KR100207660B1 - 양자화된 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로 - Google Patents

양자화된 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR100207660B1
KR100207660B1 KR1019960006220A KR19960006220A KR100207660B1 KR 100207660 B1 KR100207660 B1 KR 100207660B1 KR 1019960006220 A KR1019960006220 A KR 1019960006220A KR 19960006220 A KR19960006220 A KR 19960006220A KR 100207660 B1 KR100207660 B1 KR 100207660B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
sub
quantized
density function
video signal
Prior art date
Application number
KR1019960006220A
Other languages
English (en)
Other versions
KR970068620A (ko
Inventor
김영택
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019960006220A priority Critical patent/KR100207660B1/ko
Priority to DE69717517T priority patent/DE69717517T2/de
Priority to ES97301506T priority patent/ES2188862T3/es
Priority to EP97301506A priority patent/EP0794513B1/en
Priority to JP9051872A priority patent/JP2858742B2/ja
Priority to CN97102590A priority patent/CN1124568C/zh
Priority to US08/813,045 priority patent/US5857033A/en
Publication of KR970068620A publication Critical patent/KR970068620A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100207660B1 publication Critical patent/KR100207660B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/90Dynamic range modification of images or parts thereof
    • G06T5/92Dynamic range modification of images or parts thereof based on global image properties
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/44Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/57Control of contrast or brightness
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/20Image enhancement or restoration using local operators
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/40Image enhancement or restoration using histogram techniques
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20021Dividing image into blocks, subimages or windows

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Television Receiver Circuits (AREA)

Abstract

화질 개선을 위한 히스토그램 등화방법은 입력되는 영상신호의 레벨을 양자화하는 단계, 입력되는 영상신호를 화면단위로 평균을 구해서 양자화하여 양자화된 평균레벨을 출력하는 단계, 양자화된 영상신호를 양자화된 평균레벨에 따라 소정수의 양자화된 서브영상으로 분할하는 단계, 양자화된 서브영상별로 확률밀도함수 및 누적밀도함수를 구하는 단계, 입력되는 영상신호와 양자화된 서브영상별로 구해진 누적밀도함수를 근거로하여 보간에 의해 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 출력하는 단계와 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 근거로 하여 서브영상별로 독립적으로 히스토그램 등화처리하는 단계를 포함하여 콘트라스트를 개선시키면서 주어진 영상의 전체밝기를 유지하고, 하드웨어를 간소화시킨다.

Description

양자화된 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로
제1도는 본 발명의 목적에 따른 L레벨 이산 신호를 Q레벨 이산신호로 양자화하는 예를 보인 도면이다.
제2도는 본 발명에 적용되는 보간개념을 설명하기 위한 도면이다.
제3도는 본 발명에 의한 화질 개선 회로의 일 실시예에 따른 블럭도이다.
본 발명은 양자화된 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법과 그 회로에 관한 것으로, 특히 입력되는 영상신호를 양자화하여 양자화된 영상신호를 소정수의 서브영상으로 분할해서 분할된 서브영상별로 독립적으로 히스토그램 등화처리하는 화질 개선 방법과 그 회로에 관한 것이다.
그레이 레벨(gray level)의 히스토그램은 영상(image)의 외양(appearance)의 전체적인 묘사를 제공한다. 주어진 영상에 대해 적절히 조절된 그레이 레벨은 외양 또는 영상의 콘트라스트를 개선시킨다.
콘트라스트 개선을 위한 많은 방법중에 히스토그램 등화가 가장 널리 알려져 있으며, 영상의 샘플분포에 따라 주어진 영상의 콘트라스트를 개선하는 방법은 아래 문헌[1], [2]에 개시되어 있다: [1] J.S.Lim, Two-Dimensional Signal and Image Processing, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1990, [2] R.C.Gonzalez and P.Wints, Digital Image Processing, Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, 1977.
또한, 메디컬 영상 처리와 레이다 영상 처리를 포함하는 히스토그램 등화 방법의 유용한 응용은 아래 문헌 [3], [4]에 개시되어 있다: [3] J.Zimmerman, S.Pizer, E.Staab, E.Perry, W.Mccartney, and B.Brenton, Evaluation of the effectiveness of adaptive histogram equalization for contrast enhancement, IEEE Tr.on Medical Imaging, pp.304-312, Dec.1988, [4] Y.Li, W.Wang, and D.Y.Yu, Application of adaptive histogram equalization to x-ray chest image, Proc. of the SPIE, pp.513-514, vol.2321, 1994.
일반적으로, 히스토그램 등화는 동적 범위(dynamic range)를 늘이는(stretching)효과를 갖기 때문에 히스토그램 등화는 결과 영상의 분포밀도를 평평(flat)하게 하고, 그 결과로서 영상의 콘트라스트를 개선한다.
