KR100769558B1 - 컬러 보간에 사용되는 임계값 결정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬러 보간에 사용되는 임계값 결정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 카메라의 최대 노출시와 최소 노출시에 각각 평탄면을 촬영한 영상에 대하여 노이즈의 표준편차를 결정하고 이를 이용하여 임계값의 최대값 및 최소값을 결정한다. 이후, 이 임계값의 최대값 및 최소값과, 최대 노출 및 최소 노출을 이용하여 임계값을 결정하게 된다. 본 발명에 따르면, 보간의 성능을 향상시킬 수 있다.
임계값, 노출, 조도, 노이즈, 보간, 표준편차

Description

컬러 보간에 사용되는 임계값 결정 장치 및 방법{Apparatus and method for setting up threshold used for color interpolation}
도 1은 본 발명에 따라 결정된 임계값에 따라 컬러 보간을 수행하는 것을 설명하기 위한 개략도,
도 2는 환경에 따른 카메라의 노출 특성 곡선,
도 3a 및 도 3b는 노출에 따른 카메라의 노이즈 정도에 대한 특성 곡선,
도 4는 본 발명에 따른 임계값 결정 장치의 일실시예 구조도,
도 5a는 조도에 따른 노출의 최대값 및 최소값을 설명하기 위한 그래프
도 5b는 노출에 따른 임계값의 최대값과 최소값을 설명하기 위한 그래프,
도 6은 본 발명에 따라 결정된 임계값을 적용한 컬러 보간 장치의 구조도,
도 7는 도 6의 컬러 보간부가 수행하는 보간을 설명하기 위한 개략도,
도 8은 도 6의 컬러 보간부의 일실시예 상세 구조도,
도 9a는 도 8의 보간부가 수행하는 컬러 보간을 설명하기 위한 베이어 패턴 이미지의 개략도,
도 9b는 도 8의 보간부가 수행하는 컬러 보간을 설명하기 위한 베이어 패턴 이미지의 개략도,
도 10은 도 8의 가우시안 필터1 및 2의 일예시도,
도 11a 내지 도 11c는 도 6의 출력/에지특성 결정부에 입력되는 에지 파라미터를 설명하기 위한 일예시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
410 : 표준편차 결정부 420 : 최대/최소 임계값 결정부
430 : 임계값 결정부
본 발명은 컬러 보간에 사용되는 임계값 결정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상 처리 시스템 등에 사용되는, 임계값 결정 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 멀티미디어 기기의 발전에 따라 복잡한 영상에 대한 영상 처리가 이루어지고 있다. 이러한 영상 처리 과정에서 컬러 보간(color interpolation)은 필수적인 과정이라 할 수 있다.
그러나, 종래의 영상 처리 시스템에서 컬러 보간은, 시스템이 구성된 이후에는 모든 영상에 대하여 동일하게 처리되는 것으로, 영상에 따라 달리 처리할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 노출에 따라 입력되는 영상의 특성을 분석한 바에 따라 임계값을 설정하여, 이에 의해 영상의 컬러 보간 방법을 달리 적용하도록 하기 위한, 컬러 보간에 사용되는 임계값 결정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 카메라의 최대 노출시와 최소 노출시에 각각 평탄면을 촬영한 영상에 대하여 노이즈의 표준편차를 결정하기 위한 제1결정부; 상기 제1결정부가 결정한 최대 노출에서의 노이즈의 표준편차와 최소 노출에서의 표준편차를 이용하여 임계값의 최대값 및 최소값을 결정하기 위한 제2결정부; 및 상기 제2결정부가 결정한 임계값의 최대값 및 최소값과, 최대 노출 및 최소 노출을 이용하여 임계값을 결정하기 위한 제3결정부를 포함하는 임계값 결정 장치가 제공된다.
