KR101076027B1 - Ｄｉｒｃｍ 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치 및 방법 - Google Patents

Ｄｉｒｃｍ 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치 및 방법 Download PDF

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천승우
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Abstract

입력 영상에 대해 2지점 불균일 보정(2-point non-uniformity correction)을 수행하는 2지점 불균일 보정부와, 적외선 카메라의 초점을 디포커스(defocus)되도록 설정하는 적외선 카메라 초점 설정부와, 상기 적외선 카메라에 의해 영상을 획득하는 동안 상기 적외선 카메라를 가로 또는 세로의 지그재그 방향으로 구동하는 적외선 카메라 구동부와, 상기 2지점 불균일 보정부에 의해 2지점 불균일 보정이 수행된 입력 영상으로부터 균일 평균 영상을 생성하는 평균 영상 생성부와, 상기 생성된 균일 평균 영상에서 전체 평균값과 각 검출기에서 검출된 각 픽셀의 평균값의 차이인 오프셋 보정값을 산출하여 상기 2지점 불균일 보정된 영상에 적용하는 오프셋 적용부를 구성한다. 상기와 같은 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치 및 방법에 따르면, 이득이나 오프셋값을 지속적으로 갱신하여 보정에 이용하거나, 블랙 바디(black body)나 셔터(shutter) 또는 불균일 보정 렌즈와 같은 추가적인 구조물없이도 영상의 불균일 보정을 수행할 수 있는 효과가 있다. 또한, 적외선 모듈가 소형화 및 경량화되고 원가가 절감되는 효과가 있다.

Description

ＤＩＲＣＭ 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치 및 방법{SCENE-BASED OFFSET CORRECTION APPARATUS AND METHOD OF INFRARED CAMERA FOR DIRECTIVE INFRARED COUNTER MEASURES}
본 발명은 영상 기반 오프셋 보정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 DIRCM(directive infrared counter measures) 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
DIRCM은 적의 적외선 탐지 유도탄에 탑재된 적외선 탐색기(seeker)를 탐지하여 적외선 탐색기에 적외선 레이저를 조사함으로써, 적외선 탐색기를 무력하기 하기 위한 대응 장치이다.
DIRCM에 탑재되는 2D 열상 장비인 적외선 카메라는 영상의 각 픽셀을 검출하기 위한 이차원 배열 형태로 이루어진 검출기들을 구비하는데, 각 검출기의 특성이 균일하지 않으므로 검출기의 특성에 따라 특정 형태의 고정 패턴 잡음(fixned pattern noise, FPN)을 발생시킨다. 이러한 고정 패턴 잡음은 각 검출기 간의 특성 차이에 기인하기도 하고, 운용에 따라 각 검출기 자체의 특성 변화에 기인하기도 한다.
이에, 픽셀을 각각 검출하기 위한 모든 검출기의 온도에 따른 출력을 평균적으로 일치시키는 2지점 불균일 보정(two-point non-uniformity correction)을 수행하고, 아울러 열상 장비의 운용 중에 특정한 온도의 균일한 영상을 입력시켜 입력된 영상의 전체 평균으로 각 검출기의 출력을 일치시키는 1지점 불균일 보정(one-point non-uniformity correction)을 수행한다.
2지점 불균일 보정은 각 검출기가 온도에 따라 일관된 출력을 갖도록 하기 위한 것으로서, 온도 변화에 따른 이득(gain)과 오프셋(offset) 값을 적용한다. 그리고 1지점 불균일 보정은 블랙 바디(black body)나 셔터(shutter) 또는 불균일 보정 렌즈와 같은 추가적인 구조물을 이용하여 하나의 온도에 대한 균일 영상을 생성하고, 이를 이용하여 오프셋을 보정한다.
이와 같은 불균일 보정은 블랙 바디나 셔터와 같은 부가적인 기구물을 추가하여 장비가 커지고 무게가 증가하는 문제점이 발생한다. 아울러 원가도 상승한다.
적외선 추적 모듈이 소형화 경량화되는 최근의 추세에 비추어 볼 때, 큰 단점으로 작용할 수밖에 없다.
