KR101144875B1 - 디지털 이미지 처리장치 및 그 디스플레이 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 디지털 이미지 처리장치는 피사체로부터의 빛을 전기적 이미지 신호로 광전변환하는 촬상부; 전기적 이미지 신호로부터 주변밝기를 검사하고, 그 검사결과에 따라 디스플레이 밝기 신호를 조정하여 출력하는 제어부; 및 조정된 디스플레이 밝기 신호에 따라 이미지를 디스플레이하는 디스플레이부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 주변밝기에 따라 변화하는 사용자의 디스플레이 모니터 시인성을 향상시킬 수 있다.

Description

디지털 이미지 처리장치 및 그 디스플레이 방법{Digital image processing device and diplay method of the device}

도 1은 본 발명의 개념이 적용될 수 있는 예시적인 디지털 카메라의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 디지털 이미지 처리장치의 일예로서 도 1과 같은 디지털 카메라의 뒷면의 일예를 보여주는 도면이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디지털 이미지 처리장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디지털 이미지 처리장치의 디스플레이 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 5는 도 4의 S102, S104 단계를 구체적으로 구현한 실시예이다.

본 발명은, 디지털 카메라와 같은 디지털 이미지 처리장치에 관한 것으로서, 특히 LCD와 같은 표시장치를 구비한 디지털 이미지 처리장치에 관한 것이다.

대부분의 디지털 카메라들이 주변 휘도에 따라 디스플레이 화면이 희미해져 서 보기 어려운 경우가 있다. 따라서 야외 밝은 환경에서는 디스플레이 창을 손으로 가리면서 좀 더 어둡게 만들어야지만 판별이 가능했던 경우를 디지털 카메라를 사용하고 있는 사용자라면 공감할 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 주변밝기에 따라 변화하는 사용자의 디스플레이 모니터 시인성을 향상시킨 디지털 이미지 처리장치를 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 디지털 이미지 처리장치는 피사체로부터의 빛을 전기적 이미지 신호로 광전변환하는 촬상부; 상기 전기적 이미지 신호로부터 주변밝기를 검사하고, 그 검사결과에 따라 디스플레이 밝기 신호를 조정하여 출력하는 제어부; 및 상기 조정된 밝기 신호에 따라 이미지를 디스플레이하는 디스플레이부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 촬상부는 소정 크기의 2차원 영역에 규칙적으로 배열된 화소 센서마다 각각의 색필터 모자이크를 거쳐 빛을 수광하는 수광면과, 상기 화소 센서들로 입사된 광을 광전변환된 전기적 이미지 신호로서 출력하는 전자회로를 구비하고, 상기 제어부는 상기 화소별 전기적 이미지 신호로부터 소정 변환식에 의해 주변휘도를 계산할 수 있다.

상기 촬상부는 RGB(Red, Green, Blue) 색필터 모자이크를 구비하여 상기 광전변환된 전기적 이미지 신호로서 R(Red)신호,G(Green)신호, B(blue)신호를 출력하 고, 상기 제어부는 주변밝기(Y)를 다음 수학식

에 의해 계산할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 디지털 이미지 처리장치의 디스플레이 방법은 촬상소자를 통하여 입력된 주변밝기를 검사하여 수치화하는 단계; 상기 수치화된 밝기를 소정개수의 등급으로 분류하는 단계; 및 상기 등급에 따라 차등적으로 디스플레이 밝기를 설정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명 기본개념은 촬상소자를 통하여 입력된 주변밝기에 따라 디스플레이의 밝기를 조정하여 사용자의 시인성을 향상시키는 것이다.

이하, 본 발명의 구성과 동작을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면에 도시된 동일한 참조 부호는 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 의미한다.

도 1은 본 발명의 개념이 적용될 수 있는 예시적인 디지털 카메라의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

렌즈부와 필터부를 포함한 광학계(OPS)는 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리한다. 광학계(OPS) 안의 렌즈부는 줌 렌즈, 포커스 렌즈, 및 보상 렌즈를 포함한다.

CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS (Complementary Metal-Oxide- Semiconductor)의 광전 변환부(OEC)는 광학계(OPS)로부터의 빛을 전기적 아날로그 신호로 변환시킨다. 여기서, DSP(7)는 타이밍 회로(2)를 제어하여 광전 변환부(OEC)와 아날로그-디지털 변환부(1)의 동작을 제어한다. 아날로그-디지털 변환부로서의 CDS-ADC(Correlation Double Sampler and Analog-to-Digital Converter) 소자(1)는, 광전 변환부(OEC)로부터의 아날로그 신호를 처리하여, 그 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정(auto gain control, AGC)한 후, 디지털 신호로 변환시킨다. DSP(7)는 CDS-ADC 소자(1)로부터의 디지털 신호를 처리하여 휘도 및 색도 신호로 분류된 디지털 이미지 신호를 발생시킨다.

DRAM(Dynamic Random Access Memory, 4)에는 DSP(7)로부터의 디지털 이미지 신호 및 기타 임시 처리 데이터가 임시 저장된다.

EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, 5)에는 DSP(7)의 동작에 필요한 알고리듬 및 설정 데이터가 저장된다. 메모리 카드 인터페이스(6)에는 사용자의 메모리 카드가 착탈된다.

DSP(Digital Signal Processor, 7)로부터의 디지털 이미지 신호는 LCD 구동부(14)에서 LCD 패널의 디스플레이 신호로 변환되어 칼라 LCD 패널(17)에 이미지가 디스플레이된다.

한편, DSP(7)로부터의 디지털 이미지 신호는, USB(Universal Serial Bus) 접속부(18) 또는 RS232C 인터페이스(8)와 그 접속부(19)를 통하여 직렬 통신으로써 전송될 수 있고, 비데오 필터(9) 및 비데오 출력부(20)를 통하여 비데오 신호로서 전송될 수 있다.

오디오 처리기(13)는, 마이크로폰(MIC)으로부터의 음성 신호를 DSP(7) 또는 스피커(SP)로 출력하고, DSP(7)로부터의 오디오 신호를 스피커(SP)로 출력한다.

사용자 입력부(INP)에는, 셔터 버튼, 모드 선택 버튼, 기능 선택 버튼, 줌 버튼, 방향이동 버튼 등이 포함될 수 있다. 사용자 입력부(INP)는 사용자에 의해 조작되어, 사용자의 지시에 따라 각 기능 수행을 위한 명령을 발생한다.

마이크로제어기(12)는 렌즈 구동부(10)를 제어하고, 이에 따라 줌 모터(M_Z), 포커스 모터(M_F), 및 조리개(aperture) 모터(M_A)가 광학계(OPS) 안의 줌 렌즈, 포커스 렌즈, 및 조리개를 각각 구동한다. 마이크로제어기(12)에 의하여 구동되는 발광부(LAMP)에는, 셀프-타이머 램프, 자동-초점 램프, 플래시 대기 램프 등이 포함될 수 있다. 한편, 마이크로제어기(12)는 플래시-광량 센서(16)로부터의 신호에 따라 플래시 제어기(11)의 동작을 제어하여 플래시(15)를 구동한다.

마이크로제어기(12)의 기능은 DSP(7)와 원칩(one chip)화되어 구현될 수도 있다.

본 발명이 적용될 수 있는 디지털 카메라는, 도 1의 구성요소들을 모두 구비하여야 하는 것은 아니며, 당업자라면 사양에 따라 그 구성요소 중 일부가 삭제되거나, 또 다른 구성요소가 추가되거나, 일부 구성요소가 변형되거나, 여러 구성요소의 기능이 통합되어 구현될 수 있음을 이해할 것이다.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 디지털 이미지 처리장치의 일예로서 도 2와 같은 디지털 카메라의 뒷면의 일예를 보여주는 도면이다.

도 2의 디지털 카메라의 뒤쪽에는, 뷰 파인더(100), 자동초점램프(101), 플래시 상태램프(102), 모드다이얼(103), 광각줌 버튼(104), 망원줌 버튼(105), 5기능버튼(106), 스피커(107), 외부출력단자(108), DC전원입력단자(109), 재생모드버튼(110), LCD 모니터(111), 현재 설정된 촬영정보를 모니터에 표시하거나 LCD모니터를 턴오프/턴온하는 LCD 버튼(112), 수동초점 버튼(113), 일시 정지 버튼(114) 등이 구비된다.

