KR101441380B1

KR101441380B1 - 선호색 검출 방법 및 장치와, 그를 이용한 액정 표시 장치

Info

Publication number: KR101441380B1
Application number: KR1020070061173A
Authority: KR
Inventors: 안지영; 강동우; 김춘우; 염지영; 유병태
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2014-11-03
Also published as: KR20080112598A; US8150148B2; US20090010531A1

Abstract

본 발명은 계산량이 작으면서도 선호색 영역을 정확하게 검출할 수 있는 선호색 검출 방법 및 장치와, 이를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명의 선호색 검출 방법은 입력 픽셀의 휴 값을 휴 기준값과 비교하여 제1 선호색 픽셀을 검출하는 단계와; 상기 제1 선호색 픽셀에 대한 베스트 리니어 에스터메이션(BLE) 연산을 수행하여 제2 선호색 픽셀을 검출하는 단계를 포함한다.

선호색 검출, 휴 값, 크로마 값, 베스트 리니어 에스터메이션, 가중치 벡터

Description

선호색 검출 방법 및 장치와, 그를 이용한 액정 표시 장치{METHOD AND APPARATUS OF DETECTING PREFERRED COLOR AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선호색 검출 방법에 이용되는 기준값과 가중치 벡터를 검출하는 과정을 단계적으로 나타낸 흐름도.

도 2a 내지 도 2c는 도 1에 나타낸 단계 2에서 수집한 각 선호색 패치를 대표적으로 나타낸 도면.

도 3a 내지 도 3c는 도 1에 나타낸 단계 4에서 산출된 각 선호색 분도포를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선호색 검출부를 나타낸 블록도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선호색 검출 방법을 단계적으로 나타낸 블록도.

도 6a는 피부 영상의 원영상을, 도 6b는 본 발명의 선호색 검출 방법을 이용하여 검출된 피부색 영역을 나타낸 도면.

도 7a는 풍경 영상의 원영상을, 도 7b는 본 발명의 선호색 검출 방법을 이용하여 검출된 녹색 영역을, 도 7c는 청색 영역을 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 선호색 검출부를 이용한 액정 표시 장치를 나타낸 블록도.

<도면의 부호에 대한 간단한 설명>

12 : 색좌표 변환부 14 : 휴 및 크로마 산출부

16 : 제1 검출부 18 : 제2 검출부

20 : 선호색 검출부 22 : 선호색 보정부

24 : 타이밍 컨트롤러 26 : 패널 구동부

28 : 액정 패널

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 특히 선호색 영역의 검출 능력을 향상시킬 수 있는 선호색 검출 방법 및 장치와, 그를 이용한 액정 표시 장치에 관한 것이다.

영상 표시 장치는 사용자 요구에 따라 고해상도화 및 고선명화 방향으로 발전하고 있다. 대부분의 사용자는 표시 장치에 표시되는 피부색, 녹색, 청색 등과 같은 선호색을 기준으로 화상의 선명도를 판단한다. 이는 상기 선호색이 사람의 색 기억 공간에 기억되어서 색인지 과정에 큰 영향을 주기 때문이다. 따라서, 영상 표시 장치는 사용자가 선호하는 선명한 영상을 표시하기 위하여, 입력 영상에서 선호색 영역을 검출하고, 검출된 선호색 영역을 사용자가 선호하는 색상으로 변환하는 선호색 보정 방법을 이용하고자 한다. 그런데, 선호색 보정 방법은 선호색 영역만을 사용자가 원하는 선호색으로 보정하고, 다른 색 영역은 보정되지 않아야 하므로 입력 영상에서 선호색 보정이 필요한 정확한 선호색 영역의 검출 방법이 요구된다.

입력 영상에서 선호색 영역을 검출하는 방법으로는 입력 영상의 색 분포를 이용하여 타원 또는 사각형으로 색 영역을 결정하는 방법과, 입력 영상의 색 분포를 이용하여 일정한 색상(Hue) 및 채도(Saturation) 범위로 색 영역을 결정하는 방법과, 입력 영상의 색 분포의 통계를 이용하여 색을 판별하는 방법이 보고되고 있다.

그러나, 타원 또는 사각형을 이용한 선호색 검출 방법은 타원 모델을 이용하는 경우 입력 영상의 모든 픽셀에 대하여 타원 방정식을 계산해야 하고, 사각형 모델을 이용하는 경우 입력 영상의 모든 픽셀에 대하여 4개의 직선 방정식을 계산해야 하기 때문에 많은 계산량을 필요로 하는 단점이 있다. 또한, 타원 모델은 피부색 검출에는 적합하나, 넓은 영역에 걸쳐 분포하는 녹색이나 청색은 타원 모양으로 정의하기 어려워 녹색이나 청색 검출에는 부적합하다. 색 분포의 통계를 이용하는 방법은 픽셀마다 확률을 계산하고 문턱값과 비교해야 하기 때문에 많은 계산량을 필요로 하는 단점이 있다.

이에 선호색 영역의 계산량을 고려하면 색상(Hue) 및 채도(Saturation) 범위를 이용하여 선호색 영역을 검출하는 방법이 바람직하지만, 이 방법도 단순하게 색상 및 채도만으로 선호색 영역을 검출하므로 검출된 색상 각도 범위 안에 선호색이 아닌 다른 색이 포함되는 단점이 있다. 그러므로, 계산량이 작으면서도 선호색 영 역만 보정할 수 있도록 선호색 영역을 정확하게 검출할 수 있는 방법이 요구된다.

