KR101621614B1 - Method and apparatus for enhancing digital image, and apparatus for image processing using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터에서 수행되는 디지털 이미지 향상 방법은 입력되는 디지털 이미지의 색공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분(Y 성분), Cb 성분 및 Cr 성분을 생성하는 단계, 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하는 단계, 각 픽셀마다 휘도 성분을 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하는 단계, 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계 및 보정된 휘도 성분과 Cb 성분 및 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.A digital image enhancement method performed in a computer according to an exemplary embodiment of the present invention includes the steps of converting a color space of an input digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component, Generating an illumination component (L component) by filtering the image signal with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency, generating a reflection component map based on a reflection component obtained by dividing a luminance component by an illumination component for each pixel, Normalizing based on the histogram to generate a corrected brightness component, and converting the corrected brightness component, Cb component, and Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhancement image.
Description
본 발명은 영상 처리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 이미지 향상 처리에 관한 것이다.The present invention relates to image processing, and more particularly, to image enhancement processing.
관심 대상 물체 뒤에 카메라를 향한 조명이 있는 역광 환경에서, 또는 관심 대상 물체 표면에 충분한 조명이 확보되지 않은 환경에서 디지털 이미지를 획득하면, 통상적으로 관심 대상의 물체 표면이 전반적으로 암부가 되어, 그러한 물체 표면의 형상과 정보를 인식하기 어렵다.Obtaining a digital image in a backlit environment with illumination towards the camera behind the object of interest or in an environment where sufficient illumination is not ensured on the surface of the object of interest typically results in the surface of the object of interest being generally dark, It is difficult to recognize the shape and information of the surface.
이에 따라, 이러한 디지털 이미지 내의 피사체와 시각적 정보를 구별할 수 있을 정도로 시각적으로 향상시키기 위한 디지털 이미지 향상(digital image enhancement) 기술이 다양하게 제안되고 있다.Accordingly, a variety of digital image enhancement techniques have been proposed for visually enhancing the visual information so that the subject and the visual information in the digital image can be distinguished from each other.
특히 역광(backlit) 이미지의 경우에는 레티넥스 알고리즘(Retinex algorithm)이라 불리는 역광 감소 기술이 널리 알려져 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] BACKGROUND OF THE INVENTION [0003] BACKGROUND OF THE INVENTION [0003] BACKGROUND OF THE INVENTION [
레티넥스 알고리즘에 따르면, 휘도 성분(Brightness) = 반사 성분(reflected component) × 조명 성분(illuminance)이라는 가정 하에, 원본 이미지에서 조명 성분을 제거하여 암부의 밝기를 향상시킨다.According to the Retinex algorithm, brightness is improved by removing illumination components from the original image, assuming that brightness = reflected component × illuminance.
레티넥스 알고리즘은 많은 경우에 충분한 향상 효과를 보이지만, 컬러 영상의 경우에 R, G, B 채널 모두에서 각각 레티넥스 알고리즘을 수행하고, 각 채널별 레티넥스 수행 결과를 적절한 비율로 배합하여야 적절한 최종 영상이 도출될 수 있다. 이때 세 채널의 연산량도 적지 않을 뿐 아니라, 배합 비율을 정하는 것도 쉽지 않은 일이며, 배합 비율이 적절하지 않으면 최종 영상의 품질이 나빠진다.The retinex algorithm shows sufficient improvement in many cases. However, in the case of color image, Retinex algorithm is performed in each of R, G, and B channels, and Retinex performance results for each channel are appropriately combined. Can be derived. At this time, not only the amount of calculation of three channels is small, but also it is not easy to determine the blending ratio, and if the blending ratio is not appropriate, the quality of the final image deteriorates.
레티넥스 알고리즘은 입력 영상에서 조명 성분을 제거하는 과정에서 로그 함수를 이용하는데, R, G, B 계조와 로그 함수를 이용함으로써, 베버의 법칙(Weber's law)에 따라 사람의 시각과 유사한 자연스러운 암부 향상을 구현할 수 있지만, 암부와 명부에서 각각 콘트라스트의 향상 정도가 서로 다르고, 동적 범위(dynamic range)도 좁아진다. 또한, 레니텍스 알고리즘은 조명 성분이 제거된 영상의 히스토그램이 정규 분포를 따른다는 가정에 기초하는데, 조명 성분이 제거된 영상의 히스토그램이 정규 분포를 따를 것이라는 보장이 없고, 실제로 정규 분포가 아닐 경우에는 암부 향상 효과가 미미하다.The Retinex algorithm uses the logarithm function in the process of removing the illumination component from the input image. By using the R, G, B gradation and the logarithmic function, the Wein's law determines the natural darkness enhancement But the degree of enhancement of the contrast is different between the dark portion and the bright portion, and the dynamic range is also narrowed. In addition, the Lennitex algorithm is based on the assumption that the histogram of the image from which the illumination component is removed follows a normal distribution. However, there is no guarantee that the histogram of the image from which the illumination component is removed will follow the normal distribution. The effect of improving dark areas is insignificant.
이에 따라, 연산량이 적고, 배합 비율에 민감하지 않으며, 로그 함수를 이용하지 않고, 조명 성분이 제거된 영상의 히스토그램이 정규 분포를 따르지 않을 때에도 암부 향상 효과를 얻을 수 있는 이미지 향상 기법이 필요하다.Accordingly, there is a need for an image enhancement technique capable of achieving a dark area enhancement effect even when the histogram of the image from which the illumination component is removed does not follow the normal distribution without using a logarithmic function, which is less sensitive to the blending ratio,
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 역광 환경의 암부에 관한 이미지 향상 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image enhancement apparatus and method for a dark region in a backlight environment.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 디지털 이미지 향상 방법을 이용한 영상 처리 장치를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to provide an image processing apparatus using a digital image enhancement method.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 연산량이 적고, 배합 비율에 민감하지 않은 디지털 이미지 향상 방법 및 장치, 이를 이용한 영상 처리 장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a digital image enhancement method and apparatus which have a small amount of computation and are insensitive to a composition ratio, and an image processing apparatus using the same.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 로그 함수를 이용하지 않아 암부와 명부의 처리가 서로 달라지는 현상이 없는 디지털 이미지 향상 방법 및 장치, 이를 이용한 영상 처리 장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a digital image enhancement method and apparatus, and a video processing apparatus using the same, which do not use a log function,
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 조명 성분이 제거된 영상의 히스토그램이 정규 분포를 따르지 않을 때에도 암부 향상 효과를 얻을 수 있는 이미지 향상 장치 및 방법, 이를 이용한 영상 처리 장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image enhancement apparatus and method capable of obtaining a dark region enhancement effect even when a histogram of an image from which an illumination component is removed does not conform to a normal distribution, and an image processing apparatus using the same.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면에 따른 컴퓨터에서 수행되는 디지털 이미지 향상 방법에 있어서,According to an aspect of the present invention, there is provided a digital image enhancement method performed in a computer,
입력되는 디지털 이미지의 색공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분(Y 성분), Cb 성분 및 Cr 성분을 생성하는 단계;Converting a color space of an input digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component;
상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하는 단계;Filtering the luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component);
각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하는 단계;Generating a reflection component map for each pixel based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계; 및Normalizing based on a histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component; And
상기 보정된 휘도 성분과 상기 Cb 성분 및 상기 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.And converting the corrected luminance component, the Cb component, and the Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image.
일 실시예에 따라, 상기 평활화 필터는 sinc 함수 필터, 버터워쓰 저역 통과 필터, 가우시안 저역 통과 필터 중 어느 하나로 구현될 수 있다.According to one embodiment, the smoothing filter may be implemented by a sinc function filter, a Butterworth low-pass filter, or a Gaussian low-pass filter.
일 실시예에 따라, 상기 조명 성분을 생성하는 단계는,According to one embodiment, the step of generating the illumination component comprises:
시간 도메인의 휘도 성분을 이산 푸리에 변환하여 주파수 도메인의 휘도 성분을 생성하는 단계;Generating a luminance component of the frequency domain by discrete Fourier transforming the luminance component of the time domain;
상기 이산 푸리에 변환된 주파수 도메인의 휘도 성분에 대해 주파수 도메인에서 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하는 단계; 및Filtering the discrete Fourier transformed frequency domain luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency in the frequency domain; And
상기 필터링된 주파수 도메인의 휘도 성분을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 도메인으로 역변환함으로써, 상기 조명 성분을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.And generating the illumination component by inverse discrete Fourier transforming the luminance component of the filtered frequency domain and inverse-transforming the luminance component of the filtered frequency domain into the time domain.
일 실시예에 따라, 상기 이산 푸리에 변환은 고속 푸리에 변환이고, 상기 역 이산 푸리에 변환은 역 고속 푸리에 변환일 수 있다.According to one embodiment, the discrete Fourier transform is a fast Fourier transform and the inverse discrete Fourier transform may be an inverse fast Fourier transform.
일 실시예에 따라, 상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계는,According to one embodiment, the step of normalizing based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component comprises:
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 트리밍 및 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.And trimming and normalizing based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component.
일 실시예에 따라, 상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계는,According to one embodiment, the step of normalizing based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component comprises:
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 생성하는 단계;Generating a histogram of the reflection component map;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 1차 정규화 히스토그램을 생성하는 단계;Generating a first normalized histogram by extending a histogram of the reflection component map to a whole gradation range;
상기 1차 정규화 히스토그램의 가장자리를 트리밍하고, 트리밍된 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 2차 정규화 히스토그램을 생성하는 단계; 및Trimming the edge of the primary normalization histogram and extending the trimming histogram to the entire gradation range to generate a second normalized histogram; And
상기 2차 정규화 히스토그램에 따라 상기 반사 성분 맵의 각 픽셀들의 계조 값을 갱신하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.And updating the gray level value of each pixel of the reflection component map according to the second normalization histogram to generate the corrected brightness component.
