KR101610756B1 - 스캐너 및 컬러 부정합 보정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스캐너는, 원고에 대하여 제1 방향으로 이동하면서 화소 단위로 빨간색(R)값, 녹색(G)값, 파란색(B)값을 포함하는 색상값을 생성하는 센서부; 상기 색상값을 분석하여 컬러 부정합이 발생한 화소(m)를 검출하는 부정합 검출부; 검출된 상기 화소(m)의 색상값을 상기 화소(m)의 색상값과 인접한 화소의 색상값을 참조하여 보정하는 보정부; 및 보정된 색상값을 이용하여 스캔 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함한다.

Description

스캐너 및 컬러 부정합 보정 방법{SCANNER AND METHOD HAVING FUNCTION OF COLOR MISREGISTRATION CORRECTION}

본 발명은 스캐너 및 컬러 부정합 보정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 스캔되는 영상의 모서리 주변에서 발생하는 컬러 부정합을 보정하여 효과적으로 제거할 수 있는 컬러 부정합 보정 방법 및 이를 적용한 스캐너에 관한 것이다.

스캐너는 문서, 그림 또는 필름 등의 원고를 스캔하여 디지털 데이터로 변환하는 장치이다. 이 경우 디지털 데이터는 컴퓨터의 모니터에 표시되거나 프린터에 의해 인쇄될 수 있다.

최근의 스캐너들은, 간략한 설계와 부품 비용을 줄이고자 접촉식 영상 센서(CIS;Contact Image Sensor)를 채용하여 설계되고 있다. 컬러 CIS를 채용한 스캐너는 영상을 스캔할 때에는, 원고를 배치하고, 모터를 구동하여 CIS를 원고상에서 이동시키고 동시에 원고의 영상으로부터 빨간색(R), 녹색(G), 파란색(B) 값을 취득한다.

한편, CIS를 이용하는 스캐너에서는 CIS 센서가 끊임없이 움직이는 도중에 RGB 광원을 순차적으로 조사하여 스캔한 값을 한 줄씩 읽어오기 때문에, 같은 위치에서 RGB를 함께 읽어들이는 이상적인 경우에 비하여, 서로 다른 곳에서 색상값이 읽혀지게 된다. 그리고 다른 곳에서 R값, G값 및 B값이 읽혀졌더라도 같은 지점(또는, 화소)에서 읽어들인 것으로 간주하고, 그 RGB값들을 통합하여 스캔된 결과 영상을 생성하게 된다.

이때문에, 원고에서 밝기 변화가 시작되는 지점이나 끝나는 지점, 밝기가 큰 폭으로 변화하는 지점 등에서는 원래의 색깔이 정확하게 스캔되지 않는 현상(컬러 부정합)이 발생할 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, CIS를 이용하여 컬러 스캔하는 경우에 스캔되어 복원된 결과 영상에서 발생하는 컬러 부정합을 보정하는 방법 및 이러한 방법을 적용한 스캐너를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 최적의 보정을 최소한의 연산만으로 신속하게 처리할 수 있는 컬러 부정합 보정 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은, CIS를 이용함에 따라 나타날 수 있는 횡방향 결과 불일치를 제거하는 방법 및 횡방향 결과 불일치를 제거한 결과를 이용하여 종방향의 컬러 부정합을 더욱 효과적으로 보정하는 방법을 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너는, 원고에 대하여 제1 방향으로 이동하면서 화소 단위로 빨간색(R)값, 녹색(G)값, 파란색(B)값을 포함하는 색상값을 생성하는 센서부; 상기 색상값을 분석하여 컬러 부정합이 발생한 화소(m)를 검출하는 부정합 검출부; 검출된 상기 화소(m)의 색상값을 상기 화소(m)의 색상값과 인접한 화소의 색상값을 참조하여 보정하는 보정부; 및 보정된 색상값을 이용하여 스캔 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 센서부는 접촉 영상 센서(CIS)이고, 상기 제1 방향을 따라 이동하면서, R값, G값 및 B값을 순차적으로 연속반복하여 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 부정합 검출부는, 상기 센서부에서 출력하는 색상값들 중 상기 제1 방향으로 나열된 화소들의 색상값에 있어서, 특정 화소(m)의 G값이 이어서 스캔된 화소(m+1)의 G값에 비해 기준값(T1) 이상으로 변화할 때, 상기 화소(m)에서 컬러 부정합이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 부정합 검출부는, 상기 센서부에서 출력하는 색상값들 중 상기 제1 방향으로 나열된 화소들의 색상값에 있어서, 특정 화소(m)와 이어서 스캔된 화소(m+1)의 색상값에 있어서, R값의 변화량, G값의 변화량 및 B값의 변화량에 가중치를 부여한 합이 기준값(T1) 이상으로 변화할 때, 상기 화소(m)에서 컬러 부정합이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 보정부는, 컬러 부정합이 발생한 화소(m)에 이어서 스캔된 화소(m+1)의 R값을, 상기 화소(m+1)의 G값을 참조하여 보정할 수 있다.

