KR101436322B1

KR101436322B1 - 비접촉식 촬영이 가능한 촬상장치 및 비접촉식 촬영방법

Info

Publication number: KR101436322B1
Application number: KR1020080016369A
Authority: KR
Inventors: 이희정; 양욱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-02-22
Filing date: 2008-02-22
Publication date: 2014-10-30
Also published as: KR20090090851A

Abstract

본 발명에서는 비접촉식 촬영이 가능한 촬상장치 및 비접촉 촬영방법이 개시된다. 상기 비접촉식 촬상장치는 촬영개시 신호로 의도된 사용자의 동작을 인식하고, 셔터신호를 출력하는 동작인식계 및 동작인식계와 교신 가능하게 연결되며, 셔터신호에 반응하여 피사체의 촬영작업을 개시하는 촬상계를 포함하는 촬상장치로서, 동작인식계는 신체 일부에 관한 영상을 디지털 영상신호로 출력하는 촬상부, 디지털 영상신호의 색도 분포에 기반하여 신체영역을 추출하는 신체영역 추출부, 추출된 신체영역의 이미지상에서 취해진 사용자의 동작을 인식하는 동작인식부 및 인식된 동작과 지정동작을 상호 비교하여 셔터신호를 생성하는 비교판단부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 셔터 버튼의 조작에 의하지 않고 촬영자의 동작신호에 근거하여 촬영을 개시하는 비접촉식 촬영방식을 도입한 촬상장치 및 촬영방법이 제공된다.

Description

비접촉식 촬영이 가능한 촬상장치 및 비접촉식 촬영방법{Image capturing apparatus enabling non-contact shutter-operation and image capturing method}

본 발명은 비접촉식 촬영이 가능한 촬상장치 및 비접촉식 촬영방법에 관한 것이다.

기존의 촬영방법에서는 셔터 릴리즈 버튼을 물리적으로 누르는 사용자의 조작을 통하여 카메라의 촬영이 개시된다. 예를 들어, 아기의 사진을 촬영할 때, 촬영자는 아기의 시선을 유도하는 특정한 행동을 취해야만 한다. 즉, 한 손으로는 카메라를 들고 셔터 버튼을 눌러야 하며, 다른 손으로는 아기의 시선을 유도한 상태에서, 한 손으로만 카메라를 들고 셔터 버튼을 조작하게 된다. 카메라를 한 손으로만 파지한 불안정한 상태에서는 셔터 버튼의 누름 동작에 의해 카메라 전체가 흔들리게 되어 사진 속 이미지가 흔들릴 개연성이 크다. 특히 이러한 촬영 이미지의 흔들림 현상은 대구경 렌즈를 장착한 DSLR에 비하여, 제한된 광량으로 조리개의 개구나 셔터 스피드가 충분히 확보되지 않는 저 광량의 촬영 조건에서 더욱 두드러지게 나타나게 된다.

보다 진보된 기술에서는 피사체 인물의 얼굴을 인식하여 포커싱이 되도록 하 는 기술과 얼굴인식기술을 응용하여 웃는 얼굴 등의 특정 표정을 포착하여 촬영을 개시한다. 이 기술의 문제점은 특정표정에 대해서만 반응함으로써, 촬영자의 의도가 충분히 반영된 촬영을 할 수 없다는 점이다. 특히, 얼굴인식에서는 패턴 매칭(pattern matching) 처리를 수행해야 하므로 복잡한 연산과정이 필수적이며, 비교대상으로서의 객체에 대한 데이터가 필요하게 된다. 즉, 피사체 인물의 표정 추적을 위한 데이터를 사전에 저장해둘 필요가 있고, 많은 연산처리능력이 요구되면서도 배경 조명 등 주위 환경에 따라 인식 성공율이 낮아진다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 셔터 버튼의 조작에 의하지 않고 촬영자의 동작신호에 근거하여 촬영을 개시하는 비접촉식 촬영방식을 도입한 촬상장치 및 촬영방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적 및 그 밖의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 촬상장치는,

