KR100630888B1

KR100630888B1 - 이미지 암부인식률 개선을 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100630888B1
Application number: KR1020040096263A
Authority: KR
Inventors: 박정훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-23
Filing date: 2004-11-23
Publication date: 2006-10-04
Also published as: US7505085B2; US20060109221A1; EP1659564A1; CN1790471A; AU2005237116A1; JP2006146246A; KR20060057183A; CN100418132C

Abstract

본 발명은 표시부에 액정 디스플레이를 구비하는 영상 기기(器機)에 관한 것으로서, 특히 사람이 색상을 인지하는 과정과 인지된 색상에 반응하는 과정을 분석함으로써 정확한 암부를 인식할 수 있도록 이미지의 기준값을 찾아 이미지의 특정부위가 지나치게 밝아지거나 어두워지지 않게 이미지의 명암을 조절하는 장치 및 방법을 제공하여 사용자에게 자연스러운 이미지를 인식할 수 있는 표시부에 액정 디스플레이를 구비하는 영상 기기(器機), 특히 표시부에 상대적으로 크기가 작은 액정 디스플레이를 구비하는 휴대 단말기에 관한 것이다.

LCD, 암부조절, 명암조절, RGB방식, YUV방식

Description

이미지 암부인식률 개선을 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for improving recognizing performance of darkness of image}

도 1은 기존의 액정 디스플레이의 물리적 구조를 도시한 도면,

도 2a은 원본 이미지 사진,

도 2b은 위 원본 이미지를 전체적으로 밝게 한 사진,

도 2c은 위 원본 이미지를 전체적으로 어둡게 한 사진,

도 2d은 본 발명의 실시 예에 따라 암부 인식률을 높인 사진,

도 3는 본 발명의 실시 예에 따라 구성된 휴대용 단말기의 블록 구성을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따라 암부 인식률을 높이는 방법을 도시한 흐름도,

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 암부 인식률을 높이는 방법을 도시한 흐름도 및,

도 6는 각 픽셀의 밝기와 밝기 변수 값의 관계를 나타내는 지수함수를 도시한 도면.

본 발명은 표시부에 액정 디스플레이를 구비하는 영상 기기(器機)에 관한 것으로서, 특히 사람이 색상을 인지하는 과정과 그리고 인지된 색상에 반응하는 과정을 분석함으로써 정확한 암부를 인식할 수 있도록 이미지의 기준값을 찾아 이미지의 특정부위가 지나치게 밝아지거나 어두워지지 않게 이미지의 명암을 조절하는 장치 및 방법을 제공하여 사용자에게 자연스러운 이미지를 인식할 수 있는 표시부에 액정 디스플레이를 구비하는 영상 기기(器機)에 관한 것이다.

본 발명은 영상기기 중에서도 특히 디스플레이 장치의 크기가 작은 휴대용 단말기에 관한 것으로, 이하에서는 휴대용 단말기를 위주로 설명한다.

최근 이동 통신 단말기 또는 개인 휴대 정보 단말기(Personal Digital Assistant : 이하 PDA라 함)등의 휴대용 단말기가 많이 사용되고 있는데, 이러한 휴대용 단말기는 단순한 전화 통화 또는 일정 관리 등의 목적뿐만 아니라 장착된 디지털 카메라에 의한 이미지 촬영하거나, 위성 방송의 시청 등 그 활용범위가 갈수록 커지고 있다.

그런데 디스플레이 장치가 장착된 휴대용 단말기의 성능에 있어서 이미지 재생의 품질이 문제되고 있다. 디지털 카메라로 촬영한 이미지와 같은 저장된 정지영상을 재생하는 경우에는 사용자의 의도에 의해 특정한 환경에서 촬영한 경우이므로 재생 시 명암에 의한 인식률의 문제는 크지 않을 수 있다. 하지만, 저장된 동영상을 재생하는 경우나 실시간 방송을 시청하는 경우에는 휴대용 단말기 디스플레이 장치의 크기가 작음으로 인해 특정 영상의 정확한 인식을 하기 어려운 경우가 있다. 예를 들어 역광으로 촬영된 이미지, 어두운 장소에서 그보다 더 어두운 피사체를 촬영한 이미지, 또는 어두운 장소에서 그보다는 밝지만 일반적인 조명 상태에서보다는 어두운 피사체를 촬영한 이미지의 경우에는 그 이미지를 정확히 인식하기 어려운 문제가 있다.

최근의 휴대용 단말기는 대부분 디스플레이 장치로 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display : 이하 LCD라 함)를 사용하고 있다. LCD는 액체상태와 고체상태가 공존하는 물질인데, 그 상태 변화는 주위 온도에 의해서 결정된다. 일반적으로 섭씨 영하 40~50도 이하의 온도에서는 결정화되어 디스플레이 장치로 사용할 수 없는 상태가 된다. 상온에서 LCD는 인가되는 전압에 의해 액체상태에서 무질서 하던 것이 액체와 고체 중간의 성질을 띠게 된다.

