KR100581526B1 - A digital still camera operating white correction in response to variable light source - Google Patents

A digital still camera operating white correction in response to variable light source Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 디지털 카메라는 원래 영상을 이미지 센서에 촬상시켜 각 픽셀마다 R, G, B 중 하나의 칼라 신호를 갖게 하는 촬상부, 각 픽셀의 전기적인 칼라 신호에 대하여 보간을 수행하는 칼라 보간 회로, 피사체의 색깔을 이용하여 색온도를 측정하는 색온도 센서, 색온도를 분석하여 각각의 픽셀에 해당하는 설정된 감마 LUT의 값에 해당하는 어드레스를 계산하며, 각각의 광원이 소정 개의 휘도 영역으로 나누어져 있을 때, 이 휘도 영역 중에서 색온도와 보간처리된 칼라 신호로 특정 휘도 영역을 설정하고 이 특정 휘도 영역에서 RGB 데이터를 YCrCb 데이터로 변환하는데 필요한 계수들을 추출하는 주제어기, 보간 처리된 칼라 신호를 동일한 비율이 되도록 조절하여 피사체의 백색 부분을 표현하는 백색 밸런스 회로, 감마 LUT 어드레스에 해당하는 감마 LUT값을 이용하여 각 픽셀에 대하여 감마 보정을 수행하는 감마 보정 회로 그리고 주제어기에서 추출된 계수를 이용하여 RGB 데이터를 YCbCr 데이터로 변환하는 칼라 변환 회로를 포함하여 보다 자연스러운 색재현이 가능하다.The digital camera according to the present invention is an image pickup unit for capturing an original image to an image sensor to have one color signal of R, G, and B for each pixel, and a color interpolation circuit for performing interpolation on the electric color signal of each pixel. Color temperature sensor that measures the color temperature by using the color of the subject, and analyzes the color temperature to calculate the address corresponding to the value of the set gamma LUT corresponding to each pixel.When each light source is divided into a predetermined luminance region In this luminance region, a specific luminance region is set with color temperature and interpolated color signals, and the main controller and the interpolated color signal for extracting coefficients required to convert RGB data to YCrCb data in this specific luminance region have the same ratio. White balance circuit that adjusts to express the white part of the subject, gamma corresponding to the gamma LUT address By using the LUT value stored in the color conversion circuit for using the coefficient derived from the gamma correction circuit that performs gamma correction and the main controller for each pixel converts the RGB data into YCbCr data can provide more natural color reproduction.

LUT, 감마보정, LOOK UP TABLE, 칼라변환식LUT, Gamma Correction, LOOK UP TABLE, Color Conversion

Description

광원변화에 따라 백색 보정을 하는 디지털 카메라{A DIGITAL STILL CAMERA OPERATING WHITE CORRECTION IN RESPONSE TO VARIABLE LIGHT SOURCE}Digital camera that corrects white according to light source change {A DIGITAL STILL CAMERA OPERATING WHITE CORRECTION IN RESPONSE TO VARIABLE LIGHT SOURCE}

도1은 본 발명에 따른 디지털 카메라의 블럭도이다.1 is a block diagram of a digital camera according to the present invention.

도2는 본 발명에 따른 디지털 카메라에 포함된 주제어기의 블럭도이다.2 is a block diagram of a main controller included in the digital camera according to the present invention.

도3은 본 발명에 적용되는 감마 LUT와 그 어드레스이다.3 is a gamma LUT and its address applied to the present invention.

본 발명은 디지털 카메라(digital camera)에 관한 것으로, 특히 광원 변화에 따라 백색 보정을 수행하는 디지털 카메라에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital camera, and more particularly to a digital camera that performs white correction according to a change in light source.

디지털 기술의 발전에 따라 종래 필름 카메라를 대신하여 필름을 사용하지 않고도 이미지를 촬영할 수 있는 디지털 카메라의 발전이 비약적으로 이루어지고 있다. With the development of digital technology, the development of a digital camera that can take an image without using a film instead of the conventional film camera is making a leap.

이러한 디지털 카메라의 핵심은 영상을 캡쳐(capturing)하는 이미징 헤드 부분과 디지털 변환된 신호를 처리하는 이미지 처리 부분이라고 할 수 있다. 디지털 카메라의 화질과 칼라는 아직은 필름 카메라를 대체할 수 있는 수준은 아니므로 보다 경쟁력있는 카메라를 개발하기 위해서는 이러한 이미지 처리 분야의 연구, 개선 이 필요하며 특히 자연색 재현을 위한 칼라처리는 이미지 처리 분야의 핵심요소이다.The core of such a digital camera is an imaging head portion for capturing an image and an image processing portion for processing a digitally converted signal. Since the quality and color of digital cameras are not yet a substitute for film cameras, the development of more competitive cameras requires research and improvement in these image processing fields. It is a key element.