일 실시예에 따라, 상기 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨로부터 특정 계조 레벨까지의 히스토그램 면적이 소정의 면적 문턱값에 도달하게 되는 때의 계조 레벨로 결정될 수 있다.According to one embodiment, the boundary gradation level of the edge to be trimmed may be determined as the gradation level when the minimum gradation level or the histogram area from the maximum gradation level to the specified gradation level reaches a predetermined area threshold value.
일 실시예에 따라, 트리밍될 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값은 서로 다르게 설정될 수 있다.According to one embodiment, the area threshold value of the boundary gradation level for the low edge to be trimmed and the area threshold value of the boundary gradation level for the high edge may be set to be different from each other.
일 실시예에 따라, 상기 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 특정 계조 레벨의 히스토그램 값이 소정의 높이 문턱값과 같은 계조 레벨로 결정될 수 있다.According to one embodiment, the boundary gradation level of the edge to be trimmed may be determined to be a gradation level at which the histogram value of the specific gradation level is equal to the predetermined height threshold value.
일 실시예에 따라, 상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계는,According to one embodiment, the step of normalizing based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component comprises:
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 트리밍한 후에 한차례 신장한 정규화 히스토그램에 따라 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.And generating a corrected luminance component according to a normalized histogram stretched once after trimming the histogram of the reflection component map.
본 발명의 다른 측면에 따른 컴퓨터로 독출 가능한 기록 매체는 컴퓨터에서 일 실시예에 따른 디지털 이미지 향상 방법을 구현하는 프로그램이 수록된 컴퓨터로 독출 가능한 기록 매체일 수 있다.A computer-readable recording medium according to another aspect of the present invention may be a computer-readable recording medium on which a program for implementing a digital image enhancement method according to an embodiment is stored.
본 발명의 다른 측면에 따른 이미지 향상 장치는, According to another aspect of the present invention,
입력되는 디지털 이미지의 색공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분(Y 성분), Cb 성분 및 Cr 성분을 생성하는 제1 변환부;A first conversion unit for converting a color space of an input digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component;
상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하는 평활화 필터링부;A smoothing filtering unit for filtering the luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component);
각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하는 반사 성분 맵 생성부;A reflection component map generator for generating a reflection component map based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component for each pixel;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 히스토그램 정규화부; 및A histogram normalizing unit for normalizing the image based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component; And
상기 보정된 휘도 성분과 상기 Cb 성분 및 상기 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 제2 변환부를 포함할 수 있다.And a second conversion unit for converting the corrected luminance component, the Cb component, and the Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image.
일 실시예에 따라, 상기 평활화 필터는 sinc 함수 필터, 버터워쓰 저역 통과 필터, 가우시안 저역 통과 필터 중 어느 하나로 구현될 수 있다.According to one embodiment, the smoothing filter may be implemented by a sinc function filter, a Butterworth low-pass filter, or a Gaussian low-pass filter.
일 실시예에 따라, 상기 평활화 필터링부는,According to one embodiment, the smoothing filtering unit comprises:
시간 도메인의 휘도 성분을 이산 푸리에 변환하여 주파수 도메인의 휘도 성분을 생성하고,The luminance component of the time domain is subjected to discrete Fourier transform to generate the luminance component of the frequency domain,
상기 이산 푸리에 변환된 주파수 도메인의 휘도 성분에 대해 주파수 도메인에서 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하며,Filtering the frequency components of the discrete Fourier transformed frequency domain with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency in the frequency domain,
상기 필터링된 주파수 도메인의 휘도 성분을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 도메인으로 역변환함으로써, 상기 조명 성분을 생성하도록 동작할 수 있다.And inverse discrete Fourier transforms the luminance component of the filtered frequency domain to inverse time domain to generate the illumination component.
일 실시예에 따라, 상기 이산 푸리에 변환은 고속 푸리에 변환이고, 상기 역 이산 푸리에 변환은 역 고속 푸리에 변환일 수 있다.According to one embodiment, the discrete Fourier transform is a fast Fourier transform and the inverse discrete Fourier transform may be an inverse fast Fourier transform.
일 실시예에 따라, 상기 히스토그램 정규화부는,According to an embodiment, the histogram normalization unit may include:
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 트리밍 및 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하도록 동작할 수 있다.And trimming and normalizing based on the histogram of the reflection component map to produce a corrected luminance component.
일 실시예에 따라, 상기 히스토그램 정규화부는,According to an embodiment, the histogram normalization unit may include:
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 생성하고,Generates a histogram of the reflection component map,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 1차 정규화 히스토그램을 생성하며,A first normalized histogram is generated by extending the histogram of the reflection component map in accordance with the entire gradation range,
상기 1차 정규화 히스토그램의 가장자리를 트리밍하고, 트리밍된 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 2차 정규화 히스토그램을 생성하고,A second normalized histogram is generated by trimming the edge of the first normalized histogram, stretching the trimming histogram to the entire gradation range,
상기 2차 정규화 히스토그램에 따라 상기 반사 성분 맵의 각 픽셀들의 계조 값을 갱신하여, 보정된 휘도 성분을 생성하도록 동작할 수 있다.And to update the gray level values of the pixels of the reflection component map according to the secondary normalization histogram to generate a corrected brightness component.
일 실시예에 따라, 상기 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨로부터 특정 계조 레벨까지의 히스토그램 면적이 소정의 면적 문턱값에 도달하게 되는 때의 계조 레벨로 결정될 수 있다.According to one embodiment, the boundary gradation level of the edge to be trimmed may be determined as the gradation level when the minimum gradation level or the histogram area from the maximum gradation level to the specified gradation level reaches a predetermined area threshold value.
일 실시예에 따라, 트리밍될 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값은 서로 다르게 설정될 수 있다.According to one embodiment, the area threshold value of the boundary gradation level for the low edge to be trimmed and the area threshold value of the boundary gradation level for the high edge may be set to be different from each other.
일 실시예에 따라, 상기 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 특정 계조 레벨의 히스토그램 값이 소정의 높이 문턱값과 같은 계조 레벨로 결정될 수 있다.According to one embodiment, the boundary gradation level of the edge to be trimmed may be determined to be a gradation level at which the histogram value of the specific gradation level is equal to the predetermined height threshold value.
일 실시예에 따라, 상기 히스토그램 정규화부는,According to an embodiment, the histogram normalization unit may include:
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 트리밍한 후에 한차례 신장한 정규화 히스토그램에 따라 보정된 휘도 성분을 생성하도록 동작할 수 있다.And to generate a corrected luminance component according to a normalized histogram stretched once after trimming the histogram of the reflection component map.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 영상 처리 장치는,According to another aspect of the present invention,
전처리된 디지털 이미지를 생성하는 전처리부;A preprocessing unit for generating a preprocessed digital image;
전처리된 디지털 이미지의 색공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분, Cb 성분 및 Cr 성분을 생성하고, 변환된 YCbCr 성분들 중 상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분을 생성하고, 각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하며, 상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여 보정된 휘도 성분을 생성하고, 상기 보정된 휘도 성분과 Cb 성분 및 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 이미지 향상부; 및The color space of the preprocessed digital image is converted from RGB to YCbCr to generate a luminance component, a Cb component, and a Cr component, and the luminance component of the converted YCbCr components is filtered by a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency, Generates a reflection component map based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component for each pixel, normalizes the reflection component map based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component, An image enhancement unit for converting a luminance component, a Cb component, and a Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image; And
상기 디지털 향상 이미지를 기초로 소정의 주기능을 처리하는 주기능 처리부를 포함할 수 있다.And a main function processing unit for processing a predetermined main function based on the digital enhancement image.
일 실시예에 따라, 상기 전처리부는,According to one embodiment, the pre-
입력된 디지털 이미지에 대해 휘도 조절, 콘트라스트 조절, 샤프니스 조절, 색조 조절, 알파 합성, 감마 보정, 아티팩트 또는 잡티 제거, 해상도 조절, 왜곡 보정, 배경 또는 전경 분리 기능들 중 적어도 하나의 전처리 기능을 수행하도록 동작할 수 있다.Processing function of at least one of luminance adjustment, contrast adjustment, sharpness adjustment, tint adjustment, alpha synthesis, gamma correction, artifact or dirt removal, resolution adjustment, distortion correction, background or foreground separation Can operate.
일 실시예에 따라, 상기 주기능 처리부는,According to one embodiment, the main function processing unit comprises:
상기 디지털 향상 이미지를 기초로 문자 인식 기능, 번호판 인식 기능, 도로 인식, 표지판 인식, 물체 인식 기능, 물체 추적 기능, 보행자 계수 기능 또는 영상 감시 기능 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.At least one of a character recognition function, a license plate recognition function, a road recognition, a sign recognition, an object recognition function, an object tracking function, a pedestrian counting function or a video surveillance function can be performed based on the digital enhanced image.
본 발명의 디지털 이미지 향상 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 처리 장치에 따르면, 역광 환경의 암부에 관하여 디지털 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다.According to the digital image enhancement method and apparatus and the image processing apparatus using the digital image enhancement method of the present invention, the quality of the digital image can be improved with respect to the dark part of the backlight environment.
