KR100791397B1 - Method and apparatus for composing image signal having different exposure time - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노출 시간이 서로 다른 영상 신호를 합성하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 픽셀값이 (R, G, B)인 제1 화상 신호의 픽셀값(R, G, B)에서 최소값 M을 판단하고, 상기 M을 이용하여 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB)을 결정하고, 픽셀값이 (r, g, b)인 제2 화상 신호의 픽셀값 (r, g, b)에서 최소값 m을 판단하고-여기서, 상기 제2 화상 신호의 노출 시간은 상기 제1 화상 신호의 노출 시간보다 짧은 저노출 화상 신호임-, 상기 m을 이용하여 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr, gg, gb)을 결정하고, 상기 제1 화상 신호의 픽셀값 (R, G, B)에 상기 제2 화상 신호의 픽셀값 (r, g, b)을 가산하여 (R+r, G+g, B+b)를 획득하고, 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB) 및 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr, gg, gb)을 바탕으로 상기 획득한 (R+r, G+g, B+b)의 크기에 따라 컬러 이득 (CR, CG, CB)을 결정하고, 상기 컬러 이득 (CR, CG, CB)을 바탕으로 상기 제1 화상 신호와 상기 제2 화상 신호의 합성 값을 계산하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method and apparatus for synthesizing image signals having different exposure times, wherein a minimum value M is determined from pixel values R, G, and B of a first image signal having a pixel value of (R, G, B). The color gains (g R , g G , g B ) of the first image signal are determined using the M, and the pixel values (r, determining a minimum value m in g, b), wherein the exposure time of the second image signal is a low exposure image signal shorter than the exposure time of the first image signal; Determine the color gain (g r , g g , g b ), and add the pixel values (r, g, b) of the second image signal to the pixel values (R, G, B) of the first image signal Obtain (R + r, G + g, B + b), color gain of the first image signal (g R , g G , g B ) and color gain of the second image signal (g r , g g , g b ) of the obtained (R + r, G + g, B + b) The color gains C R , C G , and C B are determined according to the magnitudes, and a composite value of the first image signal and the second image signal is determined based on the color gains C R , C G , and C B. Calculating.

노출, 컬러 이미지, 합성, 이미지 센서, 이득 Exposure, color image, compositing, image sensor, gain

Description

노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법 및 장치{Method and apparatus for composing image signal having different exposure time}Method and apparatus for synthesizing image signals having different exposure times {Method and apparatus for composing image signal having different exposure time}

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 두 이미지를 합성하여 다이내믹 레인지를 넓힌 예를 나타낸 사진들.1 to 3 are photographs showing an example of synthesizing two images according to the prior art to widen the dynamic range.

도 4 및 도 5는 종래 기술에 따른 두 이미지를 합성할 때의 문제점을 설명하기 위한 사진 예시도들.4 and 5 are photographic exemplary diagrams for explaining a problem in synthesizing two images according to the prior art.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노출 시간이 서로 다른 두 화상 신호를 합성하는 장치의 구성도.6 is a block diagram of an apparatus for synthesizing two image signals having different exposure times according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노출 시간이 서로 다른 두 화상 신호를 합성하는 절차를 나타낸 순서도.7 is a flowchart illustrating a procedure of synthesizing two image signals having different exposure times according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 이득을 구하기 위한 컬러이득 대 화상 신호의 그래프.8 is a graph of color gain versus image signal for obtaining color gain in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노출 시간이 서로 다른 두 화상 신호의 합성 방법에 의하여 출력된 사진의 예시도.9 is an exemplary view of a photograph outputted by a method of synthesizing two image signals having different exposure times according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노출 시간이 서로 다른 두 화상 신호의 합성 방법이 적용되는 이미지 센서의 구성도.10 is a configuration diagram of an image sensor to which a method of synthesizing two image signals having different exposure times according to an exemplary embodiment of the present invention is applied.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

603 : 최소값 판단부603: minimum value determination unit

605 : 컬러게인 판단부605: color gain determination unit

607 : 더하기 연산부607 addition operation

609 : 컬러이득 결정부609: color gain determination unit

611 : 합성식 연산부611: compound calculation unit

본 발명은 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for synthesizing image signals having different exposure times.

이미지 센서는 광학 영상을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자를 말한다. 이미지 센서의 소자 종류에는 CCD(Charge Coupled Device) 방식의 소자 및 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Silicon) 방식의 소자가 있다. CCD 방식의 소자는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이며, CMOS 방식의 소자는 제어회로 및 신호 처리 회로를 주변 회로로 사용하는 기술을 이용하여 화소수 만큼의 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력을 검출하는 스위칭 방식 을 채용하는 소자이다.The image sensor refers to a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal. Device types of image sensors include CCD (Charge Coupled Device) devices and CMOS (Complementary Metal-Oxide-Silicon) devices. CCD-type device is a device in which charge carriers are stored and transferred to capacitors while individual metal-oxide-silicon (MOS) capacitors are located in close proximity to each other. It is a device that adopts the switching method of making the MOS transistor as many pixels as the number of pixels using the technique used and detecting the output sequentially using it.

CCD(charge coupled device)는 구동 방식이 복잡하고 전력 소모가 많으며, 마스크 공정 스텝수가 많아서 공정이 복잡하고 시그날 프로세싱 회로를 CCD 칩내에 구현 할 수 없어 원칩(One Chip)화가 곤란하다는 등의 여러 단점이 있는바, 최근에 그러한 단점을 극복하기 위하여 서브-마이크론(sub-micron) CMOS 제조기술을 이용한 CMOS 이미지 센서의 개발이 많이 연구되고 있다. CMOS 이미지 센서는 단위 화소(Pixel) 내에 포토다이오드와 모스트랜지스터를 형성시켜 스위칭 방식으로 차례로 신호를 검출함으로써 이미지를 구현하게 되는데, CMOS 제조 기술을 이용하므로 전력 소모도 적고 마스크 수도 20개 정도로 30∼40개의 마스크가 필요한 CCD 공정에 비해 공정이 매우 단순하며 여러 신호 처리 회로와 원칩화가 가능하여 차세대 이미지센서로 각광을 받고 있다.CCD (charge coupled device) has many disadvantages such as complicated driving method and high power consumption, complicated process due to the large number of mask process steps, and difficulty in making one chip because signal processing circuit cannot be implemented in CCD chip. Recently, in order to overcome such drawbacks, the development of a CMOS image sensor using a sub-micron CMOS manufacturing technology has been studied a lot. The CMOS image sensor forms an image by forming a photodiode and a MOS transistor in a unit pixel (Pixel) and sequentially detects a signal in a switching method, and implements an image.As a CMOS manufacturing technique, the power consumption is low and the number of masks is about 30 to 40 with 20 masks. Compared to CCD process that requires two masks, the process is very simple, and it is possible to make various signal processing circuits and one chip, which is attracting attention as the next generation image sensor.

