KR101754517B1 - 곡면 피사체의 자동 초점 탐색 시스템 및 방법 - Google Patents

곡면 피사체의 자동 초점 탐색 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101754517B1
KR101754517B1 KR1020160006533A KR20160006533A KR101754517B1 KR 101754517 B1 KR101754517 B1 KR 101754517B1 KR 1020160006533 A KR1020160006533 A KR 1020160006533A KR 20160006533 A KR20160006533 A KR 20160006533A KR 101754517 B1 KR101754517 B1 KR 101754517B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
curved
value
camera
curve
focus
Prior art date
Application number
KR1020160006533A
Other languages
English (en)
Inventor
박태형
이황주
Original Assignee
충북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 충북대학교 산학협력단 filed Critical 충북대학교 산학협력단
Priority to KR1020160006533A priority Critical patent/KR101754517B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101754517B1 publication Critical patent/KR101754517B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H04N5/23212—
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/18—Focusing aids
    • G03B13/20—Rangefinders coupled with focusing arrangements, e.g. adjustment of rangefinder automatically focusing camera
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/32—Means for focusing
    • G03B13/34—Power focusing
    • G03B13/36—Autofocus systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/222—Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment
    • H04N5/262—Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
    • H04N5/2625—Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects for obtaining an image which is composed of images from a temporal image sequence, e.g. for a stroboscopic effect
    • H04N5/2627—Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects for obtaining an image which is composed of images from a temporal image sequence, e.g. for a stroboscopic effect for providing spin image effect, 3D stop motion effect or temporal freeze effect

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)

Abstract

본 발명은 곡면 피사체의 자동 초점 탐색 시스템 및 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 일면에 따른 적어도 하나의 프로세서에 의한 자동 초점 탐색 방법은, 곡면 피사체의 길이에 따라 기설정된 이동거리씩 카메라를 이동시키며 복수의 위치에서 상기 피사체를 촬영한 영상을 이용하여 정초점 위치를 각기 탐색하는 단계; 상기 복수의 위치에서 각기 산출된 복수의 정초점 위치를 이용하여 상기 곡면 피사체의 촬영 면에 대한 곡선 방정식을 산출하는 단계; 및 상기 복수의 위치의 이후 위치로 상기 이동거리에 대응하여 상기 카메라를 이동시키면, 상기 곡선 방정식에 의해 산출된 초점 예측위치 근방에서 상기 정초점 위치를 탐색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

곡면 피사체의 자동 초점 탐색 시스템 및 방법{System and Method for Auto Focusing of Curved Serface Subject}
본 발명은 자동 초점 기술에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 곡면 피사체의 초점을 맞추는 속도를 향상시킬 수 있는 곡면 피사체의 자동 초점 탐색 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근, 영상 처리 기술은 의료 서비스, 공정 자동화 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
머신 비전은 높은 정확도와 편의성으로 인해 패널 및 인쇄회로기판 검사, 반도체 부품의 완성도 확인, 부품 누락 및 배치 정확성 확인 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.
머신 비전에서 자동 초점은 영상 촬영 및 획득에서 가장 기초적으로 수행되는 기술이다. 크게, 자동 초점은 레이저, 초음파, 변위 센서 등의 센서를 통해서 카메라와 촬영 피사체 사이의 적절한 초점 거리를 계산하고 계산된 초점 거리에 맞게 카메라를 위치시키는 능동적 자동 초점 탐색 방법과 촬영 영상의 초점값을 계산하여 가장 높은 초점값의 위치로 카메라를 위치시키는 수동적 자동 초점 탐색 방법이 있다.
이 같은 자동 초점 조절 기술은 선명한 영상 획득을 위해서 필수적인 기술이므로, 그에 대한 많은 연구가 진행중에 있다.
그런데 종래의 자동 초점 탐색 방법은 센서를 이용해 카메라의 초점위치를 피사체와의 거리를 측정하는 평면 피사체에 특화되어, 곡면 피사체에 적용하면 초점의 정확성이 떨어지는 문제점이 있다.