그런데 종래의 자연색 재현을 위한 칼라 처리는 다양한 촬영 조건에서 서로 다른 광원을 검출하고 그 결과에 따라 서로 다른 기준값에 따라 감마보정과 칼라변환을 하는 것이 아니라, 서로 다른 광원을 하나의 기준값에 의해 감마보정하고 칼라보정함으로써 자연색을 재현하는데 많은 문제점이 있었다.However, conventional color processing for natural color reproduction does not detect different light sources under various shooting conditions and perform gamma correction and color conversion according to different reference values according to the result, and gamma correction based on different light sources. There are many problems in reproducing natural colors by color correction.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자연색을 재현하는데 있어서 다양한 촬영 조건에서의 서로 다른 광원을 검출하고 그 결과에 따라 서로 다른 기준값을 기초로 하여 감마보정과 칼라변화를 수행함으로써 보다 자연스러운 색재현 및 색보정을 자동적으로 수행할 수 있는 디지털 카메라를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been made to solve such a problem, and in reproducing natural colors, by detecting different light sources under various shooting conditions and performing gamma correction and color change based on different reference values according to the result, more natural color It is to provide a digital camera capable of automatically performing reproduction and color correction.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 사용되는 광원에 따라 서로 다른 감마 보정 LOOK-UP TABLE(이하, '감마 보정 LUT'라 칭함.)를 사용하고, 각 광원별로 소정 개의 휘도 영역이 나뉘어져 그에 따르는 칼라변환식을 제공함으로써 자연색을 좀더 실제에 가깝게 재현한다.In order to achieve the above object, the present invention uses different gamma correction LOOK-UP TABLE (hereinafter referred to as gamma correction LUT) according to a light source used, and a predetermined luminance region is divided for each light source, and thus color By providing a conversion formula, natural colors are reproduced more realistically.

본 발명에 따른 디지털 카메라는 촬상부, 칼라 보간 회로, 색온도 센서, 주제어기, 백색 밸런스 회로, 감마 보정 회로 그리고 칼라 변환 회로를 포함한다.The digital camera according to the present invention includes an imaging unit, a color interpolation circuit, a color temperature sensor, a master controller, a white balance circuit, a gamma correction circuit, and a color conversion circuit.

촬상부는 피사체를 일정 시간 동안 칼라 필터로 통과시킨 다음 이미지 센서 에 촬상시켜 각 픽셀마다 R, G, B 중 하나의 칼라 신호를 갖게 한다.The image pickup unit passes the subject through a color filter for a predetermined time, and then captures an image sensor to have one color signal of R, G, and B for each pixel.

칼라 보간 회로는 각 픽셀의 전기적인 칼라 신호에 대하여 보간을 수행한다.The color interpolation circuit performs interpolation on the electrical color signal of each pixel.

색온도 센서는 피사체의 색깔을 이용하여 색온도를 측정하고 측정된 색온도를 전기적 신호로 변환한다.The color temperature sensor measures the color temperature using the color of the subject and converts the measured color temperature into an electrical signal.

주제어기는 색온도 센서에 의하여 검출된 색온도를 분석하여 광원의 종류를 검출하고, 검출된 광원에 따라 감마 LUT를 설정한 다음, 각각의 픽셀에 해당하는 감마 LUT값의 어드레스를 계산한다. 또한, 색온도에 의해 설정되는 각 광원에 따라 소정 개의 휘도영역으로 나뉠 때, 색온도 센서에 의하여 검출된 색온도와 칼라 보간 회로에서 보간 처리된 칼라 신호를 이용하여 특정 휘도 영역을 설정하고, 이 특정 휘도영역에서 칼라 신호를 휘도신호와 색채신호로 변환하는데 필요한 계수들을 추출한다.The main controller analyzes the color temperature detected by the color temperature sensor to detect the type of light source, sets a gamma LUT according to the detected light source, and then calculates an address of a gamma LUT value corresponding to each pixel. Further, when divided into predetermined luminance regions according to each light source set by the color temperature, a specific luminance region is set using the color temperature detected by the color temperature sensor and the color signal interpolated in the color interpolation circuit, and the specific luminance region is set. Extracts coefficients necessary to convert a color signal into a luminance signal and a color signal.

백색 밸런스 회로는 칼라 보간 회로에서 보간 처리된 칼라 신호를 동일한 비율이 되도록 조절하여 피사체의 백색 부분을 표현한다.The white balance circuit adjusts the color signals interpolated in the color interpolation circuit to have the same ratio to express the white part of the subject.

감마 보정 회로는 주제어기로부터 감마 LUT 어드레스를 입력받아 이 감마 LUT 어드레스에 해당하는 감마 LUT값을 이용하여 각 픽셀에 대하여 감마 보정을 수행한다.The gamma correction circuit receives a gamma LUT address from the main controller and performs gamma correction on each pixel using a gamma LUT value corresponding to the gamma LUT address.

칼라 변환 회로는 주제어기에서 추출된 계수를 이용하여 칼라 신호를 휘도 신호와 색채 신호로 변환한다.The color conversion circuit converts the color signal into a luminance signal and a color signal using coefficients extracted from the main controller.