도 1은 LCD의 물리적 구조를 도시한 도면이다. 다른 구조를 가지는 LCD도 있으나, 일반적으로 LCD는 편광판을 이용해 90도 뒤틀림을 가지게 됨으로써 LCD 패널 양쪽의 편광 차이가 90도가 되는 빛을 투과하게 된다. LCD에 쓰이는 액정(Liquid Crystal)은 전압에 의해 제어되는데 전압이 인가되었다 해제되면 수직 방향으로 배열되어 있는 액정 소자가 오른쪽이나 왼쪽 등의 방향으로 불규칙하게 쓰러지게 되어 규칙적으로 배열되지 않는 불안정한 상태가 되어 디스플레이로서의 성능을 발휘하기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 액정(Liquid Crystal)의 연속성을 이 용한다. 즉, 액정 소자가 인접한 소자에 의해 어느 정도 영향을 받는 성질이 있기 때문에 아래쪽 액정(Liquid Crystal)의 한쪽 끝을 고정시켜 놓으면 전압이 인가 될 때 모두 직립하는 것이 아니라 고정 된 축을 중심으로 아래쪽부터 위쪽으로 약간 비스듬하게 기울게 된다. 여기서 전압이 해제되면 연속성에 의해 고정된 축의 방향으로 기울게 된다. 연속성을 이용하는 경우 외에 기울어진 방향으로 다시 전압을 인가하는 방법을 사용하기도 한다.

그러나 이러한 연속성을 이용하는 경우에는 LCD의 물리적 구조상 완벽히 차단된 어두운 영역을 얻기가 불가능하고 어느 정도의 빛은 투과할 수밖에 없다. 즉, LCD의 구조상 밝은 곳을 표현 하기는 쉽지만 어두운 곳을 표현하기는 어렵다.

또한, 인간의 시각 인지는 TV와 같이 모니터의 화면이 큰 경우에는 상대적으로 작은 크기의 LCD 디스플레이 장치를 장착한 휴대용 단말기의 경우보다 밝기가 낮은 영상에 대한 인식률이 우수하며, 또한, 밝은 부분과 어두운 부분이 하나의 영상에 존재하는 경우에도 전체의 밝기에 따라 시각 순응을 하는 것이 아니라 특정 영역을 인지하여 어두운 부분에 대한 영상 인지도가 높다. 하지만 휴대용 단말기의 LCD 디스플레이의 경우는 크기가 비교적 작기 때문에 인간의 시각 인지는 디스플레이 전체의 밝기에 순응하는 경향이 강하고, 이런 경향 때문에 디스플레이 내에 밝은 부분과 어두운 부분이 동시에 존재한다면 어두운 부분의 영상을 정확히 인지할 수 없게 된다.

즉, 표시부에 액정디스플레이(LCD)를 구비하는 영상기기는 LCD의 물리적 구조로 인해 이미지명암 표현에 한계가 있어 이미지의 어두운 부분(암부)를 표현하는 데 문제가 있다. 또한, 표시부에 상대적으로 크기가 작은 LCD를 구비하는 휴대용 단말기는 LCD의 물리적 구조로 인해 이미지의 어두운 부분(암부)를 표현하는데 문제가 있음에 더하여 인간의 시각 순응 특성상 크기가 작은 이미지에 대해서는 어두운 부분(암부)에 대한 인식률이 낮다는 문제가 있어 표시부에 출력된 이미지를 자연스럽게 인식하기에 어려움이 많다. 따라서 이의 개선이 요구된다.

본 발명의 목적은 표시부에 액정 디스플레이(LCD)를 구비하는 영상기기에 있어서, 이미지의 어두운 부분을 표현하는 개선된 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 표시부에 상대적으로 크기가 작은 액정 디스플레이(LCD)를 구비하는 휴대용 단말기에 있어서, 이미지의 어두운 부분을 표현하는 개선된 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사람이 색상을 인지하는 과정과 인지한 색상에 반응하는 과정을 분석하여 이미지의 암부인식률을 향상시키는 장치 및 방법을 가지는 표시부에 액정디스플레이를 구비하는 휴대용 단말기를 제공함에 있다.