널리 알려진 히스토그램 등화의 이러한 특성은 실제적인 경우에서는 결점이 된다. 즉, 히스토그램 등화의 출력 밀도가 일정하기 때문에 출력영상의 평균 밝기(brightness)는 중간 그레이 레벨에 가깝게 된다. 실제적으로, 아날로그 영상의 히스토그램 등화를 위하여, 히스토그램 등화에서 출력영상의 평균 밝기는 입력영상의 평균 밝기에는 무관하게 정확히 중간 그레이 레벨이다. 분명하게, 이 특성은 실제 응용에서는 바람직하지 않다. 예를 들어, 밤에 찍은 장면은 히스토그램 등화 후에는 낮동안 찍은 장면과 같이 보이는 문제점이 발생된다.
또한, 종래의 히스토그램 등화기는 모든 그레이 레벨의 발생횟수를 모두 저장하는 것이 필요하므로 하드웨어 비용이 높아지는 문제점이 발생되었다.
예를 들어, 그레이 레벨(L)이 L=256라고 가정하면, 모든 레벨의 발생횟수를 저장하기 위해 256개의 메모리소자가 요구되고, 모든 레벨의 발생횟수를 누적하기 위해 256개의 누적기가 필요하였다.
따라서, 상술한 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명의 목적은 입력영상의 레벨을 양자화하여 양자화된 입력영상을 소정수의 양자화된 서브영상으로 분할하여 양자화된 서브영상별로 독립적으로 히스토그램 등화하여 콘트라스트를 개선하는 화질 개선 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 입력영상의 레벨을 양자화하여 양자화된 입력영상을 화면 평균레벨에 따라 소정수의 양자화된 서브영상으로 분할하여 양자화된 서브영상별로 독립적으로 히스토그램 등화처리함으로써 하드웨어가 간단한 화질 개선 회로를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 화질 개선 방법은 소정수의 그레이 레벨로 표현되는 영상신호를 히스토그램 등화하여 화질 개선하는 방법에 있어서: (a) 입력되는 영상신호의 레벨을 양자화하는 단계; (b) 입력되는 영상신호를 화면단위로 평균을 구해서 양자화하여 양자화된 평균레벨을 출력하는 단계; (c) 상기 (a) 단계에서 양자화된 영상신호를 상기(b)단계에서 구해진 양자화된 평균레벨에 따라 소정수의 양자화된 서브영상으로 분할하는 단계; (d) 상기 (c) 단계에서 양자화된 서브영상별로 확률밀도함수 및 누적밀도함수를 구하는 단계; (e) 입력되는 영상신호와 상기 양자화된 서브영상별로 구해진 누적밀도함수를 근거로 하여 보간에 의해 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 출력하는 단계; 및 (f) 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 근거로 하여 서브영상별로 독립적으로 히스토그램 등화처리하는 단계를 포함함을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의한 화질 개선 회로는 소정수의 그레이 레벨로 표현되는 영상신호를 히스토그램 등화하여 화질 개선하는 회로에 있어서: 입력되는 영상신호의 레벨을 소정수의 그레이 레벨이하의 레벨로 양자화하는 제1양자화수단; 양자화된 입력 영상신호를 화면단위로 그레이 레벨 분포도를 계산하는 제1계산수단; 입력되는 영상신호를 화면단위로 평균레벨을 계산하는 제2계산수단; 상기 계산된 평균레벨을 양자화하여 양자화된 평균레벨을 출력하는 제2양자화수단; 상기 제1계산수단에서 계산된 그레이 레벨 분포도를 상기 양자화된 평균레벨에 따라 소정수의 양자화된 서브영상으로 분할해서 양자화된 서브영상별로 확률밀도함수를 출력하는 분할수단; 상기 양자화된 서브영상의 확률밀도함수를 근거로 하여 양자화된 서브영상별로 누적 밀도 함수를 구하는 제3계산수단; 입력되는 영상신호와 상기 양자화된 서브영상별로 계산된 누적밀도함수를 근거로하여 보간에 의해 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 출력하는 보간수단; 상기 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 근거로하여 각 서브영상의 샘플들을 그레이레벨로 맵핑하는 맵핑수단; 및 상기 양자화된 평균레벨과 입력되는 영상신호를 비교한 결과에 따라 상기 서브영상별로 그레이 레벨로 맵핑된 출력중 하나를 선택하는 선택수단을 포함함을 특징으로 하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명에서 제안하는 양자화된 평균-분리 히스토그램 등화(Quantized Mean-Separate Histogram Equalization:Quantized MSHE) 방법에 대해 설명하기로 한다.
주어진 영상 {X}은 L개의 이산(discrete) 그레이 레벨 {X0,X1,...,XL-1}로 구성되고, 여기서 X0=0은 블랙레벨이고, XL-1=1은 화이트 레벨을 나타낸다.
원래의 이산 입력 레벨 {X0,X1,...,XL-1}을 {Z0,Z1,...,ZQ-1}에 의해 정의되는 Q 이산레벨로 양자화하되, 여기서 ZQ-1= XL-1이라 하고, 또한 QL 과 {Z0,Z1,...,ZQ-1}⊂ {X0,X1,...,XL-1}라고 가정한다.