따라서, 본 발명의 목적은 계산량이 작으면서도 선호색 영역을 정확하게 검출할 수 있는 선호색 검출 방법 및 장치와, 이를 이용한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 선호색 검출 방법은 입력 픽셀의 휴 값을 휴 기준값과 비교하여 제1 선호색 픽셀을 검출하는 단계와; 상기 제1 선호색 픽셀에 대한 베스트 리니어 에스터메이션(BLE) 연산을 수행하여 제2 선호색 픽셀을 검출하는 단계를 포함한다.

그리고, 상기 제1 선호색 픽셀을 검출하는 단계 이전에, 상기 입력 픽셀의 적(R), 녹(G), 청(B) 데이터를 밝기(L), 제1 색차(a), 제2 색차(b) 데이터로 색좌표 변환하는 단계와; 상기 제1 및 제2 색차(a, b) 데이터를 이용하여 상기 픽셀의 휴 값(h) 및 크로마 값(c)을 산출하는 단계를 추가로 포함한다.

상기 제1 선호색 픽셀을 검출하는 단계는, 상기 입력 픽셀의 휴 값을 선호색 별로 미리 설정된 휴 기준값과 각각 비교하여 해당 선호색의 휴 기준값 범위에 속하면 상기 제1 선호색 픽셀로 검출하고, 어느 휴 기준값 범위에도 속하지 않으면 비선호색 픽셀로 검출한다.

상기 제2 선호색 픽셀을 검출하는 단계는, 상기 제1 선호색 픽셀에 대한 특성 데이터들로 이루어진 입력 행렬과, 해당 선호색의 가중치 벡터들로 이루어진 가 중치 벡터 행렬과의 행렬곱으로 선호색 판별 상수를 산출하는 단계와, 상기 산출된 선호색 판별 상수를 해당 선호색 판별 상수의 기준값과 비교하여 상기 선호색 판별 상수의 기준값 범위에 속하면 상기 제2 선호색 픽셀로 검출하고, 상기 선호색 판별 상수의 기준값 범위에 속하지 않으면 비선호색 픽셀로 검출하는 단계를 포함한다.

상기 제2 선호색 픽셀을 검출하는 단계는 선호색에 따라 선택적으로 수행된다. 즉, 상기 제2 선호색 픽셀을 검출하는 단계는 상기 제1 선호색 픽셀을 검출하는 단계에서 피부색으로 검출된 픽셀들에 한해서만 수행된다.

본 발명의 실시예에 따른 선호색 검출 장치는 입력 픽셀의 영상 데이터를 색좌표 변환하는 색좌표 변환부와; 상기 색좌표 변환부로부의 출력 데이터를 이용하여 상기 픽셀의 휴 값 및 크로마 값을 산출하는 휴 및 크로마 산출부와; 상기 입력 픽셀의 휴 값을 휴 기준값과 비교하여 제1 선호색 픽셀을 검출하는 제1 검출부와; 상기 제1 선호색 픽셀에 대한 베스트 리니어 에스터메이션(BLE) 연산을 수행하여 제2 선호색 픽셀을 검출하는 제2 검출부를 구비한다.

상기 제1 검출부는 상기 입력 픽셀의 휴 값을 선호색 별로 미리 설정된 휴 기준값과 각각 비교하여 해당 선호색의 휴 기준값 범위에 속하면 상기 제1 선호색 검출 신호를 출력하고, 어느 휴 기준값 범위에도 속하지 않으면 비선호색 검출 신호를 출력한다. 상기 제2 검출부는 상기 제1 선호색으로 검출된 픽셀에 대한 특성 데이터들로 이루어진 입력 행렬과, 해당 선호색의 가중치 벡터들로 이루어진 가중치 벡터 행렬과의 행렬곱으로 선호색 판별 상수를 산출하고, 상기 산출된 선호색 판별 상수를 해당 선호색 판별 상수의 기준값과 비교하여 상기 선호색 판별 상수의 기준값 범위에 속하면 상기 제2 선호색 검출 신호를 출력하고, 상기 선호색 판별 상수의 기준값 범위에 속하지 않거나, 상기 제1 검출부로부터 상기 비선호색 검출 신호가 입력되면 비선호색 검출 신호를 출력한다. 상기 제2 검출부는 상기 제2 선호색 검출 신호 또는 상기 비선색 검출 신호를 출력함과 동시에 상기 해당 픽셀의 적어도 일부의 특성 데이터를 출력한다.

한편, 상기 제2 검출부는 상기 제1 검출부에서 피부색으로 검출된 픽셀들에 한해서만 상기 BLE 연산을 수행한다.

본 발명에 따른 액정 표시 장치는 상기 선호색 검출 장치를 이용한 선호색 검출부와, 상기 선호색 검출부에서 선호색으로 검출된 픽셀에 대한 선호색을 선호색 기준값을 이용하여 보정하고, 비선호색으로 검출된 픽셀은 선호색 보정을 수행하지 않는 선호색 보정부와, 상기 선호색 보정부로부터 출력된 데이터를 표시하는 화상 표시부를 구비한다.

