KR100521962B1 - 액정 투사기의 기억효과 이미지 아티팩트 제거기술 - Google Patents

액정 투사기의 기억효과 이미지 아티팩트 제거기술 Download PDF

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Abstract

투사 또는 표시된 이미지의 스크린 및 비 스크린 영역을 식별하여 비 스크린 영역의 선명도를 유지하면서 스크린 영역을 평활화하고 스크린 영역으로부터 모아레를 선택적으로 제거하는 기술이 제공된다. 이미지의 각 화소는 스크린 또는 비 스크린 화소로 분류된 다음 각 화소의 분류를 체크하기 위해 그 화소의 소정 주위 영역의 화소들이 조사된다. 이미지의 화소에는 저역필터가 적용되어, 저역필터가 적용될 때, 저역필터가 커버하는 하나 이상의 화소는 조사에 따라 저역필터가 커버하는 하나 이상의 화소로 각각 교환된다.

Description

액정 투사기의 기억효과 이미지 아티팩트 제거기술{MEMORY EFFICIENT IMAGE ARTIFACT REMOVAL TECHNIQUE FOR LCP}
본 발명은 스크린 이미지, 특히 액정 투사기(LCP)에 의해 생성되는 이미지로부터의 모아레(moire)를 포함하는 이미지 아티팩트를 제거하기 위한 기억효과 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 다양한 각도의 이미지 아티팩트 제거기술을 구현하기 위한 프로그램 명령에 관한 것이다.
주기적인 선 또는 점 패턴으로 구성된 스크린을 포함하는 이미지는 때때로 투사되거나 표시될 때 모아레 아티팩트를 포함하는 아티팩트를 나타낸다. 모아레 아티팩트는 2개의 기하학적으로 규칙적인 패턴이 겹쳐져 이미지 표시에서 종종 리플형 패턴으로 나타날 때마다 발생할 수 있다. 이러한 아티팩트는 화질을 떨어뜨리기 때문에 바람직하지 않다.
투사 이미지의 경우, 이미지 생성 투사장치(예컨대, LCP)는 투사 이미지의 모양을 바꿔 투사각을 보상하는 "키스톤(keystone) 보정"으로 알려진 기술을 채용할 수 있다. 키스톤 보정이 투사 이미지의 어떤 특성을 향상시키기는 하지만, 일반적으로 스크린 선/점 패턴들간에 동일한 간격을 유지할 수 없다는 단점이 있다. 따라서, 이미지의 다른 위치에서 동일하지 않은 간격으로 인해 모아레 아티팩트가 나타나게 된다.
모아레 아티팩트를 제거하기 위해 저역필터링이 사용될 수 있지만, 저역필터(LPF)의 전체적인 적용은 표시 또는 투사된 이미지의 텍스트 및 비 스크린 영역을 흐리게 하는 경향이 있다. 즉, LPF가 이미지에 균등하게 적용되는 경우, 모아레의 만족스러운 제거를 달성하기 위해 필요한 필터링 정도는 대개 불만족스러운 해상도 저하의 원인이 된다.
따라서, 비 스크린 영역의 선명도를 유지하면서 스크린 영역을 평활화 하여 모아레를 제거하고, 특히 투사 이미지에 적합한 효과적인 이미지 아티팩트 제거기술이 필요하다.
따라서, 이와 같은 기억효과 이미지 아티팩트 제거기술을 제공함으로써 상기 문제를 극복하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 다른 목적은 스크린과 비 스크린 이미지 영역을 식별하여 분할하고 비 스크린 영역의 선명도를 유지하면서 스크린 영역의 모아레를 제거하도록 그 두 영역을 개별적으로 처리하는 기억효과 이미지 아티팩트 제거기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 이미지 표시에서 이미지 아티팩트를 제거하는 기억효과 방법이 제공된다. 이러한 방법은 (a) 상기 이미지의 화소 표시를 취득하는 단계; (b) 상기 이미지의 각 화소를 스크린 또는 비 스크린 화소로 분류하는 단계; (c) 각 화소의 소정 주위 영역의 화소를 조사하여 단계 (b)에서 결정한 그 화소의 분류를 체크하는 단계; 및 (d) 상기 이미지의 화소에 선택적으로 저역필터를 적용하여, 상기 저역필터를 적용할 때, 상기 저역필터가 커버하는 하나 이상의 화소가 상기 단계 (c)에서의 조사에 따라 상기 저역필터가 커버하는 하나 이상의 화소로 각각 교환되게 하는 단계를 포함한다.
이 방법의 각종 바람직한 특징을 아래에 설명한다.
상기 분류 단계 (b)는 상기 분류된 화소를 중심에 둔 소정 사이즈의 제1 마스크를 적용하여 상기 중심 화소가 소정의 주기적인 패턴을 갖는 영역 내에 있는지를 판단하는 단계를 포함한다.