주제어기는 광원 검출부, 감마 LUT 어드레스 계산부, 휘도 계산부, 휘도 영역 계산부 그리고 계수 추출부를 포함한다.The main controller includes a light source detector, a gamma LUT address calculator, a luminance calculator, a luminance region calculator, and a coefficient extractor.

광원 검출부는 색온도 센서에 의하여 검출된 색온도 신호를 입력받아 색온도에 따른 광원의 종류를 검출하고 이 결과에 따라 휘도 계산에 필요한 계수를 산출한다.The light source detector receives the color temperature signal detected by the color temperature sensor, detects the type of light source according to the color temperature, and calculates a coefficient for luminance calculation according to the result.

감마 LUT 어드레스 계산부는 광원 검출부에서 검출된 광원의 종류에 해당하는 감마 LUT를 설정하고 각 픽셀에 해당하는 감마 LUT의 값으로 감마 보정하기 위하여 각 픽셀에 해당하는 감마 LUT의 값의 어드레스를 계산한다.The gamma LUT address calculation unit sets a gamma LUT corresponding to the type of light source detected by the light source detector and calculates an address of a gamma LUT value corresponding to each pixel in order to gamma correct the gamma LUT corresponding to each pixel.

휘도 계산부는 검출된 광원에 따라 광원 검출부에서 산출된 휘도 계산용 계수를 이용하여 휘도를 계산한다.The luminance calculator calculates luminance using the coefficient for luminance calculation calculated by the light source detector according to the detected light source.

휘도 영역 계산부는 각 광원마다 두 개로 나누어져 있는 휘도 영역 중 휘도 계산부에서 계산된 휘도를 바탕으로 하나의 휘도 영역을 설정한다.The luminance region calculating unit sets one luminance region based on the luminance calculated by the luminance calculating unit among the luminance regions divided into two for each light source.

계수 추출부는 칼라 신호에서 휘도 신호와 색채 신호로 변환하기 위하여 휘도 영역 계산부에서 구한 각 휘도 영역의 계수들을 추출한다.The coefficient extractor extracts coefficients of each luminance region obtained by the luminance region calculator to convert the color signal into a luminance signal and a color signal.

이 때, 광원 검출부에서 구한 휘도 계산용 계수는 오프 라인 상태에서 구해져 미리 디지털 카메라에 저장되는 것을 특징으로 한다.At this time, the luminance calculation coefficient obtained by the light source detector is obtained in an offline state and is stored in advance in the digital camera.

또한, 칼라 신호에서 휘도 신호와 색채 신호로 칼라 변환하기 위하여 계수 추출부에서 구한 계수들은 오프 라인 상태에서 구해져 미리 디지털 카메라에 저장되는 것을 특징으로 한다.In addition, the coefficients obtained by the coefficient extracting unit for color conversion from a color signal to a luminance signal and a color signal are obtained in an offline state and are stored in a digital camera in advance.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도1은 본 발명에 따른 디지털 카메라의 블록도이다.1 is a block diagram of a digital camera according to the present invention.

도1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 디지털 카메라는 촬상부(100), 증폭기(110), 제1 신호 변환기(120), 칼라 보간 회로(color interpolation circuit)(130), 색온도 센서(140), 제2 신호 변화기(150), 주제어기(160), 백색 밸런스 회로(170), 감마 보정 회로(180), 윤곽 보정 회로(190), 칼라 변환 회로(200)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the digital camera of the present invention includes an image capturing unit 100, an amplifier 110, a first signal converter 120, a color interpolation circuit 130, and a color temperature sensor 140. , A second signal changer 150, a main controller 160, a white balance circuit 170, a gamma correction circuit 180, an outline correction circuit 190, and a color conversion circuit 200.

촬상부(100)는 피사체의 영상을 전기적 신호로 변환하는 것으로, 촬영 렌즈를 통해 입사되는 피사체의 빛을 칼라 필터링하는 칼라 필터와, 칼라 필터링된 빛을 촬상하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 이미지 센서로 이루어지며, 각 픽셀(pixel)마다 R(red), G(green), B(blue) 중 하나의 칼라 성분을 갖게 한다.The imaging unit 100 converts an image of a subject into an electrical signal, and a color filter for color filtering the light of the subject incident through the photographing lens, and an image for capturing the color filtered light and outputting a corresponding electric signal. It consists of a sensor, and each pixel has one color component of R (red), G (green), and B (blue).

칼라 보간 회로(130)는 증폭기(110)를 통하여 증폭되고 제1 신호 변환기(120)를 통하여 디지털 신호로 변환된 각 픽셀의 전기적인 칼라 신호 에 대하여 보간을 수행한다.The color interpolation circuit 130 interpolates the electric color signal of each pixel amplified by the amplifier 110 and converted into a digital signal through the first signal converter 120.

색온도 센서(140)는 피사체의 색깔을 이용하여 색온도를 측정하고 이 측정된 온도를 전기적 신호로 변환한다. 이 때 피사체의 색깔은 태양, 형광등과 같이 광원에 따라 다르므로 광원의 종류에 따라 색온도 또한 변화된다.The color temperature sensor 140 measures the color temperature using the color of the subject and converts the measured temperature into an electrical signal. At this time, the color of the subject varies depending on the light source such as the sun and fluorescent lamps, so the color temperature also changes according to the type of light source.

