KR20070010673A - 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 지향성(Directional) 마이크를 통해 피사체로부터 음성신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 음성신호의 레벨(level)을 결정하는 단계; 상기 결정된 레벨에 따라 상기 피사체와 카메라와의 거리를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 거리에 따라 상기 카메라의 초점을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 휴대용 단말기를 이용한 자동초점조절 방법과, 이를 구현하기 위한 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기를 제공한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 실시간으로 카메라의 초점조절이 가능하므로, 피사체가 움직이거나 동영상 촬영시 좋은 화질의 영상을 얻을 수 있는 장점이 있다.

휴대용 단말기, 이동통신 단말기, 카메라, 지향성 마이크

Description

자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기 및 그 방법{Portable Terminal with Auto-Focusing and its Method}

도 1은 지향성 마이크의 Polar Pattern을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 단말기를 이용한 자동초점조절 방법의 흐름도.

도 3은 본 발명에 따라 지향성 마이크에 의한 음성인식과 이에 따른 거리 산출의 개념도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기의 블록 구성도.

본 발명은 휴대용 단말기에 구비된 카메라의 자동초점조절에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지향성 마이크를 이용하여 피사체의 음성을 인식한 후, 상기 인식한 음성 레벨에 따라 피사체의 거리를 산출하여 카메라의 초점을 자동으로 조절할 수 있는 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기 및 그 방법에 관한 것이다.

종래 기술에 따르면, 휴대용 단말기에 구비된 카메라의 초점을 자동으로 조 절하는 방법 및 장치가 다수 공개되어 있었다. 특히, 최근 이동통신기술 및 이동통신 단말기의 비약적인 발전과 더불어, 단순한 음성통화만을 위한 이동통신 단말기에서 벗어나 다양한 부가서비스를 제공할 수 있는 장치를 결합함으로써 수요자의 다양한 욕구를 충족시켜 주고 있다.

즉, 최근 출시되고 있는 이동통신 단말기는, 소위 "카메라폰" 혹은 "디카폰"이라 하여 카메라 장치를 구비하여 음성통화 기능과 더불어 디지털 카메라 기능까지 구현하고 있다. 이러한 카메라 장치가 구비된 이동통신 단말기를 이용하여 정지영상 뿐만 아니라 동영상까지 촬영할 수 있다.

종래 기술에 따르면, 상기와 같은 휴대용 단말기에 구비된 카메라의 초점을 자동으로 조절하는 데 있어서, 피사체를 촬영하는 순간에 초점을 맞추도록 되어 있어서 정지영상 촬영시 피사체가 움직이거나 동영상 촬영시에 초점이 제대로 조절되지 않는 문제점이 있었다.

한편, 최근에는 마이크로폰 기술 발전에 의해, 방향성을 갖지 않는 무지향성(Omni-Directional) 마이크에서 발전하여, 특정 방향으로부터 수신되는 음성 신호의 수신 감도를 향상시킨 지향성(Directional) 마이크가 사용되고 있다. 지향성 마이크를 사용하면, 주위의 노이즈로 작용하는 음성신호의 수신을 차단하여 원하는 음성신호의 명료도를 향상시킬 수 있다.

이러한 지향성 마이크는, 단방향의 수신 감도를 향상시킨 단일 지향성(Uni-Directional) 마이크와 양방향의 수신 감도를 향상시킨 양 지향성(Bi-Directional) 마이크 등이 있다. 도 1은 지향성 마이크의 Polar Pattern을 나타낸 도면이다. 도 1(a)는 양 지향성 마이크의 Polar Pattern을, 도1(b)는 단일 지향성 마이크의 Polar Pattern을 나타내고 있다. Polar Pattern이란, 음원의 입사 방향에 대한 지향성 마이크의 반응 감도를 도식화한 것이다. 즉, Polar Pattern에 의해 음원의 방향에 따른 감도 감쇄 특성을 알 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명은 지향성 마이크의 고감도의 음성 인식을 이용하여 피사체와의 거리에 따라 실시간으로 초점을 자동으로 조절함으로써, 피사체가 움직이거나 동영상 촬영시에 양질의 화질을 갖는 영상을 촬영할 수 있는 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기 및 그 방법을 제공하데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 태양으로서, 본 발명에 따른 휴대용 단말기를 이용한 자동초점조절 방법은, 지향성(Directional) 마이크를 통해 피사체로부터 음성신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 음성신호의 레벨(level)을 결정하는 단계; 상기 결정된 레벨에 따라 상기 피사체와 카메라와의 거리를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 거리에 따라 상기 카메라의 초점을 조절하는 단계를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 레벨 결정 단계는, 상기 수신된 음성신호의 세기에 따라, 레벨을 결정하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 거리 산출 단계는, 음성신호의 레벨과 거리의 매칭 테이블을 참조하여, 거리를 산출하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 초점 조절 단계는, 상기 카메라와 연결된 구동모터를 제어하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 태양으로서, 본 발명에 따른 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기는, 지향성(Directional) 마이크를 통해 피사체로부터 수신한 음성신호의 레벨을 결정하는 레벨 결정부; 상기 레벨 결정부로부터 전달받은 상기 음성신호의 레벨에 따라, 상기 피사체와 카메라와의 거리를 산출하는 거리 산출부; 및 상기 거리 산출부로부터 전달받은 상기 거리에 따라, 상기 카메라의 초점을 조절하는 초점 조절부를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 음성신호의 레벨은, 상기 수신된 음성신호의 세기에 따라 결정되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 휴대용 단말기는, 음성신호의 레벨과 거리의 매칭테이블을 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있고, 상기 거리 산출부는, 상기 메모리에 저장된 상기 매칭테이블을 참조하여, 상기 피사체와 상기 카메라의 거리를 산출하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 초점 조절부는, 상기 산출된 거리에 따라, 상기 카메라의 초점을 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제어부로부터 전달받은 상기 제어신호에 따라, 상기 카메라의 초점을 조절하는 구동모터를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 지향성 마이크는, 단일 지향성(Uni-Directional) 마이크이거 나, 양 지향성(Bi-Directional) 마이크일 수 있다.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 단말기를 이용한 자동초점조절 방법의 흐름도이다.

