KR100966689B1 - A method and a apparatus of compensation defect pixel for digital camera - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 카메라의 결점화소 영상신호를 메디안 필터 처리된 주변화소의 영상신호로 보완하여 화질을 열화시키지 않는 것으로, 다수 화소의 촬상소자로 영상을 촬영하고 디지털 신호로 출력하는 촬영부; 촬영부의 디지털 영상신호를 기록저장하고 출력하는 버퍼부; 버퍼부로부터 인가되는 영상신호를 적녹청 색상으로 분리하여 각각 출력하는 색상분리부; 색상분리부로부터 인가되는 각 화소와 인근 주변화소의 고주파성분을 분석하고 해당 화소가 주변화소의 고주파 값보다 큰 결점화소를 검출하여 출력하는 고주파검출부; 고주파검출부로부터 인가되는 결점화소의 인근주변 화소에 의한 고주파값을 메디안 필터처리한 메디안 값을 출력하는 메디안필터부; 버퍼부로부터 인가되는 디지털 영상신호의 결점화소를 상기 메디안필터부로부터 인가되는 메디안 값으로 보정하여 출력하는 보정부로 구성되는 특징과 또한, 디지털 카메라로 촬영된 영상신호를 해당 버퍼부에 저장하는 촬영과정; 상기 과정에서 촬영된 영상신호를 각 색상별로 분리하며 전체 화소의 고주파 성분 값을 분석하는 고주파 과정; 상기 과정에 의한 각 화소값과 인근주변 화소의 평균 절대차이값이 해당 임계값보다 큰 결점화소를 메디안 필터처리하는 메디안 과정; 상기 과정의 결점화소 영상신호 값을 메디안 필터처리된 화소의 영상신호 값으로 보정하고 해당 규격과 형식으로 기록저장하는 보정과정을 특징으로 한다. The present invention does not deteriorate image quality by supplementing a defect pixel image signal of a digital camera with a median filter-processed peripheral pixel, and includes a photographing unit configured to capture an image with a plurality of pixels and to output the digital signal; A buffer unit which records, stores and outputs the digital image signal of the photographing unit; A color separator which separates and outputs an image signal applied from the buffer into a red cyan color; A high frequency detector for analyzing high frequency components of each pixel applied from the color separator and neighboring neighboring pixels, and detecting and outputting a defective pixel whose pixel is larger than a high frequency value of the neighboring pixels; A median filter unit for outputting a median value obtained by performing a median filtering process on the high frequency value of the neighboring pixel of the defective pixel applied from the high frequency detector; Characterized in that it comprises a correction unit for correcting the defect pixel of the digital image signal applied from the buffer unit to the median value applied from the median filter unit, and also to store the image signal captured by the digital camera in the buffer unit process; A high frequency process of separating the image signals photographed in the process for each color and analyzing high frequency component values of all pixels; A median process of performing a median filter process on the pixel at which the average absolute difference between each pixel value and the neighboring pixel is greater than a corresponding threshold value by the above process; And a correction process for correcting the defective pixel image signal value of the process to the image signal value of the median-filtered pixel and recording and storing the image signal in a corresponding standard and format.
