KR101344824B1 - 이미지 프로세싱 기기, 이미징 기기, 이미지 프로세싱 방법, 이미징 방법 및 이미징 프로세싱 프로그램 - Google Patents
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Abstract
픽셀 신호, Gr 픽셀 신호, Gb 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호의 합으로부터 휘도 (Y')를 생성하며, 상기 Gr 픽셀 신호 및 Gb 픽셀 신호의 합에서 상기 R 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호를 공제하여 (subtract) 제1 칼라 차이 (C1)을 생성하며 그리고 상기 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이 (difference)를 계산하여 제2 칼라 차이 (C2)를 생성하기 위한 동기화 유닛 (25);
상기 제1 칼라 차이 및/또는 제2 칼라 차이에 의사-칼라 (pseudo-color)를 수행하기 위한 의사-칼라 억제 유닛 (31); 및
상기 휘도 (Y'), 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2)를 미리 정해진 칼라 공간으로 변환하여 YUV 칼라 정보를 생성하기 위한 칼라 공간 변환 유닛 (37)을 포함하는 이미지 프로세싱 기기.
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Description
본 발명은 2차원의 방식으로 배치된 다중의 포토 (photo)-전기적인 변환 엘리먼트들 (픽셀들)을 갖추며, RGB의 삼원색 베이어 (Bayer) 칼라 필터를 구비한 CCD가 장착된 이미지 프로세싱 기기 및 이미징 기기를 위한 기술에 관련되며, 이 기술은 특히 양호한 해상도, 낮은 의사-칼라 (pseudo-color) 및 개선된 이미지 품질을 제공한다.
전통적인 디지털 카메라에서, 이미지 프로세싱 기기 및 이미지 프로세싱 방방법은, 사진으로 찍힌 이미지가 렌즈를 통과하여, 대상 이미지가 포토 전기적으로 변환되는 곳인 CCD 상에 이미지를 형성하고, 이미지 신호가 생성되는 이미징 시스템을 구비하는 것으로 알려진다.
다음에, 단일 칩 CCD를 갖춘, 이미지 프로세싱 기기와 이미징 프로세싱 방법은 복수의 포토 전기 변환 엘리먼트들을 구비한 매트릭스에 추가하여 그 매트릭스 이전에 칼라 필터를 더 갖추고, 칼라 필터를 통한 각 칼라 픽셀 신호 출력의 신호 프로세싱 이후에 이미지 데이터가 생성되는 것으로 알려진다.
또한, 이미징 프로세싱 기기에서, 단일 칩 CCD의 칼라 필터는 각 포토 전기 변환 엘리먼트들의 각각에 대한 R (적색), G (녹색) 및 B (청색)의 3-칼라 베이어 (Bayer) 어레이 매트릭스를 갖춘다. 각 유닛에 대한 칼라 차이 (difference) 신호와 휘도 (luminance) 신호가 이런 출력 신호로부터 생성되며 (1 유닛 = 총 4개 픽셀에 대해 1개의 R 픽셀, 2개의 G 픽셀, 1개의 B 픽셀), 모든 칼라 이미지 픽셀들을 구비한 칼라 이미지 신호는 이런 신호들로부터 생성된다 (예를 위해서는 특허 참조 1을 보시오).
예를 들면, 전술한 단일 칩-이미징 기기가 장착된 이미지 프로세싱 기기에서, 베이어 어레이 칼라 필터가 장착된 CCD (Charge Coupled Device)를 통해서 R, Gr, Gb, B 칼라 신호들이 통과한 후에 로딩되며, R, Gr, Gb, B 각각의 4 픽셀들이 샘플링되어 4개 픽셀들의 중심 픽셀을 구비한 이미지 신호가 생성된다.
더 상세하게는, 단일-칩 CCD의 각 픽셀이 단일 칼라의 칼라 정보만을 포함하지만, 각 픽셀에 대한 모든 적색 (R), 청색 (B) 및 녹색 (G) 값들 모두는 칼라 이미지를 디스플레이하기 위해 필요하다. 이 때문에, 단일칩 CCD를 사용하는 이미지 프로세싱에서, 소위 디모자이크 (demosaic) 프로세스가 R, G 및 B 성분들만을 구비한 칼라 모자이크 이미지를 기초로 하여 수행된다. 상기 디모자이크 프로세스는 대응하는 칼라 모자이크 이미지 픽셀의 주변 픽셀들로부터 모여진 부족한 칼라 휘도 정보에 관한 보간 계산 (이는 보간 프로세싱으로 불린다)을 이용하는 RGB 성분들 모두를 구비한 각 픽셀을 가진 칼라 이미지를 생성하는 프로세스이다.
그러나, 단일칩 CCD를 이용하는 이미지 프로세싱에서, 오직 보간만이 수행되면, 의사-칼라 생성이나 또는 이미지 해상도의 손실이라는 위험이 존재한다.
예를 들면, R 신호와 B 신호의 샘플링 주파수가 G 신호 샘플링 주파수의 단지 1/2이기 때문에, fs/2보다 더 큰 어떤 샘플링 (나이퀴스트 주파수 (Nyquist frequency))은 샘플링 이론 때문에 컷-오프 (cut-off)될 것이다. 또한, R 신호 및 B 신호 위상들은 fs/2에서 서로 정렬이 깨질 것이다.
그러므로, 전술한 컷-오프 위상 차이로 인해서, 양 면들 상에서의 의사-칼라 발생의 문제가 존재한다 (예를 들면, 원래 사진찍힌 오브젝트에는 없던 줄무늬 패턴이 형성됨). 그러므로, 의사-칼라를 방지하기 위해, 대략 fs/2의 컷-오프 주파수를 구비한 광학 필터가 렌즈와 CCD 사이에 위치하여 fs/2보다 더 큰 빛 방사가 컷-오프되도록 하는 방법이 존재한다 (예로서, 특허 참조 2를 보시오).
또한, 전술한 칼라 이미지 프로세싱 기기에서, 이미지 가장자리에서 발생하는 의사-칼라를 억제하는 것에 초점을 맞추어, 인접한 복수의 픽셀 신호들의 차이가 비교되고, 이 차이가 미리 설정된 특정 값 (문턱값)을 초과하면 그 픽셀 신호는 억제되며 그래서 의사-칼라 억제를 달성하는 의사-칼라 억제 방법이 존재한다 (예를 들면, 특허 참조 3을 보시오)
특허 참조 1: Tokukai 2000-287211 고시
특허 참조 2: Tokukai Hei 7-7733 고시
특허 참조 3: Tokukai Hei 11-308625 고시
그러나, 전통적인 방식에서, 약 fs/2의 컷-오프 주파수를 가지는 광학 필터가 렌즈와 CCD 사이에 위치하면, 의사-칼라 제거에 추가하여 올바른 신호 성분들 역시 컷 오프 (cut-off)되어 이미지 품질이 저하된다는 두려움도 존재한다.
또한, 특허 참조 3에서와 같이, 가장자리 근방의 복수의 근접한 픽셀 신호들의 차이를 비교하여 의사-칼라를 억제하는 방법에서, 미리 결정된 특정 한계 내에서 존재하는 차이를 구비하여, 의사-칼라가 아닌 칼라 줄무늬들이 실수로 제거되어 칼라 채도의 손실의 결과가 생기는 위험이 존재한다.
결국, 의사-칼라는 억제하며 해상도에는 어떤 손실도 없는 본 발명은, 고-품질의 칼라 이미지를 획득하기 위한 목적의 이미지 프로세싱 방법과 이미징 방법 그리고 이미지 프로세싱 프로그램을 제공한다.
상기에 선언된 목적을 달상하게 위해, 본 발명의 청구항 1에 따른 이미지 프로세싱 기기는 베이어 (Bayer) 칼라 필터 어레이를 구비한 CCD의 R (적색), Gr (상기 언급된 한 방향에서 상기 적색 옆에 위치한 녹색), Gb (상기 한 방향에서 청색 다음에 위치한 녹색) 및 B (청색) 출력으로부터 형성된 칼라 모자이크 이미지로부터 복수의 칼라 정보를 각각 보유하는 픽셀들로 구성된 칼라 이미지를 생성한다. 상기 언급된 칼라 이미지의 픽셀 위치에서, 상기 언급된 R, Gr, Gb 및 B를 단일의 유닛으로서의 동기화 방법으로, 상기 R, Gr, Gb 및 B 픽셀 신호의 합으로부터 휘도가 생성되며, 상기 Gr 픽셀 신호 및 Gb 픽셀 신호의 합에서 상기 R 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호를 공제하여 (subtract) 제1 칼라 차이 (color difference)가 생성되며 그리고 동시에, 상기 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이 (difference)를 계산하여 제2 칼라 차이를 생성하며, 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 중의 적어도 하나의 의사-칼라 (pseudo-color)에서의 의사-칼라 억제 방법 그리고 휘도 및 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이의의 의사-칼라 억제 방법 이후에 미리 정해진 칼라 공간으로부터 상기 언급된 칼라 정보를 생성하는 칼라 공간 변환 방법이 제공된다.
본 발명의 청구항 1에 따르면, 해상도의 손실이 없는 의사-칼라 억제와 고품질의 이미지를 제공하며, 특히 휘도의 고주파수 성분을 칼라 차이로 잘못 탐지하는 것으로부터 벗어나게 하는 의사-칼라의 효과적인 억제를 제공한다: 상기 언급된 칼라 이미지의 픽셀 위치에서, 상기 언급된 R, Gr, Gb 및 B를 단일의 유닛으로서의 동기화 방법으로, 상기 R, Gr, Gb 및 B 픽셀 신호의 합으로부터 휘도가 생성되며, 상기 Gr 픽셀 신호 및 Gb 픽셀 신호의 합에서 상기 R 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호를 공제하여 (subtract) 제1 칼라 차이 (color difference)가 생성되며 그리고 동시에, 상기 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이 (difference)를 계산하여 제2 칼라 차이를 생성하며, 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 중의 적어도 하나의 의사-칼라 (pseudo-color)에서의 의사-칼라 억제 방법 그리고 휘도 및 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이의의 의사-칼라 억제 방법 이후에 미리 정해진 칼라 공간으로부터 상기 언급된 칼라 정보를 생성하는 칼라 공간 변환 방법이 제공된다.
