KR101041877B1

KR101041877B1 - 디지털 컬러모니터 및 디지털 컬러모니터의 캘리브레이션 방법

Info

Publication number: KR101041877B1
Application number: KR1020100120854A
Authority: KR
Inventors: 김란권; 장성욱; 장순형
Original assignee: (주)코스텍
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2011-06-15
Also published as: WO2012074178A1; CN103222268A; JP2014505390A

Abstract

본 발명은 초음파검사장치에서 출력되는 영상을 디스플레이할 때 발생되는 편차를 조절할 수 있도록 하는 새로운 디지털 컬러모니터 및 디지털 컬러모니터의 캘리브레이션 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 디지털 컬러모니터 및 그 캘리브레이션 방법에 따르면, 모니터에 표준 영상을 입력하여 디스플레이되도록 한 상태에서 가장 표준 화면에 가까운 영상을 출력하는 명도특성곡선(40)을 선택한 후, 명도특성곡선(40)의 화이트밸런스를 조절하므로, 동일한 영상을 서로 다른 모니터에서 디스플레이할 때 편차가 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 초음파 검사장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

디지털 컬러모니터 및 디지털 컬러모니터의 캘리브레이션 방법{digital color monitor and the calibration method for digital color monitor}

본 발명은 초음파검사장치에서 출력되는 영상을 디스플레이할 때 발생되는 편차를 조절할 수 있도록 하는 새로운 디지털 컬러모니터 및 디지털 컬러모니터의 캘리브레이션 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 태아의 진단 등에 주로 사용되는 초음파 진단기의 경우, 초음파 센서와 모니터가 구비되어, 초음파센서에 의해 측정된 태아의 형태를 모니터에 영상으로 디스플레이할 수 있도록 구성된다.

이때, 이러한 초음파 진단기에 사용되는 모니터는 LCD모니터나 PDP모니터 또는 LED모니터 등과 같은 디지털 컬러모니터를 이용하며, 이러한 컬러모니터는 통상 RGB로 불리는 적색과 녹색 및 청색을 혼합하여 영상을 나타낸다.

그런데, 이러한 디지털 컬러모니터는 모니터별로 각각 조금씩 편차가 발생되어, 동일한 영상데이터를 서로 다른 모니터에 디스플레이할 때 디스플레이되는 영상의 명도나 화이트밸런스가 미묘하게 다르게 된다. 따라서, 이러한 디지털 컬러모니터를 이용하여 초음파 진단 영상을 디스플레이할 경우, 태아의 신체가 정확히 보이지 않게 되거나 없는 그림자가 발생되어 오진을 할 수 있는 소지가 있었다. 특히, 동일한 태아의 영상데이터를 다른 디지털 모니터에서 디스플레이할 때 서로 다른 영상이 출력되어, 정확한 진단을 방해하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점은 전술한 초음파 진단기에 이용되는 모니터 이외에도 모든 종류의 모니터에 동일하게 나타나지만, 초음파 진단기에 구비되는 모니터의 경우, 미묘한 차이에 따라 진단결과가 달라지므로, 이러한 문제점이 더욱 크게 대두된다.

한편, 상기 컬러모니터는 영상을 출력하는 모니터패널과, 상기 모니터패널을 제어하는 제어유닛으로 구성되며, 제어유닛에는 도 1에 도시한 바와 같이, 영상신호의 입력값과 출력값의 상관관계를 나타내는 특성곡선을 갖는 테이블이 저장되어, 영상신호가 입력되면 영상신호의 적색과 녹색 및 청색(이하, 'RGB'라 칭함)의 값을 특성곡선에 따라 변화시켜 모니터로 출력함으로써, 모니터에 RGB값이 변화된 영상이 출력되도록 하고 있다. 이때, 상기 제어유닛은 일반적인 모니터 구동용 패널을 나타낸다. 또한, 상기 특성곡선은 대체적으로 일정한 기울기를 갖는 1차 곡선형태를 갖는다.

그리고, 입력수단을 이용하여 상기 제어유닛에 제어신호를 입력하여 상기 특성곡선을 변화시켜 컬러모니터에서 출력되는 영상을 보정하는 캘리브레이션 기능이 탑재된다.

이와 같이, 출력되는 영상을 보정하는 캘리브레이션 방법은 도 1에 점선으로 나타낸 같이, RGB의 특성곡선 전체의 기울기를 조절하는 화이트밸런스 조절방식과, 도 1에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 입력된 감마값에 따라 RGB특성곡선의 곡률을 조절하는 감마조절방식으로 나뉘어진다.