Description
도1 은 종래 기술에 의한 디지털 카메라의 결점화소 보완장치 기능 구성도, 1 is a functional block diagram of a defect pixel complement of a digital camera according to the prior art;
도2 는 본 발명에 의한 디지털 카메라의 결점화소 보완장치 기능 구성도, 2 is a functional block diagram of a defective pixel complement of a digital camera according to the present invention;
도3 은 본 발명에 의한 디지털 카메라의 결점화소 보완방법 순서도, 3 is a flowchart of a method for compensating for a defective pixel of a digital camera according to the present invention;
도4 는 본 발명에 의한 결점화소 판단 설명도, 4 is an explanatory diagram of defect pixel determination according to the present invention;
도5 는 본 발명에 의한 메디안 필터 처리과정 설명도.5 is an explanatory diagram of a median filter process according to the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ** ** Explanation of symbols on the main parts of the drawing **
100 : 촬영부 110 : 버퍼부 120 : 색상분리부100: recording unit 110: buffer unit 120: color separation unit
130 : 고주파검출부 132 : 제1 검출부 134 : 제2 검출부130: high frequency detector 132: first detector 134: second detector
136 : 제3 검출부 140 : 메디안필터부 142 : 제1 메디안부Reference numeral 136: third detector 140: median filter 142: first median
144 : 제2 메디안부 146 : 제3 메디안부 150 : 보정부144: second median unit 146: third median unit 150: correction unit
160 : 제어부 170 : 영상저장부 160: control unit 170: image storage unit
본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히, 촬영시 발생한 결점 (DEFECT)화소의 값을 메디안 필터처리하여 주변화소 값으로 보완하는 디지털 카메라의 결점화소 보완장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
디지털 카메라(DICA: DIGITAL CAMERA)는 입력되는 광신호에 화학적으로 반응하여 촬영되는 영상(IMAGE)신호를 기록저장하는 필름(FILM)을 사용하지 않고, C-MOS(COMPLEMENTARY METAL OXIDE SEMICONDUCTOR) 또는 CCD(CHARGE COUPLED DEVICE)의 촬상소자를 이용하여 상기 촬영되는 광 영상신호를 전기적 영상신호로 변환하고 해당 메모리에 기록저장하는 카메라(CAMERA)이다. Digital cameras (DICA: DIGITAL CAMERA) do not use a film to record and store IMAGE signals that are chemically reacted to an incoming optical signal, and do not use a C-MOS (COMPLEMENTARY METAL OXIDE SEMICONDUCTOR) or CCD ( A camera for converting the photographed optical image signal into an electrical image signal and recording and storing the image in the memory using an image pickup device of CHARGE COUPLED DEVICE.
최근 통신장비는, 음성 신호를 이용하는 통신방식으로부터 문자와 기호 등에 의한 데이터 통신방식과 영상신호에 의한 영상통신방식을 포함하는 멀티미디어 통신방식으로 발전하고 있다. 특히, 영상신호 촬영의 카메라 기능이 내장되고 멀티미디어 통신을 하는 이동통신용 휴대단말기(MS: MOBILE STATION))의 보급이 급속히 확산되고 있으며, 상기와 같은 디지털 카메라에는 영상신호를 촬영하는 촬상소자로 C-MOS 또는 CCD가 사용된다. Recently, communication equipment has been developed from a communication method using an audio signal to a multimedia communication method including a data communication method using text and symbols and a video communication method using a video signal. In particular, the spread of mobile communication terminal (MS: MOBILE STATION) (MS) with built-in camera function for video signal recording and multimedia communication is rapidly spreading. In the digital camera, C- MOS or CCD is used.
상기 촬상소자인 C-MOS와 CCD는, 화소(PIXEL)에 입력되는 광신호를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 것으로, 단위 면적당 크기가 작은 화소가 많이 구성될수록 영상신호의 화질이 양호해지므로, 상기 단위 면적당 화소의 집적도를 높이는 기술 개발이 계속되고 있다. The imaging devices C-MOS and CCD convert an optical signal input to the pixel PIXEL into an electrical signal and output the electrical signal. As the number of pixels having a smaller size per unit area is configured, the image quality of the video signal is better. The development of technology for increasing the degree of integration of pixels per unit area continues.
그러나, 상기와 같이 촬상소자 C-MOS 또는 CCD의 집적도가 높아질수록 생산공정에서 화소 또는 픽셀의 불량 또는 결점(DEFECT)이 발생하는 것을 현재 기술로서는 피하기 어렵고, 상기와 같은 C-MOS와 CCD를 이용하여 디지털 카메라를 제조하 는 과정에서 상기 결점화소의 숫자는 더욱 증가하는 문제가 있다. However, as the degree of integration of the imaging device C-MOS or CCD increases as described above, the occurrence of defects or defects of pixels or pixels in the production process is difficult to be avoided by the current technology, and the C-MOS and CCD as described above are used. In the process of manufacturing a digital camera there is a problem that the number of the defective pixel is further increased.
따라서, 상기와 같이 디지털 카메라의 C-MOS와 CCD 소자의 생산제조과정에서 자연적으로 발생하는 결점화소를 효과적으로 보완하는 방식의 개발이 필요하다. Therefore, there is a need to develop a method of effectively compensating for the defective pixels naturally occurring in the manufacturing and manufacturing process of the C-MOS and CCD devices of the digital camera.