본 발명의 디지털 이미지 향상 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 처리 장치에 따르면, 낮은 연산량을 요구하며, 배합 비율에 민감하지 않으면서 디지털 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다.According to the digital image enhancement method and apparatus and the image processing apparatus using the digital image enhancement method and apparatus of the present invention, it is possible to improve the quality of a digital image without requiring a low calculation amount and sensitivity to a blending ratio.
본 발명의 디지털 이미지 향상 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 처리 장치에 따르면, 로그 함수를 이용하지 않아 암부와 명부의 처리가 서로 달라지는 현상이 없다.According to the digital image enhancement method and apparatus of the present invention and the image processing apparatus using the digital image enhancement method and apparatus, there is no phenomenon that processing of the dark portion and the bright portion is different without using the log function.
본 발명의 디지털 이미지 향상 방법 및 장치와 이를 이용한 영상 처리 장치에 따르면, 조명 성분이 제거된 영상의 히스토그램이 정규 분포를 따르지 않을 때에도 암부 향상 효과를 얻을 수 있다.According to the digital image enhancement method and apparatus and the image processing apparatus using the digital image enhancement method and apparatus of the present invention, even when the histogram of the image from which the illumination component is removed does not follow the normal distribution, the dark area enhancement effect can be obtained.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 이미지 향상 방법을 예시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 이미지 향상 방법의 평활화 필터링 단계에서 구체적인 절차들을 예시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 이미지 향상 방법의 히스토그램 트리밍 정규화 단계에서 구체적인 절차들을 예시한 순서도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 이미지 향상 방법의 히스토그램 트리밍 정규화(trimmed normalization) 단계에서 히스토그램의 트리밍을 예시한 그래프들이다.
도 6, 도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 이미지 향상 방법에 따른 결과 이미지들을 원본 이미지 및 기존의 레티넥스 기법에 따라 처리된 결과 이미지에 각각 비교한 도면들이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 향상 장치를 예시한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 장치를 예시한 블록도이다.1 is a flowchart illustrating a digital image enhancement method according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating specific procedures in the smoothing filtering step of the digital image enhancement method according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating specific procedures in the histogram trimming normalization step of the digital image enhancement method according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIGS. 4 and 5 are graphs illustrating trimming of a histogram in a histogram trimmed normalization step of the digital image enhancement method according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIGS. 6, 7, and 8 are views comparing result images according to the digital image enhancement method according to an embodiment of the present invention with original images and result images processed according to the conventional Retinex technique, respectively.
9 is a block diagram illustrating an image enhancement apparatus according to another embodiment of the present invention.
10 is a block diagram illustrating an image processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 이미지 향상 방법을 예시한 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a digital image enhancement method according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 디지털 이미지 향상 방법은 소정의 정보 처리 능력을 갖춘 컴퓨터에서 수행될 수 있다.The digital image enhancement method of the present invention can be performed in a computer having predetermined information processing capability.
도 1을 참조하면, 디지털 이미지 향상 방법은 단계(S11)에서, 디지털 이미지의 색공간(color space)을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분(Y 성분), Cb 성분 및 Cr 성분을 생성한다.Referring to FIG. 1, in step S11, a digital image enhancement method converts a color space of a digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component.
RGB는 색을 빛의 삼원색인 적(red), 녹(green) 및 청(blue)의 성분들의 혼합으로서 표현하는 색공간이고, YCbCr은 휘도 성분(Y)과 색차 성분들(Cb, Cr)로 표현하는 색공간이다.RGB is a color space representing a color as a mixture of red, green and blue components of the three primary colors of light and YCbCr is a color space representing a mixture of a luminance component Y and chrominance components Cb and Cr It is a color space to express.
R, G, B 성분들이 각각 8 비트(0 ~ 255)로 표시되는 픽셀의 R, G, B 성분들을 Y, Cb, Cr 성분들로 변환하는 관계는 다음과 같다.The relationship of converting the R, G, and B components of a pixel whose R, G, and B components are represented by 8 bits (0 to 255) into Y, Cb, and Cr components is as follows.
Y = krR + kgG + kbB Y = krR + kgG + kbB
Cb = B - YCb = B - Y
Cr = R - Y Cr = R - Y
Cg = G - Y Cg = G - Y
여기서, kb + kr + kg=1이고, 디지털 표준(SD) 텔레비전에 관한 표준인 ITU-R BT.601에 따르면, kr = 0.299, kg = 0.587 및 kb = 0.114로 정해진다. 다만, 디지털 고선명(HD) 텔레비전에 관한 표준인 ITU-R BT.709에서는 값이 다소 달라서, kr = 0.2126, kg = 0.7152, kb = 0.0722로 정해져 있다.According to ITU-R BT.601, which is a standard for digital standard (SD) television, kr = 0.299, kg = 0.587 and kb = 0.114, kb + kr + kg = 1. However, ITU-R BT.709, which is a standard for digital high definition (HD) television, has a slightly different value, kr = 0.2126, kg = 0.7152, kb = 0.0722.
kg는 kb와 kr로 표현할 수 있기 때문에 위 수식을 다시 쓰면, 다음과 같이 정리될 수 있다.Since kg can be expressed in kb and kr, rewriting the above formula can be summarized as follows.
Y = krR + (1 - kb - kr)G + kbB Y = krR + (1 - kb - kr) G + kbB
Cb = 0.5(B - Y)/(1 - kb) Cb = 0.5 (B - Y) / (1 - kb)
Cr = 0.5(R - Y)/(1 - kr) Cr = 0.5 (R - Y) / (1 - kr)
ITU-R BT.601에 따르면 Y, Cb, Cr은 다음과 같이 쓸 수 있다.According to ITU-R BT.601, Y, Cb and Cr can be written as follows.
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
Cb = 0.5643(B - Y) + 128Cb = 0.5643 (B - Y) + 128
Cr = 0.7132(R - Y) + 128Cr = 0.7132 (R - Y) + 128
한편, 역으로 YCbCr로부터 RGB로 변환하는 관계는 다음과 같다.Conversely, the relationship between YCbCr and RGB is as follows.
R = Y + (1 - kr)Cr/0.5 R = Y + (1 - kr) Cr / 0.5
G = Y - 2kb(1 - kb)Cb/(1 - kb - kr) - 2kr(1 - kr)Cr/(1 - kb - kr) (1 - kb - kr) - 2kr (1 - kr) Cr / (1 - kb - kr)
B = Y + (1 - kb)Cb/0.5B = Y + (1 - kb) Cb / 0.5
ITU-R BT.601에 따르면 다음과 같이 쓸 수 있다.According to ITU-R BT.601, the following can be written.
R = Y + 1.402(Cr - 128)R = Y + 1.402 (Cr-128)
G = Y - 0.334(Cb - 128) - 0.714(Cr - 128)G = Y - 0.334 (Cb - 128) - 0.714 (Cr - 128)
B = Y + 1.772(Cb - 128)B = Y + 1.772 (Cb-128)
단계(S12)에서, 변환된 YCbCr 성분들 중 휘도 성분(Y 성분)을 소정의 컷오프 주파수(cut off frequency)를 가지는 평활화 필터(smoothing filter)로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성한다.In step S12, the luminance component (Y component) of the converted YCbCr components is filtered by a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component).
컷오프 주파수는 경험적으로 결정될 수 있으며, 예를 들어 3 ~ 10 Hz 범위에서 결정될 수 있다. The cutoff frequency can be determined empirically and can be determined, for example, in the range of 3 to 10 Hz.
평활화 필터는 소정 컷오프 주파수보다 높은 주파수 성분을 억제(suppress)하고 에지(edge)를 부드럽게 만드는 필터로서, 예를 들어 sinc 함수 필터(sinc filter), 버터워쓰 저역 통과 필터(Butterworth Low Pass Filter, BLPF), 가우시안 저역 통과 필터(Gaussian Low Pass Filter, GLPF) 중 어느 하나로 구현될 수 있다.The smoothing filter is a filter for suppressing a frequency component higher than a predetermined cutoff frequency and softening an edge. For example, a sinc filter, a Butterworth low pass filter (BLPF) , And a Gaussian low pass filter (GLPF).
Y 성분은 휘도 성분이므로, 휘도 성분(Y 성분)의 매우 낮은 주파수 대역은 디지털 이미지 상의 피사체에 전반적으로 비추고 있는 조명에 상응한다고 볼 수 있다. 따라서, 휘도 성분(Y 성분)을 낮은 컷오프 주파수로써 평활화 필터링하면, 조명에 의한 휘도 성분, 즉 조명 성분(L 성분)을 얻을 수 있다.Since the Y component is a luminance component, the very low frequency band of the luminance component (Y component) can be regarded as corresponding to the illumination that is entirely reflected on the subject on the digital image. Therefore, when the luminance component (Y component) is subjected to smoothing filtering with a low cutoff frequency, a luminance component by illumination, that is, an illumination component (L component) can be obtained.
좀더 구체적으로, 단계(S12)를 설명하기 위해 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 이미지 향상 방법의 평활화 필터링 단계에서 구체적인 절차들을 예시한 순서도이다.More specifically, referring to FIG. 2 for describing step S12, FIG. 2 is a flowchart illustrating specific procedures in the smoothing filtering step of the digital image enhancement method according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2에서, 단계(S12)는 단계(S121) 내지 단계(S123)로 구성될 수 있다.In Fig. 2, step S12 may be composed of steps S121 to S123.
