KR101122615B1 - 색상 보정 장치 및 색상 보정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 색상 보정 기술에 관한 것으로, 본 발명에 따른 색상 보정 장치는 RGB 신호를 입력받는 입력부, 그 입력된 RGB 신호를 색도분포표 상에 한 포인트로 변환하는 변환부, 기 설정된 색도분포표 상에 복수의 색상 영역 중 포인트가 포함되는 색상 영역을 검출하는 영역 검출부, 그 검출된 영역에 할당된 파라미터에 따라 RGB 신호에 대한 색상 보정을 수행하는 색상 보정부를 포함하여, 색상 보정의 효율을 향상시키고 실시간으로 색상 보정을 수행할 수 있다.

Description

색상 보정 장치 및 색상 보정 방법{Device for compensating color and Method for compensating color}

본 발명은 색상 보정에 대한 제어를 효율적으로 수행할 수 있는 색상 보정 기술에 관한 것이다.

색상 보정의 가장 간단한 알고리즘은 맵핑 함수를 사용하여 명도(contrast), 색상(hue), 채도(saturation) 등을 변화시키는 것이다. 예를 들어, 장치간 색 일치를 위한 색역사상(Gamut mapping)을 위해 하드웨어를 통해 각 컬러벡터별 룩 업을 통한 맵핑을 수행할 수 있다.

그러나, 이러한 방법은 하드웨어에 맵핑되는 색상을 계산하고 넣을 경우 컬러 스페이스의 방대함으로 하드웨어에 많은 부하가 가해지는 문제가 있다. 즉, 알지비(RGB)와 같은 입력 신호에 의한 색상 표현은 0 내지 255 사이의 값을 가지는 세 가지 변수의 조합을 통해 이루어진다. 색상 공간(color space) 상에서 색상 보정은 256x256x256 만큼의 컬러벡터 조합에 대해 적절한 값을 할당해야 하므로 상당히 방대하고 제어하기 어려운 문제가 있다.

또한, 이러한 방법은 특정한 몇 개 파라미터로 색상을 보정하므로 색상별로 다양한 제어를 수행하고자 하는 경우 문제가 된다. 예를 들어, 피부색처럼 가급적 바꾸지 말아야 하는 색상까지 변화시켜 영상 품질을 저하시키는 경우가 있다.

즉, 종래의 색역사상 방식은 다양한 기능을 제공할 수 있으나 디스플레이 장치 간에 실시간 보정이 어렵고 개발자에게 특화된 것이어서 디스플레이 장치 사용자가 색상을 자유자재로 조정할 수 없는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 씨아이이 엑스와이(CIE xy) 색도분포표 상에서 색상 영역을 분할하고 각 영역별로 서로 다른 색상 보정을 수행함으로써 색상 보정의 효율을 향상시키고 실시간으로 색상 보정을 수행할 수 있는 기술을 제공함에 있다.

이러한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 색상 보정 장치는 RGB 신호를 입력받는 입력부, 그 입력된 RGB 신호를 색도분포표 상에 한 포인트로 변환하는 변환부, 기 설정된 색도분포표 상에 복수의 색상 영역 중 포인트가 포함되는 색상 영역을 검출하는 영역 검출부, 그 검출된 영역에 할당된 파라미터에 따라 RGB 신호에 대한 색상 보정을 수행하는 색상 보정부를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 색상 보정 방법은 RGB 신호를 입력받는 단계, 그 입력된 RGB 신호를 색도분포표 상에 한 포인트로 변환하는 단계, 기 설정된 색도분포표 상에 복수의 색상 영역 중 포인트가 포함되는 색상 영역을 검출하는 단계, 그 검출된 영역에 할당된 파라미터에 따라 RGB 신호에 대한 색상 보정을 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면 CIE xy 색도분포표 상에서 색상 영역을 분할하고, 각 영역별로 서로 다른 색상 보정을 수행함으로써 매우 큰 색상 공간에 대해 효율적인 색상 보정 제어를 수행할 수 있다.