이러한 본 발명의 특징들 외에 본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 선호색 검출 방법은 선호색을 정확하게 검출하기 위하여, 입력 영상에서 색상을 판별하는 휴 앵글(Hue angle), 즉 휴 값(h)의 기준값을 이용하여 선호색을 검출하는 제1 검출 단계와, 베스트 리니어 에스터메이 션(Best Linear Estimation) 방법을 이용하여 최종적으로 선호색 여부를 판단하는 제2 검출 단계를 포함한다. 이를 위하여, 제1 검출 단계에서 이용하기 위한 각 선호색에 대한 휴 기준값과, 제2 검출 단계에서 이용하기 위한 각 선호색 각각에 대한 가중치 벡터 및 선호색 판별 상수의 기준값이 먼저 결정되어야 한다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 선호색 검출 방법을 설명하기에 앞서서, 선호색 검출 방법에 이용되는 기준값들 및 가중치 벡터를 설정하는 과정을 먼저 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선호색 검출 방법에 이용되는 기준값들과 가중치 벡터 행렬을 설정하는 과정을 단계적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

단계 2(S2)에서 피부색(skin), 녹색(green), 청색(blue) 등과 같은 선호색 패치를 수집하여 선호색 데이터 베이스를 생성한다. 웹 등에서 선호색 영역이 포함된 다수의 영상을 수집하고 수집한 각 영상에서 일정한 크기를 갖는 선호색 패치를 추출하여 선호색 데이터베이스에 저장한다. 선호색 데이터베이스는 피부색, 녹색, 청색의 카테고리로 구별되고, 수집 영상에 추출된 선호색 패치는 선호색 카테고리 별로 저장된다. 예를 들면, 도 2a와 같이 피부 영상에서 20×20 크기의 피부색 패치를 추출하여 데이터 베이스의 피부색 카테고리에 저장하고, 도 2b와 같이 잔디밭 영상에서 20×20 크기의 녹색 패치(GP)를 추출하여 녹색 카테고리에 저장하며, 도 2c와 같이 하늘 영상에서 20×20 크기의 청색 패치(BP)를 추출하여 청색 카테고리에 저장한다.

단계 4(S4)에서 데이터 베이스에 저장된 선호색 패치들 각각의 픽셀 데이터 RGB를 Lab 색좌표로 변환하고, Lab 색좌표에서의 선호색 분포를 선호색 카테고리 별로 산출한다. 먼저, 선호색 패치들 각각의 픽셀 데이터 RGB를 액정 표시 장치의 특성, 예를 들면 백라이트로 인한 블랙 에러 성분을 보상하고 감마 특성이 반영된 매트릭스를 이용하여 XYZ 색좌표로 변환한다. 그리고, 액정 표시 장치의 특성이 반영된 XYZ 색좌표를 Lab 색좌표로 변환하여 도 3a 내지 3c와 같이 선호색 카테고리 별로 ab 평면에서의 선호색 분포 특성을 검출한다. Lab 색좌표계에서 'L'성분은 밝기(Lightness)를, 'a'성분은 적색(Red)-녹색(Green)의 색차(제1 색차) 성분을, 'b'성분은 황색(Yellow)-청색(Blue)의 색차(제2 색차) 성분을 의미한다. 도 3a는 피부색 패치들로부터 검출된 피부색의 색분포를 나타낸 것으로, 피부색 좌표는 1/4 사면에 분포함을 알 수 있다. 도 3b는 녹색 패치들로부터 검출된 녹색의 색분포를 나타낸 것으로, 녹색 좌표는 2/4 사면에 분포함을 알 수 있다. 도 3c는 청색 패치들부터 검출된 청색의 색분포를 나타낸 것으로, 청색 좌표는 3/4 및 4/4 사면에 걸쳐 분포함을 알 수 있다.

단계 5(S5)에서 아래의 수학식 1 및 2와 같이 a 및 b 색차 성분을 이용하여 색의 채도를 나타내는 크로마(Chroma) 값(c)과, 색상을 판별하는 각도를 나타내는 휴(hue) 값(h)을 산출한다.

여기서, 휴 값(h)은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 ab 평면에서 원점과 각 좌표를 연결하는 직선에 대한 각도를 나타냄을 알 수 있다.

그리고, 단계 6(S6)에서 도 3a 내지 도 3c에 도시된 선호색 분포도를 각각 이용하여 다음 표 1과 같이 휴 기준값(H)을 선호색 카테고리 별로 결정한다.

	최소	최대	평균	기준 범위(H)
피부색	-20.97°	101.38°	45.8°	11°≤Hs≤ 79°
녹색	40°	193°	132°	79°<Hg≤186°
청색	196.48°	307°	268.1°	200°≤Hb≤315°

예를 들면, 선호색 각각의 휴 기준값(H)은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 선호색 분포도에서 90-95%의 신뢰구간에 포함되는 휴 값(h)을 검출하여 설정한다. 이에 따라, 상기 표 1과 같이 피부색의 휴 기준값(Hs) 범위는 11°보다 크거나 같고 79°보다 작거나 같은 범위( 11°≤Hs≤79°)로 결정되고, 녹색의 휴 기준값(Hg)은 79°보다 크고 186°보다 작거나 같은 범위(79°<Hg≤186°)로 결정되며, 청색의 휴 기준값(Hb)은 200°보다 크거나 같고 315°보다 작거나 같은 범위(200°≤Hb≤315°)로 결정될 수 있다.

