KR101175737B1 - Defect pixel processing method and device - Google Patents

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김범용
한광수
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엠텍비젼 주식회사
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    • G06T3/00Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
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Abstract

이미지 센서의 결함으로 발생하는 결함 화소를 검출하고 이를 보정하는 결함 화소 처리 방법 및 장치가 개시된다. 입력 영상 중 결함 화소 여부를 판단하기 위한 대상 화소를 포함하는 M x M 베이어 패턴을 입력받는 영상 패턴 입력부, 상기 M x M 베이어 패턴 중 상기 대상 화소에 상응하는 자기 성분을 추출하여 N x N 자기 성분 마스크를 생성하는 자기 성분 추출부, 상기 N x N 자기 성분 마스크의 특성 분석을 통해 상기 대상 화소가 결함 화소인지 여부를 판단하는 결함 화소 판단부, 상기 대상 화소가 결함 화소인 경우 상기 N x N 자기 성분 마스크의 에지 바이너리 패턴을 파악하여 보정을 수행하는 보정부 및 상기 대상 화소가 결함 화소인 경우 상기 보정부에서 수행된 보정값을 상기 대상 화소의 화소값으로 출력하고 상기 대상 화소가 정상 화소인 경우 상기 대상 화소의 화소값을 그대로 출력하는 출력부를 포함하는 결함 화소 처리 장치에 의하면, 베이어 영상으로부터 성분 분리를 수행한 후 특징을 파악하고 엄격한 검출 방법을 적용하여 검출 정확도를 높이고, 클러스터 결함 화소를 제거하는 것이 가능하다. Disclosed are a defective pixel processing method and apparatus for detecting and correcting a defective pixel resulting from a defect of an image sensor. An image pattern input unit for receiving an M x M Bayer pattern including a target pixel for determining whether a defective pixel is included in an input image, and extracting a magnetic component corresponding to the target pixel among the M x M Bayer patterns to obtain an N x N magnetic component A magnetic component extracting unit for generating a mask, a defective pixel determining unit determining whether the target pixel is a defective pixel by analyzing characteristics of the N × N magnetic component mask, and the N × N magnetic field when the target pixel is a defective pixel A correction unit for correcting by detecting an edge binary pattern of a component mask and when the target pixel is a defective pixel, outputting a correction value performed by the correction unit as a pixel value of the target pixel, and the target pixel is a normal pixel According to a defective pixel processing apparatus including an output unit for outputting the pixel value of the target pixel as it is, the Bayer image unit It is possible to improve the accuracy of detection and to remove the cluster defect pixels by performing feature component separation, characterization and strict detection method.

Description

결함 화소 처리 방법 및 장치{Defect pixel processing method and device}Defect pixel processing method and device

본 발명은 이미지 센서의 결함으로 발생하는 결함 화소를 검출하고 이를 보정하는 결함 화소 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a defective pixel processing method and apparatus for detecting and correcting a defective pixel resulting from a defect of an image sensor.

이미지 센서는 광학 영상(optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자이다. 이 중에서 전하결합소자(Charge Coupled Device, CCD)는 개개의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이다. 반면에, 씨모스(Complementary MOS; 이하 CMOS라 함) 이미지 센서는 제어회로 및 신호처리회로를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소 수만큼의 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 순차적으로 화소의 출력을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다. An image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal. Among these, a charge coupled device (CCD) is a device in which charge carriers are stored and transported in a capacitor while individual metal-oxide-silicon (MOS) capacitors are located in close proximity to each other. On the other hand, CMOS (Complementary MOS) image sensor, by using CMOS technology using a control circuit and a signal processing circuit as a peripheral circuit to make as many MOS transistors as the number of pixels, and sequentially output the pixels using the same It is a device that employs a switching method for detecting.

이러한 이미지 센서를 구비한 휴대용 장치(예를 들어, 디지털 카메라, 이동 통신 단말기 등)가 개발되어 판매되고 있다. 이미지 센서는 화소(pixel)들 또는 포토사이트(photosite)들로 불리는 작은 감광 다이오드들의 어레이로서 구성된다. 화소들 자체는 보통 광으로부터 컬러를 추출하지 않으며, 넓은 스펙트럼 밴드로부터의 광자들을 전자들로 변환할 뿐이다. 단일 센서를 가지고 컬러 이미지들을 기록하기 위해서, 센서는 상이한 화소들이 상이한 컬러 조명을 수신하도록 필터링된다. 이러한 타입의 센서는 컬러 필터 어레이(CFA; Color Filter Array)로 알려져 있다. 상이한 컬러 필터들이 센서를 가로질러 미리 정의된 패턴으로 배열된다.Portable devices (such as digital cameras, mobile communication terminals, etc.) equipped with such image sensors have been developed and sold. The image sensor is configured as an array of small photosensitive diodes called pixels or photosites. The pixels themselves usually do not extract color from light, but only convert photons from a broad spectral band into electrons. In order to record color images with a single sensor, the sensor is filtered so that different pixels receive different color illumination. This type of sensor is known as a color filter array (CFA). Different color filters are arranged in a predefined pattern across the sensor.

컬러 영상의 컬러 필터 어레이는 일반적으로 베이어 패턴(Bayer Pattern)을 따른다. 즉, 화소들의 전체 개수의 절반은 녹색(G)이며, 전체 개수의 각 4분의 1은 적색(R)과 청색(B)에 할당된다. 컬러 정보를 얻기 위해, 컬러 이미지 화소들은 적색, 녹색 또는 청색 필터로 반복 패턴으로 이루어지며, 예를 들어 베이어 패턴의 경우 2 x 2 배열이라 할 수 있다. 이러한 베이어 패턴은 사람의 눈이 이미지의 녹색 내용으로부터 휘도(luminance) 정보의 대부분을 도출한다는 전제에 기초한다. 따라서, 전체 화소들 중 보다 많은 화소가 녹색이 되도록 함으로써 적색, 녹색 및 청색 화소들이 동일한 개수인 상태에서 교번하는 RGB 컬러 필터에 비해 높은 해상도 이미지가 생성될 수 있다.The color filter array of the color image generally follows a Bayer pattern. That is, half of the total number of pixels is green (G), and each quarter of the total number is allocated to red (R) and blue (B). In order to obtain the color information, the color image pixels are formed in a repeating pattern with a red, green or blue filter, for example, a 2 x 2 array in the case of the Bayer pattern. This Bayer pattern is based on the premise that the human eye derives most of the luminance information from the green content of the image. Thus, by allowing more pixels of all the pixels to be green, a higher resolution image can be generated compared to the alternate RGB color filter in the same number of red, green and blue pixels.

이러한 이미지 센서는 제조 공정 상의 오류로 인해 데드 픽셀(dead pixel)이나 핫 픽셀(hot pixel) 등과 같은 결함 화소가 발생될 수 있다. 데드 픽셀은 화소 자체가 불량 등의 이유로 인하여 발색 자체를 하지 못하는 경우이고, 핫 픽셀은 화소 자체가 발색하지만 제대로 된 색을 발색하지 못하는 경우이다. 이와 같은 결함 화소는 이미지 센서의 등급과 가격을 결정하는 중요한 요소이다. Such an image sensor may generate a defective pixel such as a dead pixel or a hot pixel due to an error in a manufacturing process. A dead pixel is a case in which the pixel itself does not develop color due to a defect, etc., and a hot pixel is a case in which the pixel itself generates color but does not develop a proper color. Such defective pixels are an important factor in determining the grade and price of an image sensor.

결함 화소에 의해 생성된 화소 데이터는 인접 화소에 의해 생성된 화소 데이터보다 지나치게 크거나 반대로 지나치게 작은 특징을 가진다. 종래 결함 화소 처리 방식은 주로 기준 화소값과 비교하여 그 차이가 일정 범위를 넘는 경우 해당 화소를 결함 화소로 검출하고 이를 보정하였다. 하지만, 검출 정확도가 낮아 정상 화소에 대해서도 결함 화소로 검출하는 경우가 많으며, 보정된 영상은 실제 영상에 비해 많은 왜곡이 발생하는 문제점이 있다. The pixel data generated by the defective pixel has a feature that is too large or vice versa smaller than the pixel data generated by the adjacent pixel. The conventional defect pixel processing method mainly detects a corresponding pixel as a defective pixel and corrects it when the difference exceeds a predetermined range compared with a reference pixel value. However, since the detection accuracy is low, the normal pixel is often detected as a defective pixel, and the corrected image has a problem of generating more distortion than the actual image.

전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
The above-described background technology is technical information that the inventor holds for the derivation of the present invention or acquired in the process of deriving the present invention, and can not necessarily be a known technology disclosed to the general public prior to the filing of the present invention.

본 발명은 베이어 영상으로부터 성분 분리를 수행한 후 특징을 파악하고 엄격한 검출 방법을 적용하여 검출 정확도를 높이고, 클러스터 결함 화소(2개 이상 생긴 결함 화소)를 제거하는 것이 가능한 결함 화소 처리 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention provides a defective pixel processing method and apparatus capable of identifying features after performing component separation from a Bayer image, applying a strict detection method to increase detection accuracy, and removing cluster defective pixels (two or more defective pixels). It is to provide.

또한, 본 발명은 결함 화소에 대하여 에지 패턴을 분류하여 위색(false color)이 발생하지 않도록 하는 최적의 화소값으로 보정하는 것이 가능한 결함 화소 처리 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. Further, the present invention is to provide a defective pixel processing method and apparatus capable of correcting to an optimal pixel value that classifies an edge pattern with respect to a defective pixel so that false color does not occur.

