KR100848886B1 - 영상확대장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 영상확대장치는, 영상의 대각선 및 비대각선 에지를 검출하여 이에 대한 차분치를 산출하고, 상기 영상을 45°회전시켜 대각선 및 비대각선 에지를 검출하여 이에 대한 차분치를 산출하며 상기 각각 산출된 차분치의 크기를 상호 비교하여 상기 영상 각 화소의 보정계수를 산출하는 에지 검출단; 상기 에지 검출단과 연결되고, 상기 영상의 텍스쳐 영상 유무를 판별하여 텍스쳐 영상을 확대하기 위한 확대 보정계수를 산출하는 텍스쳐 검출단; 및 상기 텍스쳐 검출단과 연결되고, 상기 텍스쳐 검출단에서 산출된 확대 보정계수를 상기 영상의 각 화소에 적용하여 영상을 확대하는 영상 처리단;을 포함하여, 영상의 각 대각선 및 비대각선 방향에 대한 에지를 적용함으로써 영상 확대시 발생할 수 있는 노이즈를 줄일 수 있는 효과가 있다.
영상확대, 차분치, 절대 차분, 에지, 대각선, 비대각선, 가중치

Description

영상확대장치 및 그 방법{Apparatus to expend image and Method to expend image using it}
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 의한 영상확대방법을 나타낸 조사도.
도 2는 본 발명에 따른 영상확대장치를 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 영상의 대각선 에지 성분 조사도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 영상의 대각선 에지에 대한 차분치를 산출하기 위한 조사도.
도 5는 본 발명에 따른 영상의 비대각선 에지 성분 조사도.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 영상의 비대각선 에지에 대한 차분치를 산출하기 위한 조사도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 보간법에 의해 이용되는 화소를 나타낸 조사도.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 보간법에 의해 보간된 화소를 나타낸 조사도.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따른 영상확대장치의 노이즈 성분비를 나타낸 그래프.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 영상확대장치의 선명도를 나타낸 그래프.
도 11은 본 발명에 따른 영상확대방법을 순차적으로 나타낸 순서도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
110 : 에지 검출단 111 : 대각선 에지 검출부
112 : 비대각선 에지 검출부 113 : 보정계수 산출부
120 : 텍스쳐 검출단 121 : 텍스쳐 판별부
122 : 확대 보정계수 산출부 130 : 영상 처리단
본 발명은 영상을 확대하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 영상의 대각선 및 비대각선 방향에 대한 에지를 검출하고 텍스쳐 영상의 포함여부를 판별하며, 각각에 대한 차분치를 비교하여 확대 보정계수를 산출하고 산출된 확대 보정계수를 적용하여 영상을 확대함으로써 노이즈 발생을 줄일 수 있는 영상확대장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근, 휴대용 단말기 및 디지털 카메라 등의 휴대용 기기들의 발달로 인하여 이에 구비되는 부품들 또한 점차적으로 고성능화 및 소형화 되어가는 추세이다. 특히, 이들에 구비되는 카메라 모듈과 같은 광학장치는 수차 보정기구를 가진 광학계로부터 얻어진 광학적 이미지를 이미지 센서로 검출하고, 검출된 영상으로부터 수 차를 보정하여 디스플레이 장치에 전달하는 방식으로 동작한다.
이러한 카메라 모듈이 장착된 장치는 촬상된 영상을 자유롭게 확대 또는 축소시킬수 있는 줌(Zoom) 기능이 탑재되어 있어 사용자가 촬상한 영상을 보다 자세하게 확인하고자 할 경우 줌 기능을 이용하여 영상을 확대 또는 축소하여 확인함에 따라 점차적으로 촬상된 영상을 보다 선명하고 정확하게 확대 및 축소방법에 대한 연구가 중요시되고 있다.
이하, 관련도면을 참조하여 종래 기술에 따른 영상의 확대방법에 대하여 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 영상확대방법을 나타낸 조사도이다.
먼저, 줌 기능을 이용하여 영상을 확대할 경우 종래 기술에 따른 영상의 확대방법에는 최소 근접이웃(Nearest neighbor) 보간법과 양선형(bilinear) 보간법 그리고 바이큐빅(bicubic) 및 스프라인(spline) 보간법을 이용한 방법이 이용되고 있다.
상기 최소 근접이웃 보간법은, 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 2×2 크기로 4개의 화소를 갖는 영상을 4×4 크기의 16개 화소를 갖는 영상으로 확대할 경우, 상기 a 내지 d화소 사이에 x1, x2, x3 및 x4 화소를 각각 위치시키고, x1 화소에는 이와 이웃하는 a 화소의 화소값을 적용하고, x2 화소에는 이와 이웃하는 b 화소의 화소값을, x3 화소에는 c 화소의 화소값을 그리고 x4 화소에는 이와 이웃하는 d 화소의 화소값을 각각 대입하고, 그 외 영역의 화소도 상기와 같은 방법으로 최소 거리로 이웃하는 화소의 화소값을 각각 대입함으로써 영상을 확대시키는 보간법이다.
또한, 상기 양선형 보간법은, 확대될 화소인 x1 내지 x4 화소들의 값을 원화소와의 거리에 따라 가중치에 차이를 두어 할당하여 보간하는 방법으로써, 보간될 화소가 특정 원 화소와 가까이 위치하면 가중치를 많이 적용하고 원 화소와 멀리 위치하는 화소에는 가중치를 적게 적용하여 영상을 확대시키는 보간법이다. 이때, 상기 적용되는 가중치는 화소간의 거리에 따라 선형적으로 가변되는 값이다.
