KR100260473B1 - 화상 신호의 휘도 보정 장치 - Google Patents

화상 신호의 휘도 보정 장치 Download PDF

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Abstract

회로 구성의 변경이 없고 화상 중 중요한 피사체에 대한 화상 신호의 휘도 보정을 행하며 화상의 노광량은 적정하게 조절하는 것을 목적으로 한다.
피사체에 대해서 제1 화상 정보와 상기 제1 화상 정보와 상이한 제2 화상 정보의 적어도 2 매의 화상을 촬영하는 촬상부(10)로부터 제공된 제1 화상 정보로 치환 기준 휘도 레벨 결정부(11)는 치환 기준 휘도 레벨 th 를 결정한다 평균치 산출부(12)는 상기 제1 화상 정보로 결정한 휘도 레벨 th 에 일치하는 위치에 대응하는 제2 화상 정보의 위도 레벨 Y2 의 평균치 Yth 를 산출한다. 휘도 레벨 치환부(13)에서 평균치 Yth 등의 데이터로부터 치환 보정 연산한 휘도 정보와 상기 제1 화상 정보를 치환한다.

Description

화상 신호의 휘도 보정 장치
제1도는 본 발명에 따른 화상 신호의 휘도 보정 장치의 1 실시예에 대한 기 능 블럭도.
제2도는 본 발명에 따른 화상 신호의 휘도 보정 장치의 구체적인 블럭 구성을 도시하는 도면.
제3도는 제1도에 도시한 컴퓨터의 보정 처리의 순서를 나타내는 메인 플로우차트.
제4도는 제2도에 도시한 플로우차트 중 서브루틴 SUB1의 처리 순서를 나타내는 플로우차트.
제5도는 제2도에 도시한 플로우차트 중 서브루틴 SUB1 에서 작성된 히스토그램의 일례를 도시하는 도면.
제6도는 제2도에 도시한 플로우차트 중 서브루틴 SUB2 의 처리 순서를 도시하는 플로우차트.
제7도는 제2도에 도시한 플로우차트 중 서브루틴 SUB2 의 처리 순서에 따라서 구한 제1 의 화상 정보 및 제2 화상 정보의 데이터 관계를 도시하는 그래프.
제8도는 제2도에 도시한 플로우차트 중 서브루틴 SUB3 의 처리 순서를 도시하는 플로우차트.
제9도는 치환 처리 후의 제1 화상 정보와 제2 화상 정보의 레벨 관계 및 상기 치환 처리 전에 이득 조정한 경우의 제1 화상 정보와 제2 화상 정보의 레벨 관계를 도시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 촬상부 11 : 치환 기준 휘도 레벨 결정부
12 : 휘도 레벨 평균치 산출부 13 : 휘도 레벨 치환부
14 : 출력단자
본 발명은 전자적인 화상 입력 장치에 의해 촬영된 정지 화상의 휘도 레벨의 보정에 적절하게 사용될 수 있는 화상 신호의 휘도 보정 장치에 관한 것이다.
통상. 화상 입력 장치인, 예를 들어 비디오 카메라나 전자 스틸 카메라 등을 이용해서 정지 화상을 촬영하는 경우, 눈에 보이는 것에 비해 재현 가능한 휘도 레벨의 동적 범위는 범위가 한정되어 있다. 촬영 시에 상기 비디오 카메라나 전자스틸 카메라 등은 이 한정된 범위 내에서 화상 중의 중요한 피사체의 광량이 최적이 되도록 상기 화상 입력 장치의 조리개를 결정하는 아이리스나 노출 시간을 결정하는 셔터 스피드 등을 제어해서 입력 광을 조정한다.
이 조정된 입력광으로 촬영된 피사체가 영상 신호로서 그대로 모니터 등에 표시되거나 비디오 프린터 등에 의한 인쇄나, 예컨대 기록 매체인 자기 디스크에 기록된다.
