KR100515225B1 - 플리커 보정 장치, 플리커 보정 방법 및 플리커 보정 프로그램을 저장한 기록 매체 - Google Patents

플리커 보정 장치, 플리커 보정 방법 및 플리커 보정 프로그램을 저장한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

촬상 소자를 이용하여 물체를 촬상함으로써 얻어진 화상 신호의 플리커 성분을 보정하는 플리커 보정 장치를 제공한다. 이 장치는, 화상 신호의 평균을 산출하는 화상 평균 산출부, 플리커 주파수를 산출하는 플리커 주파수 산출부, 플리커 주파수 및 화상 신호의 평균을 이용하여 플리커 데이터를 추출하는 플리커 데이터 추출부, 플리커 데이터를 이용하여 플리커 현상의 유무를 판정하는 플리커 판정부, 플리커 데이터를 이용하여 플리커 보정량을 산출하는 플리커 보정량 산출부, 및 플리커 보정량을 이용하여 화상 데이터의 플리커 성분을 제거하는 플리커 보정부를 구비한다.

Description

플리커 보정 장치, 플리커 보정 방법 및 플리커 보정 프로그램을 저장한 기록 매체{FLICKER CORRECTION APPARATUS AND FLICKER CORRECTION METHOD, AND RECORDING MEDIUM STORING FLICKER CORRECTION PROGRAM}
본 발명은 촬상 소자를 사용하여 물체를 촬상함으로써 얻어진 화상 신호의 플리커 성분을 보정하기 위한 플리커 보정 장치, 플리커 보정 방법, 및 플리커 보정 프로그램을 저장하는 기록 매체에 관한 것이다. 보다 자세하게, 본 발명은 플리커 현상의 발생을 방지할 수 있는 플리커 보정 장치, 플리커 보정 방법, 및 플리커 보정 프로그램을 저장하는 기록 매체에 관한 것이다. 플리커 현상은 물체가 AC 전원의 주파수로 동기하여 깜박거리는 형광 램프의 조명하에 X-Y 어드레스 스캐닝 타입 고체 상태 촬상 소자를 사용하여 촬상될 경우에, 어두운 컬러 부분의 스트라이프 패턴과 수평 방향으로 연장하는 광 컬러 부분이 화상으로 나타난다.
비디오 카메라, 전자적 스틸 카메라, 비디오폰용 카메라 등과 같은 전자 카메라는 CCD형 촬상 소자를 화상 센서로서 포함한다. CCD형 촬상 소자는 전력 소모가 크고 부품의 수를 증가시킨다. 그러므로, 이러한 CCD형 촬상 소자를 적용하는 소형 휴대용 전자 카메라 시스템을 구성하는 것은 용이하지 않다. 한편, 전력 소모가 적고 화상 센서와 주변 회로가 한 칩에 탑재되는 CMOS형 화상 센서에 관심이 집중되고 있다. 이러한 CMOS형 화상 센서는 화소가 매트릭스로 제공되고, 입사광이 촬상 소자에 의해 전기 신호로 변환되고, 전하(화상 신호)가 화소에 축적되고, 전하(화상 신호)가 화소의 X-Y 어드레스를 지정함으로써 화소로부터 판독되는 고체 상태 촬상 소자이다. CMOS형 화상 센서 등과 같은 고체 상태 촬상 소자는 X-Y 어드레스 스캐닝 타입 고체 상태 촬상 소자라고 불린다.
물체가 X-Y 어드레스 스캐닝 타입 고체 상태 촬상 소자에 의해 촬상되는 경우에, 이러한 CMOS형 화상 센서는, AC 전원으로 비추는 일반적인 형광 램프의 조명하에서, 형광 램프는 AC 전원의 주파수로 동기하여 깜박이기 때문에, 스캐닝의 시점은 화소의 위치에 의존하여 변한다. 그 결과, 밝은 부분과 어두운 부분이 화상에 발생되어 화질이 떨어진다. 도 7은 이러한 화질 저하의 예를 나타내는 개략도이다. 도 7에서, 수평 방향으로 연장하는 어두운 부분과 밝은 부분은 교대로 형성되고, 예를 들어 사과 화상의 한 프레임이 도시되어, 플리커가 발생한다.
도 8은 X-Y 스캐닝 타입 고체 상태 촬상 소자에서 발생하는 플리커 현상의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 예를 들어, 이하에서 AC 전원의 주파수가 50 Hz이고, 촬상 소자의 프레임 주파수가 30 Hz라고 가정한다. 이 경우에, 수직 스캐닝 시간은 모든 화소가 위에서 아래까지 판독되는 동안 33.3 msec이다. 수직 스캐닝 시간 동안, 형광 램프가 AC 전원의 주파수로 동기하여 깜박인다. 그러므로, 도 8에서, (n-1)번째 라인 상의 화소, n번째 라인 상의 화소, (n+1)번째 라인 상의 화소가 판독될 때, 촬상 소자 상에 작용하는 각각의 광량(형광 램프의 광량)이 서로 다르다. 그러므로, 수평 방향으로 연장하는 밝은 부분과 어두운 부분이 교대로 형성되는 스트라이프 패턴이 화상의 프레임에 관찰되고, 즉 얻어진 화질이 저하된다. 수직 스캐닝 시간이 형광 램프의 한 깜박임 사이클의 정수배일 경우에, 이러한 수평의 어둡고 밝은 스트라이프 패턴(수평 스트라이프)이 스크린 상의 동일한 위치에서 발생한다. 반면에, 수평 스캐닝 시간이 형광 램프의 한 깜박임 사이클의 정수배가 아닌 경우에, 수평의 어둡고 밝은 스트라이프 패턴이 스크린 상의 수직 방향으로 이동하여, 화질이 더 저하된다.
이러한 플리커 현상에 기인하는 스트라이프 패턴의 발생을 방지하기 위하여 비디오 신호를 보정하기 위한 플리커 보정 장치가 예를 들어, 일본 특개평 11-252446호에 개시되어 있다. 플리커 보정 장치는 화소의 X-Y 어드레스를 지정함으로써 전하를 화소로부터 판독하는 MOS형 촬상 소자에 적용된다. 플리커 보정 장치는 비디오 신호의 필드를 각 플리커 성분이 실질적으로 동일한 m개의 영역으로 분할하고 각 영역에 대하여 플리커 보정을 수행한다. 예를 들어, 플리커 성분은 한 수평 라인 상에 실질적으로 일정하다고 여겨지기 때문에, 플리커 성분의 강도는 라인 대 라인 기초로 얻어지고 플리커 보정은 각 라인에 대하여 수행된다.
도 9는 일본 특개평 11-252446호에 개시된 플리커 보정 장치의 구성을 나타내는 개략 블럭도이다. 이 플리커 보정 장치는 플리커를 포함하는 비디오 신호(120)가 입력되는 입력 단자(108)를 갖는다. 입력 단자(108)로부터 입력되는 비디오 신호(120)는 총 레벨 연산부(101)와 승산부(106)에 공급된다. 총 레벨 연산부(101)는 차례로 스위치(102)로 출력되는 총 레벨(121)을 제공하기 위하여 각 영역에 대하여 비디오 신호(120)를 적분한다.