컬러 이미지를 구현하기 위한 이미지센서는 외부로부터의 빛을 받아 광전하를 생성 및 축적하는 광감지 부분 상부에 컬러 필터가 어레이되어 있다. 컬러 필터 어레이(CFA : Color Filter Array)는 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 컬러로 이루어지거나, 옐로우(Yellow), 마젠타(Magenta) 및 시안(Cyan)의 3가지 컬러로 이루어진다.An image sensor for realizing a color image has an array of color filters on the light sensing portion that receives and receives light from the outside to generate and accumulate photocharges. The color filter array (CFA) consists of three colors: red, green, and blue, or three colors: yellow, magenta, and cyan. It is made of color.

한편, 이미지 장치의 품질을 나타내는 데 있어, 중요한 판단 기준이 되는 것 중에 하나가 다이내믹 레인지(Dynamic Range)이다. 다이내믹 레인지는 일반적으로 입력 신호를 왜곡하지 않으면서 신호를 처리할 수 있는 최대 범위를 나타내는데, 이미지 센서의 경우에는 다이내믹 레인지가 넓을수록 넓은 범위의 명도 변화에 관 계없이 좋은 이미지를 얻을 수 있다. 그러나 기존의 컬러 이미지 센서는 다이내믹 레인지가 좁아서, 예로 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 3가지 컬러로 이루어진 컬러 이미지 센서에서 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue) 중 어느 하나 이상의 컬러가 포화상태인 경우 이미지 원래의 색을 잘 표현하지 못하는 단점이 잇다. 이러한 다이내믹 레인지가 좁은 단점을 극복하기 위하여 노출 시간이 다른 이미지를 합성하는 방법이 시도되고 있다. 노출 시간이 다른 이미지를 합성하는 방법으로 기존에는 두 화상 신호를 합한 후 일정 게인을 곱하는 방법이 사용되고 있다. 이때 해당 게인은 이미지의 구체적인 노출 값에 의하여 결정될 수 있다. 도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 두 이미지를 합성하여 다이내믹 레인지를 넓힌 예를 나타낸 사진들이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 고노출 사진(101)과 저노출 사진(201)을 합성하여 다이내믹 레인지가 넓어진 사진(301)을 얻었다. 이때 합성 방법은 고노출 사진의 픽셀값과 저노출 픽셀값을 더한 후 게인 0.5를 곱하는 방법이 사용되었다. 상기 예에서는 별 문제 없이 두 이미지를 합성하여 좋은 사진을 얻을 수 있었으나, 이와 같은 합성 방법은 고노출에서 포화된 픽셀의 경우, 색상 정보를 잃어버릴 수 있는 문제점이 있다. 즉 R, G, B 픽셀값이 (255, 255, 255)의 경우 본래 (255, 510, 765)이어야 할 것이 포화(saturation)되어 (255, 255, 255)가 된 것일 수 있으며, (255, 266, 277)이 포화(saturation)되어 (255, 255, 255)가 된 것일 수 있다. 이와 같이 포화(saturation)된 경우에는 해당 픽셀에서 색정보를 잃어버렸다고 할 수 있으며, 이러한 경우, 위와 같은 방법으로 합성을 수행하는 경우 합성에 의해서 되살아난 이미지가 제대로 복원이 되지 않을 수 있는 문제점이 있다. 예로, 도 4 및 도 5를 참조하면, 고노출에 의한 사진(401)에서 포화되어 잘 표현되지 아니하던 부분이 합성된 사진(501)에서 회색에 가깝게 보정되는 문제가 있다. On the other hand, one of the important criteria for indicating the quality of an image device is the dynamic range. Dynamic range generally represents the maximum range in which a signal can be processed without distorting the input signal. For image sensors, the wider the dynamic range, the better the image can be obtained regardless of the wide range of brightness changes. However, conventional color image sensors have a narrow dynamic range, such as red, green, and blue, for example, in color image sensors consisting of three colors: red, green, and blue. ) If one or more of the colors are saturated, there is a disadvantage that the original color of the image is not well represented. In order to overcome the shortcomings of such a dynamic range, a method of synthesizing images having different exposure times has been attempted. As a method of synthesizing images having different exposure times, a conventional method of combining two image signals and multiplying a predetermined gain is used. In this case, the gain may be determined by a specific exposure value of the image. 1 to 3 are photographs showing an example of synthesizing two images according to the prior art to widen the dynamic range. 1 to 3, a high exposure photograph 101 and a low exposure photograph 201 were synthesized to obtain a photograph 301 having a wide dynamic range. In this case, a method of adding a high-exposure pixel value and a low-exposure pixel value and multiplying a gain of 0.5 is used. In the above example, a good picture can be obtained by synthesizing two images without any problem, but such a synthesis method has a problem in that color information is lost in the case of saturated pixels at high exposure. That is, when the R, G, and B pixel values are (255, 255, 255), the original (255, 510, 765) should be saturated and become (255, 255, 255), and (255, 266 and 277 may be saturated to become (255, 255, 255). In this case, the color information may be lost in the corresponding pixel when saturated. In this case, when the compositing is performed in the above manner, there is a problem that the image restored by the compositing may not be properly restored. . For example, referring to FIGS. 4 and 5, there is a problem in that a portion that is saturated and not well represented in the high-exposure picture 401 is corrected to be close to gray in the synthesized picture 501.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하여 다이내믹 레인지가 넓힐 수 있는, 노출 시간이 서로 다른 화상 신호의 합성 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method and apparatus for synthesizing image signals having different exposure times, which can widen the dynamic range by synthesizing image signals having different exposure times.

