KR100769728B1 - Contrast enhancement apparatus using histogram and method thereof - Google Patents
Contrast enhancement apparatus using histogram and method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR100769728B1 KR100769728B1 KR1020060075093A KR20060075093A KR100769728B1 KR 100769728 B1 KR100769728 B1 KR 100769728B1 KR 1020060075093 A KR1020060075093 A KR 1020060075093A KR 20060075093 A KR20060075093 A KR 20060075093A KR 100769728 B1 KR100769728 B1 KR 100769728B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- histogram
- histograms
- contrast
- neighboring
- brightness
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
- H04N5/57—Control of contrast or brightness
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/40—Image enhancement or restoration using histogram techniques
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 의한 히스토그램 평활화 장치의 블럭도.1 is a block diagram of a histogram smoothing device according to the prior art.
도 2 내지 도 5는 종래 기술에 의한 히스토그램 평활화에 의한 히스토그램을 나타낸 그래프.2 to 5 are graphs showing histograms by histogram smoothing according to the prior art.
도 6은 종래 기술에 의한 히스토그램 스트레칭 장치의 블럭도.6 is a block diagram of a histogram stretching device according to the prior art.
도 7은 종래 기술에 의한 히스토그램 스트레칭 방법에 의한 히스토그램을 나타낸 그래프.Figure 7 is a graph showing the histogram by the histogram stretching method according to the prior art.
도 8은 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 장치를 개략적으로 나타낸 블럭도.8 is a block diagram schematically showing a contrast enhancement apparatus using a histogram according to the present invention.
도 9 내지 도 13은 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 장치에 의한 히스토그램을 나타낸 그래프.9 to 13 is a graph showing the histogram by the contrast enhancement device using the histogram according to the present invention.
도 14는 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도.14 is a flowchart schematically showing a contrast enhancement method using a histogram according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
300 : 콘트레스트 향상 장치 310 : 히스토그램 생성부300: contrast enhancement device 310: histogram generator
320 : 확장부 330 : 제1 연산부320: expansion unit 330: first operation unit
340 : 제2 연산부 350 : 출력영상 생성부340: second calculator 350: output image generator
본 발명은 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 입력영상을 평활화 및 스트레칭 방법을 이용하여 출력영상의 콘트레스트를 향상시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for improving a contrast using a histogram, and more particularly, to an apparatus and a method for improving the contrast of an output image using a smoothing and stretching method of an input image.
일반적으로, 히스토그램은 영상 내의 픽셀들에 대한 명암값의 분포를 나타낸 것이다. 즉, 한 영상에 존재하는 밝은 점과 어두운 점에 대한 분포의 범위와 값을 표현한 것이다.In general, a histogram shows the distribution of contrast values for pixels in an image. That is, the range and value of the distribution for the light and dark points in an image are expressed.
이러한 히스토그램을 이용하여 영상의 콘트레스트를 향상시키기 위한 방법에는 히스토그램 평활화 및 스트레칭 방법이 있다.Histogram smoothing and stretching methods are used to improve the contrast of an image using such a histogram.
그럼, 이하 관련도면을 참조하여 종래 기술에 의한 히스토그램 평활화 및 스트레칭 장치에 대하여 상세히 설명한다.The histogram smoothing and stretching device according to the prior art will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래 기술에 의한 히스토그램 평활화 장치의 블럭도, 도 2 내지 도 5는 종래 기술에 의한 히스토그램 평활화에 의한 히스토그램을 나타낸 그래프, 도 6 은 종래 기술에 의한 히스토그램 스트레칭 장치의 블럭도이고, 도 7은 종래 기술에 의한 히스토그램 스트레칭 방법에 의한 히스토그램을 나타낸 그래프이다.1 is a block diagram of a histogram smoothing device according to the prior art, FIGS. 2 to 5 are graphs showing a histogram by histogram smoothing according to the prior art, FIG. 6 is a block diagram of a histogram stretching device according to the prior art, and FIG. Is a graph showing the histogram by the histogram stretching method according to the prior art.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 의한 히스토그램 평활화 장치(Histogram Equalization:100)는, 히스토그램 생성부(110) 및 평활화부(120)를 포함한다.First, as shown in FIG. 1, the
여기서, 상기 히스토그램 생성부(110)는, 입력영상의 각 명암에 대한 픽셀수를 나타내는 히스토그램을 생성한다. 이때, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 입력영상 중 A, B, C, D와 같이 하나의 입력영상을 밝거나 또는 어두운 서로 다른 영역으로 구분하는데 이를 명암이라 한다. Here, the
또한, 상기 히스토그램은 각 명암에 속하는 픽셀수를 각 명암의 밝기를 기준으로 나타낸 그래프인데, 상기 히스토그램은 도 3에 도시한 바와 같이, A영역이 32의 밝기에 해당하며 전체 영상의 3/8을 차지하는 히스토그램 a와 같이 그래프화시킬 수 있다. 같은 방법으로 히스토그램 b, c 및 d 또한 그래프화시킬 수 있다.In addition, the histogram is a graph showing the number of pixels belonging to each contrast based on the brightness of each contrast. As shown in FIG. 3, the histogram corresponds to the brightness of 32 A region, and represents 3/8 of the entire image. You can graph it like a histogram a. In the same way, histograms b, c and d can also be graphed.