또한, 색상 보정의 알고리즘 복잡도를 낮추어 실시간으로 색상 보정이 가능하며, 디스플레이 장치에 본 알고리즘을 적용한 결과 시간 지연을 느낄 수 없고 실시간으로 색상이 처리되는 것으로 확인할 수 있다.

또한, CIE xy 색도분포표 상에서 색상 영역을 분할하고 각 영역별로 서로 다른 색상 보정을 수행함으로써 사용자의 필요에 따른 선별적인 색상 보정을 수행할 수 있다.

[도 1]은 본 발명의 실시예에 따른 색상 보정 장치의 내부 구성을 개략적으로 나타내는 도면.
[도 2]는 본 발명의 실시예에 따른 CIE xy 색도분포표 상의 분할된 색상 영역을 나타내는 도면.
[도 3]은 본 발명의 실시예에 따른 포인트인 트라이앵글 알고리즘 적용을 위한 포인트와 벡터를 나타낸 도면.
[도 4]는 본 발명의 실시예에 따른 색상 보정 방법을 나타낸 순서도.
[도 5]는 본 발명에 따른 색상 보정 방법을 적용하여 색상 보정을 수행한 결과를 나타낸 도면.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

[도 1]은 본 발명의 실시예에 따른 색상 보정 장치의 내부 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 색상 보정 장치(100)는 입력부(102), 변환부(104), 영역 검출부(106), 색상 보정부(108)를 포함하며, 이미지 인핸서(image enhancer)나 비디오 인핸서(video enhancer) 등에 적용될 수 있다.

입력부(102)는 RGB 신호를 입력받을 수 있다. 이때, RGB 신호는 빛의 3원색인 적(Red), 녹(Green), 청(Blue)의 색 신호이다. 예를 들어, 텔레비전이나 비디오 시스템에서는 적(R)?녹(G)?청(B)을 신호화하여 전송하고, 텔레비전 수상기나 모니터에서는 이 신호를 바탕으로 영상을 재생한다. 또한, RGB 모델은 적?녹?청을 혼합하여 원하는 색을 만드는 가색(加色) 방식을 사용하여 색채 영상의 재생 시에 다양한 색을 나타낼 수 있다.

변환부(104)는 그 입력된 RGB 신호를 색도분포표 상에 한 포인트로 변환할 수 있다. 또한, 변환부(104)는 RGB 신호를 CIE xy 색도분포표 상에 한 포인트로 변환할 수 있다.

이때, 색도분포표는 특정한 파장을 가진 빛에 인간의 눈이 어떻게 반응할 것인가를 보여주는 표이며, 물체의 색깔을 직접 표현하는 수단은 아니다. 이는 인간의 눈에 보이는 물체의 색깔에는 광원의 색깔 또한 영향을 미치기 때문이다. 인간의 눈은 세 개의 색채 수용기를 갖고 있기 때문에, 모든 가시광선의 분포도는 3차원 도형이 된다. 그러나, 색은 밝기와 색도의 두 가지 요소로 나눌 수 있다. 예를 들어, 흰색은 밝은 색이며, 회색은 동일한 흰색의 좀 더 어두운 형태로 표현할 수 있어, 흰색과 회색은 밝기는 다르지만 색도는 같은 색이다. 이에 따라, x와 y 변수를 이용해 색도를 표현할 수 있으며, 예를 들어, CIE xy 색도분포표는 외곽의 곡선 모양 경계선에 단색광을 표시하며, 각각의 단색광의 파장을 나노미터로 표시할 수 있다.

영역 검출부(106)는 기 설정된 색도분포표 상에 복수의 색상 영역 중 포인트가 포함되는 색상 영역을 검출할 수 있다. 이때, 영역 검출부(103)는 [도 3]을 참조하여 후술하는 포인트인 트라이앵글(point-in-triangle) 알고리즘을 이용하여 포인트가 포함되는 영역을 검출할 수 있다.

색상 보정부(108)는 영역 검출부(106)에서 검출된 영역에 할당된 파라미터에 따라 RGB 신호에 대한 색상 보정을 수행할 수 있다.