또한, 본 발명은 입력된 마스크 내에서 임계치 조정만으로도 개수에 상관없이 결함 화소를 검출하고 보정할 수 있으며, 조정 가능한 파라미터의 수가 적어 튜닝(tuning)이 간편한 결함 화소 처리 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a defect pixel processing method and apparatus that can detect and correct any number of defective pixels by simply adjusting the threshold value within an input mask, and is easy to tune due to the small number of adjustable parameters. .

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
Other objects of the present invention will be readily understood through the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 입력 영상의 결함 화소를 처리하는 장치로서, 상기 입력 영상 중 결함 화소 여부를 판단하기 위한 대상 화소를 포함하는 M x M 베이어 패턴을 입력받는 영상 패턴 입력부; 상기 M x M 베이어 패턴 중 상기 대상 화소에 상응하는 자기 성분을 추출하여 N x N 자기 성분 마스크를 생성하는 자기 성분 추출부-여기서, M 및 N은 자연수이고, M > N임-; 상기 N x N 자기 성분 마스크의 특성 분석을 통해 상기 대상 화소가 결함 화소인지 여부를 판단하는 결함 화소 판단부; 상기 대상 화소가 결함 화소인 경우 상기 N x N 자기 성분 마스크의 에지 바이너리 패턴을 파악하여 보정을 수행하는 보정부; 및 상기 대상 화소가 결함 화소인 경우 상기 보정부에서 수행된 보정값을 상기 대상 화소의 화소값으로 출력하고 상기 대상 화소가 정상 화소인 경우 상기 대상 화소의 화소값을 그대로 출력하는 출력부를 포함하는 결함 화소 처리 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, an apparatus for processing a defective pixel of an input image, the apparatus comprising: an image pattern input unit configured to receive an M x M Bayer pattern including a target pixel for determining whether a defective pixel is included in the input image; A magnetic component extractor for extracting a magnetic component corresponding to the target pixel of the M × M Bayer pattern to generate an N × N magnetic component mask, wherein M and N are natural numbers and M> N; A defective pixel determination unit determining whether the target pixel is a defective pixel by analyzing characteristics of the N × N magnetic component mask; A correction unit configured to identify and correct an edge binary pattern of the N × N magnetic component mask when the target pixel is a defective pixel; And an output unit configured to output a correction value performed by the correction unit as the pixel value of the target pixel when the target pixel is a defective pixel, and output the pixel value of the target pixel as it is when the target pixel is a normal pixel. A pixel processing apparatus is provided.

상기 M x M 베이어 패턴은 상기 대상 화소를 중심 화소로 포함할 수 있다.The M x M Bayer pattern may include the target pixel as a center pixel.

상기 자기 성분 추출부는 상기 M x M 베이어 패턴 내의 화소들 중 상기 대상 화소의 색 성분과 동일한 색 성분을 가지는 화소들을 선택하여 그 상대적 위치가 대응되는 상기 N x N 자기 성분 마스크를 생성할 수 있다.The magnetic component extractor may select pixels having the same color component as the color component of the target pixel among the pixels in the M × M Bayer pattern to generate the N × N magnetic component mask having a corresponding relative position.

상기 결함 화소 판단부는, 상기 N x N 자기 성분 마스크 내의 중심 화소를 기준으로 주변 화소값과의 차이를 계산하여 결함 화소 여부를 판단하기 위한 기준값을 계산하는 기준값 계산 모듈과; 상기 N x N 자기 성분 마스크 내에 고주파 성분이 포함된 양을 유추하기 위한 주파수 차이값을 계산하는 주파수 차이값 계산 모듈과; 검출 임계치 그래프를 이용하여 상기 주파수 차이값에 따른 검출 임계치를 계산하는 검출 임계치 계산 모듈과; 상기 기준값 및 상기 검출 임계치를 비교하여 상기 대상 화소가 결함 화소인지 여부를 판단하는 판단 모듈을 포함할 수 있다. The defective pixel determination unit may include: a reference value calculation module configured to calculate a reference value for determining whether the defective pixel is determined by calculating a difference with a neighboring pixel value based on a center pixel in the N × N magnetic component mask; A frequency difference calculation module for calculating a frequency difference value for inferring an amount of high frequency components included in the N × N magnetic component mask; A detection threshold calculation module for calculating a detection threshold according to the frequency difference value using a detection threshold graph; And a determination module configured to determine whether the target pixel is a defective pixel by comparing the reference value and the detection threshold value.

상기 기준값 계산 모듈은 상기 N x N 자기 성분 마스크의 주변 화소들 각각과 중심 화소의 화소값 차이의 절대값을 계산하고, 이를 오름차순 정렬한 후 최초 소정 개수의 평균을 상기 기준값으로 계산할 수 있다.The reference value calculation module may calculate an absolute value of the difference between pixel values of each of the neighboring pixels of the N × N magnetic component mask and the center pixel, arrange the values in ascending order, and calculate an average of the first predetermined number as the reference value.

상기 주파수 차이값 계산 모듈은 상기 N x N 자기 성분 마스크 내의 화소값 중 최대값과 최소값의 차이를 상기 주파수 차이값으로 계산할 수 있다. The frequency difference calculation module may calculate a difference between a maximum value and a minimum value among pixel values in the N × N magnetic component mask as the frequency difference value.

상기 검출 임계치 계산 모듈은 하기 수학식에 따른 검출 임계치 그래프를 이용하여 상기 검출 임계치를 계산할 수 있다. The detection threshold calculation module may calculate the detection threshold using a detection threshold graph according to the following equation.

Figure 112010082263758-pat00001
Figure 112010082263758-pat00001

여기서, Freq_diff_value는 상기 주파수 차이값 계산 모듈에서 계산된 주파수 차이값이고, dpc_freq_thr은 저주파와 고주파를 구분하기 위한 주파수 임계치이며, dpc_freq_width는 저주파와 고주파의 임계치를 보간하는 너비이고, dpc_lf_thr은 저주파에 대한 결함 화소 검출 임계치이며, dpc_hf_thr은 고주파에 대한 결함 화소 검출 임계치이다.Here, Freq_diff_value is a frequency difference value calculated by the frequency difference calculation module, dpc_freq_thr is a frequency threshold for distinguishing low frequency and high frequency, dpc_freq_width is a width interpolating the threshold of low frequency and high frequency, and dpc_lf_thr is a defect for low frequency. Is a pixel detection threshold, and dpc_hf_thr is a defective pixel detection threshold for high frequency.

상기 검출 임계치 그래프는 상기 대상 화소가 속하는 휘도 영역에 따라 조정 가능하다. The detection threshold graph may be adjusted according to the luminance area to which the target pixel belongs.

상기 보정부는 상기 N x N 자기 성분 마스크에서 중심 화소를 제외한 나머지 주변 화소들에 대하여 최대값과 최소값의 평균보다 크거나 같은 경우를 '1'로, 작은 경우를 '0'으로 매칭시키고, 임의의 주변 화소로부터 소정 방향으로 각 주변 화소들의 연속된 매칭값을 이진값에 대응시킴으로써 상기 N x N 자기 성분 마스크의 에지 바이너리 패턴을 분류할 수 있다. The correction unit matches a case in which the greater than or equal to the average of the maximum value and the minimum value is '1' for the remaining pixels except for the center pixel in the N × N magnetic component mask, and the case where the small value is '0'. The edge binary pattern of the N × N magnetic component mask may be classified by corresponding consecutive matching values of the peripheral pixels in a predetermined direction from the peripheral pixels to the binary values.

또한, 상기 보정부는 상기 N x N 자기 성분 마스크에 대하여 분류된 에지 바이너리 패턴에 따라 '0'으로 매칭된 주변 화소들의 화소값 평균, '1'로 매칭된 주변 화소들의 화소값 평균, 상기 N x N 자기 성분 마스크 내 모든 화소들의 화소값 중 중간값 중 하나를 상기 대상 화소의 보정값으로 결정할 수 있다. In addition, the correction unit may average the pixel values of the neighboring pixels matched with '0' according to the edge binary pattern classified with respect to the N × N magnetic component mask, the pixel values average of the neighboring pixels matched with '1', and the N x One of the middle values of pixel values of all pixels in the N magnetic component mask may be determined as a correction value of the target pixel.

한편 본 발명의 다른 측면에 따르면, 입력 영상의 결함 화소를 처리하는 방법 및 이를 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다. Meanwhile, according to another aspect of the present invention, a method of processing a defective pixel of an input image and a recording medium on which a program for performing the same are recorded are provided.

일 실시예에 따른 결함 화소 처리 방법은, 상기 입력 영상 중 결함 화소 여부를 판단하기 위한 대상 화소를 포함하는 M x M 베이어 패턴을 입력받는 단계; 상기 M x M 베이어 패턴 중 상기 대상 화소에 상응하는 자기 성분을 추출하여 N x N 자기 성분 마스크를 생성하는 단계-여기서, M 및 N은 자연수이고, M > N임-; 상기 N x N 자기 성분 마스크의 특성 분석을 통해 상기 대상 화소가 결함 화소인지 여부를 판단하는 단계; 상기 대상 화소가 결함 화소인 경우 상기 N x N 자기 성분 마스크의 에지 바이너리 패턴을 파악하여 보정을 수행하는 단계; 및 상기 대상 화소가 결함 화소인 경우 상기 보정부에서 수행된 보정값을 상기 대상 화소의 화소값으로 출력하고 상기 대상 화소가 정상 화소인 경우 상기 대상 화소의 화소값을 그대로 출력하는 단계를 포함할 수 있다. According to an exemplary embodiment, a method of processing a defective pixel includes: receiving an M × M Bayer pattern including a target pixel for determining whether a defective pixel is included in the input image; Extracting a magnetic component corresponding to the target pixel of the M × M Bayer pattern to generate an N × N magnetic component mask, where M and N are natural numbers and M> N; Determining whether the target pixel is a defective pixel by analyzing characteristics of the N × N magnetic component mask; Determining an edge binary pattern of the N × N magnetic component mask and performing correction when the target pixel is a defective pixel; And outputting a correction value performed by the correction unit as a pixel value of the target pixel when the target pixel is a defective pixel, and outputting a pixel value of the target pixel as it is when the target pixel is a normal pixel. have.