상기 제1 마스크는 다수의 오버랩 영역으로 나누어지고, 상기 중심 화소는 상기 제1 마스크의 각 영역 내에 있다.
상기 조사 단계 (c)는 상기 체크된 화소를 중심에 둔 소정 사이즈의 제2 마스크를 적용하는 단계를 포함한다.
상기 제2 마스크는 다수의 오버랩 영역으로 나누어지고, 상기 중심 화소는 상기 제2 마스크의 각 영역 내에 있다.
상기 소정의 주기적인 패턴은 2 또는 3의 주기를 갖는 주기 선 또는 점 패턴이다.
상기 선택적으로 적용하는 단계 (e)는 다수의 제2 마스크 영역 중 어느 영역이 스크린 영역을 포함하는지에 따라 상기 저역필터를 선택적으로 적용하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 (f) 상기 이미지의 적어도 일부분에 대한 특성 지시기를 결정하는 단계; 및 (e) 상기 결정된 특성 지시기에 따라 상기 이미지의 적어도 일부분을 적응적으로 선명화 또는 유연화하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 다른 특징은 이미지 표시로부터 이미지의 아티팩트를 제거하기 위한 장치를 포함한다. 이러한 장치는 상기 이미지의 화소 표시를 취득하는 장치; 상기 장치와 통신하여 상기 이미지의 각 화소를 스크린 또는 비 스크린 화소로 분류하는 스크린 화소 식별자; 상기 스크린 화소 식별자와 통신하여, 각 화소의 소정 주위 영역의 화소를 조사하여 상기 스크린 화소 식별자에 의해 결정한 그 화소의 분류를 체크하는 스크린 영역 검증기; 및 상기 스크린 영역 검증기와 통신하여, 상기 이미지의 화소에 선택적으로 적용되는 저역필터를 포함하여, 상기 저역필터가 적용될 때, 상기 저역필터가 커버하는 하나 이상의 화소가 상기 조사에 따라 상기 저역필터가 커버하는 하나 이상의 화소로 각각 교환되게 한다.
이 장치의 각종 바람직한 특징을 아래에 설명한다.
상기 스크린 화소 식별자는 상기 분류된 화소를 중심에 두고 적용되어 상기 중심 화소가 소정의 주기적인 패턴을 갖는 영역 내에 있는지를 판단하는 소정 사이즈의 제1 마스크를 포함한다.
상기 제1 마스크는 다수의 오버랩 영역으로 나누어지고, 상기 중심 화소는 상기 제1 마스크의 각 영역 내에 있다.
상기 스크린 영역 검증기는 상기 체크된 화소를 중심에 두고 적용된 소정 사이즈의 제2 마스크를 포함한다.
상기 제2 마스크는 다수의 오버랩 영역으로 나누어지고, 상기 중심 화소는 상기 제2 마스크의 각 영역 내에 있다.
상기 소정의 주기적인 패턴은 2 또는 3의 주기를 갖는 주기 선 또는 점 패턴이다.
상기 저역필터는 다수의 제2 마스크 영역 중 어느 영역이 스크린 영역을 포함하는지에 따라 선택적으로 적용된다.
상기 장치는 상기 이미지의 적어도 일부분에 대한 특성 지시기를 결정하는 주파수 분류기; 및 상기 결정된 특성 지시기에 따라 상기 이미지의 적어도 일부분을 적응적으로 선명화 또는 유연화하는 이미지 처리기를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 관련하여, 상기 설명한 방법 또는 그 방법의 단계들은 컴퓨터 또는 실행을 위해 장치를 제어하는 그 밖의 프로세서에 기억 또는 전달될 수 있는 명령 프로그램(예컨대, 소프트웨어)에 삽입될 수도 있다. 또는, 상기 방법 및 그 방법의 단계들은 하드웨어 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해 구현될 수도 있다.
본 발명의 완전한 이해와 함께 그 밖의 과제 및 기능은 첨부한 도면과 함께 다음의 설명과 청구항을 참조하여 분명하게 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 기술이 채용될 수 있는 일반적인 이미지 투사 시스템(10)의 구성요소를 도시하고 있다. 도시한 실시예에 있어서, 컴퓨터 시스템(12)은 스크린이나 벽 또는 그 밖의 표시영역에 디지털 이미지를 투사하는 액정 투사기(LCP)와 같은 투사장치(16)에 적절한 전송경로(14)를 따라 전기적으로 전송되는 디지털 이미지를 기억한다. 이 기술에 통상의 지식을 가진 자들이 알 수 있듯이, 도 1은 디지털 이미지를 취득하여 투사하는 데 이용 가능한 여러 대안들 중 하나만을 나타내고 있다. 본 발명은 디지털 이미지가 표시 또는 투사되기 전에 이 디지털 이미지에 적용되는 특정 처리에 대한 것이고, 본 발명의 목적을 위해서는 이미지가 어떻게 또는 어디에 저장되는지 또는 디지털화 되는지는 중요하지 않다. 본 발명에 따라 처리되는 디지털 이미지는 스캐너, 디지털 카메라 등으로부터 취득되어 메모리에 저장되고 투사장치로 전송된다. 이러한 디지털 이미지들은 컴퓨터에 의해 생성될 수도 있다. 더욱이, 본 발명의 과제인 특정의 처리는 투사장치 자체, 또는 처리된 이미지 데이터를 투사장치에 전송하기 전에 컴퓨터나 본 발명의 처리가 가능한 다른 장치에서 일어날 수 있다.
