KR101519162B1 - Method for Improving Night Vision of Camera for Car - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카메라의 영상의 밝기 향상을 위하여 다중 크기의 레티넥스(Multi-Scale Retinex, MSR) 방법을 이용하여, 차량용 카메라의 야간 영상을 개선하는 방법에 관한 것으로, 다중 크기의 레티넥스 방법에서 평균값 및 블러(Blur) 필터를 이용하여 실시간 처리가 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for improving a night image of a vehicle camera using a multi-scale retinex (MSR) method for improving image brightness of a camera, And a blur filter to perform real-time processing.
Description
본 발명은 차량용 카메라의 야간 영상을 효율적으로 개선하는 방법에 관한 기술이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for efficiently improving a night image of a car camera.
차량에 사용되는 전방 및 후방 카메라는 카메라의 Auto Exposure Control(AEC) 기능을 통해 영상의 밝기를 결정한다. 통상 야간의 경우, 후방 카메라를 통해 들어오는 영상은 후진등, 미등 및 브레이크등의 간접 조명을 기반으로 주변의 시야를 확보한다. 하지만 간접 조명의 영향은 국부적으로만 영향을 미치게 되고 상기 간접 조명의 영향을 받지 않는 곳은 영상을 통해 식별할 수 없게 된다.The front and rear cameras used in the vehicle determine the brightness of the image through the camera's Auto Exposure Control (AEC) function. In the case of nighttime, the image coming through the rear camera secures the view of the surroundings based on indirect lighting such as back light, taillight, and brake. However, the influence of the indirect illumination only affects locally, and the image which is not influenced by the indirect illumination can not be identified through the image.
차량용 카메라의 밝기 특징을 개선하기 위해, 종래의 커브(Curve) 특성을 이용한 방법이 있었다. 이는 하나의 함수를 전체 영상에 적용하여 전반적인 영상의 밝기를 고르게 향상시키는 방법으로, 영상의 전체적인 밝기가 동일하게 증가되기 때문에 실시간 처리에 적합하다. 하지만, 영상의 어두운 부분을 개선하기 위하여 영상의 밝기의 일부를 조절할 수가 없기 때문에 밝은 영역에 공급되는 빛은 포화되는 현상이 발생한다.In order to improve the brightness characteristic of a car camera, there is a method using a conventional curve characteristic. This is a method of uniformly enhancing the overall brightness of an image by applying one function to the entire image, and is suitable for real-time processing because the overall brightness of the image is increased equally. However, since a part of the brightness of the image can not be adjusted in order to improve the dark part of the image, the light supplied to the bright area is saturated.
또한, 다중 크기의 레티넥스(Multi-Scale Retinex, MSR) 기법을 이용하는 방법도 있다. MSR 기법을 이용하여 밝기를 개선하는 방법은 입력된 RGB 영상을 YCbCr색 공간으로 변환한 후, 휘도 채널(Y)에 서로 다른 크기의 가우시안(Gaussian) 필터를 적용하여 다수 개의 주변 영상을 획득한다. 이후, 다수 개의 주변 영상을 적당한 가중치로 합하여 하나의 통합된 주변 영상을 만들고 결과 영상을 획득한다.There is also a method using a multi-scale retinex (MSR) technique. A method of improving the brightness using the MSR technique is to convert the input RGB image into a YCbCr color space and apply a Gaussian filter of a different size to the luminance channel Y to acquire a plurality of peripheral images. Thereafter, a plurality of peripheral images are combined with an appropriate weight to create a combined peripheral image, and a resultant image is acquired.
하지만, 이러한 가우시안 필터링 작업은 상당량의 계산이 필요하므로 실시간 처리를 요구하는 차량용 카메라의 영상의 밝기를 개선하는데 문제가 되고 있다.However, such a Gaussian filtering operation requires a considerable amount of calculation, and thus, there is a problem in improving the brightness of an image of a car camera requiring real-time processing.
