KR101359926B1

KR101359926B1 - 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치

Info

Publication number: KR101359926B1
Application number: KR1020120007790A
Authority: KR
Inventors: 윤양택; 최경선; 이상준; 이욱열; 김일형
Original assignee: 주식회사 힘스인터내셔널
Priority date: 2012-01-26
Filing date: 2012-01-26
Publication date: 2014-02-25
Also published as: KR20130086803A

Abstract

본 발명은 휴대가 용이한 휴대용 영상 확대 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피사체와의 거리에 따라 자동으로 초점 조절이 가능하며, 접사 유무에 따라 조명의 조절이 가능한 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치에 관한 것이다.
본 발명의 능동형 자동 초점이 되는 휴대용 영상 확대 장치는, 기존의 고정 초점 방식의 휴대용 독서 확대기와 싱글 자동 초점 방식의 휴대용 독서 확대기보다 선명한 화질을 제공하며, 고정 초점 방식 대비 빠른 응답 속도를 갖는 장점이 있고, 사용자가 별도의 유저 인터페이스(UI) 조작을 하지 않아도 항상 안정된 초점을 제공하며, 거리에 따라 접사 모드 유무를 판단하여 자동으로 엘이디(LED) 조명을 제어하므로 사용자에게 보다 조작이 쉬운 편리성을 제공한다. 조명 제어가 자동으로 되고, 자동 초점을 위해 액체 렌즈를 사용함으로써 전원에 대한 소모량을 최소화함으로써 제품 사용 시간을 증가시키는 효과가 있다.
또한, 임의로 고정 초점 모드의 선택이 가능하여 필기가 가능함으로 읽기/쓰기를 모두 가능하게 하는 장점이 있다.

Description

자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치{Portable Magnifying Apparatus which have Auto Focusing}

본 발명은 휴대가 용이한 휴대용 영상 확대 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피사체와의 거리에 따라 자동으로 초점 조절이 가능하며, 접사 유무에 따라 조명의 조절이 가능한 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치에 관한 것이다.

통상 시각장애자라 함은 갖가지 안질환으로 인하여 시력을 잃고 광각까지도 상실하여 명암을 구별하는 일조차 할 수 없게 된 상태를 가리키나, 명암의 구별을 아는 정도 및 눈앞에 있는 손의 움직임을 아는 정도의 심한 약시를 가진 사람도 시각장애인에 포함될 수 있으며, 시각 장애인 중 가장 높은 비율을 차지하는 저시력자들은 수정체, 홍채, 망막, 시신경계의 약화의 원인으로 일반적인 안경이나 렌즈로는 문자 또는 그림 등의 피사체를 식별할 수 없는 상태이다.

영상 확대 장치는 이러한 저시력자나 노약자들의 시력을 보완해 주기 위해 작은 글씨의 책이나 약병, 수표나 화폐 등과 같이 보기 어려운 피사체의 영상을 확대하여 보여주는 장치이다.

특히 최근에는 크기가 작고 가벼워 휴대가 용이하고 조작이 간편한 휴대용 영상 확대 장치가 선호되고 있으며, 이러한 휴대용 영상 확대 장치는 크게 고정 초점(Fixed Focus) 방식과 자동 포커스 방식(Auto Focus) 방식으로 구분된다.

고정 초점 방식은 렌즈의 심도 범위 내의 제한된 거리에서만 피사체를 인식하기 때문에 원거리의 피사체는 인식이 불가능한 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 자동 초점 방식을 적용한 휴대용 영상 확대 장치가 공지된 바 있으나, 이미지 센서를 통해 얻은 영상의 대비를 분석하여 초점을 조절하는 형태이며, 사용자가 제품을 들고 피사체를 볼 때 손 떨림으로 인해 초점이 흐려지는 경우가 발생한다. 또한, 원거리 피사체를 보기 위해서는 수동 포커싱(Manual Focus)을 시도해야 하는 싱글 자동 초점(Single AF) 방식, 즉 반자동 포커스(Semi Auto Focus) 방식을 적용하였기 때문에 사용자가 근거리 피사체와 원거리 피사체를 번갈아 인식하려 할 때 많은 불편함이 따른다.

