KR101359370B1 - Apparatus and method for image processing for saturation enhancement - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 영상 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 색공간을 유지하여 색상을 보존하면서도 채도를 증가시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image processing apparatus and method, and more particularly, to an apparatus and method for increasing color saturation while preserving color by maintaining a color space.
기존의 3D 컬러 히스토그램 이퀄라이제이션(equalization)은 컬러 영상의 컨트라스트(contrast)를 향상시키기 위한 강력한 기법 중 하나이다. 특히, 그레이(gray) 스케일 히스토그램에서 히스토그램이 균등하게 분포하도록 함으로써 밝기(luminance) 컨트라스트가 효과적으로 향상될 수 있었다.Existing 3D color histogram equalization is one of the powerful techniques to improve the contrast of color images. In particular, by making the histogram evenly distributed in the gray scale histogram, the brightness contrast could be effectively improved.
종래의 밝기 컨트라스트를 향상시킬 때 색역(gamut) 문제를 발생시키지 않도록 Naik 기법이 활용될 수 있다. 이 때, Naik 기법에 의하면, 색상(Hue)의 변화없이 영상을 향상시킬 수 있지만, 채도가 낮아지는 문제가 있었다.The Naik technique can be utilized to avoid creating gamut problems when improving conventional brightness contrast. At this time, according to the Naik technique, the image can be improved without changing the color (Hue), but there is a problem that the saturation is lowered.
그리고, Trahanias와 Venetsanopolus는 색공간에서 균등 확률 밀도 함수(Uniform Probability density function)을 가지는 3D 컬러 히스토그램을 제안했다. 하지만, 이 방식의 경우 이미지가 하얗게 되고, 채도 문제가 여전히 발생하였다.Trahanias and Venetsanopolus also proposed a 3D color histogram with uniform probability density function in the color space. However, in this case, the image became white and the saturation problem still occurred.
따라서, 영상의 밝기를 향상시키면서도 효과적으로 채도를 향상시킬 수 있는 방법이 필요하다.Therefore, there is a need for a method capable of effectively improving saturation while improving image brightness.
본 발명은 색역 문제없이 색상을 유지시키면서 채도도 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method that can improve saturation while maintaining color without color gamut problems.
본 발명은 색상을 보존할 수 있도록 색공간 내에서 색공간에서의 밝기 평면을 이용하여 보다 효과적으로 채도를 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method for more effectively improving saturation by using a brightness plane in the color space in the color space to preserve color.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치는 입력 영상을 구성하는 픽셀의 밝기를 판단하는 밝기 판단부; 및 상기 픽셀의 밝기에 따라 색공간에서의 밝기 평면을 적용하여 입력 영상의 채도를 증가시키는 채도 처리부를 포함할 수 있다. An image processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a brightness determination unit for determining the brightness of the pixels constituting the input image; And a saturation processor that increases the saturation of the input image by applying a brightness plane in a color space according to the brightness of the pixel.
상기 영상 처리 장치의 채도 처리부는, 상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 밝기 평면에서 경로를 변경시킬 수 있다.The saturation processor of the image processing apparatus may move a specific point in the color space of the input image to the boundary of the color space and change the path in the brightness plane.
상기 영상 처리 장치의 상기 채도 처리부는, 상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 1/n과 1/m 또는 1/n과 1/m 사이에 위치한 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시키고, 상기 n과 m은 서로 다른 실수일 수 있다.The saturation processor of the image processing apparatus moves a specific point in the color space of the input image to a boundary of the color space, and then brightness is located between 1 / n and 1 / m or 1 / n and 1 / m of the color space. Changing the path of movement in the plane, n and m may be different real numbers.
상기 영상 처리 장치의 채도 처리부는, 상기 입력 영상의 픽셀의 밝기가 1보다 작은 경우, 상기 픽셀의 RGB 요소의 합이 1이 되도록 RGB 요소를 스케일링할 수 있다. 이 때, 채도 처리부는, 상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 1/3 위치에 존재하는 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시킬 수 있다.If the brightness of the pixel of the input image is less than 1, the chroma processor of the image processing apparatus may scale the RGB element such that the sum of the RGB elements of the pixel is 1. At this time, the saturation processor may move a specific point in the color space of the input image to the boundary of the color space and change the movement path in the brightness plane located at one third of the color space.