그리고, 상기 바이큐빅 및 스프라인 보간법은, 상기 양선형 보간법과 같이 거리에 따라 선형적으로 가변되는 가중치가 아니라 3차원의 곡선을 갖는 스프라인을 이용하여 확대될 x1 내지 x4 화소에 각각 위치에 따른 가중치를 적용하여 영상을 확대하는 방법으로써, 포토샵 또는 이미지처리 프로그램에서 주로 사용되는 프로그램이다.
그러나, 상술한 종래의 기술에 따른 최소 근접이웃 보간법은 가장 근접한 화소의 화소값을 적용하기 때문에 상기 보간될 화소가 에지 영역에 있을 경우 에지 영역이 이와 이웃하는 화소의 화소값으로 대치됨으로써 뚜렷하지 못하여 에지 영역을 구분할 수 없는 영상을 출력하는 문제점이 있으며, 확대된 영상에 에일리어싱(aliasing) 및 재깅(jagging)과 같은 노이즈가 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 양선형 보간법과 바이큐빅 및 스프라인 보간법은, 상기 최소 근접이웃 보간법보다 에지 영역에 대한 처리 능력이 향상되었지만 확대 영상에 노이즈가 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, 영상의 대각선 및 비대각선 방향에 대한 에지를 검출하고 텍스쳐 영상의 포함여부를 판별하며, 각각에 대한 차분치를 비교하여 확대 보정계수를 산출하고 산출된 확대 보정계수를 적용하여 영상을 확대함으로써 노이즈 발생을 줄일 수 있는 영상확대장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 영상확대장치는, 영상의 대각선 및 비대각선 에지를 검출하여 이에 대한 차분치를 산출하고, 상기 영상을 45°회전시켜 대각선 및 비대각선 에지를 검출하여 이에 대한 차분치를 산출하며 상기 각각 산출된 차분치의 크기를 상호 비교하여 상기 영상 각 화소의 보정계수를 산출하는 에지 검출단; 상기 에지 검출단과 연결되고, 상기 영상의 텍스쳐 영상 유무를 판별하여 텍스쳐 영상을 확대하기 위한 확대 보정계수를 산출하는 텍스쳐 검출단; 및 상기 텍스쳐 검출단과 연결되고, 상기 텍스쳐 검출단에서 산출된 확대 보정계수를 상기 영상의 각 화소에 적용하여 영상을 확대하는 영상 처리단;을 포함한다.
상기, 상기 에지 검출단은, 영상의 대각선 에지를 검출하여 각 대각선 에지에 대한 차분치를 산출하고, 상기 각 대각선 에지에 대해 산출된 차분치의 크기를 상호 비교하여 각 화소에 적용될 보정계수를 산출하는 대각선 에지 검출부; 상기 대각선 에지 검출부와 연결되고, 상기 영상의 비대각선 에지를 검출하여 각 비대각선 에지에 대한 차분치를 산출하며, 상기 각 비대각선 에지에 대해 산출된 차분치의 크기를 상호 비교하여 각 화소에 적용될 보정계수를 산출하는 비대각선 에지 검출부; 및 상기 대각선 에지 검출부 및 비대각선 에지 검출부와 연결되고, 상기 대각선 에지 검출부 및 비대각선 에지 검출부 각각에서 산출된 차분치의 크기를 상호 비교하여 상기 대각선 및 비대각선 에지 검출부 중 어느 하나의 에지 검출부에서 산출된 보정계수를 각 화소에 적용될 보정계수로 선택하는 보정계수 산출부;를 포함하고,
상기 대각선 에지 검출부는, 상기 영상의 각 대각선 상에 위치하는 화소 간의 절대 차분을 각각 합산하여 각 대각선에 대한 차분치를 산출한다. 이때, 상기 각 대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 대각선에 대한 차분치가 나머지 대각선에 대한 차분치의 2배 이상일 경우 큰 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.5로 산출하고, 작은 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0으로 산출한다.
또한, 상기 대각선 에지 검출부는, 상기 각 대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 대각선에 대한 차분치가 나머지 대각선에 대한 차분치의 2배 보다 작을 경우 큰 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.3으로 산출하고, 작은 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.2로 산출하며, 상기 각 대각선에 대한 차분치가 모두 0일 경우 모든 화소에 적용될 보정계수를 0.25로 산 출한다.
그리고, 상기 비대각선 에지 검출부는, 상기 영상의 각 비대각선 상에 위치하는 화소 간의 절대 차분을 각각 합산하여 각 비대각선에 대한 차분치를 산출하는데, 상기 각 비대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 비대각선에 대한 차분치가 나머지 비대각선에 대한 차분치보다 작을 경우 가장 작은 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.5로 산출하고, 나머지 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0으로 산출하며, 상기 각 비대각선에 대한 차분치가 모두 0일 경우 각 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.125로 산출한다.
또한, 상기 보정계수 산출부는, 상기 보정계수가 영상의 모든 화소에 대하여 산출되지 않을 경우 영상에 적용되는 대각선 및 비대각선을 45° 회전시켜 상기 대각선 에지 검출부로 전달하고, 상기 대각선 상의 차분치 중 작은 값의 차분치와 비대각선의 평균 차분치를 곱한 값이 대각선 상의 차분치 중 큰 값의 차분치와 비대각선의 차분치 중 가장 작은 값의 차분치를 곱한 값보다 작을 경우 상기 영상에 대각선 에지 검출부에서 산출된 보정계수를 상기 영상에 적용될 보정계수로 산출한다.