상기 평활화부(120)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 히스토그램(a, b, c, d)으로 나타낸 입력영상의 각 명암(A, B, C, D)을 최대의 밝기를 가진 255 지점까지 표현하게 되는데, 상기 입력영상의 최대의 밝기를 갖는 명암 D에 해당하는 히스토그램 d를 255 지점으로 위치시키고, 나머지 히스토그램 a, b 및 c는 상기 히스토그램 d의 비율에 맞춰 이동시킨 후 이를 출력영상으로 출력한다.As illustrated in FIG. 4, the
이때, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 이동된 각 명암(A, B, C, D)의 히스토그램 (a, b, c, d)을 누적시켜 누적분포도로 나타내어 보면, 0에서 1까지 1의 기울 기를 갖는 것을 볼 수 있다. 이는 1의 기울기를 가지므로 균일확률 밀도라 말할 수 있으므로, 상기 히스토그램 평활화 장치(100)로부터 출력되는 출력영상은 전체 영영역의 명암 분포가 입력영상보다 균일하게 출력된다.In this case, as shown in FIG. 5, when the histograms (a, b, c, d) of each of the shifted contrasts (A, B, C, and D) are accumulated and represented as a cumulative distribution diagram, 0 to 1 You can see that it has a slope. Since it has a slope of 1 and thus can be referred to as a uniform probability density, the output image output from the
또한, 도 6에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 의한 히스토그램 스트레칭 장치(Histogram Stretching: 200)는, 히스토그램 생성부(210) 및 스트레칭부(220)를 포함한다.In addition, as shown in FIG. 6, the
여기서, 상기 히스토그램 생성부(210)는 앞서 설명한 히스토그램 평활화 장치(100)의 히스토그램 생성부(110)와 동일하게 동작한다.Here, the
상기 스트레칭부(220)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 히스토그램 생성부(210)에서 생성된 히스토그램 a, b, c 및 d 중 최소 밝기를 가지는 히스토그램 a를 밝기 0으로 이동시키고 최대의 밝기를 가지는 히스토그램 d를 밝기 255로 이동시킨다.As shown in FIG. 7, the
그런 다음, 상기 히스토그램 b 및 c는 하기 [수학식 1]에 따라 계산되어 각각의 계산된 위치로 이동하게 된다.Then, the histograms b and c are calculated according to
예를 들어, 밝기값 64를 갖는 히스토그램 b는 상기 [수학식 1]에 따라 ((64 - 32)/(128-32))*255 = 85인 지점으로 이동하게 된다. 이때, 최대 밝기의 히스토그 램 d의 밝기값은 128이고, 최소 밝기의 히스토그램 a의 밝기값은 32이다. For example, the histogram b having the
같은 방법으로 밝기값 112를 갖는 히스토그램 c는 213지점으로 이동하게 된다.In the same way, the histogram c having the
따라서, 상기 히스토그램 평활화 장치(100) 및 히스토그램 스트레칭 장치(200)를 이용하여 입력영상을 처리하게 되면, 한곳에 집중되어 있는 명암 값을 펼쳐서 명암 값이 균일한 분포를 갖게 되므로, 어두운 영상은 밝아지고 밝은 영상은 어두워져 적당한 명도 값을 유지하게 된다.Therefore, when the input image is processed using the
그러나, 상기 히스토그램 평활화 장치(100)를 이용하여 입력영상을 처리하게 되면, 도 5에 도시한 바와 같이, 기울기는 1을 갖게 되지만 각 히스토그램 a, b, c 및 d의 간격 e, f, g, 및 h는 상기 히스토그램 a, b, c 및 d의 크기와 상관없이 일정하지 않은 간격을 유지하고 있어 정확한 균일분포를 이루지 못하므로 출력영상이 최대의 콘트레스트를 갖지 못하는 문제점이 있었다.However, when the input image is processed using the