그 다음, 단계 8(S8)에서 베스트 리니어 에스터메이션(Best Linear Estimation; 이하 BLE라 함) 방법을 이용하여 선호색 카테고리 별로 가중치 벡터(w)를 산출한다. BLE 방법은 트레이닝 샘플(training samples)을 이용하여 가중치 벡터를 계산하고, 임의의 입력 값과 가중치 벡터의 곱으로 입력 픽셀이 특정 그룹, 즉 특정 선호색에 속하는지 속하지 않는지를 판단하는 방법이다. 카테고리 별로 구분된 트레이닝 샘플은 선호색 판별을 위해 선호색 패치와 비선호색 패치를 포함한다. 예를 들면, 피부색의 트레이닝 샘플은 피부색 패치와, 적색을 표시하는 비선호색 패치를 포함한다. 트레이닝 샘플을 이용한 트레이닝 방법은 아래의 수학식 3과 같다.

=> A·W = D

상기 수학식 3에서 트레이닝 샘플에 해당하는 행렬 A는 선호색 패치를 구성하는 N(N은 자연수)개 픽셀들, 즉 N개의 선호색 픽셀들 각각에 대한 8개의 특성 벡터인 밝기(L), a성분, b성분, 크로마 값(c), 휴 값(h), R 데이터, G 데이터, B 데이터들로 이루어진 N×8 행렬을 포함한다. 또한, 행렬 A는 선호색과 비선호색의 판별을 위하여 선호색이 아닌 M(M은 자연수)개의 픽셀들, 즉 비선호색 픽셀들 각각에 대한 8개의 특성 벡터들(L', a', b', c', h', R', G', B')로 이루어진 M×8 행렬을 포함한다. 비선호색 픽셀에 대한 특성 벡터들(L', a', b', c', h', R', G', B')은, 상기 단계 2 내지 단계 5(S2 내지 S5)를 통해 비선호색 패치로부터 산출한 것이다.

가중치 벡터 행렬 W는 각 픽셀에 대한 8개의 특성 벡터들(L, a, b, c, h, R, G, B)과 각각 대응하는 가중치 벡터들(w0~w7)을 포함한 8×1 행렬로 이루어진다.

행렬 A와 가중치 벡터 행렬 W를 곱한 결과인 행렬 D는 선호색 픽셀의 특성 벡터들(L, a, b, c, h, R, G, B)로 이루어진 N×8 행렬과 가중치 벡터(w0~w7)의 행렬 곱으로 산출된 선호색 판별 상수들(d0~d_N _-1)로 이루어진 N×1 행렬을 포함한다. 또한, 행렬 D는 비선호색 픽셀의 특성 벡터들(L', a', b', c', h', R', G', B')로 이루어진 N×8 행렬과 가중치 벡터(w0~w7)의 행렬 곱으로 산출된 비선호색 판별 상수들(d'0~d'_M _-1)로 이루어진 M×1 행렬을 포함한다. 여기서, 선호색 판별 상수(d0~d_N _-1) 및 비선호색 판별 상수(d'0~d'_M _-1 )는 설계자가 임의로 설정할 수 있다. 예를 들면, 선호색 판별 상수(d0~d_N _-1)를 '1'로 설정하고, 비선호색 판별 상수(d'0~d'_M _-1 )는 '-1'로 설정할 수 있다.

그리고, 선호색 패치 및 비선호색 패치의 특성 벡터들로 이루어진 행렬 A와, 임의로 설정된 선호색 판별 상수 및 비선호색 판별 상수로 이루어진 행렬 D를 이용하여 수학식 4와 같이 가중치 벡터 행렬 W을 선호색 카테고리 별로 검출한다. 각 선호색의 가중치 벡터 행렬 W은 선호색의 특성 벡터들(L, a, b, c, h, R, G, B) 각각에 대한 가중치 벡터들(w0~w7)로 이루어진다.

W = (A^T·A)^-1·D

상기 수학식 4에서 행렬 A가 정방 행렬이 아니므로, 행렬 A에 대한 전치 행렬 A^T와 행렬 A의 곱(A^T·A)를 먼저 구하고, 그 행렬 곱(A^T·A)에 대한 역행렬{(A^T·A)^-1}과 행렬 D를 곱하여, 각 선호색의 특성 벡터들(L, a, b, c, h, R, G, B) 각각에 대한 가중치 벡터들(w0~w7)로 이루어진 가중치 벡터 행렬 W을 검출할 수 있다. 가중치 벡터 행렬 W은 선호색 카테고리 별로 검출되므로 피부색 가중치 벡터 행렬 Ws, 녹색 가중치 벡터 행렬 Wg, 청색 가중치 벡터 행렬 Wb이 각각 검출된다.

그리고, 단계 10(S10)에서 상기 단계(S8)에서 검출된 가중치 벡터 행렬(W)과, 상기 선호색 패치와 다른 임의의 선호색 영상 샘플을 이용하여 선호색 판별 상수의 기준값(d)을 결정한다. 임의의 선호색 영상 샘플을 구성하는 각 픽셀의 특성 벡터(L, a, b, c, h, R, G, B)와 가중치 벡터 행렬 W의 곱으로 선호색 판별 상수를 산출한다. 그리고, 산출된 선호색 판별 상수를 이용하여 선호색 카테고리 별로 선호색 판별 상수의 기준값(d)을 설정한다. 예를 들면, 각 선호색의 선호색 판별 상수 기준값(d)은 다음 표 2와 같이 설정될 수 있다.

선호색	피부색	녹색	청색
선호색 판별 상수 기준값	0.5<ds<1.5	0.6<dg<1.4	0.6<db<1.4

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 선호색 검출 방법은 전술한 과정을 통해 선호색 카테고리 별로 검출된 휴 기준값(H), 가중치 벡터 행렬(W), 그리고 선호색 판별 상수의 기준값을 이용하여 입력 영상으로부터 선호색을 검출한다.