촬영개시 신호로 의도된 사용자의 동작을 인식하고, 셔터신호를 출력하는 동작인식계; 및

상기 동작인식계와 교신 가능하게 연결되며, 상기 셔터신호에 반응하여 피사체의 촬영작업을 개시하는 촬상계;를 포함하는 촬상장치로서,

상기 동작인식계는,

신체 일부에 관한 영상을 디지털 영상신호로 출력하는 촬상부; 및

상기 디지털 영상신호의 색도 분포에 기반하여 신체영역을 추출하는 신체영역 추출부;

추출된 신체영역의 이미지상에서 취해진 사용자의 동작을 인식하는 동작인식부; 및

상기 인식된 동작과 지정동작을 상호 비교하여 상기 셔터신호를 생성하는 비교판단부;를 포함한다.

본 발명이 일 구현예에서, 상기 동작인식계는 계수(counting) 동작을 취한 손가락 영상으로부터 길이장단에 따라 펴진 손가락의 개수를 인식하고, 지정동작으로 교시된 계수 값과 비교할 수 있다.

이 경우, 상기 동작인식계는 손 부분이 찍힌 이미지상에서 손 중심으로부터 소정 반경의 서클 라인을 취하고, 상기 서클 라인과 교차하는 손가락의 개수를 상기 펴진 손가락의 개수로 인식할 수 있다.

본 발명에서, 상기 셔터신호는 촬영조건의 설정을 지령하는 s1 신호와 피사체의 영상포착을 지령하는 s2 신호를 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 동작인식계에는 상기 s1/s2 신호에 대응되는 서로 다른 지정동작이 입력되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 구현 형태에 따라, 상기 촬상계의 영상처리 알고리즘과 상기 동작인식계의 영상분석 알고리즘은 공유된 디지털 신호 처리기에서 실행될 수 있다.

본 발명의 구현 형태에 따라, 상기 촬상계와 동작인식계는 각기 피사체를 향하는 광학 유닛과 사용자 향하는 광학 유닛을 별개로 갖고,

상기 각 광학 유닛으로부터 유입된 영상의 처리 및 분석은 공유된 촬상소자와 디지털 신호 처리기에 의해 수행될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따라 촬영방법은,

사용자의 입력신호에 따라 비접촉 촬영 모드로 진입하는 모드전환 단계;

상기 비접촉 촬영 모드로의 진입에 따라 사용자의 동작을 포착한 이미지 내로부터 신체 일부가 찍혀 있는 신체영역을 검출하고, 검출된 신체영역의 이미지를 분석하여 이미지상에서 취해진 사용자의 동작을 인식하며, 인식된 동작과 지정된 동작을 상호 비교하여 촬영개시 신호를 출력하는 동작인식단계;

상기 비접촉 촬영 모드로의 진입에 따라 피사체의 영상을 라이브 뷰로 표시하며 촬영을 대기하는 드래프트 단계; 및

상기 촬영개시 신호에 따라 현재의 피사체 영상을 포착하는 촬영단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 촬영자의 동작신호를 인식하여 촬영을 개시하는 비접촉식 촬영방식을 도입함으로써, 종래 셔터 버튼의 조작에 의한 카메라의 떨림 현상이 원천적으로 방지되며, 한 손으로 카메라를 파지한 상태에서도 고선명의 사진촬영이 이루어질 수 있다. 또한, 종래 표정인식 등에 비해 상대적으로 간단한 알고리즘을 적용함으로써, 연산처리 능력이 대폭적으로 절감되는 것은 물론, 배경 조명과 같은 주위 환경의 변화에 민감하게 반응하지 않고 인식 성공율을 획기적으로 높일 수 있다. 또한, 촬영자의 동작에 연동하여 촬영이 개시되므로, 촬영자의 의도가 충분히 반영된 사진을 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명의 촬상장치에서는 촬영자의 동작을 매개로 하는 새로운 개념의 인터페이스를 제공함으로써, 인터렉티브(interactive)한 촬영으로 촬영자의 흥미를 유발할 수 있다.