본 발명은 카메라의 영상의 밝기 향상을 위하여 다중 크기의 레티넥스(Multi-Scale Retinex, MSR) 방법을 이용하여, 차량용 카메라의 야간 영상을 개선하는 방법에 관한 것으로, 다중 크기의 레티넥스 방법에서 평균값 및 블러(Blur) 필터를 이용하여 실시간 처리가 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for improving a night image of a vehicle camera using a multi-scale retinex (MSR) method for improving image brightness of a camera, And a blur filter to perform real-time processing.
본 발명은 입력 영상 값을 RGB 값으로 변환하는 단계, 상기 변환된 RGB 값을 휘도(Y) 영상 크기로 변환한 후, 주변 영상들을 획득하는 단계 및 상기 주변 영상들을 이용하여 하나의 주변 영상으로 형성하되, 영상 평균값 및 블러(Blur) 필터링을 이용하여 레티넥스(Retinex)를 처리하는 단계를 포함하는 차량용 카메라의 야간 영상 개선 방법을 제공한다.The method includes converting an input image value to an RGB value, converting the RGB value to luminance (Y) image size, obtaining peripheral images, and forming a peripheral image using the peripheral images A method for improving night vision of a vehicle camera, the method comprising the steps of: processing retinex using an image average value and blur filtering.
바람직하게는, 상기 주변 영상들은 2개의 주변 영상인 것을 특징으로 한다.Preferably, the peripheral images are two peripheral images.
바람직하게는, 상기 주변 영상을 획득하는 단계는 3 x 3 블러(Blur) 필터를 이용하여 상기 주변 영상을 획득하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the acquiring of the peripheral image acquires the peripheral image using a 3 x 3 blur filter.
바람직하게는, 상기 주변 영상을 획득하는 단계는 상기 휘도(Y) 영상의 전체 평균값 중 하나를 이용하여 상기 주변 영상을 획득하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the acquiring of the peripheral image acquires the peripheral image using one of all average values of the luminance (Y) image.
바람직하게는, 상기 레티넥스 처리를 하는 단계는 정수 연산을 기반으로 실시간 처리가 가능한 것을 특징으로 한다.Preferably, the step of performing retinex processing is capable of performing real-time processing based on an integer operation.
본 발명은 카메라의 영상의 밝기 향상을 위하여 다중 크기의 레티넥스(Multi-Scale Retinex, MSR) 방법을 이용하여, 차량용 카메라의 야간 영상을 개선하는 방법에 관한 것으로, 다중 크기의 레티넥스 방법에서 평균값 및 블러(Blur) 필터를 이용하여 실시간 처리가 가능하도록 하는 장점이 있다.The present invention relates to a method for improving a night image of a vehicle camera using a multi-scale retinex (MSR) method for improving image brightness of a camera, And a blur filter for real-time processing.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상 방법을 도시한 순서도이다.1 is a flowchart showing a night image method of a car camera according to the present invention.
도 1을 참조하면, 입력된 영상 값을 RGB 값으로 변환한다(S10, S20)Referring to FIG. 1, an input image value is converted into an RGB value (S10, S20)
상기 변환된 RGB 값을 휘도(Y) 영상 크기로 변환한 후, 주변 영상을 획득한다(S30)After converting the converted RGB value into luminance (Y) image size, a surrounding image is acquired (S30)
다음에는, 상기 주변 영상(2개)을 사용하되, 하나의 영상 평균값 및 단순한 블러(Blur) 필터를 이용하여 레티넥스(Retinex) 처리과정을 거쳐 결과 영상을 획득한다(S40, S50)Next, a resultant image is obtained through a retinex process using one of the above-described peripheral images and a single blur filter (S40 and S50)
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상의 속도 개선을 위한 도면이다.2 and 3 are views for improving the speed of a night image of a vehicle camera according to the present invention.