이때, 상기 제2결정부는, 임계값의 최대값을
Figure 112005077875317-pat00001
(단,
Figure 112005077875317-pat00002
는 임계값의 최대값이며,
Figure 112005077875317-pat00003
는 최대 노출에서의 노이즈의 표준편차임)과 같이 결정하며, 임계값의 최소값을
Figure 112005077875317-pat00004
(단,
Figure 112005077875317-pat00005
는 임계값의 최소값이며,
Figure 112005077875317-pat00006
는 최소 노출에서의 노이즈의 표준편차임)과 같이 결정한다.
상기 제3결정부는, 임계값을
Figure 112005077875317-pat00007
(단,
Figure 112005077875317-pat00008
는 최대 노출값이고,
Figure 112005077875317-pat00009
는 최소 노출값임)과 같이 결정한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 카메라의 최대 노출시와 최소 노출시에 각각 평탄면을 촬영한 영상에 대하여 노이즈의 표준편차를 결정하는 단계(a); 상기 단계(a)에서 결정한 최대 노출에서의 노이즈의 표준편차와 최소 노출에서의 표준편차를 이용하여 임계값의 최대값 및 최소값을 결정하는 단계(b); 및 상기 단계(b)에서 결정한 임계값의 최대값 및 최소값과, 최대 노출 및 최소 노출을 이용하여 임계값을 결정하는 단계를 포함하는 임계값 결정 방법이 제공된다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따라 결정된 임계값에 따라 컬러 보간을 수행하는 것을 설명하기 위한 개략도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 임계값이 결정된 컬러 보간에서 는, 임계값에 따라 컬러 보간 방식을 달리 수행하는데, 이는 영상의 특성인 화소의 최대값과 최소값의 차이값(화소값차)에 따라 다르게 적용되는 것이 바람직하다.
도 1에서, 임계값2는 영상의 에지 특성에 의해 결정되는 것으로서, 화소값차가 에지 특성이 있는지를 판단하는 것은 이미 알려진 바와 같다. 따라서, 본 발명에서는 임계값1의 설정 방식에 대하여 개시하고자 한다.
도 1에서 영역3의 목적은 노이즈의 제거에 있다. 따라서 임계값1은 노이즈에 따라 설정하는 것이 바람직하다. 이때, 외부 환경의 조도(照度, intensity of illumination) 조건에 대한 영상의 밝기는 일반적으로 카메라의 노출에 의해 결정된다. 이를 도면을 참조로 하여 설명하기로 하자.
도 2는 환경에 따른 카메라의 노출 특성 곡선이다.
도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 카메라의 노출 정도는 저조도에서 고조도로 갈수록 점차 작아 지게 되고 2000lux 이상의 고조도에서는 일정한 노출을 유지하게 된다. 이러한 카메라의 노출 정도에 따라 카메라로부터 얻어진 영상의 노이즈의 정도는 달라진다. 도 3a 및 도 3b는 노출에 따른 카메라의 노이즈 정도에 대한 특성 곡선이다.
도면에 도시된 바와 같이, 일반적으로 노이즈는 조도가 낮을 수록 심하게 나타나고 어느 정도의 조도 이상에서는 거의 일정하게 유지되는 성향을 보인다. 따라서 조도 정도를 감안하여 임계값1을 정할 수 있다. 이 때 외부 환경에 해당하는 조도는 카메라의 노출 정도를 결정하므로 임계값1은 카메라의 노출 정도에 따라 설정할 수 있을 것이다. 이하에서는, 위 ‘임계값1’을 ‘임계값’이라 하기로 하자.
도 4는 본 발명에 따른 임계값 결정 장치의 일실시예 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 결정 장치는, 표준편차 결정부(410), 최대/최소 임계값 결정부(420) 및 임계값 결정부(430)를 포함하여 구성된다.
표준편차 결정부(410)는 최대 노출시와 최소 노출시의 각각의 경우에 대하여 평탄면을 촬영한 것을 수신하여, 노이즈의 표준편차를 각각 계산하는 기능을 담당한다.
Figure 112005077875317-pat00010
를 최대 노출에서의 노이즈의 표준편차라 하고,
Figure 112005077875317-pat00011
를 최소 노출에서의 노이즈의 표준편차라 하자.