한편, 전술한 가중치 벡터 검출 단계(S8) 및 선호색 판별 상수의 기준값 결정 단계 10(S10)는 선호색 카테고리에 따라 선택적으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 피부색에 한해서만 가중치 벡터와 선호색 판별 상수의 기준값을 검출하고, 녹색 및 청색에 대한 가중치 벡터와 선호색 판별 상수의 기준값의 검출 과정을 생략할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 선호색 검출부를 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 선호색 검출 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.

도 4에 도시된 선호색 검출부는 입력 데이터 R, G, B를 Lab 색좌표로 변환하는 색 좌표 변환부(12)와, 색 좌표 변환부(12)로부터의 a 및 b 색차 데이터를 이용하여 크로마 값(c) 및 휴 값(h)을 산출하는 크로마 및 휴 산출부(14)와, 휴 및 크로마 산출부(14)로부터의 휴 값(h)을 각 선호색의 휴 기준값(H)과 비교하여 제1 선호색 픽셀을 검출하는 제1 검출부(16)와, 제1 검출부(16)에서 선호색으로 검출된 픽셀에 대한 BLE 연산을 수행하여 제2 선호색 픽셀을 검출하는 제2 검출부(18)를 구비한다. 도 4에 도시된 선호색 검출부를 도 5에 도시된 선호색 검출 방법과 결부하여 설명하기로 한다.

색 좌표 변환부(12)는 픽셀에 대한 입력 데이터 R, G, B를 Lab 색좌표로 변환하여 L, a, b 데이터를 출력한다(S12). 색 좌표 변환부(12)는 룩-업 테이블을 이용하여 입력 데이터 R, G, B에 대응하는 L, a, b 데이터를 맵핑 방법으로 선택하여 출력한다.

크로마 및 휴 산출부(14)는 색 좌표 변환부(12)로부터의 a 및 b 데이터를 이용하여 전술한 수학식 1 및 2와 같이 픽셀의 크로마 값(c) 및 휴 값(h)을 산출한다(S14).

제1 검출부(16)는 크로마 및 휴 산출부(14)로부터의 휴 값(h)을 각 선호색의 기준값(H)과 비교하여 제1 선호색 픽셀을 검출하고 제1 선호색 검출 신호를 출력한다(S16). 각 선호색의 휴 기준값(H)은 전술한 도 1의 단계 6(S6)에서 결정되어 메모리(미도시)에 저장된 것으로, 전술한 표 1과 같이 피부색의 휴 기준값(Hs), 녹색의 휴 기준값(Hg), 청색의 휴 기준값(Hb)을 포함한다. 제1 검출부(16)는 입력된 휴 값(h)을 피부색 휴 기준값(11°≤Hs≤ 79°), 녹색의 휴 기준값(79°<Hg≤186°), 청색의 휴 기준값(200°≤Hb≤315°)과 각각 비교하여 해당되는 제1 선호색을 검출하고 제1 선호색 검출 신호를 출력한다. 제1 선호색 검출 신호는 입력 픽셀이 선호색 픽셀임을 지시함과 동시에 입력 픽셀에 해당하는 각 선호색을 지시한다. 예를 들면, 제1 검출부(16)는 입력 픽셀의 휴 값(h)이 피부색 휴 기준값(Hs)의 범위에 포함되면 피부색 검출 신호를 출력하거나, 녹색 휴 기준값(Hg)의 범위에 포함되면 녹색 검출 신호를 출력하거나, 청색 휴 기준값(Hb)의 범위에 포함되면 청색 검출 신호를 출력한다. 그리고, 제1 검출부(16)는 입력 픽셀의 휴 값(h)이 어느 선호색의 기준값(H) 범위에도 포함되지 않으면 해당 픽셀이 비선호색임을 지시하는 비선호색 검출 신호를 출력한다.

제2 검출부(18)는 제1 검출부로부터의 제1 선호색 검출 신호가 입력된 픽셀에 대한 BLE 연산을 수행하여 선호색 판별 상수를 산출한다(S18). 그리고, 제2 검출부(18)는 산출된 선호색 판별 상수를 선호색 판별 상수의 기준값(d)과 비교하여 제2 선호색 픽셀을 검출한다(S20).

구체적으로, 제2 검출부(18)는 제1 검출부(16)로부터 제1 선호색 검출 신호가 입력되면 해당 픽셀에 대한 BLE 연산을 수행하고, 비선호색 검출 신호가 입력되면 해당 픽셀에 대한 BLE 연산을 수행하지 않는다. 제2 검출부(18)는 제1 선호색 검출 신호에 응답하여, 색좌표 변환부(12)와 크로마 및 휴 산출부(14)와 외부로부터 각각 입력된 픽셀의 특성 벡터, 즉 특성 데이터(L, a, b, c, h, R, G, B)로 이루어진 1×8의 입력 행렬 A와, 해당 선호색의 가중치 벡터들(w0~w7)로 이루어진 8×1의 가중치 벡터 행렬 W의 행렬곱 연산을 수행함으로써 1×1의 선호색 판별 상수를 산출한다. 가중치 벡터 행렬 W는 전술한 도 1의 단계 8(S8)에서 검출되어 메모리(미도시)에 미리 저장된 것으로, 피부색 가중치 벡터 행렬 Ws, 녹색 가중치 벡터 행렬 Wg, 청색 가중치 벡터 행렬 Wb을 포함한다.