이하, 종래 기술에 의한 디지털 카메라의 결점화소 보완방식을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A defect pixel compensating method of a digital camera according to the prior art will be described with reference to the accompanying drawings.
종래 기술을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도1 은 종래 기술에 의한 디지털 카메라의 결점화소 보완장치 기능 구성도 이다. Attached to explain the prior art, Figure 1 is a functional block diagram of a defect pixel complement of a digital camera according to the prior art.
도1에 도시된 바와같이, 종래 기술에 의한 디지털 카메라 결점화소 보완장치는, 광신호로 입력되는 영상신호를 전기적 신호로 변환하는 것으로, C-MOS 또는 CCD 소자로 이루어지는 촬영부(10)와; 상기 촬영부(10)에서 촬영된 영상신호에서 결점 화소를 필터링하는 저주파필터(LPF: LOW PASS FILTER)(20)와; 상기 저주파필터(20)에서 필터링된 영상신호를 디지털 처리하고 일정한 형식과 규격의 영상신호로 변환하는 동시에 디지털 카메라의 각 기능부를 제어하고 감시하는 제어부(30)와; 상기 제어부(30)로부터 인가되는 디지털 영상신호를 저장하는 영상저장부(40)로 이루어지는 구성이다. As shown in FIG. 1, a conventional digital camera defect pixel compensator includes: a
이하, 상기와 같은 구성의 종래의 디지털 카메라 결점화소 보완장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the operation of the conventional digital camera defect pixel complementary device having the above configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 촬영부(10)는 피사체를 촬영하여 영상신호를 출력한다. 이때 상기 촬영부(10)를 구성하고 있는 C-MOS 또는 CCD 소자는 입력되는 광 영상신호를 전기적 영상신호로 변환하여 출력한다. 그런데, 상기 C-MOS 또는 CCD 소자는 제조 과정상 화소(PIXEL)의 집적도를 높여 생산되므로, 수십만 또는 수백만 개의 화소 중에서 몇 개의 결정화소가 발생된다. 따라서 상기 C-MOS 또는 CCD 소자에서 화소의 집적도를 더 높일수록 결점화소는 증가하게 된다. First, the photographing
상기와 같은 C-MOS 또는 CCD 소자의 생산공정에서 발생하는 불량을 줄이는 개발이 진행되고 있으나, 상기와 같은 높은 화소 집적도의 소자를 이용하여 상기 촬영부(10)를 제조하는 과정에서 다시 결점화소가 발생한다. 상기와 같이 발생되는 결점화소는 디지털 영상신호의 화질을 열화시키게 된다.
따라서, 상기와 같은 화질 열화를 줄이기 위하여, 상기 촬영부(10)로부터 출력되는 영상신호를 저주파필터(LPF)(20)로 여파하여 촬영부로부터 입력되는 영상신호를 전체적으로 일정하게 열화시킨다. The development of reducing defects generated in the production process of the C-MOS or CCD devices is in progress. However, in the process of manufacturing the photographing
Therefore, in order to reduce the image quality deterioration as described above, the image signal output from the
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다시 설명하면, 종래에는 소수 결점화소에 의하여 발생되는 열화의 결점을 은폐하기 위하여 정상적인 다수 화소로부터 발생되는 영상신호를 일정한 레벨로 열화시킨다. 즉, 전체적으로 화질의 품질을 낮추므로 결점화소에 의하여 발생하는 열화 문제를 보완하는 방식이다. In other words, in order to conceal the defect of the degradation caused by the small number of defect pixels, the image signal generated from the normal multiple pixels is degraded to a certain level. That is, since the overall quality of the image is lowered, the deterioration problem caused by the defective pixel is compensated for.