하고, 상기 입력 영상의 픽셀의 밝기가 2보다 큰 경우, 상기 픽셀의 RGB 요소의 합이 2가 되도록 RGB 요소를 스케일링할 수 있다. 이 때, 채도 처리부는, 상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 2/3 위치에 존재하는 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시킬 수 있다.When the brightness of the pixel of the input image is greater than 2, the RGB element may be scaled such that the sum of the RGB elements of the pixel is 2. In this case, the saturation processor may move a specific point in the color space of the input image to the boundary of the color space and change the movement path in the brightness plane located at 2/3 positions of the color space.
상기 밝기 평면은, 상기 색공간을 n등분하는 경우, 색공간의 분할된 지점에 대응하는 평면을 포함할 수 있다.The brightness plane may include a plane corresponding to a divided point of the color space when the color space is divided into n equal parts.
상기 밝기 평면은, 상기 색공간에서 1/3 지점에 위치하거나 또는 2/3 지점에 위치하는 평면을 포함할 수 있다.The brightness plane may include a plane located at one third point or two thirds of the color space.
상기 밝기 평면은, 상기 색공간을 n등분하는 경우, n등분된 인접하는 두 지점의 사이에 하나 이상의 평면을 포함할 수 있다.The brightness plane may include one or more planes between two adjacent n points divided by n when the color space is divided into n equal parts.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 방법은 입력 영상을 구성하는 픽셀의 밝기를 판단하는 단계; 및 픽셀의 밝기에 따라 색공간에서의 밝기 평면을 적용하여 입력 영상의 채도를 증가시키는 단계를 포함할 수 있다.An image processing method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of determining the brightness of the pixels constituting the input image; And increasing the saturation of the input image by applying a brightness plane in the color space according to the brightness of the pixel.
상기 채도를 증가시키는 단계는, 상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 밝기 평면에서 경로를 변경시킬 수 있다.In the increasing of the saturation, a specific point in the color space of the input image may be moved to a boundary of the color space, and the path may be changed in the brightness plane.
상기 채도를 증가시키는 단계는, 상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 1/n과 1/m 또는 1/n과 1/m 사이에 위치한 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시키고, 상기 n과 m은 서로 다른 실수일 수 있다.The increasing of the saturation may include moving a specific point in the color space of the input image to a boundary of the color space and then in a brightness plane located between 1 / n and 1 / m or 1 / n and 1 / m of the color space. The movement path is changed, and n and m may be different real numbers.
상기 채도를 증가시키는 단계는, 상기 입력 영상의 픽셀의 밝기가 1보다 작은 경우, 상기 픽셀의 RGB 요소의 합이 1이 되도록 RGB 요소를 스케일링할 수 있다. 이 때, 채도를 증가시키는 단계는, 상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 1/3 위치에 존재하는 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시킬 수 있다.In the increasing of the saturation, when the brightness of the pixel of the input image is less than 1, the RGB element may be scaled such that the sum of the RGB elements of the pixel is 1. In this case, the step of increasing the saturation may move a specific point in the color space of the input image to the boundary of the color space, and then change the movement path in the brightness plane that exists at a third position of the color space.
하고, 상기 입력 영상의 픽셀의 밝기가 2보다 큰 경우, 상기 픽셀의 RGB 요소의 합이 2가 되도록 RGB 요소를 스케일링할 수 있다. 이 때, 채도를 증가시키는 단계는, 상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 2/3 위치에 존재하는 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시킬 수 있다.When the brightness of the pixel of the input image is greater than 2, the RGB element may be scaled such that the sum of the RGB elements of the pixel is 2. In this case, in the step of increasing the saturation, a specific point in the color space of the input image may be moved to the boundary of the color space, and then the movement path may be changed in the brightness plane existing at 2/3 positions of the color space.
상기 밝기 평면은, 상기 색공간을 n등분하는 경우, 색공간의 분할된 지점에 대응하는 평면을 포함할 수 있다.The brightness plane may include a plane corresponding to a divided point of the color space when the color space is divided into n equal parts.
상기 밝기 평면은, 상기 색공간에서 1/3 지점에 위치하거나 또는 2/3 지점에 위치하는 평면을 포함할 수 있다.The brightness plane may include a plane located at one third point or two thirds of the color space.