상기 M x M 베이어 패턴은 상기 대상 화소를 중심 화소로 포함할 수 있다.The M x M Bayer pattern may include the target pixel as a center pixel.

상기 자기 성분 추출 단계는 상기 M x M 베이어 패턴 내의 화소들 중 상기 대상 화소의 색 성분과 동일한 색 성분을 가지는 화소들을 선택하여 그 상대적 위치가 대응되는 상기 N x N 자기 성분 마스크를 생성할 수 있다.In the magnetic component extraction step, the pixels having the same color component as that of the target pixel among the pixels in the M × M Bayer pattern may be selected to generate the N × N magnetic component mask having a corresponding relative position. .

상기 결함 화소 판단 단계는, 상기 N x N 자기 성분 마스크 내의 중심 화소를 기준으로 주변 화소값과의 차이를 계산하여 결함 화소 여부를 판단하기 위한 기준값을 계산하는 단계와; 상기 N x N 자기 성분 마스크 내에 고주파 성분이 포함된 양을 유추하기 위한 주파수 차이값을 계산하는 단계와; 검출 임계치 그래프를 이용하여 상기 주파수 차이값에 따른 검출 임계치를 계산하는 단계와; 상기 기준값 및 상기 검출 임계치를 비교하여 상기 대상 화소가 결함 화소인지 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다. The determining of the defective pixel may include calculating a reference value for determining whether the defective pixel is determined by calculating a difference from a neighboring pixel value based on a center pixel in the N × N magnetic component mask; Calculating a frequency difference value for inferring an amount of high frequency components included in the N × N magnetic component mask; Calculating a detection threshold according to the frequency difference using a detection threshold graph; The method may include determining whether the target pixel is a defective pixel by comparing the reference value and the detection threshold value.

상기 기준값 계산 단계는, 상기 N x N 자기 성분 마스크의 주변 화소들 각각과 중심 화소의 화소값 차이의 절대값을 계산하는 단계; 이를 오름차순 정렬한 후 최초 소정 개수의 평균을 상기 기준값으로 계산하는 단계를 포함할 수 있다. The calculating of the reference value may include calculating an absolute value of a pixel value difference between each of the peripheral pixels of the N × N magnetic component mask and the center pixel; And sorting them in ascending order and calculating the average of the first predetermined number as the reference value.

상기 주파수 차이값 계산 단계는 상기 N x N 자기 성분 마스크 내의 화소값 중 최대값과 최소값의 차이를 상기 주파수 차이값으로 계산할 수 있다. In the calculating of the frequency difference value, a difference between a maximum value and a minimum value among pixel values in the N × N magnetic component mask may be calculated as the frequency difference value.

상기 검출 임계치 계산 단계는 하기 수학식에 따른 검출 임계치 그래프를 이용하여 상기 검출 임계치를 계산할 수 있다. In the detecting threshold calculation step, the detection threshold may be calculated using a detection threshold graph according to the following equation.

Figure 112010082263758-pat00002
Figure 112010082263758-pat00002

여기서, Freq_diff_value는 상기 주파수 차이값 계산 단계에서 계산된 주파수 차이값이고, dpc_freq_thr은 저주파와 고주파를 구분하기 위한 주파수 임계치이며, dpc_freq_width는 저주파와 고주파의 임계치를 보간하는 너비이고, dpc_lf_thr은 저주파에 대한 결함 화소 검출 임계치이며, dpc_hf_thr은 고주파에 대한 결함 화소 검출 임계치이다.Here, Freq_diff_value is a frequency difference value calculated in the frequency difference value calculating step, dpc_freq_thr is a frequency threshold for distinguishing low frequency and high frequency, dpc_freq_width is a width interpolating the threshold of low frequency and high frequency, and dpc_lf_thr is a defect for low frequency. Is a pixel detection threshold, and dpc_hf_thr is a defective pixel detection threshold for high frequency.

상기 검출 임계치 그래프는 상기 대상 화소가 속하는 휘도 영역에 따라 조정 가능하다. The detection threshold graph may be adjusted according to the luminance area to which the target pixel belongs.

상기 보정 단계는, 상기 N x N 자기 성분 마스크에서 중심 화소를 제외한 나머지 주변 화소들에 대하여 최대값과 최소값의 평균보다 크거나 같은 경우를 '1'로, 작은 경우를 '0'으로 매칭시키는 단계; 임의의 주변 화소로부터 소정 방향으로 각 주변 화소들의 연속된 매칭값을 이진값에 대응시킴으로써 상기 N x N 자기 성분 마스크의 에지 바이너리 패턴을 분류하는 단계를 포함할 수 있다. The correcting step may include matching a case where a value greater than or equal to a maximum value and a minimum value of '1' and a case where the small value is '0' with respect to the remaining pixels except for the center pixel in the N × N magnetic component mask. ; And classifying the edge binary pattern of the N × N magnetic component mask by mapping the successive matching values of the respective peripheral pixels from the arbitrary peripheral pixels to the binary values in a predetermined direction.

또한, 상기 보정 단계는 상기 N x N 자기 성분 마스크에 대하여 분류된 에지 바이너리 패턴에 따라 '0'으로 매칭된 주변 화소들의 화소값 평균, '1'로 매칭된 주변 화소들의 화소값 평균, 상기 N x N 자기 성분 마스크 내 모든 화소들의 화소값 중 중간값 중 하나를 상기 대상 화소의 보정값으로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, the correcting may include: an average of pixel values of neighboring pixels matched with '0' according to the edge binary pattern classified for the N × N magnetic component mask, an average of pixel values of peripheral pixels matched with '1', and the N The method may further include determining one of an intermediate value of pixel values of all pixels in the x N magnetic component mask as a correction value of the target pixel.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
Other aspects, features, and advantages will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 베이어 영상으로부터 성분 분리를 수행한 후 특징을 파악하고 엄격한 검출 방법을 적용하여 검출 정확도를 높이고, 클러스터 결함 화소(2개 이상 생긴 결함 화소)를 제거하는 것이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, after performing component separation from a Bayer image, it is possible to identify features and to apply a strict detection method to increase detection accuracy and to remove cluster defective pixels (two or more defective pixels).

또한, 결함 화소에 대하여 에지 패턴을 분류하여 위색이 발생하지 않도록 하는 최적의 화소값으로 보정하는 것이 가능하다. In addition, it is possible to classify the edge pattern with respect to the defective pixel and correct it to an optimal pixel value such that false color does not occur.

또한, 입력된 마스크 내에서 임계치 조정만으로도 개수에 상관없이 결함 화소를 검출하고 보정할 수 있으며, 조정 가능한 파라미터의 수가 적어 튜닝이 간편한 효과가 장점이 있다.
In addition, it is possible to detect and correct any number of defective pixels by adjusting only a threshold in the input mask, and there is an advantage in that tuning is easy due to the small number of adjustable parameters.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 화소 처리 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5x5 베이어 패턴의 일례를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3x3 자기 성분 마스크의 일례를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 화소 판단부의 개략적인 구성을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출 임계치 그래프를 나타낸 예시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 표현 색상 바를 나타낸 예시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 바이너리 패턴을 구하기 위한 매칭 과정 및 생성된 에지 바이너리 패턴의 예시도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 화소 처리 방법의 순서도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 화소 처리 장치에 의해 처리되기 이전의 영상과 처리 이후의 영상을 비교하여 도시한 예시도.
1 is a view showing a schematic configuration of a defective pixel processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing an example of a 5x5 Bayer pattern according to an embodiment of the present invention,
3 illustrates an example of a 3x3 magnetic component mask according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing a schematic configuration of a defective pixel determination unit according to an embodiment of the present invention;
5 is an exemplary diagram illustrating a detection threshold graph according to an embodiment of the present invention;
6 is an exemplary view illustrating a luminance expression color bar according to an embodiment of the present invention;
7 is an exemplary diagram of a matching process and a generated edge binary pattern for obtaining an edge binary pattern according to an embodiment of the present invention;
8 is a flowchart of a defective pixel processing method according to an embodiment of the present invention;
9 is an exemplary view comparing an image before processing and an image after processing by the defective pixel processing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 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 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 명세서에서 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 명세서에서, "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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Also, the terms " part, "" module," and the like, which are described in the specification, refer to a unit for processing at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 화소 처리 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5x5 베이어 패턴의 일례를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3x3 자기 성분 마스크의 일례를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 화소 판단부의 개략적인 구성을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출 임계치 그래프를 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 표현 색상 바를 나타낸 예시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에지 바이너리 패턴을 구하기 위한 매칭 과정 및 생성된 에지 바이너리 패턴의 예시도이다. 1 is a view showing a schematic configuration of a defective pixel processing apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing an example of a 5x5 Bayer pattern according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a present invention 4 is a view showing an example of a 3x3 magnetic component mask according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a view showing a schematic configuration of a defective pixel determination unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view showing an embodiment of the present invention. 6 is an exemplary diagram illustrating a detection threshold graph according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a luminance expression color bar according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a matching process for obtaining an edge binary pattern according to an embodiment of the present invention; It is an illustration of the generated edge binary pattern.

