KR100866490B1 - 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상의 일반적인 에지의 색 수차와 퍼플 플린지와 같은 극심한 색 수차를 보정할 수 있는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치는, 입력 영상의 에지를 검출하는 에지 검출부, 상기 검출된 에지의 색 수차 레벨을 산출하는 레벨 산출부, 및 상기 산출된 색 수차 레벨에 따라 서로 다른 가중치를 이용하여 상기 에지를 보정하는 보정부를 포함한다.
Figure R1020070005356
색 수차, 퍼플 플린지, 에지, 렌즈

Description

영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for compensating chromatic aberration of image}
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치가 도시된 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에지에서의 컬러 채널의 변화량을 산출하는 방향이 도시된 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에지에서의 각 컬러 채널이 도시된 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 에지에서의 각 화소의 밝기가 도시된 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 에지에서의 중심화소와 주변화소의 밝기 차가 도시된 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제 1가중치의 가중치 커브가 도시된 그래프.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제 2가중치의 가중치 커브가 도시된 그래프.
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치가 도시된 블록도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 퍼플 플린지 영역이 도시된 그래프.
도 10은 본 발명의 제 1실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법이 도시된 순서도.
도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법이 도시된 순서도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110: 색 공간 변환부 120: 에지 검출부
130: 레벨 산출부 140: 보정부
본 발명은 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상의 일반적인 에지의 색 수차와 퍼플 플린지와 같은 극심한 색 수차를 보정할 수 있는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 카메라를 이용하여 소정의 피사체를 촬영하여 얻게 되는 영상은 렌즈 수차에 의해 영상에 열화가 발생하게 된다. 이러한 색 수차는 렌즈 소재에 대한 빛의 굴절율이 그 파장에 따라 다르기 때문에 영상에 위조색이 발생하는 현상을 의미한다.
색 수차는 크게 LCA(Longitudinal Chromatic Aberration), TCA(Transverse Chromatic Aberration) 및 퍼플 플린지(Purple Fringe)로 나뉘게 된다. LCA는 광축 상의 초점 위치가 파장에 따라 다르기 때문에 색의 스며듦이 일어나느 축상 색 수차를 의미하고, TCA는 빛이 광축에 평행하지 않게 들어와 광축 주변에 서로 다르게 상이 맺히는 현상을 의미하고, 퍼플 플린지는 고배율 렌즈나 생산 가격이 싼 렌즈일 경우 카메라의 영상에 휘도차가 급격히 크게 발생하여 나타나는 에지 부근에 채도가 매우 강하고 에지 부근이 넓게 자리 잡는 현상을 의미한다.
이러한 색 수차를 감소시키기 위한 기술로는 특수한 소재로 만든 유리를 이용한 렌즈 또는 특수한 방법을 렌즈를 가공하는 방식이 적용하는 경우가 있다. 그러나, 렌즈를 가공 및 제조할 경우 렌즈의 비용이 증가하기 때문에 고성능 카메라를 제외하고는 널리 사용되기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 카메라에서 촬영된 영상의 에지에서 발생할 수 있는 일반적인 색 수차뿐만 아니라 퍼플 플린지와 같은 극심한 색 수차를 별도로 가공 또는 제조된 렌즈를 사용하지 않고 보정할 수 있는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치는, 입력 영상의 에지를 검출하는 에지 검출부, 상기 검출된 에지의 색 수차 레벨을 산출하는 레벨 산출부, 및 상기 산출된 색 수차 레벨에 따라 서로 다른 가중치를 이용하여 상기 에지를 보정하는 보정부를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치는, 입력 영상의 에지를 검출하는 에지 검출부, 상기 검출된 에지의 소정 영역에서 중심 화소의 컬러를 검출하는 컬러 검출부, 및 상기 검출된 컬러 및 상기 중심 화소의 주변 화소 컬러에 따라 상기 에지를 보정하는 보정부를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법은, 입력 영상의 에지를 검출하는 단계, 상기 검출된 에지의 색 수차 레벨을 산출하는 단계, 및 상기 산출된 색 수차 레벨에 따라 서로 다른 가중치를 이용하여 상기 에지를 보정하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법은, 입력 영상의 에지를 검출하는 단계, 상기 검출된 에지의 소정 영역에서 중심 화소의 컬러를 검출하는 단계, 및 상기 검출된 컬러 및 상기 중심 화소의 주변 화의 컬러에 따라 상기 에지를 보정하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발 명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치 및 방법을 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또 는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치가 도시된 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치(100)는, 입력 영상의 색 공간을 변환하는 색 공간 변환부(110), 입력 영상의 에지를 검출하는 에지 검출부(120), 검출된 에지의 색 수차 레벨을 산출하는 레벨 산출부(130), 산출된 색 수차 레벨에 따라 에지를 보정하는 보정부(140)를 포함할 수 있다.