예를 들면, 제2 검출부(18)는 제1 검출부(16)로부터 제1 피부색 검출 신호가 입력되면 입력 행렬 A와 피부색 가중치 벡터 행렬 Ws를 행렬곱 연산하여 피부색 판별 상수를 산출하거나, 제1 녹색 검출 신호가 입력되면 입력 행렬 A와 녹색 가중치 벡터 행렬 Wg를 행렬곱 연산하여 녹색 판별 상수를 산출하거나, 제1 청색 검출 신호가 입력되면 입력 행렬 A와 청색 가중치 벡터 행렬 Wb를 행렬곱 연산하여 청색 판별 상수를 산출한다.

그리고, 제2 검출부(18)는 상기 단계 18(S18)에서 산출된 선호색 판별 상수를 해당 선호색 판별 상수의 기준값(d)과 비교하여 입력 픽셀이 선호색인지 아닌지를 최종적으로 판단함으로써 제2 선호색 픽셀을 검출하고, 제2 선호색 검출 신호를 출력한다. 선호색 판별 상수의 기준값(d)은 전술한 도 1의 단계 10(S10)에서 결정되어 메모리(미도시)에 미리 저장된 것으로, 피부색 판별 상수의 기준값(ds)과, 녹색 판별 상수의 기준값(dg)과, 청색 판별 상수의 기준값(db)을 포함한다. 제2 검출부(18)는 피부색 판별 상수가 피부색 판별 상수의 기준값(ds)의 범위에 속하면 제2 피부색 검출 신호를 출력하거나, 녹색 판별 상수가 녹색 판별 상수의 기준값(dg)의 범위에 속하면 제2 녹색 검출 신호를 출력하거나, 청색 판별 상수가 청색 판별 상수의 기준값(db)의 범위에 속하면 제2 청색 검출 신호를 선호색 보정부로 출력한다. 한편, 제2 검출부(18)는 각 선호색의 판별 상수가 해당 선호색 판별 상수의 기준값(d)의 범위에 속하지 않거나, 제1 검출부(18)로부터 비선호색 검출 신호가 입력되면 비선호색 검출 신호를 선호색 보정부로 출력한다. 또한, 제2 검출부(18)는 제2 선호색 검출 신호 또는 비선호색 검출 신호와 함께, 해당 픽셀의 특성 데이터(L, a, b, c, h, R, G, B) 중 선호색 보정에 필요한 특성 데이터, 예를 들면 L, a, b(이하, Lab) 데이터 또는 L, C, H(이하, LCH) 데이터를 선호색 보정부로 출력한다.

이와 같이, 본 발명에 따른 선호색 검출 방법은 휴 값을 이용한 제1 선호색 픽셀 검출 단계와, BLE 연산을 이용한 제2 선호색 픽셀 검출 단계를 포함한 이중 선호색 검출 방법을 사용함으로써 상대적으로 적은 계산량을 필요로 하는 휴 값을 이용하면서도 선호색 보정을 위한 선호색 픽셀들, 즉 선호색 영역을 정확하게 검출해낼 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선호색 검출부는 계산량을 줄이기 위하여 선호색에 따라 선택적으로 전술한 단계 18(S18) 및 단계 20(S20)의 BLE 연산을 이용한 제2 선호색 검출 단계를 수행할 수 있다. 다시 말하여, 선호색 검출부는 계산량을 줄이기 위하여, 피부색 픽셀은 제1 및 제2 검출부(16, 18)에서의 이중 선호색 검출 방법을 이용하여 검출하고, 피부색 보다 선호색 검출력이 좋은 녹색 및 청색 픽셀은 제1 검출부(16)에서의 제1 선호색 검출 방법만을 이용하여 검출할 수 있다.

예를 들면, 제2 검출부(18)는 제1 검출부(16)에서 피부색으로 검출된 픽셀에 한해서만 상기 단계 18(S18) 및 단계 20(S20)을 수행하여 피부색인지 피부색이 아닌지를 판단하고, 피부색으로 판별되면 제2 피부색 검출 신호를 해당 픽셀의 특성 데이터 LCH(Lab)와 함께 출력하거나, 피부색이 아닌 것으로 판별되면 비선호색 검출 신호를 해당 픽셀의 특성 데이터 LCH(Lab)와 함께 출력한다. 반면에, 제2 검출부(18)는 제1 검출부(16)에서 녹색 또는 청색으로 검출된 픽셀에 대해서는 상기 단계 18(S18) 및 단계 20(S20)의 제2 선호색 검출 단계를 거치지 않고 제1 검출부(16)로부터의 제1 녹색 검출 신호 또는 제2 청색 검출 신호를 그대로 출력함과 동시에 해당 픽셀의 특성 데이터 LCH(Lab)를 출력한다. 다시 말하여, 이 경우, 녹색 및 청색에 대한 가중치 벡터 행렬 Wg 및 Wb과, 녹색 판별 상수의 기준값(dg) 및 청색 판별 상수의 기준값(db)은 불필요하다. 따라서, 도 1에 도시된 가중치 벡터 검출 단계(S8) 및 선호색 판별 상수의 기준값 결정 단계(S10)에서도 피부색에 해당되는 가중치 벡터 행렬 Ws와 피부색 판별 상수의 기준값(ds)만을 검출할 수 있다.

도 6a 내지 도 7c는 본 발명에 따른 이중 선호색 검출 방법을 이용하여 입력 영상으로부터 검출된 선호색 영역을 나타낸 것이다.