디지털화 된 이미지가 취득되어 컴퓨터에 의해 저장되고 처리되는 경우, 이러한 컴퓨터는 개인용 컴퓨터나 워크스테이션을 포함하는 적당한 종류가 될 수 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 컴퓨터는 일반적으로 연산 자원을 제공하며 컴퓨터를 제어하는 중앙처리장치(CPU)(21)를 구비한다. CPU(21)는 마이크로프로세서 등으로 구현되며, 그래픽 프로세서 및/또는 수학적인 연산을 위한 부동 소수점 보조 프로세서도 구비할 수 있다. 컴퓨터(12)는 또한 랜덤 액세스 메모리(RAM) 및 읽기 전용 메모리(ROM) 형태의 시스템 메모리(22)를 구비한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 다수의 컨트롤러 및 주변장치들도 마련된다. 입력 컨트롤러(23)는 키보드나 마우스, 스타일러스 등, 하나 이상의 입력장치(24)에 대한 인터페이스를 나타낸다. 또한, 컴퓨터 시스템(12)은 디지털 이미지가 취득되는 스캐너 및/또는 디지털 카메라 등의 입력장치를 연결하는 입력 컨트롤러를 구비할 수도 있다. 기억 컨트롤러(25)는 자기테이프나 디스크 등의 기억매체나, 본 발명의 각종 특징을 구현하는 프로그램의 실시예를 포함하는 시스템, 유틸리티 및 어플리케이션을 운용하기 위한 프로그램 명령을 기록하는데 사용될 수 있는 광학매체를 포함하는 기억장치(26)와의 인터페이스이다. 또한, 기억장치(26)는 본 발명에 따라 처리되는 이미지 데이터를 기억하는데 사용될 수도 있다. 출력 컨트롤러(27)는 음극선관(CRT) 또는 박막 트랜지스터(TFT) 디스플레이일 수 있는 표시장치 등의 출력장치(28)와의 인터페이스를 제공한다. 또한, 출력 컨트롤러(27)는 투사장치(16)를 컴퓨터(12)에 연결하기 위해 제공된다. 통신 컨트롤러(29)는 모뎀이나 그 밖의 네트웍 커넥션인 통신장치(31)와 인터페이스로 연결된다. 본 발명의 각종 특징을 구현하는 프로그램 및/또는 처리된 또는 처리될 이미지 데이터는 네트웍을 통해 원격 위치(예를 들어, 서버)에서 컴퓨터(12)로 전송된다.
설명한 실시예에서, 모든 주요 시스템 구성요소들은 하나 이상의 물리적인 버스를 나타내는 버스(32)에 접속된다. 예컨대, 소위 국제 표준 구조(ISA) 버스만을 결합하는 개인용 컴퓨터가 있다. 어떤 컴퓨터들은 ISA 버스는 물론 고대역 버스도 결합한다.
도 3은 키스톤 이미지 아티팩트 제거(KIAR)(35), KIAR이 지원하도록 설계된 적응 필드 기반 비디오 이미지강화(AFBVE)(36), 및 키스톤 몰핑(37)을 포함하는, 다양한 기능을 위해 컴퓨터(12)나 투사장치(16) 또는 그 밖의 적절한 장치에 포함될 수 있는 프로세서(100)를 도시하고 있다. KIAR, AFBVE 및 키스톤 몰핑 사이의 관계를 이 도면에 도시하고 있다. 입력이미지(I/P)는 KIAR 기술에 따라 처리되는 KIAR 블록으로 전송된다. 이어서, KIAR 처리된 이미지는, AFBVE 기술에 따라 처리되는 AFBVE 블록으로 전송된다. 그리고, AFBVE에 키스톤 몰핑이 적용되어 LCP(16)에 의해 표시되는 출력이미지(O/P)를 생성한다.