LCD 모니터(111)에는 디지털 카메라의 현재 설정된 촬영모드와 상태를 나타내는 OSD가 표시되어 있다.

5기능 버튼(106)은 중앙에 메뉴(MENU)진입/확인(OK) 버튼, 상하좌우 방향 버튼을 구비한다. 모니터에 메뉴가 표시된 경우에 상하좌우 방향 버튼은 방향이동이 아닌 특수한 기능 버튼으로 작용할 수 있다.

본 발명에 있어서 줌 배율의 변경은 광각줌 버튼(104)과 망원줌 버튼(105)을 누름으로써 수행된다.

도 2에 도시된 여러 기능 버튼들은 그 명칭에서 나타나는 기능 이외에도 두 가지 이상의 복합적인 기능을 수행할 수 있도록 구비될 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디지털 이미지 처리장치의 구성을 설명하기 위한 블록도로서, 촬상부(200), 제어부(202), 디스플레이부(204)를 구비한다.

촬상부(200)는 피사체로부터의 빛을 전기적 이미지 신호로 광전변환한다.

제어부(202)는 촬상부(200)를 통하여 광전변환된 전기적 이미지 신호로부터 주변밝기를 검사하고, 그 검사결과에 따라 디스플레이 신호의 휘도를 조정한다.

디스플레이부(204)는 휘도가 조정된 신호를 디스플레이한다.

본 발명의 디지털 이미지 처리장치가 도 1의 디지털 카메라로서 구현된 경우를 예시하면, 촬상부(200)는 도 1의 광전 변환부(OEC)와 CDS-ADC 소자(1)로서 구비될 수 있다. 또한 제어부(202)는 DSP(7), DRAM(4), EEPROM(5)으로서 구비될 수 있다. 또한 디스플레이부(204)는 LCD 구동부(14)와 칼라 LCD 패널(17, 도 2의 111)로서 구비될 수 있다.

촬상부(200)는 소정 크기의 2차원 영역에 규칙적으로 배열된 화소 센서마다 각각의 색필터 모자이크를 거쳐 빛을 수광하는 수광면과, 화소 센서들로 입사된 광을 광전변환된 전기적 이미지 신호로서 출력하는 전자회로를 구비한다. 수광면에 구비되는 색필터 모자이크는 예컨대 RGB(Red, Green, Blue) 원색필터, Ye/Cy/G/Mg(Yellow, Cyan, Green, Magenta) 보색필터 등으로서 구비될 수 있다. 각 화소별로 대응되는 색필터에 해당하는 색의 광만이 투과되어 화소의 포토 다이오드가 반응하여 광전변환된 전기적 이미지 신호를 출력하게 된다.

특히 촬상부(200)에 RGB 원색필터 모자이크가 채용된 경우에, 제어부(202)는 광전변환된 전기적 이미지 신호를 적색신호(R),녹색신호(G),청색신호(B)으로 구분하고, 다음 수학식 1에 의하여 주변밝기(Y)를 계산하여 수치화할 수 있다.

여기서 R, G, B 값은 각 색의 모든 화소 신호값을 각 색의 화소수로 나눈 평균값을 취할 수 있다.

제어부(202)는 검사된 주변밝기를 2 이상의 단계로 분류하고, 각 단계에 따라 미리 설정된 조정값으로 디스플레이 휘도를 변경한다. 검사된 주변밝기(Y)를 여러단계로 분류할수록 더욱 세밀한 휘도 조정이 가능하다.

디스플레이부(204)가 LCD 구동부 및 컬러 LCD 모니터로 구비되는 경우에, 제어부(202)는 LCD 구동부의 화면 밝기 제어 레지스터값을 조정함으로써, 디스플레이 밝기를 조정할 수 있다. 예컨대 공통전극 구동방식의 LCD 구동부는 V_COM 레지스터 값을 조정함으로써 디스플레이 밝기를 조정할 수 있다. 이에 대하여는 후술한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디지털 이미지 처리장치의 디스플레이 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

먼저 촬상소자를 통해 입력된 주변밝기를 수치화한다(S100). 주변밝기의 수치화는 예컨대 수학식 1에 의해 구현될 수 있다.

수치화된 밝기를 소정 개수의 등급으로 분류한다(S102).

