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WO2016175424A1 - 이동 단말기 및 그 제어 방법 - Google Patents

이동 단말기 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2016175424A1
WO2016175424A1 PCT/KR2015/014058 KR2015014058W WO2016175424A1 WO 2016175424 A1 WO2016175424 A1 WO 2016175424A1 KR 2015014058 W KR2015014058 W KR 2015014058W WO 2016175424 A1 WO2016175424 A1 WO 2016175424A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
value
image
brightness
light emission
gain
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/014058
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
민경연
정병욱
원재현
Original Assignee
엘지전자(주)
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 엘지전자(주) filed Critical 엘지전자(주)
Publication of WO2016175424A1 publication Critical patent/WO2016175424A1/ko

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/725—Cordless telephones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/75—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing optical camera components

Definitions

  • the present invention relates to a mobile terminal and a control method thereof, and more particularly, to a mobile terminal and a control method for generating a high dynamic range (HDR) image.
  • HDR high dynamic range
  • Terminals may be divided into mobile / portable terminals and stationary terminals according to their mobility.
  • the mobile terminal may be further classified into a handheld terminal and a vehicle mounted terminal according to whether a user can directly carry it.
  • the functions of mobile terminals are diversifying. For example, data and voice communication, taking a picture and video with a camera, recording a voice, playing a music file through a speaker system, and outputting an image or video to a display unit.
  • Some terminals have an electronic game play function or a multimedia player function.
  • recent mobile terminals may receive multicast signals that provide visual content such as broadcasting, video, and television programs.
  • such a terminal is a multimedia player having a complex function such as taking a picture or a video, playing a music or video file, playing a game, or receiving a broadcast. Is being implemented.
  • the terminal In order to support and increase the function of the terminal, it may be considered to improve the structural part and / or the software part of the terminal, and in particular, the photographing or video recording function among the functions of the terminal is increasing in performance.
  • an object of the present invention is to generate a high dynamic range (HDR) image as a plurality of image frames in accordance with the flash (Flash) and to obtain a high-quality image and This is to provide a control method.
  • HDR high dynamic range
  • a mobile terminal is a light emitting unit, a camera, an illuminance sensor for measuring the illuminance value using the light emitted from the light emitting unit, and from the camera using the emitted light
  • a controller for acquiring a plurality of image frames for one scene and generating one high dynamic range (HDR) image by using at least one of the obtained plurality of image frames.
  • a plurality of image frames are obtained by differently applying at least one of an exposure value or a gain according to the measured illumination value of the scene.
  • the controller may increase at least one of an increase of the exposure value or an increase of the gain as the difference between the measured illuminance value and the preset value is smaller, and an increase of the exposure value or an increase of the gain as the difference between the measured illuminance value and the preset value is larger. At least one of
  • the controller may calculate brightness values for each of the plurality of images according to the measured illuminance values, obtain a first brightness value before light emission and a second brightness value according to light emission, and then determine the first brightness value and By comparing the second brightness value, at least one of an increase of the exposure value and an increase of the gain may be differently applied.
  • one scene includes at least one object
  • the controller may differently apply at least one of an increase width of the exposure value or an increase width of the gain so that the brightness value of the at least one object is saturated.
  • the controller may further increase at least one of the increase of the exposure value or the increase of the gain as the difference between the ratio of the first brightness value to the second brightness value and the preset value increases, and the ratio of the first brightness value to the second brightness value. As smaller than the predetermined value, at least one of the increase of the exposure value or the increase of the gain may be decreased.
  • the controller may be further configured to obtain a first image frame before light emission and a second image frame according to light emission, and to determine a difference between an average value of brightness values of the second image frame and an average value of brightness values of the first image frame.
  • a smaller value increases at least one of an increase value of an exposure value or an increase value of a gain value, and a larger difference between an average value of brightness values for a second image frame and an average value of brightness values for a first image frame is greater than an increase value of an exposure value or an increase value of a gain value. At least one may be reduced.
  • the controller increases at least one of an increase of an exposure value or an increase of a gain. At least one of the increments of can be reduced.
  • the controller may also control the light emitting unit to perform a second light emission for forming a first light emission for determining at least one of an exposure value or a gain and an illuminance value corresponding to at least one of the determined exposure value or the determined gain,
  • the illuminance value may be controlled to be an average value of illuminance values according to the first light emission.
  • the controller may determine whether there is motion with respect to the plurality of image frames, and if it is determined that there is motion as a result of performing the first light emission, the exposure value is decreased and the gain is increased. Can be increased and gain can be decreased.
  • the plurality of image frames each include a first region, which is an area including one subject, and a second region, which is a remaining area other than the first area, and the controller is configured to adjust the illuminance value before the first emission and the first emission.
  • the first region and the second region may be extracted and synthesized from the image according to the second emission and the image before the first emission, respectively, to generate one HDR image.
  • the plurality of image frames each include a first region, which is an area including one subject, and a second region, which is a remaining area other than the first area, and the controller is configured to adjust the illuminance value before the first emission and the first emission.
  • the first region and the second region may be extracted and synthesized from the image according to the first emission and the image according to the second emission, respectively, to generate one HDR image.
  • the controller may measure an average value of brightness values of at least one region of each of the obtained plurality of image frames, and use at least one of the remaining image frames except for an image frame in which the average value of the brightness values deviates from a preset brightness value range.
  • One HDR image can be generated.
  • the controller may extract at least one of the remaining image frames except for the image frame in which the B value deviates from the preset value among the brightness values of the obtained plurality of image frames, and the B value for each of the remaining image frames is preset.
  • One HDR image may be generated using at least one of the reduced image frames.
  • the controller may determine whether there is movement in at least two of the remaining image frames, and if it is determined that there is movement, the controller may perform alignment for each of at least two image frames.
  • the control method of the mobile terminal measuring the illuminance value using the light emitted from the light emitting unit, a plurality of image frames for one scene (Scene) using the emitted light Acquiring a high dynamic range (HDR) image using at least one of the obtained plurality of image frames, wherein acquiring a plurality of image frames comprises: for one scene; A plurality of image frames may be obtained by differently applying at least one of an exposure value or a gain according to the measured illuminance value.
  • HDR high dynamic range
  • the image quality of the HDR image is clear despite the influence of the flash.
  • Figure 1a is an example of a block diagram for a mobile terminal according to an embodiment of the present invention
  • 1B to 1C are examples of conceptual views of a mobile terminal viewed from different directions according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a problem of a captured image by a conventional mobile terminal
  • FIG. 3 is an example of a flowchart illustrating a control method of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is another example of a flowchart of a control method of a mobile terminal according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an example of a diagram for describing a relationship between an exposure value and a gain according to the brightness of an image
  • 6 to 8 are various examples of the drawings for explaining the light emission form of the mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 9 to 17 are various examples of a diagram for describing setting of a brightness adjustment value according to a mobile terminal according to one embodiment of the present invention.
  • 18 to 25 are various examples of a diagram illustrating a synthesis of an input image whose brightness is adjusted according to a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal described herein includes a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant, a portable multimedia player, a navigation, a slate PC , Tablet PCs, ultrabooks, wearable devices, such as smartwatches, glass glasses, head mounted displays, and the like. have.
  • FIG. 1A is an example of a block diagram of a mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal 100 includes a wireless communication unit 110, an input unit 120, a sensing unit 140, an output unit 150, an interface unit 160, a memory 170, and a controller 180. And a power supply unit 190.
  • the components shown in FIG. 1A are not essential to implementing a mobile terminal, so that a mobile terminal described herein may have more or fewer components than those listed above.
  • the wireless communication unit 110 of the components is a wireless communication between the mobile terminal 100 and the wireless communication system, between the mobile terminal 100 and another mobile terminal 100, or between the mobile terminal 100 and an external server. It may include one or more modules that enable communication. In addition, the wireless communication unit 110 may include one or more modules for connecting the mobile terminal 100 to one or more networks.
  • the wireless communication unit 110 may include at least one of the broadcast receiving module 111, the mobile communication module 112, the wireless internet module 113, the short range communication module 114, and the location information module 115.
  • the input unit 120 may include a camera 121 or an image input unit for inputting an image signal, a microphone 122 or an audio input unit for inputting an audio signal, and a user input unit 123 (eg, a touch) for receiving information from a user. Keys (touch keys, mechanical keys, etc.). The voice data or the image data collected by the input unit 120 may be analyzed and processed as a control command of the user.
  • the sensing unit 140 may include one or more sensors for sensing at least one of information in the mobile terminal, surrounding environment information surrounding the mobile terminal, and user information.
  • the sensing unit 140 may include a proximity sensor 141, an illumination sensor 142, an illumination sensor, a touch sensor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, and a gravity sensor. (G-sensor), gyroscope sensor, motion sensor, RGB sensor, infrared sensor (IR sensor), fingerprint scan sensor, ultrasonic sensor, Optical sensors (e.g. cameras 121), microphones (see 122), battery gauges, environmental sensors (e.g.
  • the mobile terminal disclosed herein may use a combination of information sensed by at least two or more of these sensors.
  • the output unit 150 is used to generate an output related to sight, hearing, or tactile sense, and includes at least one of a display unit 151, an audio output unit 152, a hap tip module 153, and an optical output unit 154. can do.
  • the display unit 151 forms a layer structure with or is integrally formed with the touch sensor, thereby implementing a touch screen.
  • the touch screen may function as a user input unit 123 that provides an input interface between the mobile terminal 100 and the user, and may also provide an output interface between the mobile terminal 100 and the user.
  • the interface unit 160 serves as a path to various types of external devices connected to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 is a port for connecting a device equipped with a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, and an identification module. (port), an audio I / O (Input / Output) port, a video I / O (Input / Output) port, and an earphone port.
  • the mobile terminal 100 may perform appropriate control related to the connected external device.
  • the memory 170 stores data supporting various functions of the mobile terminal 100.
  • the memory 170 may store a plurality of application programs or applications driven in the mobile terminal 100, data for operating the mobile terminal 100, and instructions. At least some of these applications may be downloaded from an external server via wireless communication.
  • at least some of these application programs may exist on the mobile terminal 100 from the time of shipment for basic functions of the mobile terminal 100 (for example, a call forwarding, a calling function, a message receiving, and a calling function).
  • the application program may be stored in the memory 170 and installed on the mobile terminal 100 to be driven by the controller 180 to perform an operation (or function) of the mobile terminal.
  • the controller 180 In addition to the operations related to the application program, the controller 180 typically controls the overall operations of the mobile terminal 100.
  • the controller 180 may provide or process information or a function appropriate to a user by processing signals, data, information, and the like, which are input or output through the above-described components, or by driving an application program stored in the memory 170.
  • controller 180 may control at least some of the components described with reference to FIG. 1A in order to drive an application program stored in the memory 170. In addition, the controller 180 may operate by combining at least two or more of the components included in the mobile terminal 100 to drive an application program.
  • the power supply unit 190 receives power from an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power to each component included in the mobile terminal 100.
  • the power supply unit 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery or a replaceable battery.
  • At least some of the components may operate in cooperation with each other to implement an operation, control, or control method of the mobile terminal according to various embodiments described below.
  • the operation, control, or control method of the mobile terminal may be implemented on the mobile terminal by driving at least one application program stored in the memory 170.
  • the broadcast reception module 111 of the wireless communication unit 110 receives a broadcast signal and / or broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel.
  • the broadcast channel may include a satellite channel and a terrestrial channel.
  • Two or more broadcast receiving modules may be provided to the mobile terminal 100 for simultaneous broadcast reception or broadcast channel switching for at least two broadcast channels.
  • the mobile communication module 112 includes technical standards or communication schemes for mobile communication (for example, Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), and EV-).
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV- Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), LTE-A ( Long Term Evolution-Advanced) and the like to transmit and receive a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, a server.
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV- Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (DO)
  • WCDMA Wideband CDMA
  • HSDPA High Speed Down
  • the wireless signal may include various types of data according to transmission and reception of a voice call signal, a video call call signal, or a text / multimedia message.
  • the wireless internet module 113 refers to a module for wireless internet access and may be embedded or external to the mobile terminal 100.
  • the wireless internet module 113 is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless internet technologies.
  • Wireless Internet technologies include, for example, Wireless LAN (WLAN), Wireless-Fidelity (Wi-Fi), Wireless Fidelity (Wi-Fi) Direct, Digital Living Network Alliance (DLNA), Wireless Broadband (WiBro), World Interoperability (WiMAX) for Microwave Access (HSDPA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTE-A), and the like.
  • the data is transmitted and received according to at least one wireless Internet technology in a range including the Internet technologies not listed above.
  • the wireless Internet module 113 for performing the wireless Internet access through the mobile communication network It may be understood as a kind of mobile communication module 112.
  • the short range communication module 114 is for short range communication, and includes Bluetooth TM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, and NFC. (Near Field Communication), at least one of Wi-Fi (Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) technology can be used to support short-range communication.
  • the short range communication module 114 may be connected between the mobile terminal 100 and a wireless communication system, between the mobile terminal 100 and another mobile terminal 100, or with the mobile terminal 100 through a wireless area network. Wireless communication between networks in which other mobile terminals 100 or external servers are located may be supported.
  • the local area network may be local area network (Wireless Personal Area Networks).
  • the other mobile terminal 100 is a wearable device capable of exchanging data (or interworking) with the mobile terminal 100 according to the present invention, for example, a smartwatch, a smart glass. glass, head mounted display (HMD).
  • the short range communication module 114 may detect (or recognize) a wearable device that can communicate with the mobile terminal 100 around the mobile terminal 100. Further, when the detected wearable device is a device that is authenticated to communicate with the mobile terminal 100 according to the present invention, the controller 180 may include at least a portion of the data processed by the mobile terminal 100, and the local area communication module 114. Can be transmitted to the wearable device. Accordingly, a user of the wearable device may use data processed by the mobile terminal 100 through the wearable device.
  • the user when a call is received by the mobile terminal 100, the user performs a phone call through the wearable device, or when the message is received by the mobile terminal 100, the user receives a message received through the wearable device. It is possible to confirm.
  • the location information module 115 is a module for obtaining a location (or current location) of a mobile terminal, and a representative example thereof is a Global Positioning System (GPS) module or a Wireless Fidelity (WiFi) module.
  • GPS Global Positioning System
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • the mobile terminal can acquire a location of the mobile terminal using a signal transmitted from a GPS satellite.
  • the mobile terminal may acquire the location of the mobile terminal based on the information of the wireless access point (AP) transmitting or receiving the Wi-Fi module and the wireless signal.
  • the location information module 115 may perform any function of other modules of the wireless communication unit 110 in order to substitute or additionally obtain data regarding the location of the mobile terminal.
  • the location information module 115 is a module used to obtain the location (or current location) of the mobile terminal, and is not limited to a module that directly calculates or obtains the location of the mobile terminal.
  • the input unit 120 is for inputting image information (or signal), audio information (or signal), data, or information input from a user.
  • the mobile terminal 100 is one.
  • the plurality of cameras 121 may be provided.
  • the camera 121 processes image frames such as still images or moving images obtained by the image sensor in the video call mode or the photographing mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 or stored in the memory 170.
  • the plurality of cameras 121 provided in the mobile terminal 100 may be arranged to form a matrix structure.
  • the camera 121 having the matrix structure may have various angles or focuses on the mobile terminal 100.
  • a plurality of image information may be input.
  • the plurality of cameras 121 may be arranged in a stereo structure to obtain a left image and a right image for implementing a stereoscopic image.
  • the microphone 122 processes external sound signals into electrical voice data.
  • the processed voice data may be variously used according to a function (or an application program being executed) performed by the mobile terminal 100. Meanwhile, various noise reduction algorithms may be implemented in the microphone 122 to remove noise generated while receiving an external sound signal.
  • the user input unit 123 is for receiving information from a user. When information is input through the user input unit 123, the controller 180 may control an operation of the mobile terminal 100 to correspond to the input information. .
  • the user input unit 123 may be a mechanical input means (or a mechanical key, for example, a button, a dome switch, a jog wheel, or a jog switch located at the front or rear or side of the mobile terminal 100). Etc.) and touch input means.
  • the touch input means may include a virtual key, a soft key, or a visual key displayed on the touch screen through a software process, or may be disposed on a portion other than the touch screen. It may be made of a touch key.
  • the virtual key or the visual key may be displayed on the touch screen in various forms, for example, in graphic, text, icon, video, or a combination thereof. Can be done.
  • the sensing unit 140 senses at least one of information in the mobile terminal, surrounding environment information surrounding the mobile terminal, and user information, and generates a sensing signal corresponding thereto.
  • the controller 180 may control driving or operation of the mobile terminal 100 or perform data processing, function or operation related to an application program installed in the mobile terminal 100 based on the sensing signal. Representative sensors among various sensors that may be included in the sensing unit 140 will be described in more detail.
  • the proximity sensor 141 refers to a sensor that detects the presence or absence of an object approaching a predetermined detection surface or an object present in the vicinity without using a mechanical contact by using an electromagnetic force or infrared rays.
  • the proximity sensor 141 may be disposed near the touch screen or an inner region of the mobile terminal covered by the touch screen.
  • the proximity sensor 141 examples include a transmission photoelectric sensor, a direct reflection photoelectric sensor, a mirror reflection photoelectric sensor, a high frequency oscillation proximity sensor, a capacitive proximity sensor, a magnetic proximity sensor, and an infrared proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may be configured to detect the proximity of the object with the change of the electric field according to the proximity of the conductive object.
  • the touch screen (or touch sensor) itself may be classified as a proximity sensor.
  • the proximity sensor 141 may detect a proximity touch and a proximity touch pattern (eg, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state).
  • a proximity touch and a proximity touch pattern eg, a proximity touch distance, a proximity touch direction, a proximity touch speed, a proximity touch time, a proximity touch position, and a proximity touch movement state.
  • the controller 180 processes data (or information) corresponding to the proximity touch operation and the proximity touch pattern detected by the proximity sensor 141, and further, touch screen visual information corresponding to the processed data. Can be output to the image. Further, the controller 180 may control the mobile terminal 100 to process different operations or data (or information) according to whether the touch on the same point on the touch screen is a proximity touch or a touch touch.
  • the touch sensor applies a touch (or touch input) applied to the touch screen (or the display unit 151) using at least one of various touch methods such as a resistive film method, a capacitive method, an infrared method, an ultrasonic method, and a magnetic field method. Detect.
  • the touch sensor may be configured to convert a change in pressure applied to a specific portion of the touch screen or capacitance generated at a specific portion into an electrical input signal.
  • the touch sensor may be configured to detect a position, an area, a pressure at the touch, a capacitance at the touch, and the like, when the touch object applying the touch on the touch screen is touched on the touch sensor.