그런데, 상기 화상 입력 장치로 피사체에 대한 최적의 노장을 행해도, 피사체의 일부에, 전체 화상의 휘도에 비해 확연히 상이한 영역, 예컨대 밝은 영역, 또는 어두운 영역이 존재하는 경우가 있다. 이 휘도 레벨의 이상은 상술한 바와 같이 화상 입력 장치의 표시 가능한 동적 범위에 의해 제한을 받아서 이 범위 밖의 입력이 있는 경우에 발생된다. 상기 동적 범위에 대해서 입력광이 오버플로우하는 경우, 상기 피사체 일부의 매우 밝은 영역은 하얗게 찌그러진 화상으로 된다. 이 하얗게 찌그러진 화상을 화상 처리에 의해 복원하려 해도 복원에 필요한 화상 정보가 오버플로우라는 상황 때문에 이미 상실되어 있다. 이 때문에 통상의 화상 처리를 실시해도 복원 화상의 개선은 기대할 수 없다.
그래서 본 발명의 목적은 상술의 실정을 감안하여, 촬영된 정지 화상 중에 화상 입력 장치의 동적 범위의 한계 레벨을 넘어서는 휘도 정보를 포함하는 화상에 있어서, 상기 정지 화상의 찌그러진 영역을 용이하고 적정하게 근접시켜 휘도 보정할 수 있는 화상 신호의 휘도 보정 장치의 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 화상 신호의 휘도 보정 장치는, 전자적인 화상 입력 장치에 의해서 촬영된 정지 화상의 휘도 레벨을 보정하는 화상 신호의 휘도 보정 장치에 있어서, 상기 화상 입력 장치를 통해 피사체를 촬영하는 제1 화상 정보와, 상기 제1 화상 정보와 상이한 노광량으로 촬영된 제2 화상 정보를 적어도 2 매 촬영하는 촬상부와, 상기 촬상부로부터의 상기 제1 화상 정보로 치환 보정하는 부분의 경계 휘도 레벨로서 치환 기준 휘도 레벨을 결정하는 치환 기준 휘도 레벨 결정부와, 상기 제1 화상 정보의 치환 기준 휘도 레벨의 위치에 대응하는 상기 제2 화상 정보의 휘도 레벨의 평균치를 산출하는 평균치 산출부와, 상기 평균치 산출부로부터의 데이터에 의거해서 치환 보정 연산해서 얻어진 휘도 정보와, 상기 치환 기준 휘도 레벨들 경계로 상기 제1 화상 정보의 휘도 정보를 치환하는 휘도 레벨 치환부를 포함함으로써 상술한 과제를 해결한다.
여기에서, 상기 치환 기준 휘도 레벨 결정부는 화상 전체에 있어서 소위 백(白) 찌그러짐이나 흑(黑) 찌그러짐이 발생하고 있는 명암이 불명료한 화상에 대해서 상기 치환 기준 휘도 레벨을 시각적으로 표시한 히스토그램(histogram)의 빈도가 극소에서의 휘도 레벨로 하고 있다.
화상에 백 찌그러짐이 발생하고 있는 경우는, 제1 화상 정보의 상기 치환 기준 휘도 레벨 이상의 화소의 휘도 정보를 치환하고, 또 화상에 흑 찌그러짐 이 발생하고 있는 경우는, 제1 화상 정보의 상기 치환 기준 휘도 레벨 이하의 화소의 휘도정보를 치환해서 휘도 정보를 보정한다.
본 발명에 따른 화상 신호의 휘도 보정 장치는, 화상 정보 중에 휘도 정보의 결여 부분을 갖는 제1 화상 정보로 치환 기준 휘도 레벨을 설정하고, 설정된 치환 기준 휘도 레벨에 대응하는 위치의 제2 화상 정보의 휘도 정보에 의거해서 휘도 치환식을 생성하고, 상기 제1 화상 정보가 상기 치환 기준 휘도 레벨 이상일 때 새로 보정된 휘도 정보로 상기 제1 화상 정보의 휘도 정보를 치환해서 보정한다.
