KR101450258B1 - 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법 - Google Patents

Abstract

적외선 검출기의 시변결점 보상 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법은 시변결점 보상 장치가 제1 시간 구간 동안 적외선 검출기로 입력되는 입력 영상들의 평균 영상을 생성하는 단계, 제2 시간 구간 동안 적외선 검출기로 입력되는 입력 영상과 평균 영상 간의 차이 값을 픽셀별로 계산하여 누적 저장하는 단계, 픽셀 별로 누적 저장된 차이 값에 기초하여 적외선 검출기의 복수개의 픽셀 각각의 분산 값을 산출하는 단계, 산출된 복수개의 픽셀 각각의 분산 값에 기초하여 시변결점 픽셀을 검출하는 단계 및 검출된 시변결점 픽셀을 보상하는 단계를 포함한다.

Description

적외선 검출기의 시변결점 보상 방법 {METHOD FOR CORRECTING TIME VARIANT DEFECT OF INFRARED DETECTOR}

본 발명은 적외선 검출기의 시변결점 보상에 대한 것으로, 상세하게는 임베디드 시스템에서 시변결점을 검출하기 위한 연산량을 줄이고, 연산에 필요한 내부 메모리 용량을 줄일 수 있는 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법에 대한 것이다.

적외선 검출기는 절대온도 0K 이상의 물체가 방사하는 열에너지를 검출하여 전기에너지로 변환하며, 이를 영상신호로 구성하여 사용자에게 보여주는 적외선 카메라의 핵심 구성이다.

적외선 검출기는 영상의 해상도에 대응하는 개수의 포토다이오드(Photodiode)로 구성되어 있는데, 복수개의 포토다이오드 각각은 서로 입출력 특성이 동일하지 않으며, 제작 공정상의 문제로 인해 불량픽셀이 생성될 수 있다. 불량픽셀은 출력되는 영상 밝기 값의 종류에 따라서 구분을 지을 수 있다. 입력에 상관없이 흰색을 나타내는 백색결점, 입력에 상관없이 흑색을 출력하는 흑색결점, 그리고 시간의 변화에 따라 값의 출력 범위가 지속적으로 바뀌면서 깜박이는 시변결점이 있을 수 있다.

백색결점이나 흑색결점은 정상 픽셀에 비해 항상 밝거나 어두운 출력을 나타내기 때문에 검출이 용이하고 이를 보정하기도 수월하다. 그러나 시변결점은 입력의 크기나 주변의 온도 그리고 검출기 사용시간에 따라 나타나기도 하고 사라지기도 하며 변화하는 크기가 달라져 검출이 쉽지 않고 따라서 보정에 어려움이 따른다.

특히 장비의 노후화나 사용 환경에 따라 제조/출하 이후에 새롭게 생성되는 시변결점은 카메라 단독으로 검출이 용이하지 않고 따라서 보정도 어려웠다. 시변결점의 경우 표적에서 방사되는 열에너지와 관계없이 출력되는 영상의 픽셀 값이 지속적으로 변화하여 깜박이는 점으로 사용자에게 보여지게 된다.

이런 시변결점을 해결하기 위한 종래 일 실시예 기술들인 한국등록특허 제10-0423061호와 제10-0919835호는 흑체(Black Body)와 같이 균일한 온도를 방사하는 기구를 적외선 카메라 전면에 장착하여 고온과 저온에서 각각 고온기준영상과 저온기준영상을 획득하고, 이 기준영상들을 이용해서 각 픽셀의 온도 변화에 따른 1차 출력식을 생성하여 이득(Gain)과 오프셋(Offset)을 생성하며, 생성된 이득과 오프셋 값 중 주변 값에 비해 크게 차이가 나는 픽셀들을 불량픽셀로 지정하고 보정하도록 하였다.

하지만, 이런 종래 기술들은 흑체를 이용하기 때문에 연산량은 적지만 고가의 흑체 장비가 필요한 단점이 있다. 예컨대, 추가된 결점의 좌표를 획득하여 보정하기 위하여 흑체를 보유하고 있는 기관이나 카메라 제작사에 장비를 보내 추가적인 불량픽셀 좌표를 획득하고 획득된 좌표 값들을 새로 기록하여 보정을 할 수 밖에 없다.