이를 방지하고자, 종래에는 곡면으로 된 피사체의 초점 조절의 정확도를 높이기 위해서는 별도의 센서 및 시스템 구성이 사용하였는데, 이 경우 추가 비용이 발생하는 문제가 있다. 더욱이, 피사체의 크기가 크면, 센서가 많이 필요하여 추가 비용이 더 많이 든다.
한국등록특허 제1007324호(2011년 1월 4일)
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 배경에서 안출된 것으로서, 곡면 피사체의 곡선값을 추정하여 추정값 근방에서 초점을 탐색할 수 있는 곡면 피사체의 자동 초점 탐색 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일면에 따른 적어도 하나의 프로세서에 의한 자동 초점 탐색 방법은, 곡면 피사체의 길이에 따라 기설정된 이동거리씩 카메라를 이동시키며 복수의 위치에서 상기 피사체를 촬영한 영상을 이용하여 정초점 위치를 각기 탐색하는 단계; 상기 복수의 위치에서 각기 산출된 복수의 정초점 위치를 이용하여 상기 곡면 피사체의 촬영 면에 대한 곡선 방정식을 산출하는 단계; 및 상기 복수의 위치의 이후 위치로 상기 이동거리에 대응하여 상기 카메라를 이동시키면, 상기 곡선 방정식에 의해 산출된 초점 예측위치 근방에서 상기 정초점 위치를 탐색하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 면에 따른 자동 초점 탐색 시스템은, 곡면 피사체의 영상을 촬영하는 영상획득부; 상기 영상획득부를 상하로 이동시켜 상기 피사체에 근접 또는 상기 피사체로부터 이격시키거나, 상기 영상획득부를 상기 곡면 피사체의 길이를 따라 좌우로 이동시키는 모터 구동부; 상기 모터 구동부에 의해 상기 영상획득부를 상하로 이동시키며 촬영된 상기 피사체의 영상의 초점값을 이용하여 정초점 위치를 산출하는 자동 초점부; 및 상기 피사체의 길이를 따른 복수의 위치에서 상기 자동 초점부에 의해 산출된 복수의 상기 정초점 위치를 이용하여 상기 피사체의 촬영 면에 대응하는 곡선 방정식을 산출하는 곡선값 추정부를 포함하고, 상기 자동 초점부는, 상기 곡선 방정식이 산출된 후 상기 피사체의 길이를 따라 상기 영상획득부를 이동시키면, 상기 곡선 방정식에 의해 추정된 초점 예측위치 근방에서 상기 정초점 위치를 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 곡면 피사체의 초점 조절 속도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 평면 피사체와 곡면 피사체를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 방법을 도시한 흐름도.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초점 예측위치를 사용하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 장치의 초기값 산출 방법을 도시한 흐름도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 초점값 곡선을 도시한 그래프.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 시스템을 도시한 구성도.
본 발명의 전술한 목적 및 그 이외의 목적과 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명의 구체 구성을 설명하기에 앞서, 도 1을 참조하여 평면 피사체와 곡면 피사체에 대해 설명한다.
도 1과 같이, 평면 피사체는 카메라에 의해 촬영되는 면이 직선으로 이뤄진 피사체이다. 반면, 곡면 피사체는 카메라에 의해 촬영되는 면이 곡선인 피사체일 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 방법에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 방법을 도시한 흐름도이고, 도 3a 내지 3d는 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초점 예측위치를 사용하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 자동 초점 탐색 시스템은 촬영 피사체가 곡면 피사체로 설정되면, 곡면 피사체의 길이 및 카메라의 이동거리(w)를 입력받는다(S210). 이때, 카메라의 이동거리는 디폴트(Default)로 설정된 상수일 수 있으며, 곡면 피사체의 길이의 1/k(k는 2 이상의 상수)일 수 있다.