예를 들어, 이하에서 화상 신호의 필드 주파수가 60 Hz이고 AC 전원의 주파수가 50 Hz라고 가정한다. 이 경우에, 형광 램프는 100 Hz의 주파수로 깜박인다. 필드 주파수 60 Hz 및 형광 램프의 깜박임 주파수 100 Hz가 20 Hz의 가장 큰 공약수를 갖기 때문에, 동일한 스트라이프 패턴이 스트라이프가 밝음과 어두움 사이에서 교대하는 매 3 필드에서 발생한다. 이하에서 밝기 Y0가 균일하고 스틸 물체가 촬상될 경우에, T번째 필드의 수직 방향에서 k번째 라인 상의 수평 방향에서 i번째 화소에 대응하는 촬상 소자의 출력 Yk,i(T)는 3 필드의 사이클을 갖는 사인파의 형태에서 변하고 사인파의 위상은 라인 번호 k의 방향으로 시프트하고, 라인 k 상의 화소의 Yk,i(T)는 위치 i에 관계없이 실질적으로 동일한 위상을 갖는다. 이 경우, Yk,i(T)를 다음과 같이 나타낸다.
여기서 A는 플리커의 진폭을 나타내고 α는 수직 위치에 관한 위상 계수를 나타낸다.
이 경우에, 총 레벨 연산부(101)는 다음 식에 따라 라인 k 상의 모든 화소의 Yk,i(T)를 적분함으로써 총 레벨 Vk(T)를 산출한다.
이러한 방식으로, 총 레벨(121)이 플리커의 영향에 기인하여 {1+Asin(2πT/3+αk)배만큼 변한다. 그러므로, 총 레벨(121)이 그 배수의 역수에 의해 승산된다. 식 1에서, V0는 촬상 소자(비디오 신호(120)의 출력의 총 직류 성분(비플리커(non-flicker) 성분)을 나타내고, n은 라인 상의 영향 있는 화소의 수를 나타낸다.
플리커 보정 장치는 영역 선택 신호 생성부(107)를 설치한다. 이 영역 선택 신호 생성부(107)는 영역 l 내지 영역 m에 비디오 신호(120)가 속하는지를 지정하는 영역 선택 신호(122)를 생성한다. 영역 선택 신호(122)는 스위치(SW)(102)와 스위치(SW)(105)에 공급된다. 스위치(102)는 영역 선택 신호(12)에 따라 총 레벨(121)의 접속을 스위치하고, 선택 신호(122)에 의해 선택된 영역에서 총 레벨 기억부(103)로 총 레벨(121)을 출력한다.
총 레벨 기억부(103)는 3개의 시프트 레지스터 등을 포함하고, 제1 이전 필드의 총 레벨(123), 제2 이전 필드의 총 레벨(124), 및 제3 이전 필드의 총 레벨(125)이 항상 유지되도록 수직 동기화 신호로 동기하여 시프트 동작을 수행한다. 총 필드 수 T로부터 3개의 이전 필드의 총 레벨 Vk(T-1), Vk(T-2), 및 Vk(T-3)을 저장하고, 각각이 플리커 이득 산출부(104)로 출력된다.
플리커 이득 산출부(104)는 평균 회로 및 분할 회로를 포함하고, 플리커 성분 추출부(115)로 차례로 출력되는 복수의 총 레벨(123 내지 125)로부터 플리커 이득(126)을 산출한다.
3개 필드의 총 레벨(123 내지 125)의 평균 AVEk(T)가 다음 식에 의해 삼각 함수의 특성에 기초하여 산출된다.
그러므로, AVEk(T)는 필드 수 T에 관계없는 상수이다. 그러므로, 다음 식이 식 (1) 및 (2)로부터 얻어진다.
이 경우에, 총 레벨 Vk(T)은 3개 필드의 사이클을 갖고, 따라서 Vk(T)=Vk(T-3)이 성립된다. 그러므로, 플리커 이득 산출부(104)가 식 3으로부터 플리커 이득 Fk(T)을 산출할 수 있다.
플리커 이득 Fk(T)은 촬상 소자의 출력 Yk,i(T)의 플리커 성분을 제거하기 위한 계수이고, 플리커 성분의 역수, 즉 1/{1+Asin(2πT/3+αk)}로 정의된다.
플리커 성분 추출부(115)는 푸리에 변환 회로(117) 및 고주파수 성분 제거 회로(118)를 포함한다. 플리커 성분 추출부(115)는 플리커 이득 생성부(116)로 차례로 출력되는 플리커 추출 신호(141)를 생성하기 위하여 플리커 이득(126)으로부터 주파수 성분(140)을 추출한다.
특히, 플리커 성분 추출부(115)에서, 푸리에 변환 회로(117)는 먼저 플리커 이득(126)의 주파수 성분(140)을 산출하도록 푸리에 변환을 이산하기 위하여 필드 수 T의 m 플리커 이득의 L 플리커 이득 Fk(T)(k=1, 2, …, L)을 갖도록 사용된다. 주파수 f에 대응하는 성분 Rf(T)은 다음과 같이 나타난다.
예를 들어, NTSC 비디오 신호는 15.75 kHz의 수평 스캐닝 주파수를 갖는다. AC 전원이 50 Hz의 주파수를 갖고 따라서 형광 램프가 100 Hz의 깜박임 주파수를 갖는 경우에, 플리커 현상이 발생하여 스트라이프가 매 157.5 라인마다 밝음과 어두움 사이에 교대한다. 이 경우에, 플리커 이득 Fk(T)이 157.5 라인의 사이클을 갖기 때문에, 약 1 사이클에 대응하는 플리커 이득(126)이 푸리에 변환될 수 있도록 L이 158로 설정된다. L이 플리커 이득 사이클의 정수배인 경우에, 플리커 이득의 주파수 성분(140)의 연산 정밀도를 향상시키는 것이 가능하지만, L이 플리커 이득의 사이클의 정수배가 아닐 경우에, 푸리에 변환을 수행하기 전에 윈도우 함수에 의해 플리커 이득(126)을 승산함으로써 정밀도를 향상시킬 수 있다. 라인 1 내지 라인 L의 플리커 이득이 상술된 기술에서 푸리에 변환될지라도, 다른 라인은 사용될 수 있다.
이러한 방식으로, 플리커 이득의 주파수 성분(140) 중에서, 플리커 성분의 주파수 성분만이 남고 다른 주파수 성분들은 고주파수 성분 제거 회로(118)에 의해 제로(0)로 설정되어, 플리커 추출 신호(141)를 생성한다. 예를 들어, 한 사이클에 대응하는 플리커 이득이 주파수 성분(140)으로 변환된다면, 플리커 성분(140)은 기본파를 나타내는 R1(T)에 의해 특징지워진다. 그러므로, 직류 성분(f=0) 및 기본파(f=1)만이 남으면, 플리커 추출 신호 Qf(T)는 다음과 같이 나타내어진다.
기본파, 2차 및 3차 고조파 성분에 의해서만 플리커 성분을 근사하기가 어려움을 주지해야 한다.