본원의 발명자는, 베이어 어레이 칼라 필터를 구비한 CCD로부터의 출력으로의 칼라 모자이크 이미지에서, 제1 칼라 차이 의사-칼라 표현이 비스듬한 방향에서 더 크며, 반면에 제2 칼라 차이 의사-칼라 표현은 수평/수직 방향에서 더 크다는 것을 확인했다. 그러므로, 상기 모자이크 이미지로부터 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이를 생성함으로써 그리고 이를 특정한 분량으로 감소시킴으로써, 고품질의 칼라 이미지가 획득될 수 있다.
청구항 1에 따른 이미지 프로세싱 기기는, 청구항 2의 발명에서와 같이, 상기 의사-칼라 억제 정보에서와 같이, 제1 칼라 차이와 제2 칼라 차이 내의 의사-칼라가 신호가 포함되는 서로 다른 방향에서의 휘도의 고주파수 성분 양을 나타내는 제1 파라미터 또는 제2 파라미터 중의 적어도 하나를 생성하는 것으로부터의 의사-칼라 생성 방법은 이런 파라미터들에 따라서 훌륭하고 정밀하게 억제될 수 있다.
청구항 2에 따른 이미지 프로세싱 기기는, 청구항 3에서와 같이, 상기 제2 파라미터는 상기 Gr 픽셀 신호와 Gb 픽셀 신호 사이의 차이를 나타내는 파라미터이며, 그리고 이로부터, Gr부터 Gb 까지의 차이에 따라서 의사-칼라 양이 계산되며 그래서 의사-칼라가 억제될 수 있다. 즉, 수직 또는 수평 방향의 어느 하나에서 fs/2 사이클릭 휘도를 구비한 줄무늬 패턴을 포함하는 이미지가 베이어 어레이 CCD 상에서 형성되면, R 픽셀들 및/또는 B 픽셀들 상에서 형성된 이미지의 휘도는 서로 다르며, 의사-칼라가 발생한다. 이 시점에서, 동일한 방식으로 Gr 픽셀들과 Gb 픽셀들의 휘도는 서로 다르며 그래서 이 Gr에서 Gb까지의 차이는 의사-칼라 억제 정보의 2번째 파라미터로서 사용될 수 있다.
청구항 2에 따른 이미지 프로세싱 기기는, 청구항 4에서와 같이, 상기 언급된 의사-칼라 억제 방법은 상기 제1 파라미터에 따라서 상기 제1 칼라 차이를 억제하며, 상기 제2 파라미터에 따라서 상기 제2 칼라 차이를 억제하며, 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이에서의 의사-칼라는 억제될 수 있다.
청구항 1 내지 청구항 4 중의 하나에 따른 이미지 프로세싱 기기는, 저주파수 통과 필터를 구비한 청구항 5에서의 발명과 같이, 상기 의사-칼라 억제 방법으로부터의 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 출력은 고주파수 성분을 제거하기 위한 저주파수 통과 필터를 통해서 진행하여, 칼라 이미지 내의 칼라 차이 노이즈가 줄어들어서 더 고품질의 칼라 이미지가 생성되는 결과로 귀결될 수 있다.
청구항 1에 따른 이미지 프로세싱 기기는, 제1 칼라 차이와 제2 칼라 차이의 고주파수 성분을 제거하기 위해 저주파수 통과 필터인 상기의 의사-칼라 억제 방법을 구비한 청구항 6에서와 같이, 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 위상 부정합이 억제될 수 있으며, 그 결과 더 높은 품질의 칼라 이미지가 얻어진다.
다음, 청구항 7에 따르면, 대상 이미지를 상기 언급된 CCD와 이미지 프로세싱 기기에 도입하여 상기 CCD로부터의 모자이크 이미지 신호 출력에 따라서, 각 픽셀의 복수의 칼라 정보를 구비한 칼라 이미지를 생성하기 위한 이미징 광학 시스템을 갖춘 이미징 기기로서, 상기 언급된 이미지 프로세싱 기기는 청구항 1이나 청구항 6 중 어느 하나이다.
청구항 1이나 청구항 6의 이미지 프로세싱 기기를 장착한, 제7항의 이미징 기기에 따르면, 의사-칼라는 해상도의 손실이 없이 억제될 수 있으며 고품질의 이미지가 얻어지며, 특히 휘도의 고주파수 성분을 칼라 차이로 잘못 탐지하는 것으로부터 생성된 의사-칼라를 억제하는데 효과가 있다.
또한, 청구항 7에 따른 이미징 기기는, 제8항에서 언급된 발명과 같이, 상기 이미징 기기는 상기 CCD 상에서 오브젝트 이미지를 형성하는 입사 광 경로 상에 구성되도록 포함하며, 상기 칼라 이미지 픽셀 어레이 상에 비스듬한 방향 휘도 고주파수 억제를 위한 광학 저역 필터가 장착되며, 그 광학 저역 필터의 컷오프는 상기 칼라 모자이크 이미지 픽셀 어레이 방향과 연관되며, 상기 칼라 모자이크 이미지 주파수 공간에서 45도의 각도를 구비한 4각형을 형성하며, 상기 공간의 원점 포인트를 자신의 중심으로서 구비하고, 이 사각형의 내부는 전송 대역이다. 그러므로, 이런 구성으로부터, 제1 칼라 차이 내에 나타나는 픽셀 어레이 비스듬한 방향에서의 휘도 고주파수는 효과적으로 억제될 수 있으며 의사-칼라 억제 방법에 서로 의존하여 효과적인 의사-칼라 억제의 효율적인 추가의 레벨이 달성될 수 있다.
다음으로, 청구항 9의 발명에 따르면, 이미징 프로세싱 방법이 제공된다: 이 방법은, R (적색) 픽셀, Gr (픽셀 어레이의 한 방향에서 상기 적색 옆의 녹색) 픽셀, Gb (상기 한 방향에서 청색 다음의 녹색) 픽셀 및 B (청색) 픽셀을 구비한 CCD (Charge Coupled Device)를 갖춘 베이어 (Bayer) 어레이 필터로부터 얻어진 칼라 모자이크 이미지로부터의 각 픽셀에 대한 복수의 칼라 정보를 가진 칼라 이미지를 생성하기 위한 이미지 프로세싱 방법으로서, 상기 R 픽셀, Gr 픽셀, Gb 픽셀 및 B 픽셀을 단일의 통합된 유닛으로서 구비한 상기 칼라 이미지의 픽셀 위치에서, 상기 R 픽셀 신호, Gr 픽셀 신호, Gb 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호의 합으로부터 휘도 (Y)를 생성하는 휘도 생성 단계, 상기 Gr 픽셀 신호 및 Gb 픽셀 신호의 합에서 상기 R 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호를 공제하여 제1 칼라 차이를 생성하는 제1 칼라 차이 생성 단계, 상기 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이를 계산하여 제2 칼라 차이를 생성하는 제2 칼라 차이 생성 단계, 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 중의 적어도 하나에서 의사-칼라 (pseudo-color)를 억제하는 의사-칼라 억제 단계 및 상기 휘도를 이용하여 상기 의사-칼라 단계가 적용된 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이를 미리 결정된 칼라 공간으로 변환하고 상기 칼라 정보를 생성하는 단계를 포함한다.
제9항에 따른 이미지 프로세싱 방법에서, R, Gr, Gb 및 B 픽셀 신호들은 그 신호들을 칼라 이미지 내의 픽셀 위치들과 상관시킴으로써 단일의 유닛으로 통합되며, 픽셀 신호들 R, Gr, Gb 및 B의 합과 함께하는 휘도 (Y') 생성 단계가 존재하며, 제1 칼라 차이 단계는 R 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호를 Gr 픽셀 신호 및 Gb 픽셀 신호의 합으로부터 공제하며, 제2 칼라 차이 생성 단계는 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이를 계산하며, 상기 휘도를 변환한 후에 상기 칼라 정보를 생성하기 위한 칼라 공간 변환 단계는 의사-칼라 억제된 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이를 미리 결정된 칼라 공간으로 변환하며, 청구항 1의 발명과 동일한 방식으로, 해상도의 손실없는 의사-칼라 억제를 제공하고 고품질의 칼라 이미지를 가능하게 하며, 특히 CCD 출력 픽셀 신호로부터의 의사-칼라에 대한 효과적인 억제를 구비하게 한다.
청구항 9에 따른 이미지 프로세싱 방법은, 청구항 10에 언급된 발명에서와 같이, 상기 의사-칼라 억제 단계 방법은, 상기의 의사-칼라 정보와 같이, 서로 다른 방향의 휘도의 고주파수 성분 양을 나타내는 제1 파라미터 또는 제2 파라미터 중의 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 의사-칼라 정보 생성 단계를 이용하도록 포함된다. 그래서, 제2항에서 언급된 발명에서와 같이, 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 내에 포함된 의사-칼라 정보 성분은 이런 파라미터들에 따라서 훌륭하고 정밀하게 억제될 수 있다.
청구항 10에 따른 이미지 프로세싱 방법은, 청구항 11에 언급된 발명에서와 같이, 상기 제2 파라미터는 상기 Gr 픽셀 신호와 Gb 픽셀 신호 사이의 차이를 나타내는 파라미터이며, 상기 Gr 및 Gb 차이에 따라서 의사-칼라 양을 계산함으로써 청구항 3의 발명과 동일한 방식으로 의사-칼라는 억제될 수 있다.
청구항 10에 따른 이미지 프로세싱 방법은, 청구항 12에 언급된 발명에서와 같이, 상기 의사-칼라 억제 단계에서, 상기 제1 칼라 차이 의사-칼라는 상기 제1 파라미터에 따라서 억제되며, 상기 제2 칼라 차이 의사-칼라는 상기 제2 파라미터에 따라서 억제되어, 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 내의 의사-칼라는 청구항 4의 발명에서와 똑같이 억제될 수 있다.