본 발명의 다른 목적은 컬러 이미지를 왜곡시키거나 손상시키지 아니하도록 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for synthesizing image signals having different exposure times so as not to distort or damage color images.

상술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법에 있어서, 픽셀값이 (R, G, B)인 제1 화상 신호의 픽셀값(R, G, B)에서 최소값 M을 판단하는 단계; 상기 M을 이용하여 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB)을 결정하는 단계; 픽셀값이 (r, g, b)인 제2 화상 신호의 픽셀값 (r, g, b)에서 최소값 m을 판단하는 단계-여기서, 상기 제2 화상 신호의 노출 시간은 상기 제1 화상 신호의 노출 시간보다 짧은 저노출 화상 신호임-; 상기 m을 이용하여 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr, gg, gb)을 결정하는 단계; 상기 제1 화상 신호의 픽셀값 (R, G, B)에 상기 제2 화상 신호의 픽셀값 (r, g, b)을 가산하여 (R+r, G+g, B+b)를 획득하는 단계; 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB) 및 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr, gg, gb)을 바탕으로 상기 획득한 (R+r, G+g, B+b)의 크기에 따라 컬러 이득 (CR, CG, CB)을 결정하는 단계; 및 상기 컬러 이득 (CR, CG, CB)을 바탕으로 상기 제1 화상 신호와 상기 제2 화상 신호의 합성 값을 계산하는 단계를 포함하는 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법을 제공할 수 있다.
여기에서, 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB)은 (R/M, G/M, B/M)일 수 있다.
또한, 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr gg gb)은 (r/m , g/m, b/m)일 수 있다.
또한, 상기 컬러 이득 CR은 R+r이 소정의 r1보다 작은 경우 gR이며, R+r이 소정의 r2보다 큰 경우 gr이며, R+r이 상기 r1보다 크고 r2보다 작은 경우 gR+((gr-gR)/(r2-r1))(R+r-r1)일 수 있다.
또한, 상기 r1은 250이며, 상기 r2는 300 내지 350일 수 있다.
또한, 상기 두 화상 신호의 합성 값은 (S(M*CR+r), S(M*CG+g), S(M*CB+b))일 수 있다.
또한, 상기 S는 게인으로 0보다 크고 1보다 작은 값을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 장치에 있어서, 픽셀값이 (R, G, B)인 제1 화상 신호의 픽셀값(R, G, B)에서 최소값 M을 판단하고, 픽셀값이 (r, g, b)인 제2 화상 신호의 픽셀값 (r, g, b)에서 최소값 m을 판단하는 최소값 판단부-여기서, 상기 제2 화상 신호의 노출 시간은 상기 제1 화상 신호의 노출 시간보다 짧은 저노출 화상 신호임-; 상기 M을 이용하여 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB)을 결정하고, 상기 m을 이용하여 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr, gg, gb)을 결정하는 컬러 게인 판단부; 상기 제1 화상 신호의 픽셀값 (R, G, B)에 상기 제2 화상 신호의 픽셀값 (r, g, b)을 가산하여 (R+r, G+g, B+b)를 획득하는 더하기 연산부; 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB) 및 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr, gg, gb)을 바탕으로 상기 (R+r, G+g, B+b)의 크기에 따라 컬러 이득 (CR, CG, CB)을 결정하는 컬러 이득 결정부; 및 상기 컬러 이득 (CR, CG, CB)을 바탕으로 상기 제1 화상 신호와 상기 제2 화상 신호의 합성 값을 계산하는 합성식 연산부를 포함하는 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 장치를 제공할 수 있다.
In order to achieve the above objects, according to an aspect of the present invention, in the method of synthesizing image signals having different exposure times, the pixel value R of the first image signal having a pixel value of (R, G, B) Determining the minimum value M in G, B); Determining a color gain (g R , g G , g B ) of the first image signal using the M; Determining a minimum value m from pixel values (r, g, b) of the second image signal having a pixel value of (r, g, b), wherein an exposure time of the second image signal is determined by Low exposure image signal shorter than exposure time; Determining a color gain (g r , g g , g b ) of the second image signal using the m; Obtaining (R + r, G + g, B + b) by adding the pixel values (r, g, b) of the second image signal to the pixel values (R, G, B) of the first image signal step; The obtained (R + r, G +) based on the color gains (g R , g G , g B ) of the first image signal and the color gains (g r , g g , g b ) of the second image signal. g, B + b) to determine the color gain (C R , C G , C B ); And calculating a composite value of the first image signal and the second image signal based on the color gains C R , C G , and C B. Can provide.
Here, the color gains g R , g G and g B of the first image signal may be (R / M, G / M, B / M).
In addition, the color gain g r g g g b of the second image signal may be (r / m, g / m, b / m).
In addition, the color gain C R when R + r is less than a predetermined r1 and g R, R + r is a greater than a predetermined r2 g r, when R + r is large is smaller than r2 than the r1 g R + ((g r -g R ) / (r2-r1)) (R + r-r1).
In addition, the r1 is 250, the r2 may be 300 to 350.
In addition, the combined value of the two image signals may be (S (M * C R + r), S (M * C G + g), S (M * C B + b)).
In addition, S may be a gain greater than 0 and less than 1.
According to another aspect of the present invention, in an apparatus for synthesizing image signals having different exposure times, the minimum value M in pixel values R, G, and B of the first image signal having pixel values of (R, G, and B). And a minimum value determiner that determines a minimum value m from pixel values (r, g, b) of the second image signal having a pixel value of (r, g, b), wherein the exposure time of the second image signal is A low exposure image signal shorter than an exposure time of the first image signal; Color gain (g R , g G , g B ) of the first image signal is determined using M, and color gain (g r , g g , g b ) of the second image signal is determined using m. A color gain determination unit to determine a; Obtaining (R + r, G + g, B + b) by adding the pixel values (r, g, b) of the second image signal to the pixel values (R, G, B) of the first image signal An addition operation unit; Based on the color gains (g R , g G , g B ) of the first image signal and the color gains (g r , g g , g b ) of the second image signal, (R + r, G + g, A color gain determiner that determines the color gains C R , C G , C B according to the size of B + b); And a synthesis calculator configured to calculate a combined value of the first image signal and the second image signal based on the color gains C R , C G , and C B. A device can be provided.