최대/최소 임계값 결정부(420)는 위 표준편차 결정부(410)로부터 수신한 최대 노출 및 최소 노출에서의 노이즈의 표준편차를 이용하여 임계값의 최대값 및 최소값을 결정하는 기능을 담당한다.
임계값의 최대값을 ‘thmax’라 하고, 임계값의 최소값을 ‘thmin’이라 하면, thmax와 thmin은 각각 최대 노이즈와 최소 노이즈 정도에 따라 결정할 수 있다. 최대 노이즈는 최대 노출에서 발생하고 최소 노이즈는 최소 노출에서 발생한다고 가정한다. 최대/최소 노이즈는 최대 노출에서의 표준편차와 최소 노출에서의 표준편차로 구할 수 있으므로, thmax와 thmin은 각각 다음 수학식 1 및 수학식2와 같이 결정된다.
Figure 112005077875317-pat00012
Figure 112005077875317-pat00013
노이즈의 정도가 심할 수록 임계값을 높여 노이즈 영역이 도 1의 영역 3에서 노이즈 제거를 수행하도록 하여야 한다.
도 5a는 조도에 따른 노출의 최대값 및 최소값을 설명하기 위한 그래프이며, 도 5b는 노출에 따른 임계값의 최대값과 최소값을 설명하기 위한 그래프이다.
앞서 설명한 바와 같이, 노이즈는 주로 저조도에서 많이 나타나고 저조도에서는 노출값이 도 5a에 도시된 바와 같이 높다. 따라서 최대 노출값(Max Exposure)에서 가장 노이즈가 많다는 가정 하에 th을 최대로 설정하고 어느 정도 조도 이상에서 노출이 고정되는 시점인 최소 노출값(Min Exposure)에서 th의 최소인 thmin을 설정한다. 그 내부 영역에 대해서는 임계값이 선형적인 특성을 갖고 형성될 수 있을 것이다. 따라서 도 5b의 그래프 특성에 따라 임계값 결정부(430)는 노출에 따른 임계값 th를 다음과 같이 결정할 수 있다.
Figure 112005077875317-pat00014
이와 같이 결정한 임계값을 이용하여, 컬러 보간을 수행할 수 있다.
이하에서는, 수학식 3에서 구한 임계값을 ‘임계값1’로 칭하여, 위에서 언 급한 에지 정도에 따라 결정되는 임계값2를 가지고 컬러 보간을 수행하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명에 따라 결정된 임계값을 적용한 컬러 보간 장치의 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 장치는, 컬러 보간부(610), 출력/에지특성 결정부(620), 적(R)/녹(G)/청(B) 변환부(130) 및 에지 향상부(640)를 포함하여 구성된다.
컬러 보간부(610)는 입력되는 베이어 패턴 이미지(bayer pattern image)에 대하여 컬러 보간을 수행하는 기능을 담당한다. 이를 도면을 참조로 하여 상세하게 설명하기로 하자.
도 7는 도 6의 컬러 보간부가 수행하는 보간을 설명하기 위한 개략도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 컬러 보간부(610)는, 5×5 베이어 패턴 이미지(bayer pattern image)(700)가 입력되면, 이에 대하여 쌍선형 보간(bilinear interpolation)을 수행하여 3×3로 구성된 출력 이미지(701)를 얻는다. 이 이미지의 출력을 R_all, G_all 및 B_all이라 하자.
이에 대하여, 첫번째로 본 발명의 보간(이에 대해서는 추후 설명하기로 한다)을 수행하면 1픽셀의 데이터(702)를 얻게 된다. 이 데이터가 1픽셀로 된 하나의 출력 E_R, E_G, E_B(703)가 되며, 이에 대하여 다시 에지 연산을 수행한 것이 1픽셀로 된 하나의 출력 E_Y(704)가 된다.