본 발명에 따른 화상 신호의 휘도 보정 장치에 대한 1 실시예에 대해서 도면 참조하면서 설명한다.
제1도는 화상 신호의 휘도 보정 장치의 기능 블럭을 도시한다. 전자적인 화상 입력 장치에 의해 촬영된 정지 화상의 휘도 레벨을 보정하는 레벨 보정 장치에서 화상 신호의 휘도 보정 장치의 기능 블럭은, 상기 화상 입력 장치를 통해 피사체를 촬영하는 제1 화상 정보와, 상기 제1 화상 정보와 상이한 노광량으로 촬영된 제2 화상 정보를 적어도 2 매 촬영하는 촬상부(10)와, 상기 촬상부로부터의 상기 제1 화상 정보로 치환 보정하는 부분의 경계 휘도 레벨인 치환 기준 휘도 레벨 th를 결정하는 치환 기준 위도 레벨 결정부(11)와, 상기 제1 화상 정보의 치환 기준 휘도 레벨 th 의 위치에 대응하는 상기 제2 화상 정보의 휘도 레벨의 평균치 Yth 를 산출하는 평균치 산출부(12)와, 상기 평균치 산출부(12)로부터의 데이터에 의거하여 치환 보정 연산해서 얻어지는 휘도 정보 d 와 상기 치환 기준 휘도 레벨 th 를 경계로 상기 제1 화상 정보의 휘도 정보 Yl 을 치환하는 휘도 레벨 치환부(13)로 구성되어 있다.
보다 구체적인 휘도 보정 장치의 구성에 대해서 제2도에 도시하는 블럭도를 참조하면서 설명한다. 또, 필요에 따라서 제1도에 도시하는 기능 블럭도도 참조한다.
여기에서, 본 실시예에서는 화상 정보에 백 찌그러짐이 생기고 있는 제1 화상 정보를 보정하는 경우에 대해서 설명한다. 제2도에 도시하는 화상 신호의 휘도 보정 장치는, 비디오 카메라(20), 카메라 컨트롤 유니트(21) 및 프레임 그래버(22)로 촬상부(10)를 구성하고 있다. 상기 비디오 카메라(20)는 카메라 컨트롤 유니트(21)에 의해서 노광량이 제어된다. 이 비디오 카메라(20)는 카메라 컨트롤 유니트(21)로 상이한 노광량의 화상, 즉 제1 화상 정보와 제2 화상 정보의 적어도 2 매의 화상을 촬영하고 있다.
상기 비디오 카메라(20)를 제어하는 카메라 컨트롤 유니트(21)는 자동적으로 전체의 화상 중의 백 찌그러짐, 또는 흑 찌그러짐이 차지하는 비율을 고려해서 2 매째의 상이한 노광량을 설정해서 촬영하도록 되어 있다. 상기 비디오 카메라(20)로 촬영한 영상 신호는 상기 카메라 컨트롤 유니트(21)를 거쳐서 RGB 케이블을 이용하여 출력 신호를 프레임 그래버(12) 내의 A/D 변환기(도시생략)에 공급한다. 상기 A/D 변환기는 영상 신호를 디지털 데이터로 변환한다. 이 화상 디지털 데이터는, 예컨대 내장된 프레임 메모리에 일시적으로 기억되고, SCSI(Small Computer System Interface)(도시생략)와 컴퓨터(23)를 거쳐서 상기 외부 기억 장치(24)에 화상 데이터로서 제공되어 기억 보존된다. 이 외부 기억 장치(24)에 기억된 화상데이터는 필요에 따라서 컴퓨터(23)를 거쳐서 상기 모니터(25)에 표시되는 구성으로 되어 있다.