종래 다른 일 실시예 기술인 한국등록특허 제10-0407158호는 시변결점 픽셀의 경우 출력 값이 지속적으로 변화하기 때문에 이 특성을 이용하여 현재 픽셀의 상/하/좌/우/대각선 8개 픽셀 정보를 얻어 각 위치 사이의 에지 값을 획득하고 이 에지 값이 기준을 초과할 경우 불량으로 판단하고 보정을 수행하였다.

종래 또 다른 일 실시예 기술인 한국등록특허 제10-1007405호는 여러 프레임의 출력 영상을 저장하였다가 각 픽셀 좌표의 표준편차를 산출하고 이 표준편차가 다른 픽셀의 표준편차에 비해 크게 차이가 나는 위치를 불량으로 판단하고 보정하였다.

하지만, 영상의 각 픽셀 사이의 에지 값을 이용하거나 여러 프레임을 전부 저장하여 픽셀마다 통계치를 산출하고 이 값들 사이의 관계를 통해 불량픽셀을 획득하는 종래 기술들은 연산량이 과도하게 필요하거나 필요한 메모리 용량이 커서 임베디드 시스템에서 실시간으로 동작시키기에는 어려운 문제점이 있다.

또한, 이런 종래 선행기술들은 사용자가 오랜 시간 사용하다 장비의 노후화에 따라 영상에 추가적인 결점이 나타나게 될 경우 이에 대한 즉각적인 보정이 쉽지 않을 뿐만 아니라 제조사나 특수 시설에 장비를 입고시켜 재보정을 수행해야 하는 번거로움이 따르게 된다.

따라서, 임베디드 시스템에서 연산량을 줄이고 내부 메모리 용량을 줄일 수 있는 시변결점 검출 및 보상 방법에 대한 필요성이 대두된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 도출된 것으로서, 임베디드 시스템에서 시변결점을 검출하기 위한 연산량을 줄이고, 연산에 필요한 내부 메모리 용량을 줄일 수 있는 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

구체적으로, 본 발명은 흑체에 대응하는 영상을 복수의 입력 영상들을 이용하여 생성하고, 생성된 영상과 이후 입력 영상들에 대한 픽셀별 분산 값과 미리 결정된 기준 값을 이용하여 시변결점 좌표를 검출할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법은 적외선 검출기를 구동하고 영상을 수신하는 시변결점 보상 장치의 시변결점 보상 방법에 있어서, 상기 시변결점 보상 장치가 제1 시간 구간 동안 상기 적외선 검출기로 입력되는 입력 영상들의 평균 영상을 생성하는 단계; 제2 시간 구간 동안 상기 적외선 검출기로 입력되는 입력 영상과 상기 평균 영상 간의 차이 값을 픽셀별로 계산하여 누적 저장하는 단계; 상기 픽셀 별로 누적 저장된 상기 차이 값에 기초하여 상기 적외선 검출기의 복수개의 상기 픽셀 각각의 분산 값을 산출하는 단계; 산출된 상기 복수개의 픽셀 각각의 분산 값에 기초하여 시변결점 픽셀을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 시변결점 픽셀을 보상하는 단계; 를 포함한다.

상기 시변결점 픽셀을 검출하는 단계는 상기 평균 값과 기설정된 문턱 값을 곱하여 기준 값을 생성하는 단계; 상기 기준 값과 상기 복수개의 픽셀 각각의 상기 분산 값을 비교하는 단계; 및 상기 복수개의 픽셀 각각의 분산 값 중 적어도 하나의 분산 값이 상기 기준 값보다 크면, 상기 기준 값보다 큰 분산 값을 갖는 픽셀을 상기 시변 결점 픽셀로 검출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 차이 값을 계산하는 단계는 상기 제2 시간 구간 동안의 입력 영상과 상기 평균 영상 간의 차이 값을 각 픽셀별로 계산하는 단계; 및 상기 계산된 차이 값을 누적하여 누적 값을 획득하고, 획득된 상기 누적 값을 누적 값 테이블에 저장하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분산 값을 산출하는 단계는 상기 계산된 누적 값에 상기 제2 시간 구간 동안의 입력 영상의 개수를 나누어 상기 분산 값을 산출하는 단계; 및 상기 분산 값을 분산 테이블에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 분산 테이블에 저장하는 단계는 상기 분산 테이블과 상기 누적 테이블을 동일한 테이블로 설정되고, 상기 분산 값이 상기 누적 값을 대체하여 저장되는 것을 특징으로 한다.