이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태 들에 대해 설명하기로 한다. 도 1에는 본 발명의 일 실시 형태에 관한 비접촉식 촬영이 가능한 촬상장치의 전체적인 구성이 개괄적으로 도시되어 있다. 도시된 촬상장치는 크게 피사체의 영상을 촬영하기 위한 촬상계(100)와, 사용자의 동작신호를 영상 분석하여 촬상계(100)에 대해 촬영개시를 지령하기 위한 동작인식계(200)를 포함하며, 상기 촬상계(100)와 동작인식계(200)는 내부 버스 라인을 통하여 서로 교신 가능하게 연결되어 있다. 참고적으로, 구성요소의 명칭 옆에 부기된 도면부호 (I) 및 (II)는 각기 촬상계(100)와 동작인식계(200)에 속하는 구성임을 나타내기 위해 사용된다.

상기 촬상계(100)는 다수의 광학 렌즈들을 포함하여 피사체 영상을 촬상면에 결상시키기 위한 광학 유닛(110), 상기 광학 유닛(110)을 경유한 피사체 영상을 전기적인 영상신호로 변환하기 위한 촬상소자(120), 촬상소자(120)의 출력신호를 처리하여 양자화된 디지털 영상신호로 변환하기 위한 아날로그 프론트엔드(Analog Front End;AFE) 회로(130), 신호처리를 위한 작업영역을 제공하도록 영상신호를 일시적으로 저장하는 DRAM(155;Dynamic Random Access Memory), 피사체의 영상 데이터가 정지영상 또는 동영상 파일형태로 저장되는 기록매체(158), 그리고, 촬상계(100)의 전반적인 데이터 흐름과 각 구성부분들을 총괄적으로 제어하며, 상기 동작인식계(200)와의 접점을 형성하며 교신을 수행하는 디지털 신호 처리기(150)를 포함한다.

상기 광학 유닛(110)은 광축 방향을 따라 전후 이동하며 초점 거리를 변화시키는 줌 렌즈(미도시), 촬상소자(120)로의 노광시간 및 입사 광량을 조절하기 위한 셔터와 조리개(미도시), 그리고, 촬상소자(120)에 결상되는 피사체 영상의 초점을 조절하는 포커스 렌즈(미도시)를 포함한다. 상기 줌 렌즈, 셔터, 조리개, 그리고 포커스 렌즈는 드라이버(111)로 제어되는 액츄에이팅 모터(미도시)에 의해 구동될 수 있다.

상기 촬상소자(120)는 예를 들어, CCD(Charged Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서로서, 광학 유닛(110)을 경유하여 입사된 피사체의 영상을 전기적인 영상신호로 변환한다. 상기 촬상소자(120)는 타이밍 생성기(121;Timing Generator;TG)의 출력신호에 반응하여 피사체의 입사 영상을 디지털 영상신호로 변환하게 된다.

상기 아날로그 프론트엔드 회로(130)는 촬상소자(120)의 출력 신호에 대해, 높은 신호-잡음 비율 (Signal to Noise ratio)이 유지되도록 상호 연관된 이중 샘플링(Correlated Double Sampling; CDS) 방식으로 샘플 홀드를 행하고, AGC(Auto Gain Control)에 의해 화상 신호의 이득을 제어하고, ADC(Analog Digital Conversion) 처리를 수행함으로써, 촬상소자(120)로부터 출력된 아날로그 화상 신호를 디지털 영상 신호로 변환한다.

상기 DRAM(155) 또는 SDRAM은 디지털 신호 처리기(150)의 데이터 처리를 위한 작업영역을 제공하는 휘발성 메모리로서, 예를 들어, 촬상소자(120)의 출력신호를 일시적으로 저장하거나 영상신호에 대한 압축 부호화 및 신장 복호화를 위한 작업영역을 제공한다.

상기 디지털 신호 처리기(150)는 EEPROM(151;Electronically Erasable and Programmable ROM)에 기록된 프로그램을 실행함으로써 촬상계(100)의 구성요소들을 총괄적으로 제어하게 된다. 예를 들어, 상기 디지털 신호 처리기(150)는 드라이버(111)를 개재하여 광학 유닛(110)의 동작을 제어하고, 타이밍 생성기(121)를 통하여 촬상소자(120)의 작동을 제어하도록 제어명령을 생성한다.