도 6a는 피부 영상의 원영상을, 도 6b는 본 발명에 따른 선호색 검출 방법을 이용하여 검출된 피부색 영역을 나타낸 것으로, 도 6b를 참조하면 피부색 영역이 정확하게 검출되었음을 알 수 있다. 도 7a는 풍경 영상의 원영상을, 도 7b는 본 발명에 따른 선호색 검출 방법을 이용하여 검출된 녹색 영역을, 도 7c는 청색 영역을 나타낸 것으로, 도 7b 및 도 7c를 참조하면 녹색 영역 및 청색 영역이 정확하게 검출되었음을 알 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 선호색 검출부가 적용된 액정 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 7에 도시된 액정 표시 장치는 선호색 검출부(20), 선호색 보정부(22), 타이밍 컨트롤러(24), 패널 구동부(26), 그리고 액정 패널(28)을 구비한다.

선호색 검출부(20)는 도 4에서 전술한 바와 같이 픽셀의 휴 값(h)을 이용하여 제1 검출부(16)에서 제1 선호색 픽셀을 검출한 다음, 제2 검출부(18)에서 제1 선호색으로 검출된 픽셀에 대한 BLE 연산을 통해 해당 선호색인지 아닌지를 최종적으로 판단하여 제2 선호색 픽셀을 검출한다. 그리고, 선호색 검출부(20)는 선호색을 지시하는 제2 선호색 검출 신호와 함께, 픽셀의 특성 데이터 LCH(Lab)를 선호색 보정부(22)로 출력한다. 또한, 선호색 검출부(20)는 제1 또는 제2 검출부(16, 18)에서 선호색으로 검출되지 않으면 비선호색을 지시하는 비선호색 검출 신호를, 픽셀의 특성 데이터 LCH(Lab)와 함께 선호색 보정부(20)로 출력한다.

한편, 선호색 검출부(20)는 계산량을 줄이기 위하여, 피부색 픽셀을 검출하는 경우에만 제1 및 제2 검출부(16, 18)를 통한 이중 선호색 검출 방법을 이용하고, 녹색 및 청색 픽셀을 검출하는 경우에는 제1 검출부(16)에서의 제1 선호색 검출 방법만을 이용하여 검출할 수 있다.

선호색 보정부(22)는 선호색 검출부(20)로부터 선호색 검출 신호가 입력되면 선호색 검출부(20)로부터의 픽셀 특성 데이터 LCH(Lab)를 사람이 선호하는 색으로 보정하고, 비선호색 검출 신호가 입력되면 선호색 보정을 수행하지 않는다. 예를 들면, 선호색 보정부(22)는 선호색 검출부(20)로부터 선호색 검출 신호가 입력되면 픽셀 특성 데이터 LCH(Lab)를 사람이 선호하는 색의 Lab(LCH) 기준값 비교하고, 기준값과의 차이만큼 픽셀 특성 데이터 LCH(Lab)를 보상하고, 선호색이 보정된 픽셀의 특성 데이터 L'C'H'(L'a'b')를 출력한다. 그리고, 선호색 보정부(22)는 선호색이 보정된 픽셀의 데이터 L'C'H'(L'a'b')를 LCD 특성이 반영된 RGB 데이터로 역변환하여 타이밍 컨트롤러(24)로 출력한다. 한편, 선호색 보정부(22)는 선호색 검출부(20)로부터 비선호색 검출 신호가 입력되면 전술한 선호색 보정을 수행하지 않고 입력된 픽셀의 특성 데이터 LCH(Lab)를 LCD 특성이 반영된 RGB 데이터로 역변환하여 타이밍 컨트롤러(24)로 출력한다.

타이밍 컨트롤러(24)는 선호색 보정부(22)로부터의 RGB 데이터를 정렬하여 패널 구동부(26)로 출력하고, 패널 구동부(26)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호들을 생성하여 패널 구동부(26)로 출력한다.

패널 구동부(26)는 액정 패널(28)의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부와, 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부를 포함한다. 데이터 구동부는 타이밍 컨트롤러(24)로부터의 RGB 데이터를 아날로그 RGB 데이터로 변환하여 액정 패널(28)의 데이터 라인으로 출력한다. 게이트 구동부는 타이밍 컨트롤러(24)의 제어 신호에 응답하여 액정 패널(28)의 게이트 라인을 순차 구동한다.

액정 패널(28)은 다수의 픽셀이 매트릭스 형태로 배열된 액정 패널을 통해 영상을 표시한다. 각 픽셀은 데이터 신호에 따른 액정 배열의 가변으로 광투과율을 조절하는 적, 녹, 청 서브픽셀의 조합으로 원하는 색을 구현한다. 각 서브화소는 박막 트랜지스터를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압의 차전압을 충전하여 액정을 구동한다. 액정 패널(28)은 선호색 검출부(20) 및 선호색 보정부(22)를 통해 사람이 선호하는 색으로 보정된 뛰어난 화질의 영상을 표시할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 선호색 검출 방법 및 장치는 휴 값을 이용한 제1 선호색 검출 방법과, BLE 연산을 이용한 제2 선호색 검출 방법을 포함한 이중 선호색 검출 방법을 사용함으로써 상대적으로 적은 계산량을 필요로 하는 휴 값을 이용하면서도 선호색 보정을 위한 선호색 픽셀들, 즉 선호색 영역을 정확하게 검출해낼 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선호색 검출 방법 및 장치는 선호색의 카테고리에 따라 상기 이중 선호색 검출 방법과, 상기 제1 선호색 검출 방법을 선택적으로 수행함으로써 계산량을 더욱 감소시킬 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