상기 평균 영상을 생성하는 단계는 상기 제1 시간 구간 동안의 입력 영상들에 대한 재귀적인 알고리즘 연산을 통해 상기 평균 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 시간 구간 동안의 상기 입력 영상은 상기 평균 영상이 흑체 영상에 대응하는 균일한 영상으로 획득되도록 상기 적외선 검출기가 상하 및 좌우로 구동되는 동안 획득된 영상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 흑체에 대응하는 영상을 복수의 입력 영상들을 이용하여 생성하고, 생성된 영상과 이후 입력 영상들에 대한 픽셀별 분산 값과 미리 결정된 기준 값을 이용하여 시변결점 좌표를 검출함으로써, 임베디드 시스템에서 시변결점을 검출하기 위한 연산량을 줄이고, 연산에 필요한 내부 메모리 용량을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 흑체를 사용하지 않고, 저 연산량과 저 용량 메모리를 사용하기 때문에 장비의 노후화에 따라 영상에 추가적인 결점이 나타나더라도 즉각적인 보정이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 단계 S160에 대한 일 실시예 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 3은 제1 시간 구간에서 생성되는 평균 영상에 대한 일 예를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 검출기의 시변결점 보상 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 장치에 대한 동작을 설명하기 위한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법 및 그 장치를 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 흑체에 대응하는 영상을 적외선 검출기의 입력 영상들을 이용하여 생성하고, 생성된 영상과 일정 시간 구간에서 입력된 입력 영상들을 이용한 분산 값 산출을 통해 시변결점 좌표를 검출함으로써, 임베디드 시스템에 용이하게 적용하기 위해 연산량을 줄이고, 내부 메모리 용량 또한 줄이고자 하는 것이다.

이런 본 발명은 시변결점 보상 장치가 연결된 카메라를 상하, 혹은 좌우로 구동하고, 카메라에 입력되는 영상을 재귀적 알고리즘을 통해 연속적으로 평균값을 산출함으로써, 흑체를 대체하는 균일한 영상을 생성할 수 있고, 분산 값 산출을 통한 시변결점 검출을 통해 저감된 내장 메모리 사용만으로도 별도 저장기의 사용을 배제할 수 있다.

예를 들어, 기존에 30Hz, 14bit, 640 x 512 해상도 적외선 영상을 10분간 저장한다고 할 때 필요한 저장 용량은 640 x 512 x 2byte(14bit) x 30Hz x 60sec x 10min = 약 11Gbyte가 소요되기 때문에 30Hz의 입력영상을 저장하기 위해 SSD와 같은 빠른 속도의 별도 저장장치가 필수적이다. 반면 본 발명은 14bit 영상 데이터를 2프레임 저장할 수 있는 메모리 용량으로 시변결점을 검출할 수 있기 때문에 640 x 512 x 2byte x 2frame = 약 1.25Mbyte 정도의 저 용량 내장 메모리만으로도 충분하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 방법은 사용자 입력을 통해 카메라의 구동이 시작되면, 제1 시간 구간 동안 적외선 검출기를 통해 입력되는 입력 영상들의 평균 영상을 생성한다(S110, S120). 즉, 임베디드 시스템은 미리 결정된 시간 구간 동안 카메라의 입력 영상들을 재귀적 알고리즘을 통해 평균 영상을 생성한다. 이 때, 제1 시간 구간 동안 입력 영상들의 누적 평균식은 아래 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.