상기 밝기 평면은, 상기 색공간을 n등분하는 경우, n등분된 인접하는 두 지점의 사이에 하나 이상의 평면을 포함할 수 있다.The brightness plane may include one or more planes between two adjacent n points divided by n when the color space is divided into n equal parts.
본 발명의 일실시예에 따르면, 입력 영상의 색역 문제없이 채도도 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the saturation may be improved without the gamut problem of the input image.
본 발명의 일실시예에 따르면, 색상을 보존할 수 있도록 색공간 내에서 밝기 평면을 이용하여 보다 효과적으로 채도를 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the saturation may be improved more effectively by using a brightness plane in the color space to preserve color.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 RGB 색공간에서 컬러를 보상하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 Macbeth chart에 대한 영상 처리 결과를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 실제 영상에 대한 영상 처리 결과를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 채도 향상 정도를 평가하는 것을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 방법을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a process of compensating color in an RGB color space according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an image processing result of a Macbeth chart according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an image processing result for an actual image according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating evaluating the degree of saturation improvement according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an image processing method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 영상 처리 장치(101)는 밝기 판단부(102) 및 채도 처리부(103)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
밝기 판단부(102)는 입력 영상을 구성하는 픽셀의 밝기를 판단할 수 있다. The
채도 처리부(103)는 입력 영상의 픽셀의 밝기에 따라 색공간에서의 밝기 평면을 적용하여 입력 영상의 채도를 증가시킬 수 있다. 일례로, 채도 처리부(103)는 색공간에서의 밝기 평면을 이용하여 입력 영상의 채도를 증가시킬 수 있다.The
일례로, 채도 처리부(103)는 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 밝기 평면에서 경로를 변경시킬 수 있다. 구체적으로, 입력 영상의 픽셀의 밝기가 1보다 작은 경우, 채도 처리부(103)는 픽셀의 RGB 요소의 합이 1이 되도록 RGB 요소를 스케일링할 수 있다. 그리고, 입력 영상의 픽셀의 밝기가 2보다 큰 경우, 채도 처리부(103)는 픽셀의 RGB 요소의 합이 2가 되도록 RGB 요소를 스케일링할 수 있다.For example, the
일례로, 채도 처리부는, 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 1/n과 1/m 또는 1/n과 1/m 사이에 위치한 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시킬 수 있다. 이 때, n과 m은 서로 다른 실수일 수 있다.For example, the saturation processor moves a specific point in the color space of the input image to the boundary of the color space, and then moves the movement path in the brightness plane located between 1 / n and 1 / m or 1 / n and 1 / m of the color space. Can be changed. In this case, n and m may be different real numbers.
그리고, 채도 처리부(103)는 색공간을 n등분하는 경우, 색공간의 분할된 지점에 대응하는 밝기 평면을 이용할 수 있다. 일례로, 밝기 평면은, 색공간을 n등분하는 경우, n등분된 인접하는 두 지점의 사이에 하나 이상의 평면을 포함할 수 있다. 구체적으로, 채도 처리부(103)는 색공간에서 1/3 지점에 위치하거나 또는 2/3 지점에 위치하는 밝기 평면을 이용할 수 있다. 가장 바람직하게는, n이 3일 수 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.In addition, when the
입력 영상은 영상 처리 장치를 통해 출력 영상으로 처리될 수 있다. 출력 영상은 입력 영상에 비해 색상이 유지되면서도 동시에 채도도 향상될 수 있다.The input image may be processed as an output image through the image processing apparatus. The output image can be improved in color while maintaining color compared to the input image.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 RGB 색공간에서 컬러를 보상하는 과정을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a process of compensating color in an RGB color space according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서 영상 처리 장치(101)는 입력 영상의 밝기를 고려하여 입력 영상의 채도를 증가시킬 수 있다. 즉, 영상 처리 장치(101)는 입력 영상의 컬러 컨트라스트를 증가시킬 수 있다.In the present invention, the
먼저, 기존의 입력 영상의 컬러를 향상시키기 위한 종래의 Naik 기법을 먼저 설명하기로 한다. First, the conventional Naik technique for improving the color of the existing input image will be described first.