또한, 상기 히스토그램 스트레칭 장치(200)를 이용하여 입력영상을 처리하게 되면, 도 7에 도시한 바와 같이, 히스토그램 a, b, c 및 d의 간격 i, j 및 k와 같이 그 크기와 상관없이 일정하지 않은 간격을 유지하고 있어 정확한 균일분포를 이루지 못하므로 출력영상이 최대의 콘트레스트를 갖지 못하는 문제점이 있었다.In addition, when the input image is processed using the
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 이웃하는 히스토그램과의 크기를 고려한 평활화 및 스트레칭 방법으로 출력영상을 생성함으로써, 콘트레스트를 향상시킬 수 있는 콘트레스트 향상 장치 및 방법을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to increase the contrast by generating an output image by a smoothing and stretching method in consideration of the size of the neighboring histogram and To provide a method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 장치는, 입력영상의 각 명암에 대한 픽셀수 및 밝기를 나타내는 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부; 상기 히스토그램 생성부에 의해 생성된 히스토그램을 밝기영역의 전체 구간으로 확장시키는 확장부; 상기 확장된 히스토그램에서 이웃하는 각각의 히스토그램을 합산하고, 상기 각각 합산된 히스토그램의 총합을 계산하는 제1 연산부; 상기 각각의 히스토그램을 제1 연산부에 의해 계산된 총합으로 나누어 이웃하는 히스토그램과의 간격을 계산하는 제2 연산부; 상기 제2 연산부에 의해 계산된 위치에 각 히스토그램을 이동시키고, 이를 통해 출력영상을 생성하는 출력영상 생성부를 포함한다.Contrast enhancement apparatus using a histogram according to the present invention for achieving the above object, the histogram generator for generating a histogram indicating the number of pixels and brightness for each contrast of the input image; An expansion unit for expanding the histogram generated by the histogram generating unit to the entire section of the brightness region; A first calculator configured to sum up each neighboring histogram in the extended histogram and calculate a sum of the summed histograms; A second calculator for dividing each histogram by the total calculated by the first calculator to calculate an interval between neighboring histograms; And moving the histogram to a position calculated by the second calculator, thereby generating an output image.
또한, 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 장치에 있어서, 상기 확장부는, 상기 히스토그램 생성부에 의해 생성된 히스토그램 중 최대 밝기값을 갖는 히스토그램을 밝기영역의 전체 구간 중 최대 밝기지점으로 이동시키고, 나머지 히스토그램을 상기 최대 밝기값을 갖는 히스토그램의 이동비율에 따라 이동시키는 것을 특징으로 한다.In addition, in the contrast enhancement apparatus using the histogram according to the present invention, the extension unit moves the histogram having the maximum brightness value among the histograms generated by the histogram generator to the maximum brightness point of the entire section of the brightness region, The remaining histogram may be moved according to the moving ratio of the histogram having the maximum brightness value.