이 구성에서 화상 신호 중의 휘도 신호를 보정하기 위해서, 휘도 보정 장치는, 상기 제1 화상 정보와, 적어도 상기 제1 화상 정보와 상이한 노광량으로 촬영된 상기 제2 화상 정보의 2 매의 화상 정보를 촬영해야 된다. 상기 외부 기억 장치(24)로부터 촬영된 상기 제1 화상 정보 및 상기 제2 화상 정보를 컴퓨터(23)에 입력한다.
상기 치환 기준 휘도 레벨 th 의 결정부(11)의 기능을 갖는 컴퓨터(23)는 상기 제1 화상 정보로 치환 보정하는 부분의 경계 휘도 레벨인 치환 기준 휘도 레벨 th 를 결정한다. 또한 제1도에 도시한 휘도 레벨 평균치 Yth 산출부(12)에 상당하는 컴퓨터(23)는, 제2 화상 정보에 있어서 제1 화상 정보로 휘도 레벨 th 에 일치하는 화소에 대응하는 제2 화상 정보의 화소를 휘도 레벨 Y2 로서 추출하고, 이 휘도 레벨 Y2 의 평균치 Yth 를 산출한다. 제1도에 도시한 휘도 레벨 치환부(13)에 상당하는 컴퓨터(23)는, 각각 제1 화상 정보와 제2 화상 정보의 최대치 max1, max2, 치환 기준 휘도 레벨 th, 상기 평균치 Yth 및 제2 화상 정보의 휘도 레벨 Y2 를 이용하여 휘도 치환식에 따른 새로운 보정치 d 를 연산해서 구하고, 상기 치환 기준 휘도 레벨 th 를 경계로 상기 치환 기준 휘도 레벨 th 이상의 상기 제1 화상 정보의 화소에 대하여 새로운 휘도 정보로서 치환한다.
이와 같이 휘도 보정 장치의 주기능은 컴퓨터(23)가 담당하여 행하고 있다. 상기 컴퓨터(23)의 제어에 의해, 상기 제1 화상 정보에 대해서, 예컨대 백 찌그러짐이 생기고 있는 피사체의 일부의 화상을 적정한 휘도로 보정한다. 이 보정된 제1 화상 정보는, 컴퓨터(23)로부터 모니터(23)에 표시된다.
상기 컴퓨터(23)에 의해 적정한 제1 화상 정보의 휘도 정보를 얻는 제어 순서를 제3도, 제4도, 제6도, 및 제8도에 도시하는 플로우차트 및 필요에 따라서 도면을 참조하면서 설명한다.
제3도는 휘도 보정 장치의 동작에 대한 메인 플로우차트이다.
스텝 S10 에서 예컨대 휘도 정보에 백 찌그러짐이 생기고 있는 제1 화상 정보의 휘도 정보 Yl 가 적정하게 되도록 보정하는 루틴을 개시하여 서브루틴 SUB1 로 이행한다.
서브루틴 SUB1 에서는 제1 화상 정보 Yl 에서의 치한 기준 휘도 레벨 th 를 결정한다.
상기 치환 기준 위도 레벨 th 에 의거해서 제1 화상 정보의 화소와 동일한 위치의 제2 화상 정보의 휘도 정보 Y2 를 구하고, 이 휘도 정보 Y2 의 평균치 Yth 를 서브루틴 SUB2 에서 구한다.
서브루틴 SUB3 에서는 휘도 치환식에서의 휘도 정보 d 와 상기 제1 화상 정보의 휘도 정보 Yl 을 치환하여 스텝 S11 로 이행한다.
스텝 S11 에서는 상기 제2 화상 정보 Y2 에 의거해서 얻어진 제1 화상 정보의 위도 정보 Yl 에 대해서 적정한 치환 보정을 행하는 루틴을 종료한다.
제4도에 도시하는 서브루틴 SUB1 에 관한 플로우차트를 참조하면서 치환기준 휘도 레벨 th 를 구하는 순서를 설명한다.