제2 신호 변환기(150)는 색온도 센서(140)에서 측정된 색온도에 해당하는 전기적 신호를 증폭한다.The second signal converter 150 amplifies an electrical signal corresponding to the color temperature measured by the color temperature sensor 140.

주제어기(160)는 색온도 센서(140)에 의하여 검출된 색온도를 입력받아 도3에 도시한 바와 같이 색온도를 4가지 종류(D65, D50, F2, A)로 분류하고 이에 따른 감마 LUT 어드레스를 계산한 다음, 이 계산된 감마 LUT 어드레스를 감마 보정 회로(180)에 출력한다. 또한, 주제어기(160)는 색온도 센서(140)에 의하여 검출된 색온도와 칼라 보간 회로(130)에서 보간 처리된 칼라 신호를 입력받아 색온도에 따라 휘도 계산에 필요한 계수들을 추출하여 칼라 변환 회로(200)로 출력한다.The main controller 160 receives the color temperature detected by the color temperature sensor 140 and classifies the color temperature into four types (D65, D50, F2, A) as shown in FIG. 3 and calculates the gamma LUT address accordingly. The calculated gamma LUT address is then output to the gamma correction circuit 180. In addition, the main controller 160 receives the color temperature detected by the color temperature sensor 140 and the color signal interpolated by the color interpolation circuit 130, extracts coefficients required for luminance calculation according to the color temperature, and converts the color conversion circuit 200. )

도2는 본 발명에 따른 디지털 카메라에 포함된 주제어기의 블럭도이다.2 is a block diagram of a main controller included in the digital camera according to the present invention.

도2에 도시한 바와 같이 주제어기(160)는 광원 검출부(161), 감마 LUT 어드레스 계산부(162), 휘도 계산부(163), 휘도 영역 계산부(164) 그리고 계수 추출부(165)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the main controller 160 includes a light source detector 161, a gamma LUT address calculator 162, a luminance calculator 163, a luminance region calculator 164, and a coefficient extractor 165. Include.

광원 검출부(161)는 색온도 센서(140)와 제2 신호 증폭기(150)를 통하여 출력된 색온도 신호(R2, G2, B2)를 입력받아 색온도에 따른 광원의 종류를 검출하고 이 결과에 따라 휘도 계산에 필요한 계수를 산출한다. The light source detector 161 receives the color temperature signals R2, G2, and B2 output through the color temperature sensor 140 and the second signal amplifier 150, detects the type of light source according to the color temperature, and calculates the luminance according to the result. Calculate the coefficient needed for.

감마 LUT 어드레스 계산부(162)는 감마 보정을 하기 위하여 광원 검출부(161)에서 검출된 광원의 종류에 따라 4가지 종류의 감마 LUT(D65, D50, F2, A)중 하나를 설정하고 각 픽셀을 감마 보정하기 위하여 설정된 감마 LUT에서 각 픽셀에 해당하는 어드레스를 계산하여 감마 보정 회로(180)로 출력한다.The gamma LUT address calculator 162 sets one of four kinds of gamma LUTs D65, D50, F2, and A according to the type of light source detected by the light source detector 161 to correct gamma. An address corresponding to each pixel is calculated in the gamma LUT set for gamma correction and output to the gamma correction circuit 180.

휘도 계산부(163)는 광원 검출부(161)에서 검출된 광원에 따라 산출된 휘도 계산용 계수를 이용하여 휘도를 계산한다. 이러한 휘도 계산용 계수는 각각의 광원에 대하여 칼라 신호에서 휘도 신호로의 변환 관계를 구하여 카메라 내에 미리 저장되어 있다.The brightness calculator 163 calculates the brightness using the brightness calculation coefficient calculated according to the light source detected by the light source detector 161. These luminance calculation coefficients are stored in advance in the camera by obtaining the conversion relationship from the color signal to the luminance signal for each light source.

휘도 영역 계산부(164)는 휘도 계산부(163)에서 계산된 휘도를 바탕으로 각 광원마다 두 개로 나누어져 있는 휘도 영역 중 하나의 휘도 영역을 설정한다.The luminance region calculator 164 sets one luminance region of two luminance regions divided for each light source based on the luminance calculated by the luminance calculator 163.

계수 추출부(165)는 각 휘도 영역에 해당하는 계수들을 추출하여 칼라 변화 회로(200)로 출력하는데, 이 때, 계수들은 RGB 데이터와 YCbCr 데이터 사이의 칼라 변환 관계에 필요한 계수이다. 이 계수들도 역시 광원과 휘도에 따라 구하여져 미리 카메라에 저장된다.The coefficient extractor 165 extracts coefficients corresponding to each luminance region and outputs them to the color change circuit 200. In this case, the coefficients are coefficients necessary for a color conversion relationship between RGB data and YCbCr data. These coefficients are also obtained according to the light source and the luminance and stored in advance in the camera.