입력 영상의 픽셀의 밝기를 로 정의할 수 있다. 여기서, ni는 입력 영상을 구성하는 픽셀의 밝기를 의미한다. r은 Red, g는 Green, B는 Blue를 의미한다. r, g, b는 의 값을 가질 수 있다.The brightness of the pixel of the input image can be defined as. Here, ni denotes the brightness of the pixels constituting the input image. r means Red, g means Green, and B means Blue. r, g, b may have a value of.
기존의 Naik 기법의 경우, 입력 영상의 픽셀이 RGB 색공간에 있을 때, 밝기를 증가시킨 결과가 RGB 색공간을 벗어나는 색역 문제를 피하기 위해 밝기 향상 비율을 적용할 수 있다. 즉, 색역 문제를 피함으로써 색상이 유지된다.In the conventional Naik technique, when pixels of the input image are in the RGB color space, a brightness enhancement ratio may be applied to avoid a gamut problem in which the result of increasing the brightness is outside the RGB color space. That is, color is maintained by avoiding color gamut problems.
여기서, 밝기 향상 비율은 를 의미한다. 여기서, 는 입력 영상의 픽셀에 대해 밝기가 향상된 결과를 나타낸다.Herein, the brightness enhancement ratio means. Here, denotes a result of improved brightness with respect to the pixels of the input image.
만약, 인 경우, Naik 기법은 입력 영상의 픽셀에 를 적용한다. 하지만, 인 경우, Naik 기법은 입력 영상의 픽셀을 RGB 색공간에서 CMY 색공간으로 변환한 후, 보정된 를 적용한다.If, the Naik technique applies to the pixels of the input image. However, in the case of, the Naik method converts the pixel of the input image from the RGB color space to the CMY color space and then applies the corrected.
일례로, Naik 기법은 하기 수학식 1에 따라 입력 영상을 처리할 수 있다.For example, the Naik technique may process an input image according to Equation 1 below.
여기서, c는 cyan, m은 magenta, y는 yellow를 나타낸다. 입력 영상의 원래 밝기와 향상된 밝기 간의 비율(α)이 1보다 큰 경우, Naik 기법은 RGB 색공간에서 CMY 색공간으로 변환한다. 하지만, 본 발명은 Naik 기법과 달리 색공간을 변경하지 않는다.Where c is cyan, m is magenta, and y is yellow. If the ratio (α) between the original brightness and the enhanced brightness of the input image is greater than 1, the Naik technique converts from the RGB color space to the CMY color space. However, the present invention does not change the color space unlike the Naik technique.
일례로, 영상 처리 장치(101)는 RGB 색공간을 밝기 평면을 통해 n등분할 수 있다. 만약, 도 2에 도시된 바와 같이 RGB 색공간을 3개로 분할하는 경우, 영상 처리 장치(101)는 전체 색공간에서 1/3 지점에 위치한 밝기 평면(1/3 luminance plane)(202)과 2/3 지점에 위치한 밝기 평면(2/3 luminance plane)(201)을 이용할 수 있다. 본 발명에서 언급하는 밝기 평면의 위치는 제한되지 않고, 실시예에 따라 가변될 수 있다. 일례로, 밝기 평면은 색공간에서 x/y 지점(x,y는 서로 다른 실수)에 위치할 수 있다. 다시 말해서, 밝기 평면은 색공간 상에서 어떠한 지점에서 존재할 수 있으며, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.For example, the
그리고, 색공간 상의 포인트는 RGB 색공간을 나타내는 정육면체 공간의 경계면에 닿을 때까지 채도를 증가시켰다가 꺾여내려올 수 있다. 다만, 포인트가 경계면에 도달하면 채도가 지나치게 증가되어 입력 영상이 인위적으로 처리될 수 있기 때문에, 영상 처리 장치는 색공간의 특정 지점에 밝기 평면을 배치시켜 과도한 채도 향상을 방지할 수 있다.Then, the point on the color space may increase and decrease the saturation until reaching the boundary of the cube space representing the RGB color space. However, when the point reaches the boundary surface, since the saturation is excessively increased and the input image may be artificially processed, the image processing apparatus may arrange the brightness plane at a specific point of the color space to prevent excessive saturation improvement.