본 실시예에 따른 결함 화소 처리 장치(100)는 결함 여부의 판단 대상이 되는 대상 화소를 포함하는 영상 패턴을 입력받고, 대상 화소에 상응하는 자기 성분만을 사용하여 결함 화소 여부를 판단하여 결함 화소를 검출하며, 검출된 결함 화소에 대해서는 미리 분류된 에지 바이너리 패턴을 사용하여 최적의 보정값을 찾고 이를 출력함으로써 보정을 수행한다. The defective pixel processing apparatus 100 according to the present exemplary embodiment receives an image pattern including a target pixel that is a target for determining whether a defect is present, and determines whether the defective pixel is determined by using only a magnetic component corresponding to the target pixel. The detected defective pixel is corrected by finding an optimal correction value using a pre-classified edge binary pattern and outputting the optimal correction value.

이를 위해 본 실시예에 따른 결함 화소 처리 장치(100)는 M x M 베이어 패턴을 입력받고, 이로부터 대상 화소에 상응하는 자기 성분만을 사용하여 N x N 자기 성분 마스크를 생성하게 된다. 여기서, M, N은 자연수이며, M>N이다. 이하에서는 M=5, N=3인 경우를 예시하여 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다. To this end, the defective pixel processing apparatus 100 according to the present exemplary embodiment receives an M × M Bayer pattern, and generates an N × N magnetic component mask using only the magnetic component corresponding to the target pixel therefrom. Here, M and N are natural numbers, and M> N. Hereinafter, a case in which M = 5 and N = 3 will be described by way of example, but the scope of the present invention is not limited thereto.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 화소 처리 장치(100)는 영상 패턴 입력부(110), 자기 성분 추출부(120), 결함 화소 판단부(130), 보정부(140), 출력부(150)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the defective pixel processing apparatus 100 according to an exemplary embodiment may include an image pattern input unit 110, a magnetic component extracting unit 120, a defective pixel determining unit 130, and a correcting unit 140. And an output unit 150.

영상 패턴 입력부(110)는 베이어 패턴을 가지는 입력 영상 프레임 중 결함 화소 여부의 판단 대상이 되는 대상 화소가 중심에 위치하는 5x5 베이어 패턴을 입력받는다. The image pattern input unit 110 receives a 5 × 5 Bayer pattern in which a target pixel, which is a determination target of a defective pixel, is located in an input image frame having a Bayer pattern.

도 2를 참조하면, 영상 패턴 입력부(110)에 입력되는 5x5 베이어 패턴의 일례가 도시되어 있다. 예를 들어, 한 장의 영상 프레임 중 R 성분의 대상 화소(Rc)를 중심 화소로 하는 5x5 베이어 패턴(10)이 선택되어 입력될 수 있다. Referring to FIG. 2, an example of a 5 × 5 Bayer pattern input to the image pattern input unit 110 is illustrated. For example, a 5x5 Bayer pattern 10 having the target pixel Rc of the R component as a center pixel of one image frame may be selected and input.

도 2에서는 대상 화소(Rc)가 R 성분을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 나머지 색상 성분(B, Gr, Gb)의 화소에 대해서도 해당 화소를 중심으로 하는 5x5 베이어 패턴이 동일한 방법으로 선택될 수 있음은 자명하다. Although the target pixel Rc is illustrated as having an R component in FIG. 2, the 5x5 Bayer pattern around the pixel may be selected in the same manner with respect to the pixels of the remaining color components B, Gr, and Gb. Self-explanatory

자기 성분 추출부(120)는 영상 패턴 입력부(110)를 통해 입력된 5x5 베이어 패턴(10) 중 중심 화소와 동일한 색성분(즉, 자기 성분)의 화소만을 추출하여 3x3 자기 성분 마스크(20)를 생성한다. 도 3을 참조하면, 도 2에 예시된 5x5 베이어 패턴 중 빗금친 R 성분의 화소만을 추출하여 생성된 3x3 자기 성분 마스크(20)가 예시되어 있다. 3x3 자기 성분 마스크(20)의 각 성분(Pi)은 5x5 베이어 패턴(10) 중 Ri(여기서, i=1~8,c) 위치에 있는 R 성분에 대응된다(즉, Pi=Ri, i=1~8,c). The magnetic component extractor 120 extracts only a pixel having the same color component (ie, magnetic component) as the center pixel among the 5x5 Bayer patterns 10 input through the image pattern input unit 110 to generate a 3x3 magnetic component mask 20. do. Referring to FIG. 3, a 3x3 magnetic component mask 20 generated by extracting only the pixels of the hatched R component among the 5x5 Bayer patterns illustrated in FIG. 2 is illustrated. Each component Pi of the 3x3 magnetic component mask 20 corresponds to an R component at Ri (where i = 1 to 8, c) in the 5x5 Bayer pattern 10 (ie, Pi = Ri, i = 1-8, c).

결함 화소 판단부(130)는 자기 성분 추출부(120)를 통해 생성된 3x3 자기 성분 마스크를 이용하여 대상 화소가 결함 화소인지 여부를 판단한다. The defective pixel determiner 130 determines whether the target pixel is a defective pixel by using a 3x3 magnetic component mask generated by the magnetic component extractor 120.

도 4를 참조하면, 결함 화소 판단부(130)는 기준값 계산 모듈(132), 주파수 차이값 계산 모듈(134), 검출 임계치 계산 모듈(136), 판단 모듈(138)을 포함한다. Referring to FIG. 4, the defective pixel determination unit 130 includes a reference value calculation module 132, a frequency difference calculation module 134, a detection threshold calculation module 136, and a determination module 138.

기준값 계산 모듈(132)은 3x3 자기 성분 마스크 내에 있는 화소들에 대하여 중심 화소를 기준으로 주변 화소값과의 차이를 계산하여 결함 화소 여부를 판단할 수 있는 기준값을 계산한다. The reference value calculation module 132 calculates a reference value for determining whether a defective pixel is determined by calculating a difference between neighboring pixel values of the pixels in the 3 × 3 magnetic component mask based on the center pixel.

예를 들면, 아웃라이어 제거 필터링(outlier remover filtering) 방식에 따라 하기 수학식 1과 같이 주변 화소 8개 각각과 중심 화소 사이의 화소값 차이의 절대값(S'i)을 계산하고, 이를 오름차순 정렬한 후 최초 소정 개수(예를 들어, 4개)의 평균, 즉 S'i가 작은 순서대로 소정 개수의 평균을 기준값으로 할 수 있다. For example, according to the outlier remover filtering method, the absolute value S'i of the pixel value difference between each of the eight neighboring pixels and the center pixel is calculated as shown in Equation 1 below, and the values are sorted in ascending order. After that, the average of the first predetermined number (for example, four), that is, the average of the predetermined number in order of decreasing S'i can be used as the reference value.

[수학식 1][Equation 1]

S'i = |Pi - Pc|, i = 1 ~ 8S'i = | Pi-Pc |, i = 1 to 8

이와 같이 계산된 기준값은 중심 화소를 주변 화소와 비교할 때 얼마나 튀는 값인지 확인하기 위한 것으로서, 영상 프레임 중 튀는 노이즈를 찾는데 이용된다. The reference value calculated as described above is used to find out how much the image is popping up when the center pixel is compared with the surrounding pixels, and is used to find the popping noise in the image frame.

주파수 차이값 계산 모듈(134)은 3x3 자기 성분 마스크 내에 예를 들어 에지(edge)와 같은 고주파 성분이 얼마나 포함되어 있는지를 유추할 수 있는 주파수 차이값을 계산한다. 예를 들면, 주파수 차이값은 하기 수학식 2에 의해 계산될 수 있다. The frequency difference calculation module 134 calculates frequency difference values that can be inferred from how high frequency components, such as, for example, edges, are included in the 3x3 magnetic component mask. For example, the frequency difference value may be calculated by Equation 2 below.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Freq_diff_value = max(P[1:8,c]) - min(P[1:8,c])Freq_diff_value = max (P [1: 8, c])-min (P [1: 8, c])

여기서, Freq_diff_value는 주파수 차이값이며, max(P[1:8,c])는 3x3 자기 성분 마스크 내의 화소값 중 최대값, min(P[1:8,c])은 3x3 자기 성분 마스크 내의 화소값 중 최소값을 나타낸다. Where Freq_diff_value is the frequency difference value, max (P [1: 8, c]) is the maximum value of the pixel values in the 3x3 magnetic component mask, and min (P [1: 8, c]) is the pixel in the 3x3 magnetic component mask. It represents the minimum value among the values.

검출 임계치 계산 모듈(136)은 주파수 차이값에 따라 결함 화소를 검출하기 위한 검출 임계치를 계산한다. 검출 임계치의 계산은 도 5에 예시된 주파수 차이값에 따른 검출 임계치 그래프(30)를 이용하여 수행될 수 있으며, 검출 임계치는 색 성분의 종류에 관계없이 적용될 수 있다. The detection threshold calculation module 136 calculates a detection threshold for detecting the defective pixel according to the frequency difference value. The calculation of the detection threshold may be performed using the detection threshold graph 30 according to the frequency difference value illustrated in FIG. 5, and the detection threshold may be applied regardless of the type of color component.