또한, 접사 모드 유무를 인식하지 못하기 때문에 접사 시에만 요구되는 조명이 항상 켜져 있어 제품에 대한 사용 시간이 단축되는 단점이 있다.

따라서 위와 같은 문제점을 보완하기 위해 초점 및 조명이 자동으로 조절되는 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 자동 초점을 위한 거리 인식 센서를 통해 능동형 자동 초점 기능을 적용하여 사용자에게 안정된 화질을 제공하며, 조명을 능동적으로 제어하여 제품의 사용 시간을 늘리고, 상기한 기능의 조작을 위한 인터페이스가 필요치 않아 조작이 용이한 휴대용 영상 확대 장치를 제공함에 있다.

또한, 획득된 영상에 대해 색상 및 배율 조절이 가능하며, 화면 정지가 가능하고, 획득 영상에 대해 노이즈 및 미세 떨림의 제거가 가능한 이진화 영상으로 출력이 가능한 휴대용 영상 확대 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 휴대용 영상 확대 장치는, 몸체; 상기 몸체의 일면에 설치되며, 근거리 또는 원거리의 피사체를 촬영하기 위해 초점이 조절되는 렌즈부; 상기 몸체의 내부에 구비되며, 상기 렌즈부를 통해 획득된 영상을 영상데이터로 전환하는 COMS센서부; 상기 몸체의 일면 및 상기 렌즈부 주변에 설치되며, 피사체와 렌즈부의 거리를 측정하는 거리센서부; 상기 몸체의 타면에 설치되며, 상기 영상데이터를 전송받아 출력하는 출력부; 및 상기 거리센서부에서 측정된 거리를 통해 상기 렌즈부의 초점 조절을 제어하는 연산 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 렌즈부는, 자동 초점 렌즈와, 상기 연산 모듈의 제어에 의해 자동 초점 렌즈를 구동하는 자동 초점 구동 드라이버로 구성되며, 상기 자동 초점 렌즈는 액체 렌즈인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 거리센서부는, 피사체에 적외선을 조사하는 발광부와, 피사체에서 반사된 적외선을 수광하는 수광부로 구성되며, 상기 연산 모듈은 수광부에서 수광된 적외선의 세기를 통해 피사체의 거리를 측정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휴대용 영상 확대 장치는, 상기 몸체의 일면에 설치되며, 피사체의 조명을 위한 LED조명부; 를 더 포함하며, LED 조명부는 상기 연산 모듈의 제어에 의해 접사 시에만 켜지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 휴대용 영상 확대 장치는, 상기 몸체의 측면에 구비되며, 사용자의 입력을 받는 UI부; 를 포함하며, 상기 UI부는, 색상조절을 위한 제1 버튼, 줌 조절을 위한 제2 버튼, 자동초점 및 수동초점 모드 전환을 위한 제3 버튼, 화면 정지를 위한 제4 버튼, 전원 온/오프를 위한 제5 버튼 중 선택되는 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 출력부는, 상기 CMOS센서부로부터 전송된 영상데이터를 메모리에 적재시키는 영상획득모듈; 상기 영상데이터의 휘도신호를 통해 최대 픽셀(pixel) 휘도 값 및 최소 픽셀 휘도 값을 추출하고, 상기 최대 픽셀 휘도 값 및 상기 최소 픽셀 휘도 값을 통해 임계치를 산출하는 임계치산출부; 상기 임계치에 의거하여 상기 영상데이터에 대한 이진화 영상을 생성하는 이진화부; 상기 이진화 영상을 출력하는 화면출력부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 출력부는, 상기 영상데이터의 노이즈를 제거하고, 상기 영상데이터의 움직임을 검출하여 미세 떨림을 제거하는 노이즈필터부(220); 가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 임계치는, 해당 프레임의 디지털 영상데이터에 대한 최대 픽셀 휘도 값 및 최소 픽셀 휘도 값의 평균값인 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 이진화부는, 해당 픽셀의 휘도 값이 상기 임계치보다 이하인 경우 상기 해당 픽셀의 색상을 배경색으로 하고, 상기 해당 픽셀의 휘도 값이 상기 임계치보다 이상인 경우 상기 해당 픽셀의 색상을 글자색으로 하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 능동형 자동 초점이 되는 휴대용 영상 확대 장치는, 기존의 고정 초점 방식의 휴대용 독서 확대기와 싱글 자동 초점 방식의 휴대용 독서 확대기보다 선명한 화질을 제공하며, 고정 초점 방식 대비 빠른 응답 속도를 갖는 장점이 있고, 사용자가 별도의 유저 인터페이스(UI) 조작을 하지 않아도 항상 안정된 초점을 제공하며, 거리에 따라 접사 모드 유무를 판단하여 자동으로 엘이디(LED) 조명을 제어하므로 사용자에게 보다 조작이 쉬운 편리성을 제공한다. 조명 제어가 자동으로 되고, 자동 초점을 위해 액체 렌즈를 사용함으로써 전원에 대한 소모량을 최소화함으로써 제품 사용 시간을 증가시키는 효과가 있다.

