KR0141308B1 - 경계검출방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상부호화시스템에 있어서,화소의 그레이레벨에 따라 경계영역을 검출하는 임계값을 가변시켜 적응적으로 경계영역을 검출하기 위한 경계검출방법 및 장치에 관한 것으로, 본 장치는 기준이 되는 화소의 그레이레벨과 인접한 화소간의 그레이레벨차를 계산하는 차이계산부, 기준이 되는 화소의 그레이레벨의 범위를 파악하여 해당 그레이레벨에 대응되는 임계값을 제공하는 임계값 제공부, 임계값 제공부로부터 제공되는 임계값과 차이계산부로부터 전송되는 차이값을 비교하고 차이값이 임계값보다 큰 경우에 기준이 되는 화소를 경계영역으로 판단하는 경계영역 판단부를 포함하도록 구성된다. 따라서 화소의 그레이레벨이 낮거나 높은 범위에서도 정확한 경계영역을 검출할 수 있다.

Description

경계검출방법 및 장치

제1도는 종래의 경계검출장치의 기능 블럭도

제2도는 본 발명에 따른 경계검출장치의 블럭도

제3도는 본 발명에 따른그레이레벨과 임계값간의 관계도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11:인접한 화소간의 차이 계산부21:임계값 제공부

22:경계영역 판단부

본 발명은 영상부호화시스템에 있어서 경계검출방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 화소의 그레이레벨(Gray Level)에 따라 검출기준을 다르게 하여 경계영역을 검출하기 위한 경계검출방법 및 장치에 관한 것이다.

영상 부호화시스템은 디지탈신호처리로 인하여 방대해진 테이터량을 효율적으로 전송하기 위하여, 인가되는 영상신호를 압축처리하는 시스템이다. 이러한 영상부호화시스템에서 인가되는 영상신호에 대한 경계영역을 검출하기 위하여 종래에는 인접 화소간의 그레이레벨의 차이를 계산하고 그 차이값이 소정의 기준치 이상인 경우에는 경계영역으로 판단하였다. 여기서 그레이레벨은 잘 알려진 바와 같이 영상의 밝기를 나타내는 값이다.

제1도는 종래의 영상부호화시스템에서 사용되는 경계검출장치의 기능 블럭도로서, 압축되기 전의 영상신호가 인가되면,인접 화소간의 차이계산부(11)로 전송된다. 인접 화소간의 차이계산부(11)는 현재 인가되는 화소를 기준으로 상하좌우간에 위치한 화소의 그레이레벨과 기준이 되는 화소의 그레이레벨간의 차이를 계산한다. 그러나 인접한 화소간의 그레이레벨 차이값 계산은 실질적으로 기준이 되는 화소를 중심으로 수평방향으로 그 다음에 위치한 화소와 수직방향으로 그 다음에 위치한 화소의 그레이레벨을 이용하여 화소간의 차이값을 계산하다. 계산된 차이값은 다음 단의 경계선 판단부(12)로 전송한다. 경계선 판단부(12)는 소정의 임계값과 인가된 차값을 비교하고, 비교결과 차값이 임계값보다 큰 경우에는 경계영역으로 판단한 결과데이타를 경계선 데이타로 출력하고, 작거나 같은 경우에는 경계영역이 아닌 것으로 판단한 결과데이타를 경계선 데이타로 출력한다.

그러나 이와 같은 방식으로 경계검출시, 고정된 임계값을 사용하므로 화소의 그레이레벨이 낮은 곳과 높은 곳에서의 경계선 검출이 어려운 문제점이 있다. 이는 화소의 그레이레벨이 낮은 곳과 높은 곳에서는 경계영역 부근의 화소간의 그레이레벨차가 심하지 않기 때문이다.