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이어서, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Next, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 장치의 구성도이다.6 is a block diagram of a device for synthesizing image signals having different exposure times according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법은, 도 1의 고노출에 의한 사진(101)에서 포화되어 표현이 잘 되지 아니하는 영역의 색상 정보가 도 2의 저노출에 의한 사진(201)의 이미지에 있다는 점을 이용한 것이다. 즉 도 2의 저노출에 의한 사진(201)은 전체적으로 색상의 레벨이 낮기는 하나 도 1의 고노출에 의한 사진(101)에서 표현되지 아니하는 부분에 대하여 색상 정보가 살아 있다. 도 6의 설명에 앞서 고노출에 의한 화상 신호를 (R, G, B)라 정의하고, 저노출에 의한 화상 신호를 (r, g, b)로 정의한다.Referring to FIG. 6, in the method of synthesizing image signals having different exposure times according to the present invention, the color information of the region saturated in the photograph 101 due to the high exposure of FIG. It is based on the fact that the image of the photo 201 due to low exposure of the. That is, the photo 201 due to the low exposure of FIG. 2 has a low color level, but the color information is alive for a portion that is not represented in the photo 101 due to the high exposure of FIG. 1. Prior to the description of FIG. 6, the image signal due to high exposure is defined as (R, G, B), and the image signal due to low exposure is defined as (r, g, b).

본 발명에 따른 노출 시간이 서로 다른 두 화상 신호를 합성하는 장치인 데이터 합성부(600)는 화상 신호 수신부(601), 최소값 판단부(603), 컬러게인 판단부(605), 더하기 연산부(607), 컬러 이득 결정부(609), 합성식 연산부(611) 및 출력부를 포함한다. The data synthesizing unit 600, which is a device for synthesizing two image signals having different exposure times according to the present invention, includes an image signal receiving unit 601, a minimum value determining unit 603, a color gain determining unit 605, and an addition calculating unit 607. ), A color gain determination unit 609, a synthesis calculation unit 611, and an output unit.

화상 신호 수신부(601)는 이미지 센서의 픽셀부로부터 노출 시간이 다른 두 화상 신호를 수신하는 부분이다. 이때 화상 신호는 컬러 이미지를 나타내며 앞서 정의한 고노출 화상 신호(R, G, B) 및 저노출 화상 신호(r, g, b)가 될 것이다.The image signal receiver 601 is a part that receives two image signals having different exposure times from the pixel portion of the image sensor. In this case, the image signal represents a color image and will be the high exposure image signals R, G, and B and the low exposure image signals r, g, and b defined above.

최소값 판단부(603)는 화상 신호 수신부(601)에서 수신한 두 화상 신호 각각에 대하여 픽셀값 중 최소값을 판단하는 기능을 수행한다. 즉 최소값 판단부(603)는 고노출에 의한 화상 신호(R, G, B) 중 최소값 M을 판단하며, 저노출에 의한 화상 신호(r, g, b) 중 최소값 m을 판단한다.The minimum value determining unit 603 performs a function of determining a minimum value among pixel values for each of the two image signals received by the image signal receiving unit 601. That is, the minimum value determination unit 603 determines the minimum value M of the image signals R, G, and B due to high exposure, and determines the minimum value m of the image signals r, g and b due to the low exposure.

컬러게인 판단부(605)는 상기 최소값 판단부에서 판단한 최소값 M 과 m을 이용하여 각 픽셀별 컬러 게인을 계산하는 기능을 수행한다. 이때 고노출 화상 신호의 컬러 게인을 (gR, gG, gB)라 하고, 저노출 화상 신호의 컬러 게인을 (gr, gg, gb)라 하면, 이들은 각각 (R/M, G/M, B/M) 및 (r/m, g/m, b/m)으로 정의된다.The color gain determination unit 605 calculates a color gain for each pixel using the minimum values M and m determined by the minimum value determination unit. At this time, if the color gain of the high exposure image signal is (g R , g G , g B ) and the color gain of the low exposure image signal is (g r , g g , g b ), they are respectively (R / M, G / M, B / M) and (r / m, g / m, b / m).

더하기 연산부(607)는 화상 신호 수신부(601)에서 수신한 두 화상 신호 (R, G, B) 및 (r, g, b)를 가산하는 기능을 수행한다. 이때 더하기 연산부(607)에서 더하기 연산이 수행된 경우의 화상 신호는 (R+r, G+g, B+b)가 될 것이다.The addition operation unit 607 performs a function of adding two image signals R, G, B and (r, g, b) received by the image signal receiving unit 601. At this time, the image signal when the addition operation is performed in the addition operation unit 607 will be (R + r, G + g, B + b).

컬러이득 결정부(609)는 컬러게인 판단부(605)에서 계산된 컬러 게인과 상기 더하기 연산부(607)에서 가산된 화상 신호(R+r, G+g, B+b)를 이용하여 컬러 이득(CR, CG, CB)을 결정하는 기능을 수행한다. 이때 컬러 이득은 상기 가산된 화상 신호(R+r, G+g, B+b)에 따라 다르게 결정된다.The color gain determiner 609 uses the color gain calculated by the color gain determiner 605 and the image gains R + r, G + g, and B + b added by the add operation unit 607. It performs the function of determining (C R , C G , C B ). At this time, the color gain is determined differently according to the added image signals R + r, G + g, and B + b.

합성식 연산부(611)는 상기 화상 신호 수신부(601)에서 수신한 두 화상 신호를 상기 컬러 이득 결정부(609)에서 결정된 컬러 이득을 이용하여 정해진 합성식을 통해 합성하는 기능을 수행한다.The synthesis operation unit 611 combines the two image signals received by the image signal receiving unit 601 through a predetermined synthesis equation using the color gain determined by the color gain determination unit 609.