  • the touch object is an object applying a touch to the touch sensor and may be, for example, a finger, a touch pen, a stylus pen, a pointer, or the like.
  • the touch controller processes the signal (s) and then transmits the corresponding data to the controller 180.
  • the controller 180 can know which area of the display unit 151 is touched.
  • the touch controller may be a separate component from the controller 180 or may be the controller 180 itself.
  • the controller 180 may perform different control or perform the same control according to the type of the touch object, which touches the touch screen (or a touch key provided in addition to the touch screen). Whether to perform different control or the same control according to the type of touch object may be determined according to the operation state of the mobile terminal 100 or an application program being executed.
  • the touch sensor and the proximity sensor described above may be used for short (or tap) touch, long touch, multi touch, and drag touch for the touch screen.
  • Touches such as flick touch, pinch-in touch, pinch-out touch, swipe touch, hovering touch, etc. You can sense it.
  • the ultrasonic sensor may recognize location information of a sensing object using ultrasonic waves.
  • the controller 180 can calculate the position of the wave generation source through the information detected from the optical sensor and the plurality of ultrasonic sensors.
  • the position of the wave source can be calculated using the property that light is much faster than ultrasonic waves, that is, the time that the light reaches the optical sensor is much faster than the time when the ultrasonic wave reaches the ultrasonic sensor. More specifically, the position of the wave generation source may be calculated using a time difference from the time when the ultrasonic wave reaches the light as the reference signal.
  • the camera 121 in the configuration of the input unit 120 includes at least one of a camera sensor (eg, CCD, CMOS, etc.), a photo sensor (or an image sensor) and a laser sensor.
  • a camera sensor eg, CCD, CMOS, etc.
  • a photo sensor or an image sensor
  • a laser sensor e.g., a laser sensor
  • the camera 121 and the laser sensor may be combined with each other to detect a touch of a sensing object with respect to a 3D stereoscopic image.
  • the photo sensor may be stacked on the display element, which is configured to scan the movement of the sensing object in proximity to the touch screen. More specifically, the photo sensor mounts a photo diode and a transistor (TR) in a row / column to scan contents loaded on the photo sensor by using an electrical signal that changes according to the amount of light applied to the photo diode. That is, the photo sensor calculates coordinates of the sensing object according to the amount of change of light, and through this, position information of the sensing object can be obtained.
  • TR transistor
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the mobile terminal 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven in the mobile terminal 100 or user interface (UI) and graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information.
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 may be configured as a stereoscopic display unit for displaying a stereoscopic image.
  • the stereoscopic display unit may be a three-dimensional display method such as a stereoscopic method (glasses method), an auto stereoscopic method (glasses-free method), a projection method (holographic method).
  • the sound output unit 152 may output audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 170 in a call signal reception, a call mode or a recording mode, a voice recognition mode, a broadcast reception mode, and the like.
  • the sound output unit 152 may also output a sound signal related to a function (for example, a call signal reception sound and a message reception sound) performed in the mobile terminal 100.
  • the sound output unit 152 may include a receiver, a speaker, a buzzer, and the like.
  • the haptic module 153 generates various haptic effects that a user can feel.
  • a representative example of the tactile effect generated by the haptic module 153 may be vibration.
  • the intensity and pattern of vibration generated by the haptic module 153 may be controlled by the user's selection or the setting of the controller. For example, the haptic module 153 may synthesize different vibrations and output them or output them sequentially.
  • the haptic module 153 is a pin array that vertically moves with respect to the contact skin surface, the jetting force or suction force of the air through the injection or inlet, the grazing to the skin surface, the contact of the electrode, the electrostatic force, and the like.
  • Various haptic effects such as an effect and the effect of reproducing a sense of cold using the element which can endotherm and generate
  • the haptic module 153 may not only deliver a tactile effect through direct contact, but also may allow a user to feel the tactile effect through a muscle sense such as a finger or an arm. Two or more haptic modules 153 may be provided according to a configuration aspect of the mobile terminal 100.
  • the light output unit 154 outputs a signal for notifying occurrence of an event by using light of a light source of the mobile terminal 100.
  • Examples of events occurring in the mobile terminal 100 may be message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and the like.
  • the signal output from the light output unit 154 is implemented as the mobile terminal emits light of a single color or a plurality of colors to the front or the rear.
  • the signal output may be terminated by the mobile terminal detecting the user's event confirmation.
  • the interface unit 160 serves as a path to all external devices connected to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 receives data from an external device, receives power, transfers the power to each component inside the mobile terminal 100, or transmits data inside the mobile terminal 100 to an external device.
  • a wired / wireless headset port, an external charger port, a wired / wireless data port, a memory card port, a port for connecting a device equipped with an identification module ( A port, an audio input / output (I / O) port, a video input / output (I / O) port, an earphone port, etc. may be included in the interface unit 160.
  • the identification module is a chip that stores a variety of information for authenticating the usage rights of the mobile terminal 100, a user identification module (UIM), subscriber identity module (SIM), universal user authentication module It may include a universal subscriber identity module (USIM) and the like.
  • a device equipped with an identification module (hereinafter referred to as an 'identification device') may be manufactured in the form of a smart card. Therefore, the identification device may be connected to the terminal 100 through the interface unit 160.
  • the interface unit 160 becomes a passage through which power from the cradle is supplied to the mobile terminal 100, or various command signals input from the cradle are moved by the user. It may be a passage that is delivered to the terminal 100. Various command signals or power input from the cradle may operate as signals for recognizing that the mobile terminal 100 is correctly mounted on the cradle.
  • the memory 170 may store a program for the operation of the controller 180 and may temporarily store input / output data (for example, a phone book, a message, a still image, a video, etc.).
  • the memory 170 may store data regarding vibration and sound of various patterns output when a touch is input on the touch screen.
  • the memory 170 may include a flash memory type, a hard disk type, a solid state disk type, an SSD type, a silicon disk drive type, and a multimedia card micro type. ), Card-type memory (e.g., SD or XD memory), random access memory (RAM), static random access memory (SRAM), read-only memory (ROM), electrically erasable programmable read It may include at least one type of storage medium of -only memory (PROM), programmable read-only memory (PROM), magnetic memory, magnetic disk and optical disk.
  • the mobile terminal 100 may be operated in connection with a web storage that performs a storage function of the memory 170 on the Internet.
  • the controller 180 controls an operation related to an application program and generally the overall operation of the mobile terminal 100. For example, if the state of the mobile terminal satisfies a set condition, the controller 180 may execute or release a lock state that restricts input of a user's control command to applications.
  • the controller 180 may perform control and processing related to voice call, data communication, video call, or the like, or may perform pattern recognition processing for recognizing handwriting or drawing input performed on a touch screen as text and images, respectively. have. Furthermore, the controller 180 may control any one or a plurality of components described above in order to implement various embodiments described below on the mobile terminal 100 according to the present invention.
  • the power supply unit 190 receives an external power source and an internal power source under the control of the controller 180 to supply power for operation of each component.
  • the power supply unit 190 includes a battery, and the battery may be a built-in battery configured to be rechargeable, and may be detachably coupled to the terminal body for charging.
  • the power supply unit 190 may be provided with a connection port, the connection port may be configured as an example of the interface 160 that is electrically connected to the external charger for supplying power for charging the battery.
  • the power supply unit 190 may be configured to charge the battery in a wireless manner without using a connection port.
  • the power supply unit 190 uses the at least one of an inductive coupling based on magnetic induction or a magnetic resonance coupling based on an electromagnetic resonance from an external wireless power transmitter. Can be delivered.
  • various embodiments of the present disclosure may be implemented in a recording medium readable by a computer or a similar device using, for example, software, hardware, or a combination thereof.
  • a mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention includes a terminal body having a bar shape.
  • the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to various structures such as a watch type, a clip type, a glass type, or a folder type, a flip type, a slide type, a swing type, a swivel type, and two or more bodies which are relatively movable.
  • a description of a particular type of mobile terminal may generally apply to other types of mobile terminals.
  • the terminal body may be understood as a concept that refers to the mobile terminal 100 as at least one aggregate.
  • the mobile terminal 100 includes a case (eg, a frame, a housing, a cover, etc.) forming an external appearance. As shown, the mobile terminal 100 may include a front case 101 and a rear case 102. Various electronic components are disposed in the internal space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102. At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • a case eg, a frame, a housing, a cover, etc.
  • the mobile terminal 100 may include a front case 101 and a rear case 102.
  • Various electronic components are disposed in the internal space formed by the combination of the front case 101 and the rear case 102.
  • At least one middle case may be additionally disposed between the front case 101 and the rear case 102.
  • the display unit 151 may be disposed in front of the terminal body to output information. As shown, the window 151a of the display unit 151 may be mounted to the front case 101 to form a front surface of the terminal body together with the front case 101.
  • an electronic component may be mounted on the rear case 102.
  • Electronic components attachable to the rear case 102 include a removable battery, an identification module, a memory card, and the like.
  • the rear cover 102 may be detachably coupled to the rear case 102 to cover the mounted electronic components. Therefore, when the rear cover 103 is separated from the rear case 102, the electronic components mounted on the rear case 102 are exposed to the outside.
  • the rear cover 103 when the rear cover 103 is coupled to the rear case 102, a portion of the side surface of the rear case 102 may be exposed. In some cases, the rear case 102 may be completely covered by the rear cover 103 during the coupling.
  • the rear cover 103 may be provided with an opening for exposing the camera 121b or the sound output unit 152b to the outside.
  • the cases 101, 102, and 103 may be formed by injecting a synthetic resin, or may be formed of a metal, for example, stainless steel (STS), aluminum (Al), titanium (Ti), or the like.
  • STS stainless steel
  • Al aluminum
  • Ti titanium
  • the mobile terminal 100 may be configured such that one case provides the inner space.
  • the mobile terminal 100 of the unibody in which the synthetic resin or the metal extends from the side to the rear may be implemented.
  • the mobile terminal 100 may include a waterproof part (not shown) to prevent water from penetrating into the terminal body.
  • the waterproof part is provided between the window 151a and the front case 101, between the front case 101 and the rear case 102 or between the rear case 102 and the rear cover 103, and when the combination thereof is combined. It may include a waterproof member for sealing the internal space.
  • the mobile terminal 100 includes a display unit 151, first and second sound output units 152a and 152b, a proximity sensor 141, an illuminance sensor 142, an optical output unit 154, and first and second units.
  • the cameras 121a and 121b, the first and second manipulation units 123a and 123b, the microphone 122, the interface unit 160, and the like may be provided.
  • the display unit 151, the first sound output unit 152a, the proximity sensor 141, the illuminance sensor 142, and the light output unit 154 may be disposed on the front surface of the terminal body.
  • the first camera 121a and the first operation unit 123a are disposed, and the second operation unit 123b, the microphone 122, and the interface unit 160 are disposed on the side of the terminal body, and the rear of the terminal body.
  • the mobile terminal 100 in which the second sound output unit 152b and the second camera 121b are disposed will be described as an example.
  • first manipulation unit 123a may not be provided on the front surface of the terminal body, and the second sound output unit 152b may be provided on the side of the terminal body instead of the rear surface of the terminal body.
  • the display unit 151 displays (outputs) information processed by the mobile terminal 100.
  • the display unit 151 may display execution screen information of an application program driven in the mobile terminal 100 or user interface (UI) and graphical user interface (GUI) information according to the execution screen information.
  • UI user interface
  • GUI graphical user interface
  • the display unit 151 may include a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor-liquid crystal display (TFT LCD), an organic light-emitting diode (OLED), and a flexible display (flexible display). display, a 3D display, or an e-ink display.
  • LCD liquid crystal display
  • TFT LCD thin film transistor-liquid crystal display
  • OLED organic light-emitting diode
  • flexible display flexible display
  • display a 3D display, or an e-ink display.
  • two or more display units 151 may exist according to an implementation form of the mobile terminal 100.
  • the plurality of display units may be spaced apart or integrally disposed on one surface of the mobile terminal 100, or may be disposed on different surfaces.
  • the display unit 151 may include a touch sensor that senses a touch on the display unit 151 so as to receive a control command by a touch method.
  • the touch sensor may sense the touch, and the controller 180 may generate a control command corresponding to the touch based on the touch sensor.
  • the content input by the touch method may be letters or numbers or menu items that can be indicated or designated in various modes.
  • the touch sensor may be configured in a film form having a touch pattern to be disposed between the window 151a and the display (not shown) on the rear surface of the window 151a or may be a metal wire directly patterned on the rear surface of the window 151a. It may be.
  • the touch sensor may be integrally formed with the display.
  • the touch sensor may be disposed on a substrate of the display or provided inside the display.
  • the display unit 151 may form a touch screen together with the touch sensor.
  • the touch screen may function as the user input unit 123 (see FIG. 1A).
  • the touch screen may replace at least some functions of the first manipulation unit 123a.
  • the first sound output unit 152a may be implemented as a receiver for transmitting a call sound to the user's ear, and the second sound output unit 152b may be a loud speaker for outputting various alarm sounds or multimedia reproduction sounds. It can be implemented in the form of).
  • a sound hole for emitting sound generated from the first sound output unit 152a may be formed in the window 151a of the display unit 151.
  • the present invention is not limited thereto, and the sound may be configured to be emitted along an assembly gap between structures (for example, a gap between the window 151a and the front case 101).
  • an externally formed hole may be invisible or hidden for sound output, thereby simplifying the appearance of the mobile terminal 100.
  • the light output unit 154 is configured to output light for notifying when an event occurs. Examples of the event may include message reception, call signal reception, missed call, alarm, schedule notification, email reception, information reception through an application, and the like.
  • the controller 180 may control the light output unit 154 to end the light output.
  • the first camera 121a processes an image frame of a still image or a moving image obtained by the image sensor in a shooting mode or a video call mode.
  • the processed image frame may be displayed on the display unit 151 and stored in the memory 170.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be collectively referred to as a manipulating portion as an example of the user input unit 123 operated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 100. have.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be adopted in any manner as long as the user is tactile manner such as touch, push, scroll, and the like while the user is tactile.
  • the first and second manipulation units 123a and 123b may be employed in such a manner that the first and second manipulation units 123a and 123b are operated without a tactile feeling by the user through proximity touch, hovering touch, or the like.
  • the first operation unit 123a is illustrated as being a touch key, but the present invention is not limited thereto.
  • the first manipulation unit 123a may be a mechanical key or a combination of a touch key and a push key.
  • the contents input by the first and second manipulation units 123a and 123b may be variously set.
  • the first operation unit 123a receives a command such as a menu, a home key, a cancellation, a search, and the like
  • the second operation unit 123b receives sound output from the first or second sound output units 152a and 152b. Command to adjust the size of the display device, and switch to the touch recognition mode of the display unit 151.
  • a rear input unit (not shown) may be provided at the rear of the terminal body.
  • the rear input unit is manipulated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 100, and the input contents may be variously set. For example, commands such as power on / off, start, end, scrolling, adjustment of the volume of sound output from the first and second sound output units 152a and 152b, and the display unit 151 to the touch recognition mode. You can receive commands such as switch.
  • the rear input unit may be implemented in a form capable of input by touch input, push input, or a combination thereof.
  • the rear input unit may be disposed to overlap the front display unit 151 in the thickness direction of the terminal body.
  • the rear input unit may be disposed at the rear upper end of the terminal body so that the user can easily manipulate the index by using the index finger when the user grips the terminal body with one hand.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the position of the rear input unit may be changed.
  • the rear input unit when the rear input unit is provided at the rear of the terminal body, a new type user interface using the same may be implemented.
  • the touch screen or the rear input unit described above replaces at least some functions of the first operation unit 123a provided in the front of the terminal body, when the first operation unit 123a is not disposed on the front of the terminal body, the display is displayed.
  • the unit 151 may be configured with a larger screen.
  • the mobile terminal 100 may be provided with a fingerprint recognition sensor for recognizing a user's fingerprint, and the controller 180 may use fingerprint information detected through the fingerprint recognition sensor as an authentication means.
  • the fingerprint recognition sensor may be embedded in the display unit 151 or the user input unit 123.
  • the microphone 122 is configured to receive a user's voice, other sounds, and the like.
  • the microphone 122 may be provided at a plurality of locations and configured to receive stereo sound.
  • the interface unit 160 serves as a path for connecting the mobile terminal 100 to an external device.
  • the interface unit 160 may be a connection terminal for connection with another device (eg, an earphone or an external speaker), a port for short-range communication (for example, an infrared port (IrDA port), or a Bluetooth port). , A wireless LAN port, etc.] or a power supply terminal for supplying power to the mobile terminal 100.
  • the interface unit 160 may be implemented in the form of a socket for receiving an external card such as a subscriber identification module (SIM) or a user identity module (UIM), a memory card for storing information.
  • SIM subscriber identification module
  • UIM user identity module
  • the second camera 121b may be disposed on the rear surface of the terminal body. In this case, the second camera 121b has a photographing direction substantially opposite to that of the first camera 121a.
  • the second camera 121b may include a plurality of lenses arranged along at least one line.
  • the plurality of lenses may be arranged in a matrix format.
  • Such a camera may be referred to as an array camera.
  • the second camera 121b is configured as an array camera, images may be photographed in various ways using a plurality of lenses, and images of better quality may be obtained.
  • the flash 124 may be disposed adjacent to the second camera 121b.
  • the flash 124 shines light toward the subject when the subject is photographed by the second camera 121b.
  • the second sound output unit 152b may be additionally disposed on the terminal body.
  • the second sound output unit 152b may implement a stereo function together with the first sound output unit 152a and may be used to implement a speakerphone mode during a call.
  • the terminal body may be provided with at least one antenna for wireless communication.
  • the antenna may be built in the terminal body or formed in the case.
  • an antenna that forms part of the broadcast receiving module 111 (refer to FIG. 1A) may be configured to be pulled out from the terminal body.
  • the antenna may be formed in a film type and attached to the inner side of the rear cover 103, or may be configured such that a case including a conductive material functions as an antenna.
  • the terminal body is provided with a power supply unit 190 (see FIG. 1A) for supplying power to the mobile terminal 100.
  • the power supply unit 190 may include a battery 191 embedded in the terminal body or detachably configured from the outside of the terminal body.
  • the battery 191 may be configured to receive power through a power cable connected to the interface unit 160.
  • the battery 191 may be configured to enable wireless charging through a wireless charger.
  • the wireless charging may be implemented by a magnetic induction method or a resonance method (magnetic resonance method).
  • the rear cover 103 is coupled to the rear case 102 so as to cover the battery 191 to limit the detachment of the battery 191 and to protect the battery 191 from external shocks and foreign materials. Doing.