도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 휴대용 단말기를 이용한 자동초점조절 방법의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 단, 휴대용 단말기에 별도로 구비된 카메라가 활성화되어 피사체를 즉시 촬영할 수 있는 경우를 상정한다.

먼저, 휴대용 단말기에 별도로 구비된 지향성 마이크를 통해 피사체로부터 음성신호를 수신한다[S200]. 상기 휴대용 단말기는, 사용자가 이동하면서 휴대할 수 있고, 피사체를 촬영할 수 있는 카메라와 상기 지향성 마이크를 구비할 수 있는 모든 단말기를 포함한다. 예를 들어, 카메라를 구비한 이동통신 단말기, 디지털 카메라, 비디오 카메라, PDA(Personal Digital Assistants), 휴대용 컴퓨터 등이 있을 수 있다.

그 후, 상기 수신된 음성신호의 레벨을 결정한다[S210]. 여기서, 상기 수신된 음성신호의 세기에 따라 음성신호의 레벨을 결정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 수신된 음성신호의 주파수 등 음성신호의 측정 기준을 달리 하여 음성신호의 레벨을 결정하는 것이 가능할 것이다.

그 후, 상기 결정된 음성신호의 레벨에 따라, 상기 피사체와 상기 카메라와의 거리를 산출한다[S220]. 여기서, 상기 피사체와 상기 카메라와의 거리를 산출함에 있어서, 음성신호의 레벨과 거리의 매칭 테이블을 참조하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 매칭 테이블은, 음성신호의 레벨에 따른 피사체와 카메라 간의 거리 정보를 가지고 있다. 따라서, 상기 매칭 테이블을 참조하여, 상기 결정된 음성신호의 레벨에 해당하는 거리를 산출할 수 있다. 상기 매칭 테이블의 일 예를 표 1에 도시하였다.

MIC TYPE	측정거리에 따른 음압의 변화
	0.1m	0.3m	0.5m	1.0m
A	90.0 dB	80.5 dB	76.0 dB	70.0 dB
B	85.0 dB	75.5 dB	71.0 dB	65.0 dB
C	80.0 dB	70.5 dB	66.0 dB	60.0 dB
D	75.0 dB	65.5 dB	61.0 dB	55.0 dB
E	70.0 dB	60.5 dB	56.0 dB	50.0 dB

표 1에서, 마이크 타입(MIC TYPE)은 지향성 마이크의 종류를 나타낸다. 측정거리에 따른 음압의 변화를 보면, 피사체가 카메라로부터 거리가 멀어질수록 음압이 감소함을 알 수 있다. 표 1과 같은 매칭 테이블을 이용하여 피사체와 카메라 간의 거리를 산출할 수 있을 것이다. 예를 들어, 마이크 타입이 C Type이고 결정된 음성신호의 레벨이 60.0 dB이라면, 이에 해당하는 거리는 1.0m이므로, 피사체와 카메라 간의 거리가 1.0m임을 알 수 있다. 단, 특정 숫자의 음압이 매칭 테이블에 없는 경우에는, 선형 혹은 비선형의 내삽법(interpolation) 혹은 외삽법(extrapolation)을 이용하여 거리를 산출할 수 있을 것이다.

그 후, 상기 산출된 거리에 따라 상기 카메라의 초점을 조절한다[S230]. 여기서, 바람직하게는, 상기 카메라와 연결되어 있는 구동모터를 제어함으로써 상기 카메라의 초점을 조절할 수 있다. 이외에도 일반적으로 카메라의 초점을 조절하기 위해 사용되는 방법 및 장치를 이용할 수 있을 것이다.

도 3은 본 발명에 따라 지향성 마이크에 의한 음성인식과 이에 따른 거리 산출의 개념도이다. 이동통신 단말기(310)에 구비된 지향성 마이크를 통하여 피사체(300)로부터 음성을 인식하고, 이에 따라 상기 피사체(300)와 카메라 혹은 상기 단말기(310)와의 거리를 산출하게 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기의 블록 구성도이다.

