다.

도 9는 본 발명에 따른 필터링 과정을 보이는 플로우챠트이다.

도 9에서, S610은 상기 이미지신호의 현재 프레임의 1개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값(Err-index)과 상기 오차 필터링값(Err-filtering)과의 차이값에 해당되는 제1 차이값을 저장하는 제1 저장단계이다. S620은 상기 이미지신호의 현재 프레임의 2개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값(Err-index)과 상기 오차 필터링값(Err-filtering)과의 차이값에 해당되는 제1 차이값을 저장하는 제2 저장단계이다. S630은 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)과 상기 제1 차이값(DV1) 및 제2 차이값(DV2)에 따라 기설정된 필터 계수중에서 계수를 선택하여 상기 곱셈단계에 제공하는 계수 선택단계이다. S640은 상기 계수를 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)에 곱하여 곱셈값을 출력하는 곱셈단계이다. 그리고, S650은 상기 곱셈 값을 가장 가까운 정수값으로 변환시켜 오차 필터링값(Err-filtering)을 출력하는 정수 변환 단계이다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 이미지 센서 모듈의 자동 노출 제어 장치 및 방법에 대한 동작을 설명한다.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 이미지 센서 모듈의 자동 노출 제어 장치는 이미지 센서 모듈에 적용되며, 상기 이미지 센서 모듈의 동작을 간단히 살펴보면, 상기 이미지 센서 모듈의 렌즈부(100)를 통해 영상은 이미지 센서부(200)로 입사된다. 이때 상기 이미지 센서부(200)는 셔터를 포함하여, 상기 셔터를 통해 상기 렌즈부(100)로부터의 영상을 촬상하여 전기적인 이미지 신호로 변환하여 이미지신호 처리부(300)로 이미지 신호를 출력한다. 그리고, 상기 이미지신호 처리부(300)는 상기 이미지 센서부(200)를 통한 이미지 신호를 영상으로 복원한다.

이와 같은 영상 처리 과정에서, 본 발명은, 영상의 휘도를 감시하면서 셔터 의 속도를 자동적으로 제어하는 기술로서, 이에 대해 설명한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 자동 노출 제어 장치의 휘도 연산부(410)는, 상기 이미지신호 처리부(300)로부터의 이미지 신호에서 평균휘도를 추출하여 휘도보정 판단부(420)에 출력한다.

예를 들어, 상기 휘도 연산부(410)는, 현재 셔터 속도(Sc)에서의 영상의 평균휘도(Yavr)를 각 프레임별로 산출하여 각 프레임별 평균휘도(Yavr)를 상기 휘도보정 판단부(420)에 출력한다(도 8의 S100에 해당됨).

다음, 상기 휘도보정 판단부(420)는, 상기 휘도 연산부(410)로부터의 평균휘도와 기설정된 기준휘도와의 오차에 해당되는 휘도 오차값에 기초해서 노출조절용 셔터의 속도 고정 또는 속도 보정을 판단하여 셔터속도 제어부(460)에 셔터 속도의 고정 또는 보정을 제어하고, 보정경로 제어부(430)에 휘도 오차값을 제공한다.

예를 들어, 상기 휘도보정 판단부(420)는, 사전에 평균휘도별 평균휘도 인덱스값이 매핑된 제1 룩업 테이블을 참조하여 상기 평균휘도(Yavr)를 평균휘도 인덱스값(IYavr)으로 변환하여(도 8의 S200에 해당됨), 기설정된 기준휘도(Yref)에 미리 할당된 기준휘도 인덱스값(IYref)과 상기 평균휘도 인덱스값(IYavr)과의 오차에 해당되는 휘도오차 인덱스값(Err-index)을 구하여(도 8의 S300에 해당됨), 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)이 '0'인지의 여부를 판단하여(도 8의 S410에 해당됨), 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)이 '0'이면 현재 셔터속도값(Sc)을 제어 셔터속도값(Sn)으로 결정하고(도 8의 S420에 해당됨), 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)이 '0'이 아니면 현재 셔터속도값(Sc)의 보정을 제어한다.
여기서, 상기 제1 룩업 테이블에 대한 일예를 하기 표 1과 같이 보일 수 있다.