이와 같이 L레벨 이산 신호를 Q레벨 이산 신호로 양자화하는 예는 제1도에 도시되어 있다.
Q[XK]는 양자화 연산이라고 하고, 다음과 같이 정의한다.
{Z} = Q[{X}]과 Zm= Q[Xm]라고 둘 때, Xa는 원래 영상의 평균 레벨을, {Z}는 양자화된 입력 영상을, Zm은 양자화된 평균 레벨을 각각 나타내고, 양자화된 입력영상 {Z}을 Zm을 중심으로 2개의 서브영상 {Z}L, {Z}U로 분할한다. 여기서, 양자화된 서브영상 {Z}L에서의 모든 샘플은 양자화된 평균(Zm) 이하이고, 양자화된 {Z}U에서의 모든 샘플은 양자화된 평균 (Zm) 보다 크다.
서브영상 {Z}L, {Z}U의 각각의 양자화된 확률 밀도 함수(probablity density funtion:PDF)는 아래 (1)식 및 (2)식으로 나타낼 수 있다.
여기서, PL(Zq)는 양자화된 서브영상 {Z}L에서 q번째 그레이 레벨(Zq)의 확률이고, Pu(Zq)는 양자화된 서브영상 {Z}U에서 q번째 양자화된 그레이 레벨(Zq)의 확률이고, Nq L, Nq U는 각각 양자화된 서브영상 {Z}L, 양자화된 서브영상 {Z}U에서 이 레벨(Zq)이 나타나는 횟수를 나타내고, NL, NU는 양자화된 서브영상 {Z}L, 양자화된 서브영상 {Z}U에서 각각의 전체 샘플수를 나타낸다.
그때, 양자화된 서브영상 {Z}L, 양자화된 서브영상 {Z}U의 각각의 누적 밀도 함수(cumulative density funtion:CDF)는 다음 식 (3)과 (4)와 같이 정의된다.
여기서, CL(Zm)=1 와 CU(ZQ-1)=1 이다.
보간된 누적 밀도 함수 CL(Xk), CU(Xk)는 CL(Zq), CU(Zq)로부터 선형보간을 통해 대략적으로 계산할 수 있다. 이 선형보간을 설명하기 위한 도면은 제2도에 도시되어 있다.
제2도에 도시된 바와 같이, Q[Xk] = Zq Zm로 가정하면, Z-1= 0이고, CL(Xk)는 아래 식(5)과 같이 보간된다.
유사하게, Q[Xk] = ZqZm로 가정하면 CU(Xk)는 다음과 같이 보간된다.
마지막으로, 보간된 누적 밀도 함수를 근거로 해서, 제안된 평균-분리 히스토그램 등화의 출력(Y)은 주어진 입력영상(Xk)에 대해 다음과 같이 주어진다.
여기서, Zm' = Zm+ XL-1/(L-1)이고, 이것은 {X0,X1,...,XL-1}에서 Zm이후 다음 그레이 레벨이다.
이어서, 제3도를 결부시켜 본 발명에 의한 양자화된 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 회로에 대하여 설명하기로 한다.
제3도는 본 발명에 의한 양자화된 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 회로의 일 실시예에 따른 블록도이다.
제3도에 있어서, 제1양자화기(102)는 L 이산 레벨의 입력영상신호(Xk)를 Q 이산레벨로 양자화하여 양자화된 영상(Zq)을 출력한다. 프레임 히스토그램 계산기(104)는 양자화된 입력영상(Zq)을 1 화면단위로 그레이 레벨 분포도를 계산한다. 여기서, 화면단위는 필드도 될 수 있으나 여기서는 프레임이다.
프레임 평균 계산기(106)는 1 프레임 단위로 입력영상신호의 평균레벨(Xm)을 계산한다. 제2양자화기(108)는 입력영상신호(X)의 평균레벨(Xm)을 양자화해서 양자화된 평균레벨(Zm)을 출력한다.
분할기(110)는 프레임 히스토그램 계산기(104)에서 계산된 양자화된 그레이 레벨 분포도를 양자화기(108)로부터 출력되는 양자화된 평균(Zm)을 근거로하여 소정수(여기서는 2개)의 양자화된 서브영상({Z}L, {Z}U)으로 분할해서 2개의 양자화된 서브영상의 각각의 확률밀도함수(PL(Zq), PU(Zq))를 출력하는 데, 이 확률 밀도 함수(PL(Zq), PU(Zq))는 위 (1)식 및 (2)식으로 계산할 수 있다.
여기서, 양자화된 서브영상 {Z}L에서의 모든 샘플은 양자화된 평균(Zm) 이하이고, 양자화된 서브영상 {Z}U에서의 모든 샘플은 양자화된 평균 (Zm) 보다 크다.
제1CDF계산기(112)는 분할기(110)로부터 출력되는 모든 영상샘플이 양자화된 평균레벨 이하인 양자화된 서브영상 {Z}L의 확률밀도함수(PL(Zq))를 입력하여 양자화된 서브영상 {Z}L의 누적밀도함수를 식(3)에 의해 계산한다.