백색 밸런스 회로(170)는 칼라 보간 회로(130)에서 보간 처리된 칼라 신호 Ri, Gi, Bi를 동일한 비율이 되도록 조절하여 칼라 신호 Rw, Gw, Bw를 출력함으로써 피사체의 백색 부분을 표현한다.The white balance circuit 170 adjusts the color signals Ri, Gi, and Bi interpolated by the color interpolation circuit 130 to have the same ratio, and outputs the color signals Rw, Gw, and Bw to express the white part of the subject.

감마 보정 회로(180)는 주제어기(160)의 감마 LUT 어드레스 계산부(162)로부터 감마 LUT 어드레스를 입력받아 그 어드레스에 해당하는 LUT값을 이용하여 각 픽셀에 대하여 감마 보정을 수행하고 감마 보정된 칼라 신호 Rg, Gg, Bg를 출력한다.The gamma correction circuit 180 receives a gamma LUT address from the gamma LUT address calculator 162 of the main controller 160 and performs gamma correction on each pixel using the LUT value corresponding to the address. The color signals Rg, Gg and Bg are output.

윤곽 보정 회로(190)는 주제어기(160)의 제어에 따라 감마 보정된 칼라 신호(Rg, Gg, Bg)로부터 화면의 윤곽을 추출하여 윤곽처리를 수행하여 Ro, Go, Bo를 출력한다.The outline correction circuit 190 extracts the outline of the screen from the gamma-corrected color signals Rg, Gg, and Bg under the control of the main controller 160, and performs outline processing to output Ro, Go, and Bo.

칼라 변환 회로(200)는 주제어기(160)의 계수 추출부(165)에서 추출된 계수를 이용하여 컬러 신호를 휘도 신호와 색채 신호로 변환한다.The color conversion circuit 200 converts the color signal into a luminance signal and a color signal by using the coefficient extracted by the coefficient extraction unit 165 of the main controller 160.

이러한 구조로 이루어진 이 발명의 실시예에 따른 광원 변화에 따라 백색 보정을 하는 디지털 카메라의 동작을 설명한다.The operation of the digital camera for white correction according to the change in the light source according to the embodiment of the present invention having such a structure will be described.

사용자가 디지털 카메라의 셔터(도시하지 않음.)를 누르면 주제어기(160)는 촬상부 구동 회로(210)를 제어하여 촬상부(100)로 제어신호를 출력한다.When the user presses the shutter (not shown) of the digital camera, the main controller 160 controls the imaging unit driving circuit 210 to output a control signal to the imaging unit 100.

촬상부 구동 회로(210)로부터 제어신호를 입력받은 촬상부(100)는 피사체의 빛을 일정 시간 동안 칼라 필터에 통과시킨 다음 이미지 센서(도시하지 않음)에 촬 상시킴으로써 이미지 센서의 각 픽셀(pixel)마다 R(red), G(green), B(blue) 중 하나의 칼라 신호를 갖게 한다.The imaging unit 100 receiving the control signal from the imaging unit driving circuit 210 passes the light of the subject through a color filter for a predetermined time, and then photographs the image sensor (not shown). ), Each color signal has one of R (red), G (green), and B (blue).

이러한 칼라 신호는 증폭기(110)을 통하여 증폭되고 제1 신호 변환기(120)를 통하여 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된 후 칼라 보간 회로(130)로 입력된다.The color signal is amplified by the amplifier 110 and converted into an analog signal to a digital signal through the first signal converter 120 and input to the color interpolation circuit 130.

칼라 보간 회로(130)는 디지털 신호로 변환된 칼라 신호를 보간법을 이용하여 각각의 픽셀에 대하여 보간을 수행한 후, 그 결과인 칼라 신호 Ri, Gi, Bi를 주제어기(160)과 백색 밸런스 회로(170)에 동시에 출력한다.The color interpolation circuit 130 performs interpolation on each pixel using the interpolation method of the color signal converted into a digital signal, and then outputs the color signals Ri, Gi, and Bi as the main controller 160 and the white balance circuit. Output to 170 at the same time.

한편, 주제어기(160)는 색온도 센서(140)로부터 검출되어 제2 신호 변환기(150)를 통하여 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된 원래의 영상의 색온도 신호(R2, G2, B2)를 입력받는다. 이 때, 색온도 신호(R2, G2, B2)를 입력받는 주제어기(160) 내의 광원 검출부(161)는 광원에 따라 색온도가 달라지는 것을 이용하여 색온도를 나타내는 색온도 신호(R2, G2, B2)를 토대로 광원의 종류를 검출하고 그 결과를 어드레스 계산부(162)로 출력한다.Meanwhile, the main controller 160 receives the color temperature signals R2, G2, and B2 of the original image detected by the color temperature sensor 140 and converted from an analog signal to a digital signal through the second signal converter 150. At this time, the light source detector 161 in the main controller 160 which receives the color temperature signals R2, G2, and B2 is based on the color temperature signals R2, G2, and B2 indicating the color temperature by using the color temperature that varies depending on the light source. The type of light source is detected and the result is output to the address calculator 162.