스텝 S20 에서 이 서브루틴 SUB1 을 개시한다.
스텝 S21 에서는 외부 기억 장치(24)로부터 컴퓨터(23)에 제1 화상 정보를 모든 화소에 대해서 판독한다. 여기에서, 화소가 취할 수 있는 휘도 정보 Y 는 화소의 적(R)의 레벨, 화소의 녹(G)의 레벨 및 화소의 청(B)의 레벨을 이용해서,
로부터 산출한다.
스텝 S22 에서는 얻어진 제1 화상 정보의 휘도 레벨 Yl 의 빈도 분포로서 히스토그램을 그린다(제5도 참조). 이 히스토그램은 모니터(25)에 표시된다.
스텝 S23 에서는 상기 히스토그램에서 빈도가 적은 휘도 레벨을 수점(數点) 구하고 스텝 S24 로 진행한다.
스텝 S24 에서는 상기 얻어진 빈도가 적은 휘도 레벨의 수점 중에서 사용자는 감각적으로 제1 화상 정보의 휘도 정보를 치환하는 치환 기준 휘도 레벨 th 를 선택하고 스텝 S25 로 진행한다. 여기에서, 한 방법으로 상기 히스토그램 중 극소빈도의 휘도 정보를 상기 휘도 레벨 th 로 하는 방법이 있다.
스텝 S25 에서는 이 서브루틴 SUB1 을 종료하고 리턴한다.
다음에, 제6도에 도시된 서브루틴 SUB2 에서 플로우차트를 참조하면, 제1 화상 정보의 치환 기준 휘도 레벨 th 에 일치하는 제1 화상 정보의 화소를 구하고, 상기 화소에 대응하는 제2 화상 정보에서의 휘도 레벨 Y2 를 평균해서 평균치 Yth를 구하는 순서를 설명한다.
스텝 S30 에서는 서브루틴 SUB2를 개시한다.
스텝 S31 에서는 상기 서브루틴 SUB1 에서 구한 휘도 레벨 th 에 일치하는 제1 화상 정보의 화소를 추출해서 대응하는 제2 화상 정보의 휘도 레벨 Y2 로부터 휘도 레벨 Y2 의 평균치 Yth 를 얻기 위한 변수를 설정한다.
여기에서, 휘도 레벨 Y2 의 평균치 Yth 는 총합, 개수 및 최대치를 각각 sum, num 및 max2 로 나타낸다. 각 변수는 초기 설정이므로 모두 영으로 설정되어 있다.
스텝 S32 에서 외부 기억 장치(24)로부터 각각 제1 화상 정보 및 제2 화상 정보에 있어서 대응하는 화소의 데이터가 컴퓨터(23)내로 판독된다.
스텝 S33 에서는 판독된 화상 정보 데이터가 종료인지 아닌지 판별하고 있다. 종료하고 있는 경우 스텝 S40 으로 진행하고, 종료하고 있지 않고 데이터를 가지고 있는 경우 스텝 S34 로 진행한다.
스텝 S34 에서는 제1 화상 정보에서의 휘도 정보 Yl 을 상기 식(1)에 의해 구한다.
스텝 S35 에서는 제1 화상 정보의 휘도 정보인 레벨 Yl 이 상기 치환 기준 휘도 레벨 th 에 일치하는 레벨인지 아닌지를 판별하고 있다. 상기 치환 기준 휘도 레벨 th 에 레벨 Y2 가 일치하고 있지 않는 경우 스텝 S32 로 이행해서 다음 위치의 화소 데이터를 판독하고 상술한 루틴을 반복한다. 또, 레벨 Yl 이 상기 치환 기준 위도 레벨 th 에 일치하는 경우는, 스텝 S36 으로 진행한다.