(여기서, k는 현재까지 입력된 영상 픽셀의 개수를 의미하고,

는 현재까지 입력된 픽셀의 평균 값을 의미하고,

는 직전까지 입력된 픽셀의 평균 값을 의미하고,

는 현재 입력되는 영상 픽셀 값을 의미한다.)

상기 수학식 1을 카메라의 해상도 즉, 적외선 검출기의 해상도에 맞게 반복하면서 각 픽셀 좌표마다 카메라가 구동되는 동안 입력 영상들의 평균 값을 산출하여 평균 영상을 생성한다. 이 때, 충분한 개수의 영상 프레임의 누적 평균 값은 각각의 픽셀에 입력 가능한 모든 범위의 배경과 표적 영상을 포함하기 때문에 시간이 흐를 수록 흑체 영상과 비슷하게 변화하게 되는데, 누적 평균 영상 생성 시 카메라의 구동을 좀 더 빠르게, 평균 획득 시간 구간을 더 길게 가져갈 수록 흑체 영상에 대응하는 균일한 영상을 획득할 수 있다.

물론, 단계 S120은 흑체 영상에 대응하는 균일한 영상을 획득 또는 생성하기 위하여, 맑은 하늘 혹은 균일하게 분포한 숲 등의 균일한 표적의 입력 영상들을 이용하는 경우 더욱 효율적인 평균 영상을 생성할 수 있다.

일 예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 카메라의 상하/좌우를 균일하게 구동하거나, 하늘이나 숲과 같은 균일한 목표물을 바라보고 구동을 충분히 가함으로써, 제1 시간 구간 동안의 입력 영상들(여기서는 140번째 프레임부터 400번째 프레임까지의 입력 영상들)에 대한 평균 영상을 생성함으로써, 흑체 영상에 대응하는 균일 영상을 생성할 수 있다.

단계 S120의 결과로, 평균 영상이 생성되면, 이렇게 생성된 평균 영상의 픽셀별 평균 값은 평균 값 테이블에 저장될 수 있다.

단계 S120에서 흑체 영상에 대응하는 평균 영상이 생성되면, 제2 시간 구간 동안 카메라의 입력 영상들과 단계 S120에서 생성된 평균 영상의 차이 값(또는 편차)을 이용한 픽셀별 누적 값을 계산한다(S130).

즉, 단계 S130에 대해, 임베디드 시스템은 제2 시간 구간 동안 구동되는 카메라의 입력 영상들과 평균 영상의 사이의 차이(또는 편차)의 제곱 값을 획득하고 픽셀별 차이 값을 계속 누적한 누적 값을 계산한다.

단계 S130의 결과로, 픽셀별 누적 값이 계산되면, 이렇게 계산된 픽셀별 누적 값은 누적 값 테이블에 저장될 수 있다.

제2 시간 구간 동안 픽셀별 누적 값이 계산되면, 카메라 구동을 정지하고 픽셀별 분산 값을 산출한다(S140, S150). 단계 S150의 분산 값 산출은 미리 결정된 제3 시간 구간 동안 수행될 수 있다.

분산은 편차 제곱의 평균으로 정의되며, 편차는 현재 입력 값과 평균 사이의 차이를 말한다. 따라서, 픽셀별 분산 값(

)은 아래 <수학식 2>에 의해 산출될 수 있다.

(여기서, N은 제2 시간 구간에서 누적된 프레임의 개수를 의미하고,

은 평균 영상에서 해당 픽셀 값 즉, 해당 픽셀의 평균 값을 의미한다.)

수학식 2를 통해 알 수 있듯이, 단계 S150은 누적 값 테이블에 저장된 픽셀별 누적 값을 프레임 수 N으로 나눔으로써 산출될 수 있는 것을 알 수 있다. 그리고, 누적 값 테이블에 저장된 값은 프레임 수 N으로 나눈 픽셀별 분산 값으로 치환될 수 있다. 즉, 누적 값 테이블이 분산 값 테이블로 치환될 수도 있다. 물론, 누적 값 테이블이 분산 값 테이블로 치환되지 않고, 별도로 분산 값 테이블을 생성할 수도 있다.