이때, 상기 화소(m+1)에서의 보정된 R'값은, R'(m+1) = h1 × G(m+1) + h2 × R(m+1)의 식에 의해 산출되는 것을 특징으로 한다. 여기서, h1 및 h2는 가중치이며, h1 + h2 = 1이도록 선택된다.

또한, 상기 h1 및 h2는, g1 = 10×exp(-abs(R(m+2)-G(m+2))/T2) × (sign(T3-abs(R(m+1)-G(m+1)))), g2 = 1, h1 = g1/(g1+g2), 및 h2 = g2/(g1+g2)의 계산식으로부터 산출되어 적용될 수 있다. 여기서, exp는 지수함수를 표시하고, abs는 절대값함수를 표시하고, sign은 연산의 결과가 양수이면 +1을 반환하고 음수이면 -1을 반환하는 함수를 표시하고, T2는 컬러가 없는 흰색 부분을 스캔하여 8비트의 255단계로 표현된 특정 색깔의 밝기값에 대한 기준이고, T3는 특정의 컬러가 있는 부분을 스캔했을 때의 특정 색깔의 밝기값을 8비트로 표현한 기준이다.

또한, 상기 보정부는, 컬러 부정합이 발생한 화소(m)의 B값을, 상기 화소(m)의 G값을 참조하여 보정할 수 있다.

이때, 상기 화소(m)에서의 보정된 B'값은, B'(m) = h1 × G(m) + h2 × B(m)의 식에 의해 산출될 수 있다. 여기서, h1 및 h2는 가중치이며, h1 + h2 = 1이도록 선택된다.

또한, 상기 h1 및 h2는, g1 = 10×exp(-abs(B(m-1)-G(m-1))/T2) × (sign(T3-abs(B(m)-G(m)))), g2 = 1, h1 = g1/(g1+g2), 및 h2 = g2/(g1+g2)의 계산식으로부터 산출되어 적용될 수 있다. 여기서, T2는 컬러가 없는 흰색 부분을 스캔하여 8비트의 255단계로 표현된 특정 색깔의 밝기값에 대한 기준이고, T3는 특정의 컬러가 있는 부분을 스캔했을 때의 특정 색깔의 밝기값을 8비트로 표현한 기준이다.

또한, 상기 부정합 검출부는, 특정 화소(m)의 G값을 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 나열된 주변 화소들의 G값과 비교하여 저대역 필터링을 거친 후, 상기 스캔된 화소(m+1)의 G값과 비교하여 컬러 부정합을 판단하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 스캐너에서 컬러 부정합을 보정하기 위한 방법은, 원고에 대하여 제1 방향으로 이동하면서 화소 단위로 빨간색(R)값, 녹색(G)값, 파란색(B)값을 포함하는 색상값을 생성하고, 생성된 상기 색상값을 분석하여 컬러 부정합이 발생한 화소(m)를 검출하고, 검출된 상기 화소(m)의 색상값과 인접한 화소의 색상값을 참조하여 상기 화소(m)의 색상값을 보정하고, 및 보정된 색상값을 이용하여 스캔 영상을 생성한다.