본 발명의 목적은 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치는, 입력 영상에 대해 2지점 불균일 보정(2-point non-uniformity correction)을 수행하는 2지점 불균일 보정부와, 적외선 카메라의 초점을 디포커스(defocus)되도록 설정하는 적외선 카메라 초점 설정부와, 상기 적외선 카메라를 가로 또는 세로의 지그재그 방향으로 구동하여 영상을 획득하도록 하는 적외선 카메라 구동부와, 상기 2지점 불균일 보정부에 의해 2지점 불균일 보정이 수행된 입력 영상으로부터 균일 평균 영상을 생성하는 평균 영상 생성부와, 상기 생성된 균일 평균 영상에서 전체 평균값과 각 검출기에서 검출된 각 픽셀의 평균값의 차이인 오프셋 보정값을 산출하여 상기 2지점 불균일 보정된 영상에 적용하는 오프셋 적용부를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 평균 영상 생성부는, 하기 수학식에 의해 상기 균일 평균 영상을 생성하고,
[수학식]
Figure 112011024859600-pat00001
,
여기에서, 상기 Mi New는 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 평균값이고, 상기 Mi Old는 I 번째 검출기에서 검출된 픽셀의 이전 평균값이고, 상기 Yi는 n번째 프레임의 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 출력값이다. 그리고 상기 평균 영상 생성부는, 상기 수학식에 의해 생성되는 각각의 균일 평균 영상의 표준 편차가 소정의 임계치 이하가 될 때까지 상기 수학식에 따라 상기 균일 평균 영상을 생성하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 방법은, 2지점 불균일 보정부가 입력 영상에 대해 2지점 불균일 보정(two-point non-uniformity correction)을 수행하는 단계와, 적외선 카메라 초점 설정부가 적외선 카메라의 초점을 디포커스(defocus)되도록 설정하는 단계와, 적외선 카메라 구동부가 상기 적외선 카메라를 가로 또는 세로의 지그재그 방향으로 구동하여 영상을 획득하는 단계와, 평균 영상 생성부가 상기 2지점 불균일 보정이 수행된 입력 영상으로부터 균일 평균 영상을 생성하는 단계와, 오프셋 적용부가 상기 생성된 균일 평균 영상에서 전체 평균값과 각 검출기에서 검출된 각 픽셀의 평균값의 차이인 오프셋 보정값을 산출하여 상기 2지점 불균일 보정된 영상에 적용하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 평균 영상 생성부가 상기 2지점 불균일 보정이 수행된 입력 영상으로부터 균일 평균 영상을 생성하는 단계는, 하기 수학식에 의해 상기 균일 평균 영상을 생성하고,
[수학식]
Figure 112011024859600-pat00002
,
여기에서, 상기 Mi New는 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 평균값이고, 상기 Mi Old는 I 번째 검출기에서 검출된 픽셀의 이전 평균값이고, 상기 Yi는 n번째 프레임의 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 출력값이다. 그리고 상기 평균 영상 생성부가 상기 2지점 불균일 보정이 수행된 입력 영상으로부터 균일 평균 영상을 생성하는 단계는, 상기 수학식에 의해 생성되는 각각의 균일 평균 영상의 표준 편차가 소정의 임계치 이하가 될 때까지 상기 수학식에 따라 상기 균일 평균 영상을 생성하도록 구성될 수 있다. 한편, 상기 오프셋 적용부가 상기 생성된 균일 평균 영상에서 전체 평균값과 각 검출기에서 검출된 각 픽셀의 평균값의 차이인 오프셋 보정값을 산출하여 상기 2지점 불균일 보정된 영상에 적용하는 단계는, 하기 수학식에 의해 i번째 검출기의 오프셋 보정값을 산출하고,
[수학식]
Figure 112011024859600-pat00003
,
여기에서, 상기 di는 i번째 검출기의 오프셋 보정값이고, 상기
Figure 112011024859600-pat00004
는 균일 평균 영상의 전체 평균값이고, 상기 Mi는 I 번째 검출기에서 검출된 픽셀의 평균값이다.
상기와 같은 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치 및 방법에 따르면, 이득이나 오프셋값을 지속적으로 갱신하여 보정에 이용하거나, 블랙 바디(black body)나 셔터(shutter) 또는 불균일 보정 렌즈와 같은 추가적인 구조물없이도 영상의 불균일 보정을 수행할 수 있는 효과가 있다. 또한, 적외선 카메라가 소형화 및 경량화되고 원가가 절감되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 온도 변화에 따른 각 검출기의 출력을 나타내는 그래프이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라의 가로 방향 스캔에 대한 개념도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라의 세로 방향 스캔에 대한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 균일 평균 영상을 생성하는 종료 시점을 나타내는 예시도이다.
도 5a는 영상 기반 오프셋 보정 전의 영상에 대한 예시도이다.
도 5b는 영상 기반 오프셋 보정 후의 영상에 대한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치(100)(이하, "영상 기반 오프셋 보정 장치"라 함)는 2지점 불균일 보정부(110)(two-point non-uniformity correction) 및 1지점 불균일 보정부(120)(one-point non-uniformity correction)를 포함하도록 구성될 수 있다. 좀 더 상세하게는 1지점 불균일 보정부(120)는 적외선 카메라 초점 설정부(121), 적외선 카메라 구동부(122), 평균 영상 생성부(123) 및 오프셋 보정부(124)를 포함하도록 구성될 수 있다.
영상 기반 오프셋 보정 장치(100)는 사용자에 의해 오프셋 갱신 명령이 들어오면 적외선 카메라(200)를 디포커스(defocus) 설정한 후 가로 또는 세로 방향으로 스캔하여 균일 평균 영상을 구하고, 균일 평균 영상과 각 픽셀의 평균 출력값의 차에 해당하는 오프셋 보정값을 메모리(미도시)에 저장한다. 그리고 1지점 불균일 보정 시에는 앞서 구해진 오프셋 보정값을 입력 영상에서 제거한다. 이에, 적외선 카메라를 포함하는 모듈 자체가 소형화 및 경량화된다. 이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
2지점 불균일 보정부(110)는 입력 영상에 대해 2지점 불균일 보정(2-point non-uniformity correction)을 수행하도록 구성된다. 2지점 불균일 보정은 적외선 카메라(200)로부터 획득된 모든 입력 영상에 대해 행해지는 일반적인 보정이다. 2지점 불균일 보정은 적외선 카메라(200) 내의 모든 검출기의 온도에 따른 출력을 평균화시키는 과정이다. 2지점 불균일 보정은 뜨거운 블랙 바디(black body)와 차가운 블랙 바디를 사용하여 각 검출기의 출력을 측정하고 모든 검출기 출력의 평균을 구한다. 그리고 각 검출기의 온도에 따른 출력이 일치하도록 이득(gain)과 오프셋(offset) 보정값을 적용한다. 여기서, 도 2를 참조하여 2지점 불균일 보정에 대하여 설명한다.
도 2는 온도 변화에 따른 각 검출기의 출력을 나타내는 그래프이다.
도 2를 참조하면, 온도 변화에 따른 각 검출기의 출력이 그래프로 나타나 있음을 알 수 있다. 여기에서,
Figure 112011024859600-pat00005
에서 두 지점을 연결하는 선형 방정식을 구하고,
Figure 112011024859600-pat00006
에서의 출력이 이와 일치하도록 하는 이득과 오프셋 보정값을 구한다. 이때, 이득
Figure 112011024859600-pat00007
는 수학식 1과 같이 계산되며, 오프셋 보정값
Figure 112011024859600-pat00008
는 수학식 2와 같이 계산될 수 있다.
Figure 112011024859600-pat00009
Figure 112011024859600-pat00010
그리고 i번째 검출기의 오프셋 보정된 출력값
Figure 112011024859600-pat00011
는 다음 수학식 3과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112011024859600-pat00012
그런데, 이와 같이 입력 영상이 2지점 불균일 보정되어도, 장비의 운용에 따라 각 검출기의 특성 변화로 인해 검출기의 불균일로 인한 고정 패턴 잡음(fixed pattern noise, FPN)이 생성된다. 이에, 이러한 고정 패턴 잡음은 1지점 불균일 보정에 의해 제거된다. 1지점 불균일 보정은 장비의 운용 중에 사용자의 요청에 따라 비주기적으로 행해진다. 이하, 1지점 불균일 보정에 대해 설명한다.
적외선 카메라 초점 설정부(121)는 적외선 카메라(2000의 초점을 최대한 디포커스(defocus)되도록 설정한다. 적외선 카메라 초점 설정부(121)는 카메라 렌즈의 초점을 디포커스되도록 하여 영상에 블러링(blurring)을 심화시킨다. 이처럼 영상을 블러링하는 것은 영상 기반의 불균일 보정 기법에서 가장 문제가 되는 고스트(ghost) 효과를 크게 줄일 수 있기 때문이다. 여기에서, 고스트 효과는 영상에 나타난 강한 윤곽선이 불균일 보정 시에 배경으로 나타나는 현상을 말한다.
적외선 카메라 구동부(122)는 적외선 카메라(200)를 가로 또는 세로의 지그재그 방향으로 구동하여 영상을 획득하도록 한다. 잠시 도 3a 및 도 3b를 참조한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라의 가로 방향 스캔에 대한 개념도이다. 그리고 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 카메라의 세로 방향 스캔에 대한 개념도이다.
도 3a에서는 적외선 카메라(200)가 가로의 지그재그 방향으로 움직이면서 스캔을 한다. 그리고 도 3b에서는 적외선 카메라(200)가 세로의 지그재그 방향으로 움직이면서 스캔을 한다. 이처럼 적외선 카메라(200)를 구동시키는 이유는 어떤 곳은 밝고 어떤 곳은 어둡거나 하기 때문에, 적외선 카메라(200)의 각 검출기를 넓은 영역에서 스캔하도록 하되 거의 유사한 경로(path)를 거치면서 스캔하도록 하여 균일한 평균 영상을 얻도록 하기 위함이다. 이와 같이, 적외선 카메라(200)의 각 검출기들이 거의 동일한 경로를 통해 스캔하면서 출력하는 출력값의 분포는 거의 유사하게 나타난다.
다시 도 1을 참조하면, 평균 영상 생성부(123)는 2지점 불균일 보정부(110)에 의해 2지점 불균일 보정된 입력 영상으로부터 균일 평균 영상을 생성한다. 앞서 언급하였듯이 적외선 카메라(200)의 각 검출기의 출력 평균이 거의 유사한 값을 갖게 되므로, 평균 영상 생성부(123)가 입력 영상을 모두 모아서 평균을 구하게 되면 i번째 검출기의 평균 출력은 다음 수학식 4와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112011024859600-pat00013
여기에서, Mi New는 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 평균값이고, Mi Old는 I 번째 검출기에서 검출된 픽셀의 이전 평균값이고, Yi는 n번째 프레임의 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 출력값이다.
한편, 평균 영상 생성부(123)는 수학식 3에 의해 산출되는 각각의 균일 평균 영상의 표준 편차가 소정의 임계치 이하가 될 때까지 균일 평균 영상을 산출하도록 구성된다. 잠시 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따라 균일 평균 영상을 생성하는 종료 시점을 나타내는 예시도이다.
도 4를 참조하면, 평균 영상 생성부(123)는 균일 평균 영상의 표준 편차를 구하여 소정 임계치와 비교한다. 이때, 평균 영상 생성부(123)는 소정 임계치 이하로 표준 편차가 낮아지면 균일 평균 영상이 생성된 것으로 판단하고 균일 평균 영상의 생성을 종료한다.
다시 도 1을 참조하면, 오프셋 보정부(124)는 앞서 생성된 균일 평균 영상에서 전체 평균값과 각 검출기에서 검출된 각 픽셀의 평균값의 차이인 오프셋 보정값을 산출하여 2지점 불균일 보정된 영상에 적용한다. 여기에서, i번째 검출기의 오프셋 보정값은 다음 수학식 5에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112011024859600-pat00014
여기에서, di는 i번째 검출기의 오프셋 보정값이고,
Figure 112011024859600-pat00015
는 균일 평균 영상의 전체 평균값이고, Mi는 I 번째 검출기에서 검출된 픽셀의 평균값이다.
도 5a는 영상 기반 오프셋 보정 전의 영상에 대한 예시도이고, 도 5b는 영상 기반 오프셋 보정 후의 영상에 대한 예시도이다.
도 5a와 도 5b를 비교하면 알 수 있듯이, 본 발명을 통해 각 검출기의 특성이 균일화되어 보다 선명하고 정확한 실 적외선 영상을 획득할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 2지점 불균일 보정부(110)가 입력 영상에 대해 2지점 불균일 보정을 수행한다(S110). 2지점 불균일 보정은 일반적으로 모든 입력 영상에 대해 행해지는 과정이다.
적외선 카메라 초점 설정부(121)가 적외선 카메라(200)의 초점을 최대한 디포커스(defocus)되도록 설정한다(S120). 영상 기반 보정 기법에서 흔히 나타나는 고스트 효과를 방지하기 위해 영상에 블러링(blurring)을 가하기 위한 것이다.
다음으로, 적외선 카메라 구동부(122)가 적외선 카메라(200)를 가로 또는 세로의 지그재그 방향으로 구동하여 영상을 획득한다(S130).
다음으로, 평균 영상 생성부(130)가 2지점 불균일 보정부(110)에 의해 2지점 불균일 보정된 입력 영상으로부터 균일 평균 영상을 생성한다(S140). 평균 영상 생성부(130)는 수학식 6에 의해 균일 평균 영상을 생성하도록 구성될 수 있다.
Figure 112011024859600-pat00016
여기에서, Mi New는 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 평균값이고, Mi Old는 I 번째 검출기에서 검출된 픽셀의 이전 평균값이고, Yi는 n번째 프레임의 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 출력값이다.
여기에서, 평균 영상 생성부(123)는 수학식 6에 의해 생성되는 각각의 균일 평균 영상의 표준 편차가 소정의 임계치 이하가 될 때까지 균일 평균 영상을 생성하도록 구성될 수 있다. 소정 임계치 이하로 표준 편차가 낮아지면, 균일 평균 영상이 생성된 것으로 볼 수 있기 때문이다.
다음으로, 오프셋 보정부(124)가 앞서 생성된 균일 평균 영상에서 전체 평균값과 각 검출기에서 검출된 각 픽셀의 평균값의 차이인 오프셋 보정값을 산출하여 2지점 불균일 보정된 영상에 적용한다(S150). 여기에서, 오프셋 보정부(124)는 수학식 7에 의해 i번째 검출기의 오프셋 보정값을 산출한다.
Figure 112011024859600-pat00017
여기에서, di는 i번째 검출기의 오프셋 보정값이고,
Figure 112011024859600-pat00018
는 균일 평균 영상의 전체 평균값이고, Mi는 I 번째 검출기에서 검출된 픽셀의 평균값이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 영상기반 오프셋 보정장치
110 : 2지점 불균일 보정부
120 : 1지점 불균일 보정부
121 : 적외선 카메라 초점 설정부
122 : 적외선 카메라 구동부
123 : 평균 영상 생성부
123 : 오프셋 보정부
200 : 적외선 카메라

Claims (8)

  1. 입력 영상에 대해 2지점 불균일 보정(2-point non-uniformity correction)을 수행하는 2지점 불균일 보정부;
    적외선 카메라의 초점을 디포커스(defocus)되도록 설정하는 적외선 카메라 초점 설정부;
    상기 적외선 카메라를 가로 또는 세로의 지그재그 방향으로 구동하여 영상을 획득하도록 하는 적외선 카메라 구동부;
    상기 2지점 불균일 보정부에 의해 2지점 불균일 보정이 수행된 입력 영상으로부터 균일 평균 영상을 생성하는 평균 영상 생성부 및
    상기 생성된 균일 평균 영상에서 전체 평균값과 각 검출기에서 검출된 각 픽셀의 평균값의 차이인 오프셋 보정값을 산출하여 상기 2지점 불균일 보정된 영상에 적용하는 오프셋 적용부를 포함하는 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평균 영상 생성부는,
    하기 수학식에 의해 상기 균일 평균 영상을 생성하고,
    [수학식]
    Figure 112011024859600-pat00019
    ,
    여기에서, 상기 Mi New는 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 평균값이고, 상기 Mi Old는 I 번째 검출기에서 검출된 픽셀의 이전 평균값이고, 상기 Yi는 n번째 프레임의 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 출력값인 것을 특징으로 하는 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 2지점 불균일 보정부가 입력 영상에 대해 2지점 불균일 보정(two-point non-uniformity correction)을 수행하는 단계;
    적외선 카메라 초점 설정부가 적외선 카메라의 초점을 디포커스(defocus)되도록 설정하는 단계;
    적외선 카메라 구동부가 상기 적외선 카메라를 가로 또는 세로의 지그재그 방향으로 구동하여 영상을 획득하는 단계;
    평균 영상 생성부가 상기 2지점 불균일 보정이 수행된 입력 영상으로부터 균일 평균 영상을 생성하는 단계 및
    오프셋 적용부가 상기 생성된 균일 평균 영상에서 전체 평균값과 각 검출기에서 검출된 각 픽셀의 평균값의 차이인 오프셋 보정값을 산출하여 상기 2지점 불균일 보정된 영상에 적용하는 단계를 포함하는 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 평균 영상 생성부가 상기 2지점 불균일 보정이 수행된 입력 영상으로부터 균일 평균 영상을 생성하는 단계는,
    하기 수학식에 의해 상기 균일 평균 영상을 생성하고,
    [수학식]
    Figure 112011024859600-pat00022
    ,
    여기에서, 상기 Mi New는 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 평균값이고, 상기 Mi Old는 I 번째 검출기에서 검출된 픽셀의 이전 평균값이고, 상기 Yi는 n번째 프레임의 i번째 검출기에서 검출된 픽셀의 출력값인 것을 특징으로 하는 DIRCM 용 적외선 카메라의 영상 기반 오프셋 보정 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
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