출력부(613)는 상기 합성식 연산부(611)에서 합성된 값을 이미지 센서의 출력값으로 출력하는 기능을 수행한다.The output unit 613 outputs the value synthesized by the synthesis operation unit 611 as an output value of the image sensor.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 절차를 나타낸 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a procedure of synthesizing image signals having different exposure times according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 먼저 화상 신호 수신부는 픽셀부로부터 노출 시간이 서로 다른 두 화상 신호, 즉 고노출 화상 신호(R, G, B)와 상기 고노출 화상 신호에 비해 상대적으로 노출 시간이 짧은 저노출 화상 신호(r, g, b)를 수신한다(단계 701). 이후 최소값 판단부는 고노출 화상 신호(R, G, B)에서 최소값 M과 저노출 화상 신호(r, g, b)에서의 최소값 m을 판단한다(단계 703).Referring to FIG. 7, first, the image signal receiving unit has a relatively short exposure time compared to two image signals having different exposure times from the pixel portion, that is, a high exposure image signal R, G, and B and the high exposure image signal. The exposure image signals r, g and b are received (step 701). The minimum value determination unit then determines the minimum value M in the high exposure image signals R, G and B and the minimum value m in the low exposure image signals r, g and b (step 703).

컬러 게인 판단부는 상기 최소값 M 및 m을 이용하여 고노출 화상 신호의 컬 러 게인(gR, gG, gB) 및 저노출 화상 신호의 컬러 게인(gr, gg, gb)을 계산한다(단계 705). 이때 고노출 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB)은 (R/M, G/M, B/M)이고, 저노출 화상 신호의 컬러 게인(gr, gg, gb)은 (r/m, g/m, b/m)이다.The color gain determining unit calculates the color gains (g R , g G , g B ) of the high-exposure image signal and the color gains (g r , g g , g b ) of the low-exposure image signal using the minimum values M and m. (Step 705). At this time, the color gains (g R , g G , g B ) of the high-exposure image signal are (R / M, G / M, B / M), and the color gains (g r , g g , g b ) of the low-exposure image signal. ) Is (r / m, g / m, b / m).

이후, 컬러 이득 결정부는 상기 고노출 화상 신호의 컬러 게인 및 저노출 화상 신호의 컬러 게인을 바탕으로 컬러 이득(CR, CG, CB)을 결정한다(단계 707). 이때 컬러 이득을 결정하는 방법은 도 8을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.Thereafter, the color gain determiner determines the color gains C R , C G , and C B based on the color gain of the high exposure image signal and the color gain of the low exposure image signal (step 707). In this case, the method of determining the color gain will be described in detail with reference to FIG. 8.

이후, 합성식 연산부는 단계 707에서 결정한 컬러 이득 및 저노출 화상 신호를 이용하여 고노출 화상 신호와 저노출 화상 신호를 합성한 값을 계산한다(단계 709). 이때 합성식은 다음과 같다.Thereafter, the synthesis calculating unit calculates a value obtained by combining the high exposure image signal and the low exposure image signal using the color gain and the low exposure image signal determined in step 707 (step 709). In this case, the synthetic formula is as follows.

R'= S(M*CR+r)R '= S (M * C R + r)

G'= S(M*CG+g)G '= S (M * C G + g)

B'= S(M*CB+b)B '= S (M * C B + b)

상기 합성식에서 R', G', B'은 합성된 화상신호의 픽셀값들이고, S는 종래의 이미지 합성 방법에 사용되던 게인(Gain)으로 이미지 센서의 특징에 따라 0 내지 1의 값을 가지며 고정된 값일 수 있으며, 아닐 수도 있다.In the above formula, R ', G', and B 'are pixel values of the synthesized image signal, and S is a gain used in the conventional image synthesizing method, and has a value of 0 to 1 depending on the characteristics of the image sensor and is fixed. The value may or may not be.

이후, 출력부는 상기 합성식 연산부에서 합성된 화상 신호 값을 이미지 센서의 출력값으로 출력한다(단계 711).Thereafter, the output unit outputs the image signal value synthesized by the synthesis calculator as an output value of the image sensor (step 711).

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 이득을 구하기 위한 컬러이득 대 화상 신호의 그래프이다.8 is a graph of color gain versus image signal for obtaining color gain in accordance with one preferred embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 가로축은 저노출 화상 신호와 고노출 화상 신호를 합한 값을 나타내고, 세로축은 컬러 이득을 나타낸다. 이때 상기 그래프는 컬러 이미지의 픽셀값 R, G, B 중에서 R 값만을 도시한 것으로 G 및 B에 대한 컬러 이득 값도 동일한 형태의 그래프를 나타낸다.Referring to Fig. 8, the horizontal axis represents the sum of the low exposure image signal and the high exposure image signal, and the vertical axis represents the color gain. In this case, the graph shows only the R value among the pixel values R, G, and B of the color image, and the color gain values for the G and B also show the same type of graph.

다시 말해서 상기 그래프는 두 화상 신호의 R, r을 이용하여 레드(R)에 대한 컬러이득 CR값을 구하는 커브를 나타낸다. 상기 그래프에서 r1과 r2는 본 그래프의 영역을 나누기 위한 경계값이다. 상기 그래프에서 gR 및 gr은 각각 고노출 화상 신호의 컬러 게인 및 저노출 화상 신호의 컬러 게인을 의미한다. 상기 gR은 고노출 화상 신호의 픽셀값 중 레드값 R을 최소값 M으로 나눈 값으로 정의 되며, gr은 저노출 화상 신호의 픽셀값 중 레드값 r을 최소값 m으로 나눈 값으로 정의된다. 상기 그래프에서 gr이 gR보다 큰 값으로 도시되어 있으나, gr은 gR보다 클 수도 작을 수도 있다.In other words, the graph shows a curve for calculating color gain C R values for red (R) using R and r of two image signals. In the graph, r1 and r2 are boundary values for dividing the area of the graph. In the graphs, g R and g r denote color gain of the high exposure image signal and color gain of the low exposure image signal, respectively. The g R is defined as a value obtained by dividing the red value R by the minimum value M among the pixel values of the high exposure image signal, and the g r is defined as a value obtained by dividing the red value r among the pixel values of the low exposure image signal by the minimum value m. In the graph, g r is shown to be greater than g R , but g r may be larger or smaller than g R.