또한, 상기 대각선 상의 차분치 중 작은 값의 차분치와 비대각선의 평균 차분치를 곱한 값이 대각선 상의 차분치 중 큰 값의 차분치와 비대각선의 차분치 중 가장 작은 값의 차분치를 곱한 값보다 크거나 같을 경우 상기 영상에 비대각선 에지 검출부에서 산출된 보정계수를 상기 영상에 적용될 보정계수로 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 텍스쳐 검출단은, 상기 에지 검출단과 연결되고, 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되어 있는지의 여부를 판별하는 텍스쳐 판별부; 및 상기 텍스쳐 판별부와 연결되고, 상기 텍스쳐 판별부에서 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단될 경우, 텍스쳐 영상에 대한 에지 가중치를 산출하고 상기 산출된 에지 가중치를 상기 에지 검출단에서 산출된 보정계수에 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 확대 보정계수 산출부;를 포함하며, 상기 확대 보정계수 산출부는, 상기 에지 검출단에서 대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 대각선의 차분치 중 큰 값의 차분치가 작은 값의 차분치의 두 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.25로 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 확대 보정계수 산출부는, 상기 에지 검출단에서 대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 대각선의 차분치 중 큰 값의 차분치가 작은 값의 차분치의 4 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.5로 적용하여 확대 보정계수를 산출하고, 상기 에지 검출단에서 비대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 비대각선의 차분치 평균값이 상기 비대각선의 차분치 중 가장 작은 차분치의 두 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.25로 적용하여 확대 보정계수를 산출한다.
또한, 상기 에지 검출단에서 비대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 비대각선의 차분치 평균값이 상기 비대각선의 차분치 중 가장 작은 차분치의 4 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.5로 적용 하여 확대 보정계수를 산출하며, 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되어 있지 않다고 판단될 경우, 상기 에지 검출단에서 산출된 보정계수를 확대 보정계수로 산출하는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명의 목적을 달성하기 위한 영상확대방법은, a) 영상의 대각선 및 비대각선 에지를 검출하여 각 대각선 및 비대각선에 대한 차분치를 산출하는 단계; b) 상기 산출된 대각선 및 비대각선에 대한 각각의 차분치 크기를 상호 비교하여 보정계수를 산출하는 단계; c) 상기 영상의 모든 화소에 대해 보정계수가 산출되었는지의 여부 확인하고, 모든 화소에 대한 보정계수가 산출되지 않았을 경우 상기 영상에 적용되는 대각선 및 비대각선을 45°회전시켜 상기 a) 단계로 피드백시키는 단계; d) 상기 영상에 텍스쳐 영상의 포함여부를 판단하고, 상기 대각선 에지, 비대각선 에지 및 텍스쳐 영상을 확대하기 위한 확대 보정계수를 산출하는 단계; 및 e) 상기 산출된 확대 보정계수를 영상의 각 화소에 적용하여 확대하는 단계;를 포함하여 영상을 확대한다.
상기 a) 단계에서 대각선에 대한 차분치를 산출하는 방법은, 상기 영상의 각 대각선 상에 위치하는 화소 간의 절대 차분을 각각 합산하여 각 대각선에 대한 차분치를 산출하며, 상기 각 대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 대각선에 대한 차분치가 나머지 대각선에 대한 차분치의 2배 이상일 경우 큰 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.5로 산출하고, 작은 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0으로 산출한다.
또한, 상기 각 대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 대각선에 대한 차분치 가 나머지 대각선에 대한 차분치의 2배 보다 작을 경우 큰 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.3으로 산출하고, 작은 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.2로 산출하며, 상기 각각의 대각선에 대한 차분치가 모두 0일 경우 모든 화소에 적용될 보정계수를 0.25로 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 a) 단계에서 비대각선에 대한 차분치를 산출하는 방법은, 상기 영상의 각 비대각선 상에 위치하는 화소 간의 절대 차분을 각각 합산하여 각 비대각선에 대한 차분치를 산출하고, 상기 각 비대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 비대각선에 대한 차분치가 나머지 비대각선에 대한 차분치보다 작을 경우 가장 작은 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.5로 산출하고, 나머지 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0으로 산출하며, 상기 각 비대각선에 대한 차분치가 모두 0일 경우 각 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.125로 산출한다.
상기 b) 단계에서, 상기 대각선 상의 차분치 중 작은 값의 차분치와 비대각선의 평균 차분치를 곱한 값이 대각선 상의 차분치 중 큰 값의 차분치와 비대각선의 차분치 중 가장 작은 값의 차분치를 곱한 값보다 작을 경우 상기 대각선의 차분치에 대한 보정계수를 상기 영상에 적용될 보정계수로 산출하며, 상기 대각선 상의 차분치 중 작은 값의 차분치와 비대각선의 평균 차분치를 곱한 값이 대각선 상의 차분치 중 큰 값의 차분치와 비대각선의 차분치 중 가장 작은 값의 차분치를 곱한 값보다 크거나 같을 경우 상기 비대각선의 차분치에 대한 보정계수를 상기 영상에 적용될 보정계수로 산출한다.
또한, d) 단계에서 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단될 경우, 텍스쳐 영상에 대한 에지 가중치를 산출하고 상기 산출된 에지 가중치를 상기 b) 단계에서 산출된 보정계수에 적용하여 확대 보정계수를 산출하는데, 상기 b) 단계에서 대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 대각선의 차분치 중 큰 값의 차분치가 작은 값의 차분치의 두 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.25로 적용하여 확대 보정계수를 산출한다.
그리고, 상기 b) 단계에서 대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 대각선의 차분치 중 큰 값의 차분치가 작은 값의 차분치의 4 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.5로 적용하여 확대 보정계수를 산출하고, 상기 b) 단계에서 비대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 비대각선의 차분치 평균값이 상기 비대각선의 차분치 중 가장 작은 차분치의 두 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.25로 적용하여 확대 보정계수를 산출하며, 상기 b) 단계에서 비대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 비대각선의 차분치 평균값이 상기 비대각선의 차분치 중 가장 작은 차분치의 4 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.5로 적용하여 확대 보정계수를 산출한다.