자동 초점 탐색 시스템은 도 3a 내지 3d와 같이 카메라를 초기 위치, 기설정된 이동거리(w)만큼 1번 이동시킨 위치 및 2번 이동시킨 위치에서 각기 곡면 피사체의 영상을 상하 이동의 전 범위에서 촬영하여 각 위치의 전 범위 초점값을 계산하여 3개의 초기값(정초점 위치)을 산출한다(S220).
이때, 카메라의 초기 위치(도 3d의 31)에서 촬영된 영상은 도 3a와 같을 수 있고, 카메라를 이동거리만큼 1번 이동시킨 위치(도 3d의 32)에서 촬영된 영상은 도 3b와 같을 수 있고, 카메라를 이동거리만큼 2번 이동시킨 위치(도 3d의 33)에서 촬영된 영상은 도 3b와 같을 수 있다. 또한, 계산된 초기값은 곡면 피사체의 제1 내지 제3 정초점 위치(34 내지 36)일 수 있다.
자동 초점 탐색 시스템은 산출된 3개의 초기값을 이용하여 곡선 방정식을 추정한다(S230). 상세하게는, 3개의 초기값의 좌표가 (0, 0), (x1, y1), (x2, y2)라면, x1 및 x2는 하기의 수학식 1과 같이 카메라의 이동거리(w)와 카메라의 좌 또는 우로 움직인 횟수를 이용하여 산출될 수 있다.
Figure 112016006054129-pat00001
또한, 자동 초점 탐색 시스템은 3개의 초기값에 따른 세 점(34~36)을 지나는 임의의 곡선의 방정식 ｙ=aｘ2+bｘ+c 에 3개의 초기값을 대입하여 하기의 수학식 2와 같이 곡선 방정식의 상수를 산출할 수 있다.
Figure 112016006054129-pat00002
그에 따라, 자동 초점 탐색 시스템은 곡면 피사체의 곡선 방정식을 산출할 수 있다.
곡선 방정식을 도출한 이후, 자동 초점 탐색 시스템은 카메라를 기설정된 이동거리(w)만큼 이동시킨 위치(x3, y3)에서 곡선 방정식에 의해 예측된 초점 예측위치 근방에서 초점값을 산출하여 정초점 위치를 산출한다(S240).
상세하게는, 자동 초점 탐색 시스템은 x3의 값(3w)을 곡선의 방정식에 대입하여 초점 예측위치인 y3 값을 산출한다. 이후, 자동 초점 탐색 시스템은 초점 예측위치 y3 근방에서 카메라를 상하로 움직이면서 초점값을 탐색함에 따라 빠르게 정초점 위치를 탐색할 수 있다. 이때, 도 4와 같이, 초점 예측위치에서 카메라를 상하로 움직이는 수직간격(h1)은 산출된 곡선 방정식에 따른 곡면 피사체의 굴곡 정도에 대응하여 설정될 수 있다. 예를 들어, 곡면 피사체의 굴곡이 많으면 수직간격(h1)을 크게 설정하고, 곡면 피사체의 굴곡이 적으면 수직간격(h1)을 작게 설정할 수 있다. 이 같이, 본 발명에서는 초점값의 탐색 범위를 줄여 빠르게 정초점 위치를 검출하도록 지원할 수 있다.
자동 초점 탐색 시스템은 카메라의 총 이동거리(w의 정수배)를 이용하여 피사체의 전체 길이를 탐색 완료하였는지를 확인한다(S250). 여기서, 자동 초점 탐색 시스템은 카메라의 총 이동거리가 피사체의 길이를 초과하는지를 확인함에 따라 피사체의 전체 길이를 탐색 완료하였는지를 확인할 수 있다.
확인결과, 피사체의 전체 길이를 탐색 완료하였으면, 자동 초점 탐색 시스템은 초점 탐색 과정을 종료한다.
반면, 피사체의 전체 길이를 탐색 완료하지 않았으면, 카메라를 다시 기설정된 이동거리(w)만큼 이동시켜 기추정된 곡선 방정식으로부터 도출된 초점 예측위치의 근방에서 정초점 위치를 검색한다.