제2CDF계산기(114)는 분할기(110)로부터 출력되는 모든 영상샘플이 양자화된 평균레벨 보다 큰 양자화된 서브영상 {Z}U의 확률밀도함수(PU(Zq))를 입력하여 양자화된 서브영상 {Z}U의 누적밀도함수를 식(4)에 의해 계산한다.
CDF메모리(116)는 제1 및 제2 CDF계산기(112, 114)에서 계산된 양자화된 서브영상 ({Z}L, {Z}U)의 누적밀도함수(CL(Zq), CU(Zq))를 저장하고, 동기신호(SYNC)를 독출제어신호로 입력하여 CDF메모리(116)에 서브영상별로 저장된 누적밀도함수(CL(Zq), CU(Zq))가 독출된다. 여기서, 동기신호(SYNC)는 프레임 동기신호가 된다.
여기서, 제1도에 도시된 점선쳐진 블럭은 동일 프레임의 확률밀도함수와 누적밀도함수를 계산하고 있음을 나타낸다.
제1보간기(118)는 양자화된 서브영상 {Z}L의 누적밀도함수와 입력 영상신호(Xk)를 입력하여 식(5)에 의해 선형보간하여 보간된 누적밀도함수(CL(Xk))를 출력한다.
제1맵퍼(120)는 보간된 누적밀도함수(CL(Xk)), 입력영상신호(Xk)와 양자화된 평균레벨(Zm)을 입력하여 양자화된 평균레벨(Zm) 이하인 서브영상 {Z}L의 샘플들을 보간된 누적밀도함수(CL(Xk))에 따라 0에서 Zm까지의 그레이 레벨로 맵핑한다.
제2보간기(122)는 양자화된 서브영상 {Z}U의 누적밀도함수(CU(Zq))와 입력되는 영상신호(Xk)를 입력하여 식(6)에 의해 선형보간하여 보간된 누적밀도함수(CU(Xk))를 출력한다.
제2맵퍼(124)는 보간된 누적밀도함수(CU(Xk)), 입력 영상신호(Xk)와 양자화된 평균레벨(Zm)을 입력하여 양자화된 평균레벨(Zm) 보다 큰 서브영상 {Z}U의 샘플들을 보간된 누적밀도함수(CU(Xk))에 따라 Zm'에서 XL-1까지의 그레이 레벨로 맵핑한다. 여기서, Zm' = Zm+ XL-1/(L-1)이다.
이때, 제1 및 제2보간기(118, 122)에 입력되는 영상신호(Xk)는 제1양자화기(102) 및 프레임 평균 계산기(104)에 입력되는 영상신호(Xk)의 다음 프레임의 영상신호이다. 이를 매칭하기 위하여, 제1 및 제2보간기(118, 122)에 입력되는 입력영상신호를 1 프레임 지연하여 제1 및 제2보간기(118, 122)에 입력시킬 수 있으나, 인접 프레임 간에는 높은 상관성을 가진다는 특성을 이용하여 프레임 메모리를 생략함으로써 하드웨어를 감소시킬 수 있다.
또한, CDF메모리(116)는 제1 및 제2맵퍼(114, 116)에 입력되는 누적밀도함수(CL(Xk), CU(Xk))가 동기신호(SYNC)에 따라 프레임단위로 갱신되고, 갱신되는 동안에 이전에 저장된 한 프레임전의 누적밀도함수(CL(Xk), CU(Xk))는 입력샘플에 적용하기 위해서 제1 및 제2맵퍼(114, 116)에 공급된다. 여기서, 동기신호는 화면단위가 필드이면 필드 동기신호가 되고, 프레임이면 프레임 동기신호가 되고, CDF메모리(112)는 버퍼로서 사용된다.
비교기(126)는 입력영상신호(Xk)와 양자화기(140)로부터 출력되는 양자화된 평균레벨(Zm)을 비교하여 입력영상신호(Xk)가 양자화된 평균레벨(Zm)보다 작거나 같으면 제1맵퍼(120)를 선택하고, 그렇지 않으면 제2맵퍼(124)를 선택하는 선택제어신호를 출력한다.
선택기(128)는 비교기(126)로부터 출력되는 선택제어신호에 따라 제1맵퍼(120)의 출력 또는 제2맵퍼(124)의 출력을 선택한다. 선택된 출력 즉, 히스토그램 등화된 출력(Y)은 식(7)로 나타낼 수 있다.
이 출력 영상신호(Y)는 콘트라스트를 개선하면서 주어진 영상의 전체밝기를 유지한다.