r1과 r2는 고노출 색상에 의존하는 영역(A 영역), 저노출 색상에 의존하는 영역(C 영역), 그리고 중간영역(B 영역)으로 구간을 분리한다. 8비트 시스템의 경우 픽셀값들은 0부터 255 사이의 값을 가지므로, r1은 250 정도의 값으로 설정될 수 있다. R+r이 250정도이면 R값이 포화(saturation)에 가깝지만 아직 포화되지는 않았음을 의미한다. 이때 r값은 미비하므로 R+r이 r1보다 작은 경우, 즉 A 영역에 위치한다는 것은 고노출 영상의 색상이 신뢰도가 높음을 의미한다. r2는 300 내지 350의 값이 사용될 수 있다. R+r이 r2보다 큰 경우, 즉 C 영역에 위치한다는 것은 고노출 화상 신호의 R이 포화(saturation)에 다다랐고, 저노출 화상 신호의 r 값이 신뢰도가 어느 정도에 다다름을 의미한다. 즉 C 영역에서는 r값으로 해당 픽셀의 색을 결정하는 것이 바람직하다. R1과 R2 사이의 중간 영역은 그 과도기에 속하는 영역으로 직선일 수도 또는 곡선으로 나타낼 수도 있다. 위의 예에서는 직선으로 나타내었다.r1 and r2 divide a section into a region (region A) that depends on the high exposure color, a region (C region) that depends on the low exposure color, and an intermediate region (region B). In the case of an 8-bit system, since the pixel values have a value between 0 and 255, r1 may be set to a value of about 250. If R + r is about 250, it means that R is close to saturation but not yet saturated. In this case, since the r value is insufficient, if R + r is smaller than r1, that is, located in the A region, the color of the high-exposure image has high reliability. A value of 300 to 350 may be used for r2. When R + r is larger than r2, i.e., located in the C region, it means that R of the high-exposure picture signal has reached saturation, and that r value of the low-exposure picture signal has reached a certain degree of reliability. That is, in the C region, it is preferable to determine the color of the pixel by the r value. The middle region between R1 and R2 may be a straight line or a curve as a region belonging to the transition period. In the above example, it is represented by a straight line.

정리하면, A 영역은 고노출 화상 신호에 의존하는 영역으로 컬러 이득은 gR이며, C 영역은 저노출 화상 신호에 의존하는 영역으로 컬러 이득은 gr이다. B 영역은 중간 영역으로 컬러 이득 CR은 다음식에 의하여 구할 수 있다.In summary, the A area is an area that depends on the high-exposure picture signal, and the color gain is g R , and the C area is an area that depends on the low-exposure picture signal, and the color gain is g r . The B region is an intermediate region, and the color gain C R can be obtained by the following equation.

CR = gR+((gr-gR)/(r2-r1))(R+r-r1)C R = g R + ((g r -g R ) / (r2-r1)) (R + r-r1)

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노출 시간이 서로 다른 두 화상 신호의 합성 방법에 의하여 출력된 사진의 예시도이다.9 is an exemplary view of a photograph output by a method of synthesizing two image signals having different exposure times according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 합성 사진(901)은 도 7을 참조하여 설명한 합성식에 의하여 합성한 사진으로 고노출의 경우 포화되어 잘 표현되지 아니하던 부분을 잘 복원하고 있음을 알 수 있다. 종래의 합성 방법에 의하는 경우 도 5의 합성 사진(501)은 고노출에 의하여 잘 표현되지 아니하는 녹색 부분을 회색으로 복원하였으나, 본 발명에 의한 합성 사진(901)의 경우는 원래의 사진에서 포화된 녹색 부분을 잘 복원하고 있다.Referring to FIG. 9, the synthesized picture 901 is a picture synthesized according to the synthesis equation described with reference to FIG. 7, and it can be seen that the high-exposure part is well restored to the saturated part. In the conventional synthesis method, the synthesized picture 501 of FIG. 5 restores the green part that is not well represented by high exposure to gray, but the synthesized picture 901 according to the present invention uses the original picture. The saturated green part is well restored.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 노출 시간이 서로 다른 화상 신호의 합성 방법이 적용되는 이미지 센서의 구성도이다.10 is a configuration diagram of an image sensor to which a method of synthesizing image signals having different exposure times is applied according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 컬러 이미지 합성 방법이 적용되는 CMOS 이미지 센서는 픽셀부(1001), 제1 리드아웃(Readout) 부(1010), 제2 리드아웃부(1020) 및 데이터 합성부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 10, a CMOS image sensor to which a color image synthesis method according to the present invention is applied may include a pixel unit 1001, a first readout unit 1010, a second readout unit 1020, and data synthesis. The unit 600 is included.

상기 픽셀부(1001)는 기존의 CMOS 이미지 센서의 픽셀부와 동일한 구조를 가지며, 피사체의 이미지에 대하여 노출 시간을 달리하여 획득한 두 화상 신호를 리드아웃부(1010, 1020)로 전달하는 기능을 수행한다.The pixel unit 1001 has the same structure as the pixel unit of a conventional CMOS image sensor and transfers two image signals obtained by varying exposure time to an image of a subject to the readout units 1010 and 1020. Perform.

상기 리드아웃부(1010, 1020)는 제1 리드아웃부(1010)와 제2 리드아웃부(1020)로 구분되며, 각각의 리드아웃부(1010, 1020)는 리셋 데이터용 스위치(1011, 1021), 픽셀 데이터용 스위치(1012, 1022), 리셋 데이터를 저장하기 위한 커패시터(1013, 1023), 픽셀 데이터를 저장하기 위한 커패시터(1014, 1024), 차동 증폭기(1015, 1025), 자동 이득 컨트롤러(AGC; Auto Gain Controller) 및 아날로그-디지털 변환기(ADC; Analog-to-Digital Convertor)를 포함한다.The lead-out units 1010 and 1020 are divided into a first lead-out unit 1010 and a second lead-out unit 1020, and each of the lead-out units 1010 and 1020 is a switch for reset data 1011 and 1021. ), Switches 1012 and 1022 for pixel data, capacitors 1013 and 1023 for storing reset data, capacitors 1014 and 1024 for storing pixel data, differential amplifiers 1015 and 1025, and automatic gain controller ( Auto Gain Controller (AGC) and Analog-to-Digital Converter (ADC).