스텝 S36 에서 동시에 데이터를 판독한 제1 화상 정보와 동일한 위치에서 제2 화상 정보의 화소의 휘도 정보인 레벨 Y2 를 상기 식(1)에서 구하고 스텝 S37로 진행한다.
스텝 537 에서 제1 화상 정보의 휘도 레벨 th 의 화소에 대응하는 제2 화상정보에 있어서 동일한 위치의 화소의 휘도 레벨 Y2 를, 총합을 나타내는 변수 sum에 상기 휘도 레벨 Y2를 가산해서 변수 sum 에 격납한다. 또한, 휘도 레벨 th 에 일치한 화소의 개수를 나타내는 변수 num 의 값은 +1 만큼 가산시킨다.
스텝 S38 에서 상기 제2 화상 정보의 레벨 Y2 가 제2 화상 정보의 휘도 레벨의 최대값 max2 보다 큰지 어떤지 판별하고 있다. 작은 경우, 스텝 S40 으로 진행한다. 또한, 큰 경우는 스텝 S39 로 진행해서 상기 휘도 레벨 Y2 를 변수 max2 와 치환하여 격납하고 스텝 S40 으로 진행한다.
스텝 S40 에서는 제2 화상 정보에 있어서 상기 휘도 레벨 th 에 일치하는 화소의 휘도 레벨의 화소의 평균치 Yth 가 상기 총합을 나타내는 변수 sum 을 상기 개수를 나타내는 변수 num 으로 나눔으로써 구해진다.
스텝 S41 에서는 이 서브루틴 SUB2 의 루틴을 종료하고 리턴한다.
상술한 서브루틴 SUB2 에서 얻어진 각각의 데이터로부터 그래프를 작성한다. 이 그래프는 제7도에 도시한 관계로 된다. 즉, 백 찌그러짐을 발생하고 있는 제1 화상 정보의 데이터에 대해서 백 찌그러짐이 발생하지 않도록 상이한 노광량으로 촬영된 제2 화상 정보와의 치환에 있어서 대응하는 상기 제1 화상 정보의 화소 데이터를 어느 정도 보정하면 되는가를 나타내고 있다. 예컨대, 제2 화상 정보의 휘도 레벨이 Yth 일 때, 제1 화상 정보는 휘도 레벨을 th 로 설정하면 된다는 것을 나타내고 있다.
일반적으로 제2 화상 정보의 휘도 레벨 Y2 의 평균치 Yth 와 max2 간의 휘도 레벨 Y2 에 의거해서, 제1 화상 정보의 휘도 레벨 th 와 제1 화상 정보의 최대치 maxl 간의 보정치 d 를 구하는 치환 순서에 대해서 제8도에 도시한 플로우차트를 참조하면서 설명한다.
스텝 S50 에서는 서브루틴 SUB3 을 개시한다.
스텝 S51 에서는 외부 기억 장치(24)로부터 각각 제1 화상 정보 및 제2 화상 정보에 있어서 대응하는 화소의 데이터가 컴퓨터(23)내로 읽어 들여진다.
스텝 S52 에서는 상기 읽어 들인 화상 정보 데이터가 종료인지 어떤지 판별하고 있다. 종료하고 있는 경우, 스텝 S59로 진행한다. 또한, 종료하고 있지 않고 데이터를 가지고 있는 경우, 스텝 S53 으로 진행한다.
스텝 S53 에서 제1 화상 정보에 있어서 휘도 정보 Yl 을 상기 식(1)에 의해 구한다.
스텝 S54 에서는 제1 화상 정보의 휘도 정보인 휘도 레벨 Yl 이 상기 치환 기준 휘도 레벨 th 보다 큰 레벨인지 어떤지 판별하고 있다. 상기 치환 기준 휘도 레벨 th 보다 레벨 Yl 이 작은 휘도 레벨인 경우, 스텝 S51 로 이행해서 다음 위치의 화소 데이터를 읽어 들여서 상술한 루틴을 반복한다. 또, 레벨 Y2 가 상기 치환 기준 휘도 레벨 th 이상의 경우, 스텝 S55 로 진행한다.