에지 검출부(120)는 입력 영상의 색 공간이 색 공간 변환부(110)에 의해 변환된 후, 에지를 검출하게 된다. 다시 말해서, 입력 영상은 RGB 색 공간을 가지게 되며, 색 공간 변환부(110)는 RGB 색 공간을 YCbCr 색 공간으로 변환할 수 있다. 이때, 에지 검출부(120)는 YCbCr 색 공간으로 변환된 입력 영상의 에지 부근에서 휘도차에 근거하여 입력 영상의 에지를 검출할 수 있다.
레벨 산출부(130)는 에지 검출부(120)에서 검출된 에지에서의 색 수차의 레벨을 산출할 수 있으며, 이러한 색 수차의 산출은 검출된 에지에서 각 화소간의 각 컬러 채널의 변화량을 통해 이루어질 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에서 컬러 채널은 R 채널, G 채널 및 B 채널로 이루어진 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 입력 영상의 색 공간에 따라 본 발명의 실시예에서 색 수차 레벨을 산출하기 위해 이용되는 컬러 채널을 변경될 수 있다.
레벨 산출부(130)는 검출된 에지의 n x m 영역에서 소정 방향으로 각 컬러 채널의 변화량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 레벨 산출부(120)가 3 x 3 영역에서 색 수차의 레벨을 산출하는 경우, 도 2와 같이 3 x 3 영역에서 가로 방향, 세로 방향 및 대각선 방향으로 각 화소간의 각 컬러 채널의 변화량을 산출할 수 있다. 물론, 본 발명의 실시예에서는 각 화소간의 각 컬러 채널의 변화량을 가로 방향, 세로 방향 및 대각선 방향에서 구하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 한정되지 않는다.
구체적으로, 레벨 산출부(130)는 3 x 3 영역에서 도 3과 같이, R 채널, G 채널 및 B 채널을 가질 때, 가로 방향으로 각 화소간의 각 컬러 채널의 변화량은 식 1과 같다.
[식 1]
Gred _ Hor1=|R4-R5|, Ggreen _ Hor1=|G4-G5|, Gblue _ Hor1=|B4-B5|,
Gred _ Hor2=|R5-R6|, Ggreen _ Hor2=|G5-G6|, Gblue _ Hor2=|B5-B6|
이때, 식 1은 가로 방향으로 각 컬러 채널의 변화량을 구하는 경우만을 나타내고 있으나, 세로 방향 및 대각선 방향도 식 1과 유사한 방법으로 각 컬러 채널의 변화량을 구할 수 있음은 자명하다. 또한, 식 1에서 Gred _ Hor1에서 red는 해당 컬러 채널, Hor1은 변화량을 구하는 방향을 나타내는 것으로 이해될 수 있다.
이때, 레벨 산출부(130)는 G 채널의 변화량과 R 채널 및 B 채널의 변화량의 차이값을 통해 검출된 에지의 색 수차 레벨을 산출할 수 있다. 다시 말해서, 에지가 없을때는 G 채널의 변화량과 R 채널 및 B 채널의 변화량이 동일한 반면, 에지가 크면 클수록 G 채널의 변화량과 R 채널 및 B 채널의 변화량의 차이값이 커지는 것이다.
또한, G 채널의 변화량과 R 채널 및 B 채널의 변화량의 차이값은 식 2를 통해 구해질 수 있다. 이때, 식 2도 전술한 식 1과 같이 가로 방향의 경우만을 예를 들어 설명하고 있으며, 세로 방향 및 대각선 방향도 유사한 방법으로 차이값을 구할 수 있다.
[식 2]
차이값1=| Ggreen _ Hor1- Gred _ Hor1|, 차이값2=| Ggreen _ Hor2- Gred _ Hor2|
차이값3=| Ggreen _ Hor1- Gblue _ Hor1|, 차이값4=| Ggreen _ Hor2- Gblue _ Hor2|
이때, 식 2에서 차이값1,2는 G 채널의 변화량과 R 채널의 변화량을 의미하고, 차이값3,4 는 G채널의 변화량과 B 채널의 변화량을 의미한다.
