KR100759517B1 - 디지털 영상 노이즈 제거장치 및 방법 - Google Patents

디지털 영상 노이즈 제거장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 영상 노이즈 제거장치 및 방법에 관한 것으로, 외부로부터 인가받은 영상데이터를 필터링시켜 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있는지를 추정하는 노이즈 추정부; 상기 노이즈 추정부와 연결되고, 상기 노이즈 추정부에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정되는 경우, 상기 영상데이터를 필터링시켜 상기 영상데이터가 에지에 해당하는 데이터인지를 판단하고, 이를 통해 상기 영상데이터의 노이즈 포함여부를 판단하는 노이즈 판단부; 및 상기 노이즈 판단부와 연결되고, 상기 노이즈 판단부에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단되는 경우, 상기 영상데이터를 인가받아 평균 필터를 통해 필터링시켜 노이즈를 제거하는 평균필터 처리부를 포함한다.
노이즈 제거, 평균 필터(mean filter), 경계영역, 라플라시안 필터

Description

디지털 영상 노이즈 제거장치 및 방법{NOISE DETECTIOR OF DIGITAL IMAGE AND METHOD THEREOF}
도 1은 종래 기술에 의한 노이즈 제거장치를 나타낸 블럭도.
도 2는 종래 기술에 의한 노이즈 제거장치의 필터의 윈도우를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 영상 노이즈 제거장치를 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 프리윗 필터의 윈도우를 나타낸 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 소벨 필터의 윈도우를 나타낸 도면.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 라플라시안 필터의 윈도우를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 디지털 영상 노이즈 제거방법을 개략적으로 나타낸 흐름도.
도 8은 도 7의 S302 단계를 보다 상세하게 나타낸 흐름도.
도 9는 도 7의 S303 단계를 보다 상세하게 나타낸 흐름도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
110 : 노이즈 추정부 120 : 노이즈 판단부
130 : 평균필터 처리부
본 발명은 디지털 영상 노이즈 제거장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 영상데이터에 포함되는 노이즈를 정확하게 검출하여 제거하는 디지털 영상 노이즈 제거장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 디지털 기기의 발달로 인하여 디지털 카메라 또는 핸드폰 등을 사용하여 언제 어디서나 쉽게 주변의 영상을 촬영할 수 있다. 이러한 디지털 카메라 또는 핸드폰과 같이 영상을 촬영할 수 있는 기기들은 그 내부에 영상을 촬영하기 위한 화상센서를 구비하고 있다.
일반적으로, CCD(CHARGE COUPLED DEVICE) 또는 CIS(CMOS IMAGE SENSOR)와 같은 화상센서로 촬영한 영상데이터에는 조도, 온도 등의 주변환경과 화상센서의 특성 등의 여러 가지 조건에 의하여 노이즈(NOISE)가 포함된다.
이때, 화상센서로 촬영한 영상데이터에 노이즈가 포함될 경우 촬영된 영상데이터를 디스플레이(display)하게 되면 정확한 영상을 출력하지 못하게 된다. 이에 따라, 현재 영상데이터의 노이즈를 효과적으로 제거하여 정확한 영상을 출력하기 위한 연구가 진행되고 있다.
그럼, 이하 관련도면을 참조하여 종래 기술에 의한 노이즈 제거방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 의한 노이즈 제거장치를 나타낸 블럭도이며, 도 2는 종래 기술에 의한 노이즈 제거장치의 필터의 윈도우를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 의한 노이즈 제거장치는, 노이즈 처리부(110)를 통해 외부로부터 인가되는 영상데이터를 필터링시켜 처리함으로써 노이즈를 제거한다.
상기 노이즈 처리부(110)에서 영상데이터에 포함된 노이즈를 제거하기 위하여 평균 필터(mean filter) 또는 미디언 필터(median filter)를 사용했다.
상기 평균 필터는, 도 2에 도시한 바와 같이, 9개의 화소(fixel: a ~ i) 중 중앙에 위치한 e 화소에 노이즈가 발생할 경우를 대비하여 9개의 화소(a ~ i) 중 중앙에 위치한 e 화소만을 제외하고 나머지 화소의 평균값을 계산하여 상기 e 화소값으로 대치시켜 노이즈를 제거한다.