단계 S150에서 픽셀별 분산 값이 산출되면, 산출된 분산 값에 기초하여 적외선 검출기의 시변결점 좌표를 검출하고, 검출된 시변결점 좌표를 시변결점 좌표 테이블에 등록함으로써, 시변결점 좌표 테이블을 갱신한다(S160, S170).

시변결점 좌표 테이블의 갱신 단계(S170)는 검출된 시변결점 좌표를 기존 불량픽셀 좌표 테이블 또는 시변결점 좌표 테이블에 등록함으로써, 시변결점 좌표 테이블을 갱신한다.

여기서, 시변결점 좌표를 검출하는 단계 S160에 대해 도 2를 참조하여 조금 더 설명하면 다음과 같다.

도 2는 도 1의 단계 S160에 대한 일 실시예 동작 흐름도를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 시변결점 좌표를 검출하는 단계(S160)는 단계 S150에서 산출한 픽셀별 분산 값을 이용하여 분산 값의 평균을 산출한다.

즉, 영상 분산 테이블(분산 값 테이블)에 저장된 분산 값들 전체에 대한 평균(D)을 산출한다(S161).

이는 일반 픽셀의 경우 시간잡음 수준 정도의 분산 값을 가지지만, 시변결점 픽셀의 경우 밝기 값이 지속적으로 변화하여 일반 픽셀에 비해 큰 분산 값을 가지기 때문에 산출된 픽셀별 분산 값들 통해 시변결점 좌표를 획득하고자 하는 것이다.

평균 분산 값(D)이 산출되면 산출된 평균 분산 값을 이용하여 시변결점 픽셀의 좌표를 검출하기 위해 각 픽셀의 분산 값과 비교한다. 즉, 첫번째 픽셀(i=0)에 대한 분산 값부터 마지막 픽셀에 대한 분산 값까지 평균 분산 값을 이용하여 설정된 기준 값과 비교하여 시변결점 좌표를 검출할 수 있다.

이를 위해 우선 평균 분산 값(D)과 각 픽셀의 분산값(d)을 비교하기 위해 먼저 복수개의 픽셀(i) 중 첫번째 픽셀(i=0)을 초기화하여 선택한다(S162). 그리고 선택된 픽셀(i)의 분산값(d)을 획득한다(S163). 선택된 픽셀(i)의 분산값(d)이 획득되면, 평균 분산 값(D)과 미리 결정된 문턱 값(Th)인 곱한 값인 기준값을 선택된 픽셀(i)의 분산값(d)과 비교한다. 즉 선택된 픽셀(i)의 분산값(d)이 기준 값보다 큰지 판단한다(S164). 만일 해당 픽셀의 분산 값이 기준 값보다 크면 해당 픽셀에 시변결점이 발생했다고 판단하여, 선택된 픽셀(i)를 결점으로 등록한다(S165). 그리고 모든 픽셀(i)의 분산값(d)이 기준값과 비교되었는지를 판단한다(S166). 만일 모든 픽셀(i)의 분산값(d)이 기준값과 비교되지 않은 것으로 판단되면, 비교되지 않은 다음 픽셀을 선택한다(S167). 다음 픽셀이 선택되면, 다시 선택된 픽셀의 분산값(d)을 획득한다(S163).

여기서, 문턱 값(Th)은 사용자가 설정 가능한 값으로 작을 수록 더 많은 시변결점을 검출할 수 있으나, 정상적인 수준의 분산을 가진 정상 출력 픽셀도 불량으로 검출할 수 있기 때문에 반복적인 수행을 통해 적절한 값을 설정하는 것이 바람직하다.

즉 도2 에서는 복수개의 픽셀 각각의 분산 값과 기준 값의 비교를 통해 해당 픽셀에 시변결점이 발생하였는지 여부를 판별하고, 시변결점이 발생한 것으로 검출되면 해당 픽셀의 좌표를 시변결점 좌표 테이블에 등록함으로써, 시변결점 좌표 테이블을 갱신한다.