광원의 종류를 입력받은 감마 LUT 어드레스 계산부(162)는 이를 바탕으로 4가지의 감마 LUT(D65, D50, F2, A)중 하나를 선택하고 각 픽셀의 감마 보정을 위하여 각 픽셀에 해당하는 감마 LUT의 어드레스를 계산하고 이 어드레스를 감마 보정 회로(180)로 출력한다.The gamma LUT address calculator 162 receiving the type of the light source selects one of four gamma LUTs (D65, D50, F2, and A) based on this, and gamma corresponding to each pixel for gamma correction of each pixel. The address of the LUT is calculated and this address is output to the gamma correction circuit 180.

도3은 본 발명에 적용되는 감마 LUT와 그 어드레스를 나타낸다.3 shows a gamma LUT and its address applied to the present invention.

감마 LUT는 광원에 따라 D65, D50, F2, A와 같이 4가지로 분류되며, 이 때 D65, D50, F2, A는 색온도는 6500K, 5500K, 4200K, 3000K를 나타내며, 이것은 광원에 따라 색온도가 다르다는 것을 의미한다. 따라서, 광원 검출부(161)는 색온도 신호 R2, G2, B2를 분석하여 색온도를 검출하고 이 색온도가 존재하는 영역을 검출하여 광원의 종류를 검출한다.Gamma LUTs are classified into four types according to the light source: D65, D50, F2, and A. In this case, D65, D50, F2, and A show color temperatures of 6500K, 5500K, 4200K, and 3000K. Means that. Therefore, the light source detecting unit 161 detects the color temperature by analyzing the color temperature signals R2, G2, and B2, and detects the type of the light source by detecting an area in which the color temperature exists.

이미지 센서의 각 픽셀에 대하여 감마 보정이 이루어져야 하므로 감마 LUT 어드레스 계산부(162)는 광원의 검출에 의하여 선택된 감마 LUT를 이용하여 각 픽셀에 대응되는 감마 LUT의 값을 지정하기 위한 어드레스를 계산한다. Since gamma correction must be performed for each pixel of the image sensor, the gamma LUT address calculator 162 calculates an address for designating a gamma LUT value corresponding to each pixel by using the gamma LUT selected by the detection of the light source.

예를 들어 입력값이 10비트이고 출력값이 8비트일 경우 감마 LUT의 크기는 1024×8 즉, 1KB가 된다. 이것은 8비트의 크기를 갖는 감마 LUT의 값이 1024개 모여 하나의 감마 LUT가 구성된다는 것을 의미하며 도3의 400h는 1024를 16진법으로 표시한 것을 의미한다. For example, if the input value is 10 bits and the output value is 8 bits, the size of the gamma LUT is 1024 × 8, that is, 1KB. This means that a gamma LUT having a size of 8 bits is composed of 1024 gamma LUTs, and 400h of FIG. 3 represents 1024 in hexadecimal.

따라서, 각각의 감마 LUT는 1KB의 크기를 갖고 그 어드레스는 D65에 해당하는 감마 LUT가 0에서 399h, D50에 해당하는 감마 LUT가 400h에서 799h, F2에 해당하는 감마 LUT가 800h에서 B99h 그리고 A에 해당하는 감마 LUT가 C00h에서 C99h까지 이다.Thus, each gamma LUT has a size of 1KB and its address is a gamma LUT corresponding to D65 from 0 to 399h, a gamma LUT corresponding to D50 from 400h to 799h, and a gamma LUT corresponding to F2 from 800h to B99h and A. The corresponding gamma LUT is C00h to C99h.

또한, 주제어기(160)의 광원 검출부(161)는 색온도 신호(R2, G2, B2)를 입력받으면 이를 바탕으로 컬러 신호에서 휘도 신호로 변환하기 위한 계수를 검출하여 휘도 계산부(163)로 출력한다. 이 때, 이 계수들은 오프 라인(off-line)상태에서 미리 구하여 디지털 카메라에 저장된 값이다. In addition, when the light source detector 161 of the main controller 160 receives the color temperature signals R2, G2, and B2, the light source detector 161 detects a coefficient for converting the color signal from the color signal to the luminance signal and outputs the coefficient to the luminance calculator 163. do. At this time, these coefficients are values that are obtained in advance in an off-line state and stored in the digital camera.

본 발명에 따른 디지털 카메라는 각 광원별로 2개씩의 휘도영역을 가지고 있 다. 즉, D65, D50, F2, A의 각각에 해당하는 광원에 대하여 휘도가 2개의 영역으로 나누어져 있으므로, 휘도 계산부(163)는 광원 검출부(161)에서 광원의 종류를 입력받고, 칼라 보간 회로(130)에서 출력된 칼라 신호(Ri, Gi, Bi)를 이용하여 휘도를 계산한 다음 이를 휘도 영역 계산부(164)에 출력한다.The digital camera according to the present invention has two luminance regions for each light source. That is, since the luminance is divided into two regions for the light sources corresponding to each of D65, D50, F2, and A, the luminance calculator 163 receives the type of the light source from the light source detector 161, and the color interpolation circuit. The luminance is calculated using the color signals Ri, Gi, and Bi output from 130, and then outputs the luminance to the luminance region calculator 164.