단계(S121)에서, 시간 도메인의 휘도 성분(Y 성분)을 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform, DFT)하여 주파수 도메인의 휘도 성분(Y 성분)을 생성한다. 구체적으로 이산 푸리에 변환(DFT)은 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)일 수 있다.In step S121, the luminance component (Y component) of the frequency domain is generated by performing Discrete Fourier Transform (DFT) on the luminance component (Y component) of the time domain. Specifically, the discrete Fourier transform (DFT) may be a Fast Fourier Transform (FFT).
단계(S122)에서, 이산 푸리에 변환된 주파수 도메인의 휘도 성분(Y 성분)에 대해 주파수 도메인에서 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링한다.In step S122, the luminance component (Y component) of the frequency domain subjected to the discrete Fourier transform is filtered by a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency in the frequency domain.
단계(S123)에서, 필터링된 주파수 도메인의 휘도 성분(Y 성분)을 역 이산 푸리에 변환(Inverse DFT, IDFT)하여 시간 도메인으로 역변환함으로써, 조명 성분(L 성분)을 생성한다. 구체적으로 역 이산 푸리에 변환(IDFT)은 역 고속 푸리에 변환(Inverse FFT, IFFT)일 수 있다.In step S123, the illumination component (L component) is generated by performing inverse discrete Fourier transform (inverse DFT, IDFT) on the luminance component (Y component) of the filtered frequency domain to inverse time domain. Specifically, the inverse discrete Fourier transform (IDFT) may be an inverse fast Fourier transform (IFFT).
물론, 단계(S12)에서, 상술하듯 푸리에 변환 후 주파수 도메인에서 평활화 필터링하고 다시 역 푸리에 변환하여 조명 성분(L 성분)을 얻는 대신에, 휘도 성분(Y 성분)과 필터링 함수를 시간 도메인에서 컨볼루션 연산하여 조명 성분(L 성분)을 얻을 수도 있다.Of course, instead of obtaining the illumination component (L component) by performing the smoothing filtering and the inverse Fourier transform again in the frequency domain after the Fourier transform as described above, the luminance component (Y component) and the filtering function are convolution To obtain an illumination component (L component).
다시 도 1로 돌아가서, 단계(S13)에서, 각 픽셀마다 휘도 성분(Y 성분)을 조명 성분(L 성분)으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성한다. 반사 성분 맵의 각 픽셀 값은 반사 성분 값과 같을 수도 있고, 또는 반사 성분 값을 소정의 산술 연산으로 연산한 값일 수도 있다.Referring back to Fig. 1, in step S13, a reflection component map is generated based on a reflection component obtained by dividing a luminance component (Y component) for each pixel by an illumination component (L component). Each pixel value of the reflection component map may be equal to the reflection component value, or may be a value obtained by calculating a reflection component value by a predetermined arithmetic operation.
단계(S14)에서, 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화(normalization)하여, 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성한다.In step S14, normalization is performed based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component (Y 'component).
실시예에 따라, 단계(S14)에서, 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 트리밍 및 정규화(trimmed normalization)하여, 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성할 수도 있다.According to the embodiment, in step S14, the corrected luminance component (Y 'component) may be generated by trimming and normalizing based on the histogram of the reflection component map.
구체적으로, 단계(S14)를 예시하기 위해 도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 이미지 향상 방법의 히스토그램 트리밍 정규화 단계에서 구체적인 절차들을 예시한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating exemplary procedures in the histogram trimming normalization step of the digital image enhancement method according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 3에서, 단계(S14)는 단계(S141) 내지 단계(S143)로 구성될 수 있다.In Fig. 3, step S14 may consist of steps S141 to S143.
단계(S141)에서, 반사 성분 맵의 히스토그램을 생성한다.In step S141, a histogram of the reflection component map is generated.
단계(S142)에서, 반사 성분 맵의 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장(stretching)하여 1차 정규화 히스토그램을 생성한다.In step S142, the histogram of the reflection component map is stretched in accordance with the entire gradation range to generate a first-normalized histogram.
예를 들어, 전체 계조 범위가 최소 0에서 최대 255까지의 범위이고, 단계(S13)에서 생성한 반사 성분 맵의 히스토그램이 최소 레벨 10에서 최대 레벨 100까지 분포하였다면, 최소 레벨이었던 레벨 10의 히스토그램 값이 레벨 0의 자리로, 최대 레벨이었던 레벨 100의 히스토그램 값이 레벨 255의 자리로 이동하도록 비례적으로 신장함으로써 정규화한다.For example, if the entire gradation range is in the range from 0 to 255, and the histogram of the reflection component map generated in step S13 is distributed from the minimum level 10 to the
단계(S143)에서, 1차 정규화 히스토그램의 가장자리를 트리밍하고, 트리밍된 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 2차 정규화 히스토그램을 생성한다.In step S143, the edge of the primary normalization histogram is trimmed, and the trimmed histogram is extended to fit the entire gradation range to generate a secondary normalization histogram.
구체적으로 단계(S143)의 동작을 예시하기 위해 도 4 및 도 5를 참조하면, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 이미지 향상 방법의 히스토그램 트리밍 정규화(trimmed normalization) 단계에서 히스토그램의 트리밍을 예시한 그래프들이다.4 and 5, in order to illustrate the operation of step S143, FIGS. 4 and 5 illustrate histogram trimming normalization of the digital image enhancement method according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG.
도 4에서, 1차 정규화 히스토그램은 낮은 가장자리 또는 높은 가장자리에 아주 작은 히스토그램 값을 보인다. 이러한 아주 작은 히스토그램 값의 계조 레벨들은 일종의 노이즈(noise)로서, 그러한 작은 히스토그램 값의 계조 레벨들에 상응하는 픽셀들이 관심 대상 피사체를 구성하는 유의미한 픽셀들 사이에 분포할 경우에는, 피사체의 식별을 방해하는 요인이 될 수 있다. 따라서, 이러한 1차 정규화 히스토그램의 낮은 가장자리나 높은 가장자리, 또는 두 가장자리들을 모두 트리밍(trimming)함으로써 이러한 낮은 빈도의 계조 레벨들을 제거하는 것은 피사체의 식별에 도움이 될 수 있다.In FIG. 4, the primary normalized histogram shows a very small histogram value at the low edge or the high edge. The gradation levels of such a very small histogram value are a kind of noise and when the pixels corresponding to the gradation levels of such a small histogram value are distributed among the significant pixels constituting the object of interest, This can be a factor. Thus, eliminating these low frequency gradation levels by trimming both the low edge, high edge, or both edges of this primary normalized histogram can help identify the subject.
실시예에 따라, 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 최소 계조 레벨(즉, 계조 레벨 0) 또는 최대 계조 레벨(즉, 계조 레벨 255)로부터 특정 계조 레벨까지의 히스토그램 면적이 소정의 면적 문턱값, 예를 들어 전체 히스토그램 면적의 2 %에 도달하게 되는 때의 계조 레벨로 결정될 수 있다. According to the embodiment, the border gradation level of the edge to be trimmed may be set such that the histogram area from the minimum gradation level (i.e., gradation level 0) or the maximum gradation level (i.e., gradation level 255) To reach 2% of the entire histogram area.
실시예에 따라, 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값은 서로 같게 설정될 수 있다.According to the embodiment, the area threshold value of the boundary gradation level for the low edge and the area threshold value for the boundary gradation level for the high edge can be set to be equal to each other.
실시예에 따라, 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값은 서로 다르게 설정될 수 있다.According to the embodiment, the area threshold value of the boundary gradation level for the low edge and the area threshold value of the boundary gradation level for the high edge can be set to be different from each other.
한편, 도 4에서 예시된 1차 정규화 히스토그램은 정규 분포(normal distribution)이거나 정규 분포와 유사한 분포를 가진다. 하지만 현실적으로 반사 성분 맵의 히스토그램이 항상 정규 분포나 이와 유사한 유니모달 분포(unimodal distribution)를 가질 것이라 기대하기는 어려우며, 예를 들어 도 5와 같이 종종 가장자리에서 국부적인 피크를 가지는 멀티모달 분포(multimodal distribution)를 가질 수도 있다.Meanwhile, the primary normalization histogram illustrated in FIG. 4 is a normal distribution or has a distribution similar to a normal distribution. In reality, however, it is difficult to expect that the histogram of the reflection map will always have a normal distribution or a similar unimodal distribution. For example, a multimodal distribution with local peaks often at the edges, ).
도 5에서 국부적인 피크에 상응하는 계조 레벨들을 가지는 픽셀들은 단순히 노이즈가 아니고, 중간의 계조 레벨들에 비해 빈도만 상대적으로 적을 뿐이고 실제로 어떤 유의미한 픽셀일 수도 있다.In FIG. 5, pixels having gradation levels corresponding to local peaks are not only noise, but only a relatively small frequency compared to the middle gradation levels, and may actually be some meaningful pixel.
이러한 경우에 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 특정 계조 레벨의 히스토그램 값이 소정의 높이 문턱값, 예를 들어 전체 히스토그램 면적의 0.2 %에 해당하는 값과 같은 계조 레벨로 결정될 수 있다.In this case, the border gradation level of the edge to be trimmed may be determined to be a gradation level such that the histogram value of the specific gradation level corresponds to a predetermined height threshold value, for example, 0.2% of the entire histogram area.
실시예에 따라, 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 높이 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 높이 문턱값은 서로 같게 설정될 수 있다.According to the embodiment, the height threshold value of the boundary gradation level for the low edge and the height threshold value of the boundary gradation level for the high edge can be set to be equal to each other.
실시예에 따라, 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 높이 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 높이 문턱값은 서로 다르게 설정될 수 있다.According to the embodiment, the height threshold value of the boundary gradation level for the low edge and the height threshold value of the boundary gradation level for the high edge can be set to be different from each other.