본 발명은 영상신호의 화질 개선에 관련된 광범위한 분야에 응용될 수 있다. 즉, 방송장비, 레이다 신호처리시스템, 의용공학, 가전제품등에 응용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 방법은 종래의 히스토그램 등화에서 발생하는 갑작스런 밝기 변화와 아티펙트를 효과적으로 줄여서 콘트라스트를 개선하면서 주어진 영상의 전체밝기를 유지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 회로는 입력 영상신호를 양자화해서 소정수로 분할된 서브영상을 독립적으로 히스토그램 등화처리함으로써 양자화된 레벨의 발생횟수만을 저장하고, 누적함으로써 하드웨어가 간단해서 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. 소정수의 그레이 레벨로 표현되는 영상신호를 히스토그램 등화하여 화질 개선하는 방법에 있어서: (a) 입력되는 영상신호의 레벨을 양자화하는 단계; (b) 입력되는 영상신호를 화면단위로 평균을 구해서 양자화하여 양자화된 평균레벨을 출력하는 단계; (c) 상기 (a)단계에서 양자화된 영상신호를 상기 (b)단계에서 구해진 양자화된 평균레벨에 따라 소정수의 양자화된 서브영상으로 분할하는 단계; (d) 상기 (c)단계에서 양자화된 서브영상별로 확률밀도함수 및 누적밀도함수를 구하는 단계; (e) 입력되는 영상신호와 상기 양자화된 서브영상별로 구해진 누적밀도함수를 근거로 하여 보간에 의해 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 출력하는 단계; 및 (f) 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 근거로 하여 서브영상별로 독립적으로 히스토그램 등화처리하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 화질 개선 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기(f)단계는 (f1) 서브영상별로 보간된 누적밀도함수에 따라 각 서브영상의 샘플들을 그레이 레벨로 맵핑하는 단계; (f2) 입력되는 영상신호와 상기 양자화된 평균레벨을 비교하는 단계; 및 (f3) 상기 (f2)단계에서 비교한 결과에 따라 상기 서브영상별로 그레이 레벨로 맵핑된 신호중 하나를 선택해서 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 화질 개선 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (c)단계에서는 상기 입력되는 영상신호를 상기 양자화된 평균레벨에 따라 2개의 서브영상으로 분할함을 특징으로 하는 화질 개선 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (e)단계에서 보간은 선형보간임을 특징으로 하는 화질 개선 방법.
  5. 소정수의 그레이 레벨로 표현되는 영상신호를 히스토그램 등화하여 화질 개선하는 방법에 있어서: (a) 입력되는 영상신호의 레벨을 양자화하는 단계; (b) 양자화된 영상신호를 화면단위로 그레이 레벨 분포도를 구하는 단계; (c) 입력되는 영상신호를 화면단위로 평균을 구해서 양자화하여 양자화된 평균레벨을 출력하는 단계; (d) 상기 (b)단계에서 구해진 그레이 레벨 분포도를 상기 양자화된 평균레벨에 따라 소정수의 양자화된 서브영상으로 분할하는 단계; (e) 상기 (d)단계에서 양자화된 서브영상별로 상기 구해진 그레이 레벨 분포도를 근거로하여 확률밀도함수 및 누적밀도함수를 구하는 단계; (f) 입력되는 영상신호와 상기 양자화된 서브영상별로 구해진 누적 밀도 함수를 근거로하여 보간에 의해 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 출력하는 단계; 및 (g) 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 근거로하여 서브영상별로 독립적으로 히스토그램 등화처리된 영상신호를 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 화질 개선 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 (g)단계는 (g1) 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 근거로 하여 각 서브영상의 샘플들을 그레이 레벨로 맵핑하는 단계; 및 (g2) 입력되는 영상신호와 상기 양자화된 평균을 비교하는 단계; 및 (g3) 상기 (g2)단계에서 비교한 결과에 따라 상기 서브영상별로 그레이 레벨로 맵핑된 신호중 하나를 선택해서 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 화질 개선 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 (d)단계에서는 상기 (b)단계에서 구해진 그레이 레벨 분포도를 상기 양자화된 평균레벨에 따라 2개의 양자화된 서브영상으로 분할함을 특징으로 하는 화질 개선 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 (f)단계에서 보간은 선형보간임을 특징으로 하는 화질 개선 방법.
  9. 소정수의 그레이 레벨로 표현되는 영상신호를 히스토그램 등화하여 화질 개선하는 회로에 있어서: 입력되는 영상신호의 레벨을 소정수의 그레이 레벨이하의 레벨로 양자화하는 제1양자화수단; 양자화된 입력 영상신호를 화면단위로 그레이 레벨분포도를 계산하는 제1계산수단; 입력되는 영상신호를 화면단위로 평균레벨을 계산하는 제2계산수단; 상기 계산된 평균레벨을 양자화하여 양자화된 평균레벨을 출력하는 제2양자화수단; 상기 제1계산수단에서 계산된 그레이 레벨 분포도를 상기 양자화된 평균레벨에 따라 소정수의 양자화된 서브영상으로 분할해서 양자화된 서브영상별로 확률밀도함수를 출력하는 분할수단; 상기 양자화된 서브영상의 확률밀도함수를 근거로 하여 양자화된 서브영상별로 누적 밀도 함수를 구하는 제3계산수단; 입력되는 영상신호와 상기 양자화된 서브영상별로 계산된 누적밀도함수를 근거로하여 보간에 의해 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 출력하는 보간수단; 상기 서브영상별로 보간된 누적밀도함수를 근거로하여 각 서브영상의 샘플들을 그레이레벨로 맵핑하는 맵핑수단; 및 상기 양자화된 평균레벨과 입력되는 영상신호를 비교한 결과에 따라 상기 서브영상별로 그레이 레벨로 맵핑된 출력중 하나를 선택하는 선택수단을 포함함을 특징으로 하는 화질 개선 회로.