이와 같은 과정이 모든 픽셀의 분산 값에 대해 이루어진다.

다시 도 1을 참조하여, 단계 S160과 S170에 의해 시변결점 좌표가 검출/등록되면 검출된 시변결점 좌표를 보상한다(S180).

여기서, 단계 S180은 시변결점을 보상할 수 있는 기존의 모든 방법을 적용할 수 있으며, 이에 대한 방법은 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하다.

이와 같이, 본 발명에 따른 시변결점 보상 방법은 카메라의 입력 영상들을 이용하여 흑체 영상에 대응하는 균일한 영상(평균 영상)을 생성하고, 입력 영상과 평균 영상 간 차이(편차)에 대한 누적 값을 이용하기 때문에 두 프레임의 영상에 대한 메모리 용량만으로도 시변결점 좌표를 검출할 수 있으며, 따라서 연산량도 줄이면서 내부 메모리 용량 또한 줄일 수 있어서 임베디드 시스템에 적용하기 용이한 장점이 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 검출기의 시변결점 보상 장치에 대한 구성을 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 시변결점 보상 장치에 대한 동작을 설명하기 위한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.

도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 시변결점 보상 장치(400)는 평균 영상 생성부(410), 분산 값 산출부(420), 시변결점 검출부(430), 및 시변결점 보상부(440)를 포함한다.

평균 영상 생성부(410)는 제1 시간 구간 동안 적외선 검출기로 입력되는 입력 영상들의 평균 영상을 생성하는 구성 수단으로, 카메라가 구동되는 제1 시간 구간 동안 입력되는 입력 영상들을 재귀적 알고리즘을 통해 각 픽셀 별로 평균 값을 구함으로써, 입력 영상들에 대한 평균 영상을 생성한다.

이 때, 본 발명에 따른 시변결점 보상 장치(400)는 조이스틱/HOTAS 등의 구동 장비에 의한 사용자 입력을 통해 카메라의 각도가 상하/좌우로 반복적으로 움직이게 되고, 이에 대응하여 카메라는 입력 가능한 범위의 다양한 배경과 표적들을 입력 영상들로 촬영하게 된다.

즉, 평균 영상 생성부(410)는 카메라가 구동되는 시간 구간 중 제1 시간 구간 동안 입력되는 영상들에 대한 누적 평균 영상을 생성한다. 평균 영상 생성부(410)에 의해 생성되는 평균 영상은 흑체를 바라봤을 때 획득되는 영상과 유사한 역할을 수행할 수 있다.

분산 값 산출부(420)는 제2 시간 구간 동안 카메라 즉, 적외선 검출기로 입력되는 입력 영상과 평균 영상 생성부(410)에 의해 생성된 평균 영상 간의 차이 값을 계산하고, 계산된 차이 값에 기초하여 적외선 검출기의 각 픽셀 좌표에서의 분산 값을 산출한다.

이 때, 분산 값 산출부(420)는 카메라가 구동되는 제2 시간 구간 동안에 획득되는 영상과 제1 시간 구간 동안 생성된 평균 영상 사이의 차이 또는 편차를 획득(또는 계산)하고, 획득된 편차를 제곱 연산하여 하나의 테이블(누적 값 테이블)에 좌표별(픽셀별)로 누적 합산하며, 제2 시간 구간 동안 충분한 영상 프레임(여기서, 충분한 영상 프레임은 해당 기술을 제공하는 사업자에 의해 그 프레임 수가 결정될 수 있다)에 의해 누적 값 테이블이 완성되면, 사용된 총 프레임 개수(총 영상 프레임 수)로 나누어서 픽셀별 분산 값을 산출할 수 있다. 물론, 분산 값 산출부(420)는 산출된 픽셀별 분산 값을 분산 값 테이블에 저장할 수 있으며, 필요에 따라 누적 값 테이블을 분산 값 테이블로 치환할 수도 있다.

분산 값 산출부(420)는 도 5에 도시된 구성 블록 중 편차 영상 누적기 블록과 입력 영상 분산 테이블 생성 블록에 해당될 수 있다.