플리커 이득 생성부(116)는 역 푸리에 변환 회로(119)를 포함하고, 플리커 추출 신호(141)에 대응하는 사인파의 콘볼루션을 실행함으로써 제어 이득(130)을 생성한다. 제어 이득(130)은 스위치(SW)(106)로 출력된다. 제어 이득 Gk(T)은 다음과 같이 나타낸다.
제어 이득(130)은 k=1, 2, …, m 각각에 대하여 산출되고 스위치(SW)(105)로 출력된다.
스위치(SW)(105)는 입력 제어 이득(130)을 수신하고 승산부(106)로 영역 선택 신호(12)에 의해 선택된 영역의 제어 이득(131)을 출력한다. 승산부(106)는 입력 제어 이득(131)에 의해 입력 비디오 신호(120)를 승산하고 이를 출력한다.
따라서, 실질적으로 동일한 플리커 성분을 갖는 각 영역에 대하여 플리커 보정을 수행함으로써, 플리커 성분이 한 필드 내의 사인파의 형태로 수직 방향으로 변하는, 픽업 튜브, MOS형 촬상 소자 등과 같은 촬상 소자를 포함하는 카메라의 경우에 플리커 성분이 제거될 수 있다.
그러나, 상술된 종래의 플리커 보정 장치에서, 비디오 신호는 플리커 현상을 야기하지 않는 태양광의 조명하에서 물체가 촬상될 경우에도 플리커 보정이 될 수 있다. 이 경우, 플리커 보정에 의해 악영향을 받는다. 영역들은 다른 AC 전원 주파수를 가질 수 있고 촬상 소자가 이러한 영역들에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 50 Hz의 AC 전원 주파수를 갖는 영역 및 60 Hz의 AC 전원 주파수를 갖는 다른 영역이 있다. 상술한 촬상 소자가 다른 AC 전원 주파수들을 갖는 3개 영역에서 가용될 경우에, 보정에 대한 상수는 각각의 영역에 대하여 조정되어야 한다. 그러므로, 사용자는 조사 및 AC 전원 주파수에 의존하여 플리커 보정 장치의 동작을 제어해야 한다.
프레임 주파수(또는 필드 주파수)는 카메라의 시스템 조건에 의존하여 변할 수 있다. 몇몇 경우에, 제3 또는 더 이전 프레임의 데이터가 플리커 이득을 산출하기 위하여 요구될 수 있다. 예를 들어, 형광 램프가 100 Hz에서 깜박이고 촬상 소자의 프레임 주파수가 14Hz인 경우에, 동일한 밝고 어두운 스트라이프 패턴이 매 7 프레임 마다 생성된다. 그러므로, 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수에 의존하여 플리커를 보정하는데 긴 시간이 걸린다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 촬상 소자를 이용하여 물체를 촬상하여 얻어진 화상 신호의 플리커 성분을 보정하기 위한 플리커 보정 장치가 제공된다. 이 장치는 수평 또는 수직 방향으로 각각의 라인 또는 각각의 라인 그룹에 대한 화상 신호의 평균을 산출하는 화상 평균 산출부, 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 AC 전원 주파수를 이용하여 플리커 주파수를 산출하는 플리커 주파수 산출부, 화상 평균 산출부에 의해 산출된 화상 신호의 평균과 플리커 주파수 산출부에 의해 산출된 플리커 주파수를 이용하여 플리커 데이터를 추출하는 플리커 데이터 추출부, 플리커 데이터를 이용하여 플리커 현상의 존재 또는 부재를 판정하는 플리커 판정부, 플리커 데이터를 이용하여 플리커 보정량을 산출하는 플리커 보정량 산출부, 및 플리커 보정량 산출부에 의해 산출된 플리커 보정량을 이용하고 플리커 판정부에 의한 판정에 기초하여 화상 신호의 플리커 성분을 제거하는 플리커 보정부를 포함한다.
그래서, 플리커 판정부는 플리커 현상의 존재 또는 부재를 판정함으로써, 태양과 같이 플리커 현상을 일으키지 않는 조명하에서 얻어진 화상에 대한 플리커 보정을 수행할 수 없는 것을 가능케 한다. 더 나아가, 플리커 데이터가 수평 또는 수직 방향으로 각각의 라인 또는 각각의 라인 그룹에 대해 산출된 화상 신호의 평균을 이용하여 추출되고, 플리커 주파수가 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 AC 전원 주파수를 이용하여 산출된다. 플리커 보정량은, 이 플리커 데이터를 이용하여 산출된다. 그래서, 동일한 밝은 또는 어두운 스트라이프를 가진 프레임 또는 필드에 대응하는 데이터가 종래의 플리커 보정 장치들과 다른 것으로서 요구되지 않는다. 그래서, 플리커 보정이 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수에 무관하게 신속히 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 플리커 보정 장치는 화상 신호를 저장하는 화상 메모리를 더 포함한다. 플리커 보정부는, 플리커 보정량 산출부에 의해 산출된 플리커 보정량을 이용하여 화상 메모리에 저장된 화상 신호의 플리커 성분을 제거한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 플리커 보정 장치는 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 AC 전원 주파수를 이용하여, 과거의 프레임 또는 필드의 플리커 주파수와 현재의 프레임 또는 필드의 플리커 주파수의 위상차인 플리커 위상차를 산출하는 플리커 위상차 산출부를 더 포함한다. 플리커 보정량 산출부는, 플리커 데이터 추출부에 의해 과거의 프레임 또는 필드로부터 추출된 플리커 데이터와 플리커 위상차 산출부에 의해 산출된 플리커 위상차를 이용하여, 플리커 보정량을 산출하고, 플리커 보정부는, 플리커 보정량 산출부에 의해 산출된 플리커 보정량을 이용하여 현재의 프레임 또는 필드의 화상 신호의 플리커 성분을 제거한다.
그래서, 플리커 데이터가 수평 또는 수직 방향으로 각각의 라인 또는 각각의 라인 그룹에 대해 산출된 화상 신호의 평균을 이용하여 과거의 프레임(들) 또는 필드(들)로부터 추출되고, 플리커 주파수가 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 AC 전원 주파수를 이용하여 산출된다. 플리커 보정량은, 이 플리커 데이터와, 과거의 프레임 또는 필드의 플리커 주파수와 현재의 프레임 또는 필드의 플리커 주파수의 위상차인 플리커 위상차로부터 산출된다. 그래서, 동일한 밝은 또는 어두운 스트라이프를 가진 프레임 또는 필드에 대응하는 데이터가 종래의 플리커 보정 장치들과 다른 것으로서 요구되지 않는다. 그래서, 플리커 보정이 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수에 무관하게 신속히 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 플리커 보정량 산출부는, 화상 신호의 일 프레임 또는 필드에서 보정될 화소의 휘도에 따라, 플리커 보정량을 산출한다.
그래서, 플리커 보정이 화소의 휘도에 따라 수행될 수 있다. 그래서, 어두운 영역이 화상 신호의 일 프레임 또는 일 필드에 존재하는 경우에도, 플리커 보정이 적절히 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 플리커 보정 장치는 플리커 판정부로부터 출력된 플리커 현상의 존재 또는 부재에 관한 정보를 저장하는 플리커 정보 저장 부를 더 포함한다. 플리커 판정부는, 플리커 정보 저장부에 저장된 과거의 플리커 현상의 존재 또는 부재에 관한 정보를 참조하여, 플리커 현상의 존재 또는 부재를 판정한다.