  10. 제9항에 있어서, 상기 선택수단은 상기 양자화된 평균레벨과 입력되는 영상신호를 비교해서 선택제어신호를 출력하는 비교기; 및 상기 서브영상별로 그레이레벨로 맵핑된 출력중 하나를 상기 선택제어신호에 따라 선택하는 선택기를 포함함을 특징으로 하는 화질 개선 회로.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제3계산수단에서 서브영상별로 계산된 누적밀도함수를 화면단위로 저장함과 동시에 미리 저장된 누적밀도함수를 상기 맵핑수단에 공급하는 버퍼를 포함함을 특징으로 하는 화질 개선 회로.
  12. 제9항에 있어서, 상기 화면단위는 프레임이고, 소정수는 2임을 특징으로 하는 화질 개선 회로.
  13. 제9항에 있어서, 상기 보간은 선형보간임을 특징으로 하는 화질 개선 회로.
KR1019960006220A 1996-03-09 1996-03-09 양자화된 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로 KR100207660B1 (ko)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960006220A KR100207660B1 (ko) 1996-03-09 1996-03-09 양자화된 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로
DE69717517T DE69717517T2 (de) 1996-03-09 1997-03-06 Verfahren und Schaltungsanordnung zur Bildverbesserung durch verteilten Histogrammausgleich mit Hilfe einer quantisierten mittleren Bildhelligkeit
ES97301506T ES2188862T3 (es) 1996-03-09 1997-03-06 Procedimiento y circuito para la mejora de imagenes mediante ecualizacion de histogramas de medias cuantificadas independientes.
EP97301506A EP0794513B1 (en) 1996-03-09 1997-03-06 Method and circuit for image enhancement using quantized mean-separate histogram equalization
JP9051872A JP2858742B2 (ja) 1996-03-09 1997-03-06 量子化された平均分離ヒストグラム等化を用いた画像改善方法及びその回路
CN97102590A CN1124568C (zh) 1996-03-09 1997-03-07 用量化的平均分离直方图均衡对图像进行增强的方法和电路
US08/813,045 US5857033A (en) 1996-03-09 1997-03-07 Method for image enhancing using quantized mean-separate histogram equalization and a circuit therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960006220A KR100207660B1 (ko) 1996-03-09 1996-03-09 양자화된 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970068620A KR970068620A (ko) 1997-10-13
KR100207660B1 true KR100207660B1 (ko) 1999-07-15

Family

ID=19452708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960006220A KR100207660B1 (ko) 1996-03-09 1996-03-09 양자화된 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5857033A (ko)
EP (1) EP0794513B1 (ko)
JP (1) JP2858742B2 (ko)
KR (1) KR100207660B1 (ko)
CN (1) CN1124568C (ko)
DE (1) DE69717517T2 (ko)
ES (1) ES2188862T3 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7286716B2 (en) 2002-07-15 2007-10-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Image quality enhancement circuit and method using inter-frame correlativity
KR20120009822A (ko) * 2010-07-21 2012-02-02 삼성전자주식회사 등화기, 이를 이용한 수신기 및 등화 방법

Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3280888B2 (ja) * 1996-08-19 2002-05-13 三星電子株式会社 量子化された平均−マッチングヒストグラム等化を用いた画質改善方法及びその回路
KR100200628B1 (ko) * 1996-09-30 1999-06-15 윤종용 화질 개선 회로 및 그 방법
US6049626A (en) * 1996-10-09 2000-04-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Image enhancing method and circuit using mean separate/quantized mean separate histogram equalization and color compensation
US6018588A (en) * 1996-10-09 2000-01-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Image enhancement circuit and method using mean matching/quantized mean matching histogram equalization and color compensation
WO2000042609A1 (fr) 1999-01-18 2000-07-20 Fujitsu Limited Procede et dispositif de commande de signal reproduit
US6522780B1 (en) 2000-12-15 2003-02-18 America Online, Inc. Indexing of images and/or text
US6556710B2 (en) 2000-12-15 2003-04-29 America Online, Inc. Image searching techniques
US6671402B1 (en) 2000-12-15 2003-12-30 America Online, Inc. Representing an image with weighted joint histogram
US6522779B2 (en) 2000-12-15 2003-02-18 America Online, Inc. Representing an image with a posterized joint histogram
US6522782B2 (en) 2000-12-15 2003-02-18 America Online, Inc. Image and text searching techniques
EP1345172A1 (en) * 2002-02-26 2003-09-17 Sony International (Europe) GmbH Contrast enhancement for digital images
DE10214908A1 (de) * 2002-04-04 2003-11-13 Infineon Technologies Ag Einrichtung und Verfahren zur geregelten Skalierung und Quantisierung von Soft-Output-Werten eines Entzerrers
US20040109091A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for adaptive brightness control
US20050278020A1 (en) * 2003-04-08 2005-12-15 Xingwu Wang Medical device
US20050244337A1 (en) * 2003-04-08 2005-11-03 Xingwu Wang Medical device with a marker
US20050261763A1 (en) * 2003-04-08 2005-11-24 Xingwu Wang Medical device
KR100513273B1 (ko) * 2003-07-04 2005-09-09 이디텍 주식회사 동영상 신호의 실시간 밝기 제어 장치 및 방법
US20070027532A1 (en) * 2003-12-22 2007-02-01 Xingwu Wang Medical device
JP3930493B2 (ja) * 2004-05-17 2007-06-13 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 画像処理方法、画像処理装置およびx線ct装置
US7924261B2 (en) * 2004-12-02 2011-04-12 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for determining a display light source adjustment
US8004511B2 (en) * 2004-12-02 2011-08-23 Sharp Laboratories Of America, Inc. Systems and methods for distortion-related source light management
US9083969B2 (en) 2005-08-12 2015-07-14 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for independent view adjustment in multiple-view displays
US7961199B2 (en) * 2004-12-02 2011-06-14 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for image-specific tone scale adjustment and light-source control
US8947465B2 (en) * 2004-12-02 2015-02-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for display-mode-dependent brightness preservation