KIAR, AFBVE 및 키스톤 몰핑 동작은 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합에 의해 포함되는 각종 방법으로 프로세서(100)에서 구현될 수 있다. 이러한 소프트웨어는, 예컨대, 컴퓨터(12) 상의 시스템 메모리(22)나 기억장치(26) 내에 기억되고, 실행을 위해 CPU(21)에 의해 패치된다. 보다 넓게, 이러한 소프트웨어는 자기 테이프나 디스크, 광디스크를 포함하는 어떠한 각종 기계 판독 가능 매체, 인터넷을 포함하는 네트웍 경로를 통해 전송되는 신호는 물론, 적외선 신호를 포함하는 전자기 스펙트럼을 통하는 그 밖의 적당한 반송파 신호에 의해서도 전달될 수 있다. 또한, 프로세서(100)는 이산 논리회로, 하나 이상의 어플리케이션 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서, 프로그램 제어 프로세서 등으로 구현될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 KIAR 기술의 기능 블록도이다. 실시예에서, KIAR(35)은 스크린 화소 식별자(SPI)(41), 스크린 영역 검증기(SRV)(42) 및 저역필터(LPF) 등의 필터(43)로 구현된다. 처리흐름은 도면에 나타낸 바와 같다. SPI(41)는 KIAR 블록(35)에 입력되는 디지털 이미지의 각 화소를 조사하여 그 화소를 스크린 또는 비 스크린 화소로 분류한다. 그리고 각 화소에 대해 SRV(42)는 주변 영역 화소를 조사하여 초기 분류가 정확한지를 체크하고 SPI(41)에 의해 잘못 분류된 화소들을 재분류한다. 이어서 후술하는 바와 같이, 비 스크린 영역 화소가 바뀌지 않도록 하면서 스크린 영역 화소를 LPF에 적용한다.
SPI(41)는 도 5a에 개략적으로 도시한 일 실시예와 도 5b에 도시한 다른 실시예에서 1차원 마스크를 채용하여 분류 기능을 행한다. 마스크(51a, 51b)는 각각 25 ×1 화소의 크기를 가지며, 현재 조사중인 화소를 중심에 둔다. 마스크 성분(52a, 52b)들은 중심 화소가 주기 선 또는 점 패턴 영역 안에 있는지를 체크하기 위해 이격되어 있고, 여기서 인접한 마스크 성분들에 대응하는 화소들간의 주기 또는 거리(dist)는 어떤 소정의 수와 같다. 도 5a의 마스크에서 성분(52a)들은 소정의 수가 2가 되도록 이격되어 있다. 즉, 마스크 성분에 대응하며 조사되는 각 화소들 사이에는 1개의 화소가 있다. 도 5b의 마스크에서 성분(52b)들은 소정의 수가 3이 되도록 이격되어 있다. 즉, 마스크 성분에 대응하며 조사되는 각 화소들 사이에는 2개의 화소가 있다.
도 5a 및 5b에 도시한 바와 같이, 각 마스크(51a, 51b)는 중앙의 한 화소가 겹쳐지는 오버랩 영역 (1)과 (2)로 나눠진다. 이러한 분할은 가장자리와 구석에 있는 스크린 화소의 식별을 용이하게 하기 위해 행해진다. 각 영역 (1)과 (2)는 "dist"로 나타낸 2 또는 3 화소의 간격을 두고 5 또는 7 화소 위치에 대응한다. 마스크(51a)는 2 화소의 간격으로 각 영역의 7 화소를 조사하는 한편, 마스크(51b)는 3 화소의 간격으로 각 영역의 5 화소를 조사한다.
일 실시예에 있어서, 특정 영역 내에서 조사된 모든 화소들이 동일한 색상값(예를 들어, RGB 값)을 갖는다면, 그 영역은 사용된 SPI 마스크에 대응하는 소정의 스크린 패턴 주기를 갖는 스크린 영역 내에 있는 것으로 간주된다. 휘도나 색차 등의 다른 화소 속성은 소정의 패턴에 대응하는 패턴으로 조사될 수도 있다. 어떤 영역이 스크린 영역 내에 있는 것으로 분류되면, 중심 화소는 스크린 화소로 간주된다.
SPI 마스크에 의해 처리된 후, 잘못 분류된 화소들은 마스크를 채용하는 SRV(42)에 의해 보정된다. SPI 마스크가 도 5a 및 5b에 도시한 것처럼 25 ×1인 경우, SRV 마스크(61)는 25 ×3 화소가 바람직하며, 도 6에 도시한 것처럼 [1], [2], [3], [4]의 사분면으로 분할된다. 각 사분면은 인접한 사분면 사이에 하나의 가로 및 세로선이 겹치는 13 ×2 화소가 바람직하다. 즉, [1]사분면의 가장 오른쪽 열은 [2]사분면의 가장 왼쪽 열과 겹치게 되고, [1]사분면의 가장 아래 행은 [3]사분면의 가장 위 행과 겹치게 된다. 마찬가지로, [4]사분면의 가장 왼쪽 열은 [3]사분면의 가장 오른쪽 열과 겹치게 되고, [4]사분면의 가장 위 행은 [2]사분면의 가장 아래 행과 겹치게 된다. SRV 마스크(61)를 사분면으로 분할하면 스크린 영역 안쪽과 그 영역들의 가장자리 및 구석에서 정확하게 SRV가 행해질 수 있다.