특히, 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되어 있지 않다고 판단될 경우, 상기 b) 단계에서 산출된 보정계수를 확대 보정계수로 산출하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 2 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 영상확대장치 및 그 방법 에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 영상확대장치를 개략적으로 나타낸 블럭도, 도 3은 본 발명에 따른 영상의 대각선 에지 성분 조사도, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 영상의 대각선 에지에 대한 차분치를 산출하기 위한 조사도이고, 도 5는 본 발명에 따른 영상의 비대각선 에지 성분 조사도이며, 도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 영상의 비대각선 에지에 대한 차분치를 산출하기 위한 조사도이다.
우선, 도 2 및 도 11에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 영상확대장치 및 이를 이용한 영상확대방법은, 영상의 각 화소에 대한 보정계수를 산출하는 에지 검출단(110)과 상기 영상을 확대하기 위한 확대 보정계수를 산출하는 텍스쳐 검출단(120) 및 상기 텍스쳐 검출단(120)에서 산출된 확대 보정계수를 영상에 적용하여 영상을 확대하는 영상 처리단(130)으로 이루어진다.
여기서, 상기 에지 검출단(110)은, 대각선 방향에 대한 에지를 검출하는 대각선 에지 검출부(111)와 비대각선 방향에 대한 에지를 검출하는 비대각선 에지 검출부(112) 및 보정계수를 산출하는 보정계수 산출부(113)를 포함하며, 영상의 대각선 및 비대각선 에지를 검출하여 대각선 및 비대각선에 대한 차분치를 산출하고(S210, S220) 상기 산출된 차분치의 크기를 비교하여 상기 영상 각 화소의 보정계수를 산출한다(S230).
상기 에지 검출단(110)의 대각선 에지 검출부(111)는, 상기 비대각선 에지 검출부(112)와 연결되고 외부로부터 영상을 인가받아 상기 인가된 영상의 대각선 에지를 검출하여 각 대각선 에지에 대한 차분치를 산출하고, 상기 산출된 차분치를 각각 비교하여 각 화소에 적용될 보정계수를 산출한다.
이때, 상기 대각선 에지 검출부(111)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 중심화소 m을 기준으로 하여 서로 90°를 이루는 제1 대각선(x0)과 제2 대각선(x1)에 대한 대각선 에지를 검출한다.
상기 영상의 제1 대각선(x0) 방향에 대하여 에지를 검출하는 방법은, 도 4a에 도시한 바와 같이, 각 화소(a0~a3)의 화소값에 제1 대각선 방향으로 소정간격 이격되어 있는 화소(x00~x03)의 화소값을 감산연산하여 각 이웃하는 화소간의 절대 차분을 산출한다.
예를 들면, 제1 대각선(x0) 방향 상에 있는 a0 화소와 a3 화소의 화소값을 감산연산한 후 절대값을 취함으로써 이에 대한 절대 차분을 산출할 수 있으며, a1 화소와 x00 화소의 화소값을 감산연산한 후 절대값을 취함으로써 이에 대한 절대 차분을 산출할 수 있다. 이러한 방법으로 산출된 제1 대각선(x0) 방향 상에 있는 화소간의 절대 차분을 모두 합산함으로써 제1 대각선(x0) 에지에 대한 차분치를 산출할 수 있다.
또한, 상기 영상에 대하여 제2 대각선 에지를 검출하는 방법은, 도 4b에 도시한 바와 같이, 각 화소(a0~a3)의 화소값에 제2 대각선(x1) 방향으로 소정간격 이격된 화소(x10~x13)의 화소값을 각각 감산연산하여 각 이웃하는 화소간의 절대 차분을 산출한다. 제2 대각선(x1) 방향에 대한 절대 차분 및 차분치를 산출하는 방법은 상기 제1 대각선(x0) 방향에 대한 절대 차분 및 차분치를 산출하는 방법과 동일하다.
이렇게 산출된 제1 및 제2 대각선(x0, x1) 에지에 대한 차분치를 서로 비교하여 제1 대각선(x0) 또는 제2 대각선(x1) 중 어느 하나의 대각선에 대하여 에지 성분이 포함되어 있는지 판단한다.
즉, 상기 산출된 제1 대각선(x0)에 대한 차분치와 제2 대각선(x1)에 대한 차분치가 모두 '0'일 경우, 상기 제1 및 제2 대각선(x0, x1) 방향에 대한 에지 성분이 없는 것으로 판단하여 영상확대시 모든 화소에 동일한 가중치를 부여하기 위해 보정계수를 0.25로 산출한다.
만약, 상기 산출된 제1 대각선(x0)에 대한 차분치가 제2 대각선(x1)에 대한 차분치 보다 크고 제2 대각선(x1)에 대한 차분치의 두 배보다 작을 경우 상기 제1 대각선(x0) 방향의 a0, a3 화소의 보정계수는 0.2로 산출하고 a1, a2 화소의 보정계수는 0.3으로 산출한다. 이와 반대로 상기 제2 대각선(x1)에 대한 차분치가 제1 대각선(x0)에 대한 차분치 보다 크고 이의 두 배보다는 작을 경우 a1, a2 화소의 보정계수를 0.2로 산출하고 a0, a3 화소의 보정계수를 0.3으로 산출한다.
또한, 상기 산출된 제1 대각선(x0)에 대한 차분치가 제2 대각선(x1)에 대한 차분치의 두 배보다 클 경우 상기 제1 대각선(x0)을 중심으로 하여 에지 영역이 포함된 것으로 판단되므로 상기 a0, a3 화소의 보정계수를 0으로 산출하고 서로 차이가 나타나는 a1, a2 화소의 보정계수는 0.5로 산출하여 보다 에지 영역의 차이를 증대시켜 각 영역을 명확히 보정할 수 있다. 이때, 상기 산출된 제2 대각선(x1)에 대한 차분치가 제1 대각선(x0)에 대한 차분치의 두 배보다 클 경우에는 제2 대각선(x1)을 중심으로 하여 에지 영역이 포함된 것으로 판단되므로 상기 a1, a2 화소 의 보정계수를 0으로 산출하고 서로 차이가 나타나는 a0, a3 화소의 보정계수는 0.5로 산출한다.