과거의 프레임들 또는 필드들의 플리커 정보를 참조함으로써, 수 개의 프레임 또는 필드들의 주기 동안에 플리커 현상이 일어나는 경우에 플리커 보정이 수행될 수 있음으로써, 플리커 현상의 보정이 수행되는 여부를 판정하는 경우에 에러가 감소된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 플리커 주파수 산출부는, 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 제1 AC 전원 주파수를 이용하여 제1 플리커 주파수를 산출하고, 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 제2 AC 전원 주파수를 이용하여 제2 플리커 주파수를 산출한다. 플리커 데이터 추출부는 화상 평균 산출부에 의해 산출된 화상 신호의 평균과 제1 플리커 주파수를 이용하여 제1 플리커 데이터를 추출하는 제1 플리커 데이터 추출 하위부, 및 화상 평균 산출부에 의해 산출된 화상 신호의 평균과 제2 플리커 주파수를 이용하여 제2 플리커 데이터를 추출하는 제2 플리커 데이터 추출 하위부를 포함한다. 플리커 판정부는 제1 및 제2 플리커 데이터를 이용하여 플리커 현상의 존재 또는 부재를 판정한다. 플리커 보정량 산출부는, 제1 또는 제2 플리커 데이터를 이용하고 플리커 판정부에 의한 판정에 기초하여 플리커 보정량을 산출한다.
그래서, 플리커 판정부는 각각의 AC 전원 주파수에 대해 플리커 현상의 존재 또는 부재를 판정할 수 있다. AC 전원 주파수가 변화하는 경우에도, 플리커 보정이 적절히 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 촬상 소자를 이용하여 물체를 촬상하여 얻어진 화상 신호의 플리커 성분을 보정하기 위한 플리커 보정 방법이 제공된다. 이 방법은 수평 또는 수직 방향으로 각각의 라인 또는 각각의 라인 그룹에 대한 화상 신호의 평균을 산출하는 화상 평균 산출 단계, 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 AC 전원 주파수를 이용하여 플리커 주파수를 산출하는 단계, 화상 신호의 평균과 플리커 주파수를 이용하여 플리커 데이터를 추출하는 단계, 플리커 데이터를 이용하여 플리커 현상의 존재 또는 부재를 판정하는 단계, 플리커 데이터를 이용하여 플리커 보정량을 산출하는 단계, 및 플리커 보정량을 이용하고 플리커 현상의 존재 또는 부재의 판정에 기초하여 화상 신호의 플리커 성분을 제거하는 단계를 포함한다.
그래서, 플리커 현상의 존재 또는 부재가 판정될 수 있음으로써, 태양과 같이 플리커 현상을 일으키지 않는 조명하에서 얻어진 화상에 대한 플리커 보정을 수행할 수 없는 것을 가능케 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 플리커 보정 방법은 촬상 소자로부터 입력된 화상 신호를 저장하는 단계를 더 포함한다. 이 제거하는 단계는, 플리커 보정량을 이용하여 저장된 화상 신호의 플리커 성분을 제거한다.
그래서, AC 전원과 동기하여 깜박이는 형광 램프의 조명하에서 X-Y 어드레스 스캐닝 타입 고체 상태 촬상 소자를 포함하는 전자적 스틸 카메라, PC 카메라 등에 의해 얻어진 화상에 있어서, 플리커 현상에 기인하는 화질의 감소가 방지될 수 있음으로써, 고화질 화상을 표시하는 것이 가능케 된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 플리커 보정 방법은 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 AC 전원 주파수를 이용하여, 과거의 프레임 또는 필드의 플리커 주파수와 현재의 프레임 또는 필드의 플리커 주파수의 위상차인 플리커 위상차를 산출하는 단계를 더 포함한다. 플리커 보정량 산출 단계는, 과거의 프레임 또는 필드의 플리커 데이터와 플리커 위상차를 이용하여, 플리커 보정량을 산출하는 단계를 포함한다. 플리커 성분 제거 단계는, 플리커 보정량을 이용하여 현재의 프레임 또는 필드의 화상 신호의 플리커 성분을 제거하는 단계를 포함한다.
그래서, AC 전원과 동기하여 깜박이는 형광 램프의 조명하에서 X-Y 어드레스 스캐닝 타입 고체 상태 촬상 소자를 포함하는 전자적 스틸 카메라, PC 카메라 등에 의해 얻어진 화상에 있어서, 플리커 현상에 기인하는 화질의 감소가 방지될 수 있음으로써, 고화질 화상을 표시하는 것이 가능케 된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 플리커 주파수 산출 단계는, 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 제1 AC 전원 주파수를 이용하여 제1 플리커 주파수를 산출하고, 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 제2 AC 전원 주파수를 이용하여 제2 플리커 주파수를 산출하는 단계를 포함한다. 플리커 데이터 추출 단계는 화상 신호의 평균과 제1 플리커 주파수를 이용하여 제1 플리커 데이터를 추출하는 단계, 및 화상 신호의 평균과 제2 플리커 주파수를 이용하여 제2 플리커 데이터를 추출하는 단계를 포함한다. 플리커 현상 판정 단계는 제1 및 제2 플리커 데이터를 이용하여 플리커 현상의 존재 또는 부재를 판정하는 단계를 포함한다. 플리커 보정량 산출 단계는, 제1 또는 제2 플리커 데이터를 이용하고 플리커 현상의 존재 또는 부재의 판정에 기초하여 플리커 보정량을 산출한다.
그래서, 각각의 AC 전원 주파수에 대한 플리커 현상의 존재 또는 부재가 판정될 수 있다. AC 전원 주파수가 변화하는 경우에도, 플리커 보정이 적절히 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 전술한 플리커 보정 방법의 프로시저를 제어하기 위한 플리커 보정 프로그램을 저장한 기록매체가 제공된다.
그래서, AC 전원과 동기하여 깜박이는 형광 램프의 조명하에서 X-Y 어드레스 스캐닝 타입 고체상태 촬상 소자를 포함하는 전자적 스틸 카메라, PC 카메라 등에 의해 얻어진 화상에 있어서, 플리커 현상에 기인하는 화질의 감소가 방지될 수 있음으로써, 특별한 하드웨어가 없이 소프트웨어에 의해서도, 고화질 화상을 표시하는 것이 가능케 된다.
이로써, 여기에 개시되는 본 발명은, 조명 및 AC 전원 주파수가 변화하는 경우에도, 프레임 또는 필드 주파수에 무관하게 신속한 플리커 보정을 수행할 수 있는 플리커 보정 장치, 플리커 보정 방법, 및 플리커 보정 프로그램을 저장한 기록 매체를 제공하여 이점을 얻을 수 있다.
본 발명의 이점 및 그 밖의 다른 이점은, 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명을 이해하면 당해 기술 분야의 전문가에게 분명해 질 것이다.
이하에, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 예로 설명될 것이다.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플리커 보정 장치(30)의 구성을 도시한 개략도이다.