또한, 색상 보정 장치(100)는 색도분포표 상에 복수의 색상 영역 및 복수의 색상 영역 각각에 할당된 파라미터를 저장하는 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 색도분포표는 CIE xy 색도분포표일 수 있다.

[도 2]는 본 발명의 실시예에 따른 CIE xy 색도분포표 상의 분할된 색상 영역을 나타내는 도면이다.

색생 보정 장치(100)는 CIE xy 색도분포표를 하나 이상의 색상 영역으로 분할하여 모델링할 수 있다.

색상 보정 장치(100)는 CIE xy 색도분포표 상에서 복수의 색상 영역을 각각 사각형 형태로 모델링할 수 있다. 또한, 사각형은 두 개의 삼각형으로 분할될 수 있으므로 CIE xy 색도분포표 상에서 복수의 색상 영역을 각각 삼각형 형태로 모델링할 수 있다.

또한, 각 색상 영역은 각각의 파라미터를 가질 수 있으며, 이에 따라 색상 보정 장치(100)는 각 색상 영역별로 각 파라미터에 상응하는 개별적인 보정을 수행할 수 있다.

[도 3]은 본 발명의 실시예에 따른 포인트인 트라이앵글 알고리즘 적용을 위한 포인트와 벡터를 나타낸 도면이다.

색상 보정 장치(100)는 하나의 RGB 신호 즉, R, G, B 색상 벡터에 대해 해당 색상 벡터가 위치하는 영역을 CIE xy 색도분포표 상에서 검출할 수 있다.

즉, 색상 보정 장치(100)는 입력되는 RGB 신호를 CIE xy 색도분포표 상에 한 포인트로 변환하고, 그 변환된 포인트가 포함되는 색상 영역을 검출할 수 있다.

이때, 색상 보정 장치(100)는 그 변환된 포인트가 포함되는 색상 영역을 검출하기 위해 포인트인 트라이앵글 알고리즘을 사용한다.

예를 들어, [도 3]에 도시된 바와 같은 삼각형의 색상 영역이 있고, 입력신호에 대해 변환된 포인트에 해당하는 임의의 점 P가 있을 때, P가 삼각형 내에 포함되는지 여부를 알아내는 포인트인 트라이앵글 알고리즘은 다음과 같다.

1) 다음과 같은 세 개의 벡터를 구한다.

2) V0, V1, V2 벡터에 대해 다음과 같은 내적(dot product)을 구한다.

3) 무게중심(Barycentric coordinates) L1, L2, L3를 다음 식으로 구한다.

4) L1 > 0이고, L2 > 0이며, L3 > 0인 경우, P는 삼각형 내에 위치한다.

포인트인 트라이앵글 알고리즘을 이용하여 RGB 신호에서 변환된 한 포인트가 색상 영역을 구성하는 삼각형에 위치하는지 확인하고, 이를 통해 해당 색상 영역 내에 입력 컬러가 위치하는지 여부를 판단한다. 이때, CIE xy 색도분포표 상에 입력 컬러가 속하는 영역이 있는 경우 그 영역에 할당된 파라미터를 이용하여 색상 보정을 수행한다. 만약 해당되는 영역이 없는 경우 디폴트 파라미터를 이용하여 색상 보정을 수행한다. 색상 보정 장치(100)는 모든 RGB 입력 신호 각각에 대해 포인트로 변환하여, 각 색상 영역을 구성하는 삼각형에 위치하는지 확인하여, 해당 색상 영역 내에 입력 컬러가 위치하는지 여부를 판단할 수 있다.

[도 4]는 본 발명의 실시예에 따른 색상 보정 방법을 나타낸 순서도이다.

색상 보정 장치(100)는 색도분포표 상에 복수의 색상 영역과 각 색상 영역별 파라이터를 초기화할 수 있다(S402).

또한, 색상 보정 장치(100)는 RGB 신호를 입력받을 수 있다(S404). 이때, RGB 신호는 R, G, B 각각이 0 내지 255 사이의 값을 가질 수 있다.