이하에서는 색상 정보를 RGB(빨강,초록,파랑)으로 분류하는 방식으로 표현되는 원본이미지를 RGB방식 원본이미지 라는 용어로, 색상 정보를 밝기(Luminance)를 구성하는 Y성분과 색상(Chrominance)을 구성하는 U와 V 성분으로 구분하는 YUV방식으로 표현되는 원본이미지를 YUV방식 원본이미지라는 용어로, 상기 RGB방식으로 표현되고 상기 원본이미지가 본 발명의 방법에 의해 변경된 이미지를 RGB방식 변경이 미지 라는 용어로, 상기 YUV방식으로 표현되고 원본이미지가 본 발명의 방법에 의해 변경된 이미지를 YUV방식 변경이미지라는 용어로, 상기 YUV방식 원본이미지의 밝기값이 미리 설정된 매핑 테이블에 상응하는 매핑된 밝기 값으로 변환하는 과정에서 매핑된 밝기값을 밝기 매핑값 이라는 용어로 사용된다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 액정 디스플레이(LCD;liquid crystal display) 표시부를 구비한 영상 기기(器機)에 있어서, YUV방식 원본이미지의 암부 제어 여부를 판단하는 밝기값으로 미리 설정된 기준값과 상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 상기 기준값과 비교하여 상기 YUV방식 원본이미지의 암부 제어여부를 결정하고, 상기 암부 제어여부 결정이 제어하는 것으로 결정한 경우에 상기 픽셀의 각각의 밝기값에 상응하는 밝기 매핑값을 구하기 위한 매핑 테이블이 저장된 메모리와, RGB방식 원본이미지를 상기 YUV방식 원본이미지로 변환하고, 상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 구하고, 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은가를 판단하고, 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 YUV 방식 원본이미지의 각각의 픽셀의 밝기값을 상기 매핑 테이블의 상응하는 밝기 매핑값으로 매핑하고, 매핑한 결과로 생기는 YUV방식 변경이미지를 RGB방식 변경이미지로 변환하는 제어부와, 상기 제어부에서 변환된 상기 RGB방식 변경 이미지를 시각적으로 표시하는 액정 디스플레이 표시부를 포함하는 영상 기기를 제공한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 영상 기기(器機)의 이미지 표시 방법에 있어서, YUV방식 원본이미지의 암부 제어 여부를 판단하는 밝기값 인 기준값의 설정과정과, 상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 상기 기준값과 비교하여 상기 YUV방식 원본이미지의 암부 제어여부를 결정하고, 상기 암부 제어여부 결정이 제어하는 것으로 결정한 경우에 상기 픽셀의 각각의 밝기값에 상응하는 밝기 매핑값을 구하기 위한 매핑 테이블의 설정 과정과, RGB방식 원본이미지를 상기 YUV방식 원본이미지로 변환하는 과정과, 상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 구하는 과정과, 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은가를 판단하는 과정과, 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 YUV방식 원본이미지의 각각의 픽셀의 밝기값을 상기 매핑 테이블의 상응하는 밝기 매핑값으로 매핑하는 과정과, 상기 매핑한 결과로 생기는 YUV방식 변경이미지를 RGB방식 변경이미지로 변환하는 과정과, 상기 RGB방식 변경이미지를 시각적으로 표시하는 과정을 포함하는 LCD 표시부를 포함하는 영상 기기의 이미지 표시 방법을 제공한다.

이외에 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 위의 실시 예들을 변경, 구성요서의 추가 등이 가능하다. 또한 다른 실시 예들도 가능하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시 예에 따른 이미지 표시 장치 및 방법을 가지는 영상 기기(器機)는 표시장치로서 일반적인 디스플레이 장치를 구비한 모든 영상 기기(器機)에 적용할 수 있다. 다만, 이하의 설명에서 표시장치로서 액정 디스플레이(LCD；liquid crystal display)를 구비한 휴대폰 단말기를 기기(器機)의 예로써 설명하기로 한다.

인간이 색상을 지각하는 원리는 시세포의 빛의 세기를 감지하는 정도에 따른다. 이를 정량화 된 값으로 표현하는 방식은 여러 가지다.

대표적인 예가 단순히 각각의 색 성분이 가지는 RGB(Red, Green, Blue)값을 이용하는 것이다. 색상은 RGB의 조합으로 이루어지고, 인간은 이의 강약에 따라 인지하고자 하는 피사체의 고유한 색상을 알게 되는 방식이다.

다른 예로는 YUV방식이 있다. YUV방식은 인간의 눈이 색상 자체보다는 밝기에 민감하다는 사실에 착안한 방식이다. 이 방식은 색을 밝기(Luminance)를 구성하는 Y성분과 색상(Chrominance)을 구성하는 U와 V 성분으로 구분한다. YUV방식도 RGB와 마찬가지로 특정한 색의 표현 방식이다.

YUV방식과 RGB 방식은 모두 색을 표현하는 방식으로, 이 두 가지 표현방식의 차이에는 아래의 <수학식 1>과 <수학식 2>와 같은 대응 공식이 성립한다는 것이 알려져 있다. <수학식 1>은 RGB가 주어졌을 때의 YUV를 구하는 방법이고, <수학식 2>는 YUV가 주어졌을 때 RGB를 구하는 방법이다.

Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B

U = (B-Y)×0.493

V = (R-Y)×0.877

R = Y + 0.956U + 0.621V

G = Y + 0.272U + 0.647V

B = Y + 1.1061U + 1.703V

상기 설명한 바와 같이 인간은 빛에 대해 민감하게 반응하기 때문에 YUV방식으로 해당 색상 정보를 표현할 때에는 Y:U:V는 1:1:1로 하는 것이 아니라 UV성분에 비해 Y성분의 비중이 크게 하여 Y:U:V = 4:2:2 의 비중(Weighting)으로 하여 표현한다.

본 발명은 인간의 눈이 색상 자체보다는 밝기에 민감하다는 사실에 착안하여 인간의 암부 인식률을 개선하는 장치 및 방법으로 이미지 전체의 밝기를 조절하는 기존의 방법과는 다르게 픽셀(Pixel)단위로 밝기를 조정하는 장치 및 방법이다.

암부 인식률을 높이는 방법으로 표시부에 이미지를 출력할 때 이미지의 밝기 값을 픽셀(Pixel)단위로 계산하여 전체의 평균 밝기 값을 구한다. 여기에서 이미지의 평균 밝기 값은 YUV 색역에서 이미지의 전체 픽셀의 Y값의 합을 이미지 크기로 나누면 된다. 즉, 이미지의 평균 밝기 값은 다음의 <수학식 3>과 같다.

RGB → YUV

for(0부터 이미지의 높이까지)

for(0부터 이미지의 넓이까지)

평균값 += Y;

평균값 = 평균값 / (이미지의 높이×영상의 넓이)

<수학식 3>와 같이 계산하게 되면 이미지의 평균 밝기 값을 구할 수 있다. 이미지를 출력하는 데 있어서 가장 중요한 부분은 사용자가 이미지를 인지함에 있어서 거부감이 들지 않는 범위에서 정확하게 인식하는 것이다. 만약 어두운 부분을 밝게 조절하면서 밝은 부분을 어둡게 하면 오히려 어색한 영상을 인지할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 어두운 부분과 일반적으로 밝은 태양광 등의 조명이 존재하는 이미지의 경우 어두운 부분을 밝게 하되 밝은 부분은 원래의 밝기 정보에 비해 조금만 밝게 조절하도록 한다.

본 발명은 출력하고자 하는 원본 이미지의 평균 밝기 값이 영상 기기(器機)에 미리 저장되어 있는 기준값과 비교하여 상기 기준값 보다 어두우면 상기 원본이미지의 암부를 조절하여 상기 원본이미지의 인식률을 높인다. 상기 기준값은 디스플레이의 암부표현능력과 같이 각각의 디스플레이의 특성에 따라 설정된다.

상기 본 발명에서, 상기 원본이미지의 암부 인식률을 높이는 과정에서 색상정보를 변화하지 않으면서 밝기 값만 변화시켜야 한다. 상기 밝기 값을 변화시키는 방법으로는 LCD 표시부의 암부 표현능력의 한계를 고려한 매핑 테이블을 설정하여 매핑 시키는 방법이 있다.

본 발명의 실시 예를 첨부된 도 2을 참조하여 기존의 방법과 본 발명의 방법의 차이에 대해 설명하기로 한다.

상기 도 2에서, 도 2a는 원본 이미지를 나타내는 사진이다. 도 3b는 상기 원본 이미지 전체에 밝기를 증가시킨 사진이며, 도 2c는 상기 원본 이미지 전체에 밝기를 감소시킨 사진으로, 기존의 암부의 인식률을 높이는 방법은 상기 도 2b와 같이 이미지 전체의 밝기를 증가시켜 암부의 인식률을 높였다.

상기 도 2d는 본 발명이 실시 예로, 상기 도 2b와 도 2c의 이미지 전체의 밝기를 동일하게 증가한 것이 아니라 어두운 곳은 많이 밝게, 밝은 곳은 어두운 곳에 상대적으로 조금 밝게 증가시켜 이미지의 암부 인식률을 높이면서도 자연스러운 이미지를 유지하고 있다.

상기 본 발명에서 YUV의 Y를 8bit로 표현한다면 가장 밝은 상태를 255, 가장 어두운 상태를 0 으로 표현할 수도 있다. 밝을수록 bright 의 값은 작아지고 밝기가 0에 가까울수록 커진다. 상기 본 발명의 실시 예에서 도 2의 일부분의 픽셀(Pixel)의 밝기 값을 측정하여 이하 <표 1>를 참조하여 설명하기로 한다.