또한, 상기 디지털 신호 처리기(150)는 EV 값(Exposure Value)을 산출하여 적정의 조리개 값과 셔터속도의 조합을 결정하는 자동 노광(Auto Exposure; AE) 동작과, 주 피사체를 감지하고 주 피사체에 대해 영상의 초점이 맞춰지도록 포커스 렌즈의 합초 위치를 결정하는 자동 초점(Auto Focus;AF) 동작을 수행하게 된다. 이외에, 상기 디지털 신호 처리기(150)는 DRAM(155)에 기입된 영상 데이터에 대한 압축/신장 가공의 부호화 및 복호화를 수행할 수 있다.

상기 디지털 신호 처리기(150)는, 내부 버스 라인을 통하여 동작 인식계(200)와 교신 가능하게 연결되어 있다. 보다 구체적으로 상기 디지털 신호 처리기(150)는 동작 인식계(200)로부터의 입력신호에 따라 s1/s2 신호를 생성하게 된다. 상기 s1/s2 신호는 종래 셔터버튼의 반누름 조작 및 누름 조작에 대응하며, 보다 구체적으로 s1 신호에서는 포커스 렌즈를 피사체의 합초 위치로 이동시키는 AF 동작이 수행되는 등 촬영조건의 설정이 이루어지고, s2 신호에서는 촬상소자로의 노광과 영상 포착이 이루어지게 된다. 한편, 기록매체(158)에는 압축처리가 완료된 영상 데이터들이 정지영상 파일 또는 동영상 파일 형태로 보관된다. 상기 기록매체(158)는 인터페이스를 통하여 착탈되는 메모리 카드(Memory Card)로 마련될 수 있다.

한편, 상기 동작인식계(200)는 사용자의 동작신호를 영상 분석하기 위한 다수의 구성요소들을 포함하며, 보다 구체적으로, 다수의 광학 렌즈들을 포함하여 사용자의 영상을 촬상면에 결상시키기 위한 광학 유닛(210)과, 상기 광학 유닛(210)으로부터 유입된 사용자의 영상을 전기적인 영상신호로 변환하기 위한 촬상소자(220), 촬상소자(220)의 출력신호를 양자화된 디지털 영상신호로 변환하기 위한 아날로그 프론트엔드(Analog Front End;AFE) 회로(230), 디지털 영상신호로부터 신체 일부가 찍혀 있는 신체영역을 검출하고, 검출된 신체영역의 이미지를 분석하여 이미지상에서 취해진 신체동작을 인식하여 촬영작업의 개시를 지령하는 디지털 신호 처리기(250)를 포함한다.

도면에 도시되어 있지는 않으나, 상기 광학 유닛(210)은 주밍(zooming)이나 초점 맞춤을 위한 줌 렌즈와 포커스 렌즈, 셔터 기구와 조리개 기구, 그리고, 이들의 구동기구로서 액츄에이팅 모터와 드라이버를 포함할 수 있다.

상기 촬상소자(220)는 CCD(Charged Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서로 구성될 수 있으며, 광학 유닛(210)을 경유하여 입사된 사용자의 영상을 전기적인 화상 신호로 변환한다. 상기 촬상소자(220)는 주기적인 시간간격을 두고 피사체 영상에 대한 노광 및 영상 포착을 수행하는데, 예를 들어, 타이밍 생성기(221;Timing Generator;TG)의 출력신호에 동기되어 영상 포착이 수행될 수 있다. 상기 아날로그 프론트엔드 회로(230)는 CDS(Correlated Double Sampling) 회로, AGC(Auto Gain Control) 회로, 그리고 ADC(Analog Digital Conversion) 회로를 포함할 수 있다. 상기 광학 유 닛(210), 촬상소자(220), 그리고 아날로그 프론트엔드 회로(230) 등은 사용자의 영상을 입력으로 하여, 디지털화된 영상신호를 출력하기 위한 것으로, 이들이 모여서 함께 동작인식계(200)의 촬상부를 구성하게 된다.