  • the rear cover 103 may be detachably coupled to the rear case 102.
  • An accessory may be added to the mobile terminal 100 to protect the appearance or to assist or expand the function of the mobile terminal 100.
  • An example of such an accessory may be a cover or pouch that covers or accommodates at least one surface of the mobile terminal 100.
  • the cover or pouch may be configured to be linked with the display unit 151 to expand the function of the mobile terminal 100.
  • Another example of an accessory may be a touch pen for assisting or extending a touch input to a touch screen.
  • FIG. 2 is a view for explaining the problem of the captured image by the conventional mobile terminal 100.
  • FIG. 2 is a view illustrating an image generated by emitting a flash for a specific scene. In particular, an image taken with different exposure values will be described. Since the exposure value described below and the gain of the camera 121 are well known, details thereof will be omitted.
  • FIG. 2A is an image generated by applying a small exposure value to a scene in which a flash is emitted.
  • the subject 131 may appear sharp enough to be recognized by the human eye.
  • the background except for the subject 131 appears dark, it is difficult to be recognized by the human eye. In other words, only a subject 131 is recognized by a human eye in an image according to a low exposure value.
  • FIG. 2B is an image generated by applying a large exposure value to a scene in which a flash is emitted.
  • the background except for the subject 131 may be clearly displayed to be recognized by the human eye.
  • the subject 131 appears too bright, it is difficult to be recognized by the human eye. That is, in the image according to many exposure values, only the background except for the subject 131 is often recognized by the human eye.
  • FIGS. 6 to 8 illustrate a method of acquiring a plurality of images according to flash emission.
  • 9 to 17 illustrate a method of determining a range of brightness adjustment values of an image based on illuminance values according to whether a flash is emitted and obtaining a plurality of images according to the determined range of brightness adjustment values.
  • the plurality of images are images obtained by different exposure values or different gains, and may have different brightness values (ie, pixel levels) for the same area.
  • FIGS. 18 to 25 illustrate a method of obtaining an image as illustrated in FIG. 2C by synthesizing a plurality of obtained images.
  • FIG 3 is an example of a flowchart of a control method of a mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the mobile terminal 100 may emit light (S310).
  • the controller 180 may control the light emitter 154 to emit light, and control the illumination sensor 142 to measure an illuminance value using the emitted light (S310).
  • the illuminance value may refer to a degree of brightness of the external environment measured by pre flash. Pre-emission and main flash will be described in detail with reference to FIG. 6.
  • the mobile terminal 100 may measure an illuminance value without emitting light, which will be described in detail with reference to FIG. 4.
  • the mobile terminal 100 may obtain a plurality of image frames with respect to one scene (S320).
  • the controller 180 may control the camera 121 to acquire a plurality of image frames for one scene by using the emitted light (S320).
  • the controller 180 may calculate the illuminance value before and after the pre-emission, respectively, and determine a range of brightness adjustment values for the plurality of images to be generated accordingly.
  • the brightness adjustment value may be determined by changing at least one of the exposure value and the gain.
  • the main emission may be to emit light to obtain a plurality of image frames by applying at least one of a brightness adjustment value, that is, an exposure value or a gain determined as a result of the pre-emission.
  • a brightness adjustment value that is, an exposure value or a gain determined as a result of the pre-emission.
  • different brightness adjustment values are applied to each of the plurality of images. Therefore, the generated plurality of image frames may have different brightness values, that is, different pixel levels, for a specific region. This will be described in detail with reference to FIGS. 10 to 17.
  • the mobile terminal 100 may generate one high dynamic range (HDR) image by using at least one of the obtained plurality of image frames (S330).
  • HDR high dynamic range
  • the controller 180 may delete an image frame having an average brightness value less than or greater than a preset range among the obtained image frames, and generate one HDR image using the remaining image frames.
  • controller 180 may delete an image frame in which the average brightness value of a part of the obtained plurality of image frames is less than or greater than a preset range, and generate one HDR image using the remaining image frames.
  • controller 180 may extract an image of a specific region from any one of a plurality of image frames, and may assign a weight for each region.
  • the mobile terminal 100 may display the generated HDR image on the display unit 151 (S340).
  • the flash may not necessarily emit light when the camera 121 is photographed. For example, when the illuminance value is low enough, or when the illuminance value is sufficient indoor due to lighting.
  • FIG. 4 is another example of a flowchart of a control method of a mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention.
  • an illuminance value according to light emission of a flash is measured (S310), but in FIG. 4, light emission of a flash is performed. This case is explained.
  • descriptions of portions overlapping with the above description will be omitted.
  • the mobile terminal 100 may measure an illuminance value (S410).
  • the controller 180 may control the illuminance sensor 142 to measure an illuminance value in a state where the flash is not emitted (S410). In this case, the controller 180 may control the light emitter 154 to measure the illuminance value in the current state so as not to emit the flash if it is above the preset illuminance value and to emit the flash if it is less than the preset illuminance value. .
  • the mobile terminal 100 may obtain a plurality of image frames with respect to one scene (S420).
  • the controller 180 may control the camera 121 to acquire a plurality of image frames for one scene while the flash is not emitted (S420).
  • the controller 180 may determine a range of brightness adjustment values for the plurality of images according to the illuminance value of the current state. Therefore, the generated plurality of image frames may have different brightness values, that is, different pixel levels, for a specific region.
  • the mobile terminal 100 may generate one HDR image using at least one of the obtained plurality of image frames (S430), and display the generated HDR image on the display unit 151 (S430). S440).
  • the power consumption is reduced compared to the case of using the flash in generating the HDR image.
  • FIG. 5 is an example of a diagram for describing a relationship between an exposure value and a gain according to the brightness of an image.
  • the brightness adjustment value may be determined by at least one of the exposure value and the gain. Therefore, the relationship between the exposure value and the gain will be described in FIG. 5.
  • the vertical axis relates to the exposure value or the exposure time
  • the horizontal axis relates to the gain value.
  • an image having a high brightness value may be obtained, and an image having a high brightness value may be obtained even if the gain is increased.
  • the gain at point A is 1, which is lower than the gain at point B.
  • the exposure value at the point A is 1/10 [sec], it is higher than the exposure value at the point B.
  • the brightness of the point A and the point B is the same.
  • the brightness due to the exposure value and the gain may be defined as the product of both values.
  • 6 to 8 are various examples of a diagram for describing a light emission form of light according to a mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention. 6 to 8 illustrate a method of obtaining a plurality of images according to light emission of a flash. Hereinafter, descriptions of portions overlapping with the above description will be omitted.
  • the controller 180 controls the light emitting unit 154 to perform a first light emission for determining at least one of an exposure value or a gain and a second light emission for forming an illumination value corresponding to at least one of the determined exposure value or the determined gain.
  • the control unit may control the illuminance value according to the second light emission to be an average value of the illuminance value according to the first light emission. This will be described in detail with reference to FIG. 6.
  • FIG. 6 the above-described first emission and second emission are shown graphically.
  • the first light emission may be to emit light in order to measure an illuminance value of one scene while photographing. That is, the controller 180 may determine at least one of an exposure value or a gain with respect to the scene according to the first light emission. Therefore, the first light emission may be pre-light emission, and at least one of the exposure value or the gain may be determined after the first light emission and before the second light emission. As described above, the brightness adjustment value may be determined by changing at least one of the exposure value and the gain.
  • the second light emission may be to emit light to form an illuminance value corresponding to at least one of the determined exposure value or gain. That is, the second light emission may be main light emission, and the controller 180 may acquire a plurality of image frames according to the main light emission by applying at least one of a brightness adjustment value, that is, an exposure value or a gain, determined as a result of the pre-light emission. .
  • a section is a transient state section of a current for starting pre-emission.
  • Section c is a transient state section of the current for terminating the pre-light emission.
  • the b section may be a steady state section of the current for pre-emission, and the pre-emission may be performed in the b section.
  • the d section is a transient state section of the current for starting the main light emission.
  • the f section is a transient state section of the current for terminating the main light emission. Therefore, the e section is a steady state section of the current for the main emission, the main emission may be performed in the e section.
  • the light emission time may be relatively large compared to the main light emission.
  • the current value according to the same time interval may be relatively large compared to the pre-emission light emission.
  • the illuminance value may be determined according to the light emission time and the current value, and the controller 180 may control the illuminance value according to the main light emission to be an average value of the illuminance value according to the free light emission.
  • controller 180 may perform the control as described above by continuously performing a plurality of main lights without performing pre-light emission. This will be described in detail with reference to FIGS. 7 to 8, and descriptions of parts overlapping with the above description will be omitted.
  • a graph shows a case where two main light emission in a row are performed in the absence of free light emission.
  • the g section may be a section in which the first main light emission is performed.
  • the first main light may be emitted to measure an illuminance value of one scene while photographing. That is, the controller 180 may determine at least one of an exposure value or a gain with respect to the scene according to the first main light emission.
  • the h section may be a section in which the second main light emission is performed.
  • the second main light emission may be to emit light to form an illuminance value corresponding to at least one of the determined exposure value or gain. That is, the controller 180 may obtain a plurality of image frames according to the second main light emission by applying at least one of a brightness adjustment value, that is, an exposure value or a gain, determined as a result of performing the first main light emission.
  • the graph shows a case where three consecutive main lights are performed in a state where there is no free light emission.
  • the i section may be a section in which initial emission is performed to determine at least one of an exposure value and a gain.
  • the j section may be started at the same time as the end of the initial light emission and may be a section in which at least one intermediate light emission is formed between the illuminance value according to the initial light emission and the illuminance value according to the late light emission.
  • the k section may be a section in which late emission is performed to form an illuminance value corresponding to at least one of the determined exposure value and the determined gain.
  • the controller 180 may obtain the first image frame according to the initial emission, the second image frame according to the intermediate emission, and the third image frame according to the late emission.
  • the controller 180 may generate one HDR image using at least one of the obtained plurality of image frames.
  • n main light emission may be performed.
  • the controller 180 may generate one HDR image using at least one of the n image frames.
  • 9 to 17 illustrate a method of determining a brightness adjustment value range of an image based on an illuminance value according to whether a flash is emitted and obtaining a plurality of candidate image frames according to the determined brightness adjustment value range.
  • the controller 180 first measures an illumination value of a current state to determine a first brightness adjustment value, which will be described with reference to FIGS. 9 to 11.
  • the range of the brightness adjustment value may be determined only by the first brightness adjustment value determined according to the illuminance value of the current state, and the range of the brightness adjustment value may be determined by further considering the following cases.
  • the controller 180 determines whether the subject 131 that is close to one scene is included in the controller 180 and determines the second brightness adjustment value, which will be described with reference to FIGS. 12 to 14.
  • the range of the brightness adjustment value may be determined only by the second brightness adjustment value determined according to the illuminance value of the current state and the presence or absence of a near subject, and the range of the brightness adjustment value may be determined by further considering the following cases.
  • the controller 180 determines whether the subject 131 includes a human face to determine the third brightness adjustment value, which will be described with reference to FIGS. 15 to 16.
  • the range of the brightness adjustment value may be determined only by the third brightness adjustment value determined according to the illuminance value of the current state, the presence or absence of a near subject, and whether or not the subject includes a human face.
  • the range of brightness adjustment values may be determined.
  • the controller 180 determines the fourth brightness adjustment value by determining whether the specific region is moving, which will be described with reference to FIG. 17.
  • 9 to 17 are various examples of a diagram for describing setting of a brightness adjustment value according to a mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates an indoor case, but the present invention is not limited thereto and may be applied outdoors.
  • FIG. 9 (a) is an image of a state where the flash is not fired in a somewhat dark room
  • FIG. 9 (b) is an image of the state where the flash is fired in the same place.
  • the flash light may be free light.
  • the controller 180 increases at least one of the increase of the exposure value or the increase of the gain as the difference between the measured illuminance value and the preset value is small, and the increase of the exposure value when the difference between the measured illuminance value and the preset value is large or At least one of the increase in gain may be reduced.
  • the preset value may be 0 [Lx] as a reference illuminance value. In other words, at least one of the increments of the brightness value may be increased for a relatively dark scene, and the increment of the brightness value may be decreased for a relatively bright scene.
  • candidate image frames for synthesizing the HDR image illustrated in FIG. 9C may be generated with various brightness values.
  • the brightness adjustment value may be defined as a product of the exposure value and the gain. Accordingly, as shown in FIG. 10, the combination of the exposure value and the gain may be various in which the product of both values is four. Therefore, at low illuminance, it is possible to obtain various candidate image frames that are within 4 times darker image than 4 times darker image than the current illuminance value.
  • the range of the brightness value may be within a positive value from a negative value for the determined brightness adjustment value, but is not limited thereto. Therefore, the range of the brightness value may be within the brightness adjustment value determined from the same brightness value as the current illuminance value. It is the same below.
  • the combination of the exposure value and the gain may have various cases in which the product of both values is two. Therefore, at high illuminance, it is possible to obtain various candidate image frames falling within 2 times darker images and 2 times brighter images than the current illuminance value.
  • FIG. 11 a method of generating a low light image frame or a high light image frame for a corresponding range by setting a range of a current illuminance value will be described in detail.
  • the exposure value when the exposure value is increased, the brightness value is increased, but the blurring phenomenon of the image may be increased.
  • the gain increases the brightness value, the noise of the image may increase. Therefore, in increasing the brightness value, it is necessary to appropriately adjust the exposure value and the gain in accordance with the current illuminance.
  • the controller 180 acquires an image frame darker than the preset basic image frame by decreasing the exposure value and the gain, respectively, and increases the exposure value so that it is brighter than the preset basic image frame. An image frame may be obtained.
  • the controller 180 acquires an image frame darker than the preset basic image frame by reducing only the exposure value, and increases the exposure value to preset the basic image frame. Brighter image frames can be obtained.
  • the controller 180 obtains an image frame darker than the preset basic image frame by reducing only the exposure value, and decreases the exposure value and increases the gain to increase the gain. A bright image frame can be obtained.
  • 12 to 13 describe one method of determining the second brightness adjustment value.
  • 12 illustrates a case in which a subject 131 proximate to one scene is not included
  • FIG. 13 illustrates a case in which a subject 131 proximate to one scene is included.
  • the controller 180 may control the light emitter 154 to perform pre-emission. Accordingly, the controller 180 may obtain a first brightness value for the image before pre-emission, that is, a first pixel level and a second brightness value for the image after pre-emission, that is, a second pixel level.
  • the first brightness value and the second brightness value may mean an average of brightness values of one image, that is, an average value of pixel levels.
  • the controller 180 compares the first brightness value and the second brightness value and applies at least one of an increase width of the exposure value or an increase width of the gain differently.
  • the image after pre-emission of FIG. 12 (b) may have a higher brightness value than the image before pre-emission of FIG. 12 (a), and the rate of change of the brightness value. Is assumed to be 7.
  • the image after pre-emission of FIG. 13 (b) may have a higher brightness value than the image before pre-emission of FIG. 13 (a), and the rate of change of the brightness value. Is assumed to be 34.
  • the controller 180 may increase the brightness adjustment value as the change rate of the brightness value increases, and decrease the brightness adjustment value as the change rate of the brightness value is small.
  • the rate of change of the brightness value is higher in the case of FIG. 13 than in the case of FIG. 12. Therefore, the brightness adjustment value may be greater when the proximity subject 131 is present than when the proximity subject 131 is not present.
  • the controller 180 may increase the brightness value range by increasing at least one of an increase width of an exposure value or an increase width of a gain of a candidate image frame.
  • the controller 180 may apply at least one of an increase width of the exposure value or an increase width of the gain so that the brightness value of the subject 131 is saturated. In other words, the controller 180 may increase at least one of the exposure value and the gain such that the average value of the pixel level of the subject 131 is 255 or close to the average value.
  • candidate image frames for synthesizing one HDR image may be generated with various brightness values.
  • FIG. 14 illustrates another method for determining the second brightness adjustment value.
  • FIG. 14A illustrates a case where the subject 131 proximate to one scene is not included
  • FIG. 14B illustrates a case where the subject 131 proximate to one scene is included.
  • the controller 180 may control the light emitter 154 to perform pre-emission.
  • the controller 180 may acquire a first image before pre-emission and a second image after pre-emission.
  • the controller 180 may measure the number of pixels of the second image that is darker than the first image, that is, the brightness value is reduced.
  • FIG. 14A illustrates the pixel region of the second image, which is darker than the image before pre-emission when the subject 131 is not present.
  • FIG. 14B illustrates the pixel region of the second image, which is darker than the image before pre-emission when the subject 131 is present.
  • the controller 180 may increase the brightness adjustment value as the number of pixels in the dark area, ie, the dark part, as described above increases, and decrease the brightness adjustment value as the number of pixels in the dark part is smaller.
  • the controller 180 may increase the brightness value range by increasing at least one of an increase width of an exposure value or an increase width of a gain of a candidate image frame.
  • candidate image frames for synthesizing one HDR image may be generated with various brightness values.
  • 15 to 16 illustrate a method of determining a brightness adjustment value when the subject 131 includes a human face. Since a method of determining whether a face of a person is included in the subject 131 is widely known, a detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 15 (b) is a case where the brightness value is increased compared to FIG. 15 (a), and it is assumed that an increase width of the brightness value is assumed to be +4. If it is determined that the subject 131 is included in one scene, the increase of the brightness value may be increased as described above. However, unlike other general subjects 131, a human face may react sensitively to light. Therefore, when the same increase in brightness as the general subject 131 is applied, the face region may be saturated as shown in FIG. 15B. In other words, the general subject 131 may not be saturated even when +4, which is an increase in brightness, is applied, but may be saturated when +4, which is an increase in brightness, is applied to a face of a human.
  • the controller 180 may decrease at least one of an increase in brightness value, that is, an increase in exposure value or an increase in gain. For example, for an image including a human face, +2, which is smaller than +4, which is an increase in brightness value of the general subject 131, may be applied.
  • the controller 180 may reduce at least one of a brightness value, that is, an exposure value or a gain. For example, for an image including a human face, -6, which is a value lower than a brightness value of the general subject 131, may be applied.
  • the face region of a person may not be saturated.
  • candidate image frames for synthesizing one HDR image including a human face may be generated with various brightness values.
  • FIGS. 9 to 16 may not only be applied independently but also may be applied in combination.
  • specific examples will be exemplified, and the numerical values given are only examples, and thus the scope of rights thereof is not limited thereto.
  • the brightness adjustment value may be set to high and determined as +8.
  • the second condition is outdoor, and since the rate of change of the brightness value may be relatively low compared to the room, the brightness adjustment value may be set low and may be determined as +2.