다시 3×3 출력 이미지(701)에 대하여, 에지 연산(추후 설명하기로 한다)을 수행하면 3×3 Y_all 이미지(705)을 얻을 수 있고, 이에 대하여 가우시안 필터링(Gaussian filtering)을 수행하면 1픽셀로 된 마지막 하나의 출력 G_Y(706)를 얻을 수 있다. 한편, 3×3 Y_all 이미지(705)에 대하여 특징값(최대값과 최소값의 차이값)을 얻으면 1픽셀의 데이터 diff_Y(707)를 얻을 수 있을 것이다.
또한, 3×3 이미지(701)에 대하여 가우시안 필터링을 수행하면 1개의 픽셀인 G_R, G_G 및 G_B(709)를 얻을 수 있다. 이것이 하나의 출력이 된다(709).
따라서, 컬러 보간부(610)는 5×5 베이어 패턴 이미지를 입력으로 하여, 1픽셀 데이터 5개(703, 704, 706, 707, 709)를 그 출력으로 할 수 있다. 이하, 도 8을 참조로 컬러 보간부(110)의 상세 구조를 설명하기로 하자.
도 8은 도 6의 컬러 보간부의 일실시예 상세 구조도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 컬러 보간부(110)는, 쌍선형 보간부(810), 보간부(820), 에지 연산부1(830), 에지 연산부2(840), 가우시안 필터1(850), 차이값 결정부(860) 및 가우시안 필터2(870)를 포함하여 구성된다.
쌍선형 보간부(810)는 입력되는 5×5 베이어 패턴 이미지에 대하여 쌍선형 보간을 수행하여 3×3 데이터를 출력하는 기능을 담당한다. 이 쌍선형 보간에 대해서는 이미 공지된 바와 같으므로, 그 상세한 설명은 생략하는 것으로 하겠다.
보간부(820)는 입력되는 3×3 데이터에 대하여 컬러 보간을 수행하는 기능을 담당한다. 이의 동작을 도면을 참조로 설명하기로 하자.
도 9a는 도 8의 보간부가 수행하는 컬러 보간을 설명하기 위한 베이어 패턴 이미지의 개략도로서, RG 라인에서 R 성분인 R3가 중앙 화소인 경우를 나타낸 것이다. 다만, 도 9a를 참조로 R 성분이 중앙 화소인 경우에 대해서 설명하겠으나, 베이어 패턴 이미지에서 R 성분과 B 성분의 위치가 서로 바뀌는 것을 감안하면, GB 라인에서 중앙 화소가 B 성분인 경우에도 동일하다 할 것이다.
보간부(820)가 수행하는 보간을 위하여 도 4a에서 Rn, Rw, Rs, Re와 Kr1, Kr2, Kr3, Kr4를 각각 다음의 수학식 4 및 수학식 5로 정의하기로 하자.
Figure 112005077875317-pat00015
Figure 112005077875317-pat00016
Figure 112005077875317-pat00017
Figure 112005077875317-pat00018
Figure 112005077875317-pat00019
Figure 112005077875317-pat00020
Figure 112005077875317-pat00021
Figure 112005077875317-pat00022
그러면, 보간부(820)의 G 성분의 출력 E_G는 다음 수학식 6과 같다.
Figure 112005077875317-pat00023
보간부(820)의 보간 방법에 대해서는 종래 알려진 바와 같으므로(예를 들어, Soo-Chang Pei, Fellow, IEEE, Io-Kuong Tam, “Effective Color Interpolation in CCD Color Filter Arrays Using Signal Correlation”, IEEE transaction on circuits and systems for video technology, Vol. 13(6), June 2003) 그 상세한 설명은 생략하는 것으로 하자.
한편, 보간된 B 및 R 성분의 출력(E_B, E_R)을 구하기 위하여, Gwn, Gws, Ges, Gen과 Kb1, Kb2, Kb3, Kb4를 각각 다음의 수학식 7 과 8과 같이 정의하자.