한편, 동작인식계(200)의 디지털 신호 처리기(250)는 아날로그 프론트엔드 회로(230)를 통하여 양자화된 디지털 영상 신호를 입수하여 영상분석을 수행한다. 즉, 상기 디지털 신호 처리기(250)는 입력된 이미지 내로부터 신체 일부가 찍혀 있는 신체영역을 검출하고, 검출된 신체영역의 이미지를 분석하여 이미지상에서 취해진 신체동작을 인식하게 된다. 예를 들어, 상기 디지털 신호 처리기(250)는 손을 좌우로 흔드는 동작을 포착하여, s1/s2 신호를 출력할 수 있으며, 또는 손가락을 이용한 계수 동작을 포착하여, 1~5까지의 계수 가능한 숫자 중에서, 예를 들어, 계수 값 1을 나타내도록 하나의 손가락을 핀 영상을 포착하는 것에 따라 s1 신호를 출력할 수 있으며, 계수 값 2를 나타내도록 두 개의 손가락을 함께 핀 영상을 포착하는 것에 따라 s2 신호를 출력할 수 있다. 보다 구체적인 디지털 신호 처리기(250)의 동작에 관하여서는 이하에서 상세히 설명하기로 한다.

상기 디지털 신호 처리기(250)는 각자 고유한 신호처리 알고리즘을 수행하기 위해 모듈화된 신체영역 추출부(251), 동작인식부(252), 그리고 비교판단부(253)를 포함한다. 상기 신체영역 추출부(251)는 아날로그 프론트엔드 회로(230)를 통하여 양자화된 디지털 영상 신호에 대해 신체영역을 검출하는 알고리즘을 적용하게 된다. 여기서, 상기 신체영역 산출부(251)는 피부색(skin color)에 관한 통계적인 데이터와 촬영이미지상의 색도 신호를 비교 분석하여, 신체영역에 속하는 픽셀들을 결정하게 된다. 통계적인 데이터로부터 신체의 피부색이 갖는 적색(R)과 녹색(G)의 상대적인 비율(R/G)은 수학식 1의 관계를 만족한다는 것이 알려져 있다.

1(1.05) ≤ R/G ≤ 4

상기 신체영역 추출부(251)는 이미지상의 각 픽셀에서 취득된 R,G,B 색도 값으로부터 R/G 값을 산출하여 상기 수학식 1의 상한 및 하한을 적용하여 해당되는 픽셀들이 모여있는 영역을 신체영역으로 판단하게 된다.

상기 동작인식부(252)는 검출된 신체영역에 대해 사용자의 동작을 인식하는 알고리즘을 적용하게 된다. 상기 동작인식부(252)는 신체영역에 속하는 것으로 판단된 픽셀들의 기하학적인 분포로부터, 촬영된 이미지상에서 취해진 사용자의 동작을 인식하게 된다. 보다 구체적으로 먼저 상기 동작인식부(252)는 이하 수학식 2를 이용하여 신체영역의 중심위치(Xavg,Yavg)를 산출하게 된다.

여기서, Xi와 Yi는 각기 i 번째 픽셀의 X,Y 축 좌표를 의미하고, K는 신체영역에 속하는 전체 픽셀의 숫자를 나타낸다.

다음에, 동작인식부(252)는 중심위치(Xavg,Yavg)로부터 신체영역의 가장 먼 위치까지의 최장거리를 산출하게 된다. 일반적으로, 상기 최장거리는 중심위치(Xavg,Yavg)로부터 가장 긴 손가락의 끝단까지 거리가 된다. 예를 들어, 중심위치(Xavg,Yavg)를 원심으로 하고, 산출된 최장거리의 70%를 반경으로 하는 가상의 서클 라인을 설정하면, 상기 서클 라인은 펴져 있는 손가락들을 모두 경유하는 환형의 모습을 취하게 된다. 따라서, 상기 서클 라인을 따르는 1차원 데이터 어레이를 검토하여 휘도 분포의 변화를 계수함으로써, 하나 또는 둘 아니면 그 이상의 손가락 마디가 펴져 있는지에 대해 판단하고, 손가락의 계수 값(1 또는 2, 아니면 그 이외의 어떤 숫자)을 데이터로 출력할 수 있다.