평균휘도(Yavr)	평균휘도 인덱스값(IYavr)
228	10
222	9
210	8
191	7
162	6
126	5
89	4
60	3
40	2
29	1
23	0

다음, 상기 보정경로 제어부(430)는, 상기 속도 보정 결정시에는, 상기 휘도 오차값이 기설정된 미소오차 범위에 포함되면 상기 셔터의 속도의 직접보정을 제어하고, 상기 휘도 오차값이 기설정된 미소오차 범위를 벗어나면 디지털 필터부(440)에 상기 셔터의 속도의 필터링 보정을 제어한다.

예를 들면, 상기 보정경로 제어부(430)는, 상기 휘도보정 판단부(420)의 제어에 따라, 상기 휘도오차 \인덱스값(Err-index)이 기설정된 미소오차 범위(MER:Minimum Error Range)에 포함되면, 상기 평균휘도에 해당되는 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)의 직접보정을 제어하고, 기설정된 미소오차 범위(MER)에 포함되지 않은 경우, 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)의 필터링보정을 제어한다.

상기 기설정된 미소오차 범위는, 휘도오차가 작은 변화인지를 판단하기 위한 범위로서, 이는 적용 시스템의 사용환경에 따라 다르게 설정될 수 있으며, 예를 들면, '-2'보다 크거나 같고, '2'보다 작거나 같다"로 설정될 수 있다(도 8의 S510에 해당됨).

다음, 상기 디지털 필터부(440)는, 상기 보정경로 제어부(430)의 제어에 따라 상기 휘도 오차값을 필터링하여 휘도오차 필터링값을 셔터속도 보정부(450)에 출력한다.

예를 들면, 상기 디지털 필터부(440)는, 상기 속도보정 제어부(430)의 제어에 따라 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)을 필터링하여 휘도오차 필터링값(Err-filtering)을 출력한다(도 8의 S600에 해당됨).

다음, 상기 셔터속도 보정부(450)는, 상기 속도보정 제어부(430)로부터의 휘도 오차값, 또는 상기 디지털 필터부(440)로부터의 휘도오차 필터링값을 이용하여 현재 셔터속도값을 보정하여 제어 셔터속도값을 셔터속도 제어부(460)에 제공한다.

보다 구체적으로는, 상기 셔터속도 보정부(450)는, 상기 보정경로 제어부(430)의 직접보정 제어시에는 상기 속도보정 제어부(430)로부터의 휘도오차 인덱스값(Err-index)을 이용하여 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)을 보정한다(도 8의 S520에 해당됨). 이와 달리, 상기 셔터속도 보정부(450)는, 상기 보정경로 제어부(430)의 필터링보정 제어시에는 상기 디지털 필터부(440)로부터의 휘도오차 필터링값(Err-filtering)을 이용하여 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)을 보정한다(도 8의 S700에 해당됨). 이러한 보정과정을 통해서, 상기 셔터속도 보정부(450)는 제어 셔터속도 인덱스값(ISn)을 결정한다

예를 들어, 상기 제어 셔터속도 인덱스값(ISn)은 상기 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)에 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)을 더하여 구할 수 있고, 또는 제어 셔터속도 인덱스값(ISn)은 상기 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)에 상기 휘도오차 필터링값(Err-filtering)을 더하여 구할 수 있다.

다음, 상기 셔터속도 제어부(460)는, 상기 제어 셔터속도값을 이용하여 상기 이미지 센서부(120)에 포함된 셔터의 속도를 제어한다.

예를 들면, 상기 셔터속도 제어부(460)는, 상기 휘도보정 판단부(420)의 셔터속도 고정제어시에는, 이전의 셔터속도로 상기 이미지 센서부(120)의 셔터의 속도를 제어한다. 이와 달리, 상기 휘도보정 판단부(420)의 셔터속도 보정제어시에는, 사전에 제어 셔터속도 인덱스값별 제어 셔터속도값이 매핑된 제2 룩업 테이블을 참조하여 상기 제어 셔터속도 인덱스값(ISn)을 제어 셔터속도값(Sn)으로 변환하여, 상기 제어 셔터속도값(Sn)을 이용하여 상기 이미지 센서부(120)의 셔터의 속도를 제어한다(도 8의 S900에 해당됨).
여기서, 상기 제2 룩업 테이블에 대한 예를 하기 표2와 같이 보일 수 있다.