US8922594B2 (en) * 2005-06-15 2014-12-30 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for enhancing display characteristics with high frequency contrast enhancement
US7515160B2 (en) * 2006-07-28 2009-04-07 Sharp Laboratories Of America, Inc. Systems and methods for color preservation with image tone scale corrections
US8120570B2 (en) 2004-12-02 2012-02-21 Sharp Laboratories Of America, Inc. Systems and methods for tone curve generation, selection and application
US7782405B2 (en) * 2004-12-02 2010-08-24 Sharp Laboratories Of America, Inc. Systems and methods for selecting a display source light illumination level
US8913089B2 (en) * 2005-06-15 2014-12-16 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for enhancing display characteristics with frequency-specific gain
US7982707B2 (en) * 2004-12-02 2011-07-19 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for generating and applying image tone scale adjustments
US7768496B2 (en) * 2004-12-02 2010-08-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for image tonescale adjustment to compensate for a reduced source light power level
US7800577B2 (en) * 2004-12-02 2010-09-21 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for enhancing display characteristics
US8111265B2 (en) * 2004-12-02 2012-02-07 Sharp Laboratories Of America, Inc. Systems and methods for brightness preservation using a smoothed gain image
US8295596B1 (en) 2005-12-07 2012-10-23 Marvell International Ltd. Adaptive histogram-based video contrast enhancement
US7839406B2 (en) * 2006-03-08 2010-11-23 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for enhancing display characteristics with ambient illumination input
KR100809347B1 (ko) * 2006-07-31 2008-03-05 삼성전자주식회사 쉐도우 영역 보상 방법 및 장치
US7826681B2 (en) * 2007-02-28 2010-11-02 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for surround-specific display modeling
US8218868B2 (en) * 2007-06-13 2012-07-10 Sensors Unlimited, Inc. Method and apparatus for enhancing images
US8806321B2 (en) * 2007-06-26 2014-08-12 Oracle International Corporation Interactive controls and information visualization using histogram equalization
US8345038B2 (en) * 2007-10-30 2013-01-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for backlight modulation and brightness preservation
US8155434B2 (en) * 2007-10-30 2012-04-10 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for image enhancement
US9177509B2 (en) * 2007-11-30 2015-11-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for backlight modulation with scene-cut detection
US8378956B2 (en) * 2007-11-30 2013-02-19 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for weighted-error-vector-based source light selection
US8223113B2 (en) * 2007-12-26 2012-07-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for display source light management with variable delay
US8169431B2 (en) 2007-12-26 2012-05-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for image tonescale design
US8207932B2 (en) 2007-12-26 2012-06-26 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for display source light illumination level selection
US8179363B2 (en) * 2007-12-26 2012-05-15 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for display source light management with histogram manipulation
US8203579B2 (en) * 2007-12-26 2012-06-19 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for backlight modulation with image characteristic mapping
US8531379B2 (en) * 2008-04-28 2013-09-10 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for image compensation for ambient conditions
US8416179B2 (en) * 2008-07-10 2013-04-09 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for color preservation with a color-modulated backlight
US9330630B2 (en) * 2008-08-30 2016-05-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for display source light management with rate change control
US8165724B2 (en) * 2009-06-17 2012-04-24 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for power-controlling display devices
US20110001737A1 (en) * 2009-07-02 2011-01-06 Kerofsky Louis J Methods and Systems for Ambient-Adaptive Image Display
US20110074803A1 (en) * 2009-09-29 2011-03-31 Louis Joseph Kerofsky Methods and Systems for Ambient-Illumination-Selective Display Backlight Modification and Image Enhancement
US8781248B2 (en) * 2010-01-28 2014-07-15 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte. Ltd. Image details preservation and enhancement
CN102288945B (zh) * 2011-05-11 2012-11-28 成都成电电子信息技术工程有限公司 一种船用雷达图像增强方法
US9646366B2 (en) * 2012-11-30 2017-05-09 Change Healthcare Llc Method and apparatus for enhancing medical images
US9643408B1 (en) * 2016-02-09 2017-05-09 Xerox Corporation Joint quantization of drop probability functions in multi-size drop inkjet printers

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2046051B (en) * 1979-03-29 1983-01-26 Philips Electronic Associated Real time histogram modification system for image processing
CA2008819A1 (en) * 1989-02-14 1990-08-14 Dimitris Manolakis Regionally adaptive imaging techniques
NL9202246A (nl) * 1992-12-23 1994-07-18 Ver Coop Melkind Werkwijze voor het bereiden van een emulsie met instelbare viscositeit.