예를 들어, 각 화소 값이 a=1, b=2, c=1, d=3, e=30, f=1, g=2, h=2, i=3일 경우, 상기 a, b, c, d, f, g, h, i 화소의 평균값 19를 상기 e 화소값으로 대치시킨다. 그러면, 상기 e 화소는 초기의 노이즈가 포함된 30보다 작은 19값을 가지므로, 노이즈가 줄어들게 되어 보다 정확한 영상을 얻을 수 있다.
또한, 상기 미디언 필터는, 9개의 화소(a ~ i) 중 중앙에 위치한 화소(e)에 노이즈가 발생할 경우를 대비하여 9개의 화소(a ~ i) 중 가장 가운데의 중간값을 상기 e 화소값으로 대치시켜 노이즈를 제거한다.
예를 들어, 각 화소 값이 a=1, b=2, c=1, d=3, e=30, f=1, g=2, h=2, i=3일 경우, 상기 a, b, c, d, e, f, g, h, i 중 가장 가운데의 값인 2를 선택하여 e 화소값으로 대치시키면 상기 평균 필터보다 효과적으로 노이즈를 제거할 수 있다.
그러나, 상기 미디언 필터는, 중간값을 취하기 위해 화소의 값을 크기 순으로 정렬하는 단계가 필요하므로 하드웨어(Hardware)적으로 구현이 어렵고 제품의 크기가 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 상기 필터링된 e 화소가 노이즈가 아니라 물체의 윤곽을 나타내는 에지(edge)일 경우 이를 노이즈로 인식하여 필터링함으로써, 정확한 에지의 영상을 구현하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 외부로부터 인가된 영상데이터가 노이즈가 포함된 영상데이터인지 아니면 단순히 에지 데이터인지를 판단하여 필터링함으로써, 노이즈를 효과적으로 제거하는 디지털 영상 노이즈 제거장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 영상 노이즈 제거장치는, 외부로부터 인가받은 영상데이터를 필터링시켜 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있는지를 추정하는 노이즈 추정부; 상기 노이즈 추정부와 연결되고, 상기 노이즈 추정부에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정되는 경우, 상기 영상데이터를 필터링시켜 상기 영상데이터가 에지에 해당하는 데이터인지를 판단하고, 이를 통해 상기 영상데이터의 노이즈 포함여부를 판단하는 노이즈 판단부; 및 상기 노이즈 판단부와 연결되고, 상기 노이즈 판단부에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단되는 경우, 상기 영상데이터를 인가받아 평균 필터를 통해 필터링시켜 노이즈를 제거하는 평균필터 처리부를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 디지털 영상 노이즈 제거장치에 있어서, 상기 노이즈 추정부는, 외부로부터 제1 최대 임계값 및 제1 최소 임계값을 입력받아 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제1 최대 임계값보다 크거나 또는 제1 최소 임계값보다 작을 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 디지털 영상 노이즈 제거장치에 있어서, 상기 노이즈 추정부는, 외부로부터 제1 최대 임계값 및 제1 최소 임계값을 입력받아 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제1 최대 임계값보다 작고 제1 최소 임계값보다 클 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있지 않다고 추정하여 상기 영상데이터를 바로 출력하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의한 디지털 영상 노이즈 제거장치에 있어서, 상기 노이 즈 판단부는, 외부로부터 제2 최대 임계값 및 제2 최소 임계값을 입력받아 상기 필터링된 영상데이터가 제2 최대 임계값보다 크거나 또는 제2 최소 임계값보다 작을 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 디지털 영상 노이즈 제거장치에 있어서, 상기 노이즈 판단부는, 외부로부터 제2 최대 임계값 및 제2 최소 임계값을 입력받아 상기 필터링된 영상데이터가 제2 최대 임계값보다 작고 제2 최소 임계값보다 클 경우, 상기 영상데이터를 노이즈가 포함되지 않은 에지 데이터라고 판단하여 상기 영상데이터를 바로 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 디지털 영상 노이즈 제거장치에 있어서, 상기 노이즈 판단부는, 프리윗 필터, 소벨 필터 또는 라플라시안 필터 중 어느 하나의 필터를 사용하여 상기 영상데이터를 필터링시키는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 영상 노이즈 제거방법은, a) 노이즈를 추정 및 판단하기 위한 제1 및 제2 최대 임계값과 제1 및 제2 최소 임계값을 입력받는 단계; b) 외부로부터 영상데이터를 인가받아 필터링시켜 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있는지 추정하는 단계; c) 상기 b)단계에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정될 경우, 상기 영상데이터를 필터링시켜 상기 영상데이터가 에지에 해당하는 데이터인지를 판단하고 이를 통해 상기 영상데이터의 노이즈 포함여부를 판단하는 단계; 및 d) 상기 