또한, 임의로 고정 초점 모드의 선택이 가능하여 필기가 가능함으로 읽기/쓰기를 모두 가능하게 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 영상 확대 장치 사시도
도 2는 본 발명의 영상 확대 장치 저면도
도 3은 본 발명의 영상 확대 장치 평면도
도 4는 본 발명의 영상 확대 장치 측면도
도 5는 본 발명의 영상 확대 장치 블록도

이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 영상 확대 장치(100)는 몸체(100a), 렌즈부(110), CMOS센서부(115), 거리센서부(120), 출력부(130), LED조명부(140), UI부(User interface part, 150), 받침대(160), 연산모듈(170)을 포함하여 구성된다.

몸체(100a)는 내부에 공간이 형성되는 함체 상으로 이루어진다. 몸체(100a)의 일면에는 렌즈부(110), 거리센서부(120), LED조명부(140), 받침대(160)와 같이 피사체의 촬영을 담당하는 입력부가 형성된다. 몸체(100a)의 타면에는 촬영되는 피사체를 디스플레이 하는 출력부(130)가 형성된다. 몸체(100a)의 측면에는 사용자의 조작 편의를 위한 UI부(150)가 형성된다. 몸체(100a)의 내부에는 상기 구성들을 연결하며, COMS센서부(115), 연산모듈(170)과 같은 제어 회로가 내장될 수 있다. 몸체(100a)는 한손으로 휴대가 가능한 정도의 사이즈가 바람직하다.

렌즈부(110)는 직하면 또는 원거리 피사체를 촬영할 수 있도록 상기 몸체(100a)의 하면에 설치될 수 있다. 렌즈부(110)는 자동 초점 렌즈(111)와 자동 초점 구동 드라이버(112)로 구성된다. 렌즈부(110)는 근접 또는 원거리 촬영을 위해 초점이 조절되는 액체 렌즈로 될 수 있다. 액체 렌즈는 기존의 자동 초점 렌즈 보다 가벼우며, 전류 소모량이 적은 장점이 있다. 자동 초점 구동 드라이버(112)는 몸체(100a)의 내부에 구성되며, 연산모듈(170)의 제어에 의해 자동 초점 렌즈(111)의 초점을 조절하게 된다. 자동 초점 구동 드라이버(112)는 통상의 액체 렌즈의 초점 조절을 위한 구성이 적용되는 바 이에 대한 상세 설명은 생략한다. 상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 영상 확대 장치는 근거리 피사체와 원거리 피사체의 영상 획득이 가능하다.

COMS센서부(115)는 몸체(100a)의 내부에 설치될 수 있다. COMS센서부(115)는 렌즈부(110)에서 획득된 물리적인 신호를 전기적인 신호로 전환하는 역할을 수행한다. 따라서 COMS센서부(115)에 의해 획득된 영상은 영상데이터화 된다. 일예로 상기 영상은 COMS센서부(115)를 통해 SVGA(800*600), YUV422, 30f/s, Progressive 등과 같은 포맷으로 영상데이터와 될 수 있다.

거리센서부(120)는 몸체(100a)의 일면에 구비된다. 거리센서부(120)는 렌즈부(110)에 인접 설치될 수 있다. 거리센서부(120)는 피사체와의 거리를 측정하여 연산모듈(170)을 통해 렌즈부(110)의 초점을 조절하기 위한 구성이다. 또한 거리센서부(120)를 통해 접사 모드를 인식하여 LED조명부(140)의 동작도 제어하게 된다. 거리센서부(120)는 피사체에 적외선을 조사하는 발광부(121)와, 피사체로부터 반사되는 적외선을 감지하는 수광부(122)로 구성된다. 발광부(121)는 통상의 적외선LED가 적용될 수 있다. 수광부(122)에서 감지된 적외선의 세기는 연산 모듈(170)에 전달되며 연산 모듈(170)을 통해 피사체의 거리가 측정되어 렌즈부(110)의 초점을 제어한다. 이때, 연산 모듈(170)에는 피사체와 각 거리에 대한 자동 초점 설정 값을 테이블로 구성하여 저장한다. 상기 저장된 값은 각 거리에 대한 자동 초점을 설정하고, 가장 화면이 선명한 상태일 때의 값이므로, 이는 초점거리(Focus Length) 전 구간에 대해 렌즈부(110)를 조정하면서 샤프니스(sharpness) 및 에지(edge)의 최대 값을 찾은 수동 방식의 자동 초점보다 처리 속도가 매우 빠른 장점이 있다.

또한, 연산 모듈(170)을 통해 피사체의 접사 모드가 인식되면, LED조명부(140)를 동작시킨다.

LED조명부(140)는 몸체(100a)의 일면에 구비될 수 있다. 더욱 상세하게는 렌즈부(110)의 주변에 설치될 수 있다. 이는 렌즈부(110)가 피사체의 영상 획득이 용이하도록 피사체를 밝게 비추기 위함이다. LED조명부(140)는 통상적으로 사용하는 발광다이오드소자가 적용될 수 있다. 이때 LED조명부(140)는 피사체의 접사 시에만 동작하기 위해 연산 모듈(170)의 제어에 의해 동작한다. 따라서 전력 소모를 줄이고, 휴대용 장치의 단점인 한정된 사용시간을 늘릴 수 있다.

UI부(150)는 몸체(100a)의 측면에 구비될 수 있다. UI부(150)는 사용자의 입력 값을 버튼의 클릭을 통해 받아들여 연산 모듈(170) 또는 출력부(130)에 전달하게 된다.

상기 UI부(150)는 제1 버튼(151), 제2 버튼(152), 제3 버튼(153), 제4 버튼(154) 및 제5 버튼(155)으로 구성된다.

제1 버튼(151)은 출력부(130)를 통해 출력되는 영상의 색상을 변경 시키도록 클릭을 통해 출력부(130)에 입력 값을 전달하게 된다.

제2 버튼(152)은 휠 버튼의 형태로 이루어진다. 제2 버튼(152)은 출력부(130)를 통해 출력되는 영상의 배율(Zoom)을 조절하도록 연산 모듈(170)에 입력 값을 전달하게 된다. 이때 제2 버튼(152)은 휠 버튼의 형태로 버튼의 롤링을 통해 입력 값을 전달하게 되는 데, 이는 배율(Zoom)을 더욱 미세하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

제3 버튼(153)은 렌즈부(110)의 구동을 자동 초점 모드 또는 수동 초점 모드로 전환 가능하도록 연산 모듈(170)에 입력 값을 전달하게 된다.

제4 버튼(154)은 출력부(130)를 통해 출력되는 영상을 캡처하도록 클릭을 통해 출력부(130)에 입력 값을 전달한다.

제5 버튼(155)은 영상 확대 장치의 전원을 ON/OFF 하도록 클릭을 통해 연산 모듈(170)에 입력 값을 전달한다.