본 플리커 보정 장치(30)는 화상 신호 S1이 입력되는 입력 단자(1)를 갖는다. 전자적 카메라, 스캐너 등의 촬상 소자를 포함하는 카메라를 사용하여 물체를 촬상함으로써 화상 신호 S1을 얻을 수 있다. 예를 들어, AC 전원의 주파수와 동기하여 깜박거리는 형광 램프 아래에서 X-Y 어드레스 스캐닝 타입 고체 촬상 소자(예로서, CMOS 타입 화상 센서 등)를 포함하는 카메라에 의해 물체가 촬상되는 경우, 플리커 성분을 갖는 화상 신호 S1이 입력단자(1)를 통해 입력된다.
입력단자(1)를 통해 입력된 화상 신호 S1은 화상 메모리(9)에 공급되고, 화상 신호의 한 필드 또는 한 프레임이 화상 메모리(9)에 화상 데이터로 저장된다. 또한 화상 신호 S1은 화상 평균 산출부(2)에도 공급된다.
화상 평균 산출부(2)는 입력된 화상 신호 S1에 기초하여 각 수평 라인에서의 화상 신호의 평균을 산출하여 플리커 데이터 추출부(3 및 4)로 화상 평균 S2를 출력한다. 화상 평균 산출부(2)는 각각 라인 그룹에 대한 화상 신호들의 평균을 산출하거나 또는 수직 방향에서의 화상 신호의 평균을 산출할 수 있다.
플리커 주파수 산출부(5)는 AC 전원의 주파수 및 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수에 기초하여 플리커 주파수를 산출한다. 특히, 플리커 주파수 산출부(5)는 AC 전원 주파수가 제1 주파수, 즉 50㎐로 가정하에, 플리커 데이터 추출부(3)로 플리커 주파수 S3을 산출하여 출력하고, 또한 AC 전원 주파수가 제2 주파수, 즉 60㎐로 가정하에, 플리커 데이터 추출부(4)로 플리커 주파수 S4를 산출하여 출력한다.
플리커 데이터 추출부(3)는 플리커 주파수 산출부(5)로부터 입력된 플리커 주파수 S3의 스펙트럼량 S5 및 플리커 주파수 S3 주위의 주파수들의 스펙트럼량 S5' 및 S5"을 산출하기 위하여 화상 평균 산출부(2)로부터 입력된 화상 평균 S2를 이산 푸리에 변환을 행한다. 스펙트럼량 S5, S5' 및 S5"는 플리커 판정부(6)로 출력된다.
플리커 데이터 추출부(4)는 플리커 주파수 산출부(5)로부터 입력된 플리커 주파수 S4의 스펙트럼량 S6 및 플리커 주파수 S4 주위의 주파수들의 스펙트럼량 S6' 및 S6"을 산출하기 위하여 화상 평균 산출부(2)로부터 입력된 화상 평균 S2를 이산 푸리에 변환을 행한다. 스펙트럼량 S6, S6' 및 S6"는 플리커 판정부(6)로 출력된다.
플리커 판정부(6)는 스펙트럼량 S5, S5' 및 S5"에 기초하여 플리커 현상의 부재 또는 존재를 판정하고 또한 스펙트럼량 S6, S6' 및 S6"에 기초하여 플리커 현상의 부재 또는 존재를 판정하여, 플리커 정보 S8로 판정된 결과를 플리커 보정부(10)로 출력한다.
플리커 현상이 검출된 경우, 플리커 판정부(6)는 플리커 현상을 일으키는 AC 전원 주파수가 50㎐ 또는 60㎐인지를 판정한다. 이 결과는 플리커 정보 S7로 스위치(SW; 7)에 출력된다. 이 스위치(SW; 7)는 플리커 정보 S7에 기초하여 스위칭하여 플리커 현상을 발생시키는 것으로 판정된 AC 전원 주파수에 따라 스펙트럼량 S5, S5' 및 S5" 또는 스펙트럼량 S6, S6' 및 S6"이 플리커 보정량 산출부(8)에 출력된다. 플리커 현상의 부재가 검출되는 경우, 플리커 현상의 부재를 나타내는 플리커 정보 S8이 플리커 보정부(10)에 입력되어 어떤 보정도 행해지지 않는다.
플리커 보정량 산출부(8)는 플리커 보정부(10)로 교대로 출력되는 보정량 S9를 산출하기 위하여 SW(7)로부터 입력된 스펙트럼량 S5 또는 S6을 역 이산 푸리에 변환을 행한다.
플리커 보정부(10)는 플리커 성분을 소거하기 위하여 플리커 보정량 산출부(8)로부터 입력된 플리커 보정량 S9를 화상 메모리(9)에 저장된 플리커 성분을 갖는 화상 데이터에 가산한다.
하기에, 상기와 같이 얻어진 실시예 1의 플리커 보정 장치(30)를 사용하는 플리커 보정 방법은 도 2에 도시된 흐름도를 참조하여 설명된다.
단계 1에서, 플리커 성분을 갖는 화상 신호 S1은 화상 메모리(9)에 화상 데이터로 저장된다.
단계 2에서, 물체에 의존하는 영향을 감소시키기 위하여, 화상 평균 산출부(2)는 수평 또는 수직 방향으로 각 라인 또는 각 라인 그룹들에 대해 화상 신호 S1의 평균 S2를 산출한다. 단계 3에서, 화상 신호의 평균을 구하는 것이 모든 라인에 대해 완료되었는지를 판정한다.
예를 들어, w개 수평 화소×h개 수직 화소를 갖는 출력 화상에 대해 수평 방향으로 화상 신호의 평균을 구하는 것이 행해진 경우, y번째 라인상의 화상 신호의 평균은
로 구해진다.
여기에서 Sy는 y번째 라인 상의 화상 신호의 평균을 나타내고 Sx,y는 y번째 라인 상의 x번째 화소에서의 화상 신호의 값을 나타낸다.
동시에, 평균을 구하는 것은 각 라인의 그룹에 대해서는 행해질 수 있지만 각 라인에 대해서는 행해지지 않고, 또는 평균을 구하는 것은 수직 방향으로 행해질 수 있다.
화상 신호의 평균을 구하는 것이 모든 라인에 대해 완료된 경우, 플리커 주파수 산출부(5)는 AC 전원의 주파수 및 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수에 기초하여 플리커 주파수 S3 및 S4를 산출한다(단계 4).
예를 들어, 플리커 주파수 f는
에 의해 산출된다.
여기서, F는 형광 램프의 AC 전원 주파수를 나타내고, R은 촬상 소자의 프레임 주파수를 나타내며, H는 촬상 소자의 하나의 프레임내의 수직 화소의 개수를 나타내고, h는 출력 화상에서의 수직 화소의 개수이다.
플리커 주파수 f의 주위 주파수들 fl 및 fh는 각 f=1 및 f+1로 가정될 수 있다.