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상기와 같이 저주파필터(20)에 의하여 일률적으로 열화된 영상신호는 제어부(30)에 의하여 디지털 처리된 후 일정한 형식과 규격의 영상신호로 변환되고, 상기 영상저장부(40)의 할당된 영역에 저장하며, 필요한 경우에 출력하여 표시부에 표시하거나 또는, 인쇄장치를 통해 인쇄한다. The video signal uniformly degraded by the
따라서, 상기와 같은 종래 기술은, 촬영부(10)의 소수 결점화소로부터 발생되는 열화의 결함을 줄이기 위하여, 전체 다수의 정상적 화소가 촬영한 양질의 화 질 신호를 강제 열화시키는 방식이므로, 화질이 떨어지는 점을 감수하여야 하는 문제가 있다. Therefore, the conventional technique as described above is a method of forcibly degrading a high quality image signal photographed by a large number of normal pixels in order to reduce the defect of degradation caused by the small number of defective pixels of the photographing
본 발명은 디지털 카메라의 소수 결점화소로부터 발생되는 영상신호의 결함을 보완할 수 있는 디지털 카메라의 결점화소 보완장치 및 방법을 제공하는 것이 그 목적이다. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for compensating for a defective pixel of a digital camera capable of compensating for a defect in an image signal generated from a few defective pixels of a digital camera.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명에 따른 디지털 카메라의 결점화소 보완장치는, 다수 화소의 촬상소자로 영상을 촬영하는 촬영부와; 상기 촬영된 영상신호를 적녹청 색상으로 분리하는 색상 분리부와; 상기 색상분리부로부터 인가되는 영상신호의 각 화소와 인근 주변화소의 고주파성분을 분석하여 결점화소를 검출하는 고주파검출부와; 상기 고주파검출부에서 검출된 결점화소의 주변 화소값을 메디안 필터처리하여 메디안 값을 출력하는 메디안 필터부와; 상기 촬영된 디지털 영상신호의 결점화소를 상기 메디안 필터부에서 출력된 메디안 값으로 보정하는 보정부를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명에 따른 디지털 카메라의 결점화소 보완방법은, 카메라로 피사체를 촬영하는 과정과; 촬영된 영상신호를 3원색으로 분리하는 과정과; 상기 3원색으로 분리된 영상신호의 각 화소의 고주파성분과 주변화소의 고주파성분을 분석하여 결점 화소를 검출하는 과정과; 상기 검출된 결점화소의 주변 화소값을 메디안 필터처리하여 메디안 값을 출력하는 과정과; 상기 검출된 영상신호의 결점화소를 상기 메디안 필터부에서 출력된 메디안 값으로 보정하는 과정을 포함한다.In order to achieve the above object, a drawback pixel complement device of a digital camera according to the present invention includes a photographing unit for photographing an image with an imaging device having a plurality of pixels; A color separator for separating the photographed video signal into a red cyan color; A high frequency detector for detecting defect pixels by analyzing high frequency components of each pixel of the image signal applied from the color separator and neighboring pixels; A median filter unit which medians the peripheral pixel values of the defective pixel detected by the high frequency detector and outputs a median value; And a correction unit for correcting the defect pixel of the photographed digital image signal with a median value output from the median filter unit.
In addition, a method for compensating for a defective pixel of a digital camera according to the present invention devised to achieve the above object includes: photographing a subject with a camera; Separating the photographed video signal into three primary colors; Detecting a defective pixel by analyzing a high frequency component of each pixel and a high frequency component of a peripheral pixel of the image signal separated into three primary colors; Outputting a median value by performing a median filter process on the peripheral pixel values of the detected defective pixel; And correcting the defect pixel of the detected video signal with a median value output from the median filter unit.
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이하, 본 발명에 의한 것으로, 디지털 카메라의 결점화소 보완장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2 는 본 발명에 의한 디지털 카메라의 결점화소 보완장치의 구성도이고, 도 3 은 본 발명에 의한 디지털 카메라의 결점화소 보완방법 순서도이다. 그리고 도 4 는 본 발명에 의한 결점화소 판단 설명도이고, 도 5 는 본 발명에 의한 메디안 필터 처리과정 설명도이다. FIG. 2 is a block diagram of a defect pixel compensating device for a digital camera according to the present invention, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for compensating for a defective pixel of a digital camera according to the present invention. 4 is an explanatory diagram of defect pixel determination according to the present invention, and FIG. 5 is an explanatory diagram of a median filter process according to the present invention.