  • the third condition is the presence of a near subject, and if there is a near subject, the number of pixels in the dark part may be greater at the time of pre-emission than before the pre-emission, and thus the brightness adjustment value may be set to be high as +4.
  • the brightness adjustment value may be set to high and determined as +8.
  • the second condition is outdoor, and since the rate of change of the brightness value may be relatively low compared to the room, the brightness adjustment value may be set low and may be determined as +2.
  • the third condition is that there is no proximity subject, and if there is no proximity subject, since the number of pixels in the dark portion may be less at the time of pre-emission than before the pre-emission, the brightness adjustment value may be determined as zero.
  • the brightness adjustment value may be set to high and determined as +8.
  • the second condition is outdoor, and since the rate of change of the brightness value may be relatively low compared to the room, the brightness adjustment value may be set low and may be determined as +2.
  • the third condition is the presence of a near subject, and if there is a near subject, the number of pixels in the dark part may be greater at the time of pre-emission than before the pre-emission, and thus the brightness adjustment value may be set to be high as +4.
  • the fourth condition is that the subject includes a face, and when the face is included, the brightness adjustment value may be set to a negative value and determined as ⁇ 6.
  • the controller 180 may determine whether to move the plurality of candidate image frames generated as described above. A method of determining whether to move a plurality of candidate image frames will be described later with reference to FIGS. 23 to 24.
  • an image during pre-emission may appear as the first to third frames.
  • the first-first area 133 of the first frame may be an area including the same image as the first-second area 134 of the second frame and the first-third area 135 of the third frame.
  • the controller 180 may decrease the exposure value and increase the gain. If it is determined that there is no motion as a result of performing pre-emission, the controller 180 may increase the exposure value and decrease the gain.
  • candidate image frames for synthesizing one HDR image may be generated with various brightness values.
  • 18 to 25 are various examples of a diagram for describing a synthesis of an input image in which a brightness value is adjusted according to the mobile terminal 100 according to an embodiment of the present invention.
  • a method of generating a saturated and dark HDR image by synthesizing a plurality of images acquired as described above will be described.
  • one HDR image may be generated according to various methods known as well as the following.
  • descriptions of portions overlapping with the above description will be omitted.
  • the controller 180 may generate an HDR image by performing an image analysis on each of the generated candidate image frames, selecting an image to be used for the HDR image, and synthesizing the selected image.
  • image analysis for the brightness value or the degree of saturation will be described with reference to FIGS. 18 to 21, and image analysis for the color will be described with reference to FIG. 22.
  • image analysis for the color will be described with reference to FIG. 22.
  • it is determined that the movement of the camera 121 or the subject 131 has occurred, and a method of aligning them will be described with reference to FIGS. 23 to 25.
  • the controller 180 may measure an average value of brightness values of at least one region of each of the obtained plurality of image frames.
  • FIG. 18A illustrates an HDR image generated by combining a background region having a high brightness value and a region of a subject 131 having a low brightness value among a plurality of obtained image frames.
  • FIG. 18B illustrates an HDR image generated by combining a background region having an intermediate brightness value and an area of the subject 131 having an intermediate brightness value among the obtained plurality of image frames.
  • FIG. 18C illustrates an HDR image generated by combining a background region having a low brightness value and a region of a subject 131 having a high brightness value among the obtained image frames.
  • the controller 180 may generate one HDR image using at least one of the remaining image frames except for the image frame in which the average value of the brightness value is out of the range of the preset brightness value. Therefore, when the background and the subject 131 of FIG. 18A are each out of the preset brightness value range, the background and the subject 131 may be deleted. For example, if the average brightness value of the background area is less than 10, the controller 180 may determine this as a dark part and delete the corresponding image frame. In addition, if the average brightness value of the area of the subject 131 is 245 or more, the controller 180 may determine that it is saturated and delete the corresponding image frame. The same applies to the case of Fig. 18C.
  • the controller 180 may HDR the subject 131 region of the first candidate image frame. It may be used as an area of the subject 131 of the image.
  • the controller 180 may set a weight with respect to an area or a region of interest (ROI) according to the focus of the camera 121. Since the method of synthesizing the HDR image by the average value of the weights of the plurality of candidate image frames is a well known technique, details thereof will be omitted. In addition, the HDR image may be synthesized by using the brightness histogram of the candidate image frame having the reference brightness value. Since this method is a well-known technique, details thereof will be omitted.
  • the background region is preferably extracted from the image frame having the highest brightness value among the plurality of candidate image frames and used for the HDR image.
  • the present invention is not limited thereto, and may be extracted from an image frame having a brightness value optimal for observing with the human eye.
  • an HDR image that is optimal for observing with the user's eyes may be generated.
  • 19 to 21 illustrate various examples of HDR images generated by various combinations of a plurality of candidate image frames.
  • 19 to 21 illustrate a case in which a subject region 131 having various brightness values is synthesized with respect to a background region having a high brightness value, a middle background region, and a low background region among a plurality of candidate image frames.
  • the controller 180 selects the subject 131 area and the background area from the image according to the main emission and the image before the pre-emission. Each of them may be extracted to generate one HDR image. That is, since the difference between the illuminance value before free light emission and the illuminance value according to free light emission is within a preset range, the change in the illuminance value according to free light emission is insignificant, which may mean an environment having high illuminance value.
  • the background region may be extracted from the image before the pre-emission, and the subject 131 region may be extracted from the image according to the main emission.
  • the controller 180 selects the subject 131 area and the background area from the image according to the pre-emission and the image according to the main emission. Each of them may be extracted to generate one HDR image. That is, the difference between the illuminance value before free light emission and the illuminance value according to the free light emission is outside the preset range, which means that the change in the illuminance value according to the free light emission is large, which may mean an environment having a low illuminance value.
  • the region of the subject 131 may be extracted from the image according to the pre-emission, and the background region may be extracted from the image according to the main emission.
  • the brightness values of the generated plurality of image frames may all be low. In this case, if saturation does not occur in the image frame having the highest brightness value among the plurality of image frames, the image frame may be determined and displayed as an HDR image. Similarly, the brightness values of the generated plurality of image frames may all be high. In this case, if the dark part is not included in the image frame having the lowest brightness value among the plurality of image frames, the image frame may be determined and displayed as an HDR image. According to this method, an error due to image synthesis can be prevented and an HDR image generation speed can be increased.
  • FIG. 22 is a diagram for describing a method of preventing color distortion due to columns of the light emitter 154 by analyzing colors of a plurality of candidate image frames.
  • the flash When the flash is emitted, heat is inevitably generated in the light emitter 154.
  • the image according to light emission may have a blue color. Since this is a case where the color is distorted, it is necessary to correct the color.
  • the controller 180 extracts at least one of the remaining image frames except for the image frame in which the B value deviates from the preset value among the brightness values of each of the obtained plurality of image frames, and the B value for each of the remaining image frames is pre-set.
  • One HDR image may be generated using at least one of the image frames reduced by the set value.
  • B values of three candidate image frames are higher than in a general case. That is, when a B value exceeding a preset value is measured from the candidate image frame, the controller 180 may determine that the image is a color distorted by the heat of the light emitter 154.
  • the controller 180 may convert the plurality of images into an image having a reduced B value according to a preset adjustment ratio.
  • the adjustment ratio is 0.3, but this is only an example.
  • the corresponding image frame may be deleted, and the ratio of the B value as a reference may be variously set.
  • a method of aligning the camera 121 or the object 131 is determined as a result of analyzing the image of each of the plurality of candidate image frames.
  • FIG. 23 illustrates three candidate image frames, and the controller 180 can determine whether two or more candidate image frames move.
  • the controller 180 can extract a specific region and determine whether the region matches by moving the region. This will be described with reference to FIG. 24.
  • the controller 180 may set a pixel block as an area for determining whether to move.
  • a pixel block as an area for determining whether to move.
  • nine adjacent pixels are set as one pixel block, but embodiments are not limited thereto.
  • the upper part of FIG. 24 is an image before the brightness conversion is performed, and the lower part of FIG. 24 is an image after the brightness conversion is performed.
  • the first-first pixel block PB1 is included in the first candidate image frame, and the average brightness values of all nine pixels are 50.
  • the controller 180 may convert a reference brightness value, for example, a brightness value of (100, 100, 100), as shown in FIG. 24 (a).
  • the 1-2 pixel block PB2 is included in the second candidate image frame, and the average brightness value of four pixels is 100 and the average brightness value of five pixels is 60. In this case, since the 1-2 pixel block PB2 is the same as the reference brightness value in the above-described example, no additional brightness value conversion is necessary, as shown in FIG. 24B.
  • the 1-3 pixel block PB3 is included in the third candidate image frame, and the average brightness value of four pixels is 180 and the average brightness value of five pixels is 140.
  • the controller 180 may convert the reference brightness value to be a reference brightness value, as shown in FIG. 24C.
  • the brightness value of each pixel block can be compared. Referring to the bottom of FIG. 24, in the case of the converted average brightness value of the pixel block, the first-first pixel block PB1 is different from the first-second pixel block PB2 and the first-three pixel block PB3. . Accordingly, it may be determined that the movement of the camera 121 or the subject 131 occurs with respect to the pixel block.
  • the controller 180 may perform alignment for each of two or more image frames. This will be described with reference to FIG. 25.
  • alignment may be performed by moving the first image frame such that the positions of the images coincide with each other.
  • the present invention described above can be embodied as computer readable codes on a medium in which a program is recorded.
  • the computer readable medium includes all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include hard disk drives (HDDs), solid state disks (SSDs), silicon disk drives (SDDs), ROM, RAM, CD-ROMs, magnetic tapes, floppy disks, and optical data storage devices. And also implemented in the form of a carrier wave (eg, transmission over the Internet).
  • the computer may also include a controller 180 of the terminal.

Landscapes

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Abstract

이동 단말기 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 장치는 이동 단말기는 발광부, 카메라, 발광부로부터 발광된 빛을 이용하여 조도값을 측정하는 조도 센서, 및 발광된 빛을 이용하여 카메라로부터 하나의 씬(Scene)에 대한 복수의 영상 프레임을 획득하고, 획득된 복수의 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR(High Dynamic Range) 영상을 생성하는 제어부를 포함하고, 제어부는 하나의 씬에 대하여 측정된 조도값에 따라 노출값(Exposure Value) 또는 게인(Gain) 중 적어도 하나를 상이하게 적용하여 복수의 영상 프레임을 획득한다.

Description

이동 단말기 및 그 제어 방법
본 발명은 이동 단말기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 HDR(High Dynamic Range) 영상을 생성하도록 하는 이동 단말기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
단말기는 이동 가능여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mounted terminal)로 나뉠 수 있다.
이동 단말기의 기능은 다양화 되고 있다. 예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음, 스피커 시스템을 통한 음악파일 재생 그리고 디스플레이부에 이미지나 비디오를 출력하는 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 특히 최근의 이동 단말기는 방송과 비디오나 텔레비전 프로그램과 같은 시각적 컨텐츠를 제공하는 멀티캐스트 신호를 수신할 수 있다.
이와 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.
이러한 단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려될 수 있으며, 특히 단말기의 기능 중 사진이나 동영상의 촬영 기능이 고성능화되어 가는 추세이다.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 발명의 목적은 플래쉬(Flash) 발광에 따른 복수의 영상 프레임으로써 하나의 HDR(High Dynamic Range) 영상을 생성하여, 고화질의 영상을 획득하도록 하는 이동 단말기 및 그 제어 방법을 제공하기 위함이다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기는 발광부, 카메라, 발광부로부터 발광된 빛을 이용하여 조도값을 측정하는 조도 센서, 및 발광된 빛을 이용하여 카메라로부터 하나의 씬(Scene)에 대한 복수의 영상 프레임을 획득하고, 획득된 복수의 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR(High Dynamic Range) 영상을 생성하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 하나의 씬에 대하여 측정된 조도값에 따라 노출값(Exposure Value) 또는 게인(Gain) 중 적어도 하나를 상이하게 적용하여 복수의 영상 프레임을 획득한다.
또한 제어부는, 측정된 조도값과 기 설정된 값의 차이가 작을수록 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시키고, 측정된 조도값과 기 설정된 값의 차이가 클수록 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 감소시킬 수 있다.
또한 제어부는, 측정된 조도값에 따른 복수의 영상 각각에 대한 밝기값을 산출하여, 빛의 발광 이전의 제1 밝기값 및 빛의 발광에 따른 제2 밝기값을 획득하고, 제1 밝기값 및 제2 밝기값을 비교하여 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 상이하게 적용할 수 있다.
또한 하나의 씬은 적어도 하나의 피사체(object)를 포함하고, 제어부는, 적어도 하나의 피사체의 밝기값이 포화(Saturation)되도록 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 상이하게 적용할 수 있다.
또한 제어부는, 제2 밝기값에 대한 제1 밝기값의 비율과 기 설정된 값의 차이가 클수록 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시키고, 제2 밝기값에 대한 제1 밝기값의 비율이 기 설정된 값보다 작을수록 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 감소시킬 수 있다.
또한 제어부는, 빛의 발광 이전의 제1 영상 프레임 및 빛의 발광에 따른 제2 영상 프레임을 획득하고, 제2 영상 프레임에 대한 밝기값의 평균값과 제1 영상 프레임에 대한 밝기값의 평균값의 차이가 작을수록 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시키며, 제2 영상 프레임에 대한 밝기값의 평균값과 제1 영상 프레임에 대한 밝기값의 평균값의 차이가 클수록 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 감소시킬 수 있다.
또한 제어부는, 하나의 씬에 사람의 얼굴이 포함되지 않은 것으로 판단되면 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시키고, 하나의 씬에 사람의 얼굴이 포함된 것으로 판단되면 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 감소시킬 수 있다.
또한 제어부는, 노출값 또는 게인 중 적어도 하나를 결정하도록 하는 제1 발광 및 결정된 노출값 또는 결정된 게인 중 적어도 하나에 대응하는 조도값이 형성되기 위한 제2 발광을 수행하도록 발광부를 제어하고, 제2 발광에 따른 조도값은 제1 발광에 따른 조도값의 평균값이 되도록 제어할 수 있다.
또한 제어부는, 복수의 영상 프레임에 대하여 움직임 여부를 판단하고, 제1 발광을 수행한 결과 움직임이 있다고 판단되면 노출값은 감소시키고 게인은 증가시키며, 제1 발광을 수행한 결과 움직임이 없다고 판단되면 노출값은 증가시키고 게인은 감소시킬 수 있다.
또한 복수의 영상 프레임은, 하나의 피사체를 포함하는 영역인 제1 영역 및 제1 영역을 제외한 나머지 영역인 제2 영역을 각각 포함하고, 제어부는, 제1 발광 이전의 조도값과 제1 발광에 따른 조도값의 차이가 기 설정된 범위 이내인 경우에 제1 영역 및 제2 영역은 각각 제2 발광에 따른 영상 및 제1 발광 이전의 영상으로부터 추출 및 합성하여 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다.
또한 복수의 영상 프레임은, 하나의 피사체를 포함하는 영역인 제1 영역 및 제1 영역을 제외한 나머지 영역인 제2 영역을 각각 포함하고, 제어부는, 제1 발광 이전의 조도값과 제1 발광에 따른 조도값의 차이가 기 설정된 범위를 벗어난 경우에 제1 영역 및 제2 영역은 각각 제1 발광에 따른 영상 및 제2 발광에 따른 영상으로부터 추출 및 합성하여 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다.
또한 제어부는, 획득된 복수의 영상 프레임 각각의 적어도 일 영역에 대한 밝기값의 평균값을 측정하고, 밝기값의 평균값이 기 설정된 밝기값의 범위를 벗어나는 영상 프레임을 제외한 나머지 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다.
또한 제어부는, 획득된 복수의 영상 프레임 각각에 대한 밝기값 중 B값이 기 설정된 값을 벗어나는 영상 프레임을 제외한 나머지 영상 프레임 중 적어도 하나를 추출하고, 나머지 영상 프레임 각각에 대한 B값이 기 설정된 값만큼 감소된 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다.
또한 제어부는, 나머지 영상 프레임 중 2이상에 대하여 움직임 여부를 판단하고, 움직임이 있다고 판단되면 2이상의 영상 프레임 각각에 대하여 얼라인먼트(alignment)를 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 제어 방법은 발광부로부터 발광된 빛을 이용하여 조도값을 측정하는 단계, 발광된 빛을 이용하여 하나의 씬(Scene)에 대한 복수의 영상 프레임을 획득하는 단계, 및 획득된 복수의 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR(High Dynamic Range) 영상을 생성하는 단계를 포함하고, 복수의 영상 프레임을 획득하는 단계는, 하나의 씬에 대하여 측정된 조도값에 따라 노출값(Exposure Value) 또는 게인(Gain) 중 적어도 하나를 상이하게 적용하여 복수의 영상 프레임을 획득할 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 현재의 조도값에 따라 상이한 노출값 또는 게인을 적용하므로, 다양하고 적응적인 복수의 후보 영상 프레임을 생성할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 다양하고 적응적인 복수의 후보 영상 프레임으로부터 하나의 HDR 영상을 생성하므로, 플래시의 영향에도 불구하고 HDR 영상의 화질이 선명하다는 효과가 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기에 관한 블럭도의 일 예,
도 1b 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도의 일 예,
도 2는 종래의 이동 단말기에 의한 촬영 영상의 문제점을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 제어 방법에 관한 순서도의 일 예,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 제어 방법에 관한 순서도의 다른 예,
도 5는 영상의 밝기에 따른 노출값(Exposure Value) 및 게인(Gain)의 관계를 설명하기 위한 도면의 일 예,
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기에 따른 빛의 발광 형태를 설명하기 위한 도면의 다양한 예,
도 9 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기에 따른 밝기 조정값의 설정을 설명하기 위한 도면의 다양한 예,
도 18 내지 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기에 따라 밝기값이 조정된 입력 영상의 합성을 설명하기 위한 도면의 다양한 예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서 "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다.
그러나 본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)에 관한 블럭도의 일 예이다. 도 1a를 참조하면, 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(140), 출력부(150), 인터페이스부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 1a에 도시된 구성요소들은 이동 단말기를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 단말기는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
보다 구체적으로 구성요소들 중 무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한 무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114), 위치정보 모듈(115) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
입력부(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크(microphone, 122) 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(123, 예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어 센싱부(140)는 근접센서(141, proximity sensor), 조도 센서(142, illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크(microphone, 122 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편 본 명세서에 개시된 이동 단말기는 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.
출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부(151), 음향 출력부(152), 햅팁 모듈(153), 광 출력부(154) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부(151)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(123)로써 기능함과 동시에, 이동 단말기(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)에서는 인터페이스부(160)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.