LPF(43)의 필터 커널은 SRV 마스크에 의한 처리에 따라 적용된다. 필터 커널은 도 7에 도시한 팩터를 갖는 3 ×3 가우시안 LPF 커널이 바람직하다. LPF 커널이 적용되는 방식은 SRV 마스크(61)의 어떤 사분면의 조합이 스크린 화소를 포함하는지에 달려있다. SRV 마스크(61)의 각 사분면의 모든 화소들이 스크린 화소라면, LPF 커널은 도 6의 어둡게 표시한 화소인 중심 화소를 평활화 하도록 적용된다. 그러나, 몇몇 사분면만이 스크린 영역을 포함한다면, LPF 커널이 커버하는 화소들의 번호를 나타내는 도 8을 참조하여 후술하는 바와 같이, 해당 화소들은 "미러" 화소로 교환된다.
[1], [2], [3] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 9는 화소 1로 교환된다. [1], [2], [4] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 7은 화소 3으로 교환된다. [1], [3], [4] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 3은 화소 7로 교환된다. [2], [3], [4] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 1은 화소 9로 교환된다. [1], [2] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 7, 8, 9는 각각 화소 1, 2, 3으로 교환된다. [1], [3] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 3, 6, 9는 각각 화소 1, 4, 7로 교환된다. [2], [4] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 1, 4, 7은 각각 화소 3, 6, 9로 교환된다. [3], [4] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 1, 2, 3은 각각 화소 7, 8, 9로 교환된다. [1] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 3, 6, 9, 8, 7은 각각 화소 1, 2, 1, 4, 1로 교환된다. [2] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 1, 4, 7, 8, 9는 각각 화소 3, 2, 3, 6, 3으로 교환된다. [3] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 1, 2, 3, 6, 9는 각각 화소 7, 4, 7, 8, 7로 교환된다. [4] 사분면만 스크린 화소를 포함하고 있다면, 화소 3, 2, 1, 4, 7은 각각 화소 9, 6, 9, 8, 9로 교환된다. 그 밖의 모든 경우에 있어서는, 조사되는 화소가 바뀌지 않는다. 즉, LPF가 적용되지 않는다.
화소(i, j)에 대해 LPF 프로세스는 다음과 같다:
Ii/p(i, j) = KIAR 동작의 입력이미지
Ilpf(i, j) = 3 ×3 가우시안 LPF
Ihpf(i, j) = Ii/p(i, j) - Ilpf(i, j)
Io/p(i, j) = KIAR 동작의 출력이미지 = Ilpf(i, j) + (1 + 선명화 팩터) * Ihpf(i, j)
선명화 팩터는 시스템의 하드웨어 특성에 따라 소정의 LCP 시스템에 대해 실험적으로 결정될 수 있으며, 발명자들은 (1+선명화 팩터)에 대한 값을 실험에 의해 1/8로 결정했다. 이러한 값이 조사 이미지에서 모든 키스톤 동작 하에 스크린 영역의 모아레 아티팩트를 제거했다. 비 스크린 영역에 대해서는 출력이미지가 입력이미지와 같아지게 하여 이미지의 비 스크린 영역을 유지한다.
전술한 바와 같이, KIAR 기술은 적응 필드 기반 비디오 이미지강화(enhancement)(AFBVE)로 알려진 다른 기술에 채용될 수도 있다. 이 경우, KIAR 처리된 이미지는 AFBVE 기술에 의한 판단에 따라 보다 평활화 또는 선명화를 위해 AFBVE 블록을 통과한다. AFBVE는 가장자리나 경계의 평활화 또는 선명화에 이용되는 적응 프로세스이며, 필요에 따라, LCP에 홀수 및 짝수 이미지 화소선을 개별적으로 입력하는 비월 비디오 입력에 의한 흐려짐을 제거하는데 이용된다. 비월 비디오 입력에 의하면, 일반적으로 홀수 화소선이 먼저 입력된 다음 짝수 화소선이 입력된다. 어느 쪽이든, 이러한 입력은 두 개의 필드(홀수선 필드 및 짝수선 필드)로 구성되는 각 비디오 프레임을 발생시킨다. 이들 두 필드간의 상호 작용은 최종 이미지를 흐리게 하는 경향이 있다. AFBVE는 이러한 형태의 흐려짐을 보정하도록 설계된다.
도 9는 KIAR 블록(35)의 디지털 출력에 선명화 및 평활화를 적응적으로 적용하는 AFBVE 기술의 기능 블록도이다. KIAR(35)의 출력은 비월 또는 순차 데이터인 입력 이미지를 AFBVE(36)에 형성한다. 이 입력 이미지는 LPF(91), 제1 가산기(92) 및 주파수 분류기(93)로 전송된다.