본 발명의 일실시예에 따르면, 영상 처리 장치(101)는 입력 영상의 채도를 향상시키기 위해 색공간 상의 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시킨다. 도 2를 참고하면, 최대밝기인 (1,1,1)과 최저 밝기인 (0,0,0)를 기점으로 채도를 향상시키는 과정이 진행된다. 도 2에서 이동 경로(203)는 Naik 기법과 관련되고, 이동 경로(204)는 본 발명과 관련된다.According to an embodiment of the present invention, the
Naik 기법의 경우, 최대밝기인 (1,1,1)에서 가 1보다 크다면 (a)로 이동하였다가 가 1보다 작으면 (a)에서 (0,0,0)으로 이동 경로가 변경된다. 그리고, 최저 밝기인 (0,0,0)에서 가 1보다 작다면 (b)로 이동하였다가 가 1보다 커지면 (1,1,1)로 이동 경로가 변경된다.In the case of Naik, if the maximum brightness (1,1,1) is greater than 1, then it moves to (a), and if is less than 1, the movement path is changed from (a) to (0,0,0). . If is less than 1 at the lowest brightness (0,0,0), the movement path is changed to (b), and when is greater than 1, the movement path is changed to (1,1,1).
도 2에서 본 발명은 입력 영상의 픽셀의 밝기가 1보다 작은 경우, 최저 밝기인 (0,0,0)에서 (b)가 아닌 1/3 plane에 위치한 (b')까지 이동한다. 그리고, 입력 영상의 픽셀의 밝기가 2보다 큰 경우, 최대 밝기에서 (a)가 아닌 2/3 plane에 위치한 (a')까지 이동한다. 본 발명은 naik 기법에서 가 1일 때 이동 경로가 색공간의 경계까지 진행되는 것을 채도의 변경 범위로 설정하되, 색공간 상에 위치한 특정한 밝기 평면에 따라 채도가 과도하게 증가하는 것을 제한할 수 있다. 여기서, 특정 평면은 1/3 plane(202)과 2/3 plane(201)일 수 있다.In FIG. 2, when the brightness of the pixel of the input image is smaller than 1, the present invention moves from (0,0,0), which is the lowest brightness, to (b ') located in the 1/3 plane instead of (b). When the brightness of the pixel of the input image is greater than 2, the pixel shifts from the maximum brightness to (a ') located in the 2/3 plane instead of (a). The present invention sets the range of saturation in which the moving path proceeds to the boundary of the color space when is 1 in the naik technique, but can limit excessive saturation according to a specific brightness plane located on the color space. . Here, the specific plane may be 1/3
이 경우, 색공간 상의 포인트는 경로(203)에 따라 이동하는 것보다 경로(204)에 따라 이동할 경우, 색공간의 경계에 보다 가까워지기 때문에 채도가 증가한다. 다만, 색공간 상의 포인트가 경로(204)에 따라 이동한다고 하더라도 색공간을 벗어나지 않기 때문에 색역 문제는 발생하지 않는다.In this case, when the point on the color space moves along the
입력 영상의 픽셀의 밝기가 1보다 작은 경우, 픽셀이 나타내는 포인트가 밝기 평면(202)와 만나는 경로(204)에 따라 이동할 수 있다. 그리고, 입력 영상의 픽셀의 밝기가 2보다 큰 경우, 픽셀이 나타내는 포인트는 밝기 평면(201)과 만나는 경로(204)에 따라 이동할 수 있다.When the brightness of the pixel of the input image is less than 1, the point indicated by the pixel may move along the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 Macbeth chart에 대한 영상 처리 결과를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an image processing result of a Macbeth chart according to an embodiment of the present invention.
도 3에서 (a)의 왼쪽 chart는 오버 노출 환경에서의 Macbeth Chart를 나타내고, (a)의 오른쪽 chart는 언더 노출 환경에서의 Macbeth Chart를 나타낸다. 그리고, (b)는 (a)에 종래 방식을 적용한 결과이고, (c)는 (a)에 본 발명을 적용한 결과이다. 도 3을 참고하면, (b)보다는 (c)의 채도가 상대적으로 증가한 것을 알 수 있다.In FIG. 3, the left chart of (a) shows the Macbeth chart in the overexposure environment, and the right chart of (a) shows the Macbeth chart in the underexposure environment. And (b) is a result of applying the conventional method to (a), (c) is a result of applying this invention to (a). Referring to FIG. 3, it can be seen that saturation of (c) is relatively increased rather than (b).
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 실제 영상에 대한 영상 처리 결과를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an image processing result for an actual image according to an embodiment of the present invention.