그런데, 화이트밸런스를 조절하는 방식의 경우, 적색(R)과 녹색)G) 및 청색(B)의 입력값과 출력값의 비율을 비례적으로 기울기 조절하여 화이트밸런스를 조절하므로, 입력신호의 각 레벨에 대한 출력영상에 손실이 발생되므로, 최적의 영상이 표현되도록 조절하는 것이 현실적으로 불가능한 문제점이 있었다.

또한, 감마를 조절하는 방식의 경우, 카메라에 저장된 데이터를 모니터에 출력하거나 프린터로 전송하여 인쇄하는 등과 같이, 서로 다른 영상장비 간의 데이터 통신시 신호값을 통일시키는 것을 주목적으로 할 뿐, 동일한 영상데이터를 서로 다른 디지털 컬러모니터에서 디스플레이할 때 발생되는 편차를 보정하기에는 적합하지 않은 문제점이 있었다.

특히, 이러한 종래의 캘리브레이션 방법은 명도를 조절할 경우, 화면 전체가 밝아지거나 어두워질 뿐, 영상의 각 부분의 명도편차를 조절하는 것이 불가능한 문제점이 있었다.

따라서, 디지털 컬러모니터에서 영상을 디스플레이할 때 발생되는 편차를 보정할 수 있도록 된 새로운 캘리브레이션 방법이 필요하게 되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 초음파검사장치에서 출력되는 영상을 디지털 컬러모니터에 디스플레이할 때 발생되는 각 모니터의 편차를 조절할 수 있도록 하는 새로운 디지털 모니터의 캘리브레이션 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 디스플레이패널(10)과, 영상신호의 입력값과 출력값의 상관관계를 나타내는 특성곡선을 갖는 테이블이 저장되어 상기 특성곡선에 따라 입력된 영상신호를 변환하여 디스플레이패널(10)로 출력하는 제어유닛(20)과, 상기 제어유닛(20)에 연결된 입력수단(30)을 포함하는 디지털 컬러모니터에 있어서, 상기 테이블은 복수개의 명도특성곡선(40)을 갖는 그레이맵과, 각 명도특성곡선(40)에 할당되며 상기 명도특성곡선(40)을 색온도가 서로 달라지도록 조절한 복수개의 RGB특성곡선(50)을 갖는 크로마맵을 가지며, 상기 입력수단(30)을 이용하여 특정한 명도특성곡선(40)을 선택한 후, 선택된 명도특성곡선(40)에 할당된 크로마맵의 RGB특성곡선(50)중에서 특정한 RGB특성곡선(50)을 선택하여 명도특성곡선(40)의 화이트밸런스를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 디지털 컬러모니터가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 그레이맵의 명도특성곡선(40)은 중간부가 상측 또는 하측으로 구부러진 2차 곡선형태를 갖으며, 각 명도특성곡선(40)의 최대와 최소값은 수렴되는 것을 특징으로 하는 디지털 컬러모니터가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 크로마맵의 RGB특성곡선(50)은 중간부가 상측 또는 하측으로 구부러진 2차 곡선형태를 갖으며, 각 RGB특성곡선(50)의 최대와 최소값은 수렴되는 것을 특징으로 하는 디지털 컬러모니터가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 디지털 컬러모니터에 출력되는 영상의 편차를 조절하는 캘리브레이션 방법에 있어서, 제어유닛(20)에 표준 영상신호를 입력하여 표준 영상이 모니터에 디스플레이되도록 하는 단계와, 육안을 이용하여 화면에 디스플레이된 영상을 확인하고 테이블에 입력된 명도특성곡선(40) 중에서 가장 표준 영상에 가까운 영상을 출력하는 명도특성곡선(40)을 선택하는 단계와, 선택된 명도특성곡선(40)에 할당된 크로마맵의 RGB특성곡선(50)중에서 특정한 RGB특성곡선(50)을 선택하여 명도특성곡선(40)의 화이트밸런스를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 컬러모니터의 캘리브레이션 방법이 제공된다.