Figure 112005077875317-pat00024
Figure 112005077875317-pat00025
Figure 112005077875317-pat00026
Figure 112005077875317-pat00027
Figure 112005077875317-pat00028
Figure 112005077875317-pat00029
Figure 112005077875317-pat00030
Figure 112005077875317-pat00031
이에 의해 보간된 B 및 R 성분의 출력(E_B, E_R)이 다음 수학식 9 및 수학식 10과 같이 결정된다.
Figure 112005077875317-pat00032
Figure 112005077875317-pat00033
한편, 도 9b는 도 8의 보간부가 수행하는 컬러 보간을 설명하기 위한 베이어 패턴 이미지의 개략도로서, GB 라인에서 G 성분인 G5가 중앙 화소인 경우를 나타낸 것이다. 다만, 도 9b를 참조로 GB 라인에서 G 성분이 중앙 화소인 경우에 대해서 설명하겠으나, 베이어 패턴 이미지에서 R 성분과 B 성분의 위치가 서로 바뀌는 것을 감안하면, RB 라인에서 중앙 화소가 G 성분인 경우에도 동일하다 할 것이다.
도 9b의 베이어 패턴 이미지에서 컬러 보간을 수행하기 위하여 Gn, Gw, Gs, Ge와 Kr1, Kr2, Kb1, Kb2를 각각 다음의 수학식 11 및 수학식 12로 정의하기로 하자.
Figure 112005077875317-pat00034
Figure 112005077875317-pat00035
Figure 112005077875317-pat00036
Figure 112005077875317-pat00037
Figure 112005077875317-pat00038
Figure 112005077875317-pat00039
Figure 112005077875317-pat00040
Figure 112005077875317-pat00041
이에 따라, 도 9b의 경우 보간부(820)의 출력(E_G, E_R 및 E_B)는 다음의 수학식 13 내지 수학식 15와 같다.
Figure 112005077875317-pat00042
Figure 112005077875317-pat00043
Figure 112005077875317-pat00044
이와 같이, 중앙 화소가 G 성분인 경우와 R 또는 B 성분인 경우 각각 출력이 결정된다.
도 8의 에지 연산부1(830)은 보간부(820)의 출력인 E_G, E_R 및 E_B에 대하여 에지 연산을 수행하는 기능을 담당한다. 이 에지 연산을 수식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112005077875317-pat00045
이때, E_Y는 에지 연산부1(830)의 출력으로 정의한다.
한편, 쌍선형 보간부(810)로부터 3×3 데이터를 입력받은 에지 연산부2(840)는 3×3 데이터에 대하여 에지 검출을 수행하는 에지 연산을 하는 기능을 담당한다. 이 에지 연산은 수학식 17과 같다.
Figure 112005077875317-pat00046
Y_all은 3×3 데이터로서, 입력되는 3×3 데이터에 대하여 각 픽셀을 수학식 17과 같이 연산하여 구한 것이다. 이에 대하여 가우시안 필터1(850)를 통과하 면 1픽셀 데이터인 G_Y가 된다. 도 10은 도 8의 가우시안 필터1 및 2의 일예시도이다.
한편, 차이값 결정부(860)는 에지 연산부2(840)의 출력 데이터인 3×3 원소에 대하여 그 최고값과 그 최소값의 차이값을 결정하는 기능을 담당한다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112005077875317-pat00047
또한, 쌍선형 보간부(810)의 3×3 출력 데이터에 대하여, 가우시안 필터2(870)는 가우시안 필터링을 수행하여 출력 데이터 G_R, G_G, G_B를 얻을 수 있다.
이와 같이, 도 6의 컬러 보간부(610)의 출력은 1픽셀의 E_R, E_G, E_B, 1픽셀의 E_Y, 1픽셀의 G_Y, 1픽셀의 diff_Y 및 1픽셀의 G_R, G_G, G_B이다.
한편, 출력/에지특성 결정부(620)는 컬러 보간부(110)의 출력과, 에지 파라미터(edge parameter)를 입력받아, RGB 출력을 결정하고, 에지 향상계수와 에지 플래그(edge flag)를 결정하는 기능을 담당한다.