시변결점 검출부(430)는 분산 값 산출부(420)에서 산출된 픽셀별 분산 값에 기초하여 시변결점 좌표를 검출하고, 검출된 시변결점 좌표를 이용하여 시변결점 좌표 테이블을 갱신한다.

이 때, 시변결점 검출부(430)는 분산 값 산출부(420)에 의해 분산 값 테이블이 완성되면 시변결점 좌표 획득을 위해 분산 값 테이블을 분석함으로써, 시변결점 좌표를 획득할 수 있다. 즉, 시변결점 검출부(430)는 각 픽셀들의 분산 값 전체의 평균에 일정 크기의 상수 또는 문턱 값을 곱하여 기준 값을 설정하고, 이 기준 값을 초과하는 분산 값을 가지는 픽셀을 시변결점이 발생한 픽셀로 판단하여 시변결점 좌표를 검출하며, 이렇게 검출된 시변결점 좌표는 시변결점 좌표 테이블에 등록됨으로써, 시변결점 좌표 테이블이 갱신된다.

시변결점 검출부(430)는 도 5에 도시된 구성 블록 중 시변결점 좌표 테이블 추가/갱신에 해당될 수 있다.

시변결점 보상부(440)는 시변결점 검출부(430)에 의해 검출된 시변결점 좌표를 보상한다.

본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

1. 적외선 검출기를 구동하고 영상을 수신하는 시변결점 보상 장치의 시변결점 보상 방법에 있어서, 상기 시변결점 보상 장치가
   제1 시간 구간 동안 상기 적외선 검출기로 입력되는 입력 영상들의 평균 영상을 생성하는 단계;
   제2 시간 구간 동안 상기 적외선 검출기로 입력되는 입력 영상과 상기 평균 영상 간의 차이 값을 픽셀별로 계산하여 누적 저장하는 단계;
   상기 픽셀 별로 누적 저장된 상기 차이 값에 기초하여 상기 적외선 검출기의 복수개의 상기 픽셀 각각의 분산 값을 산출하는 단계;
   산출된 상기 복수개의 픽셀 각각의 분산 값에 기초하여 시변결점 픽셀을 검출하는 단계; 및
   상기 검출된 시변결점 픽셀을 보상하는 단계; 를 포함하는 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 시변결점 픽셀을 검출하는 단계는
   상기 평균 값과 기설정된 문턱 값을 곱하여 기준 값을 생성하는 단계;
   상기 기준 값과 상기 복수개의 픽셀 각각의 상기 분산 값을 비교하는 단계; 및
   상기 복수개의 픽셀 각각의 분산 값 중 적어도 하나의 분산 값이 상기 기준 값보다 크면, 상기 기준 값보다 큰 분산 값을 갖는 픽셀을 상기 시변 결점 픽셀로 검출하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 차이 값을 계산하는 단계는
   상기 제2 시간 구간 동안의 입력 영상과 상기 평균 영상 간의 차이 값을 각 픽셀별로 계산하는 단계; 및
   상기 계산된 차이 값을 누적하여 누적 값을 획득하고, 획득된 상기 누적 값을 누적 값 테이블에 저장하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 분산 값을 산출하는 단계는
   상기 계산된 누적 값에 상기 제2 시간 구간 동안의 입력 영상의 개수를 나누어 상기 분산 값을 산출하는 단계; 및
   상기 분산 값을 분산 테이블에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 분산 테이블에 저장하는 단계는
   상기 분산 테이블과 상기 누적 테이블을 동일한 테이블로 설정되고, 상기 분산 값이 상기 누적 값을 대체하여 저장되는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 평균 영상을 생성하는 단계는
   상기 제1 시간 구간 동안의 입력 영상들에 대한 재귀적인 알고리즘 연산을 통해 상기 평균 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 시간 구간 동안의 상기 입력 영상은
   상기 평균 영상이 흑체 영상에 대응하는 균일한 영상으로 획득되도록 상기 적외선 검출기가 상하 및 좌우로 구동되는 동안 획득된 영상인 것을 특징으로 하는 적외선 검출기의 시변결점 보상 방법.

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