LPF(91)는 입력 이미지의 저주파를 통과시켜 평활화(즉, 부드러워진 이미지) 한다. LPF(91)는 도 7에 도시한 것과 같은 3 ×3 가우시안 커널을 이용하는 것이 바람직하다. 입력 이미지에서 평활화된 이미지가 빠져 제1 가산기(92)에 다른 입력을 형성하는 이미지의 고역 통과 주파수 성분을 취득한다. 성분(92)은 입력 이미지와 고역 통과 주파수 성분을 결합하여, 이미지의 고주파 성분을 확대하기 위한 스케일 팩터를 생성하는 스케일 팩터 결정기(94)에 그 결과를 전송한다. 스케일 팩터가 1이라는 것은 AFBVE 기능기의 출력 이미지가 기능기의 입력 이미지와 같다는 것을 의미하고, 1보다 큰 스케일 팩터는 출력이미지가 선명해진다는 것을 의미하며, 1보다 작은 스케일 팩터는 출력이미지가 부드러워진다는 것을 의미한다. 발명자들은 실험에 의해 1+20/32 = 52/32의 바람직한 스케일 팩터를 결정했다.
고주파 성분을 스케일 팩터에 의해 단순히 확대한 다음, 평활화된 이미지에 더하여 출력(O/P) 이미지를 생성하기 보다는, 본 발명의 주파수 분류기(93)가 도 9에서 "f"로 나타낸 특성 지시기를 생성하여 적응 선명화 및 유연화 이미지강화를 달성하도록 스케일 팩터를 변조한다. 주파수 분류기(93)는 어떤 이미지 영역이 선명해지고 어떤 이미지 영역이 부드러워져야 하는지를 판단하여, 이미지의 각 화소 위치에 적용될 선명화 또는 유연화 팩터의 크기를 결정한다. 즉, 주파수 분류기(93)는 잡음 마이크로-에지(또는 비 에지)로부터 제1 에지를 분리하기 위해 이미지 공간 주파수 정보를 검출하여 특성 지시기(f)를 생성한다.
구체적으로, 주파수 분류기(93)는 3 ×3 소벨 에지 검출기를 사용하여 이미지의 공간 주파수 성분을 검출하고 각 성분을 도 10에 도시한 세 영역 중 하나로 분류한다. 세 영역은: 소정의 낮은 임계 주파수(thr_low) 미만인 유연화 영역, 소정의 높은 임계 주파수(thr_high) 이상인 선명화 영역, 및 유연화 및 선명화 영역 사이의 전이 영역이다. 전이 영역은 유연화 및 선명화 이미지강화 사이에 평활한 전이를 제공한다. 도 10에 도시한 바와 같이, f는 유연화 및 선명화 영역 사이의 불연속 아티팩트를 피하기 위해 전이 영역에서 선형이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 특성 지시기(f)는 소벨 에지 검출기 출력의 함수이며 0-255의 범위를 갖는다. thr_low 및 thr_high는 이미지의 종류, 개인적인 시각 선택 및 시스템 하드웨어 특성에 따라 달라진다. 이러한 임계치는 실험적으로 결정될 수 있다. 그러나, 발명자들은 다수의 이미지에 대해서 20 정도의 thr_low 및 40 정도의 thr_high가 좋은 결과를 산출한다고 판단했다.
0에서 1까지(도 10에서는 0과 100% 사이의 백분율로 표시)의 숫자인 특성 지시기(f)는 스케일 팩터 결정기(94)의 스케일 팩터에 곱해지는 배율기(95)에 입력되어, 가산기(96)에 의해 LPF(91)에 의해 생성된 평활화된 이미지에 적용되는 변조된 스케일 팩터를 생성한다. 변조된 스케일 팩터 1은 LPF(91)의 출력에 변화가 없다는 것을 의미하고; 1보다 큰 스케일 팩터는 그러한 출력이 선명화 된다는 것을 의미하며; 1보다 작은 스케일 팩터는 그러한 출력이 유연화 또는 평활화 된다는 것을 의미한다. 가산기(96)로부터의 결과 이미지는 AFBVE 프로세스의 출력(O/P) 이미지이다.
도 11a는 LCP에 입력될 수 있는 비월 비디오 이미지의 그래프 표현이다. 전술한 바와 같이, 비월 이미지 포맷에 있어서 각 프레임은 모든 홀수 주사선을 포함하는 제1 필드와 모든 짝수 주사선을 포함하는 제2 필드를 포함한다. 각 이미지 데이터 필드는 개별적으로 처리되는데, 예컨대, 제1 필드가 처리된 다음에 제2 필드가 처리된다. 따라서, 필터링 처리에서는, 도 11b에 개략적으로 도시한 것처럼, 제1 필드나 제2 필드의 성분에 필터 커널이 적용된다. 여기서, 비월 비디오 포맷은 LCP에 대한 한 종류의 비디오 입력일 뿐이다. 선 대 선 래스터 포맷을 갖는 이미지의 진보적인 포맷이 사용될 수도 있다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명은 비 스크린 영역의 선명도를 유지하면서 비 스크린 이미지 영역을 평활화 하여 모아레를 제거하는 기술(KIAR)을 제공한다. KIAR 프로세스는 AFBVE 프로세스에 이어질 수도 있고, 각각은 소프트웨어, 하드웨어나 그 조합에 의해 개인용 컴퓨터나 그 밖의 처리장치에서 편리하게 실행될 수 있다.