따라서 본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 영상부화화시스템에 있어서, 화소의 그레이레벨에 따라 경계영역을 검출하는 임계값을 가변시켜 적응적으로 경계영역을 검출하기 위한 경계검출방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 방법은, 각 화소의 그레이레벨을 이용하여 인가되는 영상신호에서 경계영역을 검출하기 위한 경계영역 검출방법에 있어서, 기준이 되는 화소의 그레이레벨과 화소에 인접한 화소의 그레이레벨간의 차이를 계산하는 과정; 기준이 되는 화소의 그레이레벨이 해당되는 범위를 판단하는 과정;범위판단과정에서 판단된 결과,기준이 되는 화소의 그레이레벨이 낮거나 높은 범위에 해당되는 경우에 그레이레벨에 따라 세분화된 임계값중 기준이 되는 화소의 그레이레벨에 대응되는 임계값을 제공하는 과정;임계값 제공과정에서 제공된 임계값과 차이계산과정에서 계산된 차이값을 비교하고, 비교결과 제공된 임계값보다 차이값이 크면 기준이 되는 화소를 경계영역에 해당되는 것으로 판단하는 과정을 포함하여 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 장치는, 각 화소의 그레이레벨을 이용하여 인가되는 영상신호에서 경계영역을 검출하기 위한 경계영역 검출장치에 있어서, 기준이 되는 화소의 그레이레벨과 화소에 인접되어 있는 화소의 그레이레벨간의 차를 계산하기 위한 차이계산수단; 차이계산수단에서 계산된 차값과 소정의 임계값을 비교하고,비교결과 차값이 소정의 임계값보다 크면 기준이 되는 화소가 경계영역에 해당되는 것으로 판단하는 경계영역 판단수단; 기준이 되는 화소의 그레이레벨에 따라 경계영역 판단수단의 소정의 임계값을 가변적으로 제공하기 위한 임계값 제공수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

제2도는 본 발명에 따른 경계검출장치의 블럭도로서, 압축되기 전의 영상신호가 인가되면 제1도에서와 같은 기준으로 기준이 되는 화소와 인접한 화소간의 그레이레벨 차이를 계산하기 위한 인접화소간의 차이계산부(11),현재 인가되는 화소의 그레이레벨에 대응되는 임계값을 제공하기 위한 임계값 제공부(21),임계값 제공부(21)에서 제공된 임계값과 인접 화소간의 차이계산부(11)에서 인가된 차이값을 비교하여 기준이 되는 화소가 경계영역에 해당되는 지를 판단한 결과데이타를 출력하기 위한 경계영역 판단부(22)로 구성된다.

이와 같이 구성된 제2도에 도시된 장치는 다음과 같이 동작된다. 영상신호가 인가되면, 임계값 제공부(21)와 인접화소간의 차이계산부(11)로 전송된다. 인접화소간의 차이계산부(11)는 상술한 제1도의 인접화소간의 차이계산부(11)와 동일하게 인가된 영상신호에 대하여 차이값을 계산하여 출력한다.

임계값 제공부(21)는 우선 현재 인가되는 화소의 그레이레벨의 해당 범위를 판단한다. 즉, 인가되는 그레이레벨값이 종래의 임계값으로 경계검출이 어려운 범위(또는 영역, 또는 부분)에 해당하는 지를 판단한다. 예를 들어 그레이레벨을 8비트로 표현하여 최대 그레이레벨값이 255이고, 최소 그레이레벨값이 0일때, 종래와 동일한 임계값을 적용하기 어려운 낮은 범위의 그레이레벨의 기준은 50으로, 높은 범위의 기준은 205로 설정한 경우에, 인가되는 화소의 그레이레벨이 0에서 50사이에 존재하거나 205에서 255사이에 존재하는 경우에는 종래와 동일한 임계값을 적용하기 어려운 범위로 판단하게 된다. 여기서 그레이레벨이 낮거나 높은 범위는 인간이 시각적으로 영상의 경계를 인식하는데 어려움이 따르는 영역이다.

이와 같은 판단결과, 인가된 화소의 그레이레벨이 종래와 동일한 임계값을 적용하여도 되는 범위에 해당된다고 판단되면, 종전과 동일한 임계값을 제공하고, 종래와 동일한 임계값을 적용하지 못하는 범위로 판단된 경우에는 인가되는 그레이레벨에 대응되는 임계값을 제공한다. 즉, 제3도에 도시된 바와 같이 종전의 임계값을 적용할 수 없는 낮은 영역인 0에서 g1의 그레이레벨범위,종전의 임계값을 적용할 수 없는 높은 영역인 g2에서 gm의 그레이 레벨범위, 및 종전의 임계값(th2)을 그대로 적용할 수 있는 g1에서 g2까지는 그레이 레벨범위로 판단범위가 구분된 경우에, 0에서 g1까지는 t1에서 t2까지 상승하는 선형적인 특성을 갖는 임계값 th1을 제공하고, g2에서 gm 까지는 t2에서 t1 까지 하강하는 선형특성을 갖는 임계값 th3을 제공한다.

제3도에서의 임계값 th1, th2, th3 는 하기 수학식 1과 같은 관계식에 의해 결정된다.

th1 = t1+a*g

th2 = t2

th3 = t2-a(g-g2)

수학식 1에서 a는 기울기로서 (t2-t1)/g1값에 해당되고, g는 기준이 되는 화소의 그레이레벨이고, g2는 상술한 바와 같이 높은 영역에 해당되는 그레이레벨의 첫 번째 레벨값으로 상술한 예에 의하면 205에 해당된다.