한편, 전술한 예에서는 곡선 방정식을 도출할 때 카메라의 이동거리와 곡선 방정식을 도출한 이후 카메라의 이동거리가 동일한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이와 달리, 자동 초점 탐색 시스템은 곡선 방정식의 도출 이전의 카메라의 이동거리를 곡선 방정식을 도출한 이후의 카메라의 이동거리의 정수배로 설정할 수 있으며, 그 반대로 설정할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예는 초점 예측위치(y 값)의 근방을 정초점 위치를 탐색함에 따라 정초점 위치를 검색하는 속도를 매우 향상시킬 수 있다.
더욱이, 본 발명의 실시예는 평면 피사체의 초점 탐색 방법을 곡면 피사체에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 자동 초점을 위해 정초점에 위치시킬 카메라의 수를 줄일 수 있어, 즉, 하나의 카메라에 의해 일 곡면 피사체의 초점을 맞출 수 있어, 카메라 설치 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 장치가 3개의 초기값을 산출하는 과정을 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 장치의 초기값 산출 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 자동 초점 탐색 시스템은 각 위치의 촬영 영상에서 초점 영역을 설정하고(S510), 설정된 초점 영역에 대한 초점값을 계산한다(S520). 여기서, 자동 초점 탐색 시스템은 촬영 영상의 전체를 초점 영역으로 설정할 수 있다.
이때, 자동 초점 탐색 시스템은 3채널 RGB 컬러 모델인 촬영 영상을 하기의 수학식 3과 같이 1채널 그레이(Gray) 모델로 변환한다. 그리고 자동 초점 탐색 시스템은 변환된 그레이 모델을 이용해 초점값을 계산할 수 있다.
Figure 112016006054129-pat00003
수학식 3에서, R(x, y)는 좌표 x, y 위치의 화소의 적색 값, G(x, y)는 좌표 x, y 위치의 화소의 녹색 값, B(x, y)는 좌표 x, y 위치의 화소의 청색 값이며, I(x, y)는 1채널 그레이 모델로 변환된 값이다.
자동 초점 탐색 시스템은 카메라를 기설정된 수직간격(h)만큼 위쪽 또는 아래쪽으로 이동시키면서 - 즉, 피사체에서 이격시키거나 근접시키면서 - 카메라가 상하 이동 가능한 전 촬영 범위에서 초점값을 계산한 후 가장 큰 초점값을 가지는 위치를 카메라의 초점위치(초기값)로 산출한다(S530).
예를 들면, 자동 초점 탐색 시스템은 피사체에 가장 가까운 위치에 카메라를 위치시켜 초점값을 계산한 후 카메라를 기설정된 간격만큼 위쪽으로 이동시키면서 각 위치에서 초점값을 계산하되, 피사체에서 가장 먼 위치에 도달할 때까지 초점값을 계산하여 초점위치를 설정할 수 있다. 이때, 자동 초점 탐색 시스템은 전체 카메라의 총 상하 이동거리로부터 카메라 전 촬영 범위가 탐색 되었는지를 확인할 수 있다.
이때, 전 촬영 범위에서 산출된 초점값은 도 6과 같은 초점값 곡선의 형태이다. 자동 초점 탐색 시스템은 초점값 곡선에서 가장 초점값이 큰 위치(21)를 정초점 위치로 산출할 수 있다.
한편, 피사체가 평면 피사체로 설정된 경우에는 전술한 (S510) 내지 (S530) 단계를 통해서 정초점 위치를 산출할 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 시스템에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 시스템을 도시한 구성도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동 초점 탐색 시스템(70)은 영상획득부(710), 모터 구동부(720), 입력부(740), 자동 초점부(730) 및 곡선값 추정부(750)를 포함한다.
영상획득부(710)는 피사체의 상부에서 피사체의 영상을 촬영 및 획득하는 수단으로서, 예컨대 카메라일 수 있다.