도 4에서 왼쪽 영상은 오버 노출 환경에서의 실제 영상을 나타내고, (a)의 오른쪽 영상은 언더 노출 환경에서의 실제 영상을 나타낸다. 그리고, (b)는 (a)에 종래 방식을 적용한 결과이고, (c)는 (a)에 본 발명을 적용한 결과이다. 도 4를 참고하면, (b)보다는 (c)의 채도가 상대적으로 증가한 것을 알 수 있다. 또한, (b)보다 (c)가 훨씬 자연스럽고 생동감있는 영상 결과물을 나타낸다.In FIG. 4, the left image represents an actual image in an over-exposure environment, and the right image of (a) represents an actual image in an under-exposed environment. And (b) is a result of applying the conventional method to (a), (c) is a result of applying this invention to (a). Referring to FIG. 4, it can be seen that saturation of (c) is relatively increased rather than (b). In addition, (c) represents a much more natural and vibrant image output than (b).
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 채도 향상 정도를 평가하는 것을 설명하는 도면이다.5 is a diagram illustrating evaluating the degree of saturation improvement according to an embodiment of the present invention.
도 3에서 (b)보다 (c)가 상대적으로 채도가 증가한 것을 정량적으로 평가하기 위해 하기 수학식 2를 적용할 수 있다.In FIG. 3, Equation 2 may be applied to quantitatively evaluate that the saturation of (c) is higher than that of (b).
수학식 2를 적용하면, 도 5에 도시된 바와 같이 chart는 흑백으로 변화되고 이를 통해 채도 향상 정도를 정량적으로 평가할 수 있다. 도 5에서 오버 노출된 환경인 (a)에 대해 종래 방식의 경우, 17.61만큼 채도가 향상되는 것에 비해 본 발명을 적용하면 38.11만큼 채도가 향상된 것을 알 수 있다. 또한, 언더 노출된 환경인 (b)에 대해 종래 방식의 경우 7.30만큼 채도가 향상되는 것에 비해, 본 발명을 적용하면 20.13만큼 채도가 향상된 것을 알 수 있다.Applying Equation 2, the chart is changed to black and white as shown in Figure 5 through which the degree of saturation improvement can be quantitatively evaluated. In the conventional method for (a), which is an overexposed environment in FIG. 5, it can be seen that saturation is improved by 38.11 when the present invention is applied as compared with saturation is improved by 17.61. In addition, it can be seen that the saturation is improved by 20.13 when the present invention is applied, while the saturation is improved by 7.30 for the under-exposed environment (b).
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 방법을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating an image processing method according to an embodiment of the present invention.
단계(601)에서, 영상 처리 장치(101)는 입력 영상을 구성하는 픽셀의 밝기를 판단할 수 있다.In
단계(602)에서, 영상 처리 장치(101)는 입력 영상의 픽셀의 밝기에 따라 입력 영상의 채도를 증가시킬 수 있다. 일례로, 영상 처리 장치(101)는 색공간에서의 밝기 평면을 이용하여 입력 영상의 채도를 증가시킬 수 있다.In
일례로, 영상 처리 장치(101)는 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 밝기 평면에서 경로를 변경시킬 수 있다. 구체적으로, 입력 영상의 픽셀의 밝기가 1보다 작은 경우, 영상 처리 장치(101)는 픽셀의 RGB 요소의 합이 1이 되도록 RGB 요소를 스케일링할 수 있다. 그리고, 입력 영상의 픽셀의 밝기가 2보다 큰 경우, 영상 처리 장치(101)는 픽셀의 RGB 요소의 합이 2가 되도록 RGB 요소를 스케일링할 수 있다.For example, the
그리고, 영상 처리 장치(101)는 색공간을 n등분하는 경우, 색공간의 분할된 지점에 대응하는 밝기 평면을 이용할 수 있다. 일례로, 영상 처리 장치(101)는 색공간에서 1/3 지점에 위치하거나 또는 2/3 지점에 위치하는 밝기 평면을 이용할 수 있다. 가장 바람직하게는, n이 3일 수 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.When the color space is divided into n equal parts, the
입력 영상은 영상 처리 장치를 통해 출력 영상으로 처리될 수 있다. 출력 영상은 색공간이 유지되어 입력 영상의 색상을 유지하면서도 입력 영상에 비해 채도가 향상될 수 있다.The input image may be processed as an output image through the image processing apparatus. As the output image maintains the color space, the saturation may be improved compared to the input image while maintaining the color of the input image.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. The methods according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
101: 영상 처리 장치
102: 밝기 판단부
103: 채도 처리부101: image processing device
102: brightness determination unit
103: chroma processing unit
Claims (20)
상기 픽셀의 밝기에 따라 색공간에서의 밝기 평면을 적용하여 입력 영상의 채도를 증가시키는 채도 처리부
를 포함하고,
상기 채도 처리부는,
상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시키며,
상기 밝기 평면은,
특정 포인트가 색공간의 경계에 닿기 전에 특정 포인트의 이동 경로를 변경시키는 위치에 배치되는 영상 처리 장치.A brightness determination unit determining brightness of pixels constituting the input image; And
A saturation processor that increases the saturation of the input image by applying a brightness plane in a color space according to the brightness of the pixel.