이들 선택한 실행에 의해, 블록도 및 흐름도가 특정 지정된 기능의 동작 및 그 관계를 나타내는 것은 물론이다. 이들 기능 블록의 경계는 설명의 편의상 임의로 정의되었다. 지정된 기능들이 행해지고 그 사이의 관계가 적절히 유지되는 한 다른 경계가 정의될 수도 있다. 도면 및 첨부한 설명은 이 기술에 통상의 지식을 가진 자들이 회로 제조 또는 소프트웨어 코드를 작성하여 필요한 처리를 행하는 데 필요로 하는 기능 정보를 제공한다.
본 발명은 몇 가지 구체적인 실시예에 관하여 설명하였지만, 상기 설명에 비추어서 많은 대안, 변형, 변경 및 응용이 이 기술에 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 그러므로 여기서 설명한 발명은 첨부된 청구범위의 정신 및 범위 내에서 모든 대안, 변형, 변경 및 응용을 포함하도록 되어 있다.
도 1은 본 발명의 각종 특징을 실행하기에 적합한 이미지 투사 시스템의 주요 구성요소를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 각종 특징을 실행하기에 적합한 일반적인 컴퓨터 시스템의 구성요소를 도시한 블록도이다.
도 3은 키스톤 이미지 아티팩트 제거(KIAR), 적응 필드 기반 비디오 이미지강화(AFBVE) 및 키스톤 몰핑 동작 사이의 처리흐름 및 관계를 나타내는 기능 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 KIAR 기술의 기능 블록도이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 실시예에 따른 스크린 화소 식별자(SPI) 마스크의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스크린 영역 검증기(SRV) 마스크의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 사용된 3 ×3 가우시안 LPF 커널의 개략적인 표현이다.
도 8은 LPF 커널이 커버하는 화소에 대한 번호의 개략적인 표현이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 AFBVE 기술의 기능 블록도이다.
도 10은 소벨 에지 검출기 출력의 함수로서 AFBVE 동작의 주파수 분류기에 의해 생성된 특성 지시기 값의 그래프 표현이다.
도 11a는 비월 입력 이미지의 그래프 표현이다.
도 11b는 도 7에 나타낸 LPF 커널과 같은 필터 커널이 비월 이미지 데이터에 어떻게 적용되는지를 나타낸 개략적인 표현이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 이미지 투사 시스템 12 컴퓨터 시스템
14 전송경로 16 투사장치
21 CPU 22 시스템 메모리
23 입력 컨트롤러 24 입력장치
25 기억 컨트롤러 26 기억장치
27 출력 컨트롤러 28 출력장치
29 통신 컨트롤러 31 통신장치
32 버스

Claims (24)

  1. 이미지 표시로부터 이미지의 아티팩트를 제거하기 위한 방법에 있어서,
    (a) 상기 이미지의 화소 표시를 취득하는 단계;
    (b) 상기 이미지의 각 화소를 스크린 또는 비 스크린 화소로 분류하는 단계;
    (c) 다수의 사분면으로 분할된 제2 마스크로서, 그 중심이 각 사분면들에 공통되는 제2 마스크를 적용함으로써, 각 화소의 소정 주위 영역의 화소를 조사하여 단계 (b)에서 결정한 그 화소의 분류를 체크하는 단계; 및
    (d) 상기 이미지의 화소에 선택적으로 저역필터를 적용하는 단계로서, 저역필터를 적용할 때, 상기 제2 마스크에 있는 다수의 사분면 중 어느 것이 상기 단계(c)에서의 조사에서 결정된 스크린 화소를 포함하는가에 기초하여, 상기 저역필터가 커버하는 하나 이상의 화소가 상기 저역필터가 커버하는 하나 이상의 다른 화소로 각각 교환되게 하는, 저역필터를 적용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분류 단계 (b)는 상기 분류될 화소를 중심에 둔 소정 사이즈의 제1 마스크를 적용하여 상기 중심 화소가 소정의 주기적인 패턴의 일부인지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 마스크는 다수의 오버랩 영역으로 나누어지고, 상기 중심 화소는 상기 각 오버랩 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 조사 단계 (c)에서, 체크될 화소가 중심에 오도록 제2 마스크를 적용하는 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거방법.