리셋 상태에서 상기 리셋 데이터용 스위치(1011, 1021)가 온(On)되면 리셋 상태에서 전압 값이 커패시터(1013, 1023)에 저장된다. 트랜스퍼 트랜지스터(Tx)가 온(On)된 상태에서는 픽셀 데이터용 스위치(1012, 1022)가 온(On)되고 이 상태에서 의 전압 값이 커패시터(1014, 1024)에 저장된다. 리셋 데이터용 커패시터(1013, 1023)와 픽셀 데이터용 커패시터(1014, 1024)에 저장된 두 값의 차이는 차동 증폭기(1015, 1025)를 통해 증폭되고, 증폭된 두 전압의 차이는 자동이득 컨트롤러(AGC; Automatic Gain Controller, 1016, 1026)에서 증폭된 후, 아날로그-디지털 변환기(ADC; Analog-to-Digital Convertor, 1017, 1027)를 통해 디지털 신호로 변환되어 데이터 합성부(600)로 전달된다.When the reset data switches 1011 and 1021 are turned on in the reset state, voltage values are stored in the capacitors 1013 and 1023 in the reset state. In the state where the transfer transistor Tx is on, the pixel data switches 1012 and 1022 are turned on and the voltage values in the state are stored in the capacitors 1014 and 1024. The difference between the two values stored in the reset data capacitors 1013 and 1023 and the pixel data capacitors 1014 and 1024 is amplified by the differential amplifiers 1015 and 1025. Amplified by the Automatic Gain Controller (1016, 1026), and then converted into a digital signal through an analog-to-digital converter (ADC; 1017, 1027) and transmitted to the data synthesizing unit 600.

종래의 이미지 센서는 리드아웃부가 하나이지만 본 발명에 의한 이미지 센서는 리드아웃부가 2개가 존재한다. 상기 두 리드아웃부(1010, 1020)는 픽셀부(1001)에서 아웃되는 데이터라인을 공유하고 있으며, 픽셀부(1001)에서 아웃되는 노출 시간을 달리하는 두 화상 신호를 번갈아 가며 읽는다. 즉 제1 리드아웃부(1010)는 인테그레이션이 수행된 시간, 즉 노출 시간이 INT1인 INT1 데이터를 읽어 데이터 합성부(600)로 전달하며, 제2 리드아웃부(1020)는 인테그레이션이 수행된 시간이 INT2인 INT2 데이터를 읽어 데이터 합성부(600)로 전달한다. 이때 INT1은 통상의 이미지 센서에서 작동하는 노출 시간을 의미하며, INT2는 INT1보다는 작은 값을 가지며 바람직하게는 INT1보다 20배 작은 값이다.The conventional image sensor has one lead out portion, but the image sensor according to the present invention has two lead out portions. The two lead-out units 1010 and 1020 share a data line out of the pixel unit 1001, and alternately read two image signals having different exposure times out of the pixel unit 1001. That is, the first readout unit 1010 reads the INT1 data having the integration time, that is, the exposure time INT1, and transmits the INT1 data to the data synthesis unit 600, and the second readout unit 1020 performs the integration time. The INT2 data of the INT2 is read and transferred to the data synthesizing unit 600. In this case, INT1 refers to an exposure time operating in a conventional image sensor, and INT2 has a value smaller than INT1 and preferably 20 times smaller than INT1.

데이터 합성부(600)는 리드아웃부(1010, 1020)로부터 수신한 두 데이터를 합성하고, 합성된 값을 이미지 센서의 최종 출력 값을 출력하는 기능을 수행한다. 이와 같이 리드아웃부를 2개 두어 이중 샘플링을 수행하는 경우, INT1 데이터와 INT2 데이터가 리드아웃되어 데이터 합성부(600)로 전달될 때 두 데이터는 시간차가 존재하게 된다. 따라서 먼저 리드아웃되는 INT2 데이터는 메모리에 일시 저장되고, INT2 데이터가 리드아웃되는 순간 데이터 합성부(600)는 두 데이터를 앞에서 설명한 합성식에 따라 합성한다.The data synthesizing unit 600 combines two data received from the readout units 1010 and 1020 and outputs the final output value of the image sensor. When double sampling is performed with two readout units as described above, when the INT1 data and the INT2 data are read out and transferred to the data synthesizing unit 600, there is a time difference between the two data. Therefore, the INT2 data read out first is temporarily stored in the memory, and the instantaneous data synthesis unit 600 combines the two data according to the above-described synthesis equation when the INT2 data is read out.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다. The present invention is not limited to the above embodiments, and many variations are possible by those skilled in the art within the spirit of the present invention.

본 발명에 의하면 노출 시간이 다른 두 컬러 이미지를 합성하여 색상을 왜곡시키지 아니하고 다이내믹 레인지가 넓은 합성 이미지를 만들어 낼 수 있다.According to the present invention, two color images having different exposure times may be synthesized to produce a composite image having a wide dynamic range without distorting colors.