다시 도 3으로 돌아가서, 단계(S144)에서, 2차 정규화 히스토그램에 따라 반사 성분 맵의 각 픽셀들의 계조 값을 갱신하여, 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성한다.Returning to Fig. 3, in step S144, the gray level values of the respective pixels of the reflection component map are updated according to the second normalization histogram to generate the corrected brightness component (Y 'component).
한편, 실시예에 따라, 단계(S142) 내지 단계(S144)에서, 반사 성분 맵의 히스토그램을 1차 신장하고 트리밍한 후 2차 신장하는 대신에, 반사 성분 맵의 히스토그램을 트리밍한 후에 한차례만 신장한 정규화 히스토그램에 따라 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성할 수도 있다.On the other hand, according to the embodiment, instead of first extending and trimming the histogram of the reflection component map and then performing second elongation in the steps S142 to S144, after the histogram of the reflection component map is trimmed, A luminance component (Y 'component) corrected according to a normalized histogram may be generated.
다시 도 1로 돌아가서, 단계(S15)에서, 보정된 휘도 성분(Y' 성분)과 Cb 성분 및 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성한다.1, the corrected luminance component (Y 'component), the Cb component, and the Cr component are converted from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image in step S15.
본 발명의 디지털 이미지 향상 방법을 통해 생성된 디지털 향상 이미지들의 암부 향상 효과를 예시하기 위해 도 6 내지 도 8을 참조한다.Reference is made to FIGS. 6 to 8 to illustrate the effect of improving dark areas of digital enhancement images generated through the digital image enhancement method of the present invention.
도 6, 도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 이미지 향상 방법에 따른 디지털 향상 이미지들을 원본 이미지 및 기존의 레티넥스 기법에 따라 처리된 디지털 향상 이미지에 각각 비교한 도면들이다.6, 7, and 8 are diagrams comparing digital enhancement images according to the digital image enhancement method according to an exemplary embodiment of the present invention, respectively, with an original image and a digital enhancement image processed according to a conventional Retinex technique.
도 6에서, 좌측 (a)는 원본 이미지이고, 중앙의 (b)는 기존의 레티넥스 기법에 따라 얻은 디지털 향상 이미지이다. (b)의 디지털 향상 이미지는 표지판의 암부가 전혀 가독할 정도로 향상되지 못하였고 오히려 쓸데없이 암부 주위가 밝게 변하는 결과만 얻을 뿐이다.6, left side (a) is the original image and (b) in the center is a digital enhancement image obtained according to the conventional Retinex technique. The digital enhancement image in (b) is not improved to such a degree that the dark part of the sign can be read at all, but only the result that the dark part around the dark part is wasted.
이에 비해, 우측의 (c)는 본 발명의 디지털 이미지 향상 방법에 따른 디지털 향상 이미지로서, 표지판의 암부가 극적으로 향상되어 원본 이미지와 레티넥스 기반의 향상 이미지에서는 전혀 보이지 않던 표지판 내의 문자가 확연하게 식별 가능할 정도로 나타났음을 알 수 있다. 비록 기둥 피사체의 내부도 밝아져 왜곡이 발생한 것처럼 보이나, 만약 기둥 피사체에도 문자가 있었다면 그 문자도 식별 가능하게 되었을 것이다.On the other hand, (c) on the right side is a digitally enhanced image according to the digital image enhancement method of the present invention, in which the dark part of the sign is dramatically improved, and the characters in the sign, which are not seen at all in the original image and Retinex- It can be seen that it can be identified. Although the inside of the pillar object is brightened and appears to be distorted, if the pillar object also has a character, the character could be identified as well.
다만, 사람의 시각을 기준으로 보면 기존의 레티넥스 기법에 비해 부자연스럽게 느껴지지만, 예를 들어 머신 비전(machine vision), 문자 인식, 물체 인식 응용 분야와 같이 자연스러움을 필요로 하지 않는 분야에서는 이러한 점은 문제가 되지 않는다.However, in terms of human vision, it seems unnatural compared to the conventional Retinex technique. However, in a field that does not require naturalness such as machine vision, character recognition, and object recognition, Points are not a problem.
도 7에서, 좌측 (a)는 원본 이미지이고, 중앙의 (b)는 기존의 레티넥스 기법에 따라 얻은 디지털 향상 이미지이다. (b)의 디지털 향상 이미지는 도 6의 (b)에 비해 넓은 표지판의 암부가 큰 표지판의 중앙에서는 어느 정도 가독할 정도로 향상되었지만 가장자리로 갈수록 덜 향상된다. 또한 큰 표지판 위의 작은 표지판들은 여전히 전혀 향상되지 않는다.In Fig. 7, the left side (a) is the original image, and the center (b) is the digital enhanced image obtained by the conventional Retinex technique. The digital enhanced image of FIG. 6 (b) is improved to a certain extent in the center of the large signboard of the wide signboard as compared to FIG. 6 (b), but is improved to the edge. Also, small signs on big signs still do not improve at all.
이에 비해, 우측의 (c)는 본 발명의 디지털 이미지 향상 방법에 따른 디지털 향상 이미지로서, 표지판의 암부가 전체적으로 향상되어 원본 이미지와 레티넥스 기반의 향상 이미지에서는 잘 보이지 않던 큰 표지판의 가장자리까지 문자가 확연하게 식별 가능할 정도로 나타나고 작은 표지판들의 문자들도 식별 가능할 수 있음을 알 수 있다. 아래쪽의 트럭에서도 마찬가지로 문자들이 향상되었다.On the other hand, (c) on the right side is a digitally enhanced image according to the digital image enhancement method of the present invention, in which the dark part of the sign is entirely improved, and a character is displayed on the edge of a large sign, which is not easily seen in the original image and Retinex- It can be seen that it is clearly identifiable and the characters of small signs can be identified. Likewise, the characters on the lower track have improved.
도 8에서도, 중앙의 (b)의 디지털 향상 이미지는 표지판의 암부가 전혀 가독할 정도로 향상되지 못하였지만, 우측의 (c)의 본 발명의 디지털 이미지 향상 방법에 따른 디지털 향상 이미지는 표지판의 암부가 극적으로 향상되어 표지판 내의 문자가 어느 정도 식별 가능할 정도로 나타났음을 알 수 있다.8, the digitally enhanced image according to the digital image enhancement method of the present invention at (c) on the right side has a dark portion of the sign, It can be seen that the characters in the signs have been improved to a certain degree by dramatically improving.
표 1은 도 6, 도 7 및 도 8의 이미지들의 문자 영역들에서 각각 산출한 계조 표준 편차 값들이다. 표준 편차가 높을수록 배경과 문자가 잘 구분되므로 식별 가능성 내지 인식률이 개선된다.Table 1 shows the gradation standard deviation values calculated respectively in the character areas of the images of Figs. 6, 7 and 8. The higher the standard deviation, the better the discrimination and the recognition rate because the background and the character are well distinguished.
division
도 6, 도 7 및 도 8의 원본 이미지들에서 표준 편차는 레티넥스 기법의 이미지들에서 두 배 정도로 개선되었지만, 본 발명에 따른 디지털 이미지 향상 방법에 의한 이미지들에서는 약 3 배에서 약 10 배까지 향상되었다. 따라서 문자 인식률이나 물체 인식률이 크게 개선될 것임을 기대할 수 있다.The standard deviation in the original images of Figs. 6, 7 and 8 is improved to about twice in the images of the Retinex technique, but in the images by the digital image enhancement method of the present invention, the standard deviation is about 3 times to about 10 times . Therefore, it can be expected that the character recognition rate and the object recognition rate will be greatly improved.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 향상 장치를 예시한 블록도이다.9 is a block diagram illustrating an image enhancement apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 이미지 향상 장치(90)는 제1 변환부(91), 평활화 필터링부(92), 반사 성분 맵 생성부(93), 히스토그램 정규화부(94) 및 제2 변환부(95)를 포함할 수 있다.9, the
제1 변환부(91)는 디지털 이미지의 색공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분(Y 성분), Cb 성분 및 Cr 성분을 생성한다.The
평활화 필터링부(92)는 변환된 YCbCr 성분들 중 휘도 성분(Y 성분)을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성한다.The smoothing filtering unit 92 filters the luminance component (Y component) among the converted YCbCr components with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component).
실시예에 따라, 평활화 필터는 예를 들어 sinc 함수 필터, 버터워쓰 저역 통과 필터, 가우시안 저역 통과 필터 중 어느 하나로 구현될 수 있다.According to an embodiment, the smoothing filter may be implemented by any one of, for example, a sinc function filter, a Butterworth low-pass filter, and a Gaussian low-pass filter.
실시예에 따라, 평활화 필터링부(92)는 휘도 성분(Y 성분)과 필터링 함수를 시간 도메인에서 컨볼루션 연산하여 조명 성분(L 성분)을 얻을 수 있다.According to the embodiment, the smoothing filtering unit 92 can obtain an illumination component (L component) by convoluting the luminance component (Y component) and the filtering function in the time domain.
실시예에 따라, 평활화 필터링부(92)는 시간 도메인의 휘도 성분(Y 성분)을 이산 푸리에 변환하여 주파수 도메인의 휘도 성분(Y 성분)을 생성하고, 이산 푸리에 변환된 주파수 도메인의 휘도 성분(Y 성분)에 대해 주파수 도메인에서 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하며, 필터링된 주파수 도메인의 휘도 성분(Y 성분)을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 도메인으로 역변환함으로써, 조명 성분(L 성분)을 생성할 수 있다.According to the embodiment, the smoothing filtering unit 92 performs discrete Fourier transform of the luminance component (Y component) in the time domain to generate the luminance component (Y component) in the frequency domain, and outputs the luminance component Y (L component) by performing inverse discrete Fourier transform on the luminance component (Y component) of the filtered frequency domain and inverse-transforming the luminance component (Y component) of the filtered frequency domain into the time domain with respect to the frequency domain can do.