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서,
    상기 소정의 주기적인 패턴은 2 또는 3의 주기를 갖는 주기 선 또는 점 패턴인 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거방법.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    (f) 상기 이미지의 적어도 일부분에 대한 특성 지시기를 결정하는 단계; 및
    (e) 상기 결정된 특성 지시기에 따라 상기 이미지의 적어도 일부분을 적응적으로 선명화 또는 유연화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거방법.
  9. 이미지 표시로부터 이미지의 아티팩트를 제거하기 위한 장치에 있어서,
    상기 이미지의 화소 표시를 취득하는 장치;
    상기 장치와 통신하여 상기 이미지의 각 화소를 스크린 또는 비 스크린 화소로 분류하는 스크린 화소 식별자;
    다수의 사분면으로 분할된 제2 마스크로서, 그 중심이 각 사분면들에 공통되는 제2 마스크를 포함하며, 상기 스크린 화소 식별자와 통신하여, 각 화소의 소정 주위 영역의 화소를 조사하여 상기 스크린 화소 식별자에 의해 결정한 그 화소의 분류를 체크하는 스크린 영역 검증기; 및
    상기 스크린 영역 검증기와 통신하여 상기 이미지의 화소에 선택적으로 적용되는 저역필터로서, 저역 필터가 적용될 때, 제2 마스크에 있는 다수의 사분면 중 어느 것이 상기 조사 동작에서 결정된 스크린 화소를 포함하는가에 기초하여, 상기 저역필터가 커버하는 하나 이상의 화소가 상기 저역필터가 커버하는 하나 이상의 다른 화소로 각각 교환되게 하는 저역필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스크린 화소 식별자는 상기 분류될 화소를 중심에 두고 적용되어 상기 중심 화소가 소정의 주기적인 패턴의 일부인지를 판단하는 소정 사이즈의 제1 마스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 마스크는 다수의 오버랩 영역으로 나누어지고, 상기 중심 화소는 상기 각 오버랩 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 마스크는, 체크될 화소를 제2 마스크의 중심에 둠으로써 적용되는 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거장치.
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 소정의 주기적인 패턴은 2 또는 3의 주기를 갖는 주기 선 또는 점 패턴인 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거장치.
  15. 삭제
  16. 제9항에 있어서,
    상기 이미지의 적어도 일부분에 대한 특성 지시기를 결정하는 주파수 분류기; 및
    상기 결정된 특성 지시기에 따라 상기 이미지의 적어도 일부분을 적응적으로 선명화 또는 유연화하는 이미지 처리기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 아티팩트 제거장치.
  17. 이미지 표시로부터 이미지의 아티팩트를 제거하는 방법을 기계가 행하게 하기 위한 명령 프로그램을 포함하는 기계 판독 매체에 있어서, 상기 명령 프로그램은,
    (a) 상기 이미지의 화소 표시를 취득하는 명령;
    (b) 상기 이미지의 각 화소를 스크린 또는 비 스크린 화소로 분류하는 명령;
    (c) 다수의 사분면으로 분할된 제2 마스크로서, 그 중심이 각 사분면들에 공통되는 제2 마스크를 적용함으로써, 각 화소의 소정 주위 영역의 화소를 조사하여 명령 (b)에서 결정한 그 화소의 분류를 체크하는 명령; 및
    (d) 상기 이미지의 화소에 선택적으로 저역필터를 적용하여, 상기 저역필터를 적용할 때, 제2 마스크에 있는 다수의 사분면 중 어느 것이 상기 조사 명령 (c)의 결과로써 결정된 스크린 화소를 포함하는가에 기초하여, 상기 저역필터가 커버하는 하나 이상의 화소가 상기 저역필터가 커버하는 하나 이상의 다른 화소로 각각 교환되게 하는 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 매체.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 분류 명령 (b)은 상기 분류될 화소를 중심에 둔 소정 사이즈의 제1 마스크를 적용하여 상기 중심 화소가 소정의 주기적인 패턴의 일부인지를 판단하는 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 매체.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 마스크는 다수의 오버랩 영역으로 나누어지고, 상기 중심 화소는 상기 각 오버랩 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 기계 판독 매체.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 조사 명령 (c)의 실행에서, 상기 체크되는 화소가 중심에 오도록 제2 마스크를 적용하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 매체.
  21. 삭제
  22. 제18항에 있어서,
    상기 소정의 주기적인 패턴은 2 또는 3의 주기를 갖는 주기 선 또는 점 패턴인 것을 특징으로 하는 기계 판독 매체.
  23. 삭제
  24. 제17항에 있어서,
    (f) 상기 이미지의 적어도 일부분에 대한 특성 지시기를 결정하는 명령; 및
    (e) 상기 결정된 특성 지시기에 따라 상기 이미지의 적어도 일부분을 적응적으로 선명화 또는 유연화하는 명령을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 매체.
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