본 발명에 따른 디지털 컬러모니터 및 그 캘리브레이션 방법에 따르면, 모니터에 표준 영상을 입력하여 디스플레이되도록 한 상태에서 가장 표준 화면에 가까운 영상을 출력하는 명도특성곡선(40)을 선택한 후, 명도특성곡선(40)의 화이트밸런스를 조절하므로, 동일한 영상을 서로 다른 모니터에서 디스플레이할 때 편차가 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 초음파 검사장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 캘리브레이션 방법을 도시한 참고도,
도 2는 본 발명에 따른 디지털 컬러모니터를 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 디지털 컬러모니터의 명도특성곡선을 도시한 참고도,
도 4는 본 발명에 따른 디지털 컬러모니터의 RGB특성곡선을 도시한 참고도,
도 5는 본 발명에 따른 디지털 컬러모니터의 캘리브레이션 방법을 도시한 참고도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 디지털 컬러모니터를 도시한 것으로, 디스플레이패널(10)과, 영상신호의 입력값과 출력값의 상관관계를 나타내는 특성곡선을 갖는 테이블이 저장되어 상기 특성곡선에 따라 입력된 영상신호를 변환하여 디스플레이패널(10)로 출력하는 제어유닛(20)과, 상기 제어유닛(20)에 연결된 입력수단(30)을 포함하는 것은 종래의 디지털 컬러모니터와 동일하다. 이때, 상기 입력수단(30)은 모니터에 일체로 구비된 조작스위치 또는 리모컨 등을 나타낸다.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 테이블은 복수개의 명도특성곡선(40)을 갖는 그레이맵(gray map)과, 각 명도특성곡선(40)에 할당되며 복수개의 RGB특성곡선(50)을 갖는 복수개의 크로마맵(chroma map)으로 구성된다.

이를 자세히 설명하면, 상기 그레이맵의 명도특성곡선(40)은 도 3에 도시한 바와 같이, 입력되는 영상신호의 명도값과 모니터에 출력되는 영상의 명도값 사이의 상관관계를 그래프로 나타낸 것으로 제어유닛(20)의 메모리(21)에 미리 입력된다. 따라서, 상기 입력수단(30)을 이용하여 하나의 명도특성곡선(40)을 선택한 상태에서 영상신호가 입력되면 상기 제어유닛(20)은 선택된 명도특성곡선(40)에 따라 입력된 영상신호의 명도를 조절한 후 디스플레이패널(10)로 출력하여, 명도가 조절된 영상이 디스플레이되도록 한다. 이러한 명도특성곡선(40)의 가능은 명도값을 조절한다는 점을 제외하면, 종래의 ICC프로파일과 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 이러한 각각의 명도특성곡선(40)은 제작자가 영상데이터를 제어유닛(20)에 입력하여 모니터에 디스플레이되도록 한 상태에서, 입력된 영상과 디스플레이된 영상을 비교하여, 각 입력값에 대해 양자의 명도편차가 가장 적게 되는 입력값과 출력값의 상관값을 그래프에 나열하여 얻어진다. 이때, 상기 명도특선곡선은 도 3에 도시한 바와 같이, 4개로 이루어져, 4가지의 명도편차 발생 패턴에 대응할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 이와 같이 얻어진 명도특성곡선(40)은 중간부가 서로 다른 양으로 상측 또는 하측으로 구부러진 2차 곡선형태를 갖는 한편, 각 명도특성곡선(40)의 최대 및 최소값은 수렴된다. 즉, 상기 그레이맵에 입력된 복수개의 명도특성곡선(40)의 입력 및 출력의 최소값은 0으로 동일하며, 입력 및 출력 최대값 역시 동일하며, 입력값이 0과 최대값 사이일 때에는 각 명도특성곡선(40)의 출력값이 서로 다르게 된다. 또한, 상기 명도특성곡선(40)은 화이트밸런스가 동일한 것을 기준으로 한다.

이러한 명도특성곡선(40)을 구하는 방법은 일반적인 ICC프로파일을 캘리브레이션하는 방법과 유사하며, 그레이맵에서 하나의 명도특성곡선(40)을 선택하는 것은 여러 종류의 ICC프로파일을 제어유닛(20)에 미리 탑재하여 그 중 하나를 선택하여 사용하는 것과 개념적으로 유사하므로, 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 크로마맵의 RGB특성곡선(50)은 크로마맵이 할당된 명도특성곡선(40)을 색온도가 서로 달라지도록 조절한 것으로, 각 명도특성곡선(40)의 화이트밸런스를 조절하는 기능을 한다. 이때, RGB특성곡선(50)은 명도특성곡선(40)의 RGB값을 7가지로 조절하도록 구성된다. 그리고, 상기 명도특성곡선(40)은 4개로 이루어지므로, 크로마맵을 모두 하나의 그래프에 표시하면, 도 5에 도시한 바와 같이, 총 28개의 곡선을 갖는다. 또한, 상기 RGB특성곡선(50)은 상기 명도특성곡선(40)과 동일하게 중간부가 상측 또는 하측으로 구부러진 2차 곡선형태를 갖으며, 각 RGB특성곡선(50)의 최대와 최소값은 수렴된다.