청구항 9 또는 청구항 12에 따른 이미지 프로세싱은, 청구항 13의 발명과 동일한 방식으로, 상기 의사-칼라 억제 단계로부터 얻어진 상기 의사-칼라 억제된 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이로부터 고주파수 성분을 제거하기 위해 저역 필터를 사용하며, 그래서, 청구항 5의 발명에서 언급된 것과 동일한 방식으로, 칼라 이미지 내의 칼라 차이 노이즈를 줄일 수 있으며, 그 결과 추가의 향상된 고품질 이미지를 생성하게 된다.
청구항 9에 따른 이미지 프로세싱 방법은, 청구항 14에 언급된 발명에서와 동일한 방식으로, 저주파수 통과 필터는 상기 의사-칼라 억제 단계에서의 제1 칼라 차이와 제2 칼라 차이의 고주파수 성분을 제거하며, 그래서 청구항 6에 언급된 발명과 동일한 방식으로, 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 위상의 부정합은 억제될 수 있으며, 고품질의 칼라 이미지가 얻어진다.
다음으로, 제15항에 따른 발명은 이미징 방법으로서, 이미징 프로세싱은 이미징 광학 시스템을 이용하여 개체 이미지를 상기 CCD에 도입하여 상기 CCD로부터의 칼라 모자이크 이미지 출력에 따라서, 각 픽셀에 대한 복수의 칼라 정보를 구비한 칼라 이미지를 생성하며, 상기의 이미지 프로세싱 방법은 청구항 9 또는 청구항 14 중의 어느 하나이다.
청구항 15에 명시된 이미징 방법에 따라 [그 이미징 방법은 청구항 9 또는 청구항 14 중의 어느 하나와 같다], 청구항 7에 명시된 발명과 동일과 방식으로, 의사-칼라는 해상도의 손실 없이 억제될 수 있으며 고품질의 칼라 이미지가 얻어진다. 특히, 휘도의 고주파수 성분들을 칼라 차이로서 잘못 탐지하는 의사-칼라를 효율적으로 억제하는 것이 달성될 수 있다.
청구항 15항에 따른 이미징 방법은, 청구항 16의 발명에서와 같이, 상기 CCD 상에서 오브젝트 이미지를 형성하는 입사 광 경로 상에 구성되도록 포함하며, 상기 칼라 이미지 픽셀 어레이 상에 비스듬한 방향 휘도 고주파수 억제를 위한 광학 저역 필터가 장착되며, 그 광학 저역 필터의 컷오프는 상기 칼라 모자이크 이미지 픽셀 어레이 방향과 연관되며, 상기 칼라 모자이크 이미지 주파수 공간에서 45도의 각도를 구비한 4각형을 형성하며, 상기 공간의 원점 포인트를 자신의 중심으로서 구비하고, 이 사각형의 내부는 전송 대역이다. 그러므로, 청구항 8에서 언급된 발명에서와 동일한 방식으로, 제1 칼라 차이 내에 나타나는 픽셀 어레이 비스듬한 방향에서의 휘도 고주파수는 효과적으로 억제될 수 있으며 의사-칼라 억제 방법에 서로 의존하여 효과적인 의사-칼라 억제의 효율적인 추가의 레벨이 달성될 수 있다.
다음으로, 청구항 17에 따르면, 이미지 프로세싱 프로그램은 R (적색) 픽셀, Gr (픽셀 어레이의 한 방향에서 상기 적색 옆의 녹색) 픽셀, Gb (상기 한 방향에서 청색 다음의 녹색) 픽셀 및 B (청색) 픽셀을 구비한 CCD (Charge Coupled Device)를 갖춘 베이어 (Bayer) 어레이 필터로부터 얻어진 칼라 모자이크 이미지로부터의 각 픽셀에 대한 복수의 칼라 정보를 가지는 칼라 이미지를 생성하며, 상기 R 픽셀, Gr 픽셀, Gb 픽셀 및 B 픽셀을 단일의 통합된 유닛으로서 구비한 상기 칼라 이미지의 픽셀 위치에서, 상기 R 픽셀 신호, Gr 픽셀 신호, Gb 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호의 합으로부터 휘도 (Y)를 생성하는 휘도 생성 단계가 존재하며, 상기 Gr 픽셀 신호 및 Gb 픽셀 신호의 합에서 상기 R 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호를 공제하여 제1 칼라 차이를 생성하는 제1 칼라 차이 생성 단계가 존재하며, 상기 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이를 계산하여 제2 칼라 차이를 생성하는 제2 칼라 차이 생성 단계가 존재하며, 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 중의 적어도 하나에서 의사-칼라 (pseudo-color)를 억제하는 의사-칼라 억제 단계가 존재하며 그리고 상기 휘도를 이용하여 상기 의사-칼라 단계가 적용된 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이를 미리 결정된 칼라 공간으로 변환하고 그리고 컴퓨터로 실행될 상기 칼라 정보를 생성하는 단계가 존재한다.
청구항 17에 따른 이미지 프로세싱 프로그램에 따르면, 상기 R, Gr, Gb 및 B은 단일의 유닛이며, 구비한 상기 칼라 이미지의 픽셀 위치에서, 상기 R 픽셀 신호, Gr 픽셀 신호, Gb 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호의 합으로부터 휘도 (Y)를 생성하는 단계가 존재하며, 상기 Gr 픽셀 신호 및 Gb 픽셀 신호의 합에서 상기 R 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호를 공제하여 제1 칼라 차이를 생성하는 단계가 존재하며, 상기 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이를 계산하여 제2 칼라 차이를 생성하는 단계가 존재하며, 상기 휘도 정보 또는 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 중의 적어도 하나를 이용하여 의사-칼라 (pseudo-color)를 억제하는 단계가 존재하며, 상기 의사-칼라 억제 단계의 출력으로부터의 휘도 제1 칼라 차이와 제2 칼라 차이를 미리 결정된 칼라 공간으로 변환하고 그리고 컴퓨터로 실행될 상기 칼라 정보를 생성하며, 그래서, 청구항 1에서 명시된 발명과 동일한 방식으로, 해상도의 손실이 없는 의사-칼라 억제 및 고품질의 이미지가 획득될 수 있으며, 특히 휘도의 고주파수 성분들을 칼라 차이로서 실수하여 탐지하는 것으로부터의 의사-칼라를 효율적으로 억제하도록 하는 것이 가능하다.
청구항 17에 따른 이미지 프로세싱 프로그램은, 청구항 18에 언급된 발명에서와 같이, 컴퓨터가 실행하는 의사-칼라 억제 단계 방법은, 상기의 의사-칼라 정보와 같이, 서로 다른 방향의 휘도의 고주파수 성분 양을 나타내는 제1 파라미터 또는 제2 파라미터 중의 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 의사-칼라 정보 생성 단계를 이용하며. 그래서, 제2항에서 언급된 발명에서와 같이, 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 내에 포함된 의사-칼라 정보 성분은 이런 파라미터들에 따라서 훌륭하고 정밀하게 억제될 수 있다.
청구항 18에 따른 이미지 프로세싱 프로그래램은, 청구항 19에 언급된 발명에서와 같이, 상기 제2 파라미터는 상기 Gr 픽셀 신호와 Gb 픽셀 신호 사이의 차이를 나타내는 파라미터이며, 상기 Gr 및 Gb 차이에 따라서 의사-칼라 양을 계산함으로써 청구항 3의 발명과 동일한 방식으로 의사-칼라는 억제될 수 있다.
청구항 18에 따른 이미지 프로세싱 프로그램은, 청구항 20에 언급된 발명에서와 같이, 상기 의사-칼라 억제 단계에서, 컴퓨터 실행에 의해, 상기 제1 칼라 차이 의사-칼라는 상기 제1 파라미터에 따라서 억제되며, 상기 제2 칼라 차이 의사-칼라는 상기 제2 파라미터에 따라서 억제되어, 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 내에 포함된 의사-칼라는 청구항 4의 발명에서와 동일한 방식으로 억제될 수 있다.
청구항 17 또는 청구항 20에 따른 이미지 프로세싱 프로그램은, 청구항 21의 발명과 같이, 상기 의사-칼라 억제 단계로부터 얻어진 상기 의사-칼라 억제된 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이로부터 고주파수 성분을 제거하기 위해 저역 필터를 통해서 진행하며, 그래서, 청구항 5의 발명에서 언급된 것과 동일한 방식으로, 칼라 이미지 내의 칼라 차이 노이즈를 줄일 수 있으며, 그 결과 추가의 향상된 고품질 이미지를 생성하게 된다.
청구항 17에 따른 이미지 프로세싱 프로그램은, 청구항 22에 언급된 발명에서와 같이, 상기 의사-칼라 억제 단계를 구비하며, 저주파수 통과 필터는 컴퓨터에 의해 실행되어 제1 칼라 차이와 제2 칼라 차이의 고주파수 성분을 제거하며, 그래서 청구항 6에 언급된 발명과 동일한 방식으로, 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 위상의 부정합은 억제될 수 있으며, 그 결과고품질의 칼라 이미지가 얻어진다.
본 발명의 이미지 프로세싱 기기 및 이미징 기기, 이미징 프로세싱 방법 및 이미징 방법 그리고 이미지 프로세싱 프로그램은 해상도를 저하시키기 않으면서 의사-칼라를 억제할 수 있고 고품질의 칼라 이미지를 제공할 수 있다. 본 발명을 이용하여, R, Gr, Gb 그리고 B는 그것들을 칼라 이미지 내에서의 픽셀 위치들과 상관시키고, 픽셀 신호들 R, Gr, Gb, B의 합으로부터 휘도 (Y')를 생성하고, Gr 픽셀 신호와 Gb 픽셀 신호로부터 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호를 빼어 제1 칼라 차이르르 생성하고, R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이를 계산하여 제2 칼라 차이를 생성하여 단일의 유닛으로 통합된다. 다음에, 제1 칼라 차이와 제2 칼라 차이 모두의 의사-칼라 억제가 수행된다. 연속하여, 상기 휘도 Y', 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이가 미리 결정된 칼라 공간으로 변한되어 칼라 정보를 생성한다.
본 발명에서, 의사-칼라 억제 정보와 같이, 휘도 고주파수 성분 양을 나타내는 제1 파라미터 및 제2 파라미터의 생성을 통해, 상기 제1 파라미터 및 제2 파라미터에 따라서 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이에서 의사-칼라 신호 성분이 양호하고 정확하게 억제된다.