c)단계에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단되는 경우, 상기 영상데이터를 필터링시켜 노이즈를 제거하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 의한 디지털 영상 노이즈 제거방법에 있어서, 상기 b) 단계에서 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제1 최대 임계값보다 크거나 또는 제1 최소 임계값보다 작을 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 디지털 영상 노이즈 제거방법에 있어서, 상기 b)단계에서 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제1 최대 임계값보다 작고 제1 최소 임계값보다 클 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있지 않다고 추정하여 바로 출력하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의한 디지털 영상 노이즈 제거방법에 있어서, 상기 c) 단계에서 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제2 최대 임계값보다 크거나 또는 제2 최소 임계값보다 작을 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 디지털 영상 노이즈 제거방법에 있어서, 상기 c)단계에서 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제2 최대 임계값보다 작고 제2 최소 임계값보다 클 경우, 상기 영상데이터를 에지에 해당하는 데이터로 판단하여 바로 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 디지털 영상 노이즈 제거방법에 있어서, 상기 c)단계에서는 프리윗 필터, 소벨 필터 또는 라플라시안 필터 중 어느 하나의 필터를 사용하여 상기 영상데이터를 필터링시키는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
그럼, 이하 관련도면을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 영상 노이즈 제거장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 영상 노이즈 제거장치를 개략적으로 나타낸 블럭도, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 프리윗 필터의 윈도우를 나타낸 도면, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 소벨 필터의 윈도우를 나타낸 도면, 도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 라플라시안 필터의 윈도우를 나타낸 도면이다.
우선, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 영상 노이즈 제거장치는, 노이즈 추정부(210), 노이즈 판단부(220) 및 평균필터 처리부(330)로 구성된다.
상기 노이즈 추정부(210)는, 외부로부터 영상데이터를 인가받고, 상기 영상데이터를 공간 필터를 통해 필터링하여 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있는지 추정한다.
이때, 상기 공간 필터를 통해 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있는지 추정하는 방법은, 앞서 설명한 도 1을 참조하면, 3x3 윈도우(window)를 사용하여 중앙의 e 화소에 노이즈가 포함되어 있는지 판단하기 위해 각 화소(a ~ i)의 화소값을 계산한다.
상기 계산된 e 화소의 화소값이 주변의 화소값보다 매우 큰 값을 가지거나 매우 작은 값을 가지게 되면 상기 e 화소에 노이즈가 포함되어 있다고 추정한다. 이때, 제1 최대 임계값 및 제1 최소 임계값을 사전에 설정하여 이를 기준으로 노이즈의 포함여부를 추정한다.
만약, 상기 e 화소의 화소값이 상기 제1 최대 임계값보다 크거나 상기 제1 최소 임계값보다 작을 경우, 상기 노이즈 추정부에서는 상기 영상데이터의 e 화소에 노이즈가 포함되어 있다고 추정하여 상기 영상데이터를 노이즈 판단부(220)에 전달한다.
또한, 상기 e 화소의 화소값이 상기 제1 최대 임계값보다 작거나 상기 제1 최소 임계값보다 클 경우, 상기 노이즈 추정부(210)에서는 상기 영상데이터를 노이즈가 포함되지 않은 정상적인 데이터라고 추정하여 상기 영상데이터를 노이즈 판단부(220)에 전달하지 않고 바로 출력한다.
상기 노이즈 판단부(220)는, 상기 노이즈 추정부(210)와 연결되고, 상기 노이즈 추정부(210)에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정되는 경우, 상기 영상데이터를 인가받아 필터링시켜 상기 추정된 노이즈가 에지에 해당하는 데이터인지를 판단한다.
이때, 상기 에지는, 영상의 경계영역 즉, 물체와 물체 사이의 윤곽을 나타내 므로, 이 역시 노이즈와 마찬가지로 주변 화소들보다 상대적으로 크거나 작은 화소값을 가지게 되어 상기 노이즈 추정부(210)에서 상기 영상데이터를 정상적인 데이터가 아니라 노이즈가 포함되어 있는 데이터로 인식할 경우가 발생할 수 있다.
이에 따라, 상기 노이즈 판단부(220)에서는 상기 노이즈 추정부(210)으로부터 인가받은 영상데이터에 포함되어 있는 노이즈가 에지에 해당하는 데이터인지를 판단하게 된다.