구체적으로, 이산 푸리에 변환은 고속 푸리에 변환이고, 역 이산 푸리에 변환은 역 고속 푸리에 변환일 수 있다.Specifically, the discrete Fourier transform may be a fast Fourier transform, and the inverse discrete Fourier transform may be an inverse fast Fourier transform.
반사 성분 맵 생성부(93)는 각 픽셀마다 휘도 성분(Y 성분)을 조명 성분(L 성분)으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성한다. 반사 성분 맵의 각 픽셀 값은 반사 성분 값과 같을 수도 있고, 또는 반사 성분 값을 소정의 산술 연산으로 연산한 값일 수도 있다.The reflection component
히스토그램 정규화부(94)는 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성한다.The
실시예에 따라, 히스토그램 정규화부(94)는 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 트리밍 및 정규화하여, 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성할 수도 있다.According to the embodiment, the
구체적으로, 히스토그램 정규화부(94)는 반사 성분 맵의 히스토그램을 생성하고, 반사 성분 맵의 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 1차 정규화 히스토그램을 생성하며, 1차 정규화 히스토그램의 적어도 한 가장자리를 트리밍하고, 트리밍된 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 2차 정규화 히스토그램을 생성하며, 2차 정규화 히스토그램에 따라 반사 성분 맵의 각 픽셀들의 계조 값을 갱신하여, 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성한다.Specifically, the
실시예에 따라, 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 최소 계조 레벨(즉, 계조 레벨 0) 또는 최대 계조 레벨(즉, 계조 레벨 255)로부터 특정 계조 레벨까지의 히스토그램 면적이 소정의 면적 문턱값, 예를 들어 전체 히스토그램 면적의 2 %에 도달하게 되는 때의 계조 레벨로 결정될 수 있다. According to the embodiment, the border gradation level of the edge to be trimmed may be set such that the histogram area from the minimum gradation level (i.e., gradation level 0) or the maximum gradation level (i.e., gradation level 255) To reach 2% of the entire histogram area.
실시예에 따라, 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값은 서로 같게 설정될 수 있다.According to the embodiment, the area threshold value of the boundary gradation level for the low edge and the area threshold value for the boundary gradation level for the high edge can be set to be equal to each other.
실시예에 따라, 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값은 서로 다르게 설정될 수 있다.According to the embodiment, the area threshold value of the boundary gradation level for the low edge and the area threshold value of the boundary gradation level for the high edge can be set to be different from each other.
실시예에 따라, 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 특정 계조 레벨의 히스토그램 값이 소정의 높이 문턱값, 예를 들어 전체 히스토그램 면적의 0.2 %에 해당하는 값과 같은 계조 레벨로 결정될 수 있다.According to the embodiment, the border gradation level of the edge to be trimmed may be determined as a gradation level such that the histogram value of the specific gradation level corresponds to a predetermined height threshold, for example, 0.2% of the entire histogram area.
실시예에 따라, 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 높이 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 높이 문턱값은 서로 같게 설정될 수 있다.According to the embodiment, the height threshold value of the boundary gradation level for the low edge and the height threshold value of the boundary gradation level for the high edge can be set to be equal to each other.
실시예에 따라, 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 높이 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 높이 문턱값은 서로 다르게 설정될 수 있다.According to the embodiment, the height threshold value of the boundary gradation level for the low edge and the height threshold value of the boundary gradation level for the high edge can be set to be different from each other.
한편, 실시예에 따라, 히스토그램 정규화부(94)는 반사 성분 맵의 히스토그램을 트리밍한 후에 신장한 정규화 히스토그램에 따라 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성할 수도 있다.On the other hand, according to the embodiment, the
제2 변환부(95)는 보정된 휘도 성분(Y' 성분)과 Cb 성분 및 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성한다.The
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 장치를 예시한 블록도이다.10 is a block diagram illustrating an image processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 영상 처리 장치(100)는 전처리부(110), 이미지 향상부(120) 및 주기능 처리부(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the
전처리부(110)는 입력된 디지털 이미지에 대해 예를 들어 휘도(brightness) 조절, 콘트라스트(contrast) 조절, 샤프니스(sharpness) 조절, 색조(tone) 조절, d알파 합성(alpha composition), 감마 보정(gamma correction), 아티팩트(artifact) 또는 잡티(salt and pepper noise) 제거, 해상도 조절, 왜곡(distortion) 보정, 배경(background) 또는 전경(foreground) 분리 등과 같은 전처리 기능들 중 적어도 하나의 전처리 기능을 수행하고, 전처리된 디지털 이미지를 생성할 수 있다.The
이미지 향상부(120)는 전처리된 디지털 이미지의 색공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분(Y 성분), Cb 성분 및 Cr 성분을 생성한다.The image enhancement unit 120 converts the color space of the preprocessed digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component.
이어서, 이미지 향상부(120)는 변환된 YCbCr 성분들 중 휘도 성분(Y 성분)을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하고, 각 픽셀마다 휘도 성분(Y 성분)을 조명 성분(L 성분)으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성한다.Then, the image enhancement unit 120 filters the luminance component (Y component) among the converted YCbCr components with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component), and calculates a luminance component Y Component) is divided into an illumination component (L component) and a reflection component map.
실시예에 따라, 이미지 향상부(120)는 예를 들어 sinc 함수 필터, 버터워쓰 저역 통과 필터, 가우시안 저역 통과 필터 중 어느 하나로 구현되는 평활화 필터로 필터링할 수 있다.According to an embodiment, the image enhancement unit 120 may be filtered with a smoothing filter implemented, for example, by a sinc function filter, a Butterworth low-pass filter, or a Gaussian low-pass filter.
실시예에 따라, 이미지 향상부(120)는 휘도 성분(Y 성분)과 필터링 함수를 시간 도메인에서 컨볼루션 연산하여 조명 성분(L 성분)을 얻을 수 있다.According to an embodiment, the image enhancement unit 120 may obtain an illumination component (L component) by performing a convolution operation on a luminance component (Y component) and a filtering function in a time domain.
실시예에 따라, 이미지 향상부(120)는 시간 도메인의 휘도 성분(Y 성분)을 이산 푸리에 변환하여 주파수 도메인의 휘도 성분(Y 성분)을 생성하고, 이산 푸리에 변환된 주파수 도메인의 휘도 성분(Y 성분)에 대해 주파수 도메인에서 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하며, 필터링된 주파수 도메인의 휘도 성분(Y 성분)을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 도메인으로 역변환함으로써, 조명 성분(L 성분)을 생성할 수 있다.According to the embodiment, the image enhancement unit 120 performs discrete Fourier transform of the luminance component (Y component) in the time domain to generate a luminance component (Y component) in the frequency domain, and outputs the luminance component Y (L component) by performing inverse discrete Fourier transform on the luminance component (Y component) of the filtered frequency domain and inverse-transforming the luminance component (Y component) of the filtered frequency domain into the time domain with respect to the frequency domain can do.
구체적으로, 이산 푸리에 변환은 고속 푸리에 변환이고, 역 이산 푸리에 변환은 역 고속 푸리에 변환일 수 있다.Specifically, the discrete Fourier transform may be a fast Fourier transform, and the inverse discrete Fourier transform may be an inverse fast Fourier transform.
다음으로, 이미지 향상부(120)는 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성하고, 보정된 휘도 성분(Y' 성분)과 Cb 성분 및 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성한다.Next, the image enhancement unit 120 normalizes the image based on the histogram of the reflection component map, generates a corrected luminance component (Y 'component), and outputs the corrected luminance component (Y' component), Cb component, YCbCr to RGB to generate a digital enhancement image.
실시예에 따라, 이미지 향상부(120)는 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 트리밍 및 정규화하여, 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성할 수도 있다.According to the embodiment, the image enhancement unit 120 may trim and normalize based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component (Y 'component).
구체적으로, 이미지 향상부(120)는 반사 성분 맵의 히스토그램을 생성하고, 반사 성분 맵의 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 1차 정규화 히스토그램을 생성하며, 1차 정규화 히스토그램의 적어도 한 가장자리를 트리밍하고, 트리밍된 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 2차 정규화 히스토그램을 생성하며, 2차 정규화 히스토그램에 따라 반사 성분 맵의 각 픽셀들의 계조 값을 갱신하여, 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성한다.Specifically, the image enhancement unit 120 generates a histogram of the reflection component map, generates a first normalized histogram by stretching the histogram of the reflection component map to the entire gradation range, and at least one edge of the first normalized histogram is trimmed The trimmed histogram is extended to the entire gradation range to generate a second normalized histogram. The gradation values of the respective pixels of the reflection component map are updated according to the second normalized histogram, and the corrected luminance component (Y 'component) is updated .
실시예에 따라, 이미지 향상부(120)는 반사 성분 맵의 히스토그램을 트리밍한 후에 신장한 정규화 히스토그램에 따라 보정된 휘도 성분(Y' 성분)을 생성할 수도 있다.According to the embodiment, the image enhancement unit 120 may generate the corrected brightness component (Y 'component) according to the normalized histogram after trimming the histogram of the reflection component map.