또한, 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 장치에 있어서, 상기 제1 연산부는, 이웃하는 각각의 히스토그램을 합산한 후 최대 밝기값을 갖는 히스토그램을 버리는 것을 특징으로 한다.In addition, in the contrast enhancement apparatus using the histogram according to the present invention, the first calculating unit discards the histogram having the maximum brightness value after summing each neighboring histogram.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 방법은, a) 입력영상의 각 명암에 대한 픽셀수 및 밝기를 나타내는 히스토그램을 생성하는 단계; b) 상기 a) 단계에서 생성된 히스토그램을 밝기영역의 전체 구간으로 확장하는 단계; c) 상기 b) 단계에서 확장된 히스토그램에서 이웃하는 각각의 히스토그램을 합산하고, 상기 합산된 히스토그램의 총합을 계산하는 단계; d) 상기 각각의 히스토그램을 상기 c) 단계에서 계산된 총합으로 나누어 이웃하는 히스토그램과의 간격을 계산하는 단계; 및 e) 상기 d) 단계에서 계산된 위치에 각 히스토그램을 이동시키고, 이를 통해 출력영상을 생성하는 단계를 포함한다.Contrast enhancement method using a histogram according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: a) generating a histogram indicating the number of pixels and brightness for each contrast of the input image; b) extending the histogram generated in step a) to the entire section of the brightness region; c) summing each histogram neighboring in the expanded histogram in step b) and calculating the sum of the summed histograms; d) dividing each histogram by the sum calculated in step c) to calculate an interval with a neighboring histogram; And e) moving each histogram to the position calculated in step d), thereby generating an output image.
또한, 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 방법에 있어서, 상기 b) 단계는, 상기 a) 단계에서 생성된 히스토그램 최대 밝기값을 갖는 히스토그램을 밝기영역의 전체 구간 중 최대 밝기지점으로 이동시키고, 나머지 히스토그램을 상기 최대 밝기값을 갖는 히스토그램의 이동비율에 따라 이동시키는 것을 특징으로 한다.In addition, in the contrast enhancement method using the histogram according to the present invention, the step b), the histogram having the maximum brightness value of the histogram generated in the step a) is moved to the maximum brightness point of the entire section of the brightness region, The remaining histogram may be moved according to the moving ratio of the histogram having the maximum brightness value.
또한, 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 장치에 있어서, 상기 c) 단계는, 상기 b) 단계에서 확장된 히스토그램 중 이웃하는 각각의 히스토그램을 합산한 후 최대 밝기값을 갖는 히스토그램을 버리는 것을 특징으로 한다.In addition, in the contrast enhancement apparatus using the histogram according to the present invention, the step c) is to discard the histogram having the maximum brightness value after summing each histogram neighboring among the histograms expanded in the step b). It is done.
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.The above objects, features, and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be.
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.In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
그럼, 이하 관련도면을 참조하여 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 장치에 대하여 상세히 설명한다.Then, a contrast enhancement apparatus using a histogram according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 8은 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 장치를 개략적으로 나타낸 블럭도이고, 도 9 내지 도 13는 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 장치에 의한 히스토그램을 나타낸 그래프이다.8 is a block diagram schematically illustrating a contrast enhancement apparatus using a histogram according to the present invention, and FIGS. 9 to 13 are graphs showing a histogram by the contrast enhancement apparatus using a histogram according to the present invention.
우선, 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 장치(300)는, 히스토그램 생성부(310), 확장부(320), 제1 연산부(330), 제2 연산부(340) 및 출력영상 생성부(350)를 포함한다.First, as shown in FIG. 8, the
여기서, 상기 히스토그램 생성부(310)는, 입력영상의 각 명암에 대한 픽셀수 및 밝기를 나타내는 히스토그램을 생성한다. 즉, 앞서 설명한 도 2와 같이, 상기 입력영상 중 A, B, C 및 D와 같이 하나의 입력영상을 밝거나 또는 어두운 서로 다른 영역으로 구분하는데 이를 명암이라 한다.Here, the
이렇게 나누어진 각 명암은 서로 다른 픽셀수를 가지고 있으며, 상기 각 명암에 속하는 픽셀수를 각 명암의 밝기를 기준으로하여 나타낸 것이 바로 히스토그 램이다.Each of the divided contrasts has a different number of pixels, and the histogram shows the number of pixels belonging to each contrast based on the brightness of each contrast.