보정부(140)는 레벨 산출부(130)에 의해 산출된 색 수차 레벨을 기준치와 비교하여 각각 서로 다른 가중치를 이용하여 검출된 에지를 보정할 수 있다. 이때, 보정부(140)는 산출된 색 수차 레벨이 기준치보다 작은 경우에는 에지가 작은 것으로 판단하고, 산출된 색 수차 레벨이 기준치보다 큰 경우에는 에지가 큰 것으로 판단할 수 있다.
이때, 보정부(140)는 에지의 n x m 영역에서 중심 화소를 기준으로 주변 화소와의 밝기 차이를 구하고, 구해진 밝기 차에 따른 가중치를 이용하여 에지를 보정할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 보정부(140)가 산출된 색 수차 레벨이 기준치보다 작은 경우에는 제 1가중치를 이용하고, 그렇지 않는 경우에는 제 2가중치를 이용하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
예를 들어, 보정부(140)가 도 4와 같이, 3 x 3 영역에서 중심 화소가 주변 화소간의 밝기차를 구하는 경우, 중심 화소와 주변 화소간의 밝기 차는 식 3과 같다.
[식 3]
L1=|Y5-Y1|, L2=|Y5-Y2|, L3=|Y5-Y3|, L4=|Y5-Y4|, L5=|Y5-Y5|,
L6=|Y5-Y6|, L7=|Y5-Y7|, L8=|Y5-Y8|, L9=|Y5-Y9|,
이때, 식 3에서 L은 밝기차를 나타내며, 중심 화소는 자신과의 차이를 구하기 때문에 L5=|Y5-Y5|가 되어 0이 된다.
이와 같이, 식 3을 이용하여 도 5와 같이, 중심 화소와 주변 화소간의 밝기차를 구한 후에는, 산출된 색 수차 레벨에 따라 각각 제 1가중치 및 제 2가중치를 이용하여 에지를 보정할 수 있다.
이때, 제 1가중치 및 제 2가중치는 각각 도 6 및 도 7과 같이, 서로 다른 가중치 커브를 가지게 된다. 이는 색 수차 레벨이 기준치보다 작은 경우, 에지가 작기 때문에 큰 가중치를 적용하는 구간이 적고, 색 수차 레벨이 기준치보다 큰 경우, 에지가 크기 때문에 큰 가중치를 적용하는 구간이 많기 때문이다.
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치가 도시된 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치(200)는, 입력 영상의 색 공간을 변환하는 색 공간 변환부(210), 입력 영상의 에지를 검출하는 에지 검출부(220), 검출된 에지의 색 수차 레벨을 산출하는 레벨 산출부(230), 검출된 에지의 컬러를 검출하는 컬러 검출부(240) 및 산출된 색 수차 레벨과 검출된 컬러에 따라 에지를 보정하는 보정부(250)를 포함할 수 있다.
에지 검출부(220)는 입력 영상의 색 공간이 색 공간 변환부(210)에 의해 변환된 후, 에지를 검출하게 된다. 다시 말해서, 입력 영상은 RGB 색 공간을 가지게 되며, 색 공간 변환부(110)는 RGB 색 공간을 YCbCr 색 공간으로 변환할 수 있다. 이때, 에지 검출부(220)는 YCbCr 색 공간으로 변환된 입력 영상의 에지 부근에서의 휘도차에 근거하여 에지를 검출할 수 있다.
레벨 산출부(230)는 검출된 에지의 n x m 영역에서 소정 방향으로 각 컬러 채널의 변화량을 산출할 수 있다. 이때, 본 발명의 제 2실시예에 따른 레벨 산출부(230)는 전술한 본 발명의 제 1실시예에 따른 레벨 산출부(130)와 동일한 기능을 수행하기 때문에 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.
컬러 검출부(240)는 검출된 에지의 컬러를 검출할 수 있다. 이때, 컬러 검출부(240)는 에지의 n x m 영역에서 중심 화소의 Cb, Cr을 검출할 수 있다. 이는 전술한 색 공간 변환부(210)가 입력 영상의 색 공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하였기 때문에 가능하다.