또한 제3도의 th1 및 th3값은 도시된 바와 같은 선형특성이 아닌 계단 특성(Stepwise)을 갖는 값으로 제공될 수도 있다. 이와 같은 기준으로 해당되는 임계값이 결정되면, 임계값 제공부(21)는 결정된 임계값을 경계영역 판단부(22)로 전송한다.

경계영역 판단부(22)는 임계값 제공부(21)에서 제공되는 임계값과 인접한 화소간의 차이계산부(11)에서 인가되는 차이값을 비교하여 현재 화소가 경계영역에 해당되는 지를 판단한다.이 때, 판단기준은 제1도의 경계영역 판단부(12)에서 이루어진 것과 같이 설정된 임계값보다 차이값이 큰 경우에는 경계영역으로 판단하고 설정된 임계값보다 차이값이 작거나 같은 경우에는 경계영역이 아닌 것으로 판단한 데이타를 경계선 데이타로 출력한다.

본 발명에 따른 경계검출방법은 영상신호가 인가되면, 현재 인가되는 화소의 그레이레벨과 화소에 인접한 화소의 그레이레벨간의 차이를 계산함과 동시에 상술한 바와 같이 현재 인가되는 화소의 그레이레벨의 해당범위를 판단하여 대응되는 소정의 임계값을 제공한다. 그리고 제공된 임계값을 기준으로 차이계산과정에서 계산된 차이값을 비교하여 현재 인가되는 화소가 경계영역에 해당되는 지를 판단하는 과정으로 이루어진다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 경계검출방법 및 장치는 그레이레벨에 따라 경계검출 판단을 위한 임계값을 세분화하여 제공함으로써, 인가되는 영상신호에 포함되어 있는 경계영역을 정확하게 검출할 수 있는 이점이 있다. 특히 낮은 그레이레벨과 높은 그레이레벨영역에서의 경계영역 검출을 좀더 정확하게 수행할 수 있다.

Claims (5)

1. 각 화소의 그레이레벨을 이용하여 인가되는 영상신호에서 경계영역을 검출하기 위한 경계영역 검출방법에 있어서, 기준이 되는 화소의 그레이레벨과 상기 화소에 인접한 화소의 그레이레벨간의 차이를 계산하는 과정; 상기 기준이 되는 화소의 그레이레벨이 해당되는 범위를 판단하는 과정; 상기 범위판단과정에서 판단된 결과, 상기 기준이 되는 화소의 그레이레벨이 낮거나 높은 범위에 해당되는 경우에 그레이레벨이 따라 세분화된 임계값중 상기 기준이 되는 화소의 그레이레벨에 대응되는 임계값을 제공하는 과정; 상기 임계값 제공과정에서 제공된 임계값과 상기 차이계산과정에서 계산된 차이값을 비교하고, 비교결과 상기 제공된 임계값보다 상기 차이값이 크면 상기 기준이 되는 화소를 경계영역에 해당되는 것으로 판단하는 과정을 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 경계선 검출방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 세분화된 임계값은 상기 그레이레벨에 대해 선형적인 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 경계선 검출방법.
3. 각 화소의 그레이레벨을 이용하여 인가되는 영상신호에서 경계영역을 검출하기 위한 경계영역 검출장치에 있어서, 기준이 되는 화소의 그레이레벨과 상기 화소에 인접되어 있는 화소의 그레이레벨간의 차를 계산하기 위한 차이계산수단; 상기 차이계산수단에서 계산된 차값과 소정의 임계값을 비교하고, 비교결과 상기 차값이 상기 소정의 임계값보다 크면 상기 기준이 되는 화소가 경계영역에 해당되는 것으로 판단하는 경계영역 판단수단; 상기 기준이 되는 화소의 그레이레벨에 따라 상기 경계영역 판단수단의 상기 소정의 임계값을 가변적으로 제공하기 위한 임계값 제공수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 경계검출장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 임계값 제공수단은 상기 기준이 되는 화소의 그레이레벨의 범위를 판단하는 범위 판단부; 상기 범위판단부의 판단결과, 상기 기준이 되는 화소의 그레이레벨이 낮거나 높은 범위에 해당되는 경우에, 상기 화소의 그레이레벨에 따라 세분화된 임계값중 상기 기준이 되는 화소의 그레이레벨에 대응되는 임계값을 상기 소정의 임계값으로 제공하는 임계값 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 경계검출장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 세분화한 임계값은 상기 화소의 그레이레벨에 대해 선형적인 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 경계검출장치.