상기 확장부(320)는, 상기 히스토그램 생성부(310)와 연결되고, 앞서 설명한 도 3과 같이 나타낸 히스토그램 a, b, c 및 d를 밝기 영역 전체 구간으로 확장시킨다. 즉, 통상적인 평활화 방법과 동일한 방법으로 최대의 밝기값을 가지는 히스토그램 d를 밝기 255지점으로 이동시키고, 나머지 히스토그램 a, b 및 c는 상기 히스토그램 d의 이동비율에 맞춰 이동시킴으로써, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 히스토그램 a, b, c 및 d를 밝기를 기준으로하여 전체 영역으로 확장시킨다.The
상기 제1 연산부(330)는, 상기 확장부(320)와 연결되고 상기 확장된 히스토그램 a, b, c 및 d에서 이웃하는 각각의 히스토그램을 합산하며, 상기 각각 합산된 히스토그램의 총합을 계산한다.The
이때, 이웃하는 히스토그램과 합산하는 방법은, 히스토그램 a는 이와 이웃하는 히스토그램 b와 합산된다. 상기 합산된 히스토그램 a는 3/8 + 1/8 = 1/2 값을 갖게 되고, 상기 히스토그램 b는 이웃하는 히스토그램 c와 합산되어 1/2 값을 갖게 되며, 상기 히스토그램 c 또한 이웃하는 히스토그램 d와 합산되어 1/2 값을 갖게 된다.At this time, in the method of adding up the neighboring histogram, the histogram a is added up with the neighboring histogram b. The summed histogram a has a value of 3/8 + 1/8 = 1/2, the histogram b is summed with a neighboring histogram c to have a value of 1/2, and the histogram c also has a neighboring histogram d. This adds up to 1/2 the value.
그리고, 최대의 밝기값을 갖는 히스토그램 d는 상기 합산 후 버리게 되어 도 10에 도시한 바와 같이, 합산된 히스토그램 a', b' 및 c'의 히스토그램을 얻을 수 있다.Then, the histogram d having the maximum brightness value is discarded after the summation, so that histograms of the summed histograms a ', b' and c 'can be obtained as shown in FIG.
또한, 상기 제1 연산부(330)는, 상기 이웃하는 히스토그램과 합산된 히스토그램 a', b' 및 c'의 크기를 나타내는 픽셀값을 모두 합산하여 이들의 총합을 구한 다. 이때, 상기 합산된 히스토그램 a', b' 및 c'의 총합은 1/2 + 1/2 + 1/2 = 3/2이 된다.In addition, the
상기 제2 연산부(340)는, 상기 제1 연산부(320)와 연결되고, 상기 합산된 각각의 히스토그램 a', b' 및 c'을 상기 제1 연산부(330)에 의해 계산된 총합으로 나누어 이웃하는 히스토그램과의 간격을 계산한다.The
이때, 상기 제2 연산부(340)에서 이웃하는 히스토그램과의 간격을 계산하는 방법은, 총합 3/2로 히스토그램 a'을 나누게 되면 (1/2) / (3/2) = 1/3이 되며, 히스토그램 b'와 c' 또한 동일한 방법으로 계산하게 되면 각각 1/3, 1/3의 값을 갖게 된다. 이때, 구해진 값은 합산되기 전인 도 9에서의 이웃하는 히스토그램 a, b, c 및 d의 간격을 나타낸다.In this case, the method of calculating the interval between neighboring histograms in the second calculating
상기 출력영상 생성부(350)는, 상기 확장부(320) 및 제2 연산부(340)와 연결되고, 상기 제1 및 제2 연산부(330, 340)에 의해 계산되기 전인 상기 확장부(320)로부터 인가된 각 히스토그램 a, b, c 및 d을 상기 제2 연산부(340)에 의해 계산된 위치에 이동시키고, 이를 통해 출력영상을 생성한다.The output
특히, 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 출력영상 생성부(350)는, 상기 계산된 위치에 히스토그램을 위치시키기 위해 먼저 상기 히스토그램 a, b, c 및 d 중에서 최소 밝기값과 최대 밝기값을 가지는 히스토그램 a와 d를 그래프상에서 최소 밝기값인 0 및 255에 각각 위치시킨다.In particular, as shown in FIG. 11, the
그런 다음, 상기 출력영상 생성부(350)는, 상기 히스토그램 b를 이와 이웃하는 히스토그램 a와 일정한 간격을 유지할 수 있도록 전체 밝기범위 255 중 1/3인 지점인 85지점으로 이동시킨다. 또한, 상기 히스토그램 c를 이와 이웃하는 히스토그램 b와 일정한 간격을 유지할 수 있도록 전체 밝기범위 255 중 1/3인 170지점으로 이동시킨다.Then, the
이때, 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 출력영상 생성부(350)에 의해 이동된 각 히스토그램 a, b, c 및 d는 서로 이웃하는 히스토그램에 영향을 미치게 되는데 그 영향을 미치는 범위를 나타낸 것이 바로 점선으로 표시한 E부분이다.12, the histograms a, b, c, and d moved by the
상기 E부분을 따라 모든 면적을 적분하여 누적분포로 나타내면 도 13과 같이 나타낼 수 있는데, 이때의 누적분포도는 기울기가 1인 값을 가지므로 균일확률 밀도라 할 수 있다. Integrating all the areas along the portion E and representing the cumulative distribution may be represented as shown in FIG. 13, where the cumulative distribution has a value of 1 and may be referred to as a uniform probability density.