그리고, 상기 비대각선 에지 검출부(112)는, 상기 대각선 에지 검출부(111) 및 보정계수 산출부(113)와 연결되고 상기 영상의 비대각선 에지를 검출하여 각 비대각선 에지에 대한 차분치를 산출하며, 상기 산출된 차분치를 각각 비교하여 각 화소에 적용될 보정계수를 산출한다.
여기서, 상기 비대각선 에지 검출부(112)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 중심화소 m을 기준으로 하여 각 90°를 이루는 제1 대각선(x0)과 제2 대각선(x1)을 제외한 방향의 제1 내지 제4 비대각선(x2~x5) 방향에 대한 비대각선 에지를 검출한다.
상기 영상에 대하여 제1 비대각선 에지를 검출하는 방법은, 도 6a에 도시한 바와 같이, 각 화소(a0~a3)의 화소값에 제1 비대각선(x2) 방향으로 소정간격 이격되어 있는 화소(x20~x23)의 화소값을 감산연산하여 각 이웃하는 화소간의 절대 차분을 산출한다.
즉, 제1 비대각선(x2) 방향 상에 있는 a0 화소와 x22 화소의 화소값을 감산연산한 후 절대값을 취하여 절대 차분을 산출할 수 있으며, a1 화소와 x23 화소의 화소값을 감산연산한 후 절대값을 취함으로써 이에 대한 절대 차분을 산출할 수 있다. 이러한 방법으로 산출된 각각의 a0~a3 화소에 대한 절대 차분을 모두 합산함으로써 제1 비대각선(x2) 에지에 대한 차분치를 산출할 수 있으며, 동일한 방법으로 제2 내지 제4 비대각선(x3~x5) 에지에 대한 차분치를 산출할 수 있다.
이렇게 산출된 제1 내지 제4 비대각선(x2~x5) 에지에 대한 차분치를 서로 비교하여 제1 내지 제4 비대각선(x2~x5) 중 어느 하나의 대각선에 대하여 에지 성분이 포함되어 있는지 판단한다.
즉, 상기 산출된 제1 내지 제4 비대각선(x2~x5)에 대한 차분치가 모두 '0'일 경우, 상기 제1 내지 제4 비대각선(x2, x5) 방향에 대한 에지 성분이 없는 것으로 판단하여 영상확대시 모든 화소에 동일한 가중치를 부여하기 위해 보정계수를 0.125로 산출한다.
이때, 상기 산출된 제1 내지 제4 비대각선(x2~x5)에 대한 차분치 중 가장 작은 차분치에 해당하는 비대각선의 화소에 0.5의 보정계수를 산출하고 그 이외의 보정계수를 0으로 산출한다. 예를 들어, 상기 산출된 제1 비대각선(x2)에 대한 차분치가 제1 내지 제4 비대각선(x1~x5)에 대한 차분치 중 가장 작을 경우 상기 제1 비대각선(x2)을 기준으로 하여 에지 영역이 포함되어 제1 비대각선(x2)의 화소인 a4 및 a8에 가중치를 증가시키면 에지 영역을 더욱 뚜렷히 표현할 수 있으므로, 상기 제1 비대각선(x2) 방향의 a4, a8 화소의 보정계수는 0.5로 산출하고 그 이외 화소의 보정계수는 0으로 산출한다.
또한, 상기 에지 검출단(110)의 보정계수 산출부(113)는 상기 대각선 에지 검출부(111)와 비대각선 에지 검출부(112) 및 텍스쳐 검출단(120)과 연결되고, 상기 대각선 에지 검출부(111) 및 비대각선 에지 검출부(112)에 의해 영상의 모든 화소에 대하여 보정계수가 산출되었는지 여부를 판단하며(S240), 각각의 대각선 및 비대각선 에지 검출부(111, 112)에 대한 차분치를 서로 비교하여 대각선 및 비대각 선 에지 검출부(111, 112) 중 어느 하나의 에지 검출부(111, 112)에서 산출된 보정계수를 상기 영상의 각 화소에 적용될 보정계수로 선택한다.
특히, 상기 보정계수 산출부(113)는 상기 대각선 에지 검출부(111) 및 비대각선 에지 검출부(112)에서 7a에 도시한 바와 같이 원화소 m을 중심으로 상하좌우의 화소에 대한 보정계수가 산출되지 않았을 경우 즉, 1차 보간만이 이루어질 경우 보정계수가 산출되지 않은 화소에 대한 보정계수를 산출하기 위해 상기 대각선 및 비대각선 에지 검출부(111, 112)에서 상기 영상에 적용되었던 대각선 및 비대각선(x0~x5)을 45°회전시켜 상기 대각선 에지 검출부(111)로 피드백시킴으로써, 상기 1차 보간과 동일한 방식으로 2차 보간을 수행한다(S250).
이때, 상기 영상에 대하여 2차 보간이 모두 완료된 후 대각선 및 비대각선 에지 검출부(111, 112)에서 산출된 보정계수 중 어느 하나의 보정계수를 선택하는 방법은, 상기 대각선 에지 검출부(111)에서 산출된 차분치 중 작은 값의 차분치와 상기 비대각선 에지 검출부(112)에서 산출된 차분치의 평균값을 곱한 값이, 상기 대각선 에지 검출부(111)에서 산출된 차분치 중 큰 값의 차분치와 비대각선 에지 검출부(112)에서 산출된 차분치 중 가장 작은 값의 차분치를 서로 곱한 값보다 작을 경우 상기 영상에 대각선 에지 검출부(111)에서 산출된 보정계수를 상기 영상에 적용될 보정계수로 선택한다.