단계 5에서, 플리커 데이터 추출부(3)는 플리커 주파수 S3의 스펙트럼량 S5 및 플리커 주파수 S3 주위의 주파수 성분의 스펙트럼량 S5 및 S5"를 플리커 데이터로 추출하기 위하여 화상 신호 S1의 평균 S2를 푸리에 변환한다. 또한 단계 5에서, 플리커 데이터 추출부(4)는 플리커 주파수 S4의 스펙트럼량 S6 및 플리커 주파수 S4 주위의 주파수 성분의 스펙트럼량 S6 및 S6"를 플리커 데이터로 추출하기 위하여 화상 신호 S1의 평균 S2를 푸리에 변환한다.
예를 들어, 화상 신호 평균(수직 방향으로의 파형) Sy가 수평 방향으로의 화상 신호 평균에 의해 얻어지는 경우, 공간 주파수로 변환되도록, 이산 푸리에 변환(DFT)이 행해져서, 대수 주파수 f'에 대한 화상 신호 평균(수직 방향으로의 파형) Sy의 주파수량의 실수부 S_Re[f'], 허수부 S_Im[f'] 및 파워 스펙트럼 S_Pw[f']은 각각
에 의해 산출된다.
플리커 현상이 발생한 경우, 플리커 주파수 f의 스펙트럼량은 플리커 주파수 f 주위의 각 주파수들 fl 및 fh의 스펙트럼량보다 크다. 따라서, 플리커 판정부(6)는 플리커 현상이 발생한 경우, 화상 평균 Sy의 플리커 주파수 f, 플리커 주파수 f의 주위의 주파수들 fl 및 fh의 각 파워 스펙트럼 S_Pw[f], S_Pw[fl] 및 S_Pw[fh]이 하기의 조건을 만족하는 지를 검출할 수 있다.
여기서, N은 피크의 깊이를 나타내는 임의의 상수를 의미한다.
한 영역은 50Hz의 AC 전원 주파수를 갖고 다른 영역은 60Hz의 AC 전원 주파수를 갖는 것으로 가정한다. 이러한 상황에서, 플리커 판정부(6)는 AC 전원 주파수가 50 Hz 라고 가정하는 스펙트럼량 S5, S5', S5"에 기초하여 플리커 현상의 유무를 판정하고, 또한 AC 전원 주파수가 60 Hz 라고 가정하는 스펙트럼량 S6, S6', S6"에 기초하여 플리커 현상의 유무를 판정하며, 이에 따라 AC 전원 주파수를 판정할 수 있다.
단계 6에서, 플리커 보정량 산출부(8)는 플리커 보정량(89)을 산출하기 위해 플리커 주파수의 플리커 데이터 S5, S5', S5" 또는 S6, S6', S6"에 역 푸리에 변환을 적용한다. 단계 7에서, 모든 라인에 대해서 플리커 보정량 산출을 수행할지 여부를 판정한다.
보정을 수행하기 위해 플리커 성분에 대하여 역 위상을 갖는 파형을 화상 신호에 더한다. 다음의 공식에 따라 역 푸리에 변환을 플리커 주파수의 S_Re[f] 및 S_Im[f]에 적용하여 하나의 y번째 라인에 대한 플리커 보정량 dSy을 산출한다.
모든 라인에 대하여 플리커 보정량 산출이 완료되었을 때, 플리커 보정부(10)는 단계 8에서 플리커 성분을 제거하기 위해 화상 메모리(9)내에 저장된 화상 데이터에 산출된 플리커 보정량 S9를 더한다. 단계 9에서, 모든 화소가 처리되었는지 여부를 판정하고, 처리되었다면 플리커 보정 프로세스를 종료한다.
이러한 플리커 보정 프로세스는, 하드웨어에 의해, 또는 다른 방법으로서 플리커 보정용 프로시저를 제어하기 위한 플리커 보정 프로그램을 저장하는 기록 매체를 이용하는 컴퓨터 시스템에 의해 수행할 수 있다.
도 3 은 일례로 상기한 플리커 보정 프로그램을 저장하는 기록 매체를 이용하여 플리커 보정을 수행할 수 있는 시스템 구성을 나타낸다.
이 시스템에서, 상기한 플리커 보정 프로그램을 CD-ROM(20), 플로피 디스크(FD; 21) 등과 같은 기록 매체에 기록한다. 컴퓨터(13)는 CD-ROM 드라이브(16)를 통해 CD-ROM(20)에 기록되어 있는 플리커 보정 프로그램을 판독하거나, FD 드라이브(17)를 통해 FD(21)에 기록되어 있는 플리커 보정 프로그램을 판독하고, 판독한 프로그램을 하드 디스크(15)에 인스톨한다. 컴퓨터(13)가 CD-ROM(20), FD(21) 등, 또는 외부 인터페이스(IF; 22)와 같은 기록 매체로부터 플리커 성분을 갖는 화상 신호를 수신할 때, 컴퓨터(13)는 플리커 보정 프로그램을 내부 메모리(14)에 기록하고 필요한 플리커 보정 프로세스를 수행한다. 컴퓨터(13)는 키보드, 마우스(19) 등을 통해 명령을 입력함으로써 제어될 수 있다. 또한, 컴퓨터(13)는 플리커 보정이 수행된 화상 신호를 이용하여 표시 장치(18)상에 화상을 표시할 수 있다.
(제2 실시예)
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플리커 보정 장치(40)의 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다.
이 플리커 보정 장치(40)에는 제1 실시예의 플리커 보정 장치(30)에서처럼 화상 메모리(9)가 제공되지 않는다(도 1 참조). 예를 들어, 이전의 제 1 프레임 또는 필드와 같이 입력 단자(1)를 통해 이전에 입력된 화상 신호의 프레임 또는 필드에 기초하여 플리커 보정량을 산출하고, 이러한 플리커 보정량을 이용하여 입력 단자(1)를 통해 현재 입력되는 화상 신호의 프레임 또는 필드를 보정한다. 이 경우, 이전 프레임(또는 필드)과 현재 프레임(또는 필드) 간에 플리커 성분의 위상차가 존재하고, 따라서 위상차를 고려하여 플리커 보정을 수행해야 한다. 이 위상차를 산출하기 위해, 제2실시예의 플리커 보정 장치(40)에는 위상차 산출부(11)가 제공된다.
입력 단자(1)를 통해 입력된 화상 신호 S1은 제1 실시예의 플리커 보정 장치(30)에서처럼 화상 평균 산출부(2) 및 플리커 보정부(10)에 제공된다.
위상차 산출부(11)는 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수 및 AC 전원의 주파수에 기초하여 이전 프레임(또는 필드)의 플리커 주파수와 현재 프레임(또는 필드)의 플리커 주파수간의 위상차 S11를 산출하고, 플리커 보정량 산출부(8)에 위상차 S11를 출력한다.
예를 들어, 플리커 성분(T)의 사이클이 H·R/2F 이면, 하나의 프레임에 대한 위상차 ㅿy는 아래와 같이 산출된다.
여기서, n 은 H>nT 를 만족하는 최대 자연수이다.
플리커 보정량 산출부(8)는, 보정량(89)을 산출하기 위해, 제1 실시예에서처럼 SW(7)을 통해 입력되며 이전 프레임 또는 필드의 화상 신호에 기초하여 산출된 스펙트럼량 S5 또는 S6에 역 푸리에 변환을 적용할 때, 위상차 산출부(11)로부터 입력되는 위상차 S11를 고려한다.