등급에 따라 디스플레이 밝기를 설정한다(S104).

도 5는 도 4의 S102, S104 단계를 구체적으로 구현한 실시예이다.

먼저 촬상소자를 통해 입력된 주변밝기를 수치화한다(S100).

주변밝기를 4LV 이하(S102-1), 5LV 내지 15LV (S102-2), 16LV 이상 (S102-3) 의 3등급으로 분류한다.

그리고 분류된 주변밝기의 등급에 따라 디스플레이 밝기를 고휘도(S104-1), 보통휘도(S104-2), 저휘도(S104-3)로 설정한다.

주변밝기의 등급에 따른 OSD 색참조 테이블은 다음 표 3과 같은 기준에 의해 구성될 수 있다.

등급	주변밝기	LCD 휘도	LCD 레지스터 설정	비고
1	4LV 이하	고휘도	R02 →5a15h	레지스터 2번지(R02)가 VCOM 전압을 설정함
2	5LV ~ 15LV	보통휘도	R02 →6217h
3	16LV 이상	저휘도	R02 →6218h

예를 들어 현재 모니터의 프리뷰(preview)상에 보여지는 휘도가 14LV 로 계산되었다면(S100), 주변밝기 등급은 2등급으로 분류되며(S102-2), 이에 따라 LCD 레지스터의 2번지(R02)는 자동으로 6217h 로 설정되어(S104-2) LCD가 보통 휘도로 디스플레이된다.

전술한 실시예들은 본 발명이 적용될 수 있는 디지털 이미지 처리장치의 일예로서 디지털 카메라를 중심으로 기술하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자라면 본 발명이 이미지 촬영이 가능하고 디스플레이 모니터를 구비한 휴대폰, PDA(personal digital assistant) 등에도 적용 가능함을 이해할 것이다. 또한 본 발명은 최근에 각광받기 시작한 PMP(portable multimedia player)에도 적용될 수 있다. PMP는 MP3와 같은 음악 재생, 방송수신, 게임, 전자사전, 동영상 재생, 디지털카메라 등의 복합적인 기능을 갖춘 휴대형의 차세대 멀티미디어 플레이어이다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 디지털 이미지 처리장치는 촬상소자를 통하여 입력된 주변밝기에 따라 디스플레이의 밝기를 조정하여 사용자의 시인성을 향상시키는 것이다.

본 발명은 이상에서 설명되고 도면들에 표현된 예시들에 한정되는 것은 아니다. 전술한 실시 예들에 의해 가르침 받은 당업자라면, 다음의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 범위 및 목적 내에서 치환, 소거, 병합 등에 의하여 전술한 실시 예들에 대해 많은 변형이 가능할 것이다.

Claims (4)

1. 소정 크기의 2차원 영역에 규칙적으로 배열된 화소 센서마다 각각의 색필터 모자이크를 거쳐 빛을 수광하는 수광면과, 상기 화소 센서들로 입사된 광을 광전변환된 전기적 이미지 신호로서 출력하는 전자회로를 구비하는 촬상부;

   상기 색필터 모자이크를 거쳐 출력되는 전기적 이미지 신호를 RGB 신호로 구분하고, 상기 RGB 신호로부터 주변밝기(Y)를 검사하여, 그 검사 결과에 따라 디스플레이 밝기 신호를 조정하여 출력하는 제어부; 및

   상기 조정된 밝기 신호에 따라 이미지를 디스플레이하는 디스플레이부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 처리장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 촬상부는 RGB(Red, Green, Blue) 색필터 모자이크를 구비하여 상기 광전변환된 전기적 이미지 신호로서 R(Red)신호,G(Green)신호, B(blue)신호를 출력하고,

   상기 제어부는 주변밝기(Y)를 다음 수학식

   

   에 의해 계산하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 처리장치.
4. 색필터 모자이크를 구비한 촬상소자로부터 출력되는 전기적 이미지 신호를 RGB 신호로 구분하고, 상기 RGB 신호로부터 주변밝기(Y)를 검사하여 수치화 하는 단계;

   상기 수치화된 밝기를 적어도 두 개 이상의 등급으로 분류하는 단계; 및

   상기 등급에 따라 차등적으로 디스플레이 밝기를 설정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 처리장치의 디스플레이 방법.

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