본 발명에서, 제2 파라미터는 Gr 픽셀 신호와 Gb 픽셀 신호 사이의 차이를 나타내는 파라미터이어서 의사-칼라 양은 Gr부터 Gb까지의 차이에 따라서 계산되고 의사-칼라는 억제될 수 있다.
본 발명에서, 의사-칼라 억제 방법은, 제1 칼라 차이는 제1 파라미터에 따라서 억제되고 제2 칼라 차이는 제2 파라미터에 따라서 억제되기 때문에, 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이에서의 의사-칼라는 억제될 수 있다.
본 발명에서, 의사-칼라 억제 방법으로부터의 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 출력은 고주파수 노이즈를 제거하기 위해 저주파수 통과 필터를 통과하여 칼라 아미지에서의 칼라 차이 노이즈는 감소되고 개선된 고품질의 칼라 이미지를 생성하는 결과를 가져온다.
본 발명에서, 의사-칼라 억제 방법은 저주파수 통과 필터를 이용하여 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 출력으로부터 고주파수 노이즈를 제고하기 때문에, 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 사이에서의 위상 부정합이 억제될 수 있으며 고품질의 칼라 이미지가 획득될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 이미징 기기의 구조적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 상기의 동일한 실시예에서의 설명의 도면으로, 도 2 (a) 및 (b)는 광학 필터 통과 대역폭을 설명하며, 도 2 (c)는 의사-칼라 억제의 해상도를 설명한다.
도 3은 동일한 실시예에서 동기화 유닛의 기능을 설명하는 도면이다.
도 4는 동일한 실시예에서 Gr 및 Gb 칼라 차이 (Gr-Gb)로부터 제2 파라미터 G2를 찾는 것을 보여주는 설명의 도면이다.
도 5는 동일한 실시예에서 이미지 프로세싱 방법과 이미징 방법 그리고 이미지 프로세싱 프로그램을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 도 5의 흐름도에서 동기화 절차의 상세한 점들을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 도 5의 흐름도의 의사-칼라 억제 단계에서의 상세한 점들을 보여주는 흐름도이다.
도 2는 상기의 동일한 실시예에서의 설명의 도면으로, 도 2 (a) 및 (b)는 광학 필터 통과 대역폭을 설명하며, 도 2 (c)는 의사-칼라 억제의 해상도를 설명한다.
도 3은 동일한 실시예에서 동기화 유닛의 기능을 설명하는 도면이다.
도 4는 동일한 실시예에서 Gr 및 Gb 칼라 차이 (Gr-Gb)로부터 제2 파라미터 G2를 찾는 것을 보여주는 설명의 도면이다.
도 5는 동일한 실시예에서 이미지 프로세싱 방법과 이미징 방법 그리고 이미지 프로세싱 프로그램을 보여주는 흐름도이다.
도 6은 도 5의 흐름도에서 동기화 절차의 상세한 점들을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 도 5의 흐름도의 의사-칼라 억제 단계에서의 상세한 점들을 보여주는 흐름도이다.
(첫 번째 실시예)
다음에, 도면들을 이용하여, 본 발명의 이미지 프로세싱 기기 및 이미징 기기, 이미지 프로세싱 방법과 이미징 방법을 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 이미징 기기 (1)의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 1에서 도시된 것과 같이, 상기 이미징 기기는 CCD (5)로의 이미징 광학 시스템 (2)의 출력으로부터의 사진찍힌 주체 이미지 (P)의 디지털 이미지 신호 (C) (모자이크 이미지 신호) 그리고, 출력 디지털 신호 (C)에 따라, 상기 이미징 광학 (2)의 출력으로부터의 각 픽셀의 복수의 칼라 정보를 가지는 칼라 이미지를 생성하는 이미지 프로세싱 기기 (100)를 포함한다.
상기 이미지 광학 시스템 (2)에는, 사진 찍힌 주체 이미지 (P)를, 수신한 사진찍힌 이미지 광을 변환하여 전기적인 양으로 출력하는 이미징 엘리먼트 (5) (CCD: Charged Coupled Devices)로 전달하는 이미지 렌즈 (3), CCD (5)로부터의 아날로그 이미지 신호 출력을 디지털 신호 (C)로 변환하여 출력하는 AFE (Analog Front End) (6), CCD (5)와 AFE (6)를 특정한 사이클로 제어하는 TG ((Timing Generator)) (13), 상기 이미징 렌즈 (3)를 광축 방향 (도 3에서 Z 방향)으로 미끄러뜨리는 렌즈 구동 유닛 (12) 및 센서 (11)를 통해서 이미징 렌즈 (3) 슬라이드 양을 탐지하는 탐지 유닛 (10)과 같은 것들이 장착된다.
CCD (5)는 매트릭스 상태로 배열된 다중의 포토 전기 변환 엘리먼트들을 갖추며, 각 포토 전기 변환 엘리먼트는 자신이 수신한 이미지 신호 포토를 아날로그 이미지 신호로 전기적으로 변환하여 출력한다.
또한, 포토 전기 변환 엘리먼트들에 대해, CCD (5)에는 3가지 칼라 R (red), G (green) 및 B (blue) 베이어 어레이 칼라 필터 (5a)가 장착되며, 상기 필터를 통해서 각 칼라가 필터링되며 통과된 광 양(light amount)은 전기 신호로 변환된다.
AFE (6)는 CCD (5) 출력 아날로그 이미지 신호에서 노이즈를 제거하는 CDS (Correlated Double Sampling) (7), CDS (7)로부터의 상관된 더블 샘플링 이미지 신호를 증폭하는 AGC (8) 그리고 CCD (5)의 (AGC (8)을 통과했던) 아날로그 이미지 신호를 디지털 이미지 신호로 변환하는 A/D 변환 유닛 (9)와 같은 것들을 포함한다. CCD (5)의 이미지 출력 신호는 특정한 샘플링 주파수로 디지털 이미지 신호 (C)로 변환되어 이미지 프로세싱 기기 (100)로 출력된다.
더 나아가, 이미지 광학 시스템 (2)에서, CCD (5), CSD (7), AGC (8) 및 A/D 변환 유닛 (9)에 추가로, CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센허가 또한 사용될 수 있을 것이다. CCD (5)로부터의 픽셀 신호 출력은 각 픽셀의 단일의 칼라 정보만을 가지고 있기 때문에 이미지 광학 시스템 (2)으로부터 이미지 프로세싱 기기 (100)로의 출력은 상기에 언급한 모자이크 이미지 신호이다.
다음으로, 상기 이미지 프로세싱 기기 (100)는 이미지 광학 시스템 (2) 출력 모자이크 이미지를 받아서 그것을 각 R, Gr, Gb 및 B 픽셀로 분리하여 저장하는 칼라 플레인 (plane) 분해 유닛 (21), 상기 칼라 플레인 분해 유닛 (21)으로부터의 픽셀 신호 출력에 따라서 칼리 이미지 픽셀 위치의 칼라 정보를 생성하는 동기화 유닛 (25), 동기화 유닛 (25) 출력 픽셀 신호의 의사-칼라를 억제하는 의사-칼라 억제 유닛 (31), 상기 의사-칼라 억제 유닛 (31) 출력 픽셀 신호의 고주파수 성분을 제거하는 저역 필터 (34), 저역 필터 (34)를 통과한 이미지 신호의 특정 칼라 공간을 변환하여 칼라 정보를 생성하는 칼라 공간 변환 유닛 (칼라 매트릭스) (37), CPU (Central Processing Unit) (38) 그리고 ROM (Read Only Memory) (39)과 같은 것들을 포함한다. 상기 CPU (38)는 ROM (39)에 저장된 제어 프로그램에 따라서 전술한 이미지 프로세싱 기기 (100)와 이미징 기기 (1)의 각 프로세스를 제어한다.
베이어 어레이와 연관된 상기 칼라 플레인 분해 유닛 (21)은 R 픽셀 신호를 메모리에 저장하는 R 필드 메모리 (22), Gr (한 방향으로 상기 R 다음의 G) 픽셀 신호를 메모리에 저장하는 Gr 필드 메모리 (23a), Gb (한 방향으로 상기 B 다음의 G) 픽셀 신호를 메모리에 저장하는 Gb 필드 메모리 (23b) 그리고 B 픽셀 신호를 메모리에 저장하는 B 필드 메모리 (24)를 포함한다. 이런 픽셀 신호들 (이하에서는, 픽셀 값들이라고 함)은 CPU (38)로부터의 명령들에 따라서 동기화 유닛 (25)으로 출력된다.
도 3에서 표시된 것과 같은 동기화 유닛 (25)은, 예를 들면, 칼라 착오 교정 그리고, 다중의 칼라 플레인들의 각각에 대해서, 칼라 플레인에서의 동일한 칼라 광 픽셀 값의 보간 동작을 통해서 샘플링 좌표들 (301-304)에서의 픽셀 값을 계산하는 것과 같은 것들을 하도록 미리 설정된다. 여기에서, 샘플링 좌표들 (301-304)은 칼라 공간 변환 유닛 (칼라 매트릭스) (37)에 연관된 칼라 이미지 픽셀 위치로부터의 칼라 모자이크 이미지 상에서의 위치이다.
또한, 상기 동기화 유닛 (25)은, R, Gr, Gb 및 B가 단일 유닛일 때에, 칼라 플레인 분해 유닛 (21)에서의 보간 계산에 의해 발견된 각 칼라 픽셀 값에 따른 R, Gr, Gb 및 B 픽셀 값들의 합으로부터 휘도 (Y')를 생성하는 휘도 (Y') 생성 유닛 (26), 픽셀 어레이 비스듬한 (oblique) 방향에서 휘도 고주파수를 탐지하는 비스듬한 고주파수 탐지 유닛 (27), Gr 픽셀 값 및 Gb 픽셀 값의 합에서 R 픽셀 값과 B 픽셀 값을 뺌으로써 제1 칼라 차이를 생성하는 제1 칼라 생성 유닛 (28), R 픽셀 값과 B 픽셀 값 사이의 차이를 계산함으로써 제2 칼라 차이를 생성하는 제2 칼라 차이 생성 유닛 (29) 및 수평/수직 방향에서의 휘도 고주파수를 탐지하는 수평/수직 고주파수 탐지 유닛 (30)을 포함한다.