제어 셔터속도(초)(Sn)	제어 셔터속도 인덱스값(ISc)
1	0
1/2	1
1/4	2
1/8	3
1/15	4
1/30	5
1/60	6
1/125	7
1/250	8
1/500	9
1/1000	10

도 3 및 도 9를 참조하여 상기 디지털 필터(440)의 동작에 대해 자세히 설명한다.

도 3 및 도 9를 참조하면, 전원이 인가하게 되면 상기 제1 레지스터1(443)과 제2 레지스터2(444)는 초기값 '0'을 가지고, 이후, 상기 디지털 필터(440)의 제1 레지스터(443)는, 상기 이미지신호의 현재 프레임의 1개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값(Err-index)과 상기 오차 필터링값(Err-filtering)과의 차이값에 해당되는 제1 차이값(DV1)을 저장한다(도 9의 S610에 해당됨). 그리고, 상기 제2 레지스터(444)는, 상기 이미지신호의 현재 프레임의 2개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값(Err-index)과 상기 오차 필터링값(Err-filtering)과의 차이값에 해당되는 제2 차이값(DV2)을 저장한다(도 9의 S620에 해당됨).

그리고, 상기 디지털 필터(440)의 계수 선택부(445)는, 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)과 상기 제1 차이값(DV1) 및 제2 차이값(DV2)에 따라 기설정된 필터 계수중에서 하나를 선택한다(도 9의 S630에 해당됨).

상기 디지털 필터(440)의 곱셈기(441)는, 기설정된 계수를 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)에 곱하여 정수 변환부(442)로 출력한다(도 9의 S640에 해당됨). 상기 정수 변환부(442)는, 상기 곱셈기(441)로부터의 출력값을 가장 가까운 정수값으로 변환시켜 오차 필터링값(Err-filtering)을 출력한다(도 9의 S650에 해당됨).

예를 들어, 상기 계수 선택부(445)에 대해 자세히 설명한다.

상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)은 상기 평균휘도 인덱스값(IYavr)에서 기준휘도 인덱스값(IYref)을 감산한 값으로 정의되고, 상기 제1 차이값(DV1)은 현재의 프레임보다 1프레임 이전의 프레임에 대해, 상기 디지털 필터부(440)의 입력에 해당되는 휘도오차 인덱스값(Err-index)에서 상기 디지털 필터부(440)의 출력에 해당되는 오차 필터링값(Err-filtering)을 감산한 값으로 정의되고, 그리고, 상기 제2 차이값(DV2)은 현재의 프레임보다 2프레임 이전의 프레임에 대해, 상기 디지털 필터부(440)의 입력에 해당되는 휘도오차 인덱스값(Err-index)에서 상기 디지털 필터부(440)의 출력에 해당되는 오차 필터링값(Err-filtering)을 감산한 값으로 정의되는 경우에 대해 설명한다.

상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)과 상기 제1 차이값(DV1) 및 제2 차이값(DV2)들의 부호가 모두 같으면 기설정된 계수중에서 큰 계수값을 선택하고, 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)과 제1 차이값의 부호만 같으면 기설정된 계수중 중간 크기의 계수값을 선택하며, 상기 휘도오차 인덱스값(Err-index)의 부호가 상기 제1 차이값의 부호와 다르면 기설정된 계수중 작은 계수값을 선택할 수 있다.

이러한 과정을 통해서, 본 발명의 디지털 필터의 입력값은 상기 선택된 계수와 곱해진 후 정수값으로 변환되어 출력된다. 그리고, 하나의 이미지 프레임이 끝나는 즉시, 상기 디지털 필터의 입력값과 출력값의 차이값(입력값 - 출력값)은 제1 레지스터(443)에 저장되고, 동시에 제1 레지스터(443)의 값은 제2 레지스터(444)에 저장된다. 본 발명의 디지털 필터는 상기 동작을 계속 반복한다.