검출 임계치 그래프(30)에 있어서, dpc_thr은 결함 화소를 검출하기 위한 임계치이고, frequency는 주파수 차이값 계산 모듈(134)에서 계산된 주파수 차이값을 나타내며, 하기 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. In the detection threshold graph 30, dpc_thr is a threshold for detecting a defective pixel, and frequency represents a frequency difference value calculated by the frequency difference calculation module 134, and may be expressed as Equation 3 below.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112010082263758-pat00003
Figure 112010082263758-pat00003

여기서, Freq_diff_value는 주파수 차이값 계산 모듈(134)에서 계산된 주파수 차이값이고, dpc_freq_thr은 저주파와 고주파를 구분하기 위한 주파수 임계치이며, dpc_freq_width는 저주파와 고주파의 임계치를 보간하는 너비이고, dpc_lf_thr은 저주파에 대한 결함 화소 검출 임계치이며, dpc_hf_thr은 고주파에 대한 결함 화소 검출 임계치이다. Here, Freq_diff_value is a frequency difference value calculated by the frequency difference value calculation module 134, dpc_freq_thr is a frequency threshold for distinguishing low frequency and high frequency, dpc_freq_width is a width interpolating the threshold of low frequency and high frequency, and dpc_lf_thr is low frequency. Is a defective pixel detection threshold for dpc_hf_thr and a defective pixel detection threshold for high frequencies.

수학식 3에 따르면, 주파수 차이값이 저주파영역에 속하는 경우(Freq_diff_value<F1) 검출 임계치는 저주파 검출 임계치(dpc_lf_thr)이고, 주파수 차이값이 고주파영역에 속하는 경우(Freq_diff_value>F2) 검출 임계치는 고주파 검출 임계치(dpc_ hf_thr)이며, 주파수 차이값이 저주파 영역과 고주파 영역 사이에 속하는 경우(otherwise) 검출 임계치는 주파수 임계치, 주파수 보간 너비, 저주파 검출 임계치, 고주파 검출 임계치로 표현되는 1차 함수에 따른 값일 수 있다. According to Equation 3, when the frequency difference value belongs to the low frequency region (Freq_diff_value <F1), the detection threshold value is the low frequency detection threshold value (dpc_lf_thr), and when the frequency difference value belongs to the high frequency region (Freq_diff_value> F2), the detection threshold value is high frequency detection. Threshold (dpc_hf_thr), where the frequency difference lies between the low frequency region and the high frequency region (otherwise), the detection threshold may be a value according to a linear function expressed as a frequency threshold, a frequency interpolation width, a low frequency detection threshold, and a high frequency detection threshold. have.

여기서, 주파수 임계치(dpc_freq_thr), 주파수 보간 너비(dpc_freq_width), 저주파 검출 임계치(dpc_lf_thr), 고주파 검출 임계치(dpc_hf_thr)는 사용자에 의해 조정 가능한 파라미터들로서, 대상 화소, 즉 중심 화소가 속하는 휘도 영역에 따라 그 값들이 실험적으로 통계적으로 결정되어 있을 수 있는 튜닝 포인트(tuning point)이다. Here, the frequency threshold (dpc_freq_thr), the frequency interpolation width (dpc_freq_width), the low frequency detection threshold (dpc_lf_thr), and the high frequency detection threshold (dpc_hf_thr) are parameters that can be adjusted by the user, depending on the luminance region to which the target pixel, that is, the center pixel belongs. A tuning point at which values may be determined experimentally.

도 6을 참조하면 휘도 표현 색상 바(color bar)가 도시되어 있으며, 예를 들어 중심 화소의 휘도값이 제1 휘도 임계치(dpc_Luma_thr1)보다 작은 경우 영역1에 속하여 저휘도인 것으로 판단하고, 제2 휘도 임계치(dpc_Luma_thr2)보다 큰 경우 영역3에 속하여 고휘도인 것으로 판단하며, 제1 휘도 임계치와 제2 휘도 임계치 사이에 있는 경우 영역2에 속하여 중휘도인 것으로 판단할 수 있다. 이 판단 결과에 따라 주파수 임계치, 주파수 보간 너비, 저주파 검출 임계치, 고주파 검출 임계치 등의 파라미터가 결정되고, 그 결정된 바에 따라 도 5에 예시된 것과 같은 검출 임계치 그래프(30)를 획득할 수 있게 된다. Referring to FIG. 6, a luminance expression color bar is illustrated. For example, when the luminance value of the center pixel is smaller than the first luminance threshold dpc_Luma_thr1, it is determined to belong to the region 1 and has a low luminance. If it is larger than the luminance threshold value dpc_Luma_thr2, it may be determined to belong to region 3 and have high luminance. If it is between the first and second luminance threshold values, it may be determined to belong to region 2 and have medium luminance. According to the determination result, parameters such as a frequency threshold, a frequency interpolation width, a low frequency detection threshold, a high frequency detection threshold, and the like are determined, and according to the determination, the detection threshold graph 30 as illustrated in FIG. 5 can be obtained.

검출 임계치 계산 모듈(136)은 상기 과정을 통해 획득한 검출 임계치 그래프(30)를 이용하여 현재 주파수 차이값 계산 모듈(134)에서 계산한 주파수 차이값에 따른 검출 임계치를 찾을 수 있다. The detection threshold calculation module 136 may find a detection threshold according to the frequency difference value calculated by the current frequency difference calculation module 134 using the detection threshold graph 30 obtained through the above process.

판단 모듈(138)은 기준값 계산 모듈(132)에서 계산된 기준값과 검출 임계치 계산 모듈(136)에서 계산된 검출 임계치를 사용하여 3x3 자기 성분 마스크 내의 중심 화소가 결함 화소인지 여부를 검사한다. 예를 들어, 기준값이 검출 임계치가 보다 큰 경우 결함 화소로 판단하고, 기준값이 검출 임계치 이하인 경우 정상 화소로 판단할 수 있다. The determination module 138 checks whether the center pixel in the 3x3 magnetic component mask is a defective pixel using the reference value calculated in the reference value calculation module 132 and the detection threshold calculated in the detection threshold calculation module 136. For example, when the reference value is larger than the detection threshold value, it may be determined as a defective pixel, and when the reference value is less than or equal to the detection threshold value, it may be determined as a normal pixel.

다시 도 1을 참조하면, 보정부(140)는 결함 화소 판단부(130)에서의 판단 결과 결함 화소로 판단된 대상 화소에 대하여 화소값 보정을 수행한다. 화소값 보정은 대상 화소를 중심 화소로 하는 3x3 자기 성분 마스크(20)의 에지 바이너리 패턴(edge binary pattern)을 분류하고, 파악된 패턴에 대한 최적의 보정값을 찾음으로써 수행될 수 있다. Referring back to FIG. 1, the correction unit 140 performs pixel value correction on the target pixel determined as the defective pixel as a result of the determination by the defective pixel determination unit 130. The pixel value correction may be performed by classifying an edge binary pattern of the 3x3 magnetic component mask 20 having the target pixel as a center pixel, and finding an optimal correction value for the identified pattern.

에지 바이너리 패턴의 일례가 도 7에 예시되어 있다. 3x3 자기 성분 마스크에서 중심 화소(C)를 제외한 나머지 주변 화소들에 대하여 최대값과 최소값의 평균보다 크거나 같은 경우 '1'로, 작은 경우 '0'으로 매칭시킨다(도 7의 (a) 참조). 그리고 임의의 주변 화소(예를 들어, 좌상측 화소)로부터 소정 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 각 주변 화소들의 매칭값을 b0 내지 b7에 대응시킴으로써, [b0:b7]에 대응되는 8비트 에지 바이너리 패턴을 생성할 수 있다(도 7의 (b) 참조). 예를 들어 b0~b2가 '0'으로 매칭되고 b3~b7이 '1'로 매칭된 경우, 생성된 에지 바이너리 패턴은 '00011111'이다. One example of an edge binary pattern is illustrated in FIG. 7. In the 3x3 magnetic component mask, the remaining pixels except for the center pixel C are matched to '1' when the value is larger than or equal to the average of the maximum value and the minimum value, and to '0' when the value is smaller (see FIG. 7A). ). 8 bits corresponding to [b0: b7] by corresponding to b0 to b7 by matching the matching values of the respective peripheral pixels from a predetermined peripheral pixel (for example, the upper left pixel) to a predetermined direction (for example, a clockwise direction). An edge binary pattern may be generated (see FIG. 7B). For example, when b0 to b2 match '0' and b3 to b7 match '1', the generated edge binary pattern is '00011111'.

이러한 에지 바이너리 패턴은 총 256개의 패턴을 가질 수 있으며, 현재 결함 화소로 판단된 중심 화소에 대한 에지 바이너리 패턴이 파악되면, 사전에 실험적으로 계산한 분류기(classifier)에 적용시킴으로써 최적의 보정값을 찾을 수 있다. 예를 들면 '0'으로 매칭된 주변 화소들의 화소값 평균을 M1, '1'로 매칭된 주변 화소들의 화소값 평군을 M2, 3x3 자기 성분 마스크 내 모든 화소들의 화소값 중 중간값(median)을 M3라 할 때, M1, M2, M3 중 하나를 에지 바이너리 패턴의 종류에 따라 실험적으로 결정할 수 있을 것이다. The edge binary pattern may have a total of 256 patterns. When the edge binary pattern of the center pixel currently determined as a defective pixel is identified, the edge binary pattern may be applied to a classifier calculated in advance to find an optimal correction value. Can be. For example, the pixel value average group of neighboring pixels matched with '0' is M1, and the pixel value plain group of neighboring pixels matched with '1' is M2, and the median value of all pixel values of the 3x3 magnetic component mask is determined. In the case of M3, one of M1, M2, and M3 may be determined experimentally according to the type of edge binary pattern.