Lt; / RTI >
The saturation processing unit,
While moving a specific point in the color space of the input image to the boundary of the color space, changing the movement path in the brightness plane,
The brightness plane,
And an image processing apparatus arranged at a position for changing a movement path of the specific point before the specific point reaches the boundary of the color space.
상기 채도 처리부는,
상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 1/n과 1/m 또는 1/n과 1/m 사이에 위치한 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시키고, 상기 n과 m은 서로 다른 실수인 영상 처리 장치.The method of claim 1,
The saturation processing unit,
Move a specific point in the color space of the input image to the boundary of the color space, change the movement path in the brightness plane located between 1 / n and 1 / m or 1 / n and 1 / m of the color space, and n And m are different real numbers.
상기 채도 처리부는,
상기 입력 영상의 픽셀의 밝기가 1보다 작은 경우, 상기 픽셀의 RGB 요소의 합이 1이 되도록 RGB 요소를 스케일링하는 영상 처리 장치.The method of claim 1,
The saturation processing unit,
And scaling the RGB elements such that the sum of the RGB elements of the pixels is 1 when the brightness of the pixels of the input image is less than one.
상기 채도 처리부는,
상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 1/3 위치에 존재하는 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시키는 영상 처리 장치.5. The method of claim 4,
The saturation processing unit,
And moving a specific point in a color space of the input image to a boundary of the color space, and changing a movement path in a brightness plane located at a third position of the color space.
상기 채도 처리부는,
상기 입력 영상의 픽셀의 밝기가 2보다 큰 경우, 상기 픽셀의 RGB 요소의 합이 2가 되도록 RGB 요소를 스케일링하는 영상 처리 장치.The method of claim 1,
The saturation processing unit,
And scaling the RGB elements such that the sum of the RGB elements of the pixels is two when the brightness of the pixels of the input image is greater than two.
상기 채도 처리부는,
상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 2/3 위치에 존재하는 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시키는 영상 처리 장치.The method according to claim 6,
The saturation processing unit,
And moving a specific point in a color space of the input image to a boundary of the color space, and changing a movement path in a brightness plane located at two thirds of the color space.
상기 밝기 평면은,
상기 색공간을 n등분하는 경우, 색공간의 분할된 지점에 대응하는 평면을 포함하는 영상 처리 장치.The method of claim 1,
The brightness plane,
And dividing the color space into n equal parts, and including a plane corresponding to the divided points of the color space.
상기 밝기 평면은,
상기 색공간에서 1/3 지점에 위치하거나 또는 2/3 지점에 위치하는 평면을 포함하는 영상 처리 장치.9. The method of claim 8,
The brightness plane,
And a plane located at one third or two thirds of the color space.
상기 밝기 평면은,
상기 색공간을 n등분하는 경우, n등분된 인접하는 두 지점의 사이에 하나 이상의 평면을 포함하는 영상 처리 장치.The method of claim 1,
The brightness plane,
And dividing the color space into n equal parts, the image processing apparatus including one or more planes between two adjacent n-divided points.