또한, 각 히스토그램의 크기 즉, 픽셀수에 따라 각 히스토그램들의 간격이 정해지므로 정확한 균일분포를 이루어 최대의 콘트레스트를 갖는 출력영상을 생성할 수 있다.In addition, since the intervals of the histograms are determined according to the size of each histogram, that is, the number of pixels, an output image having the maximum contrast can be generated by forming an accurate uniform distribution.
그럼, 상기와 같은 구성으로 이루어진 콘트레스트 향상 장치를 이용한 콘트레스트 향상 방법에 대하여 상세히 설명한다.Then, the contrast improvement method using the contrast improvement apparatus which consists of such a structure is demonstrated in detail.
도 14는 본 발명에 따른 히스토그램을 이용한 콘트레스트 향상 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.14 is a flowchart schematically illustrating a contrast enhancement method using a histogram according to the present invention.
우선, 입력영상의 각 명암에 대한 픽셀수 및 밝기를 나타내는 히스토그램을 생성한다(S401). First, a histogram representing the number of pixels and the brightness of each contrast of the input image is generated (S401).
그런 다음, 상기 S401 단계에서 생성된 히스토그램을 밝기영역의 전체 구간 으로 확장시킨다(S402). 이때, 상기 S402 단계에서는 상기 생성된 히스토그램 중 최대 밝기값을 갖는 히스토그램을 밝기영역의 전체 구간 중 최대 밝기지점으로 이동시키고, 나머지 히스토그램을 상기 최대 밝기값을 갖는 히스토그램의 이동비율에 따라 이동시켜 상기 히스토그램을 확장시킨다.Then, the histogram generated in step S401 is extended to the entire section of the brightness region (S402). In this case, in step S402, the histogram having the maximum brightness value among the generated histograms is moved to the maximum brightness point of all sections of the brightness region, and the remaining histogram is moved according to the moving ratio of the histogram having the maximum brightness value. To expand.
상기 S402 단계에서 확장된 히스토그램 중 이웃하는 히스토그램과 합산한다(S403). 이때, S402 단계에서는 상기 이웃하는 각각의 히스토그램을 합산한 후 최대 밝기값을 갖는 히스토그램을 버린다.In step S402, the neighboring histogram is expanded among the extended histograms (S403). In this case, in operation S402, the histogram having the maximum brightness value is discarded after summing the neighboring histograms.
상기 S403 단계에서 합산된 히스토그램의 총합을 계산(S404)하고, 각각의 히스토그램을 상기 계산된 총합으로 나누어 이웃하는 히스토그램과의 간격을 계산한다(S405).The total sum of the histograms added in step S403 is calculated (S404), and each histogram is divided by the calculated sum to calculate an interval between neighboring histograms (S405).
그 다음으로, 상기 S405 단계에서 계산된 위치에 각 히스토그램을 이동시키고, 이를 통해 출력영상을 생성한다(S406).Next, each histogram is moved to the position calculated in step S405, and an output image is generated through this (S406).