다시 도 1을 참조하면, 출력부(150)는 결함 화소 판단부(130)에서의 판단 결과 대상 화소가 정상 화소로 판단된 경우에는 보정되지 않은 원래 화소값을, 대상 화소가 결함 화소로 판단된 경우에는 보정부(140)에 의한 보정값을 해당 대상 화소의 화소값으로 출력한다. Referring back to FIG. 1, when the determination result of the defective pixel determination unit 130 determines that the target pixel is a normal pixel, the output unit 150 determines an uncorrected original pixel value and determines that the target pixel is a defective pixel. In this case, the correction value by the correction unit 140 is output as the pixel value of the target pixel.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 화소 처리 방법의 순서도이다. 이하에서 설명되는 각각의 단계는 결함 화소 처리 장치(100)의 각 내부 구성요소에 의해 수행될 수 있다.8 is a flowchart of a defective pixel processing method according to an exemplary embodiment of the present invention. Each step described below may be performed by each internal component of the defective pixel processing apparatus 100.

단계 S210에서 영상 패턴 입력부(110)는 입력 영상 프레임 중 결함 화소 여부를 판단하기 위한 대상 화소를 중심 화소로 포함하는 5x5 베이어 패턴을 입력받는다. 5x5 베이어 패턴의 일례가 도 2에 예시하여 도시되어 있다. In operation S210, the image pattern input unit 110 receives a 5 × 5 Bayer pattern including a target pixel as a center pixel for determining whether a defective pixel is included in an input image frame. An example of a 5x5 Bayer pattern is shown by way of example in FIG.

단계 S220에서 5x5 베이어 패턴 중 중심 화소와 동일한 색 성분을 가지는 화소들을 자기 성분으로서 추출하여 3x3 자기 성분 마스크를 생성한다. 3x3 자기 성분 마스크의 일례가 도 3에 예시하여 도시되어 있다.In operation S220, pixels having the same color component as that of the center pixel of the 5 × 5 Bayer pattern are extracted as magnetic components to generate a 3 × 3 magnetic component mask. An example of a 3x3 magnetic component mask is shown by way of example in FIG. 3.

단계 S230에서 3x3 자기 성분 마스크의 특성을 분석하여 대상 화소의 결함 화소 여부를 판단한다. In operation S230, the characteristic of the 3x3 magnetic component mask is analyzed to determine whether the target pixel is a defective pixel.

결함 화소 여부의 판단을 위해 우선 단계 S232에서 기준값 계산 모듈(132)은 중심 화소를 기준으로 주변 화소값과의 차이를 계산하여 결함 화소 여부를 판단할 수 있는 기준값을 계산한다. 기준값은 상기 수학식 1에서와 같이 3x3 자기 성분 마스크의 주변 화소 8개 각각과 중심 화소 사이의 화소값 차이의 절대값을 계산하고, 이를 오름차순 정렬한 후 선택된 최초 소정 개수의 평균일 수 있다. To determine whether there is a defective pixel, first, in step S232, the reference value calculation module 132 calculates a difference between neighboring pixel values based on the center pixel to calculate a reference value for determining whether the defective pixel is present. The reference value may be an average of the first predetermined number selected after calculating the absolute value of the pixel value difference between each of the eight peripheral pixels of the 3x3 magnetic component mask and the center pixel as shown in Equation 1, sorting them in ascending order.

이와는 독립적으로 단계 S234에서 주파수 차이값 계산 모듈(134)은 3x3 자기 성분 마스크 내에 고주파 성분이 얼마나 포함되어 있는지를 유추할 수 있는 주파수 차이값을 계산한다. 주파수 차이값의 계산 방법은 상기 수학식 2에 나타나 있다. Independently of this, in step S234, the frequency difference calculation module 134 calculates a frequency difference that can be inferred from how much high frequency components are included in the 3x3 magnetic component mask. The calculation method of the frequency difference is shown in Equation 2 above.

이후 단계 S236에서 검출 임계치 계산 모듈(136)은 검출 임계치 그래프를 이용하여 단계 S234에서 계산된 주파수 차이값에 따른 결함 화소를 검출하기 위한 검출 임계치를 계산한다. 여기서, 검출 임계치를 계산하기 위한 검출 임계치 그래프에 대해서는 앞서 수학식 3과 도 5를 참조하여 상세히 설명하였으며, 이는 대상 화소가 속하는 휘도 영역에 따라 효율적인 결함 화소의 검출 및 보정이 이루어질 수 있도록 사용자에 의해 조정될 수 있을 것이다. Thereafter, the detection threshold calculation module 136 calculates a detection threshold for detecting the defective pixel according to the frequency difference value calculated in step S234 using the detection threshold graph. Here, the detection threshold graph for calculating the detection threshold has been described in detail with reference to Equation 3 and FIG. 5, which may be efficiently detected and corrected by the user according to the luminance region to which the target pixel belongs. Could be adjusted.

단계 S238에서 판단 모듈(138)은 단계 S232에서 계산된 기준값과 단계 S236에서 계산된 검출 임계치를 서로 비교하여 해당 대상 화소가 결함 화소인지 여부를 판단한다. 예를 들어, 기준값이 검출 임계치보다 큰 경우 결함 화소로 판단하고, 같거나 작은 경우 정상 화소로 판단할 수 있다. In step S238, the determination module 138 compares the reference value calculated in step S232 with the detection threshold value calculated in step S236 to determine whether the corresponding pixel is a defective pixel. For example, when the reference value is larger than the detection threshold, it may be determined as a defective pixel, and when it is the same or smaller, it may be determined as a normal pixel.

결함 화소로 판단한 경우 단계 S240으로 진행하여 보정부(140)는 결함 화소의 에지 바이너리 패턴을 분류하고 보정을 수행한다. If it is determined that the defect pixel is determined, the process proceeds to step S240 and the correction unit 140 classifies and corrects the edge binary pattern of the defect pixel.

에지 바이너리 패턴의 분류는 대상 화소를 중심 화소로 하는 3x3 자기 성분 마스크에 대하여 주변 화소들의 화소값을 '0' 또는 '1'로 매칭시키고, 8비트의 이진값에 대응시킴으로써 수행될 수 있으며, 이에 대해서는 앞서 도 7을 참조하여 상세히 설명한 바 있다. 그리고 보정부(140)는 분류된 에지 바이너리 패턴에 따라 실험적으로 결정된 최정의 보정값을 찾는다. The classification of the edge binary pattern may be performed by matching pixel values of neighboring pixels to '0' or '1' with respect to a 3x3 magnetic component mask having a target pixel as a center pixel, and corresponding to an 8-bit binary value. This has been described in detail with reference to FIG. 7. The correction unit 140 finds the best correction value experimentally determined according to the classified edge binary pattern.

이후 단계 S250에서 출력부(150)는 보정부(140)에서 보정된 보정값을 출력함으로써 결함 화소에 대한 처리를 완료하게 된다. Thereafter, in step S250, the output unit 150 outputs the correction value corrected by the correction unit 140 to complete the processing for the defective pixel.

만약 단계 S238에서 정상 화소로 판단한 경우에는 단계 S260으로 진행하여 출력부(150)는 보정되지 않은 중심 화소값을 그대로 출력한다. If it is determined in step S238 that the pixel is normal, the process proceeds to step S260 and the output unit 150 outputs the uncorrected center pixel value as it is.

상술한 결함 화소 처리 방법은 결함 화소 처리 장치(100)에 내장된 소프트웨어 프로그램 등에 의해 시계열적 순서에 따른 자동화된 절차로 수행될 수도 있음은 자명하다. 상기 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 정보저장매체에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 상기 방법을 구현한다. 상기 정보저장매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 및 캐리어 웨이브 매체를 포함한다.It is apparent that the above-described defective pixel processing method may be performed by an automated procedure according to a time series sequence by a software program or the like embedded in the defective pixel processing apparatus 100. The codes and code segments that make up the program can be easily deduced by a computer programmer in the field. In addition, the program is stored in a computer-readable information storage medium, and the program is read and executed by a computer to implement the method. The information storage medium includes a magnetic recording medium, an optical recording medium, and a carrier wave medium.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 화소 처리 장치에 의해 처리되기 이전의 영상과 처리 이후의 영상을 비교하여 도시한 예시도이다. 9 is an exemplary diagram comparing an image before processing and an image after processing by the defective pixel processing apparatus according to the exemplary embodiment of the present disclosure.

도 9의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 화소 처리 장치에 입력되는 원본 영상을 예시하여 도시한 것이고, 도 9의 (b)는 결함 화소를 검출하여 보정을 수행한 결과 영상을 예시하여 도시한 것이다. FIG. 9A illustrates an original image input to a defective pixel processing apparatus according to an exemplary embodiment, and FIG. 9B illustrates a result image of detecting and correcting a defective pixel. Illustrated by way of example.

도 9의 (a)에서 영상의 일부에 점처럼 표시되는 결함 화소가 다수 표시되어 있으나, 도 9의 (b)에서는 이러한 결함 화소들이 모두 검출되어 보정되었음을 알 수 있다. In FIG. 9A, a plurality of defective pixels displayed as dots are displayed on a part of the image. In FIG. 9B, all of the defective pixels are detected and corrected.