또한 메모리(170)는 이동 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는 이동 단말기(100)의 기본적인 기능(예를 들어 전화 착신, 발신 기능, 메시지 수신, 발신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 단말기(100)상에 존재할 수 있다. 한편 응용 프로그램은 메모리(170)에 저장되고, 이동 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 이동 단말기의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 1a와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
각 구성요소들 중 적어도 일부는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.
이하에서는 위에서 살펴본 이동 단말기(100)를 통하여 구현되는 다양한 실시 예들을 살펴보기에 앞서, 위에서 열거된 구성요소들에 대하여 도 1a를 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저 무선 통신부(110)에 대하여 살펴보면, 무선 통신부(110)의 방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 적어도 두 개의 방송 채널들에 대한 동시 방송 수신 또는 방송 채널 스위칭을 위해 둘 이상의 방송 수신 모듈이 이동단말기(100)에 제공될 수 있다.
이동통신 모듈(112)은 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.
무선 신호는 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는 예를 들어 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
WiBro, HSDPA, HSUPA, GSM, CDMA, WCDMA, LTE, LTE-A 등에 의한 무선인터넷 접속은 이동통신망을 통해 이루어진다는 관점에서 본다면, 이동통신망을 통해 무선인터넷 접속을 수행하는 무선 인터넷 모듈(113)은 이동통신 모듈(112)의 일종으로 이해될 수도 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한 근거리 통신 모듈(114)은 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100) 사이, 또는 이동 단말기(100)와 다른 이동 단말기(100, 또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
여기에서 다른 이동 단말기(100)는 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 데이터를 상호 교환하는 것이 가능한(또는 연동 가능한) 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어 스마트워치(smartwatch), 스마트 글래스(smart glass), HMD(head mounted display))가 될 수 있다. 근거리 통신 모듈(114)은 이동 단말기(100) 주변에, 이동 단말기(100)와 통신 가능한 웨어러블 디바이스를 감지(또는 인식)할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 감지된 웨어러블 디바이스가 본 발명에 따른 이동 단말기(100)와 통신하도록 인증된 디바이스인 경우, 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터의 적어도 일부를, 근거리 통신 모듈(114)을 통해 웨어러블 디바이스로 전송할 수 있다. 따라서 웨어러블 디바이스의 사용자는 이동 단말기(100)에서 처리되는 데이터를, 웨어러블 디바이스를 통해 이용할 수 있다. 예를 들어 이에 따르면 사용자는, 이동 단말기(100)에 전화가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 전화 통화를 수행하거나, 이동 단말기(100)에 메시지가 수신된 경우, 웨어러블 디바이스를 통해 수신된 메시지를 확인하는 것이 가능하다.
위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어 이동 단말기는 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서 이동 단말기는 Wi-Fi모듈을 활용하면, Wi-Fi모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 이동 단말기의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라서 위치정보모듈(115)은 치환 또는 부가적으로 이동 단말기의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부(110)의 다른 모듈 중 어느 기능을 수행할 수 있다. 위치정보모듈(115)은 이동 단말기의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 이동 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.
다음으로, 입력부(120)는 영상 정보(또는 신호), 오디오 정보(또는 신호), 데이터, 또는 사용자로부터 입력되는 정보의 입력을 위한 것으로서, 영상 정보의 입력을 위하여, 이동 단말기(100) 는 하나 또는 복수의 카메라(121)를 구비할 수 있다. 카메라(121)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시되거나 메모리(170)에 저장될 수 있다. 한편 이동 단말기(100)에 구비되는 복수의 카메라(121)는 매트릭스 구조를 이루도록 배치될 수 있으며, 이와 같이 매트릭스 구조를 이루는 카메라(121)를 통하여, 이동 단말기(100)에는 다양한 각도 또는 초점을 갖는 복수의 영상정보가 입력될 수 있다. 또한 복수의 카메라(121)는 입체영상을 구현하기 위한 좌 영상 및 우 영상을 획득하도록 스트레오 구조로 배치될 수 있다.
마이크로폰(122)은 외부의 음향 신호를 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 이동 단말기(100)에서 수행 중인 기능(또는 실행 중인 응용 프로그램)에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 한편 마이크로폰(122)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
사용자 입력부(123)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로서, 사용자 입력부(123)를 통해 정보가 입력되면, 제어부(180)는 입력된 정보에 대응되도록 이동 단말기(100)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한 사용자 입력부(123)는 기계식 (mechanical) 입력수단(또는, 메커니컬 키, 예를 들어 이동 단말기(100)의 전·후면 또는 측면에 위치하는 버튼, 돔 스위치 (dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등) 및 터치식 입력수단을 포함할 수 있다. 일 예로서 터치식 입력수단은 소프트웨어적인 처리를 통해 터치스크린에 표시되는 가상 키(virtual key), 소프트 키(soft key) 또는 비주얼 키(visual key)로 이루어지거나, 터치스크린 이외의 부분에 배치되는 터치 키(touch key)로 이루어질 수 있다. 한편, 가상키 또는 비주얼 키는 다양한 형태를 가지면서 터치스크린 상에 표시되는 것이 가능하며, 예를 들어 그래픽(graphic), 텍스트(text), 아이콘(icon), 비디오(video) 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
한편 센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부(180)는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 이동 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 이동 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부(140)에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저 근접 센서(141)는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 이러한 근접 센서(141)는 위에서 살펴본 터치 스크린에 의해 감싸지는 이동 단말기의 내부 영역 또는 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다.
근접 센서(141)의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전 용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 터치 스크린이 정전식인 경우에, 근접 센서(141)는 전도성을 갖는 물체의 근접에 따른 전계의 변화로 물체의 근접을 검출하도록 구성될 수 있다. 이 경우 터치 스크린(또는 터치 센서) 자체가 근접 센서로 분류될 수 있다.
한편 설명의 편의를 위해, 터치 스크린 상에 물체가 접촉되지 않으면서 근접되어 물체가 터치 스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 명명하고, 터치 스크린 상에 물체가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 명명한다. 터치 스크린 상에서 물체가 근접 터치 되는 위치라 함은, 물체가 근접 터치될 때 물체가 터치 스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다. 근접 센서(141)는 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지할 수 있다. 한편 제어부(180)는 위와 같이, 근접 센서(141)를 통해 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 데이터(또는 정보)를 처리하며, 나아가 처리된 데이터에 대응하는 시각적인 정보를 터치 스크린상에 출력시킬 수 있다. 나아가 제어부(180)는 터치 스크린 상의 동일한 지점에 대한 터치가, 근접 터치인지 또는 접촉 터치인지에 따라 서로 다른 동작 또는 데이터(또는 정보)가 처리되도록 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.
터치 센서는 저항막 방식, 정전용량 방식, 적외선 방식, 초음파 방식, 자기장 방식 등 여러 가지 터치방식 중 적어도 하나를 이용하여 터치 스크린(또는 디스플레이부(151))에 가해지는 터치(또는 터치입력)을 감지한다.
일 예로서 터치 센서는 터치 스크린의 특정 부위에 가해진 압력 또는 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치 센서는, 터치 스크린 상에 터치를 가하는 터치 대상체가 터치 센서 상에 터치 되는 위치, 면적, 터치 시의 압력, 터치 시의 정전 용량 등을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기에서 터치 대상체는 터치 센서에 터치를 인가하는 물체로서, 예를 들어 손가락, 터치펜 또는 스타일러스 펜(Stylus pen), 포인터 등이 될 수 있다.
이와 같이 터치 센서에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다. 여기에서 터치 제어기는 제어부(180)와 별도의 구성요소일 수 있고, 제어부(180) 자체일 수 있다.
한편 제어부(180)는 터치 스크린(또는 터치 스크린 이외에 구비된 터치키)을 터치하는, 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행하거나, 동일한 제어를 수행할 수 있다. 터치 대상체의 종류에 따라 서로 다른 제어를 수행할지 또는 동일한 제어를 수행할 지는, 현재 이동 단말기(100)의 동작상태 또는 실행 중인 응용 프로그램에 따라 결정될 수 있다.
한편 위에서 살펴본 터치 센서 및 근접 센서는 독립적으로 또는 조합되어, 터치 스크린에 대한 숏(또는 탭) 터치(short touch), 롱 터치(long touch), 멀티 터치(multi touch), 드래그 터치(drag touch), 플리크 터치(flick touch), 핀치-인 터치(pinch-in touch), 핀치-아웃 터치(pinch-out 터치), 스와이프(swype) 터치, 호버링(hovering) 터치 등과 같은 다양한 방식의 터치를 센싱할 수 있다.
초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부(180)는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.
한편 입력부(120)의 구성으로 살펴본 카메라(121)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.
카메라(121)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 터치를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
또한 디스플레이부(151)는 입체영상을 표시하는 입체 디스플레이부로서 구성될 수 있다.
입체 디스플레이부에는 스테레오스코픽 방식(안경 방식), 오토 스테레오스코픽 방식(무안경 방식), 프로젝션 방식(홀로그래픽 방식) 등의 3차원 디스플레이 방식이 적용될 수 있다.
음향 출력부(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(170)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력부(152)는 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력부(152)에는 리시버(receiver), 스피커(speaker), 버저(buzzer) 등이 포함될 수 있다.
햅틱 모듈(haptic module)(153)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(153)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 될 수 있다. 햅틱 모듈(153)에서 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 사용자의 선택 또는 제어부의 설정에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어 햅틱 모듈(153)은 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.
햅틱 모듈(153)은 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(electrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.
햅틱 모듈(153)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과를 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(153)은 이동 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.
광출력부(154)는 이동 단말기(100)의 광원의 빛을 이용하여 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 이동 단말기(100)에서 발생 되는 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등이 될 수 있다.
광출력부(154)가 출력하는 신호는 이동 단말기가 전면이나 후면으로 단색이나 복수색의 빛을 발광함에 따라 구현된다. 신호 출력은 이동 단말기가 사용자의 이벤트 확인을 감지함에 의하여 종료될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부 기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(160)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성요소에 전달하거나, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예를 들어 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트(port), 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 등이 인터페이스부(160)에 포함될 수 있다.
한편 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(user identify module; UIM), 가입자 인증 모듈(subscriber identity module; SIM), 범용 사용자 인증 모듈(universal subscriber identity module; USIM) 등을 포함할 수 있다. 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 인터페이스부(160)를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다.
또한 인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 크래들로부터의 전원이 이동 단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 이동 단말기(100)로 전달되는 통로가 될 수 있다. 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 전원은 이동 단말기(100)가 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수 있다.
메모리(170)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 메모리(170)는 터치 스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.
메모리(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 메모리(170)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
한편 앞서 살펴본 것과 같이, 제어부(180)는 응용 프로그램과 관련된 동작과, 통상적으로 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 제어부(180)는 이동 단말기의 상태가 설정된 조건을 만족하면, 애플리케이션들에 대한 사용자의 제어 명령의 입력을 제한하는 잠금 상태를 실행하거나, 해제할 수 있다.
또한 제어부(180)는 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등과 관련된 제어 및 처리를 수행하거나, 터치 스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다. 나아가 제어부(180)는 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들을 본 발명에 따른 이동 단말기(100) 상에서 구현하기 위하여, 위에서 살펴본 구성요소들을 중 어느 하나 또는 복수를 조합하여 제어할 수 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 배터리는 충전 가능하도록 이루어지는 내장형 배터리가 될 수 있으며, 충전 등을 위하여 단말기 바디에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
또한 전원공급부(190)는 연결포트를 구비할 수 있으며, 연결포트는 배터리의 충전을 위하여 전원을 공급하는 외부 충전기가 전기적으로 연결되는 인터페이스(160)의 일 예로서 구성될 수 있다.
다른 예로서 전원공급부(190)는 연결포트를 이용하지 않고 무선방식으로 배터리를 충전하도록 이루어질 수 있다. 이 경우에 전원공급부(190)는 외부의 무선 전력 전송장치로부터 자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식이나 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Magnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 전달받을 수 있다.
한편 이하에서 다양한 실시 예는 예를 들어 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
도 1b 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)를 서로 다른 방향에서 바라본 개념도의 일 예이다. 도 1b 내지 도 1c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.
여기에서, 단말기 바디는 이동 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.
이동 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 이동 단말기(100)는 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)를 포함할 수 있다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102)의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.
단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스(101)에 장착되어 프론트 케이스(101)와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다.
경우에 따라서 리어 케이스(102)에도 전자부품이 장착될 수 있다. 리어 케이스(102)에 장착 가능한 전자부품은 착탈 가능한 배터리, 식별 모듈, 메모리 카드 등이 있다. 이 경우 리어 케이스(102)에는 장착된 전자부품을 덮기 위한 후면커버(103)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서 후면 커버(103)가 리어 케이스(102)로부터 분리되면, 리어 케이스(102)에 장착된 전자부품은 외부로 노출된다.
도시된 바와 같이 후면커버(103)가 리어 케이스(102)에 결합되면, 리어 케이스(102)의 측면 일부가 노출될 수 있다. 경우에 따라서 상기 결합시 리어 케이스(102)는 후면커버(103)에 의해 완전히 가려질 수도 있다. 한편 후면커버(103)에는 카메라(121b)나 음향 출력부(152b)를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 구비될 수 있다.
이러한 케이스들(101, 102, 103)은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.
이동 단말기(100)는 복수의 케이스가 각종 전자부품들을 수용하는 내부 공간을 마련하는 위의 예와 달리, 하나의 케이스가 상기 내부 공간을 마련하도록 구성될 수도 있다. 이 경우 합성수지 또는 금속이 측면에서 후면으로 이어지는 유니 바디의 이동 단말기(100)가 구현될 수 있다.
한편 이동 단말기(100)는 단말기 바디 내부로 물이 스며들지 않도록 하는 방수부(미도시)를 구비할 수 있다. 예를 들어 방수부는 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 사이, 프론트 케이스(101)와 리어 케이스(102) 사이 또는 리어 케이스(102)와 후면 커버(103) 사이에 구비되어, 이들의 결합 시 내부 공간을 밀폐하는 방수부재를 포함할 수 있다.
이동 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.
이하에서는 도 1b 및 도 1c에 도시된 바와 같이 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 이동 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.
다만 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.
디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 2개 이상 존재할 수 있다. 이 경우 이동 단말기(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.
디스플레이부(151)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(151)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여 디스플레이부(151)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(180)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편 터치센서는 터치패턴을 구비하는 필름 형태로 구성되어 윈도우(151a)와 윈도우(151a)의 배면 상의 디스플레이(미도시) 사이에 배치되거나, 윈도우(151a)의 배면에 직접 패터닝되는 메탈 와이어가 될 수도 있다. 또는 터치센서는 디스플레이와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어 터치센서는 디스플레이의 기판 상에 배치되거나, 디스플레이의 내부에 구비될 수 있다.
이처럼 디스플레이부(151)는 터치센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있으며, 이 경우에 터치 스크린은 사용자 입력부(123, 도 1a 참조)로 기능할 수 있다. 경우에 따라 터치 스크린은 제1조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체할 수 있다.
제1 음향 출력부(152a)는 통화음을 사용자의 귀에 전달시키는 리시버(receiver)로 구현될 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 각종 알람음이나 멀티미디어의 재생음을 출력하는 라우드 스피커(loud speaker)의 형태로 구현될 수 있다.
디스플레이부(151)의 윈도우(151a)에는 제1 음향 출력부(152a)로부터 발생되는 사운드의 방출을 위한 음향홀이 형성될 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 사운드는 구조물 간의 조립틈(예를 들어 윈도우(151a)와 프론트 케이스(101) 간의 틈)을 따라 방출되도록 구성될 수 있다. 이 경우 외관상 음향 출력을 위하여 독립적으로 형성되는 홀이 보이지 않거나 숨겨져 이동 단말기(100)의 외관이 보다 심플해질 수 있다.
광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.
제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 사용자 입력부(123)의 일 예로서, 조작부(manipulating portion)로도 통칭될 수 있다. 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 터치, 푸시, 스크롤 등 사용자가 촉각적인 느낌을 받으면서 조작하게 되는 방식(tactile manner)이라면 어떤 방식이든 채용될 수 있다. 또한 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 근접 터치(proximity touch), 호버링(hovering) 터치 등을 통해서 사용자의 촉각적인 느낌이 없이 조작하게 되는 방식으로도 채용될 수 있다.
본 도면에서는 제1 조작유닛(123a)이 터치키(touch key)인 것으로 예시하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 제1 조작유닛(123a)은 푸시키(mechanical key)가 되거나, 터치키와 푸시키의 조합으로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)에 의하여 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어 제1 조작유닛(123a)은 메뉴, 홈키, 취소, 검색 등의 명령을 입력 받고, 제2 조작유닛(123b)은 제1 또는 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등의 명령을 입력 받을 수 있다.
한편 단말기 바디의 후면에는 사용자 입력부(123)의 다른 일 예로서, 후면 입력부(미도시)가 구비될 수 있다. 이러한 후면 입력부는 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 디스플레이부(151)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다. 후면 입력부는 터치입력, 푸시입력 또는 이들의 조합에 의한 입력이 가능한 형태로 구현될 수 있다.
후면 입력부는 단말기 바디의 두께방향으로 전면의 디스플레이부(151)와 중첩되게 배치될 수 있다. 일 예로 사용자가 단말기 바디를 한 손으로 쥐었을 때 검지를 이용하여 용이하게 조작 가능하도록, 후면 입력부는 단말기 바디의 후면 상단부에 배치될 수 있다. 다만 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후면 입력부의 위치는 변경될 수 있다.
이처럼 단말기 바디의 후면에 후면 입력부가 구비되는 경우, 이를 이용한 새로운 형태의 유저 인터페이스가 구현될 수 있다. 또한 앞서 설명한 터치 스크린 또는 후면 입력부가 단말기 바디의 전면에 구비되는 제1 조작유닛(123a)의 적어도 일부 기능을 대체하여, 단말기 바디의 전면에 제1 조작유닛(123a)이 미배치되는 경우, 디스플레이부(151)가 보다 대화면으로 구성될 수 있다.
한편 이동 단말기(100)에는 사용자의 지문을 인식하는 지문인식센서가 구비될 수 있으며, 제어부(180)는 지문인식센서를 통하여 감지되는 지문정보를 인증수단으로 이용할 수 있다. 상기 지문인식센서는 디스플레이부(151) 또는 사용자 입력부(123)에 내장될 수 있다.
마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.
인터페이스부(160)는 이동 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어 이어폰, 외장 스피커)와의 연결을 위한 접속단자, 근거리 통신을 위한 포트[예를 들어 적외선 포트(IrDA Port), 블루투스 포트(Bluetooth Port), 무선 랜 포트(Wireless LAN Port) 등], 또는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원공급단자 중 적어도 하나일 수 있다. 이러한 인터페이스부(160)는 SIM(Subscriber Identification Module) 또는 UIM(User Identity Module), 정보 저장을 위한 메모리 카드 등의 외장형 카드를 수용하는 소켓의 형태로 구현될 수도 있다.