만약, 상기 대각선 에지 검출부(111)에서 산출된 차분치 중 작은 값의 차분치와 상기 비대각선 에지 검출부(112)에서 산출된 차분치의 평균값을 곱한 값이, 상기 대각선 에지 검출부(111)에서 산출된 차분치 중 큰 값의 차분치와 비대각선 에지 검출부(112)에서 산출된 차분치 중 가장 작은 값의 차분치를 서로 곱한 값보다 크거나 같을 경우 상기 영상에 비대각선 에지 검출부(112)에서 산출된 보정계수를 상기 영상에 적용될 보정계수로 선택한다.
그리고, 상기 텍스쳐 검출단(120)은, 텍스쳐 판별부(121) 및 확대 보정계수 산출부(122)로 이루어지고 상기 에지 검출단(110)과 연결되며, 상기 영상의 텍스쳐 영상 유무를 판별하여 상기 영상을 확대하기 위한 확대 보정계수를 산출한다(S260, S270).
여기서, 상기 텍스쳐 판별부(121)는 상기 에지 검출단(110)의 보정계수 산출부(113)와 연결되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되어 있는지의 여부를 판별한다. 상기 텍스쳐 판별부(121)는 상기 대각선 에지 검출부(111) 및 비대각선 에지 검출부(112)에 의해 검출되는 사물의 경계영역이 아니라 글씨, 일정간격으로 반복되는 빗살무늬 또는 직물의 질감을 나타내는 텍스쳐를 판별하여 에지 효과를 다르게 적용하기 위해 텍스쳐 영상의 포함 여부를 판별한다.
또한, 상기 확대 보정계수 산출부(122)는, 상기 텍스쳐 판별부(121)와 연결되고 상기 텍스쳐 판별부(121)에서 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단될 경우, 텍스쳐 영상에 대한 에지 가중치α를 산출하고(S280), 상기 산출된 에지 가중치α를 상기 에지 검출단(110)에서 산출된 보정계수에 적용하여 상기 영상을 확대하기 위한 확대 보정계수를 산출한다.
상기 텍스쳐 판별부(121)에서 사용되는 텍스쳐 영상의 포함 여부 판별방법은 종래 사용되던 바이큐빅 보간법을 사용하여 판별하는데, 상기 확대 보정계수 산출 부(122)에서 바이큐빅 보간법에 의해 산출된 보정계수의 적용 여부는 상기 에지 검출단(110)에 의해 산출된 각 대각선 및 비대각선의 차분치를 비교하여 산출된 에지 가중치α에 따라 결정되며, 하기 [수학식 1]에 대입되어 영상을 확대하기 위한 최종 확대 보정계수가 산출된다.
Figure 112007037055786-pat00001
이때, 상기 α는 상기 영상에 적용되는 가중치, Rout, Gout, Bout는 각 화소의 적색, 녹색 및 청색에 대한 화소값이며, Rbicubic, Gbicubic, Bbicubic는 바이규빅에 의해 산출된 보정계수이고, Redge, Gedge, Bedge는 본 발명에 의해 산출된 각 화소의 보정계수이다.
여기서, 상기 에지 가중치α를 산출하는 방법은, 상기 보정계수 산출부(113)에서 최종 산출된 보정계수가 대각선 에지 검출부(111)에서 산출된 보정계수일 경우, 즉 에지 검출단(110)에서 대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며 상기 제1 및 제2 대각선(x0, x1) 방향의 차분치 중 최대값을 갖는 차분치가 최소값을 갖는 차분치의 두배보다 작을 경우 상기 가중치α를 0.25로 산출하고, 상기 최대값을 갖는 차분치가 최소값을 갖는 차분치의 4배보다 작을 경우 상기 가중치α를 0.5로 산출한다. 이때, 상기 경우 이외의 경우에 대해서는 상기 가중치α를 1로 산출하여 텍스쳐 영상에 대한 보정계수를 적용하지 않는다.
만약, 상기 보정계수 산출부(113)에서 최종 산출된 보정계수가 비대각선 에지 검출부(112)에서 산출된 보정계수일 경우, 즉 상기 에지 검출단(110)에서 비대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며 상기 제1 내지 제4 비대각선(x2~x5) 방향의 차분치 평균값이 이들 중 최소값을 갖는 차분치의 두배보다 작을 경우 상기 가중치α를 0.25로 산출하고, 상기 각 차분치의 평균값이 이들 중 최소값을 갖는 차분치의 4배보다 작을 경우 상기 가중치α를 0.5로 산출한다. 이때, 상기 경우 이외의 경우에 대해서는 상기 가중치α를 1로 산출하여 텍스쳐 영상에 대한 보정계수를 적용하지 않는다.
상기 영상 처리단(130)은, 상기 텍스쳐 검출단(120)의 확대 보정계수 산출부(122)와 연결되고 상기 확대 보정계수 산출부(122)에서 산출된 확대 보정계수를 상기 영상의 각 화소에 적용하여 영상을 확대한다(S290).
이렇게 확대된 영상은 본 발명의 1차 및 2차 보간법에 의해 보간된 화소를 나타낸 도 8a 내지 도 8c에 도시한 바와 같이, 도 8a의 원영상을 1차 보간시 도 8b와 같이 모든 화소에 대하여 보정계수가 산출되지 않으며 2차 보간을 통해 도 8c와 같이 모든 화소에 대한 보정계수가 산출되어 상기 영상 처리단(130)에서 영상의 확대가 이루어진다.