또한, 본 발명의 디지털 필터의 계수는 본 발명이 적용되는 이미지 센서의 특성에 따라 여러 개를 산정하여 두고 선택하여 사용할 수 있다.

도 4를 참조하면, 도 4에 도시된 응답 곡선들은, 본 발명의 디지털 필터부가 안정상태에 도달하는데 걸리는 시상수(time constant)가 서로 다른 곡선들이다. 도 4를 참조하면, 완만하게 상승하는 응답을 보이는 곡선의 계수를 사용하면 안정상태에 이르는 시상수가 커지게 된다. 즉 적정 노출을 찾는 시간이 오래 걸리게 된다. 또한, 가파르게 상승하는 응답을 보이는 곡선의 계수를 사용하면 안정상태에 이르는 시상수가 작다. 이에 따라 빠른 시간내에 적정 노출을 찾는다.

예를 들어, 어두운 방에서 불을 밝혔을 때와 같이 휘도변화가 급격한 경우에 서는 경사가 급한 응답을 보이는 계수를 가지는 디지털 필터를 이용하여 능동적인 셔터 속도변화가 가능하다. 또한, 디지털 필터에서 사용되는 계수값들은 모든 이미지 센서 모듈에 고정되어 적용되는 값이 아니며 본 발명이 적용되는 이미지 센서의 특성에 따라 수정이 가능하므로 높은 유연성을 제공한다.

한편, 본 발명의 자동 노출 제어 장치에서는, 전술한 바와 같이, 적정노출로 보정하기 위해서 셔터 속도가 크게 보정되어야 하는 경우에는 도 4에 도시된 서로 다른 시상수의 응답곡선을 가지는 디지털 필터부를 이용하여 셔터 속도를 빠르고 능동적으로 처리할 수 있다.

도 5를 참조하면, '0'에서 '1'로 천이하는 계단파형을 본 발명의 디지털 필터에 입력하는 경우에, 본 발명의 디지털 필터의 출력파형을 보인다. 이때, 도 5에서는, 본 발명의 디지털 필터의 출력에서 '1'이 출력되는 시점 이후를 안정상태라 하며, '0'에서부터 '1'이 출력되기까지의 시간을 시상수라 한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 자동 노출 제어 장치의 동작 설명에 대해 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6의 그래프를 참조하면, 셔터속도(S)가 느릴수록 평균휘도(Yavr)는 높아지고, 셔터 속도(S)가 빠를수록 평균휘도는 낮아진다. 이때, 기준휘도(Yref)는 휘도 할당값중 중심값을 가진다.

한편, 하기 표 1은 본 발명의 자동 노출제어장치가 사용된 이미지 센서의 특성에 따라 셔터 속도와 평균휘도에 연속적인 값을 할당한 예를 보인다. 하기 표 3에서 기준휘도 인덱스값(IYref)에 할당된 값은 중심 값인 '5'가 할당된 경우에 대해 설명한다.

셔터속도(초)(Sn)	셔터속도 인덱스값(ISc)	평균휘도(Yavr)	평균휘도 인덱스값(IYavr)
1	0	228	10
1/2	1	222	9
1/4	2	210	8
1/8	3	191	7
1/15	4	162	6
1/30	5	126	5
1/60	6	89	4
1/125	7	60	3
1/250	8	40	2
1/500	9	29	1
1/1000	10	23	0

상기 표 3에서, 셔터속도는 제어 셔터속도와 현재 셔터속도로 참조될 수 있고, 셔터속도 인덱스값도 제어 셔터속도 인덱스값과 현재 셔터속도 인덱스값으로 참조될 수 있다.
예를 들어, 상기 표 3을 참조하여 설명하면, 상기 평균휘도(Yavr)가 "191"인 경우에는 상기 평균휘도 인덱스값(IYavr)이 "7"이 되고, 이때, 상기 기준휘도 인덱스값(IYref)에 할당된 값은 중심 값인 '5'이므로, 상기 휘도오차 \인덱스값(Err-index)이 "2(7-5)"가 되고, 상기 제어 셔터속도 인덱스값(ISn)은 휘도오차 인덱스값(Err-index)인 "2"와 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)인 "3"을 더하여 "5"가 되며, 이는 셔터속도 "1/30"에 해당된다.