본 발명에 따르면, M x M 베이어 패턴 중 자기 성분만을 사용하며, 중심 화소뿐만 아니라 N x N 자기 성분 마스크 내 주변 화소들의 특징을 파악하여 결함 화소를 검출하게 된다. 그리고 검출된 결함 화소는 마스크의 에지 바이너리 패턴을 분류하여 최적의 보정값을 찾기 때문에 위색의 발생을 최소화하면서 결함 화소를 제거할 수 있도록 한다. 또한, 개수의 제한 없이 검출 임계치의 조정만으로 결함 화소를 검출하고 보정할 수 있으며, 조정 가능한 파라미터의 수가 적어 튜닝이 간편한 장점이 있다. According to the present invention, only the magnetic component of the M x M Bayer pattern is used, and defect pixels are detected by identifying characteristics of peripheral pixels in the N x N magnetic component mask as well as the center pixel. Since the detected defective pixels classify the edge binary patterns of the masks to find an optimal correction value, the defective pixels can be removed while minimizing the occurrence of false color. In addition, there is an advantage in that the defect pixels can be detected and corrected only by adjusting the detection threshold without limiting the number, and the tuning is easy due to the small number of adjustable parameters.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 결함 화소 처리 장치 110: 영상 패턴 입력부
120: 자기 성분 추출부 130: 결함 화소 판단부
140: 보정부 150: 출력부
10: 5x5 베이어 패턴 20: 3x3 자기 성분 마스크
132: 기준값 계산 모듈 134: 주파수 차이값 계산 모듈
136: 검출 임계치 계산 모듈 138: 판단 모듈
30: 검출 임계치 그래프
100: defective pixel processing unit 110: image pattern input unit
120: magnetic component extraction unit 130: defective pixel determination unit
140: correction unit 150: output unit
10: 5x5 Bayer Pattern 20: 3x3 Magnetic Component Mask
132: reference value calculation module 134: frequency difference calculation module
136: detection threshold calculation module 138: decision module
30: detection threshold graph

Claims (21)

입력 영상의 결함 화소를 처리하는 장치로서,
상기 입력 영상 중 결함 화소 여부를 판단하기 위한 대상 화소를 포함하는 M x M 베이어 패턴(bayer pattern)을 입력받는 영상 패턴 입력부;
상기 M x M 베이어 패턴 중 상기 대상 화소에 상응하는 자기 성분을 추출하여 N x N 자기 성분 마스크를 생성하는 자기 성분 추출부-여기서, M 및 N은 자연수이고, M > N임-;
상기 N x N 자기 성분 마스크의 특성 분석을 통해 상기 대상 화소가 결함 화소인지 여부를 판단하는 결함 화소 판단부;
상기 대상 화소가 결함 화소인 경우 상기 N x N 자기 성분 마스크의 에지 바이너리 패턴(edge binary pattern)을 파악하여 보정을 수행하는 보정부; 및
상기 대상 화소가 결함 화소인 경우 상기 보정부에서 수행된 보정값을 상기 대상 화소의 화소값으로 출력하고 상기 대상 화소가 정상 화소인 경우 상기 대상 화소의 화소값을 그대로 출력하는 출력부를 포함하는 결함 화소 처리 장치.
An apparatus for processing a defective pixel of an input image,
An image pattern input unit configured to receive an M × M Bayer pattern including a target pixel for determining whether a defective pixel is included in the input image;
A magnetic component extractor for extracting a magnetic component corresponding to the target pixel of the M × M Bayer pattern to generate an N × N magnetic component mask, wherein M and N are natural numbers and M>N;
A defective pixel determination unit determining whether the target pixel is a defective pixel by analyzing characteristics of the N × N magnetic component mask;
A correction unit configured to determine and correct an edge binary pattern of the N × N magnetic component mask when the target pixel is a defective pixel; And
A defective pixel including an output unit configured to output a correction value performed by the correction unit as a pixel value of the target pixel when the target pixel is a defective pixel, and output the pixel value of the target pixel as it is when the target pixel is a normal pixel Processing unit.
제1항에 있어서,
상기 M x M 베이어 패턴은 상기 대상 화소를 중심 화소로 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 장치.
The method of claim 1,
The M x M Bayer pattern includes the target pixel as a center pixel.
제1항에 있어서,
상기 자기 성분 추출부는 상기 M x M 베이어 패턴 내의 화소들 중 상기 대상 화소의 색 성분과 동일한 색 성분을 가지는 화소들을 선택하여 그 상대적 위치가 대응되는 상기 N x N 자기 성분 마스크를 생성하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 장치.
The method of claim 1,
The magnetic component extractor selects pixels having the same color component as the color component of the target pixel among the pixels in the M × M Bayer pattern to generate the N × N magnetic component mask having a corresponding relative position. Defective pixel processing device.
제1항에 있어서,
상기 결함 화소 판단부는,
상기 N x N 자기 성분 마스크 내의 중심 화소를 기준으로 주변 화소값과의 차이를 계산하여 결함 화소 여부를 판단하기 위한 기준값을 계산하는 기준값 계산 모듈과;
상기 N x N 자기 성분 마스크 내에 고주파 성분이 포함된 양을 유추하기 위한 주파수 차이값을 계산하는 주파수 차이값 계산 모듈과;
검출 임계치 그래프를 이용하여 상기 주파수 차이값에 따른 검출 임계치를 계산하는 검출 임계치 계산 모듈과;
상기 기준값 및 상기 검출 임계치를 비교하여 상기 대상 화소가 결함 화소인지 여부를 판단하는 판단 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 장치.
The method of claim 1,
The defective pixel determination unit,
A reference value calculation module configured to calculate a reference value for determining whether there is a defective pixel by calculating a difference with a neighboring pixel value based on a center pixel in the N × N magnetic component mask;
A frequency difference calculation module for calculating a frequency difference value for inferring an amount of high frequency components included in the N × N magnetic component mask;
A detection threshold calculation module for calculating a detection threshold according to the frequency difference value using a detection threshold graph;
And a determination module which determines whether the target pixel is a defective pixel by comparing the reference value and the detection threshold value.
제4항에 있어서,
상기 기준값 계산 모듈은 상기 N x N 자기 성분 마스크의 주변 화소들 각각과 중심 화소의 화소값 차이의 절대값을 계산하고, 이를 오름차순 정렬한 후 최초 소정 개수의 평균을 상기 기준값으로 계산하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 장치.
The method of claim 4, wherein
The reference value calculation module calculates an absolute value of a difference between pixel values of each of the neighboring pixels of the N × N magnetic component mask and the center pixel, sorts the values in ascending order, and calculates an average of the first predetermined number as the reference value. Defective pixel processing device.
제4항에 있어서,
상기 주파수 차이값 계산 모듈은 상기 N x N 자기 성분 마스크 내의 화소값 중 최대값과 최소값의 차이를 상기 주파수 차이값으로 계산하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 장치.
The method of claim 4, wherein
And the frequency difference calculation module calculates a difference between a maximum value and a minimum value among pixel values in the N × N magnetic component mask as the frequency difference value.
제4항에 있어서,
상기 검출 임계치 계산 모듈은 하기 수학식에 따른 검출 임계치 그래프를 이용하여 상기 검출 임계치를 계산하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 장치.
[수학식]
Figure 112012020128707-pat00015

여기서, dpc_thr은 상기 검출 임계치이고, Freq_diff_value는 상기 주파수 차이값 계산 모듈에서 계산된 주파수 차이값이고, dpc_freq_thr은 저주파와 고주파를 구분하기 위한 주파수 임계치이며, dpc_freq_width는 저주파와 고주파의 임계치를 보간하는 너비이고, dpc_lf_thr은 저주파에 대한 결함 화소 검출 임계치이며, dpc_hf_thr은 고주파에 대한 결함 화소 검출 임계치이며, F1은 dpc_freq_thr과 dpc_freq_width의 1/2의 차이값으로 산출된 상기 검출 임계치를 계산하기 위한 제1 기준값이고, F2는 dpc_freq_thr과 dpc_freq_width의 1/2의 합산값으로 산출된 상기 검출 임계치를 계산하기 위한 제2 기준값임.
The method of claim 4, wherein
The detection threshold calculation module calculates the detection threshold value using a detection threshold graph according to the following equation.
[Mathematical Expression]
Figure 112012020128707-pat00015