이와 같이 구성된 디지털 컬러모니터를 이용하여 캘리브레이션을 하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 제어유닛(20)에 표준 영상을 입력하여 표준 영상이 모니터에 디스플레이되도록 한다.

그리고, 작업자가 육안을 이용하여 화면에 디스플레이된 영상을 확인하고 상기 입력수단(30)을 조작하여, 화면에 디스플레이된 영상의 명도가 표준 영상의 명도와 같아지는 명도특성곡선(40)을 선택하여 지정한다.

그리고, 명도특성곡성이 선택되면 해당 명도특성곡선(40)에 할당된 크로마맵의 RGB특성곡선(50)중에서 특정한 RGB특성곡선(50)을 선택하여 명도특성곡선(40)의 화이트밸런스를 조절한다.

그리고, 저장된 명도특성곡선(40) 및 RGB특성곡선(50)을 저장 및 완료한다.

이러한, 디지털 컬러모니터 및 그 캘리브레이션 방법에 따르면, 디지털 컬러모니터를 통해 영상을 디스플레이할 때 발생되는 편차발생 패턴에 따라 미리 설정된 여러 개의 명도특성곡선(40)이 미리 제어유닛(20)에 입력된다. 따라서, 디스플레이되는 영상의 편차에 따라 가장 표준 화면에 가까운 영상을 출력하는 명도특성곡선(40)을 선택한 후, 선택된 명도특성곡선(40)의 화이트밸런스를 조절하므로, 동일한 영상을 서로 다른 모니터에서 디스플레이할 때 편차가 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 초음파 검사장치의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

특히, 상기 그레이맵의 명도특성곡선(40)과, 크로마맵의 RGB특성곡선(50)은 중간부가 상측 또는 하측으로 구부러진 2차 곡선형태로 구성되고, 각 명도특성곡선(40)과 RGB특성곡선(50)의 최대와 최소값은 수렴되므로, 편차조절 시 화면전체가 밝아지거나 어두워지지 않게 되는 장점이 있다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

10. 디스플레이패널 20. 제어유닛
30. 입력수단

Claims

디스플레이패널(10)과, 영상신호의 입력값과 출력값의 상관관계를 나타내는 특성곡선을 갖는 테이블이 저장되어 상기 특성곡선에 따라 입력된 영상신호를 변환하여 디스플레이패널(10)로 출력하는 제어유닛(20)과, 상기 제어유닛(20)에 연결된 입력수단(30)을 포함하는 디지털 컬러모니터에 있어서,
상기 테이블은 복수개의 명도특성곡선(40)을 갖는 그레이맵과, 각 명도특성곡선(40)에 할당되며 상기 명도특성곡선(40)을 색온도가 서로 달라지도록 조절한 복수개의 RGB특성곡선(50)을 갖는 크로마맵을 가지며,
상기 입력수단(30)을 이용하여 특정한 명도특성곡선(40)을 선택한 후, 선택된 명도특성곡선(40)에 할당된 크로마맵의 RGB특성곡선(50)중에서 특정한 RGB특성곡선(50)을 선택하여 명도특성곡선(40)의 화이트밸런스를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 디지털 컬러모니터.
제 1항에 있어서,
상기 그레이맵의 명도특성곡선(40)은 중간부가 상측 또는 하측으로 구부러진 2차 곡선형태를 갖으며, 각 명도특성곡선(40)의 최대와 최소값은 수렴되는 것을 특징으로 하는 디지털 컬러모니터.
제 1항에 있어서,
상기 크로마맵의 RGB특성곡선(50)은 중간부가 상측 또는 하측으로 구부러진 2차 곡선형태를 갖으며, 각 RGB특성곡선(50)의 최대와 최소값은 수렴되는 것을 특징으로 하는 디지털 컬러모니터.
디지털 컬러모니터에 출력되는 영상의 편차를 조절하는 캘리브레이션 방법에 있어서,
제어유닛(20)에 표준 영상신호를 입력하여 표준 영상이 모니터에 디스플레이되도록 하는 단계와,
육안을 이용하여 화면에 디스플레이된 영상을 확인하고 테이블에 입력된 명도특성곡선(40) 중에서 가장 표준 영상에 가까운 영상을 출력하는 명도특성곡선(40)을 선택하는 단계와,
선택된 명도특성곡선(40)에 할당된 크로마맵의 RGB특성곡선(50)중에서 특정한 RGB특성곡선(50)을 선택하여 명도특성곡선(40)의 화이트밸런스를 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 컬러모니터의 캘리브레이션 방법.