이는 상기 현재 셔터속도 인덱스값(ISc)인 "3"에 해당되는 셔터속도 "1/8"이 셔터속도 "1/30"으로 보정되어, 이전에 휘도가 너무 밝기 때문에 셔터속도를 보다 빠르게 제어하게 되는 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 상기 이미지 센서에 입사된 영상의 노출은 셔터 속도에 따라 결정되고, 셔터 속도가 빨라지면 입력 영상의 평균휘도는 낮아지고, 셔터 속도가 느려지면 입력 영상의 평균휘도는 높아지므로, 이를 그래프로 그리면 일정한 형태를 가지게 된다.

이에 따라, 현재 셔터 속도에서 평균휘도를 구하고, 이미 저장되어 있는 기준 휘도에서의 셔터 속도와 비교 판단하여 새로운 셔터 속도를 구하고, 새로운 셔터 속도는 디지털 필터에 입력되고 그 출력값은 새로운 셔터 속도로 서서히 변하게 되어서 자연스러운 출력 영상을 얻을 수 있다.

그러므로, 본 발명은 현재 영상의 휘도를 나타나게 하는 평균휘도 인덱스값과 기준휘도 인덱스값을 비교하여 휘도오차에 기초해서 전술한 바와 같은 제어가 수행되며, 이러한 제어결과, 현재 평균휘도가 기준 휘도를 쫓아가게 된다.

도 7을 참조하면, 점선은 이미지 센서의 셔터 속도에 대한 휘도특성 그래프이고, 이 점선 특성을 이용하여 실선으로 표현된 자동 노출제어에 필요한 휘도특성 그래프를 산출한다. 도 7의 점선에서 기준 휘도값(Yref)을 기준으로 하여 선형적인 특성을 보이는 구간에 해당하는 직선의 기울기를 구하고, 최대 휘도값(Ymax) 및 최소 휘도값(Ymin)으로 포화되는 구간에 해당하는 직선의 기울기를 구한다. 이때 각 기울기에서 셔터 속도에 할당된 값과 휘도값을 이용하여 도 7의 실선으로 표현된 자동 노출제어에 적용하는 셔터속도에 대한 휘도특성 그래프를 산출한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 카메라 모듈에 적용되는 이미지 센서의 자동 노출 제어 장치에서, 마이크로 컨트롤러를 이용하지 않고, 평균휘도를 이용하여 적정 노출을 제어하고, 디지털 필터를 이용한 셔터 속도를 변화시킴으로써, 영상의 급격한 휘도변화나 빈번한 휘도변화에 능동적이고 고속으로 동작한다.

또한, 평균휘도값을 인덱스값으로 변환하여 계산하므로 고속 연산이 수행되므로 실시간으로 신호를 처리할 수 있으며, 이에 따라 영상의 휘도변화에 능동적으로 동작하는 효과가 있다.

게다가, 적정 노출을 찾는데 걸리는 시간이 단축될 뿐만 아니라, 급격하게 변하거나 잦은 휘도변화에 능동적으로 대처할 수 있으며, 마이크로 콘트롤러를 사용하지 않으므로 주문형 반도체(application specific integrated circuit : ASIC)로 제작되는 이미지 센서 모듈의 사이즈를 획기적으로 줄일 수 있다.