특히, 본 발명에 따른 영상확대장치의 노이즈 성분비를 나타낸 그래프인 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 종래 영상확대장치 및 방법에 따라 원영상을 확대할 경우 노이즈 성분비(S/N)가 83.53 이었지만 본 발명은 노이즈 성분비(S/N)가 85.17로 노이즈에 대하여 성능이 향상됨을 알 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 영상확대장치 및 방법에 따른 선명도를 나타낸 그래프인 도 10a 및 도 10b에 도시한 바와 같이, 선명도(RGB rise)가 종래에는 6.77 본 발명은 6.78로 거의 유사하여 본 발명에 따른 영상확대장치 및 방법에 따라 원영상을 확대할 경우 종래와 유사한 선명도를 유지할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 영상확대장치 및 그 방법을 이용하여 원영상을 확대할 경우 영상의 선명도를 유지할 수 있으며 노이즈가 줄어 들어 원영상과 매우 유사하도록 확대시킬 수 있는 이점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예는 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 따른 영상확대장치 및 그 방법은, 영상의 대각선 및 비대각선 방향에 대한 에지를 검출하고 영상 내에 글씨 또는 직물의 질감을 나타내는 텍스쳐 영상의 포함여부를 판별하며, 각 대각선 및 비대각선 방향에 대한 차분치를 비교하여 확대 보정계수를 산출하고 산출된 확대 보정계수를 영상의 각 화소에 적용하여 확대함으로써 노이즈 발생을 줄여 영상을 선명하게 확대할 수 있는 효과가 있다.

Claims (34)

  1. 영상의 대각선 및 비대각선 에지를 검출하여 이에 대한 차분치를 산출하고, 상기 영상을 45°회전시켜 대각선 및 비대각선 에지를 검출하여 이에 대한 차분치를 산출하며 상기 각각 산출된 차분치의 크기를 상호 비교하여 상기 영상 각 화소의 보정계수를 산출하는 에지 검출단;
    상기 에지 검출단과 연결되고, 상기 영상의 텍스쳐 영상 유무를 판별하여 텍스쳐 영상을 확대하기 위한 확대 보정계수를 산출하는 텍스쳐 검출단; 및
    상기 텍스쳐 검출단과 연결되고, 상기 텍스쳐 검출단에서 산출된 확대 보정계수를 상기 영상의 각 화소에 적용하여 영상을 확대하는 영상 처리단;
    을 포함하는 영상확대장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 에지 검출단은,
    영상의 대각선 에지를 검출하여 각 대각선 에지에 대한 차분치를 산출하고, 상기 각 대각선 에지에 대해 산출된 차분치의 크기를 상호 비교하여 각 화소에 적용될 보정계수를 산출하는 대각선 에지 검출부;
    상기 대각선 에지 검출부와 연결되고, 상기 영상의 비대각선 에지를 검출하여 각 비대각선 에지에 대한 차분치를 산출하며, 상기 각 비대각선 에지에 대해 산출된 차분치의 크기를 상호 비교하여 각 화소에 적용될 보정계수를 산출하는 비대각선 에지 검출부; 및
    상기 대각선 에지 검출부 및 비대각선 에지 검출부와 연결되고, 상기 대각선 에지 검출부 및 비대각선 에지 검출부 각각에서 산출된 차분치의 크기를 상호 비교하여 상기 대각선 및 비대각선 에지 검출부 중 어느 하나의 에지 검출부에서 산출된 보정계수를 각 화소에 적용될 보정계수로 선택하는 보정계수 산출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 대각선 에지 검출부는,
    상기 영상의 각 대각선 상에 위치하는 화소 간의 절대 차분을 각각 합산하여 각 대각선에 대한 차분치를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 대각선 에지 검출부는,
    상기 각 대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 대각선에 대한 차분치가 나머지 대각선에 대한 차분치의 2배 이상일 경우 큰 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.5로 산출하고, 작은 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0으로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 대각선 에지 검출부는,
    상기 각 대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 대각선에 대한 차분치가 나머지 대각선에 대한 차분치의 2배 보다 작을 경우 큰 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.3으로 산출하고, 작은 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.2로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 대각선 에지 검출부는,
    상기 각 대각선에 대한 차분치가 모두 0일 경우 모든 화소에 적용될 보정계수를 0.25로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 비대각선 에지 검출부는,
    상기 영상의 각 비대각선 상에 위치하는 화소 간의 절대 차분을 각각 합산하여 각 비대각선에 대한 차분치를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 비대각선 에지 검출부는,
    상기 각 비대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 비대각선에 대한 차분치가 나머지 비대각선에 대한 차분치보다 작을 경우 가장 작은 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.5로 산출하고, 나머지 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0으로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 비대각선 에지 검출부는,
    상기 각 비대각선에 대한 차분치가 모두 0일 경우 각 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.125로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 보정계수 산출부는,
    상기 보정계수가 영상의 모든 화소에 대하여 산출되지 않을 경우 영상에 적용되는 대각선 및 비대각선을 45° 회전시켜 상기 대각선 에지 검출부로 전달하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  11. 제2항에 있어서, 상기 보정계수 산출부는,
    상기 대각선 상의 차분치 중 작은 값의 차분치와 비대각선의 평균 차분치를 곱한 값이 대각선 상의 차분치 중 큰 값의 차분치와 비대각선의 차분치 중 가장 작은 값의 차분치를 곱한 값보다 작을 경우 상기 영상에 대각선 에지 검출부에서 산출된 보정계수를 상기 영상에 적용될 보정계수로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  12. 제2항에 있어서, 상기 보정계수 산출부는,
    상기 대각선 상의 차분치 중 작은 값의 차분치와 비대각선의 평균 차분치를 곱한 값이 대각선 상의 차분치 중 큰 값의 차분치와 비대각선의 차분치 중 가장 작은 값의 차분치를 곱한 값보다 크거나 같을 경우 상기 영상에 비대각선 에지 검출부에서 산출된 보정계수를 상기 영상에 적용될 보정계수로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 텍스쳐 검출단은,
    상기 에지 검출단과 연결되고, 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되어 있는지의 여부를 판별하는 텍스쳐 판별부; 및
    상기 텍스쳐 판별부와 연결되고, 상기 텍스쳐 판별부에서 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단될 경우, 텍스쳐 영상에 대한 에지 가중치를 산출하고 상기 산출된 에지 가중치를 상기 에지 검출단에서 산출된 보정계수에 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 확대 보정계수 산출부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 확대 보정계수 산출부는,
    상기 에지 검출단에서 대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 대각선의 차분치 중 큰 값의 차분치가 작은 값의 차분치의 두 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.25로 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 확대 보정계수 산출부는,
    상기 에지 검출단에서 대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 대각선의 차분치 중 큰 값의 차분치가 작은 값의 차분치의 4 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.5로 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 확대 보정계수 산출부는,
    상기 에지 검출단에서 비대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 비대각선의 차분치 평균값이 상기 비대각선의 차분치 중 가장 작은 차분치의 두 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.25로 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  17. 제13항에 있어서, 상기 확대 보정계수 산출부는,
    상기 에지 검출단에서 비대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 비대각선의 차분치 평균값이 상기 비대각선의 차분치 중 가장 작은 차분치의 4 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.5로 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  18. 제13항에 있어서, 확대 보정계수 산출부는,
    상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되어 있지 않다고 판단될 경우, 상기 에지 검출단에서 산출된 보정계수를 확대 보정계수로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대장치.