스텝 S55 에서는 동시에 데이터를 읽어 들인 제1 화상 정보와 동일한 위치에 있어서 제2 화상 정보의 화소의 휘도 정보인 휘도 레벨 Y2 를 상기 식(1)로부터 구해서 스텝 S56 으로 진행한다.
스텝 S56 에서 보정치 d 는,
를 계산함으로써 산출된다 즉, 상기 제1 항은 (d-max2)을 구하고 있는 것이 분명하다(제7도 참조).
스텝 S57 에서는 상기 제2 화상 정보에 있어서 제2 화상 정보의 화소가 컬러 RGB 의 3 성분을 가지고 있는 경우는, 각 3 성분치에 대해서 d/Y2 를 승산하고 흑백의 경우는, 화소의 휘도 그 자체에 대해서 d/Y2를 승산한다. 이 d/Y2 의 승산에 의해 화소의 휘도 정보는, 제9도에 도시한 바와 같이 제1 화상 정보의 치환에 사용하기 위한 제2 화상 정보의 휘도 정보의 기울기를 보정하고 있다. 이 보정된 새로운 휘도 정보를 제1 화상 정보와 치환함으로써, 제9도에 도시한 제1 화상정보에 있어서, 레벨적으로 포화되어 백 찌그러짐이 있던 Sat 영역을 포함하는 콘트라스트가 낮은 부분의 화소가 제2 화상 정보에 의거해서 보정된다.
이 제2 화상 정보에 의거해서 제1 화상 정보를 보정함으로써, 예컨대 백 찌그러짐에 의한 휘도 정보 등을 보충할 수 있다. 이 처리를 모든 화소에 대해서 행하여 화상의 휘도 정보를 적정한 화상에 가깝게 보정할 수 있다.
또한, 본 실시예는 상술한 백 찌그러짐에 한정되는 것은 아니며, 반대로 화상 정보의 휘도 레벨이 낮은 경우에 대해서도 이용할 수 있다. 이 경우, 검게 찌그러진 부분의 세부가 인식될 수 있을 정도로 카메라에서의 입사광을 조절하고 촬영해서 보정용의 상기 제2 화상 정보로서 취급한다. 또한, 흑 찌그러짐이 발생하고 있는 제1 화상 정보를 갖는 화상을 기초로 해서 휘도 레벨의 한계치 thd를 설정한다. 상기 한계치 thd보다 낮은 휘도 레벨일 때 보정식을 생성하여 이 보정식으로부터 얻어지는 보정치로 문제의 휘도 정보를 치환함으로써 흑 찌그러짐도 보정할 수 있다.
또한, 동일한 화소의 위치에 있어서 제1 및 보정 처리 후의 제2 화상 정보의 휘도 정보의 관계를 제9도에 그래프로 도시한다. 제9도에서 보정 처리 후의 제1 화상 정보의 위도 정보를 종축에 다른 한편, 제2 화상 정보의 휘도 정보를 횡축에 나타낸다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 보정 처리 후의 제1 화상 정보의 휘도 레벨과 포화 레벨의 범위, 즉 (max1-th)의 범위는 제1 화상 정보의 레벨 범위(max2-Yth)에 비해서 비교적 좁다. 이 좁은 범위 내에서 휘도 정보를 보정해도 세부가 명확해지지 않을 우려도 있다.
그래서, 상술한 치환 처리를 행하기 전의 제1 의 화상 정보에 대해서 미리 이득을 낮추는 처리를 실시한다. 이 처리에 의해서 제1 화상 정보의 치환 기준 휘도 레벨은 휘도 레벨 th 로부터 레벨(max-Gd)로 할 수 있다. 이것에 의해서 치환한 화소의 위도 분포의 범위는 제9도에 도시하는 2 점 쇄선으로 도시한 바와 같이 확대할 수 있다.