도 2에 도시된 바와같이, 본 발명에 의한 디지털 카메라의 결점화소 보완장치는, 시모스(C-MOS) 촬상소자 또는 시시디(CCD) 촬상소자로 구성된 촬영부(100)와, 상기 촬영부(100)에서 촬영된 디지털 영상신호를 저장하는 버퍼부(110)와, 상기 버퍼부(110)로부터 인가된 영상신호를 적녹청(R,G,B)색상으로 분리하여 각각 출력하는 색상 분리부(120)와, 상기 색상분리부(120)에서 분리된 영상신호에서 각 화소와 인근 주변화소의 고주파성분을 분석하여 결점화소(DEFECT PIXEL)를 검출하는 고주파 검출부(130)와; 상기 고주파검출부(130)에서 검출된 결점화소에 대하여 메디안(MEDIAN) 필터링을 수행하는 메디안 필터부(140)와, 상기 버퍼부(110)로부터 인가되는 디지털 영상신호의 결점화소를 메디안 필터부(140)에서 출력된 메디안 값으로 보정하는 보정부(150)와, 상기 보정부(150)에서 보정된 디지털 영상신호를 일정한 형식과 규격으로 변환하여 출력하는 제어부(160)와, 상기 제어부(160)에서 출력된 디지털 영상신호를 저장하는 영상저장부(170)를 포함한다.
상기 고주파 검출부(130)는 상기 색상분리부(120)에서 분리된 적색(R: RED) 영상신호를 인가받아 주변화소의 고주파 값보다 임계값 이상으로 큰 결점화소를 검출하는 제1 검출부(132); 상기 색상분리부(120)로부터 출력되는 녹색(G: GREEN) 영상신호를 인가받아 주변화소의 고주파 값보다 임계값 이상으로 큰 결점화소를 검출하여 출력하는 제2 검출부(134); 상기 색상분리부(120)에서 분리된 청색(B: BLUE) 영상신호를 인가받아 주변화소의 고주파 값보다 임계값 이상으로 큰 결점화소를 검출하여 출력하는 제3 검출부(136)로 구성된다.
상기 메디안 필터부(140)는 고주파검출부(130) 제1 검출부(132)에서 검출된 결점화소 값 대신에 인근주변 화소에 의한 고주파 값을 메디안 필터처리하여 메디안 값을 출력하는 제1 메디안부(142); 상기 제2 검출부(134)에서 검출된 결점화소 값 대신에 인근주변 화소에 의한 고주파 값을 메디안 필터처리하여 메디안 값을 출력하는 제2 메디안부(144); 상기 제3 검출부(136)에서 검출된 결점화소 값 대신에 인근주변 화소에 의한 고주파 값을 메디안 필터처리하여 메디안 값을 출력하는 제3 메디안부(146)로 구성된다.As shown in FIG. 2, a defect pixel compensating apparatus for a digital camera according to the present invention includes a photographing
The
The
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이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 디지털 카메라의 결점화소 보완장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a defect pixel complement device of a digital camera according to the present invention configured as described above will be described in detail.
먼저 촬영부(100)는 시모스(C-MOS) 또는 시시디(CCD)로 이루어지는 촬상소자에 의하여 피사체를 촬영하고, 상기 촬영된 디지털 영상신호는 버퍼부(110)에 기록된다. 상기 버퍼부(100)는 제어부(160)의 제어에 따라 상기 기록된 디지털 영상신호를 각각 색상 분리부(120)와 보정부(150)로 출력한다. First, the photographing
상기 색상분리부(120)는, 상기 촬영부(100)에서 모든 화소(PIXEL)가 촬영하여 입력하는 영상신호를 3원색 즉, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 분리한 후 고주파검출부(130)로 출력한다. The
상기 고주파 검출부(130)는 입력되는 각 화소의 영상신호에 포함되는 고주파 성분 값을 검출하여 인근주변 화소의 평균값과 비교한다. 비교결과 상기 검출된 고주파 성분값이 소정 임계값보다 큰 경에는 해당 화소를 결점화소하고 판단한다. The
즉, 정상적인 화소는, 인근 주변 화소가 촬영한 영상신호와 비슷하므로 평균한 고주파 값이 서로 비슷하기 때문에 상기 검출된 고주파 성분값은 설정된 소정의 임계값보다 작다. 하지만, 결점화소(DEFECT PIXEL)는 영상신호를 촬영하지 못하거나 또는 비정상적인 영상신호를 촬영하므로, 인근주변 화소의 평균 고주파 값과 차이값을 절대값 처리한 것이, 상기 소정의 임계값보다 크게 검출된다.