도 2를 참조하면, 야간 영상의 실시간 처리를 위한 첫 번째 방법으로, 입력 영상 값을 휘도 변환하여 휘도 영상(200)을 획득한 후, 2개의 주변 영상(210, 220)을 이용하되, 하나의 주변 영상(210)은 3 X 3 크기의 블러(Blur) 필터를 이용하여 주변 영상(210')을 획득하고, 다른 주변 영상(220)은 휘도 영상의 전체 평균값의 하나를 구하여 주변 영상(220')으로 사용하는 것이다. 이러한 상기 2개의 주변 영상(210, 220)을 통합하여 통합된 주변 영상(230)을 완성한다.Referring to FIG. 2, as a first method for real-time processing of a night image, a luminance image 200 is obtained by luminance-transforming an input image value, and then two surrounding images 210 and 220 are used. The peripheral image 210 acquires the peripheral image 210 'using a 3 × 3 blur filter and the other peripheral image 220 obtains one of the overall average values of the luminance image, ). The two peripheral images 210 and 220 are integrated to complete the combined peripheral image 230.
도 3을 참조하면, 실시간 처리를 위한 두 번째 방법으로, 정수 연산을 기반으로 속도를 개선할 수 있다. 즉, 비트 이동(Bit Shifting) 연산을 사용하여 화소 값을 크게 증가시킨 후 연산하는 방법이다.Referring to FIG. 3, as a second method for real-time processing, speed can be improved based on an integer operation. That is, it is a method of performing a calculation after a pixel value is greatly increased by using a bit shifting operation.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상의 평균 처리 시간을 비교한 도면이다.4 is a view for comparing average processing times of night images of a vehicle camera according to the present invention.
도 4를 참조하면, 종래의 MSR 기법을 이용한 밝기 향상 방법과 본 발명의 MSR 기법을 이용하되, 하나의 영상 평균값 및 단순한 블러(Blur) 필터를 이용하여 밝기를 향상시킨 방법을 비교한 것이다. 여기서, 종래의 MSR 기법을 이용한 처리 시간(ms)은 70.O2이며, 본 발명의 MSR 기법을 이용하되, 하나의 영상 평균값 및 단순한 블러(Blur) 필터를 이용한 처리 시간(ms)은 35.02로서, 본 발명에 따른 방법이 종래의 MSR 방법을 이용한 처리 시간(ms)보다 평균 처리 시간이 덜 소요되어 차량용 카메라의 실시간 처리가 가능함을 보여준다.Referring to FIG. 4, a comparison is made between a method of improving the brightness using the conventional MSR technique and a method using the MSR technique of the present invention, using one image average value and a simple blur filter. Here, the processing time (ms) using the conventional MSR technique is 70.02, and the processing time (ms) using one image average value and simple blur filter is 35.02 using the MSR technique of the present invention, The method according to the present invention requires less average processing time than the processing time (ms) using the conventional MSR method and real-time processing of the vehicle camera is possible.
전술한 바와 같이, 본 발명은 카메라의 영상의 밝기 향상을 위하여 다중 크기의 레티넥스(Multi-Scale Retinex, MSR) 방법을 이용하여, 차량용 카메라의 야간 영상을 개선하는 방법에 관한 것으로, 다중 크기의 레티넥스 방법에서 평균값 및 블러(Blur) 필터를 이용하여 실시간 처리가 가능하도록 하는 장점이 있다.As described above, the present invention relates to a method for improving a night image of a car camera using a multi-scale retinex (MSR) method for improving the brightness of a camera image, In the Retinex method, there is an advantage that real-time processing can be performed using an average value and a blur filter.
이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Various modifications and variations may be made without departing from the scope of the appended claims.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상 방법을 도시한 순서도.1 is a flowchart showing a night image method of a car camera according to the present invention.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상의 속도 개선을 위한 방법을 도시한 도면들.2 and 3 are views showing a method for improving the speed of a night image of a vehicle camera according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상의 평균 처리 시간을 비교한 도면.4 is a view for comparing average processing times of night images of a vehicle camera according to the present invention.
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| JP2005004506A (en) | 2003-06-12 | 2005-01-06 | Minolta Co Ltd | Image processing program |
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