EP0603908A3 (en) * 1992-12-25 1996-02-07 Dainippon Screen Mfg Method and apparatus for converting image signals.
JPH0773308A (ja) * 1993-09-03 1995-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd デジタル画像処理装置
US5489782A (en) * 1994-03-24 1996-02-06 Imaging Laboratory, Inc. Method and apparatus for quantum-limited data acquisition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7286716B2 (en) 2002-07-15 2007-10-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Image quality enhancement circuit and method using inter-frame correlativity
KR20120009822A (ko) * 2010-07-21 2012-02-02 삼성전자주식회사 등화기, 이를 이용한 수신기 및 등화 방법
KR101711031B1 (ko) 2010-07-21 2017-02-28 삼성전자주식회사 등화기, 이를 이용한 수신기 및 등화 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN1164803A (zh) 1997-11-12
ES2188862T3 (es) 2003-07-01
KR970068620A (ko) 1997-10-13
EP0794513A1 (en) 1997-09-10
EP0794513B1 (en) 2002-12-04
CN1124568C (zh) 2003-10-15
DE69717517D1 (de) 2003-01-16
DE69717517T2 (de) 2003-04-24
JPH103538A (ja) 1998-01-06
US5857033A (en) 1999-01-05
JP2858742B2 (ja) 1999-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100207660B1 (ko) 양자화된 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로
US5937090A (en) Image enhancement method and circuit using quantized mean-matching histogram equalization
US6049626A (en) Image enhancing method and circuit using mean separate/quantized mean separate histogram equalization and color compensation
JP3130266B2 (ja) 平均分離ヒストグラム等化を用いる映像改善方法及びその回路
US6018588A (en) Image enhancement circuit and method using mean matching/quantized mean matching histogram equalization and color compensation
US5235434A (en) Method and apparatus for selectively adjusting the brightness of large regions of an image
JPH0775106A (ja) 適応量子化コーディング装置及びその方法
US5883978A (en) Image compressing method and image compressing apparatus
JP3781203B2 (ja) 画像信号補間装置及び画像信号補間方法
KR100213039B1 (ko) 평균-매칭 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로
JPH1098695A (ja) 画像情報変換装置および方法並びに積和演算装置
KR100195120B1 (ko) 밝기 보상 기능을 가진 양자화된 평균-분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로
KR100200630B1 (ko) 밝기 보상 기능을 가진 양자화된 평균-매칭 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선방법 및 그 회로
KR100195119B1 (ko) 양자화된 평균-매칭 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로
JP3362463B2 (ja) フレーム補間装置
KR100213109B1 (ko) 잡음 감소와 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선회로 및 그 방법
KR100195124B1 (ko) 저역 필터링된 신호의 양자화된 평균-분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선방법 및 그 회로
KR0183830B1 (ko) 평균 분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선방법 및 그 회로
KR100188679B1 (ko) 밝기보상기능을 가진 평균 분리 히스토그램 등화를이용한화질개선방법과그회로
KR100230261B1 (ko) 양자화된 평균 분리 히스토그램 등화와 칼라 보상을 이용한 칼라신호의 화질 개선방법 및 그 회로
KR100224885B1 (ko) 이득 조절 기능을 가진 양자화된 평균-매칭 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선방법 및 그 회로
KR100195123B1 (ko) 저역 필터링된 신호의 평균-매칭 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선방법 및 그 회로
KR100195118B1 (ko) 이득 조절 기능을 가진 양자화된 평균-분리 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로
KR100195122B1 (ko) 저역 필터링된 신호의 평균-매칭 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선방법 및 그 회로
KR0176602B1 (ko) 밝기보상기능을 가진 평균-매칭 히스토그램 등화를 이용한 화질 개선 방법 및 그 회로

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120329

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130328

Year of fee payment: 15

EXPY Expiration of term