이때, 컬러 부정합이 발생한 화소(m)를 검출하는 것은, 상기 제1 방향으로 나열된 화소들 중 특정 화소(m)와 이어서 스캔된 화소(m+1)의 색상값에 있어서, G값의 변화량이 기준값(T1) 이상으로 변화하거나 또는 R값의 변화량, G값의 변화량 및 B값의 변화량에 가중치를 부여한 합이 기준값(T1) 이상으로 변화할 때, 상기 화소(m)에서 컬러 부정합이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 화소(m)의 색상값을 보정하는 것은, 상기 화소(m)의 R(m)값은 유지하고, 컬러 부정합이 발생한 화소(m)에 이어서 스캔된 화소(m+1)의 R값을 상기 화소(m+1)의 G값을 참조하여, R'(m+1) = h1 × G(m+1) + h2 × R(m+1)의 식에 의해 보정하는 것을 더 포함한다. 여기서, R'(m+1)은 화소(m+1)의 보정된 R값이고, h1 및 h2는 가중치이며, h1 + h2 = 1이도록 선택된다.

또한, 상기 화소(m)의 색상값을 보정하는 것은, 상기 화소(m)의 B값을 상기 화소(m)의 G값을 참조하여, B'(m) = h1 × G(m) + h2 × B(m)의 식에 의해 보정하는 것을 특징으로 한다. 여기서, B'(m)은 화소(m)의 보정된 B값이고, h1 및 h2는 가중치이며, h1 + h2 = 1이도록 선택된다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 스캐너 및 컬러 부정합 보정 방법에 의하면, CIS를 이용하여 컬러 스캔하는 경우에 스캔되어 복원된 영상에서 발생하는 컬러 부정합을 효과적으로 보정할 수 있어, 원고의 이미지와 일치하는 스캔 결과 영상을 획득할 수 있게 된다.

특히, 정수 범위의 최소한의 연산만으로 신속하게 컬러 부정합의 위치를 찾을 수 있으므로, 고속 처리가 가능하다.

또한, CIS를 이용함에 따라 나타날 수 있는 횡방향 결과 불일치에 영향받지 않고 최적의 컬러 부정합 보정을 실행할 수 있다.

도 1은 컬러 부정합이 발생하는 원리를 설명하는 도면이다.
도 2는 다양한 굵기의 검은색 선들을 스캔한 결과를 보여주는 도면이다.
도 3은 다양한 색깔 및 굵기의 선들을 스캔한 결과를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 컬러 부정합 보정 기능을 구비한 스캐너의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 부정합 보정 방법의 흐름도이다.
도 6은 상술한 컬러 부정합 보정 방법에 의해 보정된 스캔 결과 영상을 보여주는 도면이다.
도 7은 횡방향 저대역 필터를 이용하여 컬러 부정합을 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스캐너 및 컬러 부정합 보정 방법에 대한 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성 요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

컬러 스캐너의 센서는 문서의 종방향으로 움직이면서, 현재 센서가 위치한 곳의 R성분, G성분 및 B성분을 순차적으로 반복하면서 취득한다. 이때, 센서의 R성분, G성분 및 B성분은 같은 위치에서의 값들이 아니며, 취득한 위치들은 센서가 움직이는 속도와 목표하는 dpi에 따라 달라진다. 이상적으로는 문서의 같은 위치에서 R성분, G성분 및 B성분을 취득해야 하지만, 센서의 연속적인 이동과 센서의 각 색깔 획득 순서에 따라 취득되는 색상 성분들은 조금씩 다른 위치에서 취득된다.

이때문에, 문서에서 영상을 스캔하게 되면, 밝기값이 크게 변하는 모서리가 있을 때에, 이 모서리 부분의 스캔된 색깔이 실제 색깔과 다르게 표현되어 컬러 부정합이 발생할 것이다.

따라서, 본 발명에서는, 사람의 눈의 특성을 반영하여, 눈에 띄는 영상의 모서리를 검출하여 보정 처리를 행하고, 또한, 눈에 잘 띄는 횡방향 결과 불일치를 줄이기 위하여 횡방향 저대역 필터를 적용한 값들을 상기 보정 처리에 적용함으로써, 흑백 영상의 모서리뿐만 아니라 다양한 색깔의 컬러 영상의 모서리에 대해서도 효과적으로 컬러 부정합을 보정할 수 있도록 하는 것이다.

도 1은 흰색 바탕에 검은색 영상을 스캔한 경우를 예로 들어 컬러 부정합이 발생하는 원리를 설명하는 도면이다.

도면에서 가장 왼쪽의 RGB의 연속된 띠 형태는 CIS를 구성하는 광감지 소자의 이동에 따른 스캔 위치를 보여주는 것이다. 광감지 소자가 이동하면서 순차적으로 R값, G값 및 B값을 출력하고, 이들의 3색이 하나의 화소를 구성하여 스캔 결과 영상을 만든다.

최초에 R값, G값 및 B값이 광감지 소자의 이동과 함께 원고상의 영상의 각각의 위치에서 스캔되어 출력된 후, 다음 위치에서 다시 R값, G값 및 B값 스캔되어 출력된다. 이때, 광감지 소자는 끊임없이 이동하는 상태에서 색상값들을 출력하므로, 각 색상값이 감지되는 위치는 동일하지 않고 인접한 지점이 된다. 도면에서는 빨간색 네모 박스로 표시된 것은 CIS의 광감지 소자가 빨간색을 스캔하여 R값을 출력하는 지점, 녹색을 스캔하여 G값을 출력하는 지점 및 파란색을 스캔하여 B값을 출력하는 지점이 하나의 화소로 인식됨(RGB 그룹)을 표시하는 것이다.

왼쪽 두번째의 검은 사각형은 원고에 구성된 검은색 영상의 예를 보여준다. 도면에는, 네모 박스로 표시된 RGB 그룹과 비교할 때, R값과 G값은 영상의 바깥쪽을 스캔하고 있으며, 비로소 B값이 영상의 내부 검은색을 스캔하고 있다. 이어서, 다음번 RGB 그룹은 모두 검은색 영역을 스캔하고 있다.

한편, CIS가 계속 이동하여 영상의 마지막 모서리를 스캔하는 시점에서는 R값과 G값은 영상의 안쪽 검은색 영역으로부터 얻어지고, B값은 CIS의 이동에 의해 영상의 바깥쪽에서 얻어지고 있는 상태를 보여준다.

세번째의 사각형은, 원고의 검은색 영상을 스캔한 결과를 보여준다. 원고의 검은색 영상은 RGB 그룹의 단위로 복원되기 때문에, 스캔된 결과 영상은 실제 크기와 차이가 있을 수 있다.

더욱, 도면과 같이, 스캔된 결과 영상의 세로 방향으로 첫번째 화소(즉, 원고 영상의 최초 모서리 부분을 포함하는 RGB값에 의해 색상 복원된 화소)의 색깔이 실제 색깔(검은색)과는 다르게 복원되어 컬러 부정합이 발생한 것을 보여준다. 또한, 스캔된 결과 영상의 세로 방향으로 마지막 화소(즉, 원고 영상의 끝 모서리 부분을 포함하는 RGB값에 의해 색상 복원된 화소)도 실제 색깔과는 다른 색깔로 나타나는 컬러 부정합이 발생하고 있다.

네번째의 표는, 원고의 영상을 스캔한 결과 중 첫줄 각 화소에 대한 색상값들만을 보여준다. 원고 영상의 최초 모서리 부분에서는 R값과 G값은 흰색 바탕 부분에서 획득되고 B값은 검은색 영상에서 획득되었으므로 B값만이 크게 떨어져 {R, G, B}={242, 226, 151}로 나타나며, 이는 흰색도 검은색이 아닌 노란색 계통으로 색상 복원되어, 컬러 부정합이 나타난다. 또한, 원고 영상의 마지막 모서리 부분에서는 R값과 G값은 검은색 영상 내에서 획득되고 B값만이 흰색 바탕에서 획득됨에 따라 R값과 G값은 작고 B값은 큰 {R, G, B}={88, 97, 209}로 나타나며, 이는 흰색도 검은색도 아닌 파란색 계통으로 복원되어, 컬러 부정합이 나타난다.

도 2는, 실제로 다양한 굵기의 검은색 선을 스캔한 결과를 보여주는 도면이다. 도시된 바와 같이, 선폭 및 선간이 넓은 경우에는 컬러 부정합이 크게 눈에 띄지 않으나, 선폭 및 선간이 좁아지는 경우에는 컬러 부정합이 심각하게 눈에 띄게 된다.

도 3은 다양한 색깔 및 다양한 굵기의 선을 스캔하는 경우를 보여주는 도면이다. 검은색이 아닌 다른 색깔로 된 글자나 무늬를 스캔하는 경우에도 컬러 부정합이 발생할 수 있으며, 스캔 방향을 따른 굵기 및 간격이 좁아질수록 컬러 부정합이 심각하게 나타난다는 것을 보여준다.

한편, 도면에서, 노란색의 경우에는 선의 간격이 좁더라도 눈에 띄는 컬러 부정합이 적은 것을 볼 수 있다. 이는, 노란색의 색상값이 {R, G, B}={240, 240, 60}으로 정의되는데, 노란색 선의 위치에서 작게 나와야할 B값이 커지게 되더라도, 이미 큰값으로 스캔된 R값 및 G값에 의해 흰색으로 나타나기 때문이다.

도 4는 본 발명에 따른 컬러 부정합 보정 방법이 적용된 스캐너의 구성을 보여주는 블록도이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너(S)는, 센서부(10)와, 부정합 검출부(20)와, 보정부(30)와, 영상 생성부(40)를 포함하여 구성된다.

센서부(10)는, 예를 들면, 접촉식 영상 센서(CIS)로서, 원고(D)에 밀착되어 제1 방향으로 이동하면서 영상(I)에 대하여 각 화소마다 R값, G값 및 B값을 생성한다. 특히, 센서부(10)는, 원고(D)에 대해 소정의 광을 방출하는 광원(15)을 포함할 수 있다. 센서부(15)는 광원(15)의 광이 원고(D)의 표면에서 바탕 부분 및 영상(I) 부분에서 반사되는 것을 감지하여 각각의 R값, G값 및 B값을 생성하도록 구성된다.

한편, 센서부(10)는 끊임없이 이동하면서도 빈틈없이 원고의 영상(I)을 스캔하도록, 이동 속도 및 광감지 소자의 RGB값 생성 속도가 설정될 수 있다.

또한, 센서부(10)는, 제1 방향에 직교하는 제2 방향(예를 들면, 원고의 폭 방향)을 따라서 다수의 광감지 소자들이 인접하여 나열되어 있는 형태로 구성될 수 있다. 특히, 센서부(10)는 스캔 가능한 원고(D)의 폭에 대응하는 길이로 구성될 수 있으나, 도면에서는, 제1 방향으로 나열된 단지 하나의 광감지 소자를 포함하는 형태로 간략하게 도시하고 설명한다.

부정합 검출부(20)는, 센서부(10)에서 스캔한 각 화소별의 RGB값들을 수신하고, 각 화소마다의 RGB값(또는, 색상값)들을 분석하여 컬러 부정합이 발생한 화소를 탐색한다.

즉, 부정합 검출부(20)는, 제1 방향으로 나열된 화소들의 색상값을 검사하여 컬러 부정합을 판정할 수 있다. 즉, 특정 화소의 G값이, 그다음에 이어서 스캔된 화소의 G값에 비해 기준값 이상으로 차이나도록 변화되었을 때, 이 특정 화소에서 컬러 부정합이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

또다른 방법으로는, 스캔된 영상의 제1 방향으로 나열된 화소들 중 특정 화소와 그다음에 이어서 스캔된 화소의 색상값을 검사하여, R값의 변화량, G값의 변화량 및 B값의 변화량에 가중치를 부여한 합이 기준값 이상으로 변화할 때, 상기 특정 화소에서 컬러 부정합이 발생한 것으로 판단할 수 있다.

보정부(30)는, 부정합 검출부(20)에서 탐색된 컬러 부정합 발생 화소의 색상값을 그 화소와 인접한 화소의 색상값을 참조하여 보정한다.

특히, 보정부(30)는, 컬러 부정합이 발생한 화소에 이어서 스캔된 인접한 화소의 R값을, 그 화소(이어서 스캔된 인접한 화소)의 G값을 참조하여 보정할 수 있다.

또한, 보정부(30)는, 컬러 부정합이 발생한 화소의 B값을, 그 화소(컬러 부정합이 발생한 화소)의 G값을 참조하여 보정할 수 있다.

또한, 보정부(30)는, 특정 화소의 G값을 제2 방향을 따라 나열된 주변 화소들의 G값과 비교하여 저대역 필터링을 거친 후에, 상술한 보정에 활용할 수 있다.

보정부(30)는, 이러한 절차로 보정된 RGB값을 스캔된 결과로서 영상 생성부(40)로 전송한다.

영상 생성부(40)는, 컬러 부정합이 보정된 RGB값을 수신하여, 결과 영상을 생성한다. 생성된 결과 영상은 내부적으로 소정의 메모리에 저장되거나 또다른 장치에 제공될 수 있다.

이어서, 본 발명에서 제안하는 컬러 부정합 보정 방법의 상세한 원리 및 절차에 대해 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 부정합 보정 방법의 흐름도이다.

스캐너의 센서부(10)는 원고(D)의 이미지(I)에 대하여 화소 단위의 R값, G값 및 B값을 생성한다(S10). 생성된 RGB값은 부정합 검출부(20)에 제공될 수 있다.

컬러 부정합을 보정하기 위해서, 먼저, 부정합 검출부(20)에서 컬러 부정합이 발생한 화소(m)를 판정하게 된다(S20). 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 컬러 부정합은 특정 화소와 다음 화소 사이의 G값의 변화가 큰 경우에 발생할 가능성이 크다. 따라서, 부정합 검출부(20)는, 스캔된 영상의 제1 방향의 화소들에 대하여 G값을 검사하여, G값의 변화량이 소정의 기준값(T1) 이상으로 크게 증가하거나 크게 감소하는지 탐색하고(S20), 해당되는 화소를 컬러 부정합이 발생한 화소로 판정할 수 있다.

즉, │G(m+1) - G(m)│ > T1 이 되는 화소(m)가 컬러 부정합이 발생한 화소로 판정될 수 있다(S30).

이러한 연산에 의하면, 정수 범위의 최소한의 연산만으로 신속하게 컬러 부정합의 위치를 판정할 수 있으므로, 고속 처리가 가능하게 된다.

이때, m은 제1 방향을 따른 화소에 대한 인덱스이다. 여기서, 기준값(T1)은 예를 들면, 100으로 정의될 수 있다.

한편, 표준 녹색(G)의 RGB값은 {60, 250, 60}으로 정의되고, 표준 노란색(Y)의 RGB값은 {240, 240, 60}으로, 표준 빨간색(R)은 {250, 70, 130}으로, 표준 파란색(B)은 {70, 70, 200}으로 정의될 수 있다.

컬러 부정합이 발생한 화소를 판정하는 또다른 방법으로는, 특정 화소와 다음 화소의 색상값과 밝기 성분의 관계를 반영하는 것이다.

즉, {0.25×│R(m+1) - R(m)│ + 0.5×│G(m+1) - G(m)│+ 0.25×│B(m+1) - B(m)│} > T1 이 되는 화소(m)에서 컬러 부정합이 발생한 것으로 판정할 수 있다.

이때, R값, G값 및 B값의 차분에 곱해주는 0.25 및 0.5의 상수는, G값에 더 높은 가중치를 부여하기 위한 것으로서, 임의로 설정되어 적용될 수 있다.

한편, 컬러 부정합이 발생하지 않은 것으로 판단된 화소에 대해서는, 스캔된 RGB값을 그대로 활용하여 결과 영상을 생성할 수 있다(S45, S70).