삭제
입력 픽셀의 R, G, B 데이터를 밝기(L), 제1 색차(a), 제2 색차(b) 데이터로 색좌표 변환하는 단계와;

상기 제1 및 제2 색차(a, b) 데이터를 이용하여 상기 픽셀의 휴 값(h) 및 크로마 값(c)을 산출하는 단계와;

상기 픽셀의 휴 값(h)을 휴 기준값과 비교하여 제1 선호색 픽셀을 검출하는 단계와;

상기 제1 선호색 픽셀에 대한 베스트 리니어 에스터메이션(BLE) 연산을 수행하여 제2 선호색 픽셀을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선호색 검출 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 제1 선호색 픽셀을 검출하는 단계는

상기 입력 픽셀의 휴 값을 선호색 별로 미리 설정된 휴 기준값과 각각 비교하여 해당 선호색의 휴 기준값 범위에 속하면 상기 제1 선호색으로 검출하고, 어느 휴 기준값 범위에도 속하지 않으면 비선호색으로 검출하는 것을 특징으로 하는 선 호색 검출 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 제2 선호색 픽셀을 검출하는 단계는

상기 제1 선호색 픽셀에 대한 특성 데이터들로 이루어진 입력 행렬과, 해당 선호색의 가중치 벡터들로 이루어진 가중치 벡터 행렬과의 행렬곱으로 선호색 판별 상수를 산출하는 단계와,

상기 산출된 선호색 판별 상수를 해당 선호색 판별 상수의 기준값과 비교하여 상기 선호색 판별 상수의 기준값 범위에 속하면 상기 제2 선호색 픽셀로 검출하고, 상기 선호색 판별 상수의 기준값 범위에 속하지 않으면 비선호색 픽셀로 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선호색 검출 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 픽셀의 특성 데이터는 상기 R, G, B, 밝기(L), 제1 색차(a), 제2 색차(b) 데이터와, 상기 크로마 값(c) 및 휴 값(h)을 포함하고, 상기 가중치 벡터 행렬은 상기 특성 데이터 각각에 대한 가중치 벡터들로 이루어진 것을 특징으로 하는 선호색 검출 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 제2 선호색 픽셀을 검출하는 단계는 선호색에 따라 선택적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 선호색 검출 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 제2 선호색 픽셀을 검출하는 단계는 상기 제1 선호색 픽셀을 검출하는 단계에서 피부색으로 검출된 픽셀들에 한해서만 수행되는 것을 특징로 하는 선호색 검출 방법.
제 4 항에 있어서,

별도로 수집된 선호색 패치를 이용하여 상기 휴 기준값과, 상기 BLE 연산에 이용되는 가중치 벡터 행렬 및 선호색 판별 상수 기준값을 상기 선호색 별로 미리 설정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 선호색 검출 방법.
입력 픽셀의 영상 데이터를 색좌표 변환하는 색좌표 변환부와;

상기 색좌표 변환부로부의 출력 데이터를 이용하여 상기 픽셀의 휴 값 및 크로마 값을 산출하는 휴 및 크로마 산출부와;

상기 입력 픽셀의 휴 값을 휴 기준값과 비교하여 제1 선호색 픽셀을 검출하는 제1 검출부와;

상기 제1 선호색 픽셀에 대한 베스트 리니어 에스터메이션(BLE) 연산을 수행하여 제2 선호색 픽셀을 검출하는 제2 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 선호색 검출 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 제1 검출부는

상기 입력 픽셀의 휴 값을 선호색 별로 미리 설정된 휴 기준값과 각각 비교하여 해당 선호색의 휴 기준값 범위에 속하면 상기 제1 선호색 검출 신호를 출력하고, 어느 휴 기준값 범위에도 속하지 않으면 비선호색 검출 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 선호색 검출 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 제2 검출부는

상기 제1 선호색으로 검출된 픽셀에 대한 특성 데이터들로 이루어진 입력 행렬과, 해당 선호색의 가중치 벡터들로 이루어진 가중치 벡터 행렬과의 행렬곱으로 선호색 판별 상수를 산출하고,

상기 산출된 선호색 판별 상수를 해당 선호색 판별 상수의 기준값과 비교하여 상기 선호색 판별 상수의 기준값 범위에 속하면 상기 제2 선호색 검출 신호를 출력하고, 상기 선호색 판별 상수의 기준값 범위에 속하지 않거나, 상기 제1 검출부로부터 상기 비선호색 검출 신호가 입력되면 비선호색 검출 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 선호색 검출 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 제2 검출부는 상기 제2 선호색 검출 신호 또는 상기 비선호색 검출 신호 를 출력함과 동시에 상기 해당 픽셀의 적어도 일부의 특성 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 선호색 검출 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 제2 검출부는 상기 제1 검출부에서 피부색으로 검출된 픽셀들에 한해서만 상기 BLE 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 선호색 검출 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 휴 기준값과, 상기 BLE 연산에 이용되는 가중치 벡터 행렬 및 선호색 판별 상수 기준값은 상기 선호색 별로 미리 설정되어 저장된 것을 특징으로 하는 선호색 검출 장치.
제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 선호색 검출 장치를 이용한 선호색 검출부와,

상기 선호색 검출부에서 선호색으로 검출된 픽셀에 대한 선호색을 선호색 기준값을 이용하여 보정하고, 비선호색으로 검출된 픽셀은 선호색 보정을 수행하지 않는 선호색 보정부와,

상기 선호색 보정부로부터 출력된 데이터를 표시하는 화상 표시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.