이때, 상기 노이즈 판단부(220)에서는 프리윗 필터(Prewitt filter), 소벨 필터(Sobel filter) 또는 라플라시안 필터(Laplacian filter) 중 어느 하나의 필터를 사용하여 상기 영상데이터를 필터링시킨다.
그럼, 상기 노이즈 판단부(220)에서 사용하는 에지 검출필터에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 프리윗 필터의 윈도우를 나타낸 도면으로써, 도 4a에 도시한 바와 같이, 프리윗 필터(Prewitt filter)의 윈도우(window)는 3x3 윈도우로써, 도 4c의 Z1, Z2 및 Z3의 값이 -1을 가지고, Z4, Z5 및 Z6의 값이 0을 가지며, Z7, Z8 및 Z9의 값이 1을 갖는다.
또한, 도 4b에 도시한 바와 같이, Z1, Z4 및 Z7의 값은 -1을 가지고, Z2, Z5 및 Z8의 값은 0을 가지며, Z3, Z6 및 Z9의 값은 1을 가진다.
상기 프리윗 필터는, 상기 영상데이터를 도 4a의 윈도우를 이용하여 1차 미분하며, 도 4b의 윈도우를 이용하여 상기 영상데이터를 2차 미분한다. 즉, 횡방향 으로 1차 미분하게 되면 하기 [수학식 1]의 Gx가 되고, 종방향으로 2차 미분하게 되면 하기 [수학식 2]의 Gy가 된다.
Figure 112006044626484-pat00001
Figure 112006044626484-pat00002
만약, 상기 영상데이터의 노이즈가 에지에 해당하는 데이터가 아니라 노이즈라면, 상기 Gx값과 Gy값은 거의 '0'에 가까운 값을 갖지만, 상기 영상데이터의 노이즈가 에지에 해당하는 데이터라면, Gx값 또는 Gy값 중 어느 하나 이상은 '0'보다 매우 크거나 매우 작은 값을 갖는다.
따라서, 상기 영상데이터를 프리윗 필터를 통해 필터링함으로써, 상기 노이즈 추정부(210)에서 검출된 영상데이터의 노이즈가 영상의 에지에 해당하는 데이터인지를 판단할 수 있다.
또한, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 소벨 필터의 윈도우를 나타낸 도면으로써, 소벨 필터(Sobel filter)의 윈도우는 상기 프리윗 필터의 Z2, Z8 및 Z4, Z6의 값이 -2 또는 2를 가지며 동일한 방법으로 필터링함으로써, 상기 프리윗 필터와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
아울러, 도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 라플라시안 필터의 윈도우를 나타낸 도면으로써, 도 6a에 도시한 바와 같이, 라플라시안 필터(Laplacian filter)는, 중앙의 Z5는 8의 값을 가지고 그 주면의 Z1, Z2, Z3, Z4, Z6, Z7, Z8 및 Z9는 -1의 값을 갖는다.
이는, 도 6d에 도시한 바와 같이, 만약 채색이 되어있는 영역(A)과 채색이 되어있지 않은 영역(B)의 경계가 중앙의 Z5에 위치할 때, 상기 A영역의 명암값을 X라하고 B영역의 명암값을 Y라 하면, 연산의 결과는 하기 [수학식 3]이 된다.
Figure 112006044626484-pat00003
또한, 노이즈가 중앙의 Z5에 위치할 때의 연산 결과는 하기 [수학식 4]가 된다.
Figure 112006044626484-pat00004
따라서, 상기 영상데이터가 에지에 해당하는 데이터일 경우와 노이즈일 경우를 서로 비교해 보면, 에지에 해당하는 데이터일 경우 3배의 결과값이 나오고, 노이즈일 경우 8배의 결과값이 나온다. 이를 감안하여 제2 최대 임계값과 제2 최소 임계값을 정하게 되면, 상기 제2 최대 임계값보다 작고 제2 최소 임계값보다 큰 값 을 가지면 상기 영상데이터에 포함된 노이즈는 정상적인 에지에 해당하는 데이터로 판단하고, 상기 제2 최대 임계값보다 크거나 또는 제2 최소 임계값보다 작으면 상기 영상데이터에 포함된 노이즈가 포함되어 있다고 판단할 수 있다.