Claims (12)

1. 영상을 입사받는 렌즈부와, 셔터를 포함하고, 상기 셔터를 통해 상기 렌즈부로부터의 영상을 촬상하여 전기적인 이미지 신호로 변환하는 이미지 센서부와, 상기 이미지 센서부를 통한 이미지 신호를 영상으로 복원하는 이미지신호 처리부를 포함하는 이미지 센서 모듈에 적용되는 자동 노출 제어 장치에 있어서,

   상기 이미지신호 처리부로부터의 이미지 신호에서 평균휘도를 추출하는 휘도 연산부;

   상기 휘도 연산부로부터의 평균휘도와 기설정된 기준휘도와의 오차에 해당되는 휘도 오차값에 기초해서 노출조절용 셔터의 속도 고정 또는 속도 보정을 판단하는 휘도보정 판단부;

   상기 속도 보정 결정시에는, 상기 휘도 오차값이 기설정된 미소오차 범위에 포함되면 상기 셔터의 속도의 직접보정을 제어하고, 상기 휘도 오차값이 기설정된 미소오차 범위를 벗어나면 상기 셔터의 속도의 필터링 보정을 제어하는 보정경로 제어부;

   상기 보정경로 제어부의 제어에 따라 상기 휘도 오차값을 필터링하여 휘도오차 필터링값을 출력하는 디지털 필터부;

   상기 속도보정 제어부로부터의 휘도 오차값, 또는 상기 디지털 필터부로부터의 휘도오차 필터링값을 이용하여 현재 셔터속도값을 보정하여 제어 셔터속도값을 제공하는 셔터속도 보정부; 및

   상기 제어 셔터속도값을 이용하여 상기 이미지 센서부에 포함된 셔터의 속도를 제어하는 셔터속도 제어부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈의 자동 노출 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 휘도 연산부는,

   현재 셔터 속도에서의 영상의 평균휘도를 각 프레임별로 산출하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈의 자동 노출제어장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 휘도보정 판단부는,

   사전에 평균휘도별 평균휘도 인덱스값이 매핑된 제1 룩업 테이블을 참조하여 상기 평균휘도를 평균휘도 인덱스값으로 변환하여, 기설정된 기준휘도에 미리 할당된 기준휘도 인덱스값과 상기 평균휘도 인덱스값과의 오차에 해당되는 휘도오차 인덱스값을 구하여, 상기 휘도오차 인덱스값이 '0'이면 현재 셔터속도값을 제어 셔터속도값으로 결정하고, 상기 휘도오차 인덱스값이 '0'이 아니면 현재 셔터속도값의 보정을 제어하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈의 자동 노출제어장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 보정경로 제어부는,

   상기 휘도보정 판단부의 제어에 따라, 상기 휘도오차 인덱스값이 기설정된 미소오차 범위에 포함되면, 상기 평균휘도에 해당되는 현재 셔터속도 인덱스값의 직접보정을 제어하고, 기설정된 미소오차 범위에 포함되지 않은 경우, 현재 셔터속도 인덱스값의 필터링보정을 제어하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈의 자동 노출제어장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 디지털 필터부는,

   상기 속도보정 제어부의 제어에 따라 상기 휘도오차 인덱스값을 필터링하여 휘도오차 필터링값을 출력하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈의 자동 노출제어장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 셔터속도 보정부는,

   상기 속도보정 제어부로부터의 휘도오차 인덱스값, 또는 상기 디지털 필터부로부터의 휘도오차 필터링값을 이용하여 상기 현재 셔터속도 인덱스값을 보정하여 제어 셔터속도 인덱스값을 구하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈의 자동 노출제어장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 셔터속도 제어부는,

   사전에 제어 셔터속도 인덱스값별 제어 셔터속도값이 매핑된 제2 룩업 테이블을 참조하여 상기 제어 셔터속도 인덱스값을 제어 셔터속도값으로 변환하여, 상기 제어 셔터속도값을 이용하여 상기 이미지 센서부의 셔터의 속도를 제어하는 셔터속도 제어부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈의 자동 노출 제어 장치.
8. 제4항에 있어서, 상기 기설정된 미소오차 범위는,

   '-2'보다 크거나 같고, '2'보다 작거나 같다"로 설정된 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 자동 노출 제어 장치.
9. 제5항에 있어서, 상기 디지털 필터는,

   기설정된 계수를 상기 휘도오차 인덱스값에 곱하는 곱셈기;

   상기 곱셈기로부터의 출력값을 가장 가까운 정수값으로 변환시켜 오차 필터링값을 출력하는 정수 변환부;