출력/에지특성 결정부(620)는 본 발명에 따라 수학식 3과 같이 결정된 임계값1과, 에지 특성에 따라 결정되는 임계값2를 미리 설정한다. 이는 시스템에 따라 달라지는 것이다.
컬러 보간부(610)로부터 수신한 차이값 차이값 diff_Y가 소정의 임계값1보다 작은 경우에는, 영상이 플랫(flat)하다고(예를 들어, 벽 부분 등) 판단하고 출 력을 가우시안 필터2(870)의 출력으로 결정한다. 즉, 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112005077875317-pat00048
Figure 112005077875317-pat00049
Figure 112005077875317-pat00050
만약, diff_Y가 임계값1보다 크거나 같고, 임계값2보다 작으면, 영상에 에지는 없지만, 플랫하지 않은, 즉 윤곽 등의 특징이 있다고 판단하고(즉, 이때는 일반적인 영상을 말함), 출력/에지특성 결정부(620)는 출력을 보간부(820)의 출력으로 결정하고, 에지 플래그를 0으로 한다. 이 경우 출력은 다음의 수학식과 같다.
Figure 112005077875317-pat00051
Figure 112005077875317-pat00052
Figure 112005077875317-pat00053
만약, diff_Y가 임계값2보다 크거나 같으면, 임계값2보다 크거나 같으면, 에지가 존재한다고 판단하여, 출력/에지특성 결정부(620)는 출력을 보간부(820)의 출력으로 결정하고, 에지 플래그를 1로 한다.
한편, 출력/에지특성 결정부(620)는 입력되는 에지 파라미터를 이용하여 에지 향상계수를 생성하는 기능을 담당하기도 한다. 이 에지 파라미터는 에지 코어링 (edge coring), 에지 이득(edge gain) 및 에지 제한(edge limit) 등을 포함한다. 이를 도 11을 참조로 설명하기로 하자.
도 11a 내지 도 11c는 도 6의 출력/에지특성 결정부에 입력되는 에지 파라미터를 설명하기 위한 일예시도이다.
에지 코어링은 노이즈성 에지 성분을 제거할 뿐 아니라, 작은 에지 성분들이 화면에 노이즈와 같은 형태로 나타나는 것을 막기 위한 것으로, 도 11a와 같이 입력되는 에지값에서 일정 값을 차감하고 일정 값 이하의 에지 성분은 0으로 하는 것이다.
에지 코어링을 거친 에지값에 대하여는 도 11b와 같이 에지 이득이 수행되는데, 입력되는 에지 성분에 대한 출력되는 에지 성분 결과치의 기울기를 변화시켜 줌으로써 큰 에지값과 작은 에지값에 대한 차이를 생성한다. 따라서 화면상에서 뚜렷한 에지 성분은 더욱 뚜렷하게 하고 작은 에지 성분은 거의 변화 없이 유지시킴으로써 보다 선명하고 개선된 화질을 이루도록 하는 것이다.
에지 제한은, 에지 이득 과정에서 추출된 에지 성분의 절대값이 아주 큰 경우 화면에 특징적으로 나타나는 것을 피하기 위한 것으로, 최대 에지값을 제한하기 위한 것이다. 양의 제한(positive limit)과 음의 제한(negative limit)이 포함된다.
에지 향상계수는, 이러한 에지 파라미터와 컬러 보간부(610)로부터 에지 성분을 검출한 출력인 E_Y 및 G_Y에 의해 결정된다. 다음의 수학식과 같다.
Figure 112005077875317-pat00054
여기서 Srgb는 에지 향상계수이고, ‘edge_component’는 E_Y에서 G_Y를 차감한 값을 말하는 것이다. 에지 향상계수는 ‘edge_engancement’라는 에지 콤포넌트와 에지 파라미터의 함수로써, 시스템에 따라 결정되는 것으로, 그 값이 한정되는 것이 아니다.