모터 구동부(720)는 수평 이동부 및 수직 이동부를 포함하고, 자동 초점부(730)의 지시에 따라 영상획득부(710)를 상하 또는 좌우로 이동시킨다.
이때, 수직 이동부는 영상획득부(710)를 피사체에 근접하는 방향(하측) 또는 피사체로부터 이격되는 방향(상측)으로 기설정된 수직간격만큼 이동시킬 수 있다. 또한, 수평 이동부는 곡면 피사체의 길이 방향으로 영상획득부(710)를 좌우 방향으로 기설정된 이동거리만큼 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 수직 이동부 및 수직 이동부는 기설정된 수직간격 또는 이동리만큼 영상획득부(710)를 이동시키는 모터를 포함할 수 있다.
입력부(740)는 사용자의 조작에 따라 곡면 피사체 여부, 피사체의 길이 및 영상획득부(710)의 이동거리 등의 설정값을 입력받는다.
자동 초점부(730)는 곡선 방정식이 산출되기 이전에는 모터 구동부(720)를 구동시켜 곡면 피사체의 길이 방향으로 영상획득부(710)를 좌우로 이동시키면서, 각 위치에서 상하로 이동 가능한 전 범위에서 곡면 피사체의 영상을 획득하여 제1 내지 제3 초점위치를 산출한다. 이때, 자동 초점부(730)는 피사체가 곡면 피사체로 설정되면, 곡면 피사체의 길이 및 영상획득부(710)의 이동거리를 더 입력받을 수 있다.
상세하게는, 자동 초점부(730)는 영상획득부(710)의 초기위치에서 이동 가능한 전 범위 상하로 영상획득부(710)를 이동시키며 영상을 촬영해 전 범위 중에서 가장 초점값이 높은 제1 초점위치를 산출한다. 그리고 자동 초점부(730)는 영상획득부(710)를 이동거리만큼 피사체의 길이를 따라 1번 이동시킨 위치에서 이동 가능한 전 범위 상하로 영상획득부(710)를 이동시키며 영상을 촬영해 전 범위 중에서 가장 초점값이 높은 제2 초점위치를 산출한다. 또한, 자동 초점부(730)는 영상획득부(710)를 이동거리만큼 피사체의 길이를 따라 1번 더 이동시킨 위치에서, 이동 가능한 전 범위 상하로 영상획득부(710)를 이동시키며, 영상을 촬영해 전 범위 중에서 가장 초점값이 높은 제3 초점위치를 산출할 수 있다.
또한, 자동 초점부(730)는 곡선 방정식이 산출된 이후인 영상획득부(710)를 좌 또는 우로 3번 이동시킨 이후에는 곡선 방정식을 이용하여 산출된 초점 예측위치 근방에서 초점위치를 탐색할 수 있다.
상세하게는, 자동 초점부(730)는 곡선 방정식이 추정된 후 초점 예측위치에서 영상획득부(710)를 상하로 기설정된 수직간격만큼 이동시키며 초점값을 각기 산출하고, 각기 산출된 초점값이 가장 큰 초점값에 대응하는 위치를 정초점 위치로 산출할 수 있다.
곡선값 추정부(750)는 제1 내지 제3 초점위치를 이용하여 곡면 피사체의 촬영 면에 대응하는 곡선 방정식을 산출한다.
또한, 곡선값 추정부(750)는 카메라의 이동거리에 의해 산출된 x 좌표를 기반으로 초점 예측위치를 산출할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예는 초점 예측위치(y 값)의 근방을 정초점 위치를 탐색함에 따라 정초점 위치를 검색하는 속도를 매우 향상시킬 수 있다.
더욱이, 본 발명의 실시예는 평면 피사체의 초점 탐색 방법을 곡면 피사체에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 자동 초점을 위채 정초점에 위치시킬 카메라의 수가 많지 않아도 되므로, 카메라 설치 및 유지 보수 비용을 절감할 수 있다.