도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 휴대용 단말기는, 지향성 마이크(400), 레벨 결정부(410), 거리 산출부(420), 메모리(430), 초점 조절부(440) 및 카메라부(450)를 포함하여 구성된다. 상기 초점 조절부(440)는 제어부(443) 및 구동모터(445)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 지향성 마이크(400)는, 단일 지향성 마이크 혹은 양 지향성 마이크일 수 있다. 또한, 상기 메모리(430)는, 음성신호의 레벨과 거리의 매칭 테이블을 저장하고 있다. 즉, 상기 매칭 테이블은, 음성신호의 레벨에 따른 피사체와 카메라 간의 거리 정보를 가지고 있다.

상기 지향성 마이크(400)는, 피사체로부터 수신한 음성신호를 상기 레벨 결정부(410)로 전달한다.

상기 레벨 결정부(410)는, 상기 지향성 마이크(400)로부터 전달받은 음성신호의 레벨을 결정한다. 여기서, 상기 수신된 음성신호의 세기에 따라 레벨을 결정하는 것이 바람직하다. 또한, 기타 주파수 등의 기준에 의해서도 레벨이 결정될 수 있다.

상기 거리 산출부(420)는, 상기 레벨 결정부(410)로부터 전달받은 상기 음성신호의 레벨에 따라, 상기 피사체와 상기 카메라부(450) 혹은 상기 단말기와의 거리를 산출한다. 여기서, 상기 거리 산출부(420)는 상기 메모리(430)에 저장되어 있는 상기 매칭 테이블을 참조하여 상기 결정된 음성신호의 레벨에 해당하는 거리를 산출하는 것이 바람직하다. 상기 매칭 테이블의 세부적인 특징은 상술한 바와 같다.

상기 초점 조절부(440)는, 상기 거리 산출부(420)로부터 전달받은 상기 산출된 거리에 따라, 상기 카메라부(450)의 카메라 초점을 조절한다. 여기서, 바람직하게는, 상기 제어부(443)는, 상기 거리 산출부(420)로부터 전달받은 상기 산출된 거리에 따라 상기 카메라의 초점을 조절하기 위한 제어신호를 출력하고, 상기 구동모터(445)는, 상기 제어신호에 따라 상기 카메라부(450)의 카메라 초점을 조절할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기 및 그 방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의하면, 지향성 마이크의 고감도의 음성 인식을 이용하여 피사체와의 거리에 따라 실시간으로 초점을 자동으로 조절함으로써, 피사체가 움직이거나 동영상 촬영시에 양질의 화질을 갖는 영상을 촬영할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 지향성(Directional) 마이크를 통해 피사체로부터 음성신호를 수신하는 단계;

   상기 수신된 음성신호의 레벨(level)을 결정하는 단계;

   상기 결정된 레벨에 따라 상기 피사체와 카메라와의 거리를 산출하는 단계; 및

   상기 산출된 거리에 따라 상기 카메라의 초점을 조절하는 단계를

   포함하여 이루어지는 휴대용 단말기를 이용한 자동초점조절 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 레벨 결정 단계는,

   상기 수신된 음성신호의 세기에 따라, 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기를 이용한 자동초점조절 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 거리 산출 단계는,

   음성신호의 레벨과 거리의 매칭 테이블을 참조하여, 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기를 이용한 자동초점조절 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 초점 조절 단계는,

   상기 카메라와 연결된 구동모터를 제어하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기를 이용한 자동초점조절 방법.
5. 지향성(Directional) 마이크를 통해 피사체로부터 수신한 음성신호의 레벨을 결정하는 레벨 결정부;

   상기 레벨 결정부로부터 전달받은 상기 음성신호의 레벨에 따라, 상기 피사체와 카메라와의 거리를 산출하는 거리 산출부; 및

   상기 거리 산출부로부터 전달받은 상기 거리에 따라, 상기 카메라의 초점을 조절하는 초점 조절부를

   포함하여 이루어지는 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 음성신호의 레벨은,

   상기 수신된 음성신호의 세기에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 자동초점조절 기능을 갖는 휴대용 단말기.
7. 제 5 항에 있어서,

   음성신호의 레벨과 거리의 매칭테이블을 저장하는 메모리를

   더 포함하고,

   상기 거리 산출부는,

   상기 메모리에 저장된 상기 매칭테이블을 참조하여, 상기 피사체와 상기 카메라의 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 기능을 갖는 휴대용 단 말기.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 초점 조절부는,

   상기 산출된 거리에 따라, 상기 카메라의 초점을 조절하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부; 및

   상기 제어부로부터 전달받은 상기 제어신호에 따라, 상기 카메라의 초점을 조절하는 구동모터를

   포함하여 이루어지는 자동초점 조절 기능을 갖는 휴대용 단말기.
9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지향성 마이크는,

   단일 지향성(Uni-Directional) 마이크인 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 기능을 갖는 휴대용 단말기.
10. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지향성 마이크는,

    양 지향성(Bi-Directional) 마이크인 것을 특징으로 하는 자동초점 조절 기능을 갖는 휴대용 단말기.

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