	도 2a (원본)	도 2b (밝게)	도 2c ( 어둡게)	도 2d (본 특허)
오른쪽 눈	9	34	0	20
치아	20	43	0	35
코	46	68	29	59
밝은 쪽 이마	90	100	75	91

상기 <표 1>에서 본 발명의 실시 예인 도 2d를 보면 원본 이미지가 어두운 경우인 오른쪽 눈은 2배 이상 밝아지지만 상기 원본 이미지가 밝은 쪽 이마의 경우 거의 변화가 없다.

본 발명의 장치 및 방법에서 YUV의 밝기 값인 Y값이 결정 되면 다시 RGB 색 공간으로 변환하고 이를 표시부에 출력한다.

이러한 점을 고려하여 본 발명에서 구현하는 휴대용 단말기의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 일실시 예에 따라 구성된 이미지의 암부 인식률을 높이기 위한 방법 및 장치를 개선하기 위한 블록 구성을 도시한 도면이다. 도 3를 참조하면, 휴대용 단말기는 제어부(300), 표시부(302), 메모리(304), 키패드(key pad)(306), 안테나(308), RF모듈(Radio Frequency module)(310), 기저대역처리부(312), 코덱(314), 마이크(316) 및 스피커(318)를 포함한다.

상기 제어부(300)는 휴대용 단말기의 전반적인 동작을 제어하는 기능을 수행한다. 또한 표시부(302)에 출력될 이미지의 평균 밝기가 어두운 경우 암부 인식률을 높여, 사용자에게 최적의 이미지를 제공한다

상기 메모리(304)에는 상기 휴대용 단말기의 일반적인 동작을 제어하기 위한 프로그램과, YUV 방식 원본 이미지의 암부 제어 여부를 판단하는 밝기값으로 미리 설정된 기준값과, 상기 YUV 방식 원본 이미지 전체의 평균 밝기값을 상기 기준값과 비교하여 상기 YUV 방식 원본 이미지의 암부 제어여부를 결정하고, 상기 암부 제어여부 결정이 제어하는 것으로 결정한 경우에 상기 픽셀의 각각의 밝기값에 상응하는 밝기매핑값을 구하기 위한 매핑 테이블을 저장한다.

상기 표시부(302)는 상기 제어부(300)로부터 출력되는 여러 신호와 색 정보들을 시각적으로 표시하며, 상기 표시부(302)는 액정 디스플레이(LCD)를 사용한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 상기 제어부(300)가 원본이미지의 평균 밝기 값을 구해 메모리에 저장된 매핑 테이블과 기준값을 이용해 암부의 인식률을 높여 표시부(302)에 출력하는 방법을 도시한 흐름도이다.

400단계에서 상기 제어부(300)는 상기 평균 밝기 값의 계산과 밝기 값인 Y값의 변경을 위해 RGB방식 원본이미지를 YUV방식 원본이미지로 상기 <수학식 1>을 이용하여 변환한다. 402단계에서 상기 제어부(300)은 <수학식 3>의 공식을 이용하여 상기 YUV방식 원본이미지의 Y값을 이용해 상기 YUV방식 원본이미지의 평균 밝기 값을 구한다.

404단계에서 LCD의 특성인 암부 표현 능력의 범위에 따라 결정되고 상기 메모리(304)에 저장되어있는 상기 기준값을 기준으로 상기 YUV방식 원본이미지의 전체 평균 밝기값이 상기 기준값보다 큰 경우, 즉 상기 RGV방식 원본이미지가 밝아서 LCD의 암부 표현 능력으로 인식률의 저하 없이 출력이 가능한 경우에는 408단계에서 상기 YUV방식 원본이미지로 전환했던 상기 RGV방식 원본이미지를 다시 상기 RGB 방식 원본이미지로 전환하여 410단계에서 표시부에 출력한다.

상기 404단계의 또 다른 경우로 상기 기준값이 상기 YUV방식 원본이미지의 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우, 즉, 상기 RGV방식 원본이미지가 어두워서 LCD의 암부 표현 능력으로 출력했을 때 그 인식률이 떨어질 경우로 506단계에서 LCD의 특성인 암부 표현 능력의 범위에 따라 결정되고 상기 메모리(304)에 저장되어있는 상기 매핑 테이블을 통해 상기 YUV방식 원본이미지를 각각의 픽셀의 Y값인 밝기값에 상응하는 밝기 매핑값으로 변경하여 YUV방식 변경이미지를 구한다.

408단계에서 상기 제어부(300)는 상기 400단계에서 상기 YUV방식 변경이미지를 표시부(302)인 LCD에 출력하기 위해 상기 <수학식 2>를 이용해 다시 RGB방식 변경이미지로 전환한다. 410단계는 상기 제어부(300)는 상기 RGB방식 변경이미지를 상기 표시부(302)에 출력하여 자연스럽고 암부 인식률이 좋은 이미지를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예는, 위의 실시예에서 매핑 테이블을 사용하여 매핑하여 밝기값을 변경하는 방법과는 다른 방법으로, 지수함수를 이용하여 밝기 변수값을 구해 밝기값을 변경시키는 방법을 사용한다. 이하 첨부된 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 제어부(300)가 원본이미지의 평균 밝기 값을 구해 메모리에 저장된 지수함수와 기준값을 이용해 암부의 인식률을 높여 표시부(302)에 출력하는 방법을 도시한 흐름도이다.