Claims (8)

노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법에 있어서,In a method of synthesizing image signals having different exposure times, 픽셀값이 (R, G, B)인 제1 화상 신호의 픽셀값(R, G, B)에서 최소값 M을 판단하는 단계;Determining a minimum value M from pixel values R, G, and B of the first image signal having a pixel value of (R, G, and B); 상기 M을 이용하여 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB)을 결정하는 단계;Determining a color gain (g R , g G , g B ) of the first image signal using the M; 픽셀값이 (r, g, b)인 제2 화상 신호의 픽셀값 (r, g, b)에서 최소값 m을 판단하는 단계-여기서, 상기 제2 화상 신호의 노출 시간은 상기 제1 화상 신호의 노출 시간보다 짧은 저노출 화상 신호임-;Determining a minimum value m from pixel values (r, g, b) of the second image signal having a pixel value of (r, g, b), wherein an exposure time of the second image signal is determined by Low exposure image signal shorter than exposure time; 상기 m을 이용하여 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr, gg, gb)을 결정하는 단계;Determining a color gain (g r , g g , g b ) of the second image signal using the m; 상기 제1 화상 신호의 픽셀값 (R, G, B)에 상기 제2 화상 신호의 픽셀값 (r, g, b)을 가산하여 (R+r, G+g, B+b)를 획득하는 단계;Obtaining (R + r, G + g, B + b) by adding the pixel values (r, g, b) of the second image signal to the pixel values (R, G, B) of the first image signal step; 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB) 및 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr, gg, gb)을 바탕으로 상기 획득한 (R+r, G+g, B+b)의 크기에 따라 컬러 이득 (CR, CG, CB)을 결정하는 단계; 및The obtained (R + r, G +) based on the color gains (g R , g G , g B ) of the first image signal and the color gains (g r , g g , g b ) of the second image signal. g, B + b) to determine the color gain (C R , C G , C B ); And 상기 컬러 이득 (CR, CG, CB)을 바탕으로 상기 제1 화상 신호와 상기 제2 화상 신호의 합성 값을 계산하는 단계Calculating a composite value of the first image signal and the second image signal based on the color gains C R , C G , and C B 를 포함하는 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법.And synthesizing image signals having different exposure times. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB)은 (R/M, G/M, B/M)인 것The color gain (g R , g G , g B ) of the first image signal is (R / M, G / M, B / M) 을 특징으로 하는 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법.And synthesizing image signals having different exposure times. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr gg gb)은 (r/m , g/m, b/m)인 것The color gain (g r g g g b ) of the second image signal is (r / m, g / m, b / m) 을 특징으로 하는 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법.And synthesizing image signals having different exposure times. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컬러 이득 CR은 R+r이 소정의 r1보다 작은 경우 gR이며, R+r이 소정의 r2보다 큰 경우 gr이며, R+r이 상기 r1보다 크고 r2보다 작은 경우 gR+((gr-gR)/(r2-r1))(R+r-r1)인 것The color gain C R is g R when R + r is less than a predetermined r 1 , g r when R + r is greater than a predetermined r 2 , and g R + (when R + r is greater than r 1 and less than r 2 . (g r -g R ) / (r2-r1)) (R + r-r1) 을 특징으로 하는 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법.And synthesizing image signals having different exposure times. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 r1은 250이며, 상기 r2는 300 내지 350인 것The r1 is 250 and the r2 is from 300 to 350 을 특징으로 하는 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법.And synthesizing image signals having different exposure times. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 두 화상 신호의 합성 값은 (S(M*CR+r), S(M*CG+g), S(M*CB+b))인 것-여기서, S 는 게인을 의미함-The combined value of the two picture signals is (S (M * C R + r), S (M * C G + g), S (M * C B + b))-where S means gain - 을 특징으로 하는 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법.And synthesizing image signals having different exposure times. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 S는 0보다 크고 1보다 작은 값을 가지는 것S is greater than 0 and less than 1 을 특징으로 하는 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 방법.And synthesizing image signals having different exposure times. 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 장치에 있어서,An apparatus for synthesizing image signals having different exposure times, 픽셀값이 (R, G, B)인 제1 화상 신호의 픽셀값(R, G, B)에서 최소값 M을 판단하고, 픽셀값이 (r, g, b)인 제2 화상 신호의 픽셀값 (r, g, b)에서 최소값 m을 판단하는 최소값 판단부-여기서, 상기 제2 화상 신호의 노출 시간은 상기 제1 화상 신호의 노출 시간보다 짧은 저노출 화상 신호임-;The minimum value M is determined from the pixel values R, G and B of the first image signal having the pixel value of (R, G, B), and the pixel value of the second image signal having the pixel value of (r, g, b). a minimum value determining unit that determines a minimum value m at (r, g, b), wherein the exposure time of the second image signal is a low exposure image signal shorter than the exposure time of the first image signal; 상기 M을 이용하여 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB)을 결정하고, 상기 m을 이용하여 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr, gg, gb)을 결정하는 컬러 게인 판단부;Color gain (g R , g G , g B ) of the first image signal is determined using M, and color gain (g r , g g , g b ) of the second image signal is determined using m. A color gain determination unit to determine a; 상기 제1 화상 신호의 픽셀값 (R, G, B)에 상기 제2 화상 신호의 픽셀값 (r, g, b)을 가산하여 (R+r, G+g, B+b)를 획득하는 더하기 연산부;Obtaining (R + r, G + g, B + b) by adding the pixel values (r, g, b) of the second image signal to the pixel values (R, G, B) of the first image signal An addition operation unit; 상기 제1 화상 신호의 컬러 게인 (gR, gG, gB) 및 상기 제2 화상 신호의 컬러 게인 (gr, gg, gb)을 바탕으로 상기 (R+r, G+g, B+b)의 크기에 따라 컬러 이득 (CR, CG, CB)을 결정하는 컬러 이득 결정부; 및Based on the color gains (g R , g G , g B ) of the first image signal and the color gains (g r , g g , g b ) of the second image signal, (R + r, G + g, A color gain determiner that determines the color gains C R , C G , C B according to the size of B + b); And 상기 컬러 이득 (CR, CG, CB)을 바탕으로 상기 제1 화상 신호와 상기 제2 화상 신호의 합성 값을 계산하는 합성식 연산부A synthesis calculation unit calculating a composite value of the first image signal and the second image signal based on the color gains C R , C G , and C B 를 포함하는 노출 시간이 서로 다른 화상 신호를 합성하는 장치.Apparatus for synthesizing image signals having different exposure times, including.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010065898A (en) * 1999-12-30 2001-07-11 박종섭 Auto exposure apparatus in image sensor

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010065898A (en) * 1999-12-30 2001-07-11 박종섭 Auto exposure apparatus in image sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11363214B2 (en) * 2017-10-18 2022-06-14 Gopro, Inc. Local exposure compensation

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