받침대(160)는 몸체(100a)의 일면 양측에 각각 형성된다. 또한, 몸체(100a)의 길이 방향으로 형성될 수 있다. 받침대(160)는 피사체를 접사할 경우 피사체와 렌즈부(110)가 일정거리 이격 배치되도록 구성될 수 있다. 받침대(160)는 몸체(100a)의 일면에서 외측으로 연장 형성될 수 있다.

거리 센서(120)는 동일한 모델이더라도 측정 오차가 발생할 수 있다. 측정 오차가 발생하면 측정 오차로 인하여 영상의 화질이 저하될 수 있다. 따라서 측정 오차를 보정이 필요하다. 측정 오차를 보정하기 위한 방법은 받침대(160)를 기준으로 보정을 하게 된다. 받침대(160)는 동일한 높이를 가짐으로 받침대를 바닥 면에 놓고, 거리를 측정하여 연산 모듈(170)에 계산되어 있는 거리 센서 테이블 값을 보정한다. 보정된 값을 기준으로 측정된 거리에 대해 보상함으로써 자동 초점에 대해 선명한 영상을 제공한다.

연산모듈(170)은 몸체(100a)의 내부에 회로 형태로 설치될 수 있다. 연산모듈(170)은 이미지 센서 모듈, 거리센서부, 자동 초점 구동 드라이버, 영상 처리 모듈, 화면출력부를 제어하는 중앙 처리 모듈이다. 일예로 거리조절부(120)의 적외선 신호를 입력받아 피사체와의 거리를 측정하며, 측정 거리를 기반으로 자동 초점 구동 드라이버(112)를 구동시켜 자동 초점 렌즈(111)의 초점을 조절한다.

도 4를 참조하면, 상기 출력부(130)는 영상획득모듈(131), 노이즈필터부(미도시), 확대필터부(미도시), 색상필터부(미도시), 임계치산출부(132), 이진화부(133) 및 화면출력부(134)를 포함하여 이루어진다.

영상획득모듈(131)은 CMOS센서부(115)를 통해 전송된 영상데이터를 메모리에 저장하며, 이진화 영상에 필요한 문턱 값(Threshold) 결정을 위한 히스토그램(Histogram)을 추출하여 문턱 값을 결정한다.

노이즈필터부는 상기 영상데이터에 대해 일반적인 영상노이즈인 가우시안 노이즈 및 salt & pepper 노이즈를 제거하는 역할을 수행한다. 또한, 노이즈필터부는 상기 영상데이터의 미세 떨림 현상을 제거하기 위해 다음과 같은 과정을 수행하게 된다.

노이즈필터부는 제 N-1프레임의 영상데이터에 대한 블록이미지 및 제 N프레임의 영상데이터에 대한 블록이미지 간의 차영상(difference image)을 산출한다. 상기 산출된 상기 차영상을 이용하여 소정의 프레임 간 지연시간에 따른 움직임 정도를 측정할 수 있다. 이에 따라 노이즈필터부는 제 N-1프레임의 영상데이터에 대한 블록이미지 및 제 N프레임의 영상데이터에 대한 블록이미지를 이치화시켜 XNOR연산 등에 의해 모션벡터를 추정함으로써 상기 소정의 프레임 간 지연시간에 따른 움직임 정도를 측정하게 된다.

따라서 노이즈필터부는 상기 움직임 정도가 선정된(predetermined) 값보다 이하인 경우 상기 제 N-1프레임의 영상데이터를 유지하고, 상기 움직임 정도가 상기 선정된 값보다 이상인 경우 상기 제 N프레임의 영상데이터를 출력하도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 노이즈필터부는 상기 움직임 정도가 선정된(predetermined) 값보다 이하인 경우 상기 제 N-1프레임의 영상데이터를 유지함으로써 후술되는 영상 이진화에 의한 미세한 떨림 현상을 제거할 수 있다.

즉, 본 발명의 노이즈필터부는 소정의 프레임 간 지연시간에 따른 움직임이 미세하여 움직임 정도가 기 설정된 기준치보다 작을 경우 움직임이 없는 것으로 간주하도록 구현하는 것이다.