따라서, 휘도 계산부(163)로부터 휘도를 입력받은 휘도 영역 계산부(164)는 이 휘도를 분석하여 검출된 광원의 종류에 해당하는 휘도 영역 중 어느 휘도 영역에 있는지를 판단하고 이 결과를 계수 추출부(165)로 출력한다. Therefore, the luminance region calculator 164, which receives the luminance from the luminance calculator 163, analyzes the luminance to determine which luminance region of the luminance region corresponding to the type of the detected light source and extracts the result. Output to section 165.

휘도 영역 계산부(164)로부터 휘도 영역을 입력받은 계수 추출부(165)는 컬러 신호를 휘도 및 색채 신호로 변환하기 위한 계수를 추출하기 위하여 그 휘도 영역에 해당하는 계수를 추출하여 칼라 변화 회로(200)로 출력한다. 이 때, 계수들은 오프 라인상태에서 구하여져 미리 디지털 카메라에 저장된 값이다.The coefficient extractor 165 receiving the luminance region from the luminance region calculator 164 extracts a coefficient corresponding to the luminance region to extract a coefficient for converting the color signal into a luminance and color signal. 200). At this time, the coefficients are values that are obtained offline and stored in the digital camera in advance.

감마 LUT 어드레스 계산부(162)로부터 계산된 어드레스를 입력받은 감마 보정 회로(180)는 이 어드레스를 기초로 각 픽셀에 해당하는 감마 LUT의 값을 찾아내어 백색 밸런스 회로를 통하여 백색 보정된 칼라 신호(Rw, Gw, Bw)를 감마 보정하여 칼라 신호(Rg, Gg, Bg)를 윤곽 보정 회로(190)에 출력한다.The gamma correction circuit 180 which receives the address calculated by the gamma LUT address calculator 162 finds a value of the gamma LUT corresponding to each pixel based on the address, and then corrects the white color through the white balance circuit. The color signals Rg, Gg, and Bg are output to the contour correction circuit 190 by gamma correction of Rw, Gw, and Bw.

윤곽 보정 회로(190)는 감마 보정된 칼라 신호(Rg, Gg, Bg)로 화면의 윤곽을 추출하여 윤곽처리를 수행하고 그 결과(Ro, Go, Bo)를 칼라 변환 회로(200)로 출력한다.The outline correction circuit 190 extracts the outline of the screen with gamma corrected color signals Rg, Gg, and Bg to perform outline processing, and outputs the results Ro, Go, and Bo to the color conversion circuit 200. .

칼라 변환 회로(200)는 주제어기(160)의 계수 추출부(165)로부터 출력된 계수와 칼라 신호(Ro, Go, Bo)를 이용하여 컬러 신호를 휘도 및 색채 신호로 변환한 다.The color conversion circuit 200 converts the color signal into luminance and color signals using the coefficients and color signals Ro, Go, and Bo output from the coefficient extraction unit 165 of the main controller 160.

이상과 같이 함으로써 광원과 휘도에 따른 피사체의 재현을 보다 자연스럽게 할 수 있다.As described above, the reproduction of the subject according to the light source and the luminance can be made more natural.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 하나의 실시예일 뿐 본 발명이 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 또한 상기 실시예 외에 많은 변경이나 변형이 가능한 것은 물론이다.As described above, the embodiment of the present invention is only one embodiment, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and of course, many modifications and variations can be made in addition to the above embodiment.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 디지털 카메라에 따르면 다양한 촬영 조건에서의 서로 다른 광원을 검출하고 그 결과에 따라 서로 다른 감마보정과 칼라변환을 수행함으로써 보다 자연스러운 색재현 및 색보정을 자동적으로 수행할 수 있다.As described above, according to the digital camera of the present invention, more natural color reproduction and color correction can be automatically performed by detecting different light sources under various shooting conditions and performing different gamma correction and color conversion according to the result. Can be.

Claims (4)