또한, 도 6b 및 도 6c의 라플라시안 필터의 윈도우도 같은 방법으로 동작한다. 다만, 각 윈도우 값이 조금씩의 차이를 지니고 있으므로 선택되는 윈도우에 따라 상기 제2 최대 임계값 및 제2 최소 임계값을 변경함으로써 효과적으로 사용할 수 있다.
이에 따라, 상기 노이즈 판단부(130)는, 상기 에지 검출필터를 프리윗 필터, 소벨 필터 및 라플라시안 필터 중 어느 하나의 필터를 사용하여 상기 영상데이터를 필터링함으로써, 상기 영상데이터에 포함되어 있는 노이즈가 에지에 해당하는 데이터인지 또는 노이즈인지를 용이하게 판단할 수 있다.
만약, 상기 노이즈 판단부(220)에서 판단된 영상데이터의 노이즈가 에지에 해당하는 데이터일 경우, 상기 노이즈 판단부(220)는 상기 영상데이터를 평균필터 처리부(330)에 전달하지 않고 바로 출력한다.
또한, 상기 노이즈 판단부(220)에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단되는 경우, 상기 노이즈 판단부(220)는 상기 영상데이터에 포함된 노이즈를 제거하기 위해 상기 영상데이터를 평균필터 처리부(330)로 전달한다.
상기 평균필터 처리부(330)는, 상기 노이즈 판단부(220)와 연결되고, 상기 노이즈 판단부(220)에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단되는 경 우, 상기 영상데이터를 인가받아 평균 필터를 통해 필터링시켜 노이즈를 제거시킨다.
상기 평균필터 처리부(330)에서 영상데이터를 필터링시키는 방법은, 평균 필터를 사용하여 노이즈가 포함된 중앙의 e 화소를 제외한 주변화소의 평균 화소값을 계산하여 상기 e 화소의 화소값으로 대치시킨다.(앞서 설명한 도 1 참조)
특히, 상기 평균 필터를 통해 필터링된 영상데이터는 노이즈가 제거되어 정확한 영상을 표현할 수 있으며, 하드웨어적으로 간단히 구현할 수 있으므로 제품의 크기를 줄일 수 있어 소형화된 제품에 효과적으로 적용시킬 수 있다.
그럼, 이하 관련도면을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 영상 노이즈 제거방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 디지털 영상 노이즈 제거방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이고, 도 8은 도 7의 S302 단계를 보다 상세하게 나타낸 흐름도이며, 도 9는 도 7의 S303 단계를 보다 상세하게 나타낸 흐름도이다.
우선, 도 6에 도시한 바와 같이, 외부로부터 인가되는 영상데이터에 노이즈의 포함여부를 추정 및 판단하기 위한 제1 및 제2 최대 임계값과 제1 및 제2 최소 임계값을 입력받는다(S301).
그 다음으로, 외부로부터 영상데이터를 인가받아 필터링시켜 상기 영상데이터에 노이즈의 포함여부를 추정한다(S302).
이때, 상기 S302 단계는 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 영상데이터를 필터 링시킨다(S302a).
상기 영상데이터를 필터링시킨 후, 상기 S301 단계에서 입력받은 제1 최대 임계값 및 제2 최소 임계값을 상기 필터링된 영상데이터와 비교한다(S302b).
이때, 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제1 최대 임계값보다 크거나 또는 제1 최소 임계값보다 작을 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정한다.
만약, 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제1 최대 임계값보다 작고 제1 최소 임계값보다 클 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있지 않다고 추정하여 바로 출력한다.
그런 다음, 상기 S302 단계에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정되는 경우, 상기 영상데이터가 에지에 해당하는 데이터인지를 판단하고, 이를 통해 상기 영상데이터의 노이즈 포함여부를 판단한다(S303).
이때, 상기 S303 단계는 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 영상데이터를 필터링시킨다(S303a). 특히, 상기 S303a 단계에서는 프리윗 필터, 소벨 필터 또는 라플라시안 필터 중 어느 하나의 필터를 사용하여 상기 영상데이터를 필터링시킨다.
상기 영상데이터를 필터링시킨 후, 상기 S301 단계에서 입력받은 제2 최대 임계값 및 제2 최소 임계값을 상기 필터링된 영상데이터와 비교한다(S303b).
이때, 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제2 최대 임계값보다 크거나 또는 제2 최소 임계값보다 작을 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단한다.
만약, 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제2 최대 임계값보다 작고 제2 최소 임계값보다 클 경우, 상기 영상데이터를 에지에 해당하는 데이터로 판단하여 바로 출력한다.