Here, dpc_thr is the detection threshold value, Freq_diff_value is the frequency difference value calculated by the frequency difference calculation module, dpc_freq_thr is a frequency threshold for distinguishing low and high frequencies, dpc_freq_width is the width interpolating the threshold of low and high frequencies , dpc_lf_thr is a defective pixel detection threshold for low frequency, dpc_hf_thr is a defective pixel detection threshold for high frequency, F1 is a first reference value for calculating the detection threshold calculated as a difference of 1/2 of dpc_freq_thr and dpc_freq_width, F2 is a second reference value for calculating the detection threshold calculated as a sum of 1/2 of dpc_freq_thr and dpc_freq_width.
제4항에 있어서,
상기 검출 임계치 그래프는 상기 대상 화소가 속하는 휘도 영역에 따라 조정 가능한 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 장치.
The method of claim 4, wherein
And the detection threshold graph is adjustable according to a luminance region to which the target pixel belongs.
제1항에 있어서,
상기 보정부는 상기 N x N 자기 성분 마스크에서 중심 화소를 제외한 나머지 주변 화소들에 대하여 최대값과 최소값의 평균보다 크거나 같은 경우를 '1'로, 작은 경우를 '0'으로 매칭시키고, 임의의 주변 화소로부터 소정 방향으로 각 주변 화소들의 연속된 매칭값을 이진값에 대응시킴으로써 상기 N x N 자기 성분 마스크의 에지 바이너리 패턴을 분류하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 장치.
The method of claim 1,
The correction unit matches a case in which the greater than or equal to the average of the maximum value and the minimum value is '1' for the remaining pixels except for the center pixel in the N × N magnetic component mask, and the case where the small value is '0'. And the edge binary pattern of the N × N magnetic component mask is classified by corresponding consecutive matching values of the peripheral pixels in a predetermined direction from the peripheral pixels to binary values.
제9항에 있어서,
상기 보정부는 상기 N x N 자기 성분 마스크에 대하여 분류된 에지 바이너리 패턴에 따라 '0'으로 매칭된 주변 화소들의 화소값 평균, '1'로 매칭된 주변 화소들의 화소값 평균, 상기 N x N 자기 성분 마스크 내 모든 화소들의 화소값 중 중간값 중 하나를 상기 대상 화소의 보정값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 장치.
10. The method of claim 9,
The corrector is a pixel value average of neighboring pixels matched with '0' according to the edge binary pattern classified for the N × N magnetic component mask, a pixel value average of neighboring pixels matched with '1', and the N × N magnetic field And determining one of intermediate values of pixel values of all pixels in the component mask as a correction value of the target pixel.
입력 영상의 결함 화소를 처리하는 방법으로서,
상기 입력 영상 중 결함 화소 여부를 판단하기 위한 대상 화소를 포함하는 M x M 베이어 패턴(bayer pattern)을 입력받는 단계;
상기 M x M 베이어 패턴 중 상기 대상 화소에 상응하는 자기 성분을 추출하여 N x N 자기 성분 마스크를 생성하는 단계-여기서, M 및 N은 자연수이고, M > N임-;
상기 N x N 자기 성분 마스크의 특성 분석을 통해 상기 대상 화소가 결함 화소인지 여부를 판단하는 단계;
상기 대상 화소가 결함 화소인 경우 상기 N x N 자기 성분 마스크의 에지 바이너리 패턴(edge binary pattern)을 파악하여 보정을 수행하는 단계; 및
상기 대상 화소가 결함 화소인 경우 상기 보정을 수행하는 단계에 의해 보정된 보정값을 상기 대상 화소의 화소값으로 출력하고 상기 대상 화소가 정상 화소인 경우 상기 대상 화소의 화소값을 그대로 출력하는 단계를 포함하는 결함 화소 처리 방법.
A method of processing a defective pixel of an input image,
Receiving an M x M Bayer pattern including a target pixel for determining whether a defective pixel is included in the input image;
Extracting a magnetic component corresponding to the target pixel of the M × M Bayer pattern to generate an N × N magnetic component mask, where M and N are natural numbers and M>N;
Determining whether the target pixel is a defective pixel by analyzing characteristics of the N × N magnetic component mask;
Determining an edge binary pattern of the N × N magnetic component mask and performing correction when the target pixel is a defective pixel; And
Outputting the correction value corrected by the performing of the correction as the pixel value of the target pixel when the target pixel is a defective pixel, and outputting the pixel value of the target pixel as it is when the target pixel is a normal pixel. Defective pixel processing method comprising.
제11항에 있어서,
상기 M x M 베이어 패턴은 상기 대상 화소를 중심 화소로 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 방법.
The method of claim 11,
The M x M Bayer pattern includes the target pixel as a center pixel.
제11항에 있어서,
상기 자기 성분 추출 단계는 상기 M x M 베이어 패턴 내의 화소들 중 상기 대상 화소의 색 성분과 동일한 색 성분을 가지는 화소들을 선택하여 그 상대적 위치가 대응되는 상기 N x N 자기 성분 마스크를 생성하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 방법.
The method of claim 11,
In the magnetic component extraction step, the pixels having the same color component as that of the target pixel among the pixels in the M × M Bayer pattern are selected to generate the N × N magnetic component mask having a corresponding relative position. A defective pixel processing method.
제11항에 있어서,
상기 결함 화소 판단 단계는,
상기 N x N 자기 성분 마스크 내의 중심 화소를 기준으로 주변 화소값과의 차이를 계산하여 결함 화소 여부를 판단하기 위한 기준값을 계산하는 단계와;
상기 N x N 자기 성분 마스크 내에 고주파 성분이 포함된 양을 유추하기 위한 주파수 차이값을 계산하는 단계와;
검출 임계치 그래프를 이용하여 상기 주파수 차이값에 따른 검출 임계치를 계산하는 단계와;
상기 기준값 및 상기 검출 임계치를 비교하여 상기 대상 화소가 결함 화소인지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 방법.
The method of claim 11,
The defective pixel determination step,
Calculating a reference value for determining whether there is a defective pixel by calculating a difference from a neighboring pixel value based on the center pixel in the N × N magnetic component mask;
Calculating a frequency difference value for inferring an amount of high frequency components included in the N × N magnetic component mask;
Calculating a detection threshold according to the frequency difference using a detection threshold graph;
And determining whether the target pixel is a defective pixel by comparing the reference value and the detection threshold value.
제14항에 있어서,
상기 기준값 계산 단계는,
상기 N x N 자기 성분 마스크의 주변 화소들 각각과 중심 화소의 화소값 차이의 절대값을 계산하는 단계;
이를 오름차순 정렬한 후 최초 소정 개수의 평균을 상기 기준값으로 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 방법.
15. The method of claim 14,
The reference value calculation step,
Calculating an absolute value of a pixel value difference between each of the peripheral pixels of the N × N magnetic component mask and the center pixel;
And arranging them in ascending order and calculating an average of the first predetermined number as the reference values.
제14항에 있어서,
상기 주파수 차이값 계산 단계는 상기 N x N 자기 성분 마스크 내의 화소값 중 최대값과 최소값의 차이를 상기 주파수 차이값으로 계산하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 방법.
15. The method of claim 14,
And the frequency difference calculation step calculates a difference between a maximum value and a minimum value among pixel values in the N × N magnetic component mask as the frequency difference value.
제14항에 있어서,
상기 검출 임계치 계산 단계는 하기 수학식에 따른 검출 임계치 그래프를 이용하여 상기 검출 임계치를 계산하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 방법.
[수학식]
Figure 112012020128707-pat00016

여기서, dpc_thr은 상기 검출 임계치이고, Freq_diff_value는 상기 주파수 차이값 계산 모듈에서 계산된 주파수 차이값이고, dpc_freq_thr은 저주파와 고주파를 구분하기 위한 주파수 임계치이며, dpc_freq_width는 저주파와 고주파의 임계치를 보간하는 너비이고, dpc_lf_thr은 저주파에 대한 결함 화소 검출 임계치이며, dpc_hf_thr은 고주파에 대한 결함 화소 검출 임계치이며, F1은 dpc_freq_thr과 dpc_freq_width의 1/2의 차이값으로 산출된 상기 검출 임계치를 계산하기 위한 제1 기준값이고, F2는 dpc_freq_thr과 dpc_freq_width의 1/2의 합산값으로 산출된 상기 검출 임계치를 계산하기 위한 제2 기준값임.
15. The method of claim 14,
In the detecting threshold calculation step, the detection threshold value is calculated using a detection threshold graph according to the following equation.
[Mathematical Expression]
Figure 112012020128707-pat00016

Here, dpc_thr is the detection threshold value, Freq_diff_value is the frequency difference value calculated by the frequency difference calculation module, dpc_freq_thr is a frequency threshold for distinguishing low and high frequencies, dpc_freq_width is the width interpolating the threshold of low and high frequencies , dpc_lf_thr is a defective pixel detection threshold for low frequency, dpc_hf_thr is a defective pixel detection threshold for high frequency, F1 is a first reference value for calculating the detection threshold calculated as a difference of 1/2 of dpc_freq_thr and dpc_freq_width, F2 is a second reference value for calculating the detection threshold calculated as a sum of 1/2 of dpc_freq_thr and dpc_freq_width.
제14항에 있어서,
상기 검출 임계치 그래프는 상기 대상 화소가 속하는 휘도 영역에 따라 조정 가능한 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 방법.
15. The method of claim 14,
And the detection threshold graph is adjustable according to the luminance region to which the target pixel belongs.
제11항에 있어서,
상기 보정 단계는,
상기 N x N 자기 성분 마스크에서 중심 화소를 제외한 나머지 주변 화소들에 대하여 최대값과 최소값의 평균보다 크거나 같은 경우를 '1'로, 작은 경우를 '0'으로 매칭시키는 단계;
임의의 주변 화소로부터 소정 방향으로 각 주변 화소들의 연속된 매칭값을 이진값에 대응시킴으로써 상기 N x N 자기 성분 마스크의 에지 바이너리 패턴을 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 방법.
The method of claim 11,
The correction step,
Matching a case in which the greater than or equal to the average of the maximum value and the minimum value is '1' for the remaining pixels except for the center pixel in the N × N magnetic component mask as '0';
And classifying an edge binary pattern of the N × N magnetic component mask by mapping a successive matching value of each peripheral pixel from a random peripheral pixel to a binary value in a predetermined direction.
제19항에 있어서,
상기 보정 단계는 상기 N x N 자기 성분 마스크에 대하여 분류된 에지 바이너리 패턴에 따라 '0'으로 매칭된 주변 화소들의 화소값 평균, '1'로 매칭된 주변 화소들의 화소값 평균, 상기 N x N 자기 성분 마스크 내 모든 화소들의 화소값 중 중간값 중 하나를 상기 대상 화소의 보정값으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결함 화소 처리 방법.
20. The method of claim 19,
The correcting step may include: an average of pixel values of neighboring pixels matched with '0' according to the edge binary pattern classified for the N × N magnetic component mask, an average of pixel values of peripheral pixels matched with '1', and the N x N And determining one of intermediate values of pixel values of all pixels in a magnetic component mask as a correction value of the target pixel.
제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 결함 화소 처리 방법을 수행하기 위해 디지털 처리 장치에 의해 실행될 수 있는 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현되어 있으며 디지털 처리 장치에 의해 판독될 수 있는 기록매체. 21. A recording medium on which a program of instructions executable by a digital processing apparatus for performing the defective pixel processing method according to any one of claims 11 to 20 is tangibly embodied and can be read by the digital processing apparatus.
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