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.One preferred embodiment of the present invention described above is disclosed for the purpose of illustration, various substitutions, modifications and Modifications may be made and such substitutions, changes and the like should be regarded as belonging to the following claims.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 콘트레스트 향상 장치 및 방법은, 이웃하는 히스토그램과의 크기를 고려한 평활화 및 스트레칭 방법으로 정확한 균일 밀도의 출력영상을 생성함으로써, 콘트레스트를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the apparatus and method for improving a contrast according to the present invention has an effect of improving the contrast by generating an output image having an accurate uniform density by a smoothing and stretching method considering the size of a neighboring histogram.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060075093A KR100769728B1 (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Contrast enhancement apparatus using histogram and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060075093A KR100769728B1 (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Contrast enhancement apparatus using histogram and method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100769728B1 true KR100769728B1 (en) | 2007-10-23 |
Family
ID=38815678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060075093A KR100769728B1 (en) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | Contrast enhancement apparatus using histogram and method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100769728B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101458616B1 (en) | 2013-05-21 | 2014-11-11 | 부경대학교 산학협력단 | Image contrast improvement method by discrete cosine transform and histogram processing |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001045303A (en) | 1999-07-27 | 2001-02-16 | Sharp Corp | Image thresholding method |
JP2002288650A (en) | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Casio Comput Co Ltd | Image processing device, digital camera, image processing method and recording medium |
JP2003256830A (en) | 2002-03-04 | 2003-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | Contrast emphasizing system |
JP2005202807A (en) | 2004-01-19 | 2005-07-28 | Hitachi Software Eng Co Ltd | Program capable of correcting brightness of shaded part and method for correcting brightness of shaded part |
KR20060056304A (en) * | 2006-05-04 | 2006-05-24 | 한양대학교 산학협력단 | Apparatus and method for adaptive image enhancement |
-
2006
- 2006-08-09 KR KR1020060075093A patent/KR100769728B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001045303A (en) | 1999-07-27 | 2001-02-16 | Sharp Corp | Image thresholding method |
JP2002288650A (en) | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Casio Comput Co Ltd | Image processing device, digital camera, image processing method and recording medium |
JP2003256830A (en) | 2002-03-04 | 2003-09-12 | Mitsubishi Electric Corp | Contrast emphasizing system |
JP2005202807A (en) | 2004-01-19 | 2005-07-28 | Hitachi Software Eng Co Ltd | Program capable of correcting brightness of shaded part and method for correcting brightness of shaded part |
KR20060056304A (en) * | 2006-05-04 | 2006-05-24 | 한양대학교 산학협력단 | Apparatus and method for adaptive image enhancement |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101458616B1 (en) | 2013-05-21 | 2014-11-11 | 부경대학교 산학협력단 | Image contrast improvement method by discrete cosine transform and histogram processing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101944208B1 (en) | Apparatus and method for color correction | |
US5923775A (en) | Apparatus and method for signal dependent noise estimation and reduction in digital images | |
KR101698314B1 (en) | Aparatus and method for deviding of static scene based on statistics of images | |
CN110163219A (en) | Object detection method based on image border identification | |
JP2004152271A (en) | System for estimating movement between images, and method thereof | |
JP6320115B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and program | |
JP2006197584A (en) | Black/white stretching system using rgb information in image | |
WO2016051716A1 (en) | Image processing method, image processing device, and recording medium for storing image processing program | |
KR100769728B1 (en) | Contrast enhancement apparatus using histogram and method thereof | |
JP2018133110A (en) | Image processing apparatus and image processing program | |
KR101088144B1 (en) | Method for Measurement of Distance between Object and Camera using Stereo Camera | |
JP4550016B2 (en) | Brightness converter | |
JP7263149B2 (en) | Image processing device, image processing method, and program | |
JP6652052B2 (en) | Image processing apparatus and image processing method | |
KR100925794B1 (en) | Global contrast enhancement using block based local contrast improvement | |
Jang et al. | Adaptive contrast enhancement using edge-based lighting condition estimation | |
JP7427398B2 (en) | Image processing device, image processing method, image processing system and program | |
KR101422921B1 (en) | apparatus and method of stretching histogram | |
KR101071567B1 (en) | Contrast Enhancement Using a Density based Sub-histogram Equalization Technique | |
JP6615709B2 (en) | Foreground region extraction apparatus, method, and program | |
JP2010044576A (en) | Image generation method, image generation device, and image generation program | |
CN113340235B (en) | Projection system based on dynamic projection and phase shift pattern generation method | |
KR100662577B1 (en) | Motion estimator and motion estimating method | |
Verma et al. | PSO algorithm based adaptive median filter for noise removal in image processing application | |
KR101905128B1 (en) | Motion area detecion control method based on irregularity of light and apparatus thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121002 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130916 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141001 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |