KR101103176B1 - Method for controlling of lighting module and system thereof - Google Patents

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KR101103176B1
KR101103176B1 KR1020100087391A KR20100087391A KR101103176B1 KR 101103176 B1 KR101103176 B1 KR 101103176B1 KR 1020100087391 A KR1020100087391 A KR 1020100087391A KR 20100087391 A KR20100087391 A KR 20100087391A KR 101103176 B1 KR101103176 B1 KR 101103176B1
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이중희
김주영
백상훈
장자순
박시현
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영남대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A method and system for controlling a light emitting module are provided to implement an image with high quality by improving a contrast ratio and brightness of an image. CONSTITUTION: A first reference value is obtained by applying Otsu's algorithm to an image comprised of a plurality of pixels(S110). The average brightness value of the pixels is obtained(S120). A second reference value is calculated by using the first reference value and the average brightness(S130). The pixels are binarized to 0 and 1 by comparing the individual brightness value of the pixels with the second reference value(S140). A ratio of the number of the pixels with 1 to the total number of the pixels is compared with a preset critical value(S150). The brightness of the pixels is controlled by applying boost algorithm(S180).

Description

발광 모듈의 제어 방법 및 시스템{Method for controlling of lighting module and system thereof}Method for controlling of lighting module and system

본 발명은 발광 모듈의 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광 모듈로 이루어진 영상 이미지에 대한 밝기값과 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 발광 모듈의 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for controlling a light emitting module, and more particularly, to a method and system for controlling a light emitting module that can improve brightness and luminance characteristics of an image image composed of a light emitting module.

종래의 로컬 디밍 방법은 영상 화면을 여러 개의 블록으로 구분하여 칸칸마다 섬세하게 밝기를 조절하는 영상 제어기술로서, 명암비를 보다 증가시킬 수 있는 방법이다. 그런데, 종래에는 단순히 영상을 구성하는 픽셀들의 평균 밝기값과 최대 밝기값을 이용하여 디밍 레벨을 조절하는 것으로서 이러한 방법은 명암비와 휘도값의 개선에 한계가 있는 단점이 있다.The conventional local dimming method is an image control technique for dividing an image screen into several blocks to finely adjust brightness for each column, and can increase the contrast ratio. However, in the related art, dimming levels are simply adjusted by using average brightness and maximum brightness of pixels constituting the image. This method has a disadvantage in that there is a limit in improving contrast ratio and brightness.

본 발명은 발광 모듈로 구성되는 영상 이미지에 대한 명암비와 휘도값을 향상시켜 고품질의 영상 구현이 가능한 발광 모듈의 제어 방법 및 시스템을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method and system for controlling a light emitting module capable of realizing a high quality image by improving a contrast ratio and a luminance value of an image image composed of a light emitting module.

본 발명은, 복수의 픽셀들로 이루어진 영상 이미지에 대해 오츠 알고리즘(Otsu's Algorithm)을 적용하여 상기 이미지의 이진화를 위한 제1기준값을 획득하는 단계와, 상기 이미지를 구성하는 픽셀들의 전체 평균 밝기값을 획득하는 단계와, 상기 제1기준값과 상기 전체 평균 밝기값을 이용하여 제2기준값을 계산하는 단계와, 상기 픽셀들의 개별 밝기값과 상기 제2기준값을 비교하여 상기 픽셀들을 0과 1의 값으로 이진화하는 단계와, 상기 픽셀들의 전체 개수에 대비한 상기 1의 값을 갖는 픽셀들의 개수의 비율을 기 설정된 임계값과 비교하는 단계, 및 상기 각 픽셀들에 대해 부스트 알고리즘(Boost Algorithm)을 적용하여 상기 각 픽셀들의 밝기값을 제어하되, 상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우와 상기 임계값 미만인 경우에 대하여 각각 서로 다른 지수값을 적용하는 단계를 포함하는 발광 모듈의 제어 방법을 제공한다.The present invention is to obtain a first reference value for binarization of the image by applying Otsu's Algorithm to a video image composed of a plurality of pixels, and the overall average brightness value of the pixels constituting the image Acquiring a second reference value using the first reference value and the overall average brightness value; comparing the individual brightness values of the pixels with the second reference value and setting the pixels to values of 0 and 1; Binarizing, comparing a ratio of the number of pixels having a value of 1 to the total number of pixels with a predetermined threshold value, and applying a boost algorithm to each of the pixels Control brightness values of the pixels, and write down different exponent values for the case where the ratio is greater than or equal to the threshold value and less than the threshold value. It provides a control method of a light emitting module comprising the step of using.

그리고, 상기 제2기준값을 계산하는 단계는 아래의 수학식을 사용할 수 있다.The calculating of the second reference value may use the following equation.

Figure 112010058067382-pat00001
Figure 112010058067382-pat00001

여기서,

Figure 112010058067382-pat00002
은 상기 제1기준값,
Figure 112010058067382-pat00003
은 상기 전체 평균 밝기값,
Figure 112010058067382-pat00004
는 상기 제2기준값을 나타낸다.here,
Figure 112010058067382-pat00002
Is the first reference value,
Figure 112010058067382-pat00003
Is the overall average brightness value,
Figure 112010058067382-pat00004
Represents the second reference value.

또한, 상기 이진화하는 단계는, 상기 픽셀의 밝기값이 상기 제2기준값 이상인 경우는 1, 상기 제2기준값 미만인 경우는 0의 값으로 이진화할 수 있다.The binarization may include binarizing the pixel to a value of 1 when the brightness value of the pixel is greater than or equal to the second reference value and 0 if the pixel is less than or equal to the second reference value.

그리고, 상기 비율을 기 설정된 임계값과 비교하는 단계는 아래의 수학식을 사용할 수 있다.In addition, comparing the ratio with a preset threshold may use the following equation.

Figure 112010058067382-pat00005
Figure 112010058067382-pat00005

여기서, 0.5는 상기 임계값을 나타낸다.Where 0.5 represents the threshold.

또한, 상기 각 픽셀들의 밝기값을 제어하는 단계는, 상기 이미지를 복수 개의 서브영역들로 구분하는 단계와, 상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우, 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 평균 밝기값을 연산하고, 상기 서브영역 내의 평균 밝기값을 상기 서브영역의 중앙에 위치한 중앙픽셀의 밝기값으로 설정하여 상기 부스트 알고리즘을 적용하는 단계, 및 상기 비율이 상기 임계값 미만인 경우, 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 밝기값 중 최대 밝기값을 선택하고, 상기 최대 밝기값을 상기 중앙픽셀의 밝기값으로 설정하여 상기 부스트 알고리즘을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling of the brightness value of each pixel may include dividing the image into a plurality of sub areas, and calculating the average brightness value of pixels included in the sub area when the ratio is greater than or equal to the threshold value. And applying the boost algorithm by setting an average brightness value in the sub-area to a brightness value of a central pixel located at the center of the sub-area, and when the ratio is less than the threshold, pixels included in the sub-area. Selecting a maximum brightness value among the brightness values, and setting the maximum brightness value to the brightness value of the central pixel to apply the boost algorithm.

이때, 상기 각 픽셀들의 밝기값을 제어하는 단계는 아래의 부스트 알고리즘 수학식을 사용할 수 있다.In this case, the step of controlling the brightness value of each pixel may use the following boost algorithm equation.

Figure 112010058067382-pat00006
Figure 112010058067382-pat00006

여기서,

Figure 112011081772821-pat00007
는 상기 이미지에서
Figure 112011081772821-pat00008
번째 행과
Figure 112011081772821-pat00009
번째 열에 있는 상기 중앙픽셀을 나타내고,
Figure 112011081772821-pat00081
는 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 평균 밝기값이고,
Figure 112011081772821-pat00010
는 상기 비율이 상기 임계값 이상 또는 미만인 경우에 따라 상기 서브영역에 대한 평균 밝기값(
Figure 112011081772821-pat00082
) 또는 상기 최대 밝기값이 적용되는 상기 중앙픽셀의 밝기값이고,
Figure 112011081772821-pat00011
는 상기 서브영역 내의 픽셀들에 대한 표준편차값이고,
Figure 112011081772821-pat00012
는 상기 지수값이며,
Figure 112011081772821-pat00013
는 상기 부스트 알고리즘에 따라 제어된 상기 중앙픽셀의 제어 밝기값을 나타낸다.here,
Figure 112011081772821-pat00007
In the image above
Figure 112011081772821-pat00008
With the first row
Figure 112011081772821-pat00009
The center pixel in the first column,
Figure 112011081772821-pat00081
Is the average brightness value of the pixels included in the sub-region,
Figure 112011081772821-pat00010
Is an average brightness value for the sub-area depending on when the ratio is above or below the threshold.
Figure 112011081772821-pat00082
) Or the brightness value of the center pixel to which the maximum brightness value is applied,
Figure 112011081772821-pat00011
Is a standard deviation value for the pixels in the subregion,
Figure 112011081772821-pat00012
Is the exponent value,
Figure 112011081772821-pat00013
Denotes a control brightness value of the center pixel controlled according to the boost algorithm.

또한, 상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우가 상기 임계값 미만인 경우보다 상기 지수값이 더 작은 값으로 설정될 수 있다.In addition, the index value may be set to a smaller value than the case where the ratio is greater than or equal to the threshold value.

그리고, 본 발명은 복수의 픽셀들로 이루어진 영상 이미지에 대해 오츠 알고리즘(Otsu's Algorithm)을 적용하여 상기 이미지의 이진화를 위한 제1기준값을 획득하는 제1획득부와, 상기 이미지를 구성하는 픽셀들의 전체 평균 밝기값을 획득하는 제2획득부와, 상기 제1기준값과 상기 전체 평균 밝기값을 이용하여 제2기준값을 계산하는 계산부와, 상기 픽셀들의 개별 밝기값과 상기 제2기준값을 비교하여 상기 픽셀들을 0과 1의 값으로 이진화하는 이진화부와, 상기 픽셀들의 전체 개수에 대비한 상기 1의 값을 갖는 픽셀들의 개수의 비율을 기 설정된 임계값과 비교하는 비교부, 및 상기 각 픽셀들에 대해 부스트 알고리즘(Boost Algorithm)을 적용하여 상기 각 픽셀들의 밝기값을 제어하되, 상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우와 상기 임계값 미만인 경우에 대하여 각각 서로 다른 지수값을 적용하는 제어부를 포함할 수 있다.In addition, the present invention is a first acquisition unit for obtaining a first reference value for binarization of the image by applying Otsu's Algorithm to a video image composed of a plurality of pixels, and the entire pixel of the image A second obtaining unit obtaining an average brightness value, a calculating unit calculating a second reference value using the first reference value and the overall average brightness value, and comparing the individual brightness values of the pixels with the second reference value A binarization unit for binarizing pixels to values of 0 and 1, a comparison unit comparing a ratio of the number of pixels having the value of 1 to the total number of pixels with a preset threshold value, and each of the pixels A boost algorithm for controlling the brightness value of each pixel, wherein the ratio is greater than or equal to the threshold and less than the threshold. It may comprise a control unit for applying each of the different index values.

본 발명에 따른 발광 모듈의 제어 방법 및 시스템에 따르면, 영상 이미지의 이진화를 위한 기준값을 재정의하여 이진화를 수행한 다음, 상기 이진화된 이미지의 각 픽셀들의 전체 개수에 대비한 1의 값을 갖는 픽셀들의 개수의 비율을 기 설정된 임계값과 비교하여 임계값 이상인 경우와 미만인 경우에 대하여 각각 서로 다른 지수값을 사용하는 부스트 알고리즘을 적용함에 따라, 각 픽셀들의 밝기값을 효과적으로 제어할 수 있다. 즉, 영상의 명암비를 높일 수 있을 뿐만 아니라 휘도값을 상승시켜서 고품질의 영상 구현이 가능한 이점이 있다.According to the method and system for controlling a light emitting module according to the present invention, after performing binarization by redefining a reference value for binarization of an image image, pixels having a value of 1 relative to the total number of pixels of the binarized image are performed. By applying a boost algorithm that uses different exponent values for the case where the ratio of the number is greater than or less than the threshold value, the brightness value of each pixel can be effectively controlled. That is, the contrast ratio of the image can be increased, and the luminance value can be increased to realize a high quality image.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광 모듈의 제어 방법의 흐름도이다.
도 2는 도 1을 위한 시스템의 구성도이다.
도 3은 도 1의 S160 또는 S170단계에서 사용되는 서브영역의 실시예를 타내는 픽셀 이미지이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영상 제어의 결과를 나타내는 도면이다.1 is a flowchart of a control method of a light emitting module according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a system for FIG. 1.
FIG. 3 is a pixel image illustrating an embodiment of a sub area used in operation S160 or S170 of FIG. 1.
4 is a diagram illustrating a result of image control according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 발광 모듈의 제어 방법의 흐름도이다. 도 2는 도 1을 위한 시스템의 구성도이다.1 is a flowchart of a control method of a light emitting module of the present invention. 2 is a schematic diagram of a system for FIG. 1.

상기 시스템(100)은 제1획득부(110), 제2획득부(120), 계산부(130), 이진화부(140), 비교부(150), 제어부(160)를 포함한다. 이하에서는, 상기 발광 모듈의 제어 방법에 관하여 도 1 및 도 2를 참조로 하여 상세히 설명한다.The system 100 includes a first acquirer 110, a second acquirer 120, a calculator 130, a binarizer 140, a comparator 150, and a controller 160. Hereinafter, a method of controlling the light emitting module will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

먼저, 상기 제1획득부(110)에서는, 복수의 픽셀들로 이루어진 영상 이미지에 대해 오츠 알고리즘(Otsu's Algorithm)을 적용하여 상기 이미지의 이진화를 위한 제1기준값(

Figure 112010058067382-pat00014
:Binary Threshold Level)을 획득한다(S110). 여기서, 상기 오츠 알고리즘을 이용한 제1기준값(
Figure 112010058067382-pat00015
)의 획득 과정은 기존에 공지된 내용이므로 보다 상세한 설명은 생략한다.First, the first acquirer 110 applies an Otsu's algorithm to an image image composed of a plurality of pixels to apply a first reference value for binarization of the image.
Figure 112010058067382-pat00014
Obtain a binary threshold level (S110). Here, the first reference value using the Otsu algorithm (
Figure 112010058067382-pat00015
) Is a previously known content, so a detailed description thereof will be omitted.

다음, 상기 제2획득부(120)에서는 상기 이미지를 구성하는 픽셀들의 전체 평균 밝기값(

Figure 112010058067382-pat00016
:Grobal Average Pixel Level)을 획득한다(S120). 만약, 상기 이미지의 사이즈가 8×8 픽셀인 경우, 상기 전체 평균 밝기값은 총 64개 픽셀에 대한 평균 밝기값을 의미한다.Next, the second acquisition unit 120 has an overall average brightness value of the pixels constituting the image (
Figure 112010058067382-pat00016
Obtain a global average pixel level (S120). If the size of the image is 8x8 pixels, the total average brightness value means an average brightness value of 64 pixels in total.

이후, 상기 계산부(130)에서는 상기 제1기준값(

Figure 112010058067382-pat00017
)과 상기 전체 평균 밝기값(
Figure 112010058067382-pat00018
)을 이용하여 제2기준값(
Figure 112010058067382-pat00019
)을 계산한다(S130).Thereafter, the calculation unit 130, the first reference value (
Figure 112010058067382-pat00017
) And the overall average brightness value (
Figure 112010058067382-pat00018
Using the second reference value (
Figure 112010058067382-pat00019
) Is calculated (S130).

이러한 상기 제2기준값(

Figure 112010058067382-pat00020
)의 계산은 수학식 1로 정의된다.This second reference value (
Figure 112010058067382-pat00020
) Is defined by equation (1).

Figure 112010058067382-pat00021
Figure 112010058067382-pat00021

이러한 본 발명은 상기 S110 단계에서 오츠 알고리즘에 의해 획득된 제1기준값(

Figure 112010058067382-pat00022
)을 이미지의 이진화 과정에 그대로 사용하는 것에 아니라, 수학식 1과 같이 제1기준값(
Figure 112010058067382-pat00023
)을 전체 평균 밝기값(
Figure 112010058067382-pat00024
)으로 나눈 비를 구한 다음 다시 제1기준값(
Figure 112010058067382-pat00025
)을 곱해서 획득되는 제2기준값(
Figure 112010058067382-pat00026
)을 이후의 이진화 과정에 사용하는 것이다.The present invention is the first reference value obtained by the Otsu algorithm in step S110 (
Figure 112010058067382-pat00022
) Is not used in the binarization process of the image as it is, but the first reference value (
Figure 112010058067382-pat00023
) Is the overall average brightness value (
Figure 112010058067382-pat00024
), Then return the first reference value (
Figure 112010058067382-pat00025
) Is obtained by multiplying the second reference value (
Figure 112010058067382-pat00026
) For later binarization.

즉, 이러한 S130 단계 이후, 상기 이진화부(140)에서는 상기 픽셀들의 개별 밝기값과 상기 제2기준값(

Figure 112010058067382-pat00027
)을 각각 비교하여, 상기 픽셀들을 0과 1의 값으로 이진화한다(S140).That is, after the step S130, the binarization unit 140 in the individual brightness value of the pixels and the second reference value (
Figure 112010058067382-pat00027
) Are respectively compared, and the pixels are binarized to values of 0 and 1 (S140).

예를 들면, 상기 64개 픽셀 각각의 밝기값과 상기 제2기준값(

Figure 112010058067382-pat00028
)을 개별 비교하여, 해당 픽셀의 밝기값이 상기 제2기준값(
Figure 112010058067382-pat00029
) 이상인 경우는 1의 값으로, 그리고 상기 제2기준값(
Figure 112010058067382-pat00030
) 미만인 경우는 0의 값으로 이진화한다.For example, the brightness value of each of the 64 pixels and the second reference value (
Figure 112010058067382-pat00028
), And the brightness value of the corresponding pixel is equal to the second reference value (
Figure 112010058067382-pat00029
) Is 1 or more, and the second reference value (
Figure 112010058067382-pat00030
If less than), it is binarized to a value of zero.

이에 따라, 상기 64개 픽셀들은 각각 1 또는 0의 값을 가지게 된다. 또한, 상기 이미지는 상기 이진화된 픽셀들에 의해 1과 0으로 이루어진 이진화된 영상으로 변환이 된다.Accordingly, the 64 pixels have a value of 1 or 0, respectively. In addition, the image is converted into a binarized image consisting of 1s and 0s by the binarized pixels.

다음, 상기 비교부(150)는 상기 픽셀들의 전체 개수에 대비한 상기 1의 값을 갖는 픽셀들의 개수의 비율을 기 설정된 임계값과 비교한다(S150).Next, the comparison unit 150 compares the ratio of the number of pixels having a value of 1 to the total number of pixels with a preset threshold value (S150).

상기 비율을 기 설정된 임계값과 비교하는 과정은 아래의 수학식 2를 참조한다.Refer to Equation 2 below for comparing the ratio with the preset threshold.

Figure 112010058067382-pat00031
Figure 112010058067382-pat00031

여기서, 0.5는 상기 임계값을 나타낸다.Where 0.5 represents the threshold.

예를 들어, 총 64개 픽셀들 중에 1의 값을 갖는 픽셀들의 개수가 32개 이상인 경우 상기 비율은 임계값(0.5) 이상에 해당되며, 32개 미만인 경우는 임계값(0.5) 미만에 해당된다. 여기서, 상기 비율이 클수록 1의 값을 갖는 픽셀들의 개수가 많음을 의미하고, 이는 곧 이미지 상에 상기 제2기준값 이상의 밝기를 갖는 픽셀 즉, 밝기값이 높은 픽셀들이 많다는 것을 의미한다.For example, if the number of pixels having a value of 1 out of the total of 64 pixels is 32 or more, the ratio corresponds to the threshold value (0.5) or more, and if the number is less than 32, the ratio corresponds to the threshold value (0.5) or less. . Here, the larger the ratio, the larger the number of pixels having a value of 1, which means that there are more pixels having a brightness higher than the second reference value, that is, pixels having a high brightness value.

이후, 상기 제어부(160)에서는 상기 각 픽셀들에 대해 부스트 알고리즘(Boost Algorithm)을 적용하여 상기 각 픽셀들의 밝기값을 제어하되, 상기 S150단계의 비교 결과에 따라 상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우와 상기 임계값 미만인 경우에 대하여 각각 서로 다른 지수값(

Figure 112010058067382-pat00032
)을 적용하여 밝기값을 제어한다(S160~S180). Thereafter, the controller 160 controls a brightness value of each pixel by applying a boost algorithm to each of the pixels, and the ratio is greater than or equal to the threshold value according to the comparison result of step S150. Different exponent values (for each case below the threshold)
Figure 112010058067382-pat00032
) To control the brightness value (S160 ~ S180).

이에 따르면, 영상의 명암비를 높일 수 있을 뿐만 아니라 휘도값을 상승시켜서 고품질의 영상을 구현할 수 있다. As a result, not only the contrast ratio of the image can be increased but also the luminance value can be increased to realize a high quality image.

이러한 부스트 알고리즘 과정에 관하여 도 3을 참조로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 3은 도 1의 S160 또는 S170단계에서 사용되는 서브영역의 실시예를 타내는 픽셀 이미지이다. This boost algorithm will be described in detail with reference to FIG. 3 as follows. FIG. 3 is a pixel image illustrating an embodiment of a sub area used in operation S160 or S170 of FIG. 1.

부스트 알고리즘 통해 각 픽셀들의 밝기값을 개별 제어하기 이전에, 상기 S140 단계에서 이진화된 이미지를 복수 개의 서브영역들로 구분하도록 한다. 도 3의 이미지에서 좌측 상단의 '1'과 우측 하단의 '64' 부분은, 상기 이미지를 구성하는 총 64개 픽셀들 중 1번째 픽셀과 64번째 픽셀을 의미하는 단순 참조 부호를 나타낸다.Prior to individually controlling brightness values of the pixels through the boost algorithm, the binarized image is divided into a plurality of sub-regions in operation S140. In the image of FIG. 3, '1' at the top left and '64' at the bottom right represent simple reference symbols representing the first pixel and the 64th pixel among the total 64 pixels constituting the image.

이때, 상기 64개 픽셀들 중에서 붉은색 영역, 연두색 영역, 보라색 영역은 각각 상기 서브영역의 예를 나타낸다. 즉, 본 실시예에 사용되는 서브영역은 1개의 중앙 픽셀을 기준으로 주변의 8개 픽셀을 포함하는 총 9개의 픽셀로 이루어진 3×3 픽셀 영역을 의미한다. 즉, 상기 중앙픽셀은 상기 서브영역 내에서 중앙에 위치한 픽셀을 나타낸다. 여기서, 상기 서브영역의 구성이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. In this case, among the 64 pixels, a red region, a light green region, and a purple region each represent an example of the sub region. That is, the sub-region used in the present embodiment means a 3x3 pixel area including a total of nine pixels including eight pixels around the one center pixel. That is, the center pixel represents a pixel located at the center in the sub-region. Here, the configuration of the sub area is not necessarily limited thereto.

참고로, 도 3의 각 모서리 상에 위치한 총 4개의 픽셀은 그 주변에 8개가 아닌 3개의 픽셀이 존재하므로, 이러한 경우는 해당 모서리 픽셀과 주변의 3개 픽셀을 포함하는 총 4개의 픽셀이 하나의 서브영역을 이루게 된다. 또한, 도 3의 모서리 부분을 제외한 가장자리 부분에 위치한 총 24개의 픽셀은 그 주변에 8개가 아닌 5개의 픽셀이 존재하므로, 이러한 경우는 해당 가장자리 픽셀과 주변의 5개 픽셀을 포함하는 총 6개의 픽셀이 하나의 서브영역을 이루게 된다.For reference, since a total of four pixels located on each corner of FIG. 3 exist three pixels instead of eight, in this case, a total of four pixels including the corresponding corner pixel and three surrounding pixels are one. It forms a subregion of. In addition, since 24 pixels located at the edge of the edge except for the corner of FIG. 3 have 5 pixels instead of 8, in this case, 6 pixels including the edge pixel and 5 pixels around the edge This one subregion is formed.

그리고, 총 8행과 8열로 이루어진 도 3의 픽셀 이미지 상에서 상기 행과 열을 각각

Figure 112010058067382-pat00033
,
Figure 112010058067382-pat00034
로 표현한다면, 특정 위치의 픽셀은
Figure 112010058067382-pat00035
로 표현할 수 있다. 또한, 각 픽셀의 밝기값은
Figure 112010058067382-pat00036
로 표현될 수 있다.Then, the rows and columns on the pixel image of FIG.
Figure 112010058067382-pat00033
,
Figure 112010058067382-pat00034
In this case, the pixel at a specific position
Figure 112010058067382-pat00035
. Also, the brightness value of each pixel
Figure 112010058067382-pat00036
It can be expressed as.

이렇게 서브영역을 정의한 다음에는, 상기 S150 단계에서 계산된 비율(이미지 상의 전체 픽셀들의 개수에 대비한 1의 값을 갖는 픽셀들의 개수)이 상기 임계값 이상 경우, 그리고 미만인 경우에 대해 각각 서로 구분되는 부스트 알고리즘을 적용한다.After defining the sub-regions as described above, the ratio calculated in the step S150 (the number of pixels having a value of 1 relative to the total number of pixels on the image) is distinguished from each other when the threshold value is greater than or less than the threshold value. Apply a boost algorithm.

두 경우에 대해 적용되는 부스트 알고리즘은 수학식 3을 참조한다.See Equation 3 for the boost algorithm applied for both cases.

Figure 112010058067382-pat00037
Figure 112010058067382-pat00037

여기서,

Figure 112011081772821-pat00038
는 상기 이미지에서
Figure 112011081772821-pat00039
번째 행과
Figure 112011081772821-pat00040
번째 열에 있는 중앙픽셀을 나타내고,
Figure 112011081772821-pat00083
는 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 평균 밝기값이고,
Figure 112011081772821-pat00041
는 상기 비율이 상기 임계값 이상 또는 미만인 경우에 따라 상기 서브영역에 대한 평균 밝기값(
Figure 112011081772821-pat00084
) 또는 상기 최대 밝기값이 적용되는 상기 중앙픽셀의 밝기값이고,
Figure 112011081772821-pat00042
는 상기 서브영역 내의 픽셀들에 대한 표준편차값이고,
Figure 112011081772821-pat00043
는 상기 지수값을 나타낸다. 또한,
Figure 112011081772821-pat00044
는 상기 부스트 알고리즘에 따라 제어된 상기 중앙픽셀의 제어 밝기값을 나타낸다.here,
Figure 112011081772821-pat00038
In the image above
Figure 112011081772821-pat00039
With the first row
Figure 112011081772821-pat00040
Represents the center pixel in the first column,
Figure 112011081772821-pat00083
Is the average brightness value of the pixels included in the sub-region,
Figure 112011081772821-pat00041
Is an average brightness value for the sub-area depending on when the ratio is above or below the threshold.
Figure 112011081772821-pat00084
) Or the brightness value of the center pixel to which the maximum brightness value is applied,
Figure 112011081772821-pat00042
Is a standard deviation value for the pixels in the subregion,
Figure 112011081772821-pat00043
Represents the index value. Also,
Figure 112011081772821-pat00044
Denotes a control brightness value of the center pixel controlled according to the boost algorithm.

이러한 수학식 3의 내용에 관하여 도 3의 붉은색 서브영역을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다. 이러한 붉은색 서브영역 내에서 상기 중앙픽셀은 2번째 행과 2번째 열에 있는 (2,2) 픽셀에 해당된다. 또한,

Figure 112010058067382-pat00045
는 상기 붉은색 서브영역 내의 9개 픽셀들에 대한 표준편차값을 나타낸다.The content of Equation 3 will now be described in detail with reference to the red subregion of FIG. 3. In this red subregion, the center pixel corresponds to (2,2) pixels in the second row and the second column. Also,
Figure 112010058067382-pat00045
Denotes a standard deviation value for nine pixels in the red subregion.

여기서, 상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우에는, 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 평균 밝기값(

Figure 112011081772821-pat00085
)을 연산하고(S160), 상기 서브영역 내의 평균 밝기값(지역적 평균 밝기값)을 상기 중앙픽셀의 밝기값으로 설정하여 상기 부스트 알고리즘을 적용한다(S180). Here, when the ratio is greater than or equal to the threshold value, an average brightness value of pixels included in the sub-region (
Figure 112011081772821-pat00085
) And apply the boost algorithm by setting the average brightness value (local average brightness value) in the sub-area to the brightness value of the central pixel (S180).

즉, 상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우는 전체 픽셀들 중 상기 제2기준값보다 밝기값이 높은 픽셀이 많은 경우로서, 이때에는 상기 '붉은색 서브영역에 대한 평균 밝기값'이 상기 수학식 3의 중앙픽셀의 밝기값(

Figure 112010058067382-pat00046
) 부분에 적용(대입)된다. 이때, 상기 지수값
Figure 112010058067382-pat00047
은 0.016이 사용된다.That is, when the ratio is greater than or equal to the threshold value, there are many pixels having a higher brightness value than the second reference value among all pixels. In this case, the 'average brightness value for the red sub-region' is expressed by Equation 3 below. The brightness of the center pixel (
Figure 112010058067382-pat00046
) Is applied to the part. At this time, the index value
Figure 112010058067382-pat00047
0.016 is used.

이와는 달리, 상기 비율이 상기 임계값 미만인 경우, 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 밝기값 중 최대 밝기값을 선택하고(S170), 상기 최대 밝기값을 상기 중앙픽셀의 밝기값으로 설정하여 상기 부스트 알고리즘을 적용한다(S180).On the contrary, when the ratio is less than the threshold value, a maximum brightness value is selected among brightness values of pixels included in the sub-region (S170), and the boost algorithm is set by setting the maximum brightness value to the brightness value of the center pixel. Apply (S180).

즉, 상기 비율이 상기 임계값 미만인 경우는 전체 픽셀들 중 상기 제2기준값보다 밝기값이 낮은 픽셀이 많은 경우로서, '붉은색 서브영역 내의 최대 밝기값'이 상기 수학식 3의 중앙픽셀의 밝기값(

Figure 112010058067382-pat00048
) 부분에 적용(대입)되는 것이다. 이때, 상기 지수값
Figure 112010058067382-pat00049
은 0.9가 사용된다.That is, when the ratio is less than the threshold value, there are many pixels having a lower brightness value than the second reference value among all the pixels, and the 'maximum brightness value in the red sub-region' is the brightness of the center pixel of Equation 3 above. value(
Figure 112010058067382-pat00048
) Is applied to the part. At this time, the index value
Figure 112010058067382-pat00049
0.9 is used.

이러한 과정은 총 64개 픽셀마다 개별 수행한다. 이상과 같은 부스트 알고리즘을 통해 제어된 각 픽셀의 밝기값

Figure 112010058067382-pat00050
은 제어를 수행하기 이전에 비하여 명암비와 휘도값이 상승됨에 따라 화질의 향상에 기여할 수 있다.This process is performed individually for a total of 64 pixels. The brightness value of each pixel controlled by the above boost algorithm
Figure 112010058067382-pat00050
As the contrast ratio and the luminance value are increased compared to before the control, the image quality may be improved.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영상 제어의 결과를 나타내는 도면이다. 도 4의 (a)는 원 영상, (b)는 본 발명에 따른 영상 제어의 결과, (c)는 종래의 일반적인 영상 제어 결과를 나타낸다.4 is a diagram illustrating a result of image control according to an exemplary embodiment of the present invention. 4 (a) shows an original image, (b) shows a result of image control according to the present invention, and (c) shows a conventional general image control result.

여기서, 도 4 (b)의 좌측 이미지는 본 발명에서 제안한 S110 내지 S180 단계를 수행한 결과로서, 본 발명의 방법을 사용하지 않는 종래에 비하여 명암비와 휘도값이 개선된 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 도 4 (b)의 우측에 있는 디밍(dimming) 데이터를 통해서도 확인할 수 있다.Here, the left image of Figure 4 (b) is a result of performing the steps S110 to S180 proposed in the present invention, it can be seen that the contrast ratio and the luminance value is improved compared to the conventional without using the method of the present invention. This result can also be confirmed through dimming data on the right side of FIG.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능한 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

100: 발광 모듈의 제어 방법 110: 제1획득부
120: 제2획득부 130: 계산부
140: 이진화부 150: 비교부
160: 제어부100: control method of the light emitting module 110: first acquisition unit
120: second acquisition unit 130: calculation unit
140: binarization unit 150: comparison unit
160:

Claims (14)

복수의 픽셀들로 이루어진 영상 이미지에 대해 오츠 알고리즘(Otsu's Algorithm)을 적용하여 상기 이미지의 이진화를 위한 제1기준값을 획득하는 단계;
상기 이미지를 구성하는 픽셀들의 전체 평균 밝기값을 획득하는 단계;
상기 제1기준값과 상기 전체 평균 밝기값을 이용하여 제2기준값을 계산하는 단계;
상기 픽셀들의 개별 밝기값과 상기 제2기준값을 비교하여 상기 픽셀들을 0과 1의 값으로 이진화하는 단계;
상기 픽셀들의 전체 개수에 대비한 상기 1의 값을 갖는 픽셀들의 개수의 비율을 기 설정된 임계값과 비교하는 단계; 및
상기 픽셀들에 대해 부스트 알고리즘(Boost Algorithm)을 적용하여 상기 픽셀들의 밝기값을 제어하되, 상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우와 상기 임계값 미만인 경우에 대하여 각각 서로 다른 지수값을 적용하는 단계를 포함하는 발광 모듈의 제어 방법.Obtaining a first reference value for binarization of the image by applying an Otsu's Algorithm to a video image composed of a plurality of pixels;
Obtaining an overall average brightness value of the pixels constituting the image;
Calculating a second reference value using the first reference value and the overall average brightness value;
Comparing the individual brightness values of the pixels with the second reference value and binarizing the pixels to values of 0 and 1;
Comparing a ratio of the number of pixels having a value of 1 to the total number of pixels with a preset threshold value; And
Controlling a brightness value of the pixels by applying a boost algorithm to the pixels, wherein applying different exponent values to the case where the ratio is greater than or equal to the threshold and less than the threshold. Control method of the light emitting module. 청구항 1에 있어서,
상기 제2기준값을 계산하는 단계는 아래의 수학식을 사용하는 발광 모듈의 제어 방법:
Figure 112010058067382-pat00051