상기 비교판단부(253)는 동작인식부(252)가 인식한 동작과 사전에 s1/s2 동작으로 교시된 지정동작을 비교 분석하여, 그 일치 여부에 따라 s1/s2 신호를 생성하여 촬상계로 전달하게 된다. 즉, 촬영 이미지상에서 손가락의 계수 값과 s1 동작으로 사전에 지정된 계수 값(ex. 1)을 비교하여 서로 일치하는 것으로 판단되면, 비교판단부(253)는 s1 신호를 생성하여 서로 교신 가능하게 연결되어 있는 촬상계(100, 보다 구체적으로 촬상계의 디지털 신호 처리기(150))로 전송하게 된다. 그리고, 촬영 이미지상에서 손가락의 계수 값과 s2 동작으로 사전에 지정된 계수 값이 상호 일치하는 것으로 판단되면, 비교판단부(253)는 s2 신호를 생성하여 촬상계(100)로 전송하게 된다. 그러면, 각기 s1/s2 신호를 수신한 촬상계(100)의 디지털 신호 처리기(150)는 이에 대응하는 s1/s2 신호를 촬상계(100)의 각 구성요소로 출력함으로써, AF(Auto Focus) 동작 또는 AE(Auto Exposure) 동작 등의 촬영준비를 지시하거나, 또는 최종적인 피사체의 영상 포착을 지시하게 된다.

도 2에는 본 발명의 비접촉식 촬영이 가능한 촬상장치의 배면 측 구조가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 촬상장치의 배면에는 대략 장방형으로 LCD 패널(180)이 형성되어 있으며, 상기 LCD 패널(180) 주변과 케이스(190) 상단에는 다수의 키(key) 및 레버(level) 등의 입력기구(input mechanism)들을 포함하는 사용자 입력부(140)가 마련되어 있다. 예를 들어, 상기 사용자 입력부(140)는 일반 촬영모드와 비접촉 촬영모드 간의 모드 전환 등에 관한 모드 설정 키(141), 촬영 동작과 관련하여 광학 줌-망원 줌 버튼(142) 등을 포함할 수 있다. 상기 사용자 입력부(140)는 사용자의 조작에 따라 소정의 명령을 생성하여 디지털 신호 처리기(150)로 전달하게 된다. 또한, 상기 촬상장치의 배면에는 사용자의 동작을 포착하기 위한 동작인식계(200)의 일부를 구성하는 광학 렌즈(215)가 형성되어 있다. 이 광학 렌즈(215)를 통하여, 예를 들어, 손을 좌우로 흔드는 동작이나 손가락을 이용한 계수동작을 취한 영상이 유입되고, 사전에 입력된 지정동작과의 비교를 통하여 사용자의 동작신호를 판단하게 된다.

한편, 도 3에는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 촬상장치의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 촬상장치는 피사체의 촬영을 위한 촬상계(100)와 사용자의 지정동작을 인식하여 촬영개시를 지령하기 위한 동작인식계(200)를 구비한다. 다만, 본 실시 형태에서는 촬상계(100)와 동작인식계(200)에 대해 각기 전용의 디지털 신호 처리기가 별개로 마련되는 것이 아니라, 촬상계(100)와 동작인식계(200)가 하나의 디지털 신호 처리기(350)를 공유하며, 공유된 디지털 신호 처리기(350)는 촬상계(100)를 지원하는 영상처리 알고리즘과 동작인식계(200)를 지원하는 영상분석 알고리즘을 함께 실행할 수 있다. 상기 디지털 신호 처리기(350)는 제1 신호 채널(ch11)을 통하여 촬상계(100)의 다른 구성과 연결되며, 제1 신호 채널(ch11)을 경유하여 피사체의 영상신호를 수신할 수 있다. 또한, 상기 디지털 신호 처리기(350)는 제2 신호 채널(ch12)을 통하여 동작인식계(200)의 다른 구성과 연결되며, 제2 신호 채널(ch12)을 경유하여 수신된 이미지에 대해 영상분석 알고리즘을 적용하여 사용자의 지정된 동작을 인식할 수 있다. 그리고, 입력된 이미지로부터 s1/s2 동작이 인식됨에 따라 대응되는 촬영동작을 수행하게 된다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 비접촉식 촬영이 가능한 촬상장치의 개략적인 구성을 보여준다. 도시된 촬상장치도 피사체의 촬영을 위한 촬상계(100)와 사용자의 지정동작을 인식하여 촬영개시를 지령하기 위한 동작인식계(200)를 포함한다. 상기 촬상계(100)와 동작인식계(200)에 있어서, 피사체를 향하는 광학 유닛(110)과 사용자를 향하는 광학 유닛(200)은 서로 배향에서 차이가 있기 때문에 각자 개별적으로 마련되지만, 촬상소자(420)로부터 아날로그 프론트엔드 회로(430)와 디지털 신호 처리기(450)까지의 전반적인 구성은 촬상계(100)와 동작인식계(200)에서 모두 공유된다는 점에서 전술한 실시 형태와 차이가 있다. 상기 촬상소자(420)는 제1 광 채널(ch21)을 통하여 촬상계(100)의 광학 유닛(110)으로부터 피사체의 영상을 입력받고, 제2 광 채널(ch22)을 통하여 동작인식계(200)의 광학 유닛(210)으로부터 사용자의 동작영상을 입력받게 된다. 이때, 촬상소자(420)로의 영상유입은 사용자의 선택에 따라 제1 광 채널(ch21)/제2 광 채널(ch22)로 스위칭될 수 있으며, 이에 따라 촬상소자(420)로부터 그 이후의 영상처리가 피사체 영상을 대상으로 하는 영상처리 프로세스가 될 것인지 또는 사용자의 동작 영상을 대상으로 하는 영상분석 프로세스가 될 것인지 결정된다.