보정부(250)는 컬러 검출부(240)에서 검출된 컬러 및 산출된 색 수차 레벨에 따라 에지를 보정할 수 있다. 다시 말해서, 산출된 색 수차 레벨이 기준치보다 작은 경우에는 본 발명의 제 1실시예에 따른 보정부(140)와 동일한 보정을 수행하게 되는 반면, 산출된 색 수차 레벨이 기준치보다 큰 경우에는 본 발명의 제 1실시예에 따른 보정부(140)와 동일한 보정과 더불어 전술한 컬러 검출부(240)에서 검출된 에지의 n x m 영역에서 중심 화소의 Cb, Cr을 이용하여 에지를 보정할 수 있다.
다시 말해서, 본 발명의 제 1실시예에서는 빛이 렌즈에 빛의 광축에 평행하지 않게 입사되어 광축 주변에 서로 다른 상이 맺힘으로써 발생되는 에지를 보정하는 것이고, 본 발명의 제 2실시예는 고배율 렌즈나 생산 가격이 싼 렌즈일 경우 영상의 휘도차가 급격하게 발생하여 에지 부근의 채도가 매우 강하게 나타나는 현상인 퍼플 플린지를 보정하는 것으로 이해될 수 있다.
따라서, 보정부(250)는 에지의 중심 화소의 컬러가 도 9와 같이, 소정의 컬러 영역(310), 즉 퍼플 플린지 영역에 속하는지를 판단하고, 판단 결과 에지의 중 심 화소의 컬러가 퍼플 플린지 영역에 속하며, 중심 화소의 주변에 고휘도 화소가 존재하는 경우 퍼플 플린지가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 이러한 퍼플 플린지는 에지가 아닌 부분에도 발생할 수 있으므로, 본 발명의 제 2실시예에는 이러한 퍼플 플린지를 보정하기 위한 것으로 이해될 수 있다.
보정부(250)는 에지의 n x m 영역에서 중심 화소가 퍼플 플린지 영역에 속한 것으로 판단되면, 주변 화소가 퍼플 플린지 영역에 속하는지를 판단하고, 판단 결과 주변 화소가 퍼플 플린지 영역에 속하지 않으며, 주변 화소가 고휘도 화소가 아닌 경우 해당 화소의 컬러에 대한 가중치를 1로 하여 에지를 보정하게 된다. 이때, 본 발명의 제 2실시예에서 가중치는 0 과 1사이의 값을 가지게 된다.
예를 들어, 보정부(250)는 입력 영상이 하늘과 나무인 경우, 퍼플 플린지가 발생하게 되면 하늘이 아닌 나무의 컬러로 에지를 보정해야 하기 때문에 주변 화소가 퍼플 플린지 영역에 속하지 않으며, 주변 화소가 고휘도 화소가 아닌 경우, 즉 나무의 컬러인 경우 해당 화소의 컬러에 대한 가중치를 1 또는 그에 근접하게 하여 에지를 보정하는 것이다.
도 10은 본 발명의 제 1실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법이 도시된 순서도이다. 이때, 도 10은 전술한 도 1의 장치의 동작으로 이해될 수 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법은, 먼저 색 공간 변환부(110)가 입력 영상의 색 공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하게 된다(S110).
에지 검출부(120)는 색 공간 변환부(110)에 의해 입력 영상의 색 공간이 변환된 후, 입력 영상의 에지를 검출하게 된다(S120).
레벨 산출부(130)는 검출된 에지의 색 수차 레벨을 산출하게 된다(S130). 이때, 레벨 산출부(130)는 전술한 식 1과 같이 에지의 n x m 영역에서 소정 방향으로 각 화소간의 각 컬러 채널의 변화량을 산출한 다음, 전술한 식 2와 같이 G 채널의 변화량과 R 채널 및 G 채널의 컬러의 변화량의 차이값을 산출하여 색 수차 레벨을 산출할 수 있다.
보정부(140)는 레벨 산출부(130)에 의해 산출된 색 수차 레벨을 기준치와 비교하고(S140), 비교 결과 색 수차 레벨이 기준치보다 작은 경우에는 제 1가중치를 이용하여 에지를 보정하고(S150), 비교 결과 색 수차 레벨이 기준치보다 큰 경우에는 제 2가중치를 이용하여 에지를 보정하게 된다(S160).
이때, 제 1가중치 및 제 2가중치는 전술한 도 6 및 도 7과 같이, 제 1가중치가 제 2가중치에 비하여 상대적으로 큰 가중치를 적용하는 구간이 적게 된다. 이는 제 1가중치를 사용하는 경우, 에지가 작은 것으로 이해될 수 있기 때문이다.