500단계에서 상기 제어부(300)는 상기 평균 밝기 값의 계산과 밝기 값인 Y값의 변경을 위해 RGB방식 원본이미지를 YUV방식 원본이미지로 상기 <수학식 1>을 이 용하여 변환한다. 502단계에서 상기 제어부(300)은 <수학식 3>의 공식을 이용하여 상기 YUV방식 원본이미지의 밝기값인 Y값을 이용해 상기 YUV방식 원본이미지의 상기 평균 밝기값을 구한다.

504단계에서 LCD의 특성인 암부 표현 능력의 범위에 따라 결정되고 상기 메모리(404)에 저장되어있는 상기 기준값을 기준으로 상기 YUV방식 원본이미지의 평균 밝기 값이 상기 기준값보다 큰 경우, 즉 상기 RGV방식 원본이미지가 밝아서 LCD의 암부 표현 능력으로 인식률의 저하 없이 출력이 가능한 경우에는 514단계에서 상기 YUV방식 원본이미지를 다시 상기 RGB방식 원본이미지로 전환하여 516단계에서 표시부에 출력한다.

상기 504단계의 또 다른 경우로 상기 기준값이 상기 YUV방식 원본이미지의 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우, 즉, 상기 RGV방식 원본이미지가 어두워서 LCD의 암부 표현 능력으로 출력했을 때 그 인식률이 떨어질 경우로 506단계에서 LCD의 특성인 암부 표현 능력의 범위에 따라 결정되고 상기 메모리(304)에 저장되어있는 상기 지수함수를 이용해 밝기 변수 값을 구한다.

508, 510 및 512단계에서 상기 제어부(300)는 상기 밝기 변수 값을 이용해 상기 YUV방식 원본이미지의 밝기를 변경한다.

514단계에서 상기 제어부(300)는 상기 500단계에서 상기 YUV방식 변경이미지를 표시부(302)인 LCD에 출력하기 위해 상기 <수학식 2>를 이용해 다시 RGB방식 변경이미지로 전환한다. 516단계는 상기 제어부(300)는 상기 RGB방식 변경이미지를 상기 표시부(302)에 출력하여 자연스럽고 암부 인식률이 좋은 이미지를 제공한다.

상기 밝기 변수 값을 구하는 방법은, 첨부된 도 6을 참조하여 설명하겠다.

상기 도 6은 원본 이미지에서 각각에 픽셀(Pixel)의 밝기 값인 Y에 대해 원본 이미지의 평균 밝기 값에 의해 결정되는 지수(Exponentially) 함수에 상응하는 값인 밝기 변수 값을 나타낸 도면이다. 상기 도 6에서 상기 지수 함수의 그래프는 상기 원본 이미지의 상기 평균 밝기 값에 의해 변화하는데 상기 원본 이미지의 상기 평균 밝기 값이 어두울수록 상기 지수함수의 그래프는 올라가게 되고 밝을수록 상기 지수함수의 그래프는 내려가게 된다.

상기 도 6의 상기 밝기 변수 값은 단조 감소 하는 함수보다 지수 감소(Exponentially decreased) 함수의 경우 더 자연스러운 결과를 보여 주었으며, 상기 지수 함수는 각각의 제조회사별, 종류별 마다 디스플레이 특성이 달라 각각의 디스플레이 특성에 맞는 지수함수가 필요하다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명은 기존 LCD 디스플레이의 물성에 의해 필연적으로 가질 수 밖에 없는 암부 표현 능력의 한계를 극복하는데 그 목적이 있다. 대화면 디스플레이 장치 의 경우는 대화면이 가지는 크기로 인해 사람이 이미지에서 어두운 곳을 집중함으로 명암을 인지하기 쉬우나 소형 디스플레이 장치가 장착 된 휴대용 단말기의 경우 사람의 암부 인지능력의 한계로 암부 인식률이 떨어지게 된다. 본 발명은 LCD의 암부 표현능력의 문제점을 비교적 간단하게 해결하여 다양한 기기를 사용하여 이미지를 재생하는데 있어 보다 암부 인식률을 높일 수 있다.

본 발명이 적용되면 현재 디스플레이 플랫폼의 큰 변화 없이 LCD의 암부 인식률을 높일 수 있으며, 특히 암부 인식률이 낮은 휴대용 단말기의 LCD의 경우 탁월한 효과를 발휘할 수 있을 것이다.