상기 픽셀의 밝기에 따라 색공간에서의 밝기 평면을 적용하여 입력 영상의 채도를 증가시키는 단계
를 포함하고,
상기 입력 영상의 채도를 증가시키는 단계는,
상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시키며,
상기 밝기 평면은,
특정 포인트가 색공간의 경계에 닿기 전에 특정 포인트의 이동 경로를 변경시키는 위치에 배치되는 영상 처리 방법.Determining brightness of pixels constituting the input image; And
Increasing the saturation of the input image by applying a brightness plane in a color space according to the brightness of the pixel
Lt; / RTI >
Increasing the saturation of the input image,
While moving a specific point in the color space of the input image to the boundary of the color space, changing the movement path in the brightness plane,
The brightness plane,
The image processing method is disposed at a position to change the movement path of a specific point before the specific point reaches the boundary of the color space.
상기 입력 영상의 채도를 증가시키는 단계는,
상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 1/n과 1/m 또는 1/n과 1/m 사이에 위치한 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시키고, 상기 n과 m은 서로 다른 실수인 영상 처리 방법.12. The method of claim 11,
Increasing the saturation of the input image,
Move a specific point in the color space of the input image to the boundary of the color space, change the movement path in the brightness plane located between 1 / n and 1 / m or 1 / n and 1 / m of the color space, and n And m are different real numbers.
상기 입력 영상의 채도를 증가시키는 단계는,
상기 입력 영상의 픽셀의 밝기가 1보다 작은 경우, 상기 픽셀의 RGB 요소의 합이 1이 되도록 RGB 요소를 스케일링하는 영상 처리 방법.12. The method of claim 11,
Increasing the saturation of the input image,
And scaling the RGB elements such that the sum of the RGB elements of the pixels is 1 when the brightness of the pixels of the input image is less than one.
상기 입력 영상의 채도를 증가시키는 단계는,
상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 1/3 위치에 존재하는 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시키는 영상 처리 방법.15. The method of claim 14,
Increasing the saturation of the input image,
And moving a specific point in a color space of the input image to a boundary of the color space and changing a movement path in a brightness plane located at a third position of the color space.
상기 입력 영상의 채도를 증가시키는 단계는,
상기 입력 영상의 픽셀의 밝기가 2보다 큰 경우, 상기 픽셀의 RGB 요소의 합이 2가 되도록 RGB 요소를 스케일링하는 영상 처리 방법.12. The method of claim 11,
Increasing the saturation of the input image,
And scaling the RGB elements such that the sum of the RGB elements of the pixels is two when the brightness of the pixels of the input image is greater than two.
상기 입력 영상의 채도를 증가시키는 단계는,
상기 입력 영상의 색공간에서 특정 포인트를 색공간의 경계로 이동시키다가 색공간의 2/3 위치에 존재하는 밝기 평면에서 이동 경로를 변경시키는 영상 처리 방법.17. The method of claim 16,
Increasing the saturation of the input image,
And moving a specific point in a color space of the input image to a boundary of the color space, and changing a movement path in a brightness plane located at two thirds of the color space.
상기 밝기 평면은,
상기 색공간을 n등분하는 경우, 색공간의 분할된 지점에 대응하는 평면을 포함하는 영상 처리 방법.12. The method of claim 11,
The brightness plane,
And dividing the color space into n equal parts, and including a plane corresponding to the divided points of the color space.
상기 밝기 평면은,
상기 색공간에서 1/3 지점에 위치하거나 또는 2/3 지점에 위치하는 평면을 포함하는 영상 처리 방법.19. The method of claim 18,
The brightness plane,
And a plane located at one third or two thirds of the color space.
상기 밝기 평면은,
상기 색공간을 n등분하는 경우, n등분된 인접하는 두 지점의 사이에 하나 이상의 평면을 포함하는 영상 처리 방법.12. The method of claim 11,
The brightness plane,
And dividing the color space by n, and including one or more planes between two adjacent n points.
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| KR1020120153238A KR101359370B1 (en) | 2012-12-26 | 2012-12-26 | Apparatus and method for image processing for saturation enhancement |
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| KR (1) | KR101359370B1 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101652630B1 (en) * | 2015-03-09 | 2016-08-30 | 이화여자대학교 산학협력단 | Apparatus and method for image processing for saturation enhancement or saturation limit |
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| KR20060093821A (en) * | 2005-02-22 | 2006-08-28 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for adjusting color of input image selectively and method the same |
| JP2006295845A (en) | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Sanyo Electric Co Ltd | Video signal processing circuit |
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