단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다.
제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는 어레이(array) 카메라로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.
플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.
단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.
단말기 바디에는 무선 통신을 위한 적어도 하나의 안테나가 구비될 수 있다. 안테나는 단말기 바디에 내장되거나, 케이스에 형성될 수 있다. 예를 들어 방송 수신 모듈(111, 도 1a 참조)의 일부를 이루는 안테나는 단말기 바디에서 인출 가능하게 구성될 수 있다. 또는 안테나는 필름 타입으로 형성되어 후면 커버(103)의 내측면에 부착될 수도 있고, 도전성 재질을 포함하는 케이스가 안테나로서 기능하도록 구성될 수도 있다.
단말기 바디에는 이동 단말기(100)에 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(190, 도 1a 참조)가 구비된다. 전원 공급부(190)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 착탈 가능하게 구성되는 배터리(191)를 포함할 수 있다.
배터리(191)는 인터페이스부(160)에 연결되는 전원 케이블을 통하여 전원을 공급받도록 구성될 수 있다. 또한 배터리(191)는 무선충전기기를 통하여 무선충전 가능하도록 구성될 수도 있다. 상기 무선충전은 자기유도방식 또는 공진방식(자기공명방식)에 의하여 구현될 수 있다.
한편 본 도면에서는 후면 커버(103)가 배터리(191)를 덮도록 리어 케이스(102)에 결합되어 배터리(191)의 이탈을 제한하고, 배터리(191)를 외부 충격과 이물질로부터 보호하도록 구성된 것을 예시하고 있다. 배터리(191)가 단말기 바디에 착탈 가능하게 구성되는 경우, 후면 커버(103)는 리어 케이스(102)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이동 단말기(100)에는 외관을 보호하거나, 이동 단말기(100)의 기능을 보조 또는 확장시키는 액세서리가 추가될 수 있다. 이러한 액세서리의 일 예로 이동 단말기(100)의 적어도 일면을 덮거나 수용하는 커버 또는 파우치를 들 수 있다. 커버 또는 파우치는 디스플레이부(151)와 연동되어 이동 단말기(100)의 기능을 확장시키도록 구성될 수 있다. 액세서리의 다른 일 예로 터치 스크린에 대한 터치입력을 보조 또는 확장하기 위한 터치펜을 들 수 있다.
이하에서는 이와 같이 구성된 이동 단말기(100)에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
도 2는 종래의 이동 단말기(100)에 의한 촬영 영상의 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 특정 씬(Scene)에 대해 플래시(Flash)를 발광하여 생성한 영상을 나타낸 것이며, 특히 서로 다른 노출값(Exposure Value)으로 촬영한 영상으로써 종래 기술의 문제점을 설명하기로 한다. 이하에서 기술되는 노출값 및 카메라(121)의 게인(Gain)은 널리 알려진 내용이므로, 이하 상세는 생략하기로 한다.
도 2(a)는 플래시가 발광된 씬에 대해 적은 노출값을 적용하여 생성된 영상이다. 이 경우 피사체(131)는 사람의 눈에 인식이 될 수 있을 정도로 선명하게 나타날 수 있다. 그러나 피사체(131)를 제외한 배경은 어둡게 나타나기 때문에, 사람의 눈에 인식되기가 어렵다. 즉 적은 노출값에 따른 영상은 피사체(131)만이 사람의 눈에 인식되는 경우가 많다.
이와는 반대로, 도 2(b)는 플래시가 발광된 씬에 대해 많은 노출값을 적용하여 생성된 영상이다. 이 경우 피사체(131)를 제외한 배경은 사람의 눈에 인식이 될 수 있을 정도로 선명하게 나타날 수 있다. 그러나 피사체(131)는 지나치게 밝게 나타나기 때문에, 사람의 눈에 인식되기가 어렵다. 즉 많은 노출값에 따른 영상은 피사체(131)를 제외한 배경만이 사람의 눈에 인식되는 경우가 많다.
따라서 도 2(c)와 같이, 피사체(131) 뿐만 아니라 그 배경도 사람의 눈에 선명하게 인식이 될 수 있기 위해서는 단지 하나의 노출값 또는 하나의 게인만으로는 어려울 수 있다. 왜냐하면 현재의 조도에 대해 피사체(131)를 선명하게 하기 위해서는 노출값을 기준 노출값에 비해 낮추어야 함에 반해, 배경을 선명하게 하기 위해서는 노출값을 기준 노출값에 비해 높여야 하기 때문이다.
이하에서는 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안을 살펴보기로 한다. 구체적으로 도 6 내지 도 8에서는 플래시의 발광에 따른 복수의 영상을 획득하는 방법에 대해 살펴본다. 또한 도 9 내지 도 17에서는 플래시의 발광 여부에 따른 조도값에 의해 영상의 밝기 조정값의 범위를 결정하고, 결정된 밝기 조정값의 범위에 따라 복수의 영상을 획득하는 방법에 대해 살펴본다. 여기서 복수의 영상은 상이한 노출값 또는 상이한 게인에 의해 획득된 영상으로서, 동일한 영역에 대해 상이한 밝기값(즉 픽셀 레벨)을 가질 수 있다. 또한 도 18 내지 도 25에서는 획득된 복수의 영상을 합성함으로써 도 2(c)와 같은 영상을 획득하는 방법에 대해 살펴본다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)의 제어 방법에 관한 순서도의 일 예이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)는 빛을 발광할 수 있다(S310).
구체적으로 제어부(180)는 빛이 발광되도록 발광부(154)를 제어할 수 있고, 발광된 빛을 이용하여 조도값을 측정하도록 조도 센서(142)를 제어할 수 있다(S310). 여기서 조도값은 프리 발광(Pre flash)에 의해 측정된 외부 환경의 밝기 정도를 의미할 수 있다. 프리 발광 및 메인 발광(Main flash)에 대해서는 도 6에서 상세하도록 한다.
한편 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말기(100)는 빛을 발광하지 않은 상태에서 조도값을 측정할 수도 있으며, 이에 대해서는 도 4에서 상세하도록 한다.
이후 이동 단말기(100)는 하나의 씬에 대하여 복수의 영상 프레임을 획득할 수 있다(S320).
구체적으로 제어부(180)는 발광된 빛을 이용하여 하나의 씬에 대한 복수의 영상 프레임을 획득하도록 카메라(121)를 제어할 수 있다(S320). 여기서 제어부(180)는 프리 발광 이전의 조도값 및 이후의 조도값을 각각 계산할 수 있으며, 그에 따라 생성될 복수의 영상에 대한 밝기 조정값의 범위를 결정할 수 있다. 이 경우 밝기 조정값은 노출값 또는 게인 중 적어도 하나가 변경됨으로써 결정될 수 있다.
한편 메인 발광은 프리 발광의 수행 결과로 결정된 밝기 조정값, 즉 노출값 또는 게인 중 적어도 하나를 적용하여 복수의 영상 프레임을 획득하도록 발광되는 것일 수 있다. 여기서 복수의 영상 각각에 대해서는 상이한 밝기 조정값을 적용한다는 점에 대해서는 전술한 바와 같다. 따라서 생성된 복수의 영상 프레임은 특정 영역에 대하여 상이한 밝기값, 즉 상이한 픽셀 레벨을 가질 수 있게 된다. 이에 대해서는 도 10 내지 도 17에서 상세하도록 한다.
이후 이동 단말기(100)는 획득된 복수의 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR(High Dynamic Range) 영상을 생성할 수 있다(S330).
이 경우 제어부(180)는 획득된 복수의 영상 프레임 중 평균 밝기값이 기 설정된 범위 미만 또는 초과인 영상 프레임은 삭제하고, 나머지 영상 프레임을 이용하여 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다.
또한 제어부(180)는 획득된 복수의 영상 프레임 중 일부 영역에 대한 평균 밝기값이 기 설정된 범위 미만 또는 초과인 영상 프레임은 삭제하고, 나머지 영상 프레임을 이용하여 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다.
또한 제어부(180)는 특정 영역에 대한 영상은 복수의 영상 프레임 중 어느 하나로부터 추출할 수 있고, 각 영역별 가중치(weight)를 부과할 수 있다.
이와 같이 복수의 후보 영상 중 적어도 2 이상을 합성하여 하나의 HDR 영상을 생성하는 방법은 널리 알려진 바와 같으므로 이에 대한 상세는 생략하기로 하며, 구체적인 일 실시예에 대해서는 도 18 내지 도 25에서 상세하도록 한다.
이후 이동 단말기(100)는 생성된 하나의 HDR 영상을 디스플레이부(151)에 디스플레이할 수 있다(S340).
이와 같은 방법에 의하면, 현재의 조도값에 따라 상이한 노출값 또는 게인을 적용하므로, 다양하고 적응적인 복수의 후보 영상 프레임을 생성할 수 있다는 효과가 있다.
또한 다양하고 적응적인 복수의 후보 영상 프레임으로부터 하나의 HDR 영상을 생성하므로, 플래시의 영향에도 불구하고 HDR 영상의 화질이 선명하다는 효과가 있다.
한편 도 3의 경우와는 달리, 카메라(121)를 촬영함에 있어서 반드시 플래시가 발광될 필요가 없을 수도 있다. 예를 들어 조도값이 충분한 낮인 경우, 조명으로 인해 조도값이 충분한 실내인 경우 등이 그러하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)의 제어 방법에 관한 순서도의 다른 예로서, 도 3에서는 플래시의 발광에 따른 조도값을 측정(S310)하였으나, 도 4에서는 플레시의 발광이 없는 경우를 설명하고 있다. 이하에서는 전술한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 이동 단말기(100)는 조도값을 측정할 수 있다(S410).
구체적으로 제어부(180)는 플래시가 발광되지 않은 상태에서 조도값을 측정하도록 조도 센서(142)를 제어할 수 있다(S410). 이 경우 제어부(180)는 현재 상태에서의 조도값을 측정하여 기 설정된 조도값 이상인 상태라면 플래시를 발광하지 않고, 기 설정된 조도값 미만인 상태라면 플래시를 발광하도록 발광부(154)를 제어할 수 있다.
이후 이동 단말기(100)는 하나의 씬에 대하여 복수의 영상 프레임을 획득할 수 있다(S420).
구체적으로 제어부(180)는 플래시가 발광되지 않은 상태에서 하나의 씬에 대한 복수의 영상 프레임을 획득하도록 카메라(121)를 제어할 수 있다(S420). 여기서 제어부(180)는 현재 상태의 조도값에 따라 복수의 영상에 대한 밝기 조정값의 범위를 결정할 수 있다. 따라서 생성된 복수의 영상 프레임은 특정 영역에 대하여 상이한 밝기값, 즉 상이한 픽셀 레벨을 가질 수 있게 된다.
이후 이동 단말기(100)는 획득된 복수의 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있고(S430), 생성된 하나의 HDR 영상을 디스플레이부(151)에 디스플레이할 수 있다(S440).
이와 같은 방법에 의하면, HDR 영상을 생성함에 있어서 플래시를 이용하는 경우에 비해 전력소모가 줄어든다는 효과가 있다.
도 5는 영상의 밝기에 따른 노출값(Exposure Value) 및 게인(Gain)의 관계를 설명하기 위한 도면의 일 예이다. 전술한 바와 같이, 밝기 조정값은 노출값 또는 게인 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다. 따라서 도 5에서는 노출값과 게인의 관계를 살펴보도록 한다.
도 5를 참조하면, 세로축은 노출값 또는 노출 시간에 관한 것이고, 가로축은 게인값에 관한 것이다. 이 경우 노출값 또는 노출 시간이 커지면 밝기값이 높은 영상을 획득할 수 있고, 게인이 커지더라도 밝기값이 높은 영상을 획득할 수 있다.
A 지점에서의 게인은 1이므로, B 지점에서의 게인에 비해 낮다. 그러나 A 지점에서의 노출값은 1/10 [sec]이므로, B 지점에서의 노출값에 비해 높다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이, A 지점과 B 지점의 밝기는 동일함을 알 수 있다. 구체적으로 노출값 및 게인에 의한 밝기는 양 값의 곱으로 정의될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)에 따른 빛의 발광 형태를 설명하기 위한 도면의 다양한 예이다. 도 6 내지 도 8에서는 플래시의 발광에 따른 복수의 영상을 획득하는 방법에 대해 살펴본다. 이하에서는 전술한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 제어부(180)는 노출값 또는 게인 중 적어도 하나를 결정하도록 하는 제1 발광 및 결정된 노출값 또는 결정된 게인 중 적어도 하나에 대응하는 조도값이 형성되기 위한 제2 발광을 수행하도록 발광부(154)를 제어하고, 제2 발광에 따른 조도값은 제1 발광에 따른 조도값의 평균값이 되도록 제어할 수 있다. 이에 대해서는 도 6에서 상세하도록 한다.
도 6에서는 전술한 제1 발광 및 제2 발광을 그래프로 나타내었다.
제1 발광은 촬영을 함에 있어서 하나의 씬에 대하여 조도값을 측정하기 위하여 발광되는 것일 수 있다. 즉 제어부(180)는 제1 발광에 따른 씬에 대하여 노출값 또는 게인 중 적어도 하나를 결정할 수 있다. 따라서 제1 발광은 프리 발광일 수 있으며, 제1 발광 이후 제2 발광 이전에 노출값 또는 게인 중 적어도 하나는 결정될 수 있다. 밝기 조정값은 노출값 또는 게인 중 적어도 하나가 변경됨으로써 결정될 수 있음은 전술한 바와 같다.
제2 발광은 결정된 노출값 또는 게인 중 적어도 하나에 대응하는 조도값이 형성되기 위하여 발광되는 것일 수 있다. 즉 제2 발광은 메인 발광일 수 있으며, 제어부(180)는 프리 발광의 수행 결과로 결정된 밝기 조정값, 즉 노출값 또는 게인 중 적어도 하나를 적용하여 메인 발광에 따른 복수의 영상 프레임을 획득할 수 있다.
한편 a 구간은 프리 발광의 개시를 위한 전류의 과도 상태(Transient state) 구간이다. c 구간은 프리 발광의 종료를 위한 전류의 과도 상태 구간이다. 따라서 b 구간은 프리 발광을 위한 전류의 정상 상태(Steady state) 구간이며, 프리 발광은 b 구간에서 수행될 수 있다.
마찬가지로 d 구간은 메인 발광의 개시를 위한 전류의 과도 상태 구간이다. f 구간은 메인 발광의 종료를 위한 전류의 과도 상태 구간이다. 따라서 e 구간은 메인 발광을 위한 전류의 정상 상태 구간이며, 메인 발광은 e 구간에서 수행될 수 있다.
한편 발광 시간은 프리 발광이 메인 발광에 비해 상대적으로 클 수 있다. 그러나 동일 시간 구간에 따른 전류값은 메인 발광이 프리 발광에 비해 상대적으로 클 수 있다. 이 경우 조도값은 발광 시간 및 전류값에 따라 정해질 수 있으며, 제어부(180)는 메인 발광에 따른 조도값을 프리 발광에 따른 조도값의 평균값으로 되도록 제어할 수 있다.
한편 제어부(180)는 프리 발광을 수행함이 없이, 복수의 메인 발광을 연속적으로 수행함으로써 전술한 바와 같은 제어를 수행할 수 있다. 이에 대해서는 도 7 내지 도 8에서 상세하도록 하며, 전술한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 7에서는 프리 발광이 없는 상태에서, 연속된 2개의 메인 발광이 이루어지는 경우를 그래프로 나타내었다.
g 구간은 제1 메인 발광이 이루어지는 구간일 수 있다. 제1 메인 발광은 촬영을 함에 있어서 하나의 씬에 대하여 조도값을 측정하기 위하여 발광되는 것일 수 있다. 즉 제어부(180)는 제1 메인 발광에 따른 씬에 대하여 노출값 또는 게인 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
h 구간은 제2 메인 발광이 이루어지는 구간일 수 있다. 제2 메인 발광은 결정된 노출값 또는 게인 중 적어도 하나에 대응하는 조도값이 형성되기 위하여 발광되는 것일 수 있다. 즉 제어부(180)는 제1 메인 발광의 수행 결과로 결정된 밝기 조정값, 즉 노출값 또는 게인 중 적어도 하나를 적용하여 제2 메인 발광에 따른 복수의 영상 프레임을 획득할 수 있다.
도 8에서는 프리 발광이 없는 상태에서, 연속된 3개의 메인 발광이 이루어지는 경우를 그래프로 나타내었다.
i 구간은 노출값 또는 게인 중 적어도 하나를 결정하도록 하는 초기 발광이 이루어지는 구간일 수 있다. j 구간은 초기 발광의 종료와 동시에 개시되며 초기 발광에 따른 조도값과 후기 발광에 따른 조도값 사이에 조도값이 형성되기 위한 적어도 하나의 중간 발광이 이루어지는 구간일 수 있다. k 구간은 결정된 노출값 또는 결정된 게인 중 적어도 하나에 대응하는 조도값이 형성되기 위한 후기 발광이 이루어지는 구간일 수 있다.
이 경우 제어부(180)는 초기 발광에 따른 제1 영상 프레임, 중간 발광에 따른 제2 영상 프레임, 후기 발광에 따른 제3 영상 프레임을 각각 획득할 수 있다. 제어부(180)는 획득된 복수의 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다.
한편 도 8에서는 3개의 메인 발광이 이루어지는 경우만을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 n개의 메인 발광이 이루어질 수도 있으며, 이 경우 제어부(180)는 n개의 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다.
도 9 내지 도 17에서는 플래시의 발광 여부에 따른 조도값에 의해 영상의 밝기 조정값 범위를 결정하고, 결정된 밝기 조정값 범위에 따라 복수의 후보 영상 프레임을 획득하는 방법에 대해 살펴본다. 이하에서는 전술한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
복수의 후보 영상 프레임을 생성하기 위해서, 제어부(180)는 먼저 현재 상태의 조도값을 측정하여 제1차 밝기 조정값을 결정하며, 이에 대해서는 도 9 내지 도 11에서 설명한다. 이 경우 현재 상태의 조도값에 따라 결정된 제1차 밝기 조정값만으로 밝기 조정값의 범위는 결정될 수 있으며, 이하의 경우를 추가로 고려하여 밝기 조정값의 범위가 결정될 수도 있다.