촬영 렌즈를 통해 입사되는 피사체의 빛을 칼라 필터링하는 칼라 필터와, 칼라 필터링된 빛을 촬상하여 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 이미지 센서를 포함하여 각 픽셀마다 R, G, B 중 하나의 칼라 성분을 갖게 하는 촬상부;One color component of R, G, B for each pixel, including a color filter for color filtering the light of the subject incident through the photographing lens, and an image sensor for capturing the color filtered light and outputting a corresponding electric signal. An imaging unit having a; 상기 각 픽셀의 전기적인 칼라 신호에 대하여 보간을 수행하는 칼라 보간 회로;A color interpolation circuit for performing interpolation on the electrical color signal of each pixel; 입력되는 피사체의 색깔 색온도를 측정하여 상기 측정된 색온도에 해당하는 전기적인 색온도 신호를 출력하는 색온도 센서;A color temperature sensor that measures an input color temperature of the subject and outputs an electrical color temperature signal corresponding to the measured color temperature; 상기 색온도 센서에 의하여 검출된 색온도를 분석하여 광원의 종류를 검출하고 상기 검출된 광원에 따라 감마 LUT를 설정한 다음, 상기 각각의 픽셀에 해당하는 상기 설정된 감마 LUT 값의 어드레스를 계산하며, 상기 색온도에 의해 설정되는 광원이 소정 개의 휘도영역으로 나뉠 때, 상기 색온도 센서에 의하여 검출된 색온도와 상기 칼라 보간 회로에서 보간 처리된 칼라 신호를 이용하여 특정 휘도 영역을 설정하고 상기 특정 휘도영역에서 컬러 신호를 휘도 및 색채 신호로 변환하는데 필요한 계수들을 추출하는 주제어기;The color temperature detected by the color temperature sensor is analyzed to detect the type of the light source, to set a gamma LUT according to the detected light source, to calculate an address of the set gamma LUT value corresponding to each pixel, and to calculate the color temperature. When the light source set by is divided into a predetermined luminance region, a specific luminance region is set by using the color temperature detected by the color temperature sensor and the color signal interpolated by the color interpolation circuit, and the color signal is obtained from the specific luminance region. A master controller for extracting coefficients necessary for converting the luminance and color signals; 상기 칼라 보간 회로에서 보간 처리된 칼라 신호를 동일한 비율이 되도록 조절하여 피사체의 백색 부분을 표현하는 백색 밸런스 회로;A white balance circuit configured to adjust a color signal interpolated by the color interpolation circuit so as to have the same ratio to express a white part of the subject; 상기 주제어기로부터 상기 감마 LUT 어드레스를 입력받아 상기 감마 LUT 어드레스에 해당하는 상기 감마 LUT값을 이용하여 각 픽셀에 대하여 감마 보정을 수 행하는 감마 보정 회로; 그리고A gamma correction circuit which receives the gamma LUT address from the main controller and performs gamma correction on each pixel using the gamma LUT value corresponding to the gamma LUT address; And 상기 주제어기에서 추출된 계수를 이용하여 RGB 데이터를 YCbCr 데이터로 변환하는 칼라 변환 회로를 포함하는 디지털 카메라.And a color conversion circuit for converting RGB data into YCbCr data using coefficients extracted by the main controller. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주제어기는,The main controller, 색온도 센서에 의하여 검출된 색온도 신호를 입력받아 색온도에 따른 광원의 종류를 검출하고 이 결과에 따라 휘도 계산에 필요한 계수를 산출하는 광원 검출부;A light source detector which receives a color temperature signal detected by the color temperature sensor, detects a type of light source according to the color temperature, and calculates a coefficient for calculating luminance according to the result; 상기 광원 검출부에서 검출된 광원의 종류에 해당하는 감마 LUT를 설정하고 각 픽셀에 해당하는 상기 감마 LUT의 값으로 감마 보정하기 위하여 각 픽셀에 해당하는 상기 감마 LUT의 값의 어드레스를 계산하는 감마 LUT 어드레스 계산부;A gamma LUT address for setting a gamma LUT corresponding to the type of light source detected by the light source detector and calculating an address of the value of the gamma LUT corresponding to each pixel in order to gamma correct the gamma LUT corresponding to each pixel A calculator; 검출된 광원에 따라 상기 광원 검출부에서 산출된 상기 휘도 계산용 계수를 이용하여 휘도를 계산하는 휘도 계산부;A luminance calculator which calculates luminance using the luminance calculation coefficient calculated by the light source detector according to the detected light source; 각 광원마다 소정 개로 나누어져 있는 휘도 영역 중 상기 휘도 계산부에서 계산된 휘도를 바탕으로 하나의 휘도 영역을 설정하는 휘도 영역 계산부; 그리고 A luminance region calculator configured to set one luminance region based on the luminance calculated by the luminance calculator among the luminance regions divided into a predetermined number for each light source; And RGB 데이터에서 YCbCr 데이터로 칼라 변환하기 위하여 상기 휘도 영역 계산부에서 구한 상기 각 휘도 영역에 해당하는 계수들을 추출하는 계수 추출부를 포함하는 주제어기를 특징으로 하는 디지털 카메라.And a coefficient extractor for extracting coefficients corresponding to each of the luminance regions obtained by the luminance region calculator to color convert from RGB data to YCbCr data. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광원 검출부에서 구한 상기 휘도 계산용 계수는 오프 라인 상태에서 구해져 미리 디지털 카메라에 저장되는 것을 특징으로 하는 주제어기.Wherein the coefficient for luminance calculation obtained by the light source detector is obtained in an offline state and stored in a digital camera in advance. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 컬러 신호에서 휘도 및 색채 신호로 칼라 변환하기 위하여 상기 계수 추출부에서 구한 계수들은 오프 라인 상태에서 구해져 미리 디지털 카메라에 저장되는 것을 특징으로 하는 주제어기.The coefficients obtained by the coefficient extracting unit for color conversion from a color signal to a luminance and a color signal are obtained in an offline state and stored in a digital camera in advance.
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