도 5에는 본 발명의 다른 측면에 따른 비접촉식 촬영방법에서 수행되는 일련의 단계들을 도시한 플로우 차트이다. 먼저, 촬상장치에 구동전원이 인가되면 초기화를 수행하고(S10), 사용자 조작부로부터 입력되는 모드 설정에 관한 사용자의 입력신호에 따라 비접촉 촬영 모드를 수행하게 된다(S11). 비접촉 촬영 모드에서는 동작인식계(200)의 전원이 ON 됨과 함께(S12), 촬상계(100)와의 데이터 교신을 위한 초기통신 설정이 이루어지며(S13), 이후 동작인식계(200)-촬상계(100) 사이에는 디지털 신호 처리기를 통한 s1/s2 신호의 교신이 수행된다.

비접촉 촬영 모드에서, 상기 동작인식계(200, 보다 구체적으로, 디지털 신호 처리기(250))는 사용자의 동작을 포착한 이미지 내로부터 신체 일부가 찍혀 있는 신체영역을 검출하고, 검출된 신체영역의 이미지를 분석하여 이미지상에서 취해진 사용자의 동작을 인식하며, 인식된 동작과 지정된 동작을 상호 비교하게 된다(S14). 한편으로, 상기 촬상계(100, 보다 구체적으로 디지털 신호 처리기(150))는 현재 피사체의 영상을 라이브 뷰(Live view)로 표시하는 드래프트 모드(Draft Mode)를 수행하며, 촬영개시를 대기하게 된다(S15).

상기 동작인식계(200)는 현재 이미지상에서 취해진 사용자의 동작을 분석한 결과에 따라 사전에 지정된 s1/s2 동작(좌우로 손을 흔드는 동작 또는 손가락을 이용한 계수동작)이 감지되는 순간을 포착하고, 촬상계에 대해 s1/s2 신호를 전송하게 된다(S16). 그러면, 촬상계(100)의 디지털 신호 처리기(150)는 입력된 s1/s2 신호에 반응하여, AF(Auto Focus) 동작 또는 AE(Auto Exposure) 동작 등의 촬영준비를 지시하거나, 또는 최종적인 피사체의 영상 포착을 수행하며(S17), 피사체의 영상 이미지를 기록 매체에 저장해두게 된다(S18).

본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 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 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 비접촉식 촬영이 가능한 촬상장치의 전체적인 구성도이다.

도 2는 본 발명이 적용된 촬상장치의 일 예로서, 디지털 카메라의 배면 측 외관을 보여준다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 비접촉식 촬영이 가능한 촬상장치의 전체적인 구성도이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 관한 비접촉식 촬영이 가능한 촬상장치의 전체적인 구성도이다.