Claims

액정 디스플레이(LCD;liquid crystal display) 표시부를 구비한 영상 기기(器機)에 있어서,

YUV방식 원본이미지의 암부 제어 여부를 판단하는 밝기값으로 미리 설정된 기준값과 밝기값에 상응하는 밝기 매핑값을 구하기 위한 매핑 테이블이 저장된 메모리와,

RGB방식 원본이미지를 상기 YUV방식 원본이미지로 변환하고, 상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 구하고, 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은가를 판단하고, 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 YUV 방식 원본이미지의 각각의 픽셀의 밝기값을 상기 매핑 테이블의 상응하는 밝기 매핑값으로 매핑하고, 매핑한 결과로 생기는 YUV방식 변경이미지를 RGB방식 변경이미지로 변환하는 제어부와,

상기 제어부에서 변환된 상기 RGB방식 변경 이미지를 시각적으로 표시하는 액정 디스플레이 표시부를 포함하는 영상 기기.
제 1항에 있어서,

상기 RGB방식 원본이미지를 상기 YUV방식 원본이미지로 변환하는 것은 아래 <수학식 4>을 사용함을 특징으로 하는 영상 기기.

Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B

U = (B-Y)×0.493

V = (R-Y)×0.877
제 1항에 있어서,

상기 평균 밝기값은 아래 <수학식 5>를 사용하여 구하는 것을 특징으로 하는 영상 기기.

for(0부터 이미지의 높이까지)

for(0부터 이미지의 넓이까지)

평균값 += Y;

평균값 = 평균값 / (이미지의 높이 X 영상의 넓이)
제 1항에 있어서,

상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 상기 기준값과 비교하여 상기 YUV방식 원본이미지의 암부 제어를 결정한 경우는 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우인 것을 특징으로 하는 영상 기기.
제 1항에 있어서,

상기 YUV방식 변경이미지를 상기 RGV방식 변경이미지로 변환하는 것은 아래 <수학식 6>을 사용함을 특징으로 하는 영상 기기.

R = Y + 0.956U + 0.621V

G = Y + 0.272U + 0.647V

B = Y + 1.1061U + 1.703V
액정 디스플레이(LCD;liquid crystal display) 표시부를 구비한 영상 기기(器機)에 있어서,

YUV방식 원본이미지의 암부 제어 여부를 판단하는 밝기값으로 미리 설정된 기준값과 밝기값에 상응하는 밝기 매핑값을 얻는 변수로 사용하는 밝기 변수값을 구하기 위한 지수함수가 저장된 메모리와,

RGB방식 원본이미지를 상기 YUV방식 원본이미지로 변환하고, 상기 YUV방식 원본이미지의 각각의 픽셀의 평균 밝기값을 구하고, 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은가를 판단하고, 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 YUV방식 원본이미지 전체의 밝기값을 상기 지수함수를 이용하여 상기 밝기 변수값을 결정하고, 상기 밝기 변수값을 사용하여 상기 YUV방식 원본이미지의 밝기값을 변경하여 YUV방식 변경이미지를 구하고, 상기 YUV방식 변경이미지를 RGB방식 변경 이미지로 변환하는 제어부와,

상기 제어부에서 변환된 상기 RGB방식 변경이미지를 시각적으로 표시하는 액정 디스플레이 표시부를 포함하는 영상 기기.
제 6항에 있어서,

상기 지수함수는 상기 YUV방식 원본이미지의 각각의 픽셀의 밝기 값과 상기 밝기 변수값은 반비례하는 관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 기기.
액정 디스플레이(liquid crystal display) 표시부를 구비한 휴대용 단말기에 있어서,

YUV방식 원본이미지의 암부 제어 여부를 판단하는 밝기값으로 미리 설정된 기준값과 밝기값에 상응하는 밝기 매핑값을 구하기 위한 매핑 테이블이 저장된 메모리와,

RGB방식 원본이미지를 상기 YUV방식 원본이미지로 변환하고, 상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 구하고, 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은가를 판단하고, 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 YUV방식 원본이미지 전체의 픽셀의 밝기값을 상기 매핑 테이블의 상응하는 밝기 매핑값으로 매핑하고, 매핑한 결과로 생기는 YUV방식 변경이미지를 RGB방식 변경이미지로 변환하는 제어부와,

상기 제어부에서 변환된 상기 RGB방식 변경 이미지를 시각적으로 표시하는 액정 디스플레이 표시부를 포함하는 휴대용 단말기.
LCD 표시부를 가지는 영상 기기(器機)의 이미지 표시 방법에 있어서,

YUV방식 원본이미지의 암부 제어 여부를 판단하는 밝기값인 기준값의 설정과정과,

밝기값에 상응하는 밝기 매핑값을 구하기 위한 매핑 테이블의 설정 과정과,

상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 상기 기준값과 비교하여 상기 YUV방식 원본이미지의 암부 제어 여부를 결정하는 과정과,