도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법이 도시된 도면이다. 이때, 도 11은 전술한 도 8의 장치에 의한 동작으로 이해될 수 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법은, 먼저 먼저 색 공간 변환부(210)가 입력 영상의 색 공간을 RGB에서 YCbCr로 변환하게 된다(S210).
에지 검출부(220)는 색 공간 변환부(210)에 의해 입력 영상의 색 공간이 변환된 후, 입력 영상의 에지를 검출하게 된다(S220).
컬러 검출부(240)는 검출된 에지의 n x m 영역에서 중심 화소의 Cb, Cr이 소정의 컬러 영역, 즉 퍼플 플린지 영역에 속하는지를 판단하게 된다(S230).
이후, 컬러 검출부(240)는 중심 화소의 주변 화소가 고휘도 화소인지를 판단하게 된다(S240). 이때, 컬러 검출부(240)가 주변 화소가 고휘도 화소인지를 검출하는 것은, 퍼플 플린지의 발생 특성상 급격한 휘도차가 발생하기 때문이다.
보정부(250)는 전술한 S230 단계 및 S240 단계를 통해 에지에 퍼플 플린지가 발생한 것으로 판단되면, 주변 화소의 컬러가 퍼플 플린지 영역에 속하는지를 판단하고(S260), 판단 결과 주변 화소의 컬러가 퍼플 플린지 영역에 속하는 경우 해당하는 주변 화소에 대한 가중치는 0 또는 0에 근접한 값을 부여하게 된다. 이는 퍼플 플린지가 발생한 화소를 퍼플 플린지가 발생한 화소로 보정하는 것을 방지하기 위해서이다.
또한, 보정부(250)는 주변 화소가 퍼플 플린지 영역에 속하지 않는 경우, 주변 화소가 고휘도 화소인지를 판단하게 되고(S270), 판단 결과 주변 화소가 고휘도 화소가 아닌 경우 해당 화소의 컬러에 대한 가중치를 1 또는 1에 근접한 값을 부여하여 에지를 보정하게 된다(S280).
만일, S270 단계에서 판단 결과 주변 화소가 고휘도 화소인 경우, 해당하는 주변 화소의 컬러에 대한 가중치는 가중치는 0 또는 0에 근접한 값을 부여하게 된다. 다시 말해서, 배경이 하늘이고 오브젝트가 나무인 영상에서 퍼플 플린지가 발 생한 에지를 하늘에 해당하는 컬러가 아닌 나무의 컬러로 보정하기 위해서이다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 전술한 도 1과 같은 색 수차 레벨에 따라 서로 다른 가중치를 사용하여 에지를 보정하고, 전술한 도 8과 같이 에지의 컬러 검출에 따라 에지를 보정하는 경우를 각각 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 전술한 도 1 및 도 8에 대한 장치는 통합되어 구성될 수도 있으며, 일부 구성 요소가 통합되어 구성되고 나머지 구성 요소들은 별도로 구성될 수도 있다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 용어 중 '부'는 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 부는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 부는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 부는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 부는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 부들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 부들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 부들로 더 분리될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치 및 방법을 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
렌즈에 의해 발생되는 일반적인 색 수차를 색 수차 레벨에 따라 서로 다른 가중치를 사용하여 보정함으로써, 보정시 넓게 자리 잡은 색 수차의 경우에도 보정이 가능하다는 효과가 있다.
또한, 넓게 자리잡은 색 수차나 휘도차가 급격히 크게 나타나는 에지 부근에서 발생하는 채도가 강한 퍼플 플린지도 보정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (18)

  1. 입력 영상의 에지(edge)를 검출하는 에지 검출부;
    상기 검출된 에지의 색 수차 레벨을 산출하는 레벨 산출부; 및
    상기 산출된 색 수차 레벨에 따라 서로 다른 가중치를 이용하여 상기 에지를 보정하는 보정부를 포함하며,
    상기 레벨 산출부는 상기 검출된 에지의 n × m 영역에서 소정 방향으로 인접한 화소간의 각 컬러 채널의 변화량을 산출하고, 상기 각 채널 변화량의 차이 값을 통해 상기 색 수차 레벨을 산출하며,
    상기 보정부는 상기 차이 값을 기준치와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 제 1 가중치 및 제 2 가중치에 따라 상기 에지를 보정하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레벨 산출부는, G 채널의 변화량과 R 채널 및 B 채널 중 적어도 하나의 변화량의 차이 값을 통해 상기 색 수차 레벨을 산출하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1가중치 및 상기 제 2가중치는, 상기 n x m 영역의 중심 화소와 상기 중심 화소의 주변 화소간의 밝기 차에 대응하는 가중치를 나타내는 커브로 이루어지는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 입력 영상의 RGB 색 공간을 YCbCr 색 공간으로 변환하는 색 공간 변환부를 더 포함하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치.