도 5는 본 발명의 다른 측면에 따른 비접촉식 촬영방법에서 수행되는 일련의 구동 단계들을 보여주는 플로우 차트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 촬상계 110 : 촬상계의 광학 유닛

120 : 촬상계의 촬상소자 121 : 촬상계의 타이밍 생성기

130 : 촬상계의 아날로그 프론트엔드 회로

150 : 촬상계의 디지털 신호 처리기

151 : 촬상계의 EEPROM 155 : 촬상계의 RAM(SDRAM)

158 : 기록매체 200 : 동작인식계

210 : 동작인식계의 광학 유닛 220 : 동작인식계의 촬상소자

221 : 동작인식계의 타이밍 생성기

230 : 동작인식계의 아날로그 프론트엔드 회로

250 : 동작인식계의 디지털 신호 처리기

251 : 신체영역 추출부 252 : 동작인식부

253 : 비교판단부

350 : 촬상계/동작인식계의 디지털 신호 처리기

420 : 촬상계/동작인식계의 촬상소자

430 : 촬상계/동작인식계의 아날로그 프론트엔드 회로

Claims

촬영개시 신호로 의도된 사용자의 동작을 인식하고, 셔터신호를 출력하는 동작인식계; 및

상기 동작인식계와 교신 가능하게 연결되며, 상기 셔터신호에 반응하여 피사체의 촬영작업을 개시하는 촬상계;를 포함하는 촬상장치로서,

상기 동작인식계는,

신체 일부에 관한 영상을 디지털 영상신호로 출력하는 촬상부; 및

상기 디지털 영상신호의 색도 분포에 기반하여 신체영역을 추출하는 신체영역 추출부;

추출된 신체영역의 이미지상에서 취해진 사용자의 동작을 인식하는 동작인식부; 및

상기 인식된 동작과 지정동작을 상호 비교하여 상기 셔터신호를 생성하는 비교판단부;를 포함하고,

상기 촬상계와, 상기 동작인식계의 촬상부는, 각각 별개의 광학 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제1항에 있어서,

상기 동작인식계는 계수(counting) 동작을 취한 손가락 영상으로부터 길이장단에 따라 펴진 손가락의 개수를 인식하고, 지정동작으로 교시된 계수 값과 비교하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제1항에 있어서,

상기 동작인식계는 손 부분이 찍힌 이미지상에서 손 중심으로부터 소정 반경의 서클 라인을 취하고, 상기 서클 라인과 교차하는 손가락의 개수를 펴진 손가락의 개수로 인식하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제1항에 있어서,

상기 셔터신호는 촬영조건의 설정을 지령하는 s1 신호와 피사체의 영상포착을 지령하는 s2 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 촬영이 가능한 촬상장치.
제4항에 있어서,

상기 동작인식계에는 S1/S2 신호에 대응되는 서로 다른 지정동작이 입력되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제1항에 있어서,

상기 촬상계의 영상처리 알고리즘과 상기 동작인식계의 영상분석 알고리즘은 공유된 디지털 신호 처리기에서 실행되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제1항에 있어서,

상기 촬상계와 동작인식계는 각기 피사체를 향하는 광학 유닛과 사용자 향하 는 광학 유닛을 별개로 갖고,

상기 각 광학 유닛으로부터 유입된 영상의 처리 및 분석은 공유된 촬상소자와 디지털 신호 처리기에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
사용자의 입력신호에 따라 비접촉 촬영 모드로 진입하는 모드전환 단계;

상기 비접촉 촬영 모드로의 진입에 따라 사용자의 동작을 포착한 이미지 내로부터 신체 일부가 찍혀 있는 신체영역을 검출하고, 검출된 신체영역의 이미지를 분석하여 이미지상에서 취해진 사용자의 동작을 인식하며, 인식된 동작과 지정된 동작을 상호 비교하여 촬영개시 신호를 출력하는 동작인식단계;

상기 비접촉 촬영 모드로의 진입에 따라 피사체의 영상을 라이브 뷰로 표시하며 촬영을 대기하는 드래프트 단계; 및

상기 촬영개시 신호에 따라 현재의 피사체 영상을 포착하는 촬영단계;를 포함하고,

상기 사용자의 동작을 포착한 이미지와 상기 피사체 영상은 별개의 광학 유닛을 이용하여 촬영되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 촬영방법.