상세하게는, 상기 동기화 유닛 (25)은, 칼라 모자이크 이미지에 따라서, Y' = (R + Gr + Gb + B)/4 의 계산식을 이용하여 출력 이미지의 각 픽셀 위치의 휘도 Y'를 계산하고, Cl = (Gr + Gb - R - B)/4 의 계산식을 이용하여 제1 칼라 차이 (C1)를 계산하며, (R-B)/2 의 계산식을 이용하여 제2 칼라 차이 (C2)를 계산하며, 그리고 계산식 (Gr - Gb)/2를 이용하여 제2 파라미터 K2를 계산한다.
이때에, 도 4의 (a) 및 (b)에 표현된 것과 같이, 의사-칼라가 제2 칼라 차이 (C2)에서 발생하면 (상기 도면에서, 의사-칼라는 음영으로 표시된다), 의사-칼라는 Gr에서 Gb 까지의 칼라 차이 (Gr-Gb)에 대해서도 발생하며, 그래서 제2 파라미터 (K2)는 상기에서 언급된 계산식을 이용하여 찾아질 수 있다는 것이 생각될 수 있다.
또한, 파라미터 K1에 관하여, 가중 팩터 (수학식 1)를 가진 필터가 상기 칼라 모자이크 이미지에 적용되며 그리고 필터 애플리케이션 이우헤, 칼라 모자이크 이미지의 칼라 플레인을 이용하여, 도 3에서 표시된 것과 같은, R 및 B 보간 값이 찾아지며, R 보간 값과 B 보간 값을 이용하여 K1 = (R - B)/2 의 계산식을 이용하여 K1의 값이 찾아진다.
또한, 칼라 모자이크 이미지 휘도 (Y')에 필터를 적용하여 상기 출력 이미지 픽셀 위치가 상기 칼라 모자이크 이미지의 각 픽셀 위치에 연관되면, 제1 칼라 차이 (C1), 제2 칼라 차이 (C2) 및 제2 파라미터 (K2)가 획득될 수 있으며, (수학식 2의) 필터를 제1 칼라 차이 (C1)에 적용하여 제1 파라미터 (K1)가 또한 얻어질 수 있다.
상기에서 언급된 것과 같이, 제1 파라미터 (K1)는 픽셀을 자신의 중심으로서 구비한 비스듬한 방향에서의 픽셀 값 변화의 양을 표현하는 표시자이지만, 꼭 (R-B)로 한정될 필요는 없으며, 줄무늬 패턴에 비스듬한 방향으로 45도 기울어진 (interlacing) 어떤 픽셀 어레이도 수용 가능하다. 또한, 이 시점에서, 이미지가 어떤 변경도 되지 않은 것이라면, 그 이미지가 칼라를 가질지라도 K1은 어떤 값도 가지지 않아서, 수평/수직 방향에서조차 줄무늬 패턴 상에서의 어떤 값도 가지지 않는 것이 바람직하며, 더 나아가, 고주파수 45도 비스듬한 방향의 줄무늬 패턴 값이 큰 값이 되도록 필터가 포함되어야만 한다.
다음, 휘도 생성 유닛(26)에 의해 생성된 휘도 Y'가 칼라 공간 변환 유닛 (칼라 매트릭스) (37)으로 출력되는 것과 같이, 비스듬한 고주파수 탐지 유닛 (27)에 의해 탐지된 제1 파라미터 (K1), 제1 칼라 생성 유닛 (28)에 의해 생성된 제1 칼라 차이 (C1), 제2 칼라 생성 유닛 (29)에 의해 생성된 제2 칼라 차이 (C2) 및 수평/수직 고주파수 탐지 유닛 (30)에 의해 탐지된 제2 파라미터 (K2)는 의사-칼라 억제 유닛 (31)으로 출력된다. 또한, 본 발명의 상기 동기화 방법 및 의사-칼라 정보 생성 방법의 기능은 상기 동기화 유닛 (25)에 의해 표시된다.
상기 의사-칼라 억제 유닛 (31)은 상기 동기화 유닛 (25)으로부터의 제1 칼라 차이 (C1) 입력과 제1 파라미터 (K1)에 따라서 제1 칼라 차이 (C1) 의사-칼라를 억제하는 C1 의사-칼라 제거 유닛 (32)을 포함하고, 그리고 제2 파라미터 (K2)와 제2 칼라 차이 (C2)에 따라서 제2 칼라 차이 (C2) 의사-칼라를 억제하는 C2 의사-칼라 제거 유닛 (33)을 포함한다.
상기 C1 의사-칼라 제어 유닛 (32)은 제1 파라미터 (K1)에 따라서 상기 동기화 유닛 (25)에 의해 생성된 제1 칼라 차이 양 (C1)을 억제하며, C2 의사-칼라 제거 유닛 (33)은 제2 파라미터 (K2)에 따라서 상기 동기화 유닛 (25)에 의해 생상된 제2 칼라 차이 양 (C2)을 억제한다.
예를 들면, 아래의 식을 이용하고, C1, C2 절대 값들을 이용하여 (그 값들이 0이 아닌 한), 실행할 필요가 있는 것은 K1, K2 절대 값들에 m1, m2 계수를 곱해서 얻어진 값들을 빼는 것이다.
C1 ->sign (C1)*max ((0, abs (C1)-m1*abs (K1))
C2 ->sign (C2)*max ((0, abs (C2)-m2*abs (K2))
여기에서, m1, m2는 의사-칼라 억제 강도를 조절하기 위한 파라미터들이다. 본 발명의 의사-칼라 억제 방법의 기능은 의사-칼라 억제 유닛 (31)에 의해 표현된다.
다음, 저주파수 통과 필터 (34)는 제1 칼라 차이 (C1)를 C1 의사-칼라 칼라 제거 유닛 (32)으로부터의 출력으로서 또한 억제하는 제1 저주파수 통과 필터 (35) 그리고 제2 칼라 차이 (C2)를 C2 의사-칼라 칼라 제거 유닛 (33)으로부터의 출력으로서 또한 억제하는 제2 저주파수 통과 필터 (36)를 포함한다.
도 2 (c)에서 표현된 것과 같이, 동기화 유닛 (25)으로부터의 제2 칼라 차이 (C2)와 휘도 (Y') 제1 칼라 차이 (C1)는 각각 서로 다른 해상도 경계를 가지며, C1 통과폭은 C2의 통과폭보다 더 크다. 그러므로, C2의 통과폭보다 더 큰 통과폭을 가진 C1에 대해서 LPF (low pass filter)를 이용함으로써, 해상도 저하는 줄어들 수 있으며 효과적인 의사-칼라 억제가 얻어질 수 있다.
예를 들면, 해야할 필요가 있는 것은 (수학식 3의) 필터를 C1에 적용하고 (수학식 4)의 필터를 C2에 적용하는 것뿐이다.
또는, C2의 통과폭보다는 더 좁은 동과폭을 가진 C1에 대해 LPF를 이용함으로써, C1 및 C2의 주파수 특성들은 정렬되며, 어떤 부자연스러움도 없는 이미지가 만들어질 수 있다.
예를 들면, C1에 필터 (수학식 5)를 적용하고 C2에는 (수학식 6의) 필터를 적용할 수 있다.
계속하여, 상기 칼라 공간 변환 유닛 (칼라 매트릭스) (37)은 휘도 (Y')를 동기화 유닛 (25)으로부터 그리고 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2)를 의사-칼라 억제 유닛 (31)으로부터, 표준 칼라 이미지 기결정된 칼라 공간으로 변환하여 YUV 칼라 정보를 생성한다 (Y = 휘도, U 및 V는 칼라 정보).
예를 들면, R 픽셀 값 성분은 R = Y' - C1 + C2 의 계산식에서 찾아지며, G 픽셀 값 성분은 G = Y' + C1 계산식에서 그리고 B 픽셀 값 성분은 B = Y' - C1 - C2 의 계산식에서 찾아진다. 더 나아가, 수학식 7을 이용하여, RGB를 YUV 칼라 정보로 바로 변환한다.
그러면, 상기에서와 같이, 칼라 이미지 내의 모든 픽셀들에 대해, 이미지 프로세싱 기기 (100)에 의한 프로세싱이 수행되고, YUV 칼라 정보가 시각 교정 유닛 (도면에는 표시되지 않음)으로 출력되며, 그 유닛에서, 감마 교정, 칼라 채도 (saturation) 교정 또는 가장자리 강조와 같은 당 업계에서 잘 알려진 이미지 교정 프로세스들이 수행된다.
(두 번째 실시예)
첫 번째 실시예에서, 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2)의 의사-칼라는 의사-칼라 억제 유닛 (31)에 의해 억제되며 그리고 저주파수 통과 필터 (34)를 통해서 송신함으로써 더욱 억제된다. 그러나, 두 번째 실시예에서, 의사-칼라 억제 유닛 (31) 및 저주파수 통과 필터 (34)에서의 제1 칼라 차이 (C1) 의사-칼라는 드롭되고 제2 칼라 차이 (C2) 의사-칼라만이 억제된다. 또한, 이미징 기기 (1)의 기본적인 구성이 첫 번째 실시예의 구성과 공통이기 때문에, 다음의 이하에서는 구분되는 부분들에 대해서만 상세하게 설명된다.
두 번째 실시예의 이미징 기기 (1)는 이미지 렌즈 (3)와 CCD (5) 사이에서의 원하지 않는 주파수 공간을 제거하기 위한 광학적인 저역 필터 (low pass filter) (도면에는 나타나지 않음)를 갖추고 있다. 상기 이미지 광학 시스템 (2)으로부터의 칼라 모자이크 이미지 픽셀 신호는 칼라 플레인 분해 유닛 (21)을 통해서 진행하여 동기화 유닛 (25)으로 입력된다.