여기서,
Figure 112010058067382-pat00052
은 상기 제1기준값,
Figure 112010058067382-pat00053
은 상기 전체 평균 밝기값,
Figure 112010058067382-pat00054
는 상기 제2기준값을 나타낸다.The method according to claim 1,
The calculating of the second reference value may include controlling a light emitting module using the following equation:
Figure 112010058067382-pat00051

here,
Figure 112010058067382-pat00052
Is the first reference value,
Figure 112010058067382-pat00053
Is the overall average brightness value,
Figure 112010058067382-pat00054
Represents the second reference value. 청구항 2에 있어서,
상기 이진화하는 단계는,
상기 픽셀의 밝기값이 상기 제2기준값 이상인 경우는 1, 상기 제2기준값 미만인 경우는 0의 값으로 이진화하는 발광 모듈의 제어 방법.The method according to claim 2,
The binarization step,
And binarizing the pixel to a value of 1 when the brightness value of the pixel is greater than or equal to the second reference value and less than the second reference value. 청구항 1에 있어서,
상기 비율을 기 설정된 임계값과 비교하는 단계는 아래의 수학식을 사용하는 발광 모듈의 제어 방법:
Figure 112010058067382-pat00055

여기서, 0.5는 상기 임계값을 나타낸다.The method according to claim 1,
Comparing the ratio with a predetermined threshold value, the control method of the light emitting module using the following equation:
Figure 112010058067382-pat00055

Where 0.5 represents the threshold. 청구항 4에 있어서,
상기 픽셀들의 밝기값을 제어하는 단계는,
상기 이미지를 복수 개의 서브영역들로 구분하는 단계;
상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우, 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 평균 밝기값을 연산하고, 상기 평균 밝기값을 상기 서브영역의 중앙에 위치한 중앙픽셀의 밝기값으로 설정하여 상기 부스트 알고리즘을 적용하는 단계; 및
상기 비율이 상기 임계값 미만인 경우, 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 밝기값 중 최대 밝기값을 선택하고, 상기 최대 밝기값을 상기 중앙픽셀의 밝기값으로 설정하여 상기 부스트 알고리즘을 적용하는 단계를 포함하는 발광 모듈의 제어 방법.The method of claim 4,
Controlling the brightness value of the pixels,
Dividing the image into a plurality of sub-regions;
When the ratio is greater than or equal to the threshold value, the average brightness value of the pixels included in the sub-area is calculated, and the boost algorithm is applied by setting the average brightness value to the brightness value of the center pixel located in the center of the sub-area. step; And
If the ratio is less than the threshold value, selecting the maximum brightness value among the brightness values of the pixels included in the sub-area, and setting the maximum brightness value to the brightness value of the center pixel to apply the boost algorithm. Control method of the light emitting module. 청구항 5에 있어서,
상기 픽셀들의 밝기값을 제어하는 단계는 아래의 부스트 알고리즘 수학식을 사용하는 발광 모듈의 제어 방법:
Figure 112011081772821-pat00056

여기서,
Figure 112011081772821-pat00057
는 상기 이미지에서
Figure 112011081772821-pat00058
번째 행과
Figure 112011081772821-pat00059
번째 열에 있는 상기 중앙픽셀을 나타내고,
Figure 112011081772821-pat00086
는 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 평균 밝기값이고,
Figure 112011081772821-pat00060
는 상기 비율이 상기 임계값 이상 또는 미만인 경우에 따라 상기 서브영역에 대한 평균 밝기값(
Figure 112011081772821-pat00087
) 또는 상기 최대 밝기값이 적용되는 상기 중앙픽셀의 밝기값이고,
Figure 112011081772821-pat00061
는 상기 서브영역 내의 픽셀들에 대한 표준편차값이고,
Figure 112011081772821-pat00062
는 상기 지수값이며,
Figure 112011081772821-pat00063
는 상기 부스트 알고리즘에 따라 제어된 상기 중앙픽셀의 제어 밝기값을 나타낸다.The method according to claim 5,
The controlling of the brightness values of the pixels may include controlling a light emitting module using a boost algorithm equation as follows.
Figure 112011081772821-pat00056

here,
Figure 112011081772821-pat00057
In the image above
Figure 112011081772821-pat00058
With the first row
Figure 112011081772821-pat00059
The center pixel in the first column,
Figure 112011081772821-pat00086
Is the average brightness value of the pixels included in the sub-region,
Figure 112011081772821-pat00060
Is an average brightness value for the sub-area depending on when the ratio is above or below the threshold.
Figure 112011081772821-pat00087
) Or the brightness value of the center pixel to which the maximum brightness value is applied,
Figure 112011081772821-pat00061
Is a standard deviation value for the pixels in the subregion,
Figure 112011081772821-pat00062
Is the exponent value,
Figure 112011081772821-pat00063
Denotes a control brightness value of the center pixel controlled according to the boost algorithm. 청구항 6에 있어서,
상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우가 상기 임계값 미만인 경우보다 상기 지수값이 더 작은 값으로 설정되는 발광 모듈의 제어 방법.The method of claim 6,
And the exponent value is set to a smaller value than the case where the ratio is greater than or equal to the threshold value. 복수의 픽셀들로 이루어진 영상 이미지에 대해 오츠 알고리즘(Otsu's Algorithm)을 적용하여 상기 이미지의 이진화를 위한 제1기준값을 획득하는 제1획득부;
상기 이미지를 구성하는 픽셀들의 전체 평균 밝기값을 획득하는 제2획득부;
상기 제1기준값과 상기 전체 평균 밝기값을 이용하여 제2기준값을 계산하는 계산부;
상기 픽셀들의 개별 밝기값과 상기 제2기준값을 비교하여 상기 픽셀들을 0과 1의 값으로 이진화하는 이진화부;
상기 픽셀들의 전체 개수에 대비한 상기 1의 값을 갖는 픽셀들의 개수의 비율을 기 설정된 임계값과 비교하는 비교부; 및
상기 픽셀들에 대해 부스트 알고리즘(Boost Algorithm)을 적용하여 상기 픽셀들의 밝기값을 제어하되, 상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우와 상기 임계값 미만인 경우에 대하여 각각 서로 다른 지수값을 적용하는 제어부를 포함하는 발광 모듈의 제어 시스템.A first acquiring unit for obtaining a first reference value for binarization of the image by applying an Otsu's Algorithm to a video image composed of a plurality of pixels;
A second obtaining unit obtaining an overall average brightness value of pixels constituting the image;
A calculator configured to calculate a second reference value using the first reference value and the overall average brightness value;
A binarizer for comparing the individual brightness values of the pixels with the second reference value to binarize the pixels to values of 0 and 1;
A comparison unit comparing a ratio of the number of pixels having a value of 1 to the total number of pixels with a preset threshold value; And
And controlling a brightness value of the pixels by applying a boost algorithm to the pixels, and applying a different exponent value to the case where the ratio is greater than or equal to the threshold and less than the threshold. Control system of the light emitting module. 청구항 8에 있어서,
상기 계산부는,
상기 제2기준값을 아래의 수학식을 사용하여 계산하는 발광 모듈의 제어 시스템:
Figure 112010058067382-pat00064