확대필터부는 영상데이터를 화면출력부(134)의 LCD 해상도에 맞게 확대하는 역할을 수행한다. 확대필터부는 상기 영상데이터를 이중선형 보간법(bilinear interpolation)을 통해 확대하게 된다.

색상필터부는 영상데이터에 대해 UI부(150)에서 전달되는 사용자 입력 값을 전달받아 밝기 및 고대비를 적용시키게 된다.

임계치산출부(132)는 상기 영상데이터의 휘도신호를 통해 최대 픽셀(pixel) 휘도 값 및 최소 픽셀 휘도 값을 추출하고, 상기 최대 픽셀 휘도 값 및 상기 최소 픽셀 휘도 값을 통해 임계치를 산출한다. 상기 임계치는 해당 프레임의 영상데이터에 대한 최대 픽셀 휘도 값 및 최소 픽셀 휘도 값의 평균값으로 구현될 수 있다.

또한, 임계치산출부(132)는 산출된 임계치에 사용자로부터 선택 입력받은 가중치를 적용한 값을 영상 이진화를 위한 임계치로 이용할 수 도 있다. 이러한 경우, 상기 가중치를 통해 상기 이진화 영상의 밝기를 조절할 수 있다. 즉, 상기 가중치에 따라 달리하는 상기 이진화 영상의 배경색 영역을 통해 상기 이진화 영상의 밝기를 조절할 수 있다.

이진화부(133)는 상기 임계치에 의거하여 상기 영상데이터에 대한 이진화 영상을 생성한다. 즉, 이진화부(133)는 해당 픽셀의 휘도 값이 상기 임계치보다 이하인 경우 상기 해당 픽셀의 색상을 배경색으로 구현하고, 상기 해당 픽셀의 휘도 값이 상기 임계치보다 이상인 경우 상기 해당 픽셀의 색상을 글자색으로 구현할 수 있다.

이진화부(133)는 UI부(150)를 통해 사용자가 선택한 입력 값에 따라 설정된 배경색 및 글자색을 영상 이진화를 위한 색상으로 이용한다. 예를 들어, 상기 사용자의 선택 입력에 따라 설정된 상기 배경색 및 상기 글자색이 각각 검정색 및 녹색일 수 있다. 이러한 경우, 이진화부(133)는 상기 임계치에 의거하여 상기 영상데이터를 상기 배경색 및 상기 글자색이 각각 검정색 및 녹색인 이진화 영상으로 변환할 수 있다.

화면출력부(134)는 이진화부(133)를 통해 최종 결정된 영상데이터를 출력하는 역할을 수행하게 된다. 따라서 화면출력부(134)가 몸체(100a)의 타면에 노출되도록 구성되며, 화면출력부(134)는 통상의 LCD패널이 적용될 수 있다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명은 출력부(130)를 통해 깨끗하고 선명한 이진화 영상을 제공하여 황반변성, 안구진탕 등으로 인해 휘어져 보이거나, 퍼져 보이는 현상 및 영상 이진화에 의한 미세 떨림 현상을 제거하여 상기 사용자의 피사체 또는 시각매체에 대한 집중력 및 인지력을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 이동 시에도 책이나 신문, 사진 등을 확대해 볼 수 있고, 사용자가 자신의 기호에 맞게 상기 이진화 영상의 색상을 변경할 수 있어, 시각장애인의 학습, 재활 및 정보 접근의 도구로서 이용될 수 있다. 아울러 근접한 피사체 이외에도 원거리 피사체를 자동 초점 조절 기능을 통해 별도의 조작 없이 선명하게 볼 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.