또한, 본 발명의 화상 신호의 휘도 보정 장치는, 화상 데이터를 적어도 2 매 필요로 한다. 그러나, 촬영 중에 피사체가 움직일 가능성이 크다. 이 같은 경우, 예컨대 2 매째의 화상에 움직임 보정 처리를 실시하여 양자의 위치를 맞춤으로써 각 화상 정보의 화소의 일치를 도모할 수 있다.
이와 같이 구성함으로써 촬영 시에 발생하는 출력 화상의 백 찌그러짐 , 또는 흑 찌그러짐에 대해서 보정할 수 있고, 화상 입력 장치의 동적 범위에 제한이 있는 경우에도 기존의 화상 입력 장치에 아무런 변경을 가함이 없이, 비슷하게 입력의 동적 범위의 확대를 도모하여 화상 중 중요한 피사체의 광량을 최적이 되도록 조절할 수 있다.
이상의 설명에서 분명한 바와 같이, 본 발명의 화상 신호의 휘도 보정 장치에 의하면 전자적인 화상 입력 장치에 의해 촬영된 정지 화상의 휘도 레벨을 보정하는 화상 신호의 휘도 보정 장치에 있어서, 상기 화상 입력 장치를 통해 피사체를 촬영하는 제1 화상 정보와 상기 제1 화상 정보와 상이한 노광량으로 촬영된 제2 화상 정보를 적어도 2 매 촬영하는 촬상부와, 상기 촬상부로부터의 상기 제1 화상 정보로 치환 보정하는 부분의 경계 휘도 레벨로서 치환 기준 휘도 레벨을 결정하는 치환 기준 휘도 레벨 결정부와, 상기 제1 화상 정보의 치환 기준 휘도 레벨의 위치에 대응하는 상기 제2 화상 정보의 휘도 레벨의 평균치를 산출하는 평균치 산출부와, 상기 평균치 산출부로부터의 데이터에 의거하여 치환 보정 연산해서 얻어진 휘도 정보와 상기 치환 기준 휘도 레벨을 경계로 상기 제1 화상 정보의 휘도 정보를 치환하는 휘도 레벨 치환부를 포함함으로써 촬영 시에 발생하는 출력 화상의 백 찌그러짐, 또는 흑 찌그러짐에 대해서 보정할 수 있고 화상 입력 장치의 동적 범위에 제한이 있는 경우에도, 기존의 화상 입력 장치에 아무런 변경을 가함이 없고 유사하게 입력의 동적 범위의 확대를 도모하여 화상 중 중요한 피사체의 광량을 최적이 되도록 조절할 수 있다.

Claims (1)

  1. 전자적인 화상 입력 장치에 의해 촬영된 정지 화상의 휘도 레벨을 보정하는 화상 신호의 휘도 보정 장치에 있어서, 상기 화상 입력 장치를 통해 피사체를 촬영하는 제1 화상 정보와, 상기 제1 화상 정보와 상이한 노광량으로 촬영된 제2 화상 정보를 적어도 2 매 촬영하는 촬상부와, 상기 촬상부로부터의 상기 제1 화상 정보로 치환 보정하는 부분의 경계 휘도 레벨로서 치환 기준 휘도 레벨을 결정하는 치환 기준 취도 레벨 결정부와, 상기 제1 화상 정보의 치환 기준 휘도 레벨의 위치에 대응하는 상기 제2 화상 정보의 휘도 레벨의 평균치를 산출하는 평균치 산출부와, 상기 평균치 산출부로부터의 데이터에 의거하여 치환 보정 연산해서 얻어진 휘도 정보와 상기 치환 기준 휘도 레벨을 경계로 상기 제1 화상 정보의 휘도 정보를 치환하는 휘도 레벨 치환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 신호의 휘도 보정 장치.
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