이상, 본 발명의 구성에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 보호 범위는 전술한 실시예에 국한되어서는 아니되며 이하의 특허청구범위의 기재에 의하여 정해져야 할 것이다.
70: 자동 초점 탐색 시스템 710: 영상획득부
720: 모터 구동부 730: 자동 초점부
740: 입력부 750: 곡선값 추정부

Claims (10)

  1. 자동 초점 탐색 시스템에서의 자동 초점 탐색 방법에서,
    상기 자동 초점 탐색 시스템은 곡면 피사체의 길이가 입력되면, 입력된 곡면 피사체의 길이에 따라, 초기 위치로부터 미리 설정된 이동거리만큼 두 번 이동하면서 카메라를 통해 곡면 피사체를 촬영하여, 총 3번의 곡면 피사체 촬영 영상을 획득하는 단계;
    획득한 세 개의 영상을 이용하여, 각각 세 개의 1차 정초점 위치를 산출하는 1차 자동 초점 탐색 단계;
    상기 세 개의 1차 정초점 위치를 이용하여 상기 곡면 피사체의 곡선 값을 추정하는 단계;
    추정한 곡선 값을 이용하여 2차 정초점 위치를 예측하고, 예측된 2차 정초점 위치의 근방을 탐색하여 2차 정초점 위치를 탐색하는 2차 자동 초점 탐색 단계; 및
    상기 곡면 피사체의 길이만큼 탐색이 완료될 때까지, 상기 2차 자동 초점 탐색 단계를 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 자동 초점 탐색 시스템은 상기 곡선 값을 추정하는 단계에서, 상기 세 개의 1차 정초점 위치값을 이용하여 곡선의 방정식을 추정하되, 상기 세 개의 1차 정초점 위치값의 좌표가 (0, 0), (x1, y1), (x2, y2)라고 하고, 카메라의 이동거리를 w라고 하면, x1, x2는,
    Figure 112017039827315-pat00014
    (수학식 1)과 같이, 카메라가 좌 또는 우로 움직임 횟수를 계수하여 산출되고,
    상기 세 개의 좌표를 지나는 임의의 곡선의 방정식은 ｙ=aｘ2+bｘ+c 이며,
    Figure 112017039827315-pat00015
    (수학식 2)
    와 같이, 상기 곡선의 방정식의 상수를 산출할 수 있는 것을 특징으로 하는 곡면 피사체의 자동 초점 탐색 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 곡면 피사체의 영상을 촬영하는 영상획득부;
    상기 영상획득부를 상하로 이동시켜 상기 피사체에 근접 또는 상기 피사체로부터 이격시키거나, 상기 영상획득부를 상기 곡면 피사체의 길이를 따라 좌우로 이동시키는 모터 구동부;
    상기 모터 구동부에 의해 상기 영상획득부를 상하로 이동시키며 촬영된 상기 피사체의 영상의 초점값을 이용하여 정초점 위치를 산출하는 자동 초점부; 및
    상기 곡면 피사체의 길이에 따라, 초기 위치로부터 미리 설정된 이동거리만큼 두 번 이동하면서 카메라를 통해 곡면 피사체를 촬영하여, 총 3번의 곡면 피사체 촬영 영상을 획득하고, 획득한 세 개의 영상을 이용하여, 각각 세 개의 1차 정초점 위치를 산출하는 1차 자동 초점 탐색 과정을 수행하고, 상기 세 개의 1차 정초점 위치를 이용하여 상기 곡면 피사체의 곡선 값을 추정하는 곡선값 추정부를 포함하며,
    상기 자동 초점부는, 상기 곡선값 추정부에서 상기 곡선 값이 추정되면, 상기 곡면 피사체의 길이를 따라 상기 영상획득부를 이동시키면서, 추정한 곡선 값을 이용하여 2차 정초점 위치를 예측하고, 예측된 2차 정초점 위치의 근방을 탐색하여 2차 정초점 위치를 탐색하는 2차 자동 초점 탐색 과정을 수행하고, 상기 곡면 피사체의 길이만큼 탐색이 완료될 때까지, 상기 2차 자동 초점 탐색 과정를 수행하고,
    상기 곡선값 추정부는, 상기 세 개의 1차 정초점 위치값을 이용하여 곡선의 방정식을 추정하되, 상기 세 개의 1차 정초점 위치값의 좌표가 (0, 0), (x1, y1), (x2, y2)라고 하고, 카메라의 이동거리를 w라고 하면, x1, x2는,
    Figure 112017039827315-pat00016
    (수학식 1)과 같이, 카메라가 좌 또는 우로 움직임 횟수를 계수하여 산출되고,
    상기 세 개의 좌표를 지나는 임의의 곡선의 방정식은 ｙ=aｘ2+bｘ+c 이며,
    Figure 112017039827315-pat00017
    (수학식 2)