도 2 (a), (b)에서 표시된 것과 같은, 상기에서 명시된 광학 저역 필터의 컷오프 (curoff)는 원점 포인트와 45도 비스듬한 각도를 가진 사각형을 상기에서 언급된 칼라 모자이크 이미지 주파수 공간상에서 자신의 중심으로서 형성하는, 나중에 언급된 칼라 모자이크 이미지의 픽셀 어레이 방향과 연관되며, 이 사각형의 내부는 전송 대역이다. 상세하게, 상기 광학 저역 필터는 4개 포인트의 구별되는 유형으로 반대 포인터 픽셀 피치가 심지어 1/fx까지 되며, 광선 (light ray)은 4각형의 4개 꼭지점으로 분리되며, G (녹색)와 보라색 의사-칼라의 원점인 휘도 고주파수는 효과적으로 억제될 수 있다.
도 3에서 표시된 것과 같은 동기화 유닛 (25)은 다중의 칼라 플레인들에 대해, 칼라 플레인에서 동일한 칼라 광 픽셀 값의 보간 동작을 통해서, 샘플링 좌표들 (301-304)에서의 픽셀 값을 계산한다.
다음에, 상기 동기화 유닛 (25)은 칼라 모자이크 이미지에 따라서, 출력 이미지의 각 픽셀 위치의 휘도 (Y')를 Y' = (R + Gr + Gb + B)/4의 계산식을 이용하여 계산하고, 제2 칼라 차이 (C2)를 (R-B)/2 의 계산식을 이용하여 계산하고 그리고 제2 파라미터 (K2)를 계산식 (Gr - Gb)/2 을 이용하여 계산한다.
또한, 출력 이미지 픽셀 위치가 칼라 모자이크 이미지의 각 픽셀 위치와 연관되면, (수학식 8부터 수학식 11 까지의) 필터를 칼라 모자이크 이미지에 적용하여 휘도 (Y'), 제1 칼라 차이 (C1), 제2 칼라 차이 (C2) 및 제2 파라미터 (K2)가 찾아진다.
상세하게, R, Gr, Gb, B로부터 형성된 칼라 모자이크 이미지에 (수학식 8의) 필터를 적용함으로써, 휘도 (Y')가 얻어질 수 있다.
또한, 상기 칼라 모자이크 이미지에서, 제1 칼라 차이 (C1)는 Gr 및 Gb 픽셀들 (수학식 9) 그리고 R 및 B 픽셀들의 필터링된 출력의 합들을 합쳐서 얻어질 수 있다.
또한, 칼라 모자이크 이미지에서, 제2 칼라 차이 (C2) 값은 R 픽셀들 (수학식 11), B 픽셀들 (수학식 12), Gr 픽셀들 (수학식 13) 및 Gb 픽셀들 (수학식 14)의 필터링된 출력으로부터의 합들을 합쳐서 얻어질 수 있다.
또한, 칼라 모자이크 이미지에서, 제2 파라미터 (K2) 값은 Gr 픽셀들 (수학식 15), Gb 픽셀들 (수학식 16), R 픽셀들 (수학식 17) 및 B 픽섹들 (수학식 18)의 필터링된 출력으로부터의 합들을 합쳐서 얻어질 수 있다.
상기에서 언급된 것과 같이, 제2 파라미터 (K2)는 픽셀을 자신의 중심으로서 구비한 비스듬한 방향에서의 픽셀 값 변화의 양을 표현하는 표시자이지만, 꼭 (Gr-Gb)로 한정될 필요는 없으며, 줄무늬 패턴에 비스듬한 방향으로 45도 기울어진 (interlacing) 어떤 픽셀 어레이도 수용 가능하다. 또한, 이 시점에서, 이미지가 어떤 변경도 되지 않은 것이라면, 그 이미지가 칼라를 가질지라도 K2는 어떤 값도 가지지 않아서, 수평/수직 방향에서조차 줄무늬 패턴 상에서의 어떤 값도 가지지 않는 것이 바람직하며, 더 나아가, 싸이클 2/fs 수평/수직 방향의 줄무늬 패턴 값이 큰 값이 되도록 필터가 포함되어야만 한다.
다음, 휘도 (Y') 생성 유닛(26)에 의해 생성된 휘도 Y' 그리고 제1 칼라 차이 생성 유닛 (28)에 의해 생성된 제1 칼라 차이 (C1)은 칼라 공간 변환 유닛 (칼라 매트릭스) (37)로 출력되며, 제2 칼라 생성 유닛 (29)에 의해 생성된 제2 칼라 차이 (C2) 및 수평/수직 고주파수 탐지 유닛 (30)에 의해 고주파수 성분을 표현하는 제2 파라미터 (K2)는 의사-칼라 억제 유닛 (31)으로 출력된다.
다음, 상기 의사-칼라 억제 유닛 (31)은 상기 동기화 유닛 (25)으로부터의 입력으로서 제2 파리미터 (K2)와 제2 칼라 차이에 따라서 제2 칼라 차이를 억제한다.
즉, C2 의사-칼라 칼라 제거 유닛 (33)에서, 동기화 유닛 (25)에서 생성된 제2 칼라 차이 (C2) 양은 제2 파라미터 (K2)에 따라서 억제된다.
예를 들면, 아래에서의 식을 이용하여, 실행될 필요가 있는 것은 (C2 절대값이 0이 되지 않는 한) C2 절대값에서 K2 절대값을 빼는 것이다.
C2 -> sign (C2)*max ((0, abs (C2) - m1 * abs (K2))
여기에서, m1은 의사-칼라 억제 강도의 조절을 위한 파라미터이다.
계속해서, 칼라 공간 변화 유닛 (칼라 매트릭스) (37)은 동기화 유닛 (25)으로부터 휘도 (Y')를, 그리고 의사-칼라 억제 유닛 (31)으로부터 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2)를 표준 칼라 이미지 기결정된 칼라 공간으로 변환한다.
예를 들면, RGB 칼라 공간 변환을 위해 해야 할 필요가 있는 모든 것은 R 픽셀 값 성분을 R = Y' - C1 + C2 계산식으로 찾고, G 픽셀 값 성분을 G = Y' + C1 의 계산식으로 찾고, B 픽셀 값 성분을 B = Y' - C1 - C2 계산식으로 찾는 것이다. 계속해서, 상기 칼라 공간 변환 유닛 (칼라 매트릭스) (37)으로부터 얻은 RGB 칼라 정보는 시각적인 교정 유닛 (도면에는 표시되지 않음)으로 출력되며, 그 유닛에서, 감마 교정, 칼라 채도 (saturation) 교정 또는 가장자리 강조와 같은 당 업계에서 잘 알려진 이미지 교정 프로세스들이 수행된다.
(세 번째 실시예)
다음, 도 5 내지 도 7을 이용하여, 본 발명의 일 실시예의 이미지 프로세싱 방법과 이미지 프로세싱 프로그램 절차를 설명한다. CPU (39)에 의해 ROM (39)에 저장되는 프로그램에 후속하는 이 절차는 명령 신호들을 각 기능 유닛으로 제공하는 것을 수행한다. 도 5 내지 도 7에서 사용된 S의 문자는 단계 (Step)의 약자임에 유의한다.
이 이미지 프로세싱 방법 및 이미지 프로세싱 프로그램은 첫 번째 실시예 및 두 번째 실시예에서 표현된 이미지 프로세싱 기기 (100)에 적용된다.
우선, 이 절차는, 운영자를 통해, 시작 신호가 이미징 기기 (1) 또는 이미지 프로세싱 기기 (100)로 입력되면 시작한다.
다음, S100에서, 이미지 광학 시스템 (2)으로부터의 이미지 신호가 이미지 프로세싱 기기 (100)에 의해 읽혀진다. 베이어 어레이 매핑이 칼라 플레인 분해 유닛 (21)에서 실행되며, R 픽셀 신호, Gr 픽셀 신호, Gb 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호는 기록되며 그리고 S200 동기화 단계로 송신된다.
도 6에서 표시된 것과 같은 S200에서, 먼저 샘플링 좌표들이 S210에서 얻어지고 그리고 S220으로 전달된다. 이 시점에서, 상기 샘플링 좌표들은 대응하는 칼라 이미지 픽셀 위치를 가지며 그리고 그것들은 ROM (39)에 임시로 저장된다.
S220에서, 복수의 칼라 플레인 각각에 대해, 상기 샘플링 좌표들에서의 픽셀 값은 상기 칼라 플레인 내의 동일한 광 칼라 픽셀 값으로부터의 보간에 의해 계산되며 그리고 S230으로 진행한다.
S230에서, R, Gr, Gb 및 B는 단일의 유닛으로 구비되며며, 보간에 의해 찾아진 각 칼라 픽셀 값에 따라서, 휘도 (Y')가 픽셀 신호들 R, Gr, Gb의 합으로부터 생성되며, 그리고 S240으로 진행한다. 본 발명의 휘도 생성 단계는 S230에 의해 표현된다.
S240에서, 상기 언급된 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호를 Gr 픽셀 신호와 Gb 픽셀 신호의 합으로부터 뺌으로서 제1 칼라 차이 (C1)가 생성되며, 그리고 동시에, R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이에서의 차이가 계산되어 제2 칼라 차이 (C2)를 생성하여 S250으로 송신된다. 본 발명의 제1 칼라 차이 생성 단계 및 제2 칼라 차이 생성 단계는 S240에 의해 표현된다.
S250에서, 픽셀 어레이와 함께, 비스듬한 방향의 K1에서 표현된 휘도 고주파수 그리고 수평/수직 방향 K2에서 표시된 휘도 고주파수는 탐지되고, 그러면 도 5의 S300의 의사-칼라 억제 단계로 송신된다. 본 발명의 의사-칼라 생성 단계의 기능은 S250에 의해 표현된다.
도 7에서 표현된 것과 같이, S300에서, 첫 번째로 의사-칼라 억제 모두가 S310에서 선택된다. 상기 의사-칼라 억제 모드는 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2) 의사-칼라 억제의 두 가지 모두인 모드 1, 제1 칼라 차이 (C1) 의사-칼라 억제인 모드 2 그리고 제2 칼라 차이 (C2) 의사-칼라 억제인 모드 3으로 미리 판별된다. 또한, 모드 1 내지 모드 3의 선택은 운영자로부터의 명령 신호에 따라서 실행된다.