   상기 이미지신호의 현재 프레임의 1개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값과 상기 오차 필터링값과의 차이값에 해당되는 제1 차이값을 저장하는 제1 레지스터;

   상기 이미지신호의 현재 프레임의 2개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값과 상기 오차 필터링값과의 차이값에 해당되는 제1 차이값을 저장하는 제2 레지스터; 및

   상기 휘도오차 인덱스값과 상기 제1 차이값 및 제2 차이값에 따라 기설정된 필터 계수중에서 하나를 선택하는 계수 선택부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈의 자동 노출 제어 장치.
10. 영상을 입사받는 렌즈부와, 셔터를 포함하고, 상기 셔터를 통해 상기 렌즈부로부터의 영상을 촬상하여 전기적인 이미지 신호로 변환하는 이미지 센서부와, 상기 이미지 센서부를 통한 이미지 신호를 영상으로 복원하는 이미지신호 처리부를 포함하는 이미지 센서 모듈에 적용되는 자동 노출 제어 장치에 있어서,

    현재 셔터 속도에서의 영상의 평균휘도를 각 프레임별로 산출하는 평균휘도 연산단계;

    사전에 평균휘도별 평균휘도 인덱스값이 매핑된 제1 룩업 테이블을 참조하여 상기 평균휘도를 평균휘도 인덱스값으로 변환하는 인덱스 변환단계;

    기설정된 기준휘도에 미리 할당된 기준휘도 인덱스값과 상기 평균휘도 인덱스값과의 오차에 해당되는 휘도오차 인덱스값을 구하는 오차 연산단계;

    상기 휘도오차 인덱스값이 '0'이면 현재 셔터속도값을 제어 셔터속도값으로 결정하는 속도 고정 단계;

    상기 휘도오차 인덱스값이 '0'이 아닌 경우, 상기 휘도오차 인덱스값이 기설정된 미소오차 범위에 포함되면, 상기 휘도오차 인덱스값을 이용하여 현재 셔터속도 인덱스값을 보정하여 제어 셔터속도 인덱스값을 결정하는 직접 보정단계;

    상기 휘도오차 인덱스값이 기설정된 미소오차 범위에 포함되지 않은 경우, 상기 휘도오차 인덱스값의 필터링하여 휘도오차 필터링값을 구하는 필터링 단계;

    상기 디지털 필터부로부터의 휘도오차 필터링값을 이용하여 현재 셔터속도 인덱스값을 보정하여 제어 셔터속도 인덱스값을 결정하는 필터링 보정단계;

    상기 제어 셔터속도 인덱스값별 셔터속도값이 매핑된 제2 룩업 테이블을 참조하여 상기 제어 셔터속도 인덱스값을 제어 셔터속도값으로 변환하는 속도 변환단계; 및

    상기 제어 셔터속도값을 이용하여 상기 이미지 센서부의 셔터의 속도를 제어하는 제어단계

    를 포함하는 이미지 센서의 자동 노출 제어 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 기설정된 미소오차 범위는,

    '-2'보다 크거나 같고, '2'보다 작거나 같다"로 설정된 것을 특징으로 하는 이미지 센서의 자동 노출 제어 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 필터 단계는,

    상기 이미지신호의 현재 프레임의 1개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값과 상기 오차 필터링값과의 차이값에 해당되는 제1 차이값을 저장하는 제1 저장단계;

    상기 이미지신호의 현재 프레임의 2개 이전 프레임에 대한 휘도오차 인덱스값과 상기 오차 필터링값과의 차이값에 해당되는 제1 차이값을 저장하는 제2 저장단계;

    상기 휘도오차 인덱스값과 상기 제1 차이값 및 제2 차이값에 따라 기설정된 필터 계수중에서 계수를 선택하여 상기 곱셈단계에 제공하는 계수 선택단계;

    상기 계수를 상기 휘도오차 인덱스값에 곱하여 곱셈값을 출력하는 곱셈단계; 및

    상기 곱셈 값을 가장 가까운 정수값으로 변환시켜 오차 필터링값을 출력하는 정수 변환 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서 모듈의 자동 노출 제어 장치.

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