카메라 없는 모바일 기기는 상상할 수 없을 만큼 스마트폰 카메라가 대중화되어 있다. 모바일 기기에는 카메라가 필수 요소이며, 특히 스마트폰에는 자동초점 카메라 모듈이 기본으로 장착되어 있다. 따라서 카메라모듈 시장은 더 이상의 논의가 무의미할 정도로 전망이 아주 밝다. (그림1)은 기본적인 카메라모듈의 구조로 국내 공급업체와 증권사의 자료를 참조하였다. 스마트폰에 카메라가 기본적으로 장착되어 있는 만큼 기술적으로나 사업적으로 많은 이슈가 있다. 본고에서는 중국 시장과 자동초점 카메라모듈에 적용되는 액추에이터의 일종인 VCM(Voice Coil Motor)의 특허 분석을 통해 스마트폰 카메라의 동향에 대해서 기술하고자 한다.
일본에서 먼저 100만화소급 이상의 모바일용 카메라모듈이 상품화되면서 우리나라도 그 뒤를 따르고 있는 가운데 렌즈에 있어서는 현재 Plastic lens와 연마 Glass lens로 국내에서는 대응하고 있지만 품질과 수량을 맞추기 위해 프레스 몰딩 Glass의 개발능력과 생산능력을 조속히 키우는 것이 시급하다. 또한 모바일용 카메라 모듈은 품질도 중요하지만 무엇보다 중요한 것은 생산능력, 제품의 균일성과 가격이다. 이를 위해 packaging공정은 현재
모바일 시스템의 카메라 용용 어플리케이션은 기본적인 이미지 저장 및 영상 촬영뿐만 아니라 카메라 기반의 증강현실 및 위치 기반 서비스 등 다양한 응용 분야에 활용할 수 있다. 특히, 셀프 활동에 많이 활용되는데, 이때 발생하는 문제점은 셀프 촬영이 힘들다는 것이다. 스마트폰 카메라를 자유롭게 제어하고, 나아가서는 카메라 촬영 및 다양한 이미지 프로세싱을 보조해줄 수 있는 시스템 및 장치가 필요하다. 본 논문에서는 안드로이드 스마트폰 기반의 카메라 제어 모듈과 카메라 제어 모듈을 활용한 이미지 프로세싱 보조 시스템을 구현해보도록 한다. 카메라 제어 모듈은 리모트에서 안드로이드 스마트폰의 카메라 촬영을 제어할 수 있으며, 여러 대의 안드로이드 스마트폰과 연동해서 다양한 각도에서 하나의 피사체에 대한 카메라 촬영이 가능하도록 통신 제어 시스템이다. 이를 활용하면 모바일 카메라 응용 서비스를 좀 더 폭넓게 활용할 수 있을 것이다.
의료분야에서 원격판독은 보편화되어 있다. 하지만 이러한 원격판독에 필요한 전송과 관리 시스템은 부족하다. 본 논문에서는 가정용 카메라 모듈을 구성하고 이를 통해 모바일 애플리케이션으로 영상 스트리밍 및 사진 촬영을 하여 촬영된 사진을 치과로 전송하고 원격으로 검진할 수 있는 카메라 모듈 및 애플리케이션의 영상 전송을 위한 방법론을 제시한다. 안드로이드 애플리케이션과 카메라 모듈의 스트리밍 과정에는 여러 가지 문제가 발생한다. 모듈에서의 촬영 영상과 애플리케이션의 스트리밍 영상 간의 딜레이가 존재하는 것과 스트리밍 도중에 영상이 검은 화면으로 나왔다가 다시 돌아오거나 화절 저하 현상이 일어나는 것이다. 이러한 문제점들을 개선하고 최적화 할 수 있도록 한다.
최근 모바일기기에 유비쿼터스 콘텐츠를 구현하는 시도가 활발히 진행되고 있다. 핸드폰을 이용해 위치를 판단한다거나, 핫코드를 찍어 상품을 구매하는 등의 콘텐츠가 개발되었다. 또한, 모바일기기도 발전하여 핸드폰, PDA 같은 모바일기기의 내장 카메라모듈은 필수사항이 되었다. 본 연구는 모바일기기의 내장 카메라모듈을 이용한 모바일 환경에 적합한 한글 문자인식 시스템을 제안한다. 본 연구의 시스템은 모바일기기로 PDA를 사용하였으며, PDA의 카메라모듈을 통하여 인쇄체 한글 영상을 입력받고, 모바일기기의 느린 연산속도를 보완하기 위하여, 서버로 이미지와 기울기 정보를 전달한 후, 서버에서 기울어진 인쇄체 문자영상을 보정하고, 프로젝션을 통해 문자를 추출한 후, 차연산을 이용한 매칭 방법으로 인쇄체 한글을 인식한다. 인식한 문자들은 사용자의 수정을 거쳐 텍스트 문서로 저장할 수 있다.