또한, 색상 보정 장치(100)는 그 입력된 RGB 신호를 CIE xy 색도분포표 상의 한 포인트(P)로 변환할 수 있다(S406).

또한, 색상 보정 장치(100)는 예컨대 포인트인 트라이앵글 알고리즘을 이용하여 포인트(P)가 포함되는 색상 영역이 검출되는지 확인할 수 있다(S408).

이때, 포인트(P)가 포함되는 색상 영역이 검출되면, 색상 보정 장치(100)는 실행 파라미터를 검출 영역에 할당된 파라미터로 설정하여(S410), 실행 파라미터를 이용한 색상 보정을 수행할 수 있다(S412).

반면, 포인트(P)가 포함되는 색상 영역이 검출되지 않는 경우, 색상 보정 장치(100)는 실행 파라미터를 디폴트 파라미터로 설정하여(S414), 실행 파라미터를 이용한 색상 보정을 수행할 수 있다(S412).

[도 5]는 본 발명에 따른 색상 보정 방법을 적용하여 색상 보정을 수행한 결과를 나타낸 도면이다.

본 발명의 색상 보정 방법을 적용하면 색상 영역별 컬러 변환이 가능해 선별적인 칼라 변환이 가능하다. 예를 들어, (a)는 파란색 계통의 채도를 높였고, (b)는 노란색 계통의 채도를 높였다. 각 변환에서 목표로 하는 색상만 변화했으며 나머지 색상들은 변화되지 않음을 확인할 수 있다.

삭제

102 : 입력부 104 : 변환부
106 : 영역 검출부 108 : 색상 보정부

Claims (8)

1. RGB 신호를 입력받는 입력부;
   밝기와 색도의 두가지 변수(x, y)로 색체 공간을 표시하고 외곽의 곡선모양 경계면에 단색광을 표시하여 구성한 CIE xy 색도분포표에 대한 정보, 상기 CIE xy 색도분포표 상에 색상 보정을 위해 미리 설정된 복수 개의 색상 영역에 대한 정보, 상기 복수 개의 색상 영역별로 할당된 색상 보정 파라미터를 저장하는 저장부;
   상기 CIE xy 색도분포표에 대하여 상기 입력부를 통해 입력된 RGB 신호를 하나의 포인트(P)로 변환하는 변환부;
   상기 CIE xy 색도분포표 상에 미리 설정된 복수 개의 색상 영역 중에서 상기 변환된 포인트(P)가 포함되는 색상 영역을 2차원 상의 포인트인 트라이앵글 알고리즘을 이용하여 검출하는 영역 검출부;
   상기 검출된 영역에 할당된 색상 보정 파라미터에 따라 상기 입력된 RGB 신호에 대한 색상 보정을 수행하는 색상 보정부;
   를 포함하여 구성되는 색상 보정 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. RGB 신호를 입력받는 단계;
   밝기와 색도의 두가지 변수(x, y)로 색체 공간을 표시하고 외곽의 곡선모양 경계면에 단색광을 표시하여 구성한 CIE xy 색도분포표를 마련하는 단계;
   상기 CIE xy 색도분포표 상에서 색상 보정을 위한 복수 개의 색상 영역을 분할하는 단계;
   상기 복수 개의 색상 영역별로 색상 보정 파라미터를 할당하는 단계;
   상기 입력된 RGB 신호를 상기 CIE xy 색도분포표 상에서 하나의 포인트(P)로 변환하는 단계;
   상기 CIE xy 색도분포표 상에 미리 설정된 복수 개의 색상 영역 중에서 상기 포인트(P)가 포함되는 색상 영역을 2차원 상의 포인트인 트라이앵글 알고리즘을 이용하여 검출하는 단계;
   상기 검출된 색상 영역에 할당된 색상 보정 파라미터에 따라 상기 입력된 RGB 신호에 대한 색상 보정을 수행하는 단계;
   를 포함하여 구성되는 색상 보정 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

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