플리커 보정부(10)는, 플리커 성분을 제거하기 위해, 플리커 보정량 산출부(8)를 통해 입력되며 이전 프레임 또는 필드의 화상 신호에 기초하여 산출된 플리커 보정량(S9)을, 현재 프레임 또는 필드의 화상 신호에 더한다.
예를 들어, y번째 라인상에서 x번째 화소의 출력 Sx,y' 은 아래와 같이 산출된다.
제2 실시예의 플리커 보정 장치(40)의 보정 프로세스 및 구성의 다른 부분은 제1 실시예의 경우와 유사하기에, 이에 대한 설명을 생략한다.
(제3 실시예)
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 플리커 보정 장치(50)의 구성을 나타내는 개략적인 블록도이다.
이 플리커 보정 장치(50)에서, 입력 단자(1)를 통해 입력된 화상 신호 S1는 제2 실시예의 플리커 보정 장치(40)에서처럼 화상 평균 산출부(2) 및 플리커 보정부(10)에 제공된다(도 4 참조). 또한, 화상 신호 S1는 플리커 보정량 산출부(8)에 제공된다.
플리커 현상으로 인한 수평방향으로의 밝고 어두운 스트라이프 패턴은, 휘도가 어두운 부분에서 감소되기 때문에 물체의 밝은 부분에서보다 어두운 부분에서 덜 두드러진다. 따라서, 밝은 화소 및 어두운 화소가 화상의 하나의 프레임 또는 필드내의 동일한 수평 라인 상에 존재할 때, 동일한 플리커 보정량을 밝은 화소 및 어두운 화소에 더한다면, 화상이 열화될 수 있다.
제3 실시예의 플리커 보정 장치(50)에서 이러한 화상 열화를 피하기 위해, 플리커 보정량 산출부(8)는 화상 신호의 한 프레임 또는 필드내에서 보정되는 한 화소의 휘도에 의존하여 플리커 성분 또는 보정량 S9을 산출하고, 그 보정량 S9를 플리커 보정부(10)에 출력한다.
예를 들어, y번째 라인상의 x번째 화소에 대한 보정량을, 임의로 선택될 수 있는 휘도 임계값 DYth에 따라 다음의 공식에 의해 산출한다.
플리커 보정부(10)는, 플리커 성분을 제거하기 위해, 플리커 보정량 산출부(8)를 통해 입력되며 이전 프레임 또는 필드의 화상 신호에 기초하여 산출된 플리커 보정량 S9를, 현재 프레임 또는 필드의 화상 신호에 더한다.
예를 들어, y번째 라인상에서 x번째 화소에 대한 보정된 출력 Sx,y" 는 아래와 같이 산출된다.
제3 실시예의 플리커 보정 장치(50)의 보정 프로세스 및 구성의 다른 부분은 제2 실시예의 경우와 유사하기에, 이에 대한 설명을 생략한다.
(제4 실시예)
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플리커 보정 장치(60)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
이 플리커 보정 장치는 제3실시예의 플리커 보정 장치(50)에 더하여 플리커 정보 저장부(12)를 구비한다(도 5 참조).
화상 신호의 단일 프레임 또는 필드를 이용하여 플리커 현상의 유무를 판정하고 플리커 보정을 수행하지만, 이 경우, 검출 에러가 발생할 수도 있다.
플리커 현상은 복수의 프레임 또는 필드에 걸쳐 존재한다. 따라서, 제4 실시예의 플리커 보정 장치(60)에 있어서, 플리커 정보 저장부(12)는 복수의 프레임 또는 필드에 걸친 플리커 현상의 유무에 대한 판정 결과를 축적한다. 플리커 판정부(6)는 플리커 정보 저장부(12)에 저장되어 있는 과거의 플리커 정보를 참조한다. 여러 프레임 또는 필드의 주기동안 플리커 현상이 존재하면, 플리커 정보 S7 및 S8을 생성하여 SW7 및 플리커 보정부(10)에 출력하여 플리커 보정을 수행한다.
제4 실시예의 플리커 보정 장치(60)의 보정 프로세스 및 구성의 다른 부분은 제3 실시예의 경우와 유사하기에, 이에 대한 설명을 생략한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따라, 플리커 판정부는 플리커 현상의 유무를 판정한다. 따라서, 조도 및 AC 전원 주파수가 변경될 때에도, 플리커가 적절히 보정될 수 있다. 종래의 플리커 보정 장치와는 다르게, 동일하게 밝거나 어두운 스트라이프를 갖는 프레임 또는 필드에 대응하는 데이터는 필요하지 않다. 따라서, 촬상 소자의 프레임이나 필드에 상관없이 플리커 보정을 빠른 속도로 수행할 수 있다.
플리커 보정량 산출부는 화소의 휘도에 의존하여 플리커 보정량을 산출할 수 있고, 이 플리커 보정량을 플리커 보정에서 이용한다. 따라서, 화상 신호의 한 프레임 또는 필드내에 어두운 영역이 존재하더라도, 플리커 보정이 적절하게 수행될 수 있다.
플리커 정보 저장부는 이전의 프레임 또는 필드내의 플리커의 유무에 대한 정보를 저장한다. 플리커 판정부는 이러한 정보를 참조한다. 따라서, 여러 프레임 또는 필드의 주기동안 플리커 현상이 발생하면 플리커 보정을 수행할 수 있는 한편, 플리커 현상에 대한 보정 수행 여부를 판정할 때 에러가 감소된다.
본 발명에 따라, AC 전원에 동기하여 깜박이는 형광 램프의 조명하에서 X-Y 어드레스 스캐닝 타입 고체 상태 촬상 소자를 포함하는 전자적 스틸 카메라, PC 카메라 등에 의해 얻어지는 화상에서 플리커 현상으로 인한 화질 열화를 방지할 수 있고, 이에 따라 고화질의 화상을 표시할 수 있다.
당업자는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명을 다양하게 변경하여 실시할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 청구범위는 상기한 실시예로 한정되지 않으며, 넓은 범위로 해석되는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플리커 보정 장치의 구성을 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플리커 보정의 절차를 설명한 흐름도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플리커 보정 프로그램을 사용하여 플리커 보정을 행할 수 있는 예시적인 시스템 구성을 도시한 도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플리커 보정 장치의 구성을 도시한 개략도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플리커 보정 장치의 구성을 도시한 개략도.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플리커 보정 장치의 구성을 도시한 개략도.
도 7은 플리커 현상이 발생하는 화상을 도시한 개략도.
도 8은 플리커 현상의 발생 원리를 설명한 도.