따라서 이후 제어부(180)는 하나의 씬에 근접한 피사체(131)가 포함되었는지 여부를 판단하여 제2차 밝기 조정값을 결정하며, 이에 대해서는 도 12 내지 도 14에서 설명한다. 이 경우 현재 상태의 조도값 및 근접 피사체의 유무에 따라 결정된 제2차 밝기 조정값만으로 밝기 조정값의 범위는 결정될 수 있으며, 이하의 경우를 추가로 고려하여 밝기 조정값의 범위가 결정될 수도 있다.
따라서 이후 제어부(180)는 피사체(131)에 사람의 얼굴이 포함되었는지 여부를 판단하여 제3차 밝기 조정값을 결정하며, 이에 대해서는 도 15 내지 도 16에서 설명한다. 이 경우 현재 상태의 조도값, 근접 피사체의 유무, 및 피사체에 사람의 얼굴이 포함되었는지 여부에 따라 결정된 제3차 밝기 조정값만으로 밝기 조정값의 범위는 결정될 수 있으며, 이하의 경우를 추가로 고려하여 밝기 조정값의 범위가 결정될 수도 있다.
따라서 이후 제어부(180)는 특정 영역의 움직임 여부를 판단하여 제4차 밝기 조정값을 결정하며, 이에 대해서는 도 17에서 설명한다.
도 9 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)에 따른 밝기 조정값의 설정을 설명하기 위한 도면의 다양한 예이다.
도 9에서는 제1차 밝기 조정값을 결정하는 방법에 대해 설명한다. 도 9에서는 실내의 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 실외에서도 적용될 수 있다. 도 9(a)는 다소 어두운 실내이며 플래시가 발광되지 않은 상태를 촬영한 영상이며, 도 9(b)는 동일한 장소에서 플래시가 발광된 상태를 촬영한 영상이다. 플래시 발광은 프리 발광일 수 있다.
이 경우 제어부(180)는 측정된 조도값과 기 설정된 값의 차이가 작을수록 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시키고, 측정된 조도값과 기 설정된 값의 차이가 클수록 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 감소시킬 수 있다. 여기서 기 설정된 값은 기준 조도값으로서 0 [Lx]일 수 있다. 다시 말해 상대적으로 어두운 씬에 대해서는 밝기값의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시키고, 상대적으로 밝은 씬에 대해서는 밝기값의 증가폭을 감소시킬 수 있다.
따라서 도 9(a)는 0 [Lx]의 환경과 조도값의 차이가 상대적으로 적으므로, 도 10의 낮은 조도의 경우와 같이 밝기값의 증가폭을 증가시킬 수 있다. 이에 따라 도 9(c)에 도시된 HDR 영상을 합성하기 위한 후보 영상 프레임을 다양한 밝기값으로 생성할 수 있다.
이와 반대로 도 9(b)는 0 [Lx]의 환경과 조도값의 차이가 상대적으로 많으므로, 도 10의 높은 조도의 경우와 같이 밝기값의 증가폭을 감소시킬 수 있다.
도 10에서는 밝기 조정값에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
전술한 바와 같이 상대적으로 낮은 조도인 환경에서는 밝기 조정값을 크게 함으로써 후보 영상 프레임의 밝기값 범위(Range)를 넓힐 필요가 있다. 이 경우 밝기 조정값은 노출값과 게인의 곱으로 정의될 수 있음은 전술한 바와 같다. 따라서 도 10에 도시된 바와 같이 노출값 및 게인의 조합은 양 값의 곱이 4가 되는 다양한 경우가 있을 수 있다. 따라서 낮은 조도에서는 현재의 조도값에 비해 4배 어두운 영상에서부터 4배 밝은 영상 이내에 속하는 다양한 후보 영상 프레임을 획득할 수 있게 된다.
한편 도 10에서는 밝기 조정값이 4인 경우를 예시하였으나, 이는 설명을 위한 예시에 불과하다. 이하 동일하다.
또한 밝기값의 범위는 결정된 밝기 조정값에 대한 음의 값에서부터 양의 값 이내일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 밝기값의 범위는 현재의 조도값과 동일한 밝기값에서부터 결정된 밝기 조정값 이내일 수 있다. 이하 동일하다.
이와 반대로 상대적으로 높은 조도인 환경에서는 밝기 조정값을 크게 할 필요가 없으므로, 후보 영상 프레임의 밝기값 범위를 좁힐 필요가 있다. 따라서 도 10에 도시된 바와 같이 노출값 및 게인의 조합은 양 값의 곱이 2가 되는 다양한 경우가 있을 수 있다. 따라서 높은 조도에서는 현재의 조도값에 비해 2배 어두운 영상에서부터 2배 밝은 영상 이내에 속하는 다양한 후보 영상 프레임을 획득할 수 있게 된다.
한편 도 11에서는 현재 조도값의 범위를 설정하여, 해당 범위에 대한 저조도 영상 프레임 내지 고조도 영상 프레임의 생성 방법에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.
일반적으로 노출값을 증가시키면 밝기값은 증가됨에 반해, 영상의 블러링(Blurring) 현상은 증가될 수 있다. 또한 게인을 증가시키면 밝기값은 증가됨에 반해, 영상의 노이즈는 증가될 수 있다. 따라서 밝기값을 증가시킴에 있어서, 현재의 조도에 따라 노출값 및 게인을 적절하게 조정할 필요가 있다.
저조도인 환경에서는 전술한 바와 같이 밝기값의 범위를 상대적으로 넓힐 필요가 있다. 다만 저조도인 환경에서는 노출값 및 게인이 모두 높기 때문에 블러링 및 노이즈를 감소시킬 필요가 있다.
따라서 측정된 조도값이 500 [Lx] 미만인 경우에, 제어부(180)는 노출값 및 게인을 각각 감소시킴으로써 기 설정된 기본 영상 프레임보다 어두운 영상 프레임을 획득하고, 노출값만을 증가시킴으로써 기 설정된 기본 영상 프레임보다 밝은 영상 프레임을 획득할 수 있다.
중조도인 환경에서는 저조도인 환경에 비해 노이즈가 발생할 가능성은 낮으므로, 블러링만 감소시키면 된다.
따라서 측정된 조도값이 500 [Lx] 이상 1500 [Lx] 미만인 경우에, 제어부(180)는 노출값만을 감소시킴으로써 기 설정된 기본 영상 프레임보다 어두운 영상 프레임을 획득하고, 노출값만을 증가시킴으로써 기 설정된 기본 영상 프레임보다 밝은 영상 프레임을 획득할 수 있다.
고조도인 환경에서는 전술한 바와 같이 밝기값의 범위를 상대적으로 좁힐 필요가 있다. 다만 고조도인 환경에서는 저조도인 환경에 비해 노이즈가 발생할 가능성은 낮으므로, 블러링만 감소시키면 된다.
따라서 측정된 조도값이 1500 [Lx] 이상인 경우에, 제어부(180)는 노출값만을 감소시킴으로써 기 설정된 기본 영상 프레임보다 어두운 영상 프레임을 획득하고, 노출값은 감소시키고 게인은 증가시킴으로써 기 설정된 기본 영상 프레임보다 밝은 영상 프레임을 획득할 수 있다.
한편 도 12 내지 도 13에서는 제2차 밝기 조정값을 결정하는 일 방법에 대해 설명한다. 도 12는 하나의 씬에 근접한 피사체(131)가 포함되지 않은 경우를 도시한 것이며, 도 13은 하나의 씬에 근접한 피사체(131)가 포함된 경우를 도시한 것이다.
현재의 조도값에 따른 제1차 밝기 조정값이 정해지면, 제어부(180)는 프리 발광이 이루어지도록 발광부(154)를 제어할 수 있다. 따라서 제어부(180)는 프리 발광 이전의 영상에 대한 제1 밝기값, 즉 제1 픽셀 레벨 및 프리 발광 이후의 영상에 대한 제2 밝기값, 즉 제2 픽셀 레벨을 획득할 수 있다. 여기서 제1 밝기값 및 제2 밝기값은 하나의 영상에 대한 밝기값의 평균, 즉 픽셀 레벨의 평균값을 의미할 수 있다.
또한 제어부(180)는 제1 밝기값 및 제2 밝기값을 비교하여 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 상이하게 적용할 수 있다. 근접한 피사체(131)가 없는 경우로서, 프리 발광 이후의 영상인 도 12(b)의 경우는 프리 발광 이전의 영상인 도 12(a)에 비해 밝기값이 높게 형성될 수 있으며, 밝기값의 변화율은 7이라고 가정한다. 근접한 피사체(131)가 있는 경우로서, 프리 발광 이후의 영상인 도 13(b)의 경우는 프리 발광 이전의 영상인 도 13(a)에 비해 밝기값이 높게 형성될 수 있으며, 밝기값의 변화율은 34이라고 가정한다.
이 경우 제어부(180)는 밝기값의 변화율이 높을수록 밝기 조정값을 증가시키고, 밝기값의 변화율이 작을수록 밝기 조정값을 감소시킬 수 있다. 전술한 예에서 도 12의 경우에 비해 도 13의 경우가 밝기값의 변화율이 높다. 따라서 밝기 조정값은 근접 피사체(131)가 없는 경우에 비해 근접 피사체(131)가 있는 경우가 더 클 수 있다. 다시 말해 근접 피사체(131)가 있다고 판단되면, 제어부(180)는 후보 영상 프레임의 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시킴으로써, 밝기값 범위를 크게할 수 있다.
한편 근접 피사체(131)가 있다고 판단된 경우, 제어부(180)는 피사체(131)의 밝기값이 포화(Saturation)되도록 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 상이하게 적용할 수 있다. 다시 말해 제어부(180)는 피사체(131)에 대한 픽셀 레벨의 평균값이 255 또는 이에 근접하도록 노출값 또는 게인 중 적어도 하나를 증가시킬 수 있다.
이에 따라 하나의 HDR 영상을 합성하기 위한 후보 영상 프레임을 다양한 밝기값으로 생성할 수 있다.
한편 도 14에서는 제2차 밝기 조정값을 결정하는 다른 방법에 대해 설명한다. 도 14(a)는 하나의 씬에 근접한 피사체(131)가 포함되지 않은 경우를 도시한 것이며, 도 14(b)는 하나의 씬에 근접한 피사체(131)가 포함된 경우를 도시한 것이다.
현재의 조도값에 따른 제1차 밝기 조정값이 정해지면, 제어부(180)는 프리 발광이 이루어지도록 발광부(154)를 제어할 수 있다. 제어부(180)는 프리 발광 이전의 제1 영상 및 프리 발광 이후의 제2 영상을 획득할 수 있다.
이후 제어부(180)는 제1 영상에 비해 어두워진, 즉 밝기값이 감소한 제2 영상의 픽셀 개수를 측정할 수 있다. 도 14(a)는 피사체(131)가 없는 경우로서, 프리 발광 이전의 영상에 비해 어두워진 제2 영상의 픽셀 영역을 도시하였다. 도 14(b)는 피사체(131)가 있는 경우로서, 프리 발광 이전의 영상에 비해 어두워진 제2 영상의 픽셀 영역을 도시하였다.
이 경우 제어부(180)는 전술한 바와 같은 어두워진 영역, 즉 암부의 픽셀 개수가 많을수록 밝기 조정값을 증가시키고, 암부의 픽셀 개수가 적을수록 밝기 조정값을 감소시킬 수 있다. 다시 말해 근접 피사체(131)가 있다고 판단되면, 제어부(180)는 후보 영상 프레임의 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시킴으로써, 밝기값 범위를 크게할 수 있다.
이에 따라 하나의 HDR 영상을 합성하기 위한 후보 영상 프레임을 다양한 밝기값으로 생성할 수 있다.
한편 도 15 내지 도 16에서는 피사체(131)에 사람의 얼굴이 포함된 경우에 밝기 조정값을 결정하는 방법에 대해 설명한다. 여기서 피사체(131)에 사람의 얼굴이 포함되는지 여부를 판단하는 방법은 널리 알려진 바와 같으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 15(b)는 도 15(a)에 비해 밝기값이 증가된 경우로서, 밝기값의 증가폭을 +4로 가정하여 나타낸 도면이다. 하나의 씬에 피사체(131)가 포함되었다고 판단되면, 밝기값의 증가폭을 증가시킬 수 있음은 전술한 바와 같다. 그러나 사람의 얼굴은 그 외의 일반적인 피사체(131)와는 달리 빛에 민감하게 반응할 수 있다. 따라서 일반적인 피사체(131)와 동일한 밝기값의 증가폭을 적용하면 도 15(b)에 도시된 바와 같이 얼굴 영역이 포화될 수 있다. 다시 말해 일반적인 피사체(131)의 경우에는 밝기값의 증가폭인 +4 가 적용되더라도 피사체(131)가 포화되지 않을 수 있으나 사람의 얼굴에 대해서는 밝기값의 증가폭인 +4 가 적용되면 포화될 수 있다.
따라서 피사체(131)에 사람의 얼굴이 포함되었다고 판단되면, 제어부(180)는 밝기값의 증가폭, 즉 노출값의 증가폭 또는 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 감소시킬 수 있다. 예를 들어 사람의 얼굴이 포함된 영상에 대해서는 일반적인 피사체(131)에 대한 밝기값의 증가폭인 +4 보다 작은 값인 +2를 적용할 수 있다.
뿐만 아니라 피사체(131)에 사람의 얼굴이 포함되었다고 판단되면, 제어부(180)는 밝기값, 즉 노출값 또는 게인 중 적어도 하나를 감소시킬 수 있다. 예를 들어 사람의 얼굴이 포함된 영상에 대해서는 일반적인 피사체(131)에 대한 밝기값 보다 감소된 값인 -6을 적용할 수 있다.
따라서 도 15(b)의 경우와는 달리, 도 16(b)의 경우에는 사람의 얼굴 영역이 포화되지 않을 수 있다.
이에 따라 사람의 얼굴이 포함된 하나의 HDR 영상을 합성하기 위한 후보 영상 프레임을 다양한 밝기값으로 생성할 수 있다.
한편 도 9 내지 도 16에서 제시된 실시예는 각각 독립적으로 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 복합적으로 적용될 수도 있다. 이하에서는 구체적인 경우에 대해 예시하기로 하며, 제시된 수치는 예시에 불과하므로 이에 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 어두운 야외에서 하나의 씬에 근접 피사체가 포함된 경우를 살펴본다. 이 경우 첫 번째 조건은 어두운 조도이므로, 밝기 조정값은 높게 설정되어 +8로 결정될 수 있다. 두 번째 조건은 야외이며, 야외는 실내에 비해 밝기값의 변화율이 상대적으로 낮을 수 있으므로, 밝기 조정값은 낮게 설정되어 +2로 결정될 수 있다. 세 번째 조건은 근접 피사체의 존재이며, 근접 피사체가 있으면 프리발광 이전보다 프리발광 시에 암부의 픽셀 개수가 많을 수 있으므로, 밝기 조정값은 높게 설정되어 +4로 결정될 수 있다.
따라서 총 스코어는 전술한 밝기 조정값을 각각 더한 8+2+4 = 14이며, 최종 밝기 조정값은 이를 9로 나눈 14/9 일 수 있다.
다른 예로, 어두운 야외에서 하나의 씬에 근접 피사체가 포함되지 않은 경우를 살펴본다. 이 경우 첫 번째 조건은 어두운 조도이므로, 밝기 조정값은 높게 설정되어 +8로 결정될 수 있다. 두 번째 조건은 야외이며, 야외는 실내에 비해 밝기값의 변화율이 상대적으로 낮을 수 있으므로, 밝기 조정값은 낮게 설정되어 +2로 결정될 수 있다. 세 번째 조건은 근접 피사체가 없다는 것이며, 근접 피사체가 없으면 프리발광 이전보다 프리발광 시에 암부의 픽셀 개수가 거의 없을 수 있으므로, 밝기 조정값은 0으로 결정될 수 있다.
따라서 총 스코어는 전술한 밝기 조정값을 각각 더한 8+2 = 10이며, 최종 밝기 조정값은 이를 9로 나눈 10/9 일 수 있다.
또 다른 예로, 어두운 야외에서 하나의 씬에 사람의 얼굴이 포함된 경우를 살펴본다. 이 경우 첫 번째 조건은 어두운 조도이므로, 밝기 조정값은 높게 설정되어 +8로 결정될 수 있다. 두 번째 조건은 야외이며, 야외는 실내에 비해 밝기값의 변화율이 상대적으로 낮을 수 있으므로, 밝기 조정값은 낮게 설정되어 +2로 결정될 수 있다. 세 번째 조건은 근접 피사체의 존재이며, 근접 피사체가 있으면 프리발광 이전보다 프리발광 시에 암부의 픽셀 개수가 많을 수 있으므로, 밝기 조정값은 높게 설정되어 +4로 결정될 수 있다. 네 번째 조건은 해당 피사체에 얼굴이 포함된 것이며, 얼굴이 포함된 경우에는 밝기 조정값은 음의 값으로 설정되어 -6으로 결정될 수 있다.
따라서 총 스코어는 전술한 밝기 조정값을 각각 더한 8+2+4-6 = 8이며, 최종 밝기 조정값은 이를 9로 나눈 8/9 일 수 있다.
한편 도 17에서는 영상의 일부 또는 전부 영역이 움직여진 경우에 밝기 조정값을 결정하는 방법에 대해 설명한다. 제어부(180)는 전술한 바에 따라 생성된 복수의 후보 영상 프레임에 대하여 움직임 여부를 판단할 수 있다. 복수의 후보 영상 프레임에 대한 움직임 여부의 판단 방법은 도 23 내지 도 24에서 후술하기로 한다.
도 17을 참조하면, 프리 발광이 이루어지는 동안의 영상이 제1 프레임 내지 제3 프레임과 같이 나타날 수 있다. 여기서 제1 프레임의 제1-1 영역(133)은 제2 프레임의 제1-2 영역(134) 및 제3 프레임의 제1-3 영역(135)과 동일한 영상을 포함하는 영역일 수 있다. 그러나 프리 발광이 이루어지는 동안 특정 영역의 위치가 도 17에 도시된 바와 같이 불일치하는 경우에는 움직임이 있다고 판단될 수 있다.
따라서 프리 발광을 수행한 결과 움직임이 있다고 판단되면, 제어부(180)는 노출값은 감소시키고 게인은 증가시킬 수 있다. 만약 프리 발광을 수행한 결과 움직임이 없다고 판단되면, 제어부(180)는 노출값은 증가시키고 게인은 감소시킬 수 있다.
이에 따라 프리 발광이 이루어지는 동안의 피사체(131) 등의 움직임이 이루어지는 경우에 하나의 HDR 영상을 합성하기 위한 후보 영상 프레임을 다양한 밝기값으로 생성할 수 있다.