여기서,
Figure 112010058067382-pat00065
은 상기 제1기준값,
Figure 112010058067382-pat00066
은 상기 전체 평균 밝기값,
Figure 112010058067382-pat00067
는 상기 제2기준값을 나타낸다.The method according to claim 8,
The calculation unit,
A control system of a light emitting module for calculating the second reference value using the following equation:
Figure 112010058067382-pat00064

here,
Figure 112010058067382-pat00065
Is the first reference value,
Figure 112010058067382-pat00066
Is the overall average brightness value,
Figure 112010058067382-pat00067
Represents the second reference value. 청구항 9에 있어서,
상기 이진화부는,
상기 픽셀의 밝기값이 상기 제2기준값 이상인 경우는 1, 상기 제2기준값 미만인 경우는 0의 값으로 이진화하는 발광 모듈의 제어 시스템.The method according to claim 9,
The binarization unit,
And a binarization value of 1 when the brightness value of the pixel is greater than or equal to the second reference value and a value of 0 when less than the second reference value. 청구항 8에 있어서,
상기 비교부는 아래의 수학식을 사용하는 발광 모듈의 제어 시스템:
Figure 112010058067382-pat00068

여기서, 0.5는 상기 임계값을 나타낸다.The method according to claim 8,
The comparison unit is a control system of the light emitting module using the following equation:
Figure 112010058067382-pat00068

Where 0.5 represents the threshold. 청구항 11에 있어서,
상기 제어부는,
상기 이미지를 복수 개의 서브영역들로 구분한 다음,
상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우, 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 평균 밝기값을 연산하고, 상기 서브영역 내의 평균 밝기값을 상기 서브영역의 중앙에 위치한 중앙픽셀의 밝기값으로 설정하여 상기 부스트 알고리즘을 적용하고,
상기 비율이 상기 임계값 미만인 경우, 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 밝기값 중 최대 밝기값을 선택하고, 상기 최대 밝기값을 상기 중앙픽셀의 밝기값으로 설정하여 상기 부스트 알고리즘을 적용하는 발광 모듈의 제어 시스템.The method of claim 11,
The control unit,
After dividing the image into a plurality of sub-regions,
When the ratio is greater than or equal to the threshold value, the average brightness value of the pixels included in the sub-area is calculated, and the boost algorithm is set by setting the average brightness value in the sub-area to the brightness value of the central pixel located at the center of the sub-area. Apply the
When the ratio is less than the threshold value of the light emitting module to select the maximum brightness value of the brightness value of the pixels included in the sub-area, and to set the maximum brightness value to the brightness value of the central pixel to apply the boost algorithm Control system. 청구항 12에 있어서,
상기 제어부는 아래의 부스트 알고리즘 수학식을 사용하는 발광 모듈의 제어 시스템:
Figure 112011081772821-pat00069

여기서,
Figure 112011081772821-pat00070
는 상기 이미지에서
Figure 112011081772821-pat00071
번째 행과
Figure 112011081772821-pat00072
번째 열에 있는 상기 중앙픽셀을 나타내고,
Figure 112011081772821-pat00088
는 상기 서브영역에 포함되는 픽셀들의 평균 밝기값이고,
Figure 112011081772821-pat00073
는 상기 비율이 상기 임계값 이상 또는 미만인 경우에 따라 상기 서브영역에 대한 평균 밝기값(
Figure 112011081772821-pat00089
) 또는 상기 최대 밝기값이 적용되는 상기 중앙픽셀의 밝기값이고,
Figure 112011081772821-pat00074
는 상기 서브영역 내의 픽셀들에 대한 표준편차값이고,
Figure 112011081772821-pat00075
는 상기 지수값이며,
Figure 112011081772821-pat00076
는 상기 부스트 알고리즘에 따라 제어된 상기 중앙픽셀의 제어 밝기값을 나타낸다.The method of claim 12,
The control unit is a control system of a light emitting module using the following boost algorithm equation:
Figure 112011081772821-pat00069

here,
Figure 112011081772821-pat00070
In the image above
Figure 112011081772821-pat00071
With the first row
Figure 112011081772821-pat00072
The center pixel in the first column,
Figure 112011081772821-pat00088
Is the average brightness value of the pixels included in the sub-region,
Figure 112011081772821-pat00073
Is an average brightness value for the sub-area depending on when the ratio is above or below the threshold.
Figure 112011081772821-pat00089
) Or the brightness value of the center pixel to which the maximum brightness value is applied,
Figure 112011081772821-pat00074
Is a standard deviation value for the pixels in the subregion,
Figure 112011081772821-pat00075
Is the exponent value,
Figure 112011081772821-pat00076
Denotes a control brightness value of the center pixel controlled according to the boost algorithm. 청구항 13에 있어서,
상기 비율이 상기 임계값 이상인 경우가 상기 임계값 미만인 경우보다 상기 지수값이 더 작은 값으로 설정되는 발광 모듈의 제어 시스템.The method according to claim 13,
And the index value is set to a smaller value than the case where the ratio is greater than or equal to the threshold value.
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KR20030093763A (en) * 2002-06-05 2003-12-11 삼성전자주식회사 Image binary-coded apparatus and method thereof
KR20040069867A (en) * 2003-01-30 2004-08-06 삼성전자주식회사 Device and method for binarization of image using quadratic filter and improved quadratic filter

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