최종적으로, 이미지 향상부(120)는 보정된 휘도 성분(Y' 성분)과 Cb 성분 및 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성한다.Finally, the image enhancement unit 120 converts the corrected luminance component (Y 'component), Cb component, and Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image.
주기능 처리부(130)는 디지털 향상 이미지를 기초로 영상 처리 장치(100)의 소정의 주기능, 예를 들어, 문자 인식 기능, 번호판 인식 기능, 도로 인식, 표지판 인식, 물체 인식 기능, 물체 추적 기능, 보행자 계수 기능 또는 영상 감시 기능 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.The main
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It will be understood that variations and specific embodiments which may occur to those skilled in the art are included within the scope of the present invention.
또한, 본 발명에 따른 장치는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽힐 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, 광학 디스크, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 비휘발성 메모리 등을 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Further, the apparatus according to the present invention can be implemented as a computer-readable code on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the recording medium include ROM, RAM, optical disk, magnetic tape, floppy disk, hard disk, nonvolatile memory and the like. The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.
90 이미지 향상 장치
91 제1 변환부
92 평활화 필터링부
93 반사 성분 맵 생성부
94 히스토그램 정규화부
95 제2 변환부
100 영상 처리 장치
110 전처리부
120 이미지 향상부
130 주기능 처리부90 Image Enhancer
91 first conversion section
92 smoothing filtering unit
93 Reflection component map generating unit
94 histogram normalization unit
95 second conversion section
100 image processing device
110 preprocessing section
120 image enhancement unit
130 main function processor
Claims (25)
입력되는 디지털 이미지의 색공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분(Y 성분), Cb 성분 및 Cr 성분을 생성하는 단계;
상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하는 단계;
각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하는 단계;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계; 및
상기 보정된 휘도 성분과 상기 Cb 성분 및 상기 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계는,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 생성하는 단계;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 1차 정규화 히스토그램을 생성하는 단계;
상기 1차 정규화 히스토그램의 가장자리를 트리밍하고, 트리밍된 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 2차 정규화 히스토그램을 생성하는 단계; 및
상기 2차 정규화 히스토그램에 따라 상기 반사 성분 맵의 각 픽셀들의 계조 값을 갱신하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계를 포함하며,
상기 1차 정규화 히스토그램의 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨로부터 특정 계조 레벨까지의 히스토그램 면적이 소정의 면적 문턱값에 도달하게 되는 때의 계조 레벨로 결정되고,
상기 트리밍될 가장자리 중 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값은 서로 독립적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 방법.A digital image enhancement method performed on a computer,
Converting a color space of an input digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component;
Filtering the luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component);
Generating a reflection component map for each pixel based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component;
Normalizing based on a histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component; And
And converting the corrected luminance component, the Cb component, and the Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image,
Wherein the step of normalizing the luminance component based on the histogram of the reflection component map to generate the corrected luminance component comprises:
Generating a histogram of the reflection component map;
Generating a first normalized histogram by extending a histogram of the reflection component map to a whole gradation range;
Trimming the edge of the primary normalization histogram and extending the trimming histogram to the entire gradation range to generate a second normalized histogram; And
And updating the gray level values of the pixels of the reflection component map according to the second normalization histogram to generate a corrected brightness component,
The boundary gradation level of the edge to be trimmed of the primary normalization histogram is determined as the gradation level when the minimum gradation level or the histogram area from the maximum gradation level to the specified gradation level reaches a predetermined area threshold value,
Wherein an area threshold value of a boundary gradation level with respect to a lower edge of the edge to be trimmed and an area threshold value of a boundary gradation level with respect to a higher edge are set independently of each other.
입력되는 디지털 이미지의 색공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분(Y 성분), Cb 성분 및 Cr 성분을 생성하는 단계;
상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하는 단계;
각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하는 단계;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계; 및
상기 보정된 휘도 성분과 상기 Cb 성분 및 상기 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계는,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 생성하는 단계;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 1차 정규화 히스토그램을 생성하는 단계;
상기 1차 정규화 히스토그램의 가장자리를 트리밍하고, 트리밍된 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 2차 정규화 히스토그램을 생성하는 단계; 및
상기 2차 정규화 히스토그램에 따라 상기 반사 성분 맵의 각 픽셀들의 계조 값을 갱신하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계를 포함하며,
상기 1차 정규화 히스토그램의 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 특정 계조 레벨의 히스토그램 값이 소정의 높이 문턱값과 같은 계조 레벨로 결정되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 방법.A digital image enhancement method performed on a computer,
Converting a color space of an input digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component;
Filtering the luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component);
Generating a reflection component map for each pixel based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component;
Normalizing based on a histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component; And
And converting the corrected luminance component, the Cb component, and the Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image,
Wherein the step of normalizing the luminance component based on the histogram of the reflection component map to generate the corrected luminance component comprises:
Generating a histogram of the reflection component map;
Generating a first normalized histogram by extending a histogram of the reflection component map to a whole gradation range;
Trimming the edge of the primary normalization histogram and extending the trimming histogram to the entire gradation range to generate a second normalized histogram; And
And updating the gray level values of the pixels of the reflection component map according to the second normalization histogram to generate a corrected brightness component,
Wherein the boundary gradation level of the edge to be trimmed of the primary normalization histogram is determined such that a histogram value of a specific gradation level is equal to a gradation level equal to a predetermined height threshold value.
입력되는 디지털 이미지의 색공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분(Y 성분), Cb 성분 및 Cr 성분을 생성하는 단계;
상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하는 단계;
각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하는 단계;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 트리밍 및 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계; 및
상기 보정된 휘도 성분과 상기 Cb 성분 및 상기 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램의 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨로부터 특정 계조 레벨까지의 히스토그램 면적이 소정의 면적 문턱값에 도달하게 되는 때의 계조 레벨로 결정되며,
상기 트리밍될 가장자리 중 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값은 서로 독립적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 방법.A digital image enhancement method performed on a computer,
Converting a color space of an input digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component;
Filtering the luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component);
Generating a reflection component map for each pixel based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component;
Trimming and normalizing the reflection component map based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component; And
And converting the corrected luminance component, the Cb component, and the Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image,
The boundary gradation level of the edge to be trimmed of the histogram of the reflection component map is determined as the gradation level when the minimum gradation level or the histogram area from the maximum gradation level to the specified gradation level reaches a predetermined area threshold value,
Wherein an area threshold value of a boundary gradation level with respect to a lower edge of the edge to be trimmed and an area threshold value of a boundary gradation level with respect to a higher edge are set independently of each other.
입력되는 디지털 이미지의 색공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분(Y 성분), Cb 성분 및 Cr 성분을 생성하는 단계;
상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하는 단계;
각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하는 단계;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 트리밍 및 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계; 및
상기 보정된 휘도 성분과 상기 Cb 성분 및 상기 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램의 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 특정 계조 레벨의 히스토그램 값이 소정의 높이 문턱값과 같은 계조 레벨로 결정되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 방법.A digital image enhancement method performed on a computer,
Converting a color space of an input digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component;
Filtering the luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component);
Generating a reflection component map for each pixel based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component;
Trimming and normalizing the reflection component map based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component; And
And converting the corrected luminance component, the Cb component, and the Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image,
Wherein the boundary gradation level of the edge to be trimmed of the histogram of the reflection component map is determined such that a histogram value of a specific gradation level is equal to a gradation level equal to a predetermined height threshold value.
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 트리밍한 후에 한차례 신장한 정규화 히스토그램에 따라 보정된 휘도 성분을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 방법.The method of claim 3 or 4, wherein trimming and normalizing based on a histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component further comprises:
And generating a corrected luminance component according to a normalized histogram stretched once after trimming the histogram of the reflection component map.
시간 도메인의 휘도 성분을 이산 푸리에 변환하여 주파수 도메인의 휘도 성분을 생성하는 단계;
상기 이산 푸리에 변환된 주파수 도메인의 휘도 성분에 대해 주파수 도메인에서 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하는 단계; 및
상기 필터링된 주파수 도메인의 휘도 성분을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 도메인으로 역변환함으로써, 상기 조명 성분을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 방법.The method of any one of claims 1 to 4, wherein generating the illumination component comprises:
Generating a luminance component of the frequency domain by discrete Fourier transforming the luminance component of the time domain;
Filtering the discrete Fourier transformed frequency domain luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency in the frequency domain; And
And generating the illumination component by inverse discrete Fourier transforming the luminance component of the filtered frequency domain and inverse transforming the luminance component of the filtered frequency domain into a time domain.
상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하는 평활화 필터링부;
각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하는 반사 성분 맵 생성부;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 히스토그램 정규화부; 및
상기 보정된 휘도 성분과 상기 Cb 성분 및 상기 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 제2 변환부를 포함하고,
상기 히스토그램 정규화부는,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 생성하고,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 1차 정규화 히스토그램을 생성하며,
상기 1차 정규화 히스토그램의 가장자리를 트리밍하고, 트리밍된 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 2차 정규화 히스토그램을 생성하고,
상기 2차 정규화 히스토그램에 따라 상기 반사 성분 맵의 각 픽셀들의 계조 값을 갱신하여, 보정된 휘도 성분을 생성하도록 동작하며,
상기 1차 정규화 히스토그램의 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨로부터 특정 계조 레벨까지의 히스토그램 면적이 소정의 면적 문턱값에 도달하게 되는 때의 계조 레벨로 결정되고,
상기 트리밍될 가장자리 중 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값은 서로 독립적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 장치.A first conversion unit for converting a color space of an input digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component;
A smoothing filtering unit for filtering the luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component);
A reflection component map generator for generating a reflection component map based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component for each pixel;
A histogram normalizing unit for normalizing the image based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component; And
And a second conversion unit for converting the corrected luminance component, the Cb component, and the Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image,
Wherein the histogram normalization unit comprises:
Generates a histogram of the reflection component map,
A first normalized histogram is generated by extending the histogram of the reflection component map in accordance with the entire gradation range,
A second normalized histogram is generated by trimming the edge of the first normalized histogram, stretching the trimming histogram to the entire gradation range,
And to update the gray level values of each pixel of the reflection component map according to the secondary normalization histogram to generate a corrected brightness component,
The boundary gradation level of the edge to be trimmed of the primary normalization histogram is determined as the gradation level when the minimum gradation level or the histogram area from the maximum gradation level to the specified gradation level reaches a predetermined area threshold value,
Wherein an area threshold value of a boundary gradation level with respect to a lower edge of the edge to be trimmed and an area threshold value with respect to a boundary gradation level with respect to a higher edge are set independently of each other.