  6. 입력 영상의 에지(edge)를 검출하는 에지 검출부;
    상기 검출된 에지의 소정 영역에서 중심 화소의 컬러를 검출하는 컬러 검출부; 및
    상기 검출된 컬러 및 상기 중심 화소의 주변 화소 컬러에 따라 상기 에지를 보정하는 보정부를 포함하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 검출된 에지의 색 수차 레벨을 산출하는 레벨 산출부를 더 포함하고,
    상기 컬러 검출부는, 상기 산출된 색 수차 레벨이 소정 레벨 이상인 경우 상기 중심 화소의 컬러를 검출하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 보정부는, 상기 검출된 컬러가 소정의 컬러 영역에 포함되는 경우, 상 기 중심 화소의 주변 화소 중 고휘도 화소가 존재하는지를 판단하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 보정부는, 상기 주변 화소 중 상기 고휘도 화소가 존재하는 경우, 상기 주변 화소의 컬러가 상기 컬러 영역에 포함되는지를 판단하고,
    상기 주변 화소의 컬러가 상기 컬러 영역에 미포함되는 경우, 상기 주변 화소의 컬러 중 고휘도 화소를 제외한 화소의 컬러로 상기 에지를 보정하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 장치.
  10. 입력 영상의 에지를 검출하는 단계;
    상기 검출된 에지의 색 수차 레벨을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 색 수차 레벨에 따라 서로 다른 가중치를 이용하여 상기 에지를 보정하는 단계를 포함하며,
    상기 색 수차 레벨을 산출하는 단계는, 상기 검출된 에지의 n × m 영역에서 소정 방향으로 인접한 화소 간의 각 컬러 채널의 변화량을 산출하는 단계; 및
    상기 각 컬러 채널의 변화량의 차이 값을 통해 상기 색 수차 레벨을 산출하는 단계를 포함하며,
    상기 에지를 보정하는 단계는, 상기 차이 값을 기준치와 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 제 1 가중치 및 제 2 가중치에 따라 상기 에지를 보정하는 단계를 포함하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 각 컬러 채널의 변화량의 차이 값을 통해 상기 색 수차 레벨을 산출하는 단계는, G 채널의 변화량과 R 채널 및 B 채널 중 적어도 하나의 변화량의 차이 값을 통해 상기 색 수차 레벨을 산출하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법.
  12. 삭제
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1가중치 및 상기 제 2가중치는, 상기 n x m 영역의 중심 화소와 상기 중심 화소의 주변 화소간의 밝기 차에 대응하는 가중치를 나타내는 커브로 이루어지는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 입력 영상의 RGB 색 공간을 YCbCr 색 공간으로 변환하는 단계를 더 포함하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법.
  15. 입력 영상의 에지를 검출하는 단계;
    상기 검출된 에지의 소정 영역에서 중심 화소의 컬러를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 컬러 및 상기 중심 화소의 주변 화의 컬러에 따라 상기 에지를 보정하는 단계를 포함하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 검출된 에지의 색 수차 레벨을 산출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 컬러를 검출하는 단계는, 상기 산출된 색 수차 레벨이 소정 레벨 이상인 경우 상기 중심 화소의 컬러를 검출하는 단계를 포함하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 에지를 보정하는 단계는, 상기 검출된 컬러가 소정의 컬러 영역에 포함되는 경우, 상기 중심 화소의 주변 화소 중 고휘도 화소가 존재하는지를 판단하는 단계를 포함하는 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 에지를 보정하는 단계는, 상기 주변 화소 중 상기 고휘도 화소가 존재하는 경우, 상기 주변 화소의 컬러가 상기 컬러 영역에 포함되는지를 판단하는 단계; 및
    상기 주변 화소의 컬러가 상기 컬러 영역에 미포함되는 경우, 상기 주변 화소의 컬러 중 고휘도 화소를 제외한 화소의 컬러로 상기 에지를 보정하는 단계를 영상의 색 수차를 보정하기 위한 방법.
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