도 9는 종래 플리커 보정 장치의 구성을 도시한 개략도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2 : 화상 평균 산출부
3 : 플리커 데이터 추출부
5 : 플리커 주파수 산출부
6 : 플리커 판정부
8 : 플리커 보정량 산출부
9 : 화상 메모리
104 : 플리커 이득 산출부

Claims (11)

  1. 촬상 소자를 이용하여 물체를 촬상하여 얻어진 화상 신호의 플리커 성분을 보정하기 위한 플리커 보정 장치에 있어서,
    수평 또는 수직 방향으로 각각의 라인 또는 각각의 라인 그룹에 대한 화상 신호의 평균을 산출하는 화상 평균 산출부,
    상기 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 AC 전원 주파수를 이용하여 플리커 주파수를 산출하는 플리커 주파수 산출부,
    상기 화상 평균 산출부에 의해 산출된 상기 화상 신호의 상기 평균과 상기 플리커 주파수 산출부에 의해 산출된 상기 플리커 주파수를 이용하여 플리커 데이터를 추출하는 플리커 데이터 추출부,
    상기 플리커 데이터를 이용하여 플리커 현상의 존재 또는 부재를 판정하는 플리커 판정부,
    상기 플리커 데이터를 이용하여 플리커 보정량을 산출하는 플리커 보정량 산출부, 및
    상기 플리커 보정량 산출부에 의해 산출된 플리커 보정량을 이용하고 상기 플리커 판정부에 의한 상기 판정에 기초하여 상기 화상 신호의 상기 플리커 성분을 제거하는 플리커 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플리커 보정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화상 신호를 저장하는 화상 메모리를 더 포함하고,
    상기 플리커 보정부는, 상기 플리커 보정량 산출부에 의해 산출된 상기 플리커 보정량을 이용하여 상기 화상 메모리에 저장된 상기 화상 신호의 플리커 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 플리커 보정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 촬상 소자의 상기 프레임 또는 필드 주파수와 상기 AC 전원 주파수를 이용하여, 과거의 프레임 또는 필드의 플리커 주파수와 현재의 프레임 또는 필드의 플리커 주파수의 위상차인 플리커 위상차를 산출하는 플리커 위상차 산출부를 더 포함하고,
    상기 플리커 보정량 산출부는, 플리커 데이터 추출부에 의해 과거의 프레임 또는 필드로부터 추출된 플리커 데이터와 상기 플리커 위상차 산출부에 의해 산출된 상기 플리커 위상차를 이용하여, 플리커 보정량을 산출하고,
    상기 플리커 보정부는, 상기 플리커 보정량 산출부에 의해 산출된 상기 플리커 보정량을 이용하여 현재의 프레임 또는 필드의 화상 신호의 플리커 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 플리커 보정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 플리커 보정량 산출부는, 상기 화상 신호의 일 프레임 또는 필드에서 보정될 화소의 휘도에 따라, 상기 플리커 보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 플리커 보정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플리커 판정부로부터 출력된 플리커 현상의 상기 존재 또는 부재에 관한 정보를 저장하는 플리커 정보 저장부를 더 포함하고,
    상기 플리커 판정부는, 상기 플리커 정보 저장부에 저장된 과거의 플리커 현상의 상기 존재 또는 부재에 관한 상기 정보를 참조하여, 플리커 현상의 상기 존재 또는 부재를 판정하는 것을 특징으로 하는 플리커 보정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플리커 주파수 산출부는, 상기 촬상 소자의 상기 프레임 또는 필드 주파수와 제1 AC 전원 주파수를 이용하여 제1 플리커 주파수를 산출하고, 상기 촬상 소자의 상기 프레임 또는 필드 주파수와 제2 AC 전원 주파수를 이용하여 제2 플리커 주파수를 산출하고,
    상기 플리커 데이터 추출부는, 상기 화상 평균 산출부에 의해 산출된 상기 화상 신호의 상기 평균과 상기 제1 플리커 주파수를 이용하여 제1 플리커 데이터를 추출하는 제1 플리커 데이터 추출 하위부, 및 상기 화상 평균 산출부에 의해 산출된 상기 화상 신호의 상기 평균과 상기 제2 플리커 주파수를 이용하여 제2 플리커 데이터를 추출하는 제2 플리커 데이터 추출 하위부를 포함하고,
    상기 플리커 판정부는 상기 제1 및 제2 플리커 데이터를 이용하여 플리커 현상의 존재 또는 부재를 판정하고,
    상기 플리커 보정량 산출부는, 상기 제1 또는 제2 플리커 데이터를 이용하고 상기 플리커 판정부에 의한 상기 판정에 기초하여 플리커 보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 플리커 보정 장치.
  7. 촬상 소자를 이용하여 물체를 촬상하여 얻어진 화상 신호의 플리커 성분을 보정하기 위한 플리커 보정 방법에 있어서,
    수평 또는 수직 방향으로 각각의 라인 또는 각각의 라인 그룹에 대한 화상 신호의 평균을 산출하는 화상 평균 산출 단계,
    상기 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 AC 전원 주파수를 이용하여 플리커 주파수를 산출하는 단계,
    상기 화상 신호의 상기 평균과 상기 플리커 주파수를 이용하여 플리커 데이터를 추출하는 단계,
    상기 플리커 데이터를 이용하여 플리커 현상의 존재 또는 부재를 판정하는 단계,
    상기 플리커 데이터를 이용하여 플리커 보정량을 산출하는 단계, 및
    상기 플리커 보정량을 이용하고 상기 플리커 현상의 존재 또는 부재의 판정에 기초하여 상기 화상 신호의 상기 플리커 성분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플리커 보정 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 촬상 소자로부터 입력된 상기 화상 신호를 저장하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제거하는 단계는 상기 플리커 보정량을 이용하여 상기 저장된 화상 신호의 플리커 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 플리커 보정 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 촬상 소자의 프레임 또는 필드 주파수와 상기 AC 전원 주파수를 이용하여, 과거의 프레임 또는 필드의 플리커 주파수와 현재의 프레임 또는 필드의 플리커 주파수의 위상차인 플리커 위상차를 산출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 플리커 보정량 산출 단계는, 과거의 프레임 또는 필드의 플리커 데이터와 상기 플리커 위상차를 이용하여, 플리커 보정량을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 플리커 성분 제거 단계는, 상기 플리커 보정량을 이용하여 현재의 프레임 또는 필드의 화상 신호의 플리커 성분을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플리커 보정 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 플리커 주파수 산출 단계는, 상기 촬상 소자의 상기 프레임 또는 필드 주파수와 제1 AC 전원 주파수를 이용하여 제1 플리커 주파수를 산출하고, 상기 촬상 소자의 상기 프레임 또는 필드 주파수와 제2 AC 전원 주파수를 이용하여 제2 플리커 주파수를 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 플리커 데이터 추출 단계는 상기 화상 신호의 상기 평균과 상기 제1 플리커 주파수를 이용하여 제1 플리커 데이터를 추출하는 단계, 및 상기 화상 신호의 상기 평균과 상기 제2 플리커 주파수를 이용하여 제2 플리커 데이터를 추출하는 단계를 포함하고,
    상기 플리커 현상 판정 단계는 상기 제1 및 제2 플리커 데이터를 이용하여 플리커 현상의 존재 또는 부재를 판정하는 단계를 포함하고,
    상기 플리커 보정량 산출 단계는, 상기 제1 또는 제2 플리커 데이터를 이용하고 플리커 현상의 존재 또는 부재의 판정에 기초하여 플리커 보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 플리커 보정 방법.
  11. 제7항에 따르는 플리커 보정 방법의 프로시저를 제어하기 위한 플리커 보정 프로그램을 저장한 기록매체.
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