도 4 는 본 발명에 따라 결점화소를 판단하는 예를 나타낸다. That is, since normal pixels are similar to video signals captured by neighboring neighboring pixels, the averaged high frequency values are similar to each other, and thus the detected high frequency component values are smaller than a predetermined threshold value. However, since the DEFECT PIXEL does not capture an image signal or captures an abnormal image signal, an absolute value processing of an average high frequency value and a difference value of neighboring pixels is detected to be larger than the predetermined threshold value. .
4 shows an example of determining a defective pixel according to the present invention.
도 4를 참조하면, X 화소가 결점화소라고 가정할 경우, 고주파검출부(130)는 X 화소의 고주파 값을 인근주변 화소(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)의 고주파 성분 평균값과의 비교하여 차이값을 연산하고, 다음 식과 같이 상기 연산된 차이값의 절대값이 임계값(Y)보다 큰지를 판단한다.Referring to FIG. 4, when it is assumed that the X pixel is a defective pixel, the
(수 식)(Equation)
|X - (1+2+3+4+5+6+7+8)| > Y| X-(1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8) | > Y
단; X 는 결점화소인지를 분석하는 화소.only; X is a pixel for analyzing whether a pixel is defective.
(1+2+3+4+5+6+7+8) 는 1내지 8번 화소의 고주파 성분 평균값. (1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8) is an average value of the high frequency components of
Y 는 실험에 의하여 임의 설정되는 임계값.
Y is a threshold set arbitrarily by experiment.
상기 색상분리부(120)에서 분리된 적색(R) 영상신호는, 제1 검출부(132)에 입력되어 각 화소의 해당 고주파 성분 값을 분석하기 때문에, 상기 임계값 보다 절대값 차이가 큰 화소인 결점화소를 검출한다. 그리고 상기 녹색(G) 영상신호는 제2 검출부(134)에서 입력하여 각 화소의 해당 고주파 성분 값을 분석하므로, 상기 임계값 보다 절대값 차이가 큰 화소인 결점화소를 검출하며, 청색(B) 영상신호는 제3 검출부(136)에서 입력하여 각 화소의 해당 고주파 성분 값을 분석하므로, 상기 임계값 보다 절대값 차이가 큰 화소인 결점화소를 검출한다. 상기 검출된 결점화소는 각각 메디안 필터부(140)의 제1 메디안 필터부(142)와 제2 메디안 필터부(144)와 제3 메디안 필터부(146)로 각각 출력된다. The red (R) image signal separated by the
상기 메디안 필터부(140)의 제1 내지 제3메디안 필터부(142),(144),(146)는 상기 고주파검출부(130)에서 검출한 결점화소의 인근주변화소로부터 확인된 고주파 값을 메디안 필터처리하여 해당 중간값을 선택하여 출력한다.
도 5 는 본 발명에 의한 메디안 필터 처리과정을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와같이, 메디안 필터부(140)는 결점화소(DEFECT PIXEL)인 5번 화소를 포함하여 1번 내지 9번 화소의 고주파 성분값을, 일 예로, 오름차순 또는 내림차순으로 정렬하고, 결점화소의 고주파 성분값을 제외한 나머지 화소의 고주파 성분값의 중간값을 분석한다. 분석결과 고주파 성분값 5가 중간값으로 확인되면, 상기 5의 고주파 성분값을 갖는 8번 화소의 해당 영상신호 값을 메디안 값으로 설정하여 상기 보정부(150)로 출력한다. The first to third
5 is a diagram illustrating a median filter process according to the present invention.
