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모바일 카메라를 위한 자동노출 알고리즘의 하드웨어 구현
Hardware Implementation of Automatic Exposure Algorithm for Mobile Camera 원문보기

한국산학기술학회 2009년도 춘계학술발표논문집, 2009 May 22, 2009년, pp.303 - 306  

모성욱 (마루LSI(주)) ,  박현상 (공주대학교 전기전자제어공학부)

초록
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자동노출(auto exposure)는 피사체나 광원의 밝기에 변화에 대응하여 카메라로부터 취득된 영상의 노출치를 일정하게 유지시켜주는 기능을 나타내며, 모바일 카메라의 핵심 구성 요소 중의 하나이다. 일반적으로 자동노출 알고리즘은 소프트웨어로 구현되기 때문에, 모바일 카메라 시스템에는 CPU와 소프트웨어를 저장하기 위한 ROM을 내장하는 형태를 가지는데, 이는 유연성을 확보하는 대신 CPU와 메모리라는 비용증가로 이어지게 된다. 본 논문에서는 모바일 카메라를 위하여 임의의 프레임 레이트 가변기능과 아날로그 게인 조정이 가능한 자동 노출 알고리즘을 제안하고, 이에 대한 하드웨어 구조를 제안한다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 본문에서는 CIS를 위하여 소수의 파라미터에 근거하여 가변 프레임율과 ADC gain 조정 등이 자유롭고, 고속의 응답을 지향하는 AE 알고리즘과 이에 대한 FSM(Finite State Machine) 기반의 하드웨어 구조를 제안한다.

가설 설정

  • AE ODM은 현재 프레임에서의 노출치가 AE_EV0, 노출시간이 AE_INT0, 목표노출치가 AE_EV1이라고 할 때, 다음 프레임에 대한 노출시간 AE_INT1을 식 (1)과 같이 계산하여 AE 제어기에 전달한다. 이는 이미지 센서에 입사되는 광량은 노출시간에 비례한다는 가정을 전제로 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
자동노출이란? 자동노출(auto exposure)는 피사체나 광원의 밝기에 변화에 대응하여 카메라로부터 취득된 영상의 노출치를 일정하게 유지시켜주는 기능을 나타내며, 모바일 카메라의 핵심 구성 요소 중의 하나이다. 일반적으로 자동노출 알고리즘은 소프트웨어로 구현되기 때문에, 모바일 카메라 시스템에는 CPU와 소프트웨어를 저장하기 위한 ROM을 내장하는 형태를 가지는데, 이는 유연성을 확보하는 대신 CPU와 메모리라는 비용증가로 이어지게 된다.
Auto Exposure란? AE는 촬상되는 피사체와 배경의 노출치를 일정하게 유지시켜주는 기술이다. 이를 위해서 현재 프레임에서 노출치를 계산하고, 이를 목표 노출치와 비교하여 다음 프레임에 적용될 노출 시간을 보정한다.
카메라 영상 처리 기술 중에서 화소 단위가 아닌 프레임 단위로 처리하는 기술에는 어떤 것들이 있는가? 카메라 영상 처리 기술 중에서 화소 단위가 아닌 프레임 단위로 처리하는 기술에는 AWB (Auto White Balance), AE (Auto Exposure), AF (Auto Focus)[1]등이 있으며, AF는 고가의 초점 제어 장치를 필요로 하기 때문에 저가의 모바일 카메라에서는 구현되지 않으나, AWB와 AE는 모든 카메라에 기본적으로 탑재되는 핵심 기능이라고 할 수 있다.
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