카메라 광학을 측정한다는 것은 워낙 광범위하기 때문에 이러한 내용을 소개함에 앞서 우선 영상 렌즈가 장착되어야 할 카메라 센서가 정의되어 있는지, 아닌지를 설명해야 할 것 같다. 이 글은 카메라 센서가 정확히 사전에 정의된 카메라 모듈 -주로 휴대폰, 스마트패드, 노트북 등에 장착되는 -로 한정하여 광학 측정 및 그에 따른 포커싱 조정 기술 동향을 소개하고자 하는 것이다. 카메라 센서가 정의되어 있다는 것은 카메라 렌즈만을 놓고 측정하는 것이 아닌, 카메라 렌즈와 센서가 조립된 상태, 또는 최적으로 조립하기 위한 광학 측정 기술을 소개하려고 한다.
모바일 장치에서 사용하는 카메라 모듈을 가지고 MBA2440 보드에서 WINDOWS CE 운영체제의 디바이스 드라이버를 통하여 카메라 장치로부터 동영상 데이터를 얻어 화면에 표시하고, 여기서 획득된 화면정보를 Nand Flash 메모리에 저장하는 내용을 다룬다. 테스트에 사용된 카메라 모듈은 PIXELPLUS사의 모바일용 초소형 VGA급 30만 화소 카메라로 카메라모듈과 MBA2440보드 사이에 하드웨어적인 부분이 정상 작동하는지 확인을 위하여 펌웨어 상에서 카메라의 동영상 화면을 캡쳐하는 프로그램을 만들고, 이를 FAT File System을 이용하여 Nand Flash에 Image 파일 형태로 저장할 수 있도록 한다.
DVR 및 NVR을 이용한 디지털 저장매체를 영상감시 시스템에서 활용하게 되면서 영상처리 모듈의 개발은 영상 보안 시장의 필수적인 요소이다. 특히 네트워크 카메라의 등장은 기존 아날로그 방식의 CCTV를 대체하면서 영상처리 모듈 개발의 필요성을 더욱 부각시키고 있다. 본 논문에서는 움직임 감지 기법을 이용한 영상 감시 서버를 설계 및 구축하고 서버에서 처리되는 영상처리 결과를 실시간으로 모바일 디바이스에서 확인 가능한 영상감시 시스템을 개발하였다. 영상처리를 위해 리눅스 기반의 서버에 오픈소스 OpenCV를 활용한 영상처리 모듈을 개발하였고, 네트워크 카메라로부터 전송되는 실시간 비디오 데이터를 저장 및 가공하여 안드로이드기반 모바일 기기에서 검색 가능한 영상감시 시스템을 구축하였다.
최근 IoT 모듈 즉, 사물 인터넷 기반 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 다양한 제품들이 출시되고 있다. 대표적인 IoT 제품으로 가정에서 인터넷과 모바일 앱을 이용하여 카메라, 전등, 보일러 등을 제어하는 것을 볼 수 있다. 하지만 보통의 IoT모듈은 센서로 값을 추출하는 것이 목적이기 때문에 센서의 정확성과 고장 유 무를 판단하기 힘들다. 본 논문에서는 아두이노와 무선통신, 웹서버, 안드로이드 어플리케이션을 이용해 센서에서 추출된 값을 비교 분석한 표준편차를 이용해 센서의 고장 유 무를 판단 할 수 있는 모바일 앱을 설계 및 구현하고자 한다. 아두이노의 와이파이, 온습도센서 모듈 등을 이용하여 통신 연결을 하고 각종 환경, 제어정보들을 HTTP통신을 이용하여 웹서버와 통신하여 전달하고 제어한다. 이로써 사용자가 직접 IoT모듈에 가지 않아도 스마트폰 어플리케이션을 통해 센서 상태를 모니터링 및 진단하고 고장 유 무를 파악하여 교체시기를 알려주는 기능을 구현하였다.
스마트 폰 어플의 급속한 개발과 보급으로 우리는 일상생활에서 많은 유용한 모바일 서비스를 이용하는 것이 가능하게 되었으며, 특히 스마트 기기의 카메라 모듈을 이용한 QR 코드 응용과 같은 흥미로운 어플들이 지속적으로 개발되고 있다. 우리는 스마트 기기의 카메라 모듈을 이용하여 촬영되는 피사체의 실물 크기를 측정하는 어플을 개발하는 과정에서 국내에 시판되는 안드로이드 기반 스마트 폰들의 기종이나 시스템 버전에 따라 촬영되는 피사체의 이미지의 크기나 모양이 매우 상이하게 나타난다는 점을 알게 되었다. 본 논문에서는 스마트 기기들의 카메라 모듈로 촬영할 때 스마트 폰 기종과 시스템 버전에 따라 나타나는 차이점들을 면밀히 알아보고, 스마트 폰 카메라로 촬영한 결과 영상에서 피사체의 실물 크기에 영향을 미치는 카메라 모듈의 다양한 특징들을 비교 분석하여, 이를 바탕으로 스마트 폰 카메라 모듈을 이용한 피사체 크기 계측 어플을 개발하는데 응용하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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