As shown in FIG. 5, the
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상기 보정부(150)는, 버퍼부(110)로부터 인가되는 영상신호의 결점화소 값을, 상기 메디안필터부(140)로부터 인가되는 메디안 값으로 교체 또는 대체하여 보정(COMPENSATION)한다. The
즉, 상기 보정부(150)는, 상기 메디안필터부(140)의 제1 메디안 필터부(142)와 제2 메디안 필터부(144)와 제3 메디안 필터부(146)로부터 각각 인가되는 메디안 값과 상기 고주파검출부(130)에서 검출한 결점화소 정보를 인가받아, 상기 버퍼부(110)로부터 인가되는 영상신호의 결점화소 위치의 영상신호를 상기 메디안 값에 의한 화소의 영상신호로 대체 또는 교체하는 보정을 한다. That is, the
따라서, 본 빌명은 촬영부(100)가 촬영한 영상신호를 전체적으로 열화시키지 않으면서도, 결점화소에 의한 잡음을 제거하고 인근주변 화소의 중간값으로 교체 또는 대체하므로 정상적인 영상신호를 출력한다. Accordingly, the present invention outputs a normal video signal by eliminating the noise caused by the defective pixel and replacing or replacing it with an intermediate value of neighboring pixels without degrading the video signal captured by the photographing
본 발명에 의한 디지털 카메라의 결점화소 보완방법은, 디지털 카메라로 영상을 촬영하고, 그 촬영된 영상신호를 해당 버퍼부(110)에 저장한다. 상기 촬영된 영상신호를 각 색상별로 분리하며 전체 화소의 고주파 성분 값을 분석하기 위하여 본 발명은 상기 영상신호를 적색(R)과 녹색(G)과 청색(B)으로 각각 분리하여 전체 화소의 고주파 성분값을 분석한다. In the method of compensating for a defective pixel of a digital camera according to the present invention, an image is captured by a digital camera, and the captured image signal is stored in the
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분석결과 각 화소값과 인근주변 화소의 평균 절대차이값이 해당 임계값보다 큰 결점화소를 검출한 후 해당 결점화소에 대하여 메디안 필터처리한다. 즉, 본 발명은 각 화소값과 인근주변 화소 평균 절대차이값이 해당 임계값보다 큰 값을 갖는 결점화소 인지를 수학식 "|X - (주변 8개 화소의 평균값)| > Y (단, X; 검사화소의 값, Y; 소정 임계값)"으로 판단한다. 판단결과 평균 절대차이값이 임계값보다 큰 값을 갖는 결점화소인 경우에 해당 화소의 인근주변 화소값을 순차 나열하여 중간값을 선택한다.
이후 상기 결점화소 영상신호 값을 메디안 필터처리하여 선택된 정상화소의 영상신호 값으로 보정하고 해당 규격과 형식으로 변환하여 영상저장부에 기록저장하는 보정과정으로 구성된다.
이하, 본 발명에 의한 디지털 카메라의 결점화소 보완방법을 도 3을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. As a result of the analysis, a defect pixel having an average absolute difference value between each pixel value and a neighboring pixel is larger than a corresponding threshold value is detected, and then the median filter is processed on the defect pixel. That is, according to the present invention, it is determined whether each pixel value and the neighbor absolute pixel mean absolute difference value are defective pixels having a value larger than the corresponding threshold value. The equation " | X-(average value of eight pixels around) | ; Value of the inspection pixel, Y; predetermined threshold value ". As a result of the determination, when the average absolute difference value is a defective pixel having a value larger than the threshold value, the neighboring pixel value of the corresponding pixel is sequentially arranged to select the intermediate value.
Thereafter, the defect pixel image signal value is corrected by the median filter process to correct the image signal value of the selected normal pixel, converted into a corresponding standard and format, and recorded and stored in the image storage unit.
Hereinafter, a method for compensating for a defective pixel of a digital camera according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 3.
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디지털 카메라를 이용하여 영상신호를 촬영하는 경우(S100), 상기 촬영된 영상신호는 버퍼부(110)에 저장된다(S110), 상기 저장된 영상신호는 색상분리부(120)에서 적(R)녹(G)청(B)의 빛 삼원색으로 분리되며, 그 분리된 영상신호의 전체 화소에 대한 고주파 성분값을 확인 분석한다(S120). When photographing an image signal using a digital camera (S100), the photographed image signal is stored in the buffer unit 110 (S110), and the stored image signal is red (R) green in the
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상기와 같이 확인 분석된 전체 화소의 고주파 성분값은 예를들면 도 4에 도시되어 있으며, 다음 수식을 이용하여 결점화소(DEFECT PIXEL)를 판단한다(S130). The high frequency component values of all the pixels checked and analyzed as described above are illustrated in, for example, FIG. 4, and a defect pixel (DEFECT PIXEL) is determined using the following equation (S130).