그 다음, 상기 S303 단계에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단되는 경우, 상기 영상데이터를 필터링시켜 노이즈를 제거시킨다(S304).
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 일실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이러한 치환, 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 디지털 영상 노이즈 제거장치 및 방법은, 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있을 경우에만 평균 필터를 적용하여 노이즈를 제거하고, 상기 영상데이터가 에지에 해당하는 데이터일 경우 바로 출력함으로써, 정확한 영상을 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 노이즈를 제거하기 위해 평균 필터를 사용하여 하드웨어적으로 간단하게 구현이 가능함으로써, 제품을 소형화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (12)

  1. 외부로부터 인가받은 영상데이터를 필터링시켜 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있는지를 추정하는 노이즈 추정부;
    상기 노이즈 추정부와 연결되고, 상기 노이즈 추정부에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정되는 경우, 상기 영상데이터를 필터링시켜 상기 영상데이터가 에지에 해당하는 데이터인지를 판단하고, 이를 통해 상기 영상데이터의 노이즈 포함여부를 판단하는 노이즈 판단부; 및
    상기 노이즈 판단부와 연결되고, 상기 노이즈 판단부에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단되는 경우, 상기 영상데이터를 인가받아 평균 필터를 통해 필터링시켜 노이즈를 제거하는 평균필터 처리부;
    를 포함하는 디지털 영상 노이즈 제거장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 추정부는, 외부로부터 제1 최대 임계값 및 제1 최소 임계값을 입력받아 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제1 최대 임계값보다 크거나 또는 제1 최소 임계값보다 작을 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 노이즈 제거장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 추정부는, 외부로부터 제1 최대 임계값 및 제1 최소 임계값을 입력받아 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제1 최대 임계값보다 작고 제1 최소 임계값보다 클 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있지 않다고 추정하여 상기 영상데이터를 바로 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 노이즈 제거장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 노이즈 판단부는, 외부로부터 제2 최대 임계값 및 제2 최소 임계값을 입력받아 상기 필터링된 영상데이터가 제2 최대 임계값보다 크거나 또는 제2 최소 임계값보다 작을 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 노이즈 제거장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 노이즈 판단부는, 외부로부터 제2 최대 임계값 및 제2 최소 임계값을 입력받아 상기 필터링된 영상데이터가 제2 최대 임계값보다 작고 제2 최소 임계값보다 클 경우, 상기 영상데이터를 노이즈가 포함되지 않은 에지 데이터라고 판단하여 상기 영상데이터를 바로 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 노이즈 제거 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 판단부는, 프리윗 필터, 소벨 필터 또는 라플라시안 필터 중 어느 하나의 필터를 사용하여 상기 영상데이터를 필터링시키는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 노이즈 제거장치.
  7. a) 노이즈를 추정 및 판단하기 위한 제1 및 제2 최대 임계값과 제1 및 제2 최소 임계값을 입력받는 단계;
    b) 외부로부터 영상데이터를 인가받아 필터링시켜 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있는지 추정하는 단계;
    c) 상기 b)단계에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정될 경우, 상기 영상데이터를 필터링시켜 상기 영상데이터가 에지에 해당하는 데이터인지를 판단하고 이를 통해 상기 영상데이터의 노이즈 포함여부를 판단하는 단계; 및
    d) 상기 c)단계에서 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단되는 경우, 상기 영상데이터를 필터링시켜 노이즈를 제거하는 단계;
    를 포함하는 디지털 영상 노이즈 제거방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제1 최대 임계값보다 크거나 또는 제1 최소 임계값보다 작을 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 추정하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 노이즈 제거방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 b)단계에서 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제1 최대 임계값보다 작고 제1 최소 임계값보다 클 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있지 않다고 추정하여 상기 영상데이터를 바로 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 노이즈 제거방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 c) 단계에서 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제2 최대 임계값보다 크거나 또는 제2 최소 임계값보다 작을 경우, 상기 영상데이터에 노이즈가 포함되어 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 노이즈 제거방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 c)단계에서 상기 필터링된 영상데이터가 상기 제2 최대 임계값보다 작고 제2 최소 임계값보다 클 경우, 상기 영상데이터를 에지에 해당하는 데이터로 판단하여 바로 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 노이즈 제거방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 c)단계에서는 프리윗 필터, 소벨 필터 또는 라플라시안 필터 중 어느 하나의 필터를 사용하여 상기 영상데이터를 필터링시키는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 노이즈 제거방법.
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