따라서, 출력/에지특성 결정부(620)의 출력은 R_out, G_out, B_out, Srgb 및 에지 플래그이다.
RGB 변환부(630)는 R_out, G_out 및 B_out을 입력으로 하여, 이를 휘도 및 색차(YCbCr) 데이터로 변환하는 기능을 담당한다. 이를 수학식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112005077875317-pat00055
다만, RGB 데이터를 YCbCr 데이터로 변환하는 식에 대해서는 이미 널리 알려진 바와 같다 할 것이므로, 위 변환식에 한정되는 것은 아니며, 그 비율에 대해서는 영상 처리 시스템의 종류에 따라 달라질 수 있다.
에지 향상부(640)는 위 RGB 변환부(630)로부터 입력받은 휘도(Y) 데이터와, 출력/에지특성 결정부(620)로부터 입력받은 에지 향상계수 Srgb 및 에지 플래그를 이용하여 에지를 향상시키는 기능을 담당한다.
만약 에지 플래그가 1이면 에지 향상부(640)의 출력은 다음과 같다.
Figure 112005077875317-pat00056
그러나, 에지 플래그가 0이면 위에서 영상에 에지가 없는 것으로 판단한 것이기 때문에, 에지 향상부(640)의 출력은 입력되는 Y 데이터를 바이패스하는 것이 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 영상 전체에 대해 하나의 보간 방식만을 적용하는 종래 기술과 달리 영상의 노출 정도에 의한 노이즈에 따라 임계값을 설정하여 적절한 컬러 보간 방식을 다르게 적용함으로써, 향상된 화질을 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 카메라의 최대 노출시와 최소 노출시에 각각 평탄면을 촬영한 영상에 대하여 각각 노이즈의 표준편차를 결정하기 위한 표준편차 결정부;
    상기 표준편차 결정부가 결정한 최대 노출에서의 노이즈의 표준편차와 최소 노출에서의 표준편차를 이용하여 임계값의 최대값 및 최소값을 결정하기 위한 최대/최소 임계값 결정부; 및
    상기 최대/최소 임계값 결정부가 결정한 임계값의 최대값 및 최소값과, 최대 노출 및 최소 노출을 이용하여 임계값을 결정하기 위한 임계값 결정부를 포함하는 임계값 결정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 최대/최소 임계값 결정부는, 임계값의 최대값을 다음 수학식과 같이 결정하는 임계값 결정 장치.
    Figure 112007041824897-pat00082
    (단,
    Figure 112007041824897-pat00083
    는 임계값의 최대값이며,
    Figure 112007041824897-pat00084
    는 최대 노출에서의 노이즈의 표준편차임)
  3. 제1항에 있어서, 상기 최대/최소 임계값 결정부는, 임계값의 최소값을 다음 수학식과 같이 결정하는 임계값 결정 장치.
    Figure 112007041824897-pat00085
    (단,
    Figure 112007041824897-pat00086
    는 임계값의 최소값이며,
    Figure 112007041824897-pat00087
    는 최소 노출에서의 노이즈의 표준편차임)
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임계값 결정부는, 임계값을 다음의 수학식과 같이 결정하는 임계값 결정 장치.
    Figure 112007041824897-pat00088
    (단,
    Figure 112007041824897-pat00089
    는 최대 노출값이고,
    Figure 112007041824897-pat00090
    는 최소 노출값임)
  5. 카메라의 최대 노출시와 최소 노출시에 각각 평탄면을 촬영한 영상에 대하여 노이즈의 표준편차를 결정하는 단계(a);
    상기 단계(a)에서 결정한 최대 노출에서의 노이즈의 표준편차와 최소 노출에서의 표준편차를 이용하여 임계값의 최대값 및 최소값을 결정하는 단계(b); 및
    상기 단계(b)에서 결정한 임계값의 최대값 및 최소값과, 최대 노출 및 최소 노출을 이용하여 임계값을 결정하는 단계를 포함하는 임계값 결정 방법.
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