(수 식)(Equation)
|X - (주변 8개 화소의 평균값)| > Y| X-(average value of eight pixels around) | > Y
단; X 는 분석 화소, 주변 8개 화소의 평균값은 (1+2+3+4+5+6+7+8) / 8, Y 는 실험에 의하여 임의 설정되는 임계값.
only; X is the analysis pixel, the average value of the surrounding eight pixels is (1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8) / 8, Y is a threshold that is arbitrarily set by the experiment.
상기 수식에 의하여 특정 화소값이 절대차이값이 소정의 임계값보다 큰 값을 갖는 결점화소로 판단되면, 메디안 필터부(140)는 해당 화소를 메디안 처리한다. 즉, 인근주변의 8개 화소를 포함하여 메디안 필터처리하고, 중간값을 선택하여 메디안 값으로 설정한다. If the specific pixel value is determined to be a defective pixel having an absolute difference value greater than a predetermined threshold value by the above equation, the
다시 설명하면, 상기 첨부된 도5에 도시된 것과 같이, 메디안 필터부(140)는결점화소로 확인 판단된 5번 화소를 포함하는 인근 주변의 1번 내지 9번 화소에 대한 고주파 성분값을 순차나열하고, 결점화소로 판단되는 5번 화소의 고주파 성분값을 제외한 나머지 화소의 고주파 성분값 중에서 중간값에 해당하는 화소를 선택한다. In other words, as shown in FIG. 5, the
상기와 같이 선택된 화소는, 일 예로, 5의 고주파 성분값을 갖는 8번 화소이며, 상기 8번 화소의 영상신호 값을 메디안 값으로 설정하고, 상기 결점화소인 5번 화소의 영상신호 값으로 보정한다. The pixel selected as described above is, for example,
상기 결점화소의 값은 실질적으로 비정상으로 동작하는 화소이므로, 백색 또는 흑색 또는 주변값과 많은 차이를 갖는 영상신호의 값을 갖는 것으로, 전체 영상신호로 볼 때 잡음(NOISE)으로 분류할 수 있다. Since the value of the defective pixel is a pixel that operates substantially abnormally, it has a value of a video signal having a large difference from white or black or a peripheral value, and can be classified as a noise when viewed as a whole video signal.
상기와 같은 잡음을 제거하기 위하여, 인근주변 화소의 영상신호 값을 메디안 필터처리하고, 중간값에 해당하는 영상신호의 값을 메디안 값으로 선택하여 상기 잡음으로 분류되는 결점화소 값으로 보정하므로, 전체 화질을 열화시키지 않으면서도 잡음을 제거한다. In order to remove the noise, median filter processing is performed on the video signal value of the neighboring pixels, and the video signal value corresponding to the median value is selected as the median value and corrected to the defect pixel value classified as the noise. Eliminates noise without compromising image quality.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 시모스 또는 시시디 촬상소자를 사용하는 디지털 카메라의 결점화소에 의한 잡음을 메디안 처리된 화소의 영상신호 값으로 보 정하므로 전체 화질을 열화하지 않으면서 잡음을 효과적으로 제거하는 산업적 이용효과가 있다. The present invention having the above-described configuration corrects the noise caused by the defect pixel of the digital camera using the CMOS or the CD image pickup device to the image signal value of the median-processed pixel, thereby effectively removing the noise without degrading the overall image quality. There is an industrial use effect.
또한, 촬상소자에 의한 잡음을 제거하고 영상신호의 화질을 열화시키지 않으므로, 디지털 카메라의 성능과 신뢰도를 제고시키는 사용상 편리한 효과가 있다. In addition, since noise by the image pickup device is removed and image quality of a video signal is not deteriorated, there is a convenient effect in improving performance and reliability of a digital camera.
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2003
- 2003-09-09 KR KR1020030063397A patent/KR100966689B1/en not_active IP Right Cessation
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