상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하는 평활화 필터링부;
각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하는 반사 성분 맵 생성부;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 히스토그램 정규화부; 및
상기 보정된 휘도 성분과 상기 Cb 성분 및 상기 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 제2 변환부를 포함하고,
상기 히스토그램 정규화부는,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 생성하고,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 1차 정규화 히스토그램을 생성하며,
상기 1차 정규화 히스토그램의 가장자리를 트리밍하고, 트리밍된 히스토그램을 전체 계조 범위에 맞춰 신장하여 2차 정규화 히스토그램을 생성하고,
상기 2차 정규화 히스토그램에 따라 상기 반사 성분 맵의 각 픽셀들의 계조 값을 갱신하여, 보정된 휘도 성분을 생성하도록 동작하며,
상기 1차 정규화 히스토그램의 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 특정 계조 레벨의 히스토그램 값이 소정의 높이 문턱값과 같은 계조 레벨로 결정되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 장치.A first conversion unit for converting a color space of an input digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component;
A smoothing filtering unit for filtering the luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component);
A reflection component map generator for generating a reflection component map based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component for each pixel;
A histogram normalizing unit for normalizing the image based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component; And
And a second conversion unit for converting the corrected luminance component, the Cb component, and the Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image,
Wherein the histogram normalization unit comprises:
Generates a histogram of the reflection component map,
A first normalized histogram is generated by extending the histogram of the reflection component map in accordance with the entire gradation range,
A second normalized histogram is generated by trimming the edge of the first normalized histogram, stretching the trimming histogram to the entire gradation range,
And to update the gray level values of each pixel of the reflection component map according to the secondary normalization histogram to generate a corrected brightness component,
Wherein a boundary gradation level of the edge to be trimmed of the primary normalization histogram is determined such that a histogram value of a specific gradation level is a gradation level equal to a predetermined height threshold value.
상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하는 평활화 필터링부;
각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하는 반사 성분 맵 생성부;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 트리밍 및 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 히스토그램 정규화부; 및
상기 보정된 휘도 성분과 상기 Cb 성분 및 상기 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 제2 변환부를 포함하고,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램의 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨로부터 특정 계조 레벨까지의 히스토그램 면적이 소정의 면적 문턱값에 도달하게 되는 때의 계조 레벨로 결정되며,
상기 트리밍될 가장자리 중 낮은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값과 높은 가장자리에 관한 경계 계조 레벨의 면적 문턱값은 서로 독립적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 장치.A first conversion unit for converting a color space of an input digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component;
A smoothing filtering unit for filtering the luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component);
A reflection component map generator for generating a reflection component map based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component for each pixel;
A histogram normalization unit for trimming and normalizing the reflection component map based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component; And
And a second conversion unit for converting the corrected luminance component, the Cb component, and the Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image,
The boundary gradation level of the edge to be trimmed of the histogram of the reflection component map is determined as the gradation level when the minimum gradation level or the histogram area from the maximum gradation level to the specified gradation level reaches a predetermined area threshold value,
Wherein an area threshold value of a boundary gradation level with respect to a lower edge of the edge to be trimmed and an area threshold value with respect to a boundary gradation level with respect to a higher edge are set independently of each other.
상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분(L 성분)을 생성하는 평활화 필터링부;
각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하는 반사 성분 맵 생성부;
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 트리밍 및 정규화하여, 보정된 휘도 성분을 생성하는 히스토그램 정규화부; 및
상기 보정된 휘도 성분과 상기 Cb 성분 및 상기 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 제2 변환부를 포함하고,
상기 반사 성분 맵의 히스토그램의 트리밍될 가장자리의 경계 계조 레벨은 특정 계조 레벨의 히스토그램 값이 소정의 높이 문턱값과 같은 계조 레벨로 결정되는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 장치.A first conversion unit for converting a color space of an input digital image from RGB to YCbCr to generate a luminance component (Y component), a Cb component, and a Cr component;
A smoothing filtering unit for filtering the luminance component with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency to generate an illumination component (L component);
A reflection component map generator for generating a reflection component map based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component for each pixel;
A histogram normalization unit for trimming and normalizing the reflection component map based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component; And
And a second conversion unit for converting the corrected luminance component, the Cb component, and the Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image,
Wherein the boundary gradation level of the edge to be trimmed of the histogram of the reflection component map is determined such that a histogram value of a specific gradation level is equal to a gradation level equal to a predetermined height threshold value.
상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 트리밍한 후에 한차례 신장한 정규화 히스토그램에 따라 보정된 휘도 성분을 생성하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 장치.The histogram normalizing unit according to claim 14 or 15,
And to generate a corrected luminance component according to a normalized histogram stretched once after trimming the histogram of the reflection component map.
시간 도메인의 휘도 성분을 이산 푸리에 변환하여 주파수 도메인의 휘도 성분을 생성하고,
상기 이산 푸리에 변환된 주파수 도메인의 휘도 성분에 대해 주파수 도메인에서 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하며,
상기 필터링된 주파수 도메인의 휘도 성분을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 도메인으로 역변환함으로써, 상기 조명 성분을 생성하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지 향상 장치.The apparatus of any of claims 12 to 15, wherein the smoothing filtering unit
The luminance component of the time domain is subjected to discrete Fourier transform to generate the luminance component of the frequency domain,
Filtering the frequency components of the discrete Fourier transformed frequency domain with a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency in the frequency domain,
And inverse discrete Fourier transforms the luminance component of the filtered frequency domain and inverse transforms the luminance component of the filtered frequency domain into a time domain to generate the illumination component.
전처리된 디지털 이미지의 색공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하여, 휘도 성분, Cb 성분 및 Cr 성분을 생성하고, 변환된 YCbCr 성분들 중 상기 휘도 성분을 소정의 컷오프 주파수를 가지는 평활화 필터로 필터링하여 조명 성분을 생성하고, 각 픽셀마다 상기 휘도 성분을 상기 조명 성분으로 나눈 반사 성분에 기초하여 반사 성분 맵을 생성하며, 상기 반사 성분 맵의 히스토그램을 기초로 정규화하여 보정된 휘도 성분을 생성하고, 상기 보정된 휘도 성분과 Cb 성분 및 Cr 성분을 YCbCr에서 RGB로 변환하여 디지털 향상 이미지를 생성하는 이미지 향상부; 및
상기 디지털 향상 이미지를 기초로 소정의 주기능을 처리하는 주기능 처리부를 포함하고,
상기 이미지 향상부는
청구항 12 내지 청구항 15 중 어느 한 청구항의 디지털 이미지 향상 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.A preprocessing unit for generating a preprocessed digital image;
The color space of the preprocessed digital image is converted from RGB to YCbCr to generate a luminance component, a Cb component, and a Cr component, and the luminance component of the converted YCbCr components is filtered by a smoothing filter having a predetermined cutoff frequency, Generates a reflection component map based on a reflection component obtained by dividing the luminance component by the illumination component for each pixel, normalizes the reflection component map based on the histogram of the reflection component map to generate a corrected luminance component, An image enhancement unit for converting a luminance component, a Cb component, and a Cr component from YCbCr to RGB to generate a digital enhanced image; And
And a main function processing unit for processing a predetermined main function based on the digital enhanced image,
The image enhancement unit
The image processing apparatus according to any one of claims 12 to 15, comprising a digital image enhancement device.
입력된 디지털 이미지에 대해 휘도 조절, 콘트라스트 조절, 샤프니스 조절, 색조 조절, 알파 합성, 감마 보정, 아티팩트 또는 잡티 제거, 해상도 조절, 왜곡 보정, 배경 또는 전경 분리 기능들 중 적어도 하나의 전처리 기능을 수행하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.24. The apparatus of claim 22, wherein the pre-
Processing function of at least one of luminance adjustment, contrast adjustment, sharpness adjustment, tint adjustment, alpha synthesis, gamma correction, artifact or dirt removal, resolution adjustment, distortion correction, background or foreground separation The image processing apparatus comprising:
상기 디지털 향상 이미지를 기초로 문자 인식 기능, 번호판 인식 기능, 도로 인식, 표지판 인식, 물체 인식 기능, 물체 추적 기능, 보행자 계수 기능 또는 영상 감시 기능 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
24. The apparatus of claim 22,
Wherein at least one of a character recognition function, a plate recognition function, a road recognition, a sign recognition, an object recognition function, an object tracking function, a pedestrian counting function, or an image surveillance function is performed based on the digital enhanced image.
The digital image enhancement method of claim 8, wherein the discrete Fourier transform is a fast Fourier transform and the inverse discrete Fourier transform is an inverse fast Fourier transform.
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