    와 같이, 상기 곡선의 방정식의 상수를 산출할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동 초점 탐색 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020160006533A 2016-01-19 2016-01-19 곡면 피사체의 자동 초점 탐색 시스템 및 방법 KR101754517B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160006533A KR101754517B1 (ko) 2016-01-19 2016-01-19 곡면 피사체의 자동 초점 탐색 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160006533A KR101754517B1 (ko) 2016-01-19 2016-01-19 곡면 피사체의 자동 초점 탐색 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101754517B1 true KR101754517B1 (ko) 2017-07-06

Family

ID=59353971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160006533A KR101754517B1 (ko) 2016-01-19 2016-01-19 곡면 피사체의 자동 초점 탐색 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101754517B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007525689A (ja) * 2003-04-17 2007-09-06 アペリオ・テクノロジーズ・インコーポレイテッド 線形配列に基づくスライドスキャナにおける予備焦点合わせ方法及び装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007525689A (ja) * 2003-04-17 2007-09-06 アペリオ・テクノロジーズ・インコーポレイテッド 線形配列に基づくスライドスキャナにおける予備焦点合わせ方法及び装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102032882B1 (ko) 자동 포커싱 방법, 장치 및 전자 장치
EP3291004A1 (en) Ranging method, automatic focusing method and device
CN105629628B (zh) 自动对焦方法及装置
CN103986877A (zh) 一种图像获取终端和图像获取方法
CN106031148B (zh) 成像设备，成像设备中自动对焦的方法以及对应计算机程序
CN107888819A (zh) 一种自动聚焦方法及装置
TWI471677B (zh) 自動對焦方法及自動對焦裝置
TWI515470B (zh) 使用多鏡頭的自動對焦系統及其方法
US20120307017A1 (en) Method and systems for obtaining an improved stereo image of an object
JP5776771B2 (ja) 対応点探索装置、および距離測定装置
JP5845023B2 (ja) 焦点検出装置及びそれを有するレンズ装置及び撮像装置
JP5392198B2 (ja) 測距装置及び撮像装置
CN105430277A (zh) 自动聚焦控制方法和装置
CN105335959B (zh) 成像装置快速对焦方法及其设备
JP2014182248A (ja) 合焦位置検出装置、合焦位置検出方法及び合焦位置検出用コンピュータプログラム
JP5454392B2 (ja) 測距装置及び撮像装置
KR101754517B1 (ko) 곡면 피사체의 자동 초점 탐색 시스템 및 방법
JP4996568B2 (ja) 撮像装置および撮像装置の制御方法
JP2015022157A (ja) 自動焦点調整制御装置及びそれを有するレンズ装置、撮像装置
CN106454066B (zh) 图像处理设备及其控制方法
US20130076868A1 (en) Stereoscopic imaging apparatus, face detection apparatus and methods of controlling operation of same
JP2007094536A (ja) 対象物追跡装置及び対象物追跡方法
JP2007096480A (ja) 対象物追跡装置及び対象物追跡方法
WO2016047220A1 (ja) 撮像装置及び撮像方法
JP2023048013A (ja) 撮像装置、撮像方法及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant