KR101532090B1 - 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 장치는 영상을 전기적인 신호로 변환하는 이미지센서와, 상기 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블과, 상기 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 상기 제1감마테이블과 다르게 설정된 제2감마테이블 및 상기 이미지센서로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제1감마테이블을 이용하여 휘도 보정한 후, 상기 휘도 보정한 영상에서 포화 영역이 검출되면 상기 제2감마테이블에 휘도값을 이용하여 휘도 재보정하는 감마(gamma) 보정부를 포함한다.
계조값, 휘도, 감마(gamma), 포화, 쓰레쉬홀드(threshold)

Description

영상 처리 장치 및 영상 처리 방법{Method and apparatus for video process}
본 발명의 실시 예는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법에 관한 것이다.
종래 카메라 모듈의 경우 감마(gamma)가 일정하여 도 1에 도시된 바와 같이, 밝은 야외 장면(scene)의 경우 밝은 부분이 포화되어 흰색(101)으로 표현되곤 한다. 이때, 흰색은 R, G, B 코드 상으로 255, 255, 255로 표현된다.
이는 모바일 카메라 모듈의 동적 범위가 작은 특성에 의해 발생하는 것으로 이를 해결하기 위하여 종래에는 감마(gamma)를 일괄적으로 변경하거나 자동노출(Auto Exposure:AE) 타겟(target)을 변경하는 방식을 사용하였으나, 이와 같은 방법은 전체적인 이미지가 어두워지고, 특히 실내와 같은 어두운 조명 하에서는 촬상된 이미지가 검게 나올 수 있는 문제가 있다.
본 발명의 실시 예는 이미지의 포화 여부를 검출하여 이에 따라 유동적으로 감마를 조정하는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 장치는 영상을 전기적인 신호로 변환하는 이미지센서와, 상기 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블과, 상기 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 상기 제1감마테이블과 다르게 설정된 제2감마테이블 및 상기 이미지센서로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제1감마테이블을 이용하여 휘도 보정한 후, 상기 휘도 보정한 영상에서 포화 영역이 검출되면 상기 제2감마테이블에 휘도값을 이용하여 휘도 재보정하는 감마(gamma) 보정부를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 방법은 입력된 영상을 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블을 이용하여 휘도를 보정하는 제1단계와, 상기 보정된 영상에서 포화 영역이 있는지를 검출하는 제2단계 및 포화 영역이 검출되면 상기 제1감마테이블에 설정된 휘도값과 다른 휘도값이 설정된 제2감마테이블을 이용하여 휘도를 재보정하는 제3단계를 포함한다.
본 발명은 이미지에서 포화 영역이 검출되면 상단을 적정하게 낮춘 감마(gamma)를 적용하여 촬영함으로써, 어두운 실내에서의 촬영엔 영향을 미치지 않으면서 밝은 야외에서는 포화되지 않은 적절한 밝기의 영상을 촬영할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법에 관하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 처리 장치는 입력되는 영상을 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서(201)와, 상기 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블(205), 상기 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 제1감마테이블(205)에 설정된 휘도값과 다르게 설정된 제2감마테이블(207) 및 이미지센서(201)로부터 입력되는 영상 신호를 제1감마테이블(205)을 이용하여 휘도 보정한 후, 상기 휘도 보정한 영상에서 포화 영역이 검출되면 제2감마테이블(207)의 휘도값을 이용하여 휘도를 재보정하는 감마(gamma) 보정부(203)를 포함한다.
여기서 제1감마테이블(205)은 도 4의 a에 도시된 바와 같이, 가로축과 세로축이 각각 입력되는 영상의 계조값과 상기 계조값에 대응하는 휘도값으로 표현된 커브맵으로 구성되어 있으며, 제2감마테이블(207)은 도 4의 b에 도시된 바와 같이, 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 제1감마테이블(205)의 휘도값과는 다르게 설정되어 있다. 즉, 제2감마테이블(205)에 설정된 휘도값은 입력되는 영상의 계조값이 일정 값 a 이상일 때부터 기울기가 작아지도록 조정된 것이다.
이와 같이 휘도값을 기울기가 작아지도록 조정함으로써, 동일한 계조값에 대응하는 휘도값을 낮출 수 있기 때문에 적절한 밝기로 영상을 촬영할 수 있다.
또한, 상기 입력되는 영상의 계조값은 명암의 단계를 나타내는 값으로 이미지 센서(201)에서 입력되는 영상을 전기적인 신호로 변환하여 출력할 때, 계조값을 같이 출력한다. 이 때, 이미지센서로부터 출력된 계조값은 선형적이지 않으므로 이를 해결하기 위해 감마 보정부(203)에서 제1감마테이블(205)의 휘도값을 이용하여 보정하는 것이다.
또한, 감마 보정부(203)는 제1감마테이블(205)의 휘도값을 이용하여 보정한 영상을 도 3에 도시한 바와 같이, 다수의 윈도우(window)(301)들로 분할하여 각 윈도우마다의 포화 여부를 검출하고, 포화된 윈도우(301)가 검출되면 제2감마테이블(207)의 조정된 휘도값으로 재보정한다.
이에 따라, 입력된 영상의 밝기가 포화 상태일 경우, 휘도를 재보정하여 적절한 밝기의 이미지를 촬영할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 처리 방법은 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블을 이용하여 이미지 센서로부터 입력된 영상의 휘도를 보정하고(S501), 상기 휘도가 보정된 영상에서 포화 영역이 있는지를 검출한다(S503).
이때, 포화 영역이 검출되면(S505) 상기 제1감마테이블에 설정된 휘도값과 다른 휘도값이 설정된 제2감마테이블을 이용하여 휘도를 재보정한 후(S507), 재보정된 휘도를 적용하여 영상을 촬영한다(S509). 또한, 이때 포화 영역이 검출되지 않으면(S505) 상기 제1감마테이블의 휘도값을 이용하여 보정된 휘도를 적용하여 영상을 촬영한다(S509).
여기서, 상기 제1감마테이블 및 제2감마테이블은 각각 도 4의 (a)와 (b)에 나타낸 것과 같이 커브맵으로 구성되어 있으며, 계조값이 동일할 때 제2감마테이블의 휘도값이 제1감마테이블의 휘도값보다 낮게 조정된 것을 볼 수 있다. 즉, 포화 영역이 검출되는 것은 빛의 밝기가 세서 이미지가 흰색으로 표현되는 것이므로 밝기를 적정하게 낮춰 적용하여 이미지를 촬영하면 보다 적절한 밝기의 이미지를 촬영할 수 있는 것이다.
또한, 상기 S503 단계에서 제1감마테이블의 휘도값을 이용하여 보정된 영상에서 포화 영역을 검출할 때, 상기 보정된 영상을 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 윈도우(301)들로 분할하여 각 윈도우(301)들마다 포화 여부를 체크하고 측정치가 설정된 쓰레쉬홀드(threshold)를 넘는 윈도우(301)가 검출되면 포화 영역이 있다고 판단하는 것이다.
따라서, 포화 영역이 검출되는 경우에만 조정된 휘도값을 이용하여 휘도 보정을 함으로써, 적절한 밝기의 이미지를 촬영할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 빛의 양이 포화되어 건물의 윤곽이 흰색으로 표현된 이미지를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 방법에서 포화된 영역을 검출하기 위해 영상을 다수의 윈도우로 분할한 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 기존의 감마(gamma)와 본 발명의 실시 예에 따른 조정된 감마(gamma)를 나타내는 커브맵이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 순서도이다.

Claims (10)

  1. 영상을 전기적인 신호로 변환하는 이미지센서;
    영상신호의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블;
    영상신호의 계조값이 일정 값 이상일 때부터 기울기가 작아지도록 조정되도록 영상신호의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제2감마테이블;
    상기 이미지센서로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제1감마테이블을 이용하여 휘도 보정한 후, 상기 휘도 보정한 영상에서 포화 영역이 검출되면 상기 제2감마테이블의 휘도값을 이용하여 휘도를 재보정하는 감마(gamma) 보정부;
    를 포함하는 영상 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 감마 보정부는 상기 휘도 보정한 영상을 다수의 윈도우(window)로 분할하여 각 윈도우마다의 포화 여부를 검출하는 영상 처리 장치.
  4. 이미지 센서로부터 입력된 영상신호를 영상신호의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블을 이용하여 휘도를 보정하는 제1단계;
    상기 보정된 영상에서 포화 영역이 있는지를 검출하는 제2단계;
    포화 영역이 검출되면 영상신호의 계조값이 일정 값 이상일 때부터 기울기가 작아지도록 조정되도록 설정된 제2감마테이블을 이용하여 휘도를 재보정하는 제3단계
    를 포함하는 영상 처리 방법.
  5. 삭제
  6. 제 4항에 있어서, 상기 제2단계에서
    상기 포화 영역 검출은 상기 보정된 영상을 다수의 윈도우(window)로 분할하고, 각 윈도우마다의 포화 여부를 검출하는 영상 처리 방법.
  7. 영상을 전기적인 신호로 변환하는 이미지센서;
    영상신호의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블;
    상기 제1감마테이블에 비하여 동일한 계조값에 대응하는 휘도값이 낮도록 영상신호의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제2감마테이블;
    상기 이미지센서로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제1감마테이블을 이용하여 휘도 보정한 후, 상기 휘도 보정한 영상에서 포화 영역이 검출되면 상기 제2감마테이블의 휘도값을 이용하여 휘도를 재보정하는 감마(gamma) 보정부;
    를 포함하는 영상 처리 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 감마 보정부는 상기 휘도 보정한 영상을 다수의 윈도우(window)로 분할하여 각 윈도우마다의 포화 여부를 검출하는 영상 처리 장치.
  9. 이미지 센서로부터 입력된 영상신호를 영상신호의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블을 이용하여 휘도를 보정하는 제1단계;
    상기 보정된 영상에서 포화 영역이 있는지를 검출하는 제2단계;
    포화 영역이 검출되면 상기 제1감마테이블에 비하여 동일한 계조값에 대응하는 휘도값이 낮도록 영상신호의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제2감마테이블을 이용하여 휘도를 재보정하는 제3단계
    를 포함하는 영상 처리 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제2단계에서
    상기 포화 영역 검출은 상기 보정된 영상을 다수의 윈도우(window)로 분할하고, 각 윈도우마다의 포화 여부를 검출하는 영상 처리 방법.
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