상기 결정결과 상기 암부 제어로 결정한 경우, RGB방식 원본이미지를 상기 YUV방식 원본이미지로 변환하는 과정과,

상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 구하는 과정과,

상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은가를 판단하는 과정과,

상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 YUV방식 원본이미지의 각각의 픽셀의 밝기값을 상기 매핑 테이블의 상응하는 밝기 매핑값으로 매핑하는 과정과,

상기 매핑한 결과로 생기는 YUV방식 변경이미지를 RGB방식 변경이미지로 변환하는 과정과,

상기 RGB방식 변경이미지를 시각적으로 표시하는 과정을 포함하는 LCD 표시부를 가지는 영상 기기의 이미지 표시 방법.
제 9항에 있어서,

상기 RGB방식 원본이미지를 상기 YUV방식 원본이미지로 변환하는 것은 아래 <수학식 7>을 사용함을 특징으로 하는 영상 기기의 이미지 표시 방법.

Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B

U = (B-Y)×0.493

V = (R-Y)×0.877
제 9항에 있어서,

상기 평균 밝기값은 아래 <수학식 8>를 사용하여 구하는 것을 특징으로 하는 영상 기기의 이미지 표시 방법.

for(0부터 이미지의 높이까지)

for(0부터 이미지의 넓이까지)

평균값 += Y;

평균값 = 평균값 / (이미지의 높이 X 영상의 넓이)
제 9항에 있어서,

상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 상기 기준값과 비교하여 상기 YUV방식 원본이미지의 암부 제어를 결정한 경우는 상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우인 것을 특징으로 하는 영상 기기의 이미지 표시 방법.
제 9항에 있어서,

상기 YUV방식 변경이미지를 상기 RGV방식 변경이미지로 변환하는 것은 아래 <수학식 9>을 사용함을 특징으로 하는 영상 기기의 이미지 표시 방법.

R = Y + 0.956U + 0.621V

G = Y + 0.272U + 0.647V

B = Y + 1.1061U + 1.703V
LCD 표시부를 가지는 영상 기기(器機)의 이미지 표시 방법에 있어서,

YUV방식 원본이미지의 암부 제어 여부를 판단하는 밝기값인 기준값의 설정 과정과,

밝기값에 상응하는 밝기 매핑값을 얻는 변수로 사용하는 밝기 변수값을 구하기 위한 지수함수의 설정 과정과,

RGB방식 원본이미지를 상기 YUV방식 원본이미지로 변환하는 과정과,

상기 YUV방식 원본이미지의 각각의 픽셀의 평균 밝기값을 구하는 과정과,

상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은가를 판단하는 과정과,

상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 YUV방식 원본이미지 전체의 밝기값을 상기 지수함수를 이용하여 상기 밝기변수값을 결정하는 과정과,

상기 밝기변수값을 사용하여 상기 YUV방식 원본이미지의 밝기값을 변경하여 YUV방식 변경이미지를 구하는 과정과,

상기 YUV방식 변경이미지를 RGB방식 변경이미지로 변환하는 과정과,

상기 RGB방식 변경이미지를 시각적으로 표시하는 과정을 포함하는 LCD 표시부를 가지는 영상 기기의 이미지 표시 방법.
제 14항에 있어서,

상기 지수함수는 상기 YUV방식 원본이미지의 각각의 픽셀의 밝기값과 상기 밝기 변수값은 반비례하는 관계를 나타내는 것을 특징으로 하는 영상 기기의 이미지 표시 방법.
LCD 표시부를 가지는 휴대용 단말기의 이미지 표시 방법에 있어서,

YUV방식 원본이미지의 암부 제어 여부를 판단하는 밝기값인 기준값을 설정하는 과정과,

상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 상기 기준값과 비교하여 상기 YUV방식 원본이미지의 암부 제어여부를 결정하고, 밝기값에 상응하는 밝기 매핑값을 구하기 위한 매핑 테이블의 설정 과정과,

RGB방식 원본이미지를 상기 YUV방식 원본이미지로 변환하는 과정과,

상기 YUV방식 원본이미지 전체의 평균 밝기값을 구하는 과정과,

상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은가를 판단하는 과정과,

상기 평균 밝기값이 상기 기준값보다 작은 경우에는 상기 YUV방식 원본이미지 전체의 픽셀의 밝기값을 상기 매핑 테이블의 상응하는 밝기 매핑값으로 매핑하는 과정과,

매핑한 결과로 생기는 YUV방식 변경이미지를 RGB방식 변경이미지로 변환하는 과정과,

상기 RGB방식 변경이미지를 시각적으로 표시하는 과정을 포함하는 LCD 표시부를 가지는 휴대용 단말기의 이미지 표시 방법.