S310에서, 모드 1이 선택되면, 첫 번째 실시예에서 명시된 것과 같이, S320으로 전달되면 제1 파라미터 (K1)와 제2 파라미터 (K2)가 얻어지며, 그러면, S330에서, 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2) 의사-칼라 억제가 수행된다.
대안으로, S310에서, 모드 2가 선택될 때에, S340으로 전달되면 제1 파라미터 (K1)이 얻어지며, 그러면, S350에서 제1 칼라 차이 (C1) 의사-칼라 억제가 수행된다. 이 시점에서, 첫 번째 실시예에서 명시된 것과 같이, 제1 칼라 차이 (C1) 의사-칼라 억제가 수행된다.
대안으로, S310에서, 모드 3이 선택될 때에, S360으로 전달되면, 두 번째 실시예에서 명시된 것과 같이, 제2 파라미터 (K2)가 찾아지며 그리고, S370으로의 전달 이후에 상기 제2 칼라 차이 (C2) 의사-칼라 억제가 수행된다. 본 발명의 의사-칼라 억제 단계의 기능은 S310 내지 S370에 의해 표현된다.
다음으로, 도 5의 S400으로 전달하면, 고주파수 성분을 제거하기 위해 저-주파수 통과 필터 (34)가 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2) 상에서 사용되며, 그 후에는 S500으로 전달된다.
S500에서, 휘도 (Y'), 의사-칼라 억제된 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2)가 표준의 칼라 이미지 칼라 공간으로 변환되며, 칼라 이미지의 각 픽셀의 YUV 칼라 정보가 생성되어 S600으로 전달된다.
S600에서, 샘플링 판별이 되며, 샘플링이 완료되지 않았다면 (아니오) 이미지 프로세싱 프로그램은 종결되며, 샘플링이 완료되었으면 (예) S200 내지 S600 프로세스가 다시 반복되며, 그리고 더 이상이 샘플링이 없으면 이미지 프로세싱이 종결된다.
상기에서 언급된 이 실시예에서와 같이, 해상도를 저하시키지 않으면서 의사-칼라를 효율적으로 억제할 수 있는 이미지 프로세싱 기기 (100), 이미징 기기 (1), 이미지 프로세싱 방법 및 이미징 방법 그리고 이미지 프로세싱 프로그램을 이용하는 것이 가능하며, R, Gr, Gb 및 B 픽셀 신호들은 그 신호들을 칼라 이미지 내의 픽셀 위치들과 상관시킴으로써 단일의 유닛으로 통합되며, 휘도 (Y')는 픽셀 신호들 R, Gr, Gb 및 B의 합으로부터 생성되며, R 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호는 Gr 픽셀 신호 및 Gb 픽셀 신호의 합으로부터 빼져서 제1 칼라 차이 (C1)을 생성하며, 동시에 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이가 계산되어 제2 칼라 차이 (C2)를 생성한다. 다음으로, 의사-칼라 억제 유닛은 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2) 모두의 의사-칼라 억제를 수행한다. 계속하여, 칼라 공간 변환 유닛은 의사-칼라 억제된 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2)를 미리 결정된 칼라 공간으로 변환하여 칼라 정보를 생성한다.
이 실시예에서, 동기화 유닛 (25)에서, 비스듬한 그리고 수평/수직 방향에서의 고주파수 성분 양을 표현하는 제1 파라미터 (K1) 및 제2 파라미터 (K2)의 생성에 의해, 상기 의사-칼라 신호에 포함된 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2)의 휘도는 훌륭하고 정밀하게 억제될 수 있다.
이 실시예에서, 제2 파라미터 (K2)는 Gr 픽셀 신호와 Gb 픽셀 신호 사이에서의 차이를 표현하는 표시이기 때무에, 의사-칼라 양은 Gr 및 Gb 사이에서의 차이에 따라서 계산되며 그러면 의사-칼라는 억제될 수 있다.
이 실시예에서, 의사-칼라 억제 유닛 (31)에서, 제1 파라미터 (K1)와 제1 칼라 차이 (C1)에 따라서, 제1 칼라 차이 (C1)에 포함된 의사-칼라는 억제되고, 제2 파라미터 (K2) 및 제2 칼라 차이 (C2)에 따라서, 제2 칼라 차이 (C2)에 포함된 상기 의사-칼라는 억제될 수 있다.
이 실시예에서, 상기 의사-칼라 억제 유닛 (31)으로부터의 제1 칼라 차이 (C1) 및 제2 칼라 차이 (C2)의 출력은 고주파수 노이즈를 제거하기 위해 저-주파수 통과 필터 (34)를 통해서 진행하고, 상기 칼라 이미지 내의 칼라 차이 노이즈는 감소되어 더 향상된 고품질 이미지를 얻는 결과로 귀결될 수 있다.
본 발명의 이미지 프로세싱 프로그램에서, S310에서 표현된 것과 같이, 의사-칼라를 억제할 때에 복수의 모드들이 선택되며, 사용자-친화의 개선 및 편이가 얻어질 수 있다.
상기의 본 발명의 실시예에서 설명했던 것과 같은 본 발명은 그러나, 상기에 언급된 실시예만으로 한정되는 것은 아니며, 서로 다른 많은 모습들을 가질 수 있다.
예를 들면, S300에서, 의사-칼라가 억제되고 그리고 S400에서 저역 필터링 (LPF) (34)이 수행되지만, S300의 의사-칼라 억제를 수행하기 이전에 저역 필터 프로세스 S400을 실행하는 것도 또한 가능하다. 그렇게 할 때에, 동기화 유닛 (25)에 의해 탐지된 비스듬한 고주파 및 수평/수직 고주파 휘도 또한 저역 필터 프로세스를 통하는 것이 바람직하다.
산업상 이용 가능성
제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이는 칼라 모자이크 이미지로부터 생성되며, 특정의 양적인 변경 이후에 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이로부터 칼라 이미지를 얻는 것이 가능하다.
1:이미징 기기, 3:이미징 렌즈, 5:CCD (Charge Coupled Devices),
5a:베이어 (Bayer) 어레이 칼라 필터, 6:AFE (Analog Front End), 7:CDS,
8:AGC (Automatic Gain Contro1), 9:A/D 변환 유닛 10:검출 유닛,
11: 센서, 12:렌즈 구동 유닛, 13:TG (타이밍 생성기, Timing Generator),
21:칼라 플레인 분해 유닛 (Color Plane Decomposition Unit),
22:R 필드 메모리, 23a:Gr 필드 메모리, 23b:Gb 필드 메모리,
24:B 필드 메모리, 25:동기화 유닛, 26:휘도 (Y') 생성 유닛,
27:비스듬한 고주파수 탐지 유닛 (Oblique High Frequency Detection Unit),
28:제1 칼라 차이 생성 유닛, 29:제2 칼라 차이 생성 유닛,
30:수평/수직 고주파수 탐지 유닛, 31:의사-칼라 억제 유닛,
32:C1 의사-칼라 제거 유닛, 33:C2 의사-칼라 제거 유닛,
34:저주파수 통과 필터, 37:칼라 공간 변환 유닛 (칼라 매트릭스),
38:CPU (Central Processing Unit), 39:ROM (Read Only Memory),
100:이미지 프로세싱 기기
5a:베이어 (Bayer) 어레이 칼라 필터, 6:AFE (Analog Front End), 7:CDS,
8:AGC (Automatic Gain Contro1), 9:A/D 변환 유닛 10:검출 유닛,
11: 센서, 12:렌즈 구동 유닛, 13:TG (타이밍 생성기, Timing Generator),
21:칼라 플레인 분해 유닛 (Color Plane Decomposition Unit),
22:R 필드 메모리, 23a:Gr 필드 메모리, 23b:Gb 필드 메모리,
24:B 필드 메모리, 25:동기화 유닛, 26:휘도 (Y') 생성 유닛,
27:비스듬한 고주파수 탐지 유닛 (Oblique High Frequency Detection Unit),
28:제1 칼라 차이 생성 유닛, 29:제2 칼라 차이 생성 유닛,
30:수평/수직 고주파수 탐지 유닛, 31:의사-칼라 억제 유닛,
32:C1 의사-칼라 제거 유닛, 33:C2 의사-칼라 제거 유닛,
34:저주파수 통과 필터, 37:칼라 공간 변환 유닛 (칼라 매트릭스),
38:CPU (Central Processing Unit), 39:ROM (Read Only Memory),
100:이미지 프로세싱 기기
Claims (22)
- R (적색) 픽셀, Gr (픽셀 어레이의 한 방향에서 상기 적색 옆의 녹색) 픽셀, Gb (상기 한 방향에서 청색 다음의 녹색) 픽셀 및 B (청색) 픽셀을 구비한 CCD (Charge Coupled Device)를 갖춘 베이어 (Bayer) 어레이 필터로부터 얻어진 칼라 모자이크 이미지로부터의 각 픽셀에 대한 복수의 칼라 정보를 가진 칼라 이미지를 생성하기 위한 이미지 프로세싱 기기로서,
상기 R 픽셀, Gr 픽셀, Gb 픽셀 및 B 픽셀을 단일의 통합된 유닛으로서 구비한 상기 칼라 이미지의 픽셀 위치에서,
상기 R 픽셀 신호, Gr 픽셀 신호, Gb 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호의 합으로부터 휘도 (Y)가 생성되며,
상기 Gr 픽셀 신호 및 Gb 픽셀 신호의 합에서 상기 R 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호를 공제하여 (subtract) 제1 칼라 차이 (color difference)가 생성되며 그리고
상기 이미지 프로세싱 기기는 상기 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이 (difference)를 계산하여 제2 칼라 차이를 생성하기 위한 동기화 시설을 포함하며,
상기 이미지 프로세싱 기기는 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 중의 적어도 하나에서 의사-칼라 (pseudo-color)를 억제하기 위한 의사-칼라 억제 시설을 포함하고, 상기 의사-칼라 억제 시설로부터 획득한 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이를 미리 정해진 칼라 공간으로 상기 휘도를 이용하여 변환하고 그리고 상기 칼라 정보를 생성하기 위한 칼라 공간 변환 시설을 포함하는, 이미지 프로세싱 기기. - 제1항에 있어서,