100 : 영상 확대 장치
100a : 몸체
110 : 렌즈부 111 : 자동 초점 렌즈
112 : 자동 초점 구동 드라이버 115 : CMOS센서부
120 : 거리조절부 121 : 발광부
122 : 수광부
130 : 출력부 131 : 영상획득 모듈
132 : 임계치 산출부 133 : 이진화부
134 : 화면 출력부
140 : LED조명부
150 : UI부
160 : 받침대
170 : 연산 모듈

Claims

몸체;
상기 몸체의 일면에 설치되며, 근거리 또는 원거리의 피사체를 촬영하기 위해 초점이 조절되는 렌즈부;
상기 몸체의 내부에 구비되며, 상기 렌즈부를 통해 획득된 영상을 영상데이터로 전환하는 CMOS센서부;
상기 몸체의 일면 및 상기 렌즈부 주변에 설치되며, 피사체와 렌즈부의 거리를 측정하는 거리센서부;
상기 몸체의 타면에 설치되며, 상기 영상데이터를 전송받아 출력하는 출력부;
상기 거리센서부에서 측정된 거리를 통해 상기 렌즈부의 초점 조절을 제어하는 연산 모듈; 및
상기 몸체의 일면 양측에 형성되는 받침대; 를 포함하며,
상기 거리센서부는, 상기 근거리 피사체와 상기 렌즈부의 거리 측정 시 상기 받침대의 높이를 기준으로 상기 근거리 피사체와 상기 렌즈부의 거리를 보상하는, 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
제 1항에 있어서,
상기 렌즈부는,
자동 초점 렌즈와, 상기 연산 모듈의 제어에 의해 자동 초점 렌즈를 구동하는 자동 초점 구동 드라이버로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
제 2항에 있어서,
상기 자동 초점 렌즈는, 액체 렌즈인 것을 특징으로 하는 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
제 1항에 있어서,
상기 거리센서부는,
피사체에 적외선을 조사하는 발광부와, 피사체에서 반사된 적외선을 수광하는 수광부로 구성되며, 상기 연산 모듈은 수광부에서 수광된 적외선의 세기를 통해 피사체의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
제 1항에 있어서,
상기 휴대용 영상 확대 장치는,
상기 몸체의 일면에 설치되며, 피사체의 조명을 위한 LED조명부;
를 더 포함하며,
LED 조명부는 상기 연산 모듈의 제어에 의해 접사 시에만 켜지는 것을 특징으로 하는 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
제 1항에 있어서,
상기 휴대용 영상 확대 장치는,
상기 몸체의 측면에 구비되며, 사용자의 입력을 받는 UI부;
를 포함하며,
상기 UI부는, 색상조절을 위한 제1 버튼, 줌 조절을 위한 제2 버튼, 자동초점 및 수동초점 모드 전환을 위한 제3 버튼, 화면 정지를 위한 제4 버튼, 전원 온/오프를 위한 제5 버튼 중 선택되는 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
제 1항에 있어서,
상기 출력부는,
상기 CMOS센서부로부터 전송된 영상데이터를 메모리에 적재시키는 영상획득모듈;
상기 영상데이터의 휘도신호를 통해 최대 픽셀(pixel) 휘도 값 및 최소 픽셀 휘도 값을 추출하고, 상기 최대 픽셀 휘도 값 및 상기 최소 픽셀 휘도 값을 통해 임계치를 산출하는 임계치산출부;
상기 임계치에 의거하여 상기 영상데이터에 대한 이진화 영상을 생성하는 이진화부;
상기 이진화 영상을 출력하는 화면출력부;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
제 7항에 있어서,
상기 출력부는,
상기 영상데이터의 노이즈를 제거하고, 상기 영상데이터의 움직임을 검출하여 미세 떨림을 제거하는 노이즈필터부(220); 가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
제 7항에 있어서,
상기 임계치는,
해당 프레임의 디지털 영상데이터에 대한 최대 픽셀 휘도 값 및 최소 픽셀 휘도 값의 평균값인 것을 특징으로 하는 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치.
제 7항에 있어서,
상기 이진화부는,
해당 픽셀의 휘도 값이 상기 임계치보다 이하인 경우 상기 해당 픽셀의 색상을 배경색으로 하고, 상기 해당 픽셀의 휘도 값이 상기 임계치보다 초과인 경우 상기 해당 픽셀의 색상을 글자색으로 하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 기능을 갖는 휴대용 영상 확대 장치.