  19. a) 영상의 대각선 및 비대각선 에지를 검출하여 각 대각선 및 비대각선에 대한 차분치를 산출하는 단계;
    b) 상기 산출된 대각선 및 비대각선에 대한 각각의 차분치 크기를 상호 비교하여 보정계수를 산출하는 단계;
    c) 상기 영상의 모든 화소에 대해 보정계수가 산출되었는지의 여부 확인하고, 모든 화소에 대한 보정계수가 산출되지 않았을 경우 상기 영상에 적용되는 대각선 및 비대각선을 45°회전시켜 상기 a) 단계로 피드백시키는 단계;
    d) 상기 영상에 텍스쳐 영상의 포함여부를 판단하고, 상기 대각선 에지, 비대각선 에지 및 텍스쳐 영상을 확대하기 위한 확대 보정계수를 산출하는 단계; 및
    e) 상기 산출된 확대 보정계수를 영상의 각 화소에 적용하여 확대하는 단계;
    를 포함하는 영상확대방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 a) 단계에서 대각선에 대한 차분치를 산출하는 방법은, 상기 영상의 각 대각선 상에 위치하는 화소 간의 절대 차분을 각각 합산하여 각 대각선에 대한 차분치를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 각 대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 대각선에 대한 차분치가 나머지 대각선에 대한 차분치의 2배 이상일 경우 큰 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.5로 산출하고, 작은 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0으로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 각 대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 대각선에 대한 차분치가 나머지 대각선에 대한 차분치의 2배 보다 작을 경우 큰 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.3으로 산출하고, 작은 차분치를 갖는 대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.2로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 각 대각선에 대한 차분치가 모두 0일 경우 모든 화소에 적용될 보정계수를 0.25로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 a) 단계에서 비대각선에 대한 차분치를 산출하는 방법은, 상기 영상의 각 비대각선 상에 위치하는 화소 간의 절대 차분을 각각 합산하여 각 비대각선에 대한 차분치를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 각 비대각선에 대한 차분치 중 어느 하나의 비대각선에 대한 차분치가 나머지 비대각선에 대한 차분치보다 작을 경우 가장 작은 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.5로 산출하고, 나머지 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0으로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 각 비대각선에 대한 차분치가 모두 0일 경우 각 비대각선 상의 화소에 적용될 보정계수를 0.125로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  27. 제19항에 있어서,
    상기 b) 단계에서, 상기 대각선 상의 차분치 중 작은 값의 차분치와 비대각선의 평균 차분치를 곱한 값이 대각선 상의 차분치 중 큰 값의 차분치와 비대각선의 차분치 중 가장 작은 값의 차분치를 곱한 값보다 작을 경우 상기 대각선의 차분치에 대한 보정계수를 상기 영상에 적용될 보정계수로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  28. 제19항에 있어서,
    상기 b) 단계에서, 상기 대각선 상의 차분치 중 작은 값의 차분치와 비대각 선의 평균 차분치를 곱한 값이 대각선 상의 차분치 중 큰 값의 차분치와 비대각선의 차분치 중 가장 작은 값의 차분치를 곱한 값보다 크거나 같을 경우 상기 비대각선의 차분치에 대한 보정계수를 상기 영상에 적용될 보정계수로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  29. 제19항에 있어서,
    d) 단계에서 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단될 경우, 텍스쳐 영상에 대한 에지 가중치를 산출하고 상기 산출된 에지 가중치를 상기 b) 단계에서 산출된 보정계수에 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 대각선의 차분치 중 큰 값의 차분치가 작은 값의 차분치의 두 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.25로 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 대각선의 차분치 중 큰 값의 차분치가 작은 값의 차분치의 4 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.5로 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  32. 제29항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 비대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 비대각선의 차분치 평균값이 상기 비대각선의 차분치 중 가장 작은 차분치의 두 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.25로 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  33. 제29항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 비대각선 에지가 검출되고 상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되었다고 판단되며, 상기 비대각선의 차분치 평균값이 상기 비대각선의 차분치 중 가장 작은 차분치의 4 배보다 작을 경우 상기 에지 가중치를 0.5로 적용하여 확대 보정계수를 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
  34. 제29항에 있어서,
    상기 영상에 텍스쳐 영상이 포함되어 있지 않다고 판단될 경우, 상기 b) 단계에서 산출된 보정계수를 확대 보정계수로 산출하는 것을 특징으로 하는 영상확대방법.
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