상기 이미지 프로세싱 기기는,
서로 다른 방향에서의 휘도의 고주파수 성분 양을 나타내는 제1 파라미터 또는 제2 파라미터 중의 적어도 하나를 생성하는, 의사-칼라 정보 생성 설비를 포함하는, 이미지 프로세싱 기기. - 제2항에 있어서,
상기 제2 파라미터는 상기 Gr 픽셀 신호와 Gb 픽셀 신호 사이의 차이를 나타내는 파라미터인, 이미지 프로세싱 기기. - 제2항에 있어서,
상기 의사-칼라 억제 시설은 상기 제1 파라미터에 따라서 상기 제1 칼라 차이를 억제하도록 구성되며, 상기 제2 파라미터에 따라서 상기 제2 칼라 차이를 억제하도록 구성된, 이미지 프로세싱 기기. - 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 의사-칼라 억제 시설로부터 획득한 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이에서 고주파수 성분을 제거하기 위한 저주파수 통과 필터를 포함하는, 이미지 프로세싱 기기. - 제1항에 있어서,
상기 의사-칼라 억제 시설은 제1 칼라 차이와 제2 칼라 차이의 고주파수 성분을 제거하기 위한 저주파수 통과 필터인, 이미지 프로세싱 기기. - 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 따른 이미지 프로세싱 기기;를 포함하며,
오브젝트 이미지를 상기 CCD로 영상을 비추기 위한 이미징 광학 시스템;을 더 포함하는 이미징 기기로서,
상기 이미지 프로세싱 기기는 상기 CCD로부터의 모자이크 이미지 신호 출력에 따라서 각 픽셀의 다중의 칼라 정보를 갖는 칼라 이미지를 생성하는, 이미징 기기. - 제7항에 있어서, 상기 이미징 기기는,
상기 칼라 이미지의 픽셀 어레이 상에 비스듬한 (oblique) 방향의 휘도 고주파수를 억제하기 위한 광학 저역 (low-pass) 필터를 구비하며,
상기 광학 저역 필터는 상기 CCD 상에서의 오브젝트 이미지를 형성하는 입사 광 경로 내에 배치되며, 상기 광학 저역 필터의 컷오프 (cutoff)는 상기 칼라 모자이크 이미지의 픽셀 어레이 방향과 연관되며, 상기 칼라 모자이크 이미지 주파수 공간에서 45도의 각도를 구비하며 그리고 상기 공간의 원점 포인트를 자신의 중심으로서 구비한 4각형을 형성하며, 이 사각형의 내부는 전송 대역인, 이미징 기기. - R (적색) 픽셀, Gr (픽셀 어레이의 한 방향에서 상기 적색 옆의 녹색) 픽셀, Gb (상기 한 방향에서 청색 다음의 녹색) 픽셀 및 B (청색) 픽셀을 구비한 CCD (Charge Coupled Device)를 갖춘 베이어 (Bayer) 어레이 필터로부터 얻어진 칼라 모자이크 이미지로부터의 각 픽셀에 대한 복수의 칼라 정보를 가진 칼라 이미지를 생성하기 위한 이미지 프로세싱 방법으로서,
상기 R 픽셀, Gr 픽셀, Gb 픽셀 및 B 픽셀을 단일의 통합된 유닛으로서 구비한 상기 칼라 이미지의 픽셀 위치에서,
상기 R 픽셀 신호, Gr 픽셀 신호, Gb 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호의 합으로부터 휘도 (Y)를 생성하는 휘도 생성 단계;
상기 Gr 픽셀 신호 및 Gb 픽셀 신호의 합에서 상기 R 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호를 공제하여 제1 칼라 차이를 생성하는 제1 칼라 차이 생성 단계;
상기 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이를 계산하여 제2 칼라 차이를 생성하는 제2 칼라 차이 생성 단계;
상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 중의 적어도 하나에서 의사-칼라 (pseudo-color)를 억제하는 의사-칼라 억제 단계; 및
상기 휘도를 이용하여 상기 의사-칼라 억제 단계가 적용된 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이를 미리 결정된 칼라 공간으로 변환하고 상기 칼라 정보를 생성하는 칼라 공간 변환 단계;를 포함하는, 이미지 프로세싱 방법. - 제9항에 있어서, 상기 방법은,
상기 의사-칼라 억제 단계를 위해서, 서로 다른 방향 의사-칼라 억제 정보에서의 휘도의 고주파수 성분 양을 나타내는 제1 파라미터 또는 제2 파라미터 중의 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계를 포함하는 의사-칼라 정보 생성 단계를 포함하는, 이미지 프로세싱 방법. - 제10항에 있어서,
상기 제2 파라미터는 상기 Gr 픽셀 신호와 Gb 픽셀 신호 사이의 차이를 나타내는 파라미터인, 이미지 프로세싱 방법. - 제10항에 있어서, 상기 의사-칼라 억제 단계에서,
상기 제1 칼라 차이 의사-칼라는 상기 제1 파라미터에 따라서 억제되며,
상기 제2 칼라 차이 의사-칼라는 상기 제2 파라미터에 따라서 억제되는, 이미지 프로세싱 방법. - 제9항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 의사-칼라 억제 단계로부터 얻어진 상기 의사-칼라 억제된 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이로부터 고주파수 성분을 제거하기 위해 저역 필터가 사용되는, 이미지 프로세싱 방법. - 제9항에 있어서, 상기 의사-칼라 억제 단계에서,
제1 칼라 차이와 제2 칼라 차이 고주파수 성분은 저주파수 통과 필터를 이용하여 제거되는, 이미지 프로세싱 방법. - 제9항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 따른 이미지 프로세싱 방법;을 포함하는 이미징 방법으로서,
각 픽셀에 대한 복수의 칼라 정보를 구비한 칼라 이미지가 상기 CCD로부터의 칼라 모자이크 이미지 출력 [이 출력은 상기 칼라 모자이크 이미지를 생성하기 위해 포토-광학 시스템을 사용한다]의 이미지 신호에 따라서 생성되는, 이미징 방법. - 제15항에 있어서,
상기 CCD 상에서의 오브젝트 이미지를 형성하는 입사 광 경로 내에서,
상기 칼라 이미지의 픽셀 어레이에는 비스듬한 방향으로 고주파수 휘도를 억제하기 위한 광학 저역 필터가 장착되며, 상기 광학 저역 필터의 컷오프 (cutoff)는 상기 칼라 모자이크 이미지의 픽셀 어레이 방향과 연관되며, 상기 칼라 모자이크 이미지 주파수 공간에서 45도의 각도를 구비하며 그리고 상기 공간의 원점 포인트를 자신의 중심으로서 구비한 4각형을 형성하며, 이 사각형의 내부는 전송 대역인, 이미징 방법. - 이미지 프로세싱 프로그램을 포함하는 컴퓨터-독출가능 저장 매체로서,
칼라 이미지는, R (적색) 픽셀, Gr (픽셀 어레이의 한 방향에서 상기 적색 옆의 녹색) 픽셀, Gb (상기 한 방향에서 청색 다음의 녹색) 픽셀 및 B (청색) 픽셀을 구비한 CCD (Charge Coupled Device)를 갖춘 베이어 (Bayer) 어레이 필터로부터 얻어진 칼라 모자이크 이미지로부터의 각 픽셀에 대한 복수의 칼라 정보를 가지며,
상기 R 픽셀, Gr 픽셀, Gb 픽셀 및 B 픽셀을 단일의 통합된 유닛으로서 구비한 상기 칼라 이미지의 픽셀 위치에서,
상기 프로그램은,
상기 R 픽셀 신호, Gr 픽셀 신호, Gb 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호의 합으로부터 휘도 (Y)를 생성하는 휘도 생성 단계;,
상기 Gr 픽셀 신호 및 Gb 픽셀 신호의 합에서 상기 R 픽셀 신호 및 B 픽셀 신호를 공제하여 제1 칼라 차이를 생성하는 제1 칼라 차이 생성 단계;
상기 R 픽셀 신호와 B 픽셀 신호 사이의 차이를 계산하여 제2 칼라 차이를 생성하는 제2 칼라 차이 생성 단계;
상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이 중의 적어도 하나에서 의사-칼라 (pseudo-color)를 억제하는 의사-칼라 억제 단계; 및
상기 휘도를 이용하여 상기 의사-칼라 억제 단계가 적용된 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이를 미리 결정된 칼라 공간으로 변환하고 그리고 상기 칼라 정보를 생성하는 칼라 공간 변환 단계;를 포함하는, 컴퓨터-독출가능 저장 매체. - 제17항에 있어서, 상기 이미지 프로세싱 프로그램은 컴퓨터로 하여금,
상기 의사-칼라 억제 단계를 위해서, 서로 다른 방향 의사-칼라 억제 정보에서의 휘도의 고주파수 성분 양을 나타내는 제1 파라미터 또는 제2 파라미터 중의 적어도 하나의 파라미터를 생성하는 단계를 포함하는 의사-칼라 정보 생성 단계를 수행하도록 하는, 컴퓨터-독출가능 저장 매체. - 제18항에 있어서,
상기 제2 파라미터는 상기 Gr 픽셀 신호와 Gb 픽셀 신호 사이의 차이를 나타내는 파라미터인, 컴퓨터-독출가능 저장 매체. - 제18항에 있어서, 상기 의사-칼라 억제에서,
상기 제1 칼라 차이는 상기 제1 파라미터에 따라서 억제되며,
상기 제2 칼라 차이는 상기 제2 파라미터에 따라서 억제되는, 컴퓨터-독출가능 저장 매체. - 제17항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 이미지 프로세싱 프로그램은 컴퓨터로 하여금,
상기 의사-칼라 억제 단계로부터 얻어진 상기 제1 칼라 차이 및 제2 칼라 차이의 고주파수 성분을 저주파수 통과 필터를 이용하여 제거하도록 하는, 컴퓨터-독출가능 저장 매체. - 제17항에 있어서, 상기 이미지 프로세싱 프로그램은 컴퓨터로 하여금,
제1 칼라 차이와 제2 칼라 차이 고주파수 성분을 상기 의사-칼라 억제 단계 동안에 저주파수 통과 필터를 이용하여 제거하도록 하는, 컴퓨터-독출가능 저장 매체.
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