도 18 내지 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)에 따라 밝기값이 조정된 입력 영상의 합성을 설명하기 위한 도면의 다양한 예이다. 이하에서는 전술한 바에 따라 획득된 복수의 영상을 합성함으로써 포화 및 암부가 없는 HDR 영상을 생성하는 방법에 대해 살펴본다. 한편 이하에서 설명된 사항 뿐만 아니라 공지된 다양한 방식에 따라 하나의 HDR 영상을 생성할 수도 있다. 이하에서는 전술한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략하기로 한다.
제어부(180)는 생성된 복수의 후보 영상 프레임 각각에 대한 영상 분석을 수행한 후 HDR 영상에 사용될 영상을 선택하고, 선택된 영상을 합성함으로써 HDR 영상을 생성할 수 있다. 특히 밝기값 또는 포화 정도에 대한 영상 분석은 도 18 내지 도 21에서 설명하고, 색상에 대한 영상 분석은 도 22에서 설명한다. 또한 생성된 복수의 후보 영상 프레임 각각에 대한 영상 분석 결과, 카메라(121) 또는 피사체(131)의 움직임이 발생한 것으로 판단되어 이를 얼라인(Align)하는 방법에 대해서는 도 23 내지 도 25에서 설명한다.
제어부(180)는 획득된 복수의 영상 프레임 각각의 적어도 일 영역에 대한 밝기값의 평균값을 측정할 수 있다. 도 18(a)는 획득된 복수의 영상 프레임 중 높은 밝기값의 배경 영역 및 낮은 밝기값의 피사체(131) 영역을 조합하여 생성된 HDR 영상을 나타낸 것이다. 도 18(b)는 획득된 복수의 영상 프레임 중 중간 밝기값의 배경 영역 및 중간 밝기값의 피사체(131) 영역을 조합하여 생성된 HDR 영상을 나타낸 것이다. 도 18(c)는 획득된 복수의 영상 프레임 중 낮은 밝기값의 배경 영역 및 높은 밝기값의 피사체(131) 영역을 조합하여 생성된 HDR 영상을 나타낸 것이다.
여기서 제어부(180)는 밝기값의 평균값이 기 설정된 밝기값의 범위를 벗어나는 영상 프레임을 제외한 나머지 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다. 따라서 도 18(a)의 배경 및 피사체(131)가 각각 기 설정된 밝기값 범위를 벗어난 경우에는 이를 삭제할 수 있다. 예를 들어 배경 영역의 평균 밝기값이 10 미만이라면, 제어부(180)는 이를 암부라고 판단하여 해당 영상 프레임을 삭제할 수 있다. 또한 피사체(131) 영역의 평균 밝기값이 245 이상이라면, 제어부(180)는 이를 포화되었다고 판단하여 해당 영상 프레임을 삭제할 수 있다. 도 18(c)의 경우도 마찬가지이다.
한편 전술한 바와 같이 특정 영상 프레임 전체를 삭제하는 것이 아니라, 해당 영역만을 HDR 영상에 사용하는 경우도 있을 수 있다. 예를 들어 제1 후보 영상 프레임 중 배경 영역의 평균 밝기값은 10 미만이지만 피사체(131) 영역의 평균 밝기값은 125라면, 제어부(180)는 제1 후보 영상 프레임의 피사체(131) 영역을 HDR 영상의 피사체(131) 영역으로 사용할 수 있다.
한편 제어부(180)는 카메라(121)의 초점에 따른 영역 또는 관심 영역(ROI; Region Of Interest)에 대하여 가중치를 설정할 수 있다. 복수의 후보 영상 프레임의 가중치에 대한 평균값으로 HDR 영상을 합성하는 방식은 널리 알려진 기술이므로, 상세는 생략하도록 한다. 또한 기준 밝기값을 가진 후보 영상 프레임의 밝기 히스토그램을 이용하여 HDR 영상을 합성할 수도 있으며, 이러한 방식은 널리 알려진 기술이므로, 상세는 생략하도록 한다.
한편 어두운 환경에서 플레시를 발광하게 되면 배경 영역의 밝기값은 매우 낮게 나타날 수 있다. 따라서 배경 영역은 복수의 후보 영상 프레임 중 밝기값이 가장 높은 영상 프레임으로부터 추출하여 HDR 영상에 사용하는 것이 바람직하다. 다만 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 사람의 눈으로 관찰하기에 최적인 밝기값을 갖는 영상 프레임으로부터 추출할 수 있음은 물론이다.
이에 따라 도 18(b)에 도시된 바와 같이 사용자 눈으로 관측하기에 최적인 HDR 영상을 생성할 수 있다.
도 19 내지 도 21은 복수의 후보 영상 프레임을 다양하게 조합하여 생성된 HDR 영상의 다양한 예를 도시하였다.
도 19 내지 도 21에서는 복수의 후보 영상 프레임 중 밝기값이 높은 배경 영역, 중간인 배경 영역, 낮은 배경 영역에 대하여 다양한 밝기값을 갖는 피사체(131) 영역을 합성한 경우를 나타내었다.
여기서 프리 발광 이전의 조도값과 프리 발광에 따른 조도값의 차이가 기 설정된 범위 이내인 경우, 제어부(180)는 메인 발광에 따른 영상 및 프리 발광 이전의 영상으로부터 피사체(131) 영역 및 배경 영역을 각각 추출하여, 이를 합성한 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다. 즉 프리 발광 이전의 조도값과 프리 발광에 따른 조도값의 차이가 기 설정된 범위 이내라는 것은 프리 발광에 따른 조도값의 변화가 미미하다는 의미이므로, 조도값이 높은 환경을 의미할 수 있다.
따라서 상대적으로 밝은 환경에서는 프리 발광 이전의 영상으로부터 배경 영역을 추출하고, 메인 발광에 따른 영상으로부터 피사체(131) 영역을 추출할 수 있다.
또한 프리 발광 이전의 조도값과 프리 발광에 따른 조도값의 차이가 기 설정된 범위를 벗어난 경우, 제어부(180)는 프리 발광에 따른 영상 및 메인 발광에 따른 영상으로부터 피사체(131) 영역 및 배경 영역을 각각 추출하여, 이를 합성한 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다. 즉 프리 발광 이전의 조도값과 프리 발광에 따른 조도값의 차이가 기 설정된 범위를 벗어났다는 것은 프리 발광에 따른 조도값의 변화가 크다는 의미이므로, 조도값이 낮은 환경을 의미할 수 있다.
따라서 상대적으로 어두운 환경에서는 프리 발광에 따른 영상으로부터 피사체(131) 영역을 추출하고, 메인 발광에 따른 영상으로부터 배경 영역을 추출할 수 있다.
한편 생성된 복수의 영상 프레임의 밝기값이 모두 낮은 경우도 있을 수 있다. 이 경우 복수의 영상 프레임 중 밝기값이 가장 높은 영상 프레임에 포화가 발생하지 않았다면, 해당 영상 프레임을 HDR 영상으로 결정하여 디스플레이할 수 있다. 마찬가지로 생성된 복수의 영상 프레임의 밝기값이 모두 높은 경우도 있을 수 있다. 이 경우 복수의 영상 프레임 중 밝기값이 가장 낮은 영상 프레임에 암부가 포함되지 않았다면, 해당 영상 프레임을 HDR 영상으로 결정하여 디스플레이할 수 있다. 이러한 방식에 의하면 영상 합성에 따른 오류를 방지할 수 있으며, HDR 영상 생성 속도가 빨라질 수 있다는 효과가 있다.
도 22는 복수의 후보 영상 프레임에 대해 색상을 분석하여, 발광부(154)의 열(熱)에 의한 색상 왜곡을 방지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
플래시를 발광하게 되면 발광부(154)에 열이 필연적으로 발생하게 된다. 이 경우 발광 시간이 길어지거나 발광에 따른 조도값이 높다면, 발광에 따른 영상은 파란색 계열의 색상을 가질 수 있다. 이는 색상이 왜곡된 경우이므로, 색상을 보정할 필요가 있다.
따라서 제어부(180)는 획득된 복수의 영상 프레임 각각에 대한 밝기값 중 B값이 기 설정된 값을 벗어나는 영상 프레임을 제외한 나머지 영상 프레임 중 적어도 하나를 추출하고, 나머지 영상 프레임 각각에 대한 B값이 기 설정된 값만큼 감소된 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR 영상을 생성할 수 있다.
구체적으로 도 22를 참조하면, 3개의 후보 영상 프레임에 대한 B값이 일반적인 경우보다 높게 나타나 있음을 알 수 있다. 즉 후보 영상 프레임으로부터 기 설정된 값을 초과하는 B값이 측정되면, 제어부(180)는 이를 발광부(154)의 발열에 의하여 색상이 왜곡된 영상이라고 판단할 수 있다.
이 경우 제어부(180)는 복수의 영상을 기 설정된 조정 비율에 따라 B값이 감소된 영상으로 변환할 수 있다. 도 22에서는 조정 비율이 0.3인 경우를 나타내었으나, 이는 예시에 불과하다. 또한 도 22의 제3 영상 프레임과 같이, 측정된 B값이 과도한 경우에는 해당 영상 프레임을 삭제할 수 있으며, 그 기준이 되는 B값의 비율은 다양하게 설정될 수 있다.
한편 도 22에서는 B값에 대해서만 언급하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 R값 또는 G값에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
이와 같은 방식에 의하면 발광부(154)의 발열 또는 다양한 원인으로 인한 색상 왜곡을 보상할 수 있는 효과가 있다.
도 23 내지 도 25에서는 복수의 후보 영상 프레임 각각에 대한 영상 분석 결과, 카메라(121) 또는 피사체(131)의 움직임이 발생한 것으로 판단되어 이를 얼라인하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 23은 3개의 후보 영상 프레임을 예시하고 있으며, 제어부(180)는 복수의 후보 영상 프레임 중 2이상에 대하여 움직임 여부를 판단할 수 있다. 이 경우 제어부(180)는 특정 영역을 추출하여, 해당 영역의 일치 여부로써 움직임 여부를 판단할 수 있다. 이에 대해서는 도 24에서 설명하기로 한다.
도 24를 참조하면, 제어부(180)는 픽셀 블럭을 움직임 여부를 판단하는 영역으로 설정할 수 있다. 도 24에서는 9개의 인접한 픽셀을 하나의 픽셀 블럭으로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 도 24의 상단은 밝기 변환이 이루어지기 전의 영상이며, 도 24의 하단은 밝기 변환이 이루어진 후의 영상이다.
먼저 도 24의 상단을 참조하면, 제1-1 픽셀 블럭(PB1)은 제1 후보 영상 프레임에 포함된 것으로서, 9개의 픽셀의 평균 밝기값이 모두 50이다. 이 경우 제어부(180)는 기준 밝기값, 예를 들어 (100, 100, 100)의 밝기값이 되도록 변환할 수 있으며, 이는 도 24(a)에 도시된 바와 같다.
제1-2 픽셀 블럭(PB2)은 제2 후보 영상 프레임에 포함된 것으로서, 4개의 픽셀의 평균 밝기값이 100이고, 5개의 픽셀의 평균 밝기값은 60이다. 이 경우 제1-2 픽셀 블럭(PB2)은 전술한 예에서의 기준 밝기값과 동일하므로 별도의 밝기값 변환이 필요 없으며, 이는 도 24(b)에 도시된 바와 같다.
제1-3 픽셀 블럭(PB3)은 제3 후보 영상 프레임에 포함된 것으로서, 4개의 픽셀의 평균 밝기값이 180이고, 5개의 픽셀의 평균 밝기값은 140이다. 이 경우 제어부(180)는 기준 밝기값이 되도록 변환할 수 있으며, 이는 도 24(c)에 도시된 바와 같다.
기준 밝기값으로 변환 후 각 픽셀 블럭의 밝기값을 비교할 수 있다. 도 24의 하단을 참조하면, 픽셀 블럭의 변환된 평균 밝기값의 경우 제1-1 픽셀 블럭(PB1)은 제1-2 픽셀 블럭(PB2) 및 제1-3 픽셀 블럭(PB3)과 상이하다. 따라서 해당 픽셀 블럭에 대해서는 카메라(121) 또는 피사체(131) 등의 움직임이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
움직임이 있다고 판단되면, 제어부(180)는 2이상의 영상 프레임 각각에 대하여 얼라인먼트를 수행할 수 있다. 이에 대해서는 도 25에서 설명하기로 한다.
전술한 예에서, 카메라(121) 또는 피사체(131)의 움직임이 발생하였으므로, 제1 후보 프레임에 대한 얼라인먼트가 필요하다. 따라서 도 25에 도시된 바와 같이, 영상의 위치가 서로 일치하도록 제1 영상 프레임을 이동시킴으로써 얼라인먼트를 수행할 수 있다.
전술한 본 발명은 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다. 따라서 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (15)

  1. 발광부;
    카메라;
    상기 발광부로부터 발광된 빛을 이용하여 조도값을 측정하는 조도 센서; 및
    상기 발광된 빛을 이용하여 상기 카메라로부터 하나의 씬(Scene)에 대한 복수의 영상 프레임을 획득하고, 상기 획득된 복수의 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR(High Dynamic Range) 영상을 생성하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 하나의 씬에 대하여 상기 측정된 조도값에 따라 노출값(Exposure Value) 또는 게인(Gain) 중 적어도 하나를 상이하게 적용하여 상기 복수의 영상 프레임을 획득하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정된 조도값과 기 설정된 값의 차이가 작을수록 상기 노출값의 증가폭 또는 상기 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시키고,
    상기 측정된 조도값과 상기 기 설정된 값의 차이가 클수록 상기 노출값의 증가폭 또는 상기 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정된 조도값에 따른 상기 복수의 영상 각각에 대한 밝기값을 산출하여, 상기 빛의 발광 이전의 제1 밝기값 및 상기 빛의 발광에 따른 제2 밝기값을 획득하고,
    상기 제1 밝기값 및 상기 제2 밝기값을 비교하여 상기 노출값의 증가폭 또는 상기 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 상이하게 적용하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하나의 씬은 적어도 하나의 피사체(object)를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 피사체의 밝기값이 포화(Saturation)되도록 상기 노출값의 증가폭 또는 상기 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 상이하게 적용하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 밝기값에 대한 상기 제1 밝기값의 비율과 기 설정된 값의 차이가 클수록 상기 노출값의 증가폭 또는 상기 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시키고,
    상기 제2 밝기값에 대한 상기 제1 밝기값의 비율이 상기 기 설정된 값보다 작을수록 상기 노출값의 증가폭 또는 상기 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 빛의 발광 이전의 제1 영상 프레임 및 상기 빛의 발광에 따른 제2 영상 프레임을 획득하고,
    상기 제2 영상 프레임에 대한 밝기값의 평균값과 상기 제1 영상 프레임에 대한 밝기값의 평균값의 차이가 작을수록 상기 노출값의 증가폭 또는 상기 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시키며,
    상기 제2 영상 프레임에 대한 밝기값의 평균값과 상기 제1 영상 프레임에 대한 밝기값의 평균값의 차이가 클수록 상기 노출값의 증가폭 또는 상기 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 하나의 씬에 사람의 얼굴이 포함되지 않은 것으로 판단되면 상기 노출값의 증가폭 또는 상기 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 증가시키고,
    상기 하나의 씬에 상기 사람의 얼굴이 포함된 것으로 판단되면 상기 노출값의 증가폭 또는 상기 게인의 증가폭 중 적어도 하나를 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 노출값 또는 상기 게인 중 적어도 하나를 결정하도록 하는 제1 발광 및 상기 결정된 노출값 또는 상기 결정된 게인 중 적어도 하나에 대응하는 조도값이 형성되기 위한 제2 발광을 수행하도록 상기 발광부를 제어하고,
    상기 제2 발광에 따른 조도값은 상기 제1 발광에 따른 조도값의 평균값이 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 영상 프레임에 대하여 움직임 여부를 판단하고,
    상기 제1 발광을 수행한 결과 상기 움직임이 있다고 판단되면 상기 노출값은 감소시키고 상기 게인은 증가시키며,
    상기 제1 발광을 수행한 결과 상기 움직임이 없다고 판단되면 상기 노출값은 증가시키고 상기 게인은 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 영상 프레임은,
    하나의 피사체를 포함하는 영역인 제1 영역 및 상기 제1 영역을 제외한 나머지 영역인 제2 영역을 각각 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 발광 이전의 조도값과 상기 제1 발광에 따른 조도값의 차이가 기 설정된 범위 이내인 경우에 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 각각 상기 제2 발광에 따른 영상 및 상기 제1 발광 이전의 영상으로부터 추출 및 합성하여 상기 하나의 HDR 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 영상 프레임은,
    하나의 피사체를 포함하는 영역인 제1 영역 및 상기 제1 영역을 제외한 나머지 영역인 제2 영역을 각각 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제1 발광 이전의 조도값과 상기 제1 발광에 따른 조도값의 차이가 기 설정된 범위를 벗어난 경우에 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역은 각각 상기 제1 발광에 따른 영상 및 상기 제2 발광에 따른 영상으로부터 추출 및 합성하여 상기 하나의 HDR 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 획득된 복수의 영상 프레임 각각의 적어도 일 영역에 대한 밝기값의 평균값을 측정하고,
    상기 밝기값의 평균값이 기 설정된 밝기값의 범위를 벗어나는 영상 프레임을 제외한 나머지 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 상기 하나의 HDR 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 획득된 복수의 영상 프레임 각각에 대한 밝기값 중 B값이 기 설정된 값을 벗어나는 영상 프레임을 제외한 나머지 영상 프레임 중 적어도 하나를 추출하고,
    상기 나머지 영상 프레임 각각에 대한 상기 B값이 기 설정된 값만큼 감소된 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 상기 하나의 HDR 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 나머지 영상 프레임 중 2이상에 대하여 움직임 여부를 판단하고,
    상기 움직임이 있다고 판단되면 상기 2이상의 영상 프레임 각각에 대하여 얼라인먼트(alignment)를 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  15. 발광부로부터 발광된 빛을 이용하여 조도값을 측정하는 단계;
    상기 발광된 빛을 이용하여 하나의 씬(Scene)에 대한 복수의 영상 프레임을 획득하는 단계; 및
    상기 획득된 복수의 영상 프레임 중 적어도 하나를 이용하여 하나의 HDR(High Dynamic Range) 영상을 생성하는 단계;를 포함하고,
    상기 복수의 영상 프레임을 획득하는 단계는,
    상기 하나의 씬에 대하여 상기 측정된 조도값에 따라 노출값(Exposure Value) 또는 게인(Gain) 중 적어도 하나를 상이하게 적용하여 상기 복수의 영상 프레임을 획득하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 제어 방법.
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