하지만, 임의의 화소에서 컬러 부정합이 발생한 것으로 판단되었다면, 보정부(30)에서는 컬러 부정합이 발생한 것으로 판단된 화소의 RGB값의 일부에 대해서 다음과 같은 보정 절차를 수행한다(S40).

컬러 부정합은 주로 빨간색(R)과 파란색(B)의 부정확함에 의해 발생할 수 있는데, 이는 R값-G값-B값의 순서로 각 색상값을 획득하도록 구성되기 때문이다. 따라서, 중간 순서의 G값을 기준으로 R값 및/또는 B값을 보정함으로써 컬러 부정합을 보정할 수 있다.

특히, R값의 보정은, 화소(m+1)의 R값을 보정하는 방식으로 이루어지고, B값의 보정은 화소(m)의 B값을 보정하는 방식으로 이루어진다. 이는, R값-G값-B값이 획득되는 위치관계 및 이동 방향에 따른 것이다.

먼저, 컬러 부정합이 발생한 화소(m)에서의 R값(R(m))은 그대로 유지하여 활용할 수 있다.

그리고, 컬러 부정합이 발생한 화소(m)의 다음으로 곧이어 스캔된 화소(m+1)의 R값은, 화소(m)의 G값(G(m))과 화소(m+1)의 G값(G(m+1))의 사이에 위치한 지점을 스캔하여 획득된 것이기 때문에, 화소(m) 또는 화소(m+1) 중 어느 하나에서 스캔된 R값을 기준으로 보정할 수 있다. 여기서는, 화소(m+1)의 R값을 이용하여 보정한다(S50).

즉, R'(m+1) = h1 × G(m+1) + h2 × R(m+1) 를 이용할 수 있다.

여기서, R'(m+1)는 화소(m+1)의 보정된 R값이며, h1과 h2는 임의의 계수이다.

h1과 h2는 다음과 같이 결정될 수 있다.

○ 화소(m+1) 이후의 화소(m+2)에서, 화소(m+2)를 구성하는 R값과 G값과 B값 사이의 차이가 작으면, 화소(m+1)의 R(m+1)도 G(m+1)의 값에 가까워질 수 있도록, h1을 크게 h2를 작게 조정한다.

○ 화소(m+2)를 구성하는 R값과 G값과 B값 사이의 차이가 크면, 화소(m+2)의 각 색상값들이 유지될 수 있도록, h1을 작게 h2를 크게 조정한다.

○ 화소(m+1)의 R(m+1)값과 G(m+1)값 모두 소정의 기준값(T3) 이상이면, 화소(m+1)는 원래 강한 색깔이 존재하는 화소인 곳으로 간주될 수 있으므로, 이 경우에도 각 색상값들이 유지될 수 있도록, h1을 작게 h2를 크게 조정한다. 여기서, 기준값(T3)은, 특정의 색깔이 존재하는 화소를 스캔했을 때의 나타나는 밝기값에 대한 임의의 기준이다.

이러한 3가지 경우를 적용하여 화소(m+1)의 보정된 R값(R'(m+1))을 산출하는 방법의 일례는 다음과 같다.

g1 = 10×exp(-abs(R(m+2)-G(m+2))/T2) × (sign(T3-abs(R(m+1)-G(m+1)))),

g2 = 1,

h1 = g1/(g1+g2),

h2 = g2/(g1+g2), 및

R'(m+1) = h1 × G(m+1) + h2 × R(m+1).

여기서, 기준값(T2)은 컬러가 없는 흰색 부분 또는 컬러가 미약한 밝은색 화소(밝은색 용지의 경우)를 스캔했을 때의 특정 색깔의 밝기값으로서, 8비트의 255단계로 표현할 때, 예를 들면, 30일 수 있다. 기준값(T3)은 특정의 강한 컬러가 있는 부분을 스캔했을 때의 특정 색깔의 밝기값으로서, 마찬가지로 8비트로 표현할 때, 예를 들면, 150일 수 있다.

여기서, exp는 지수함수를 표시하고, abs는 절대값함수를 표시하고, sign은 연산의 결과가 양수이면 +1을 반환하고 음수이면 -1을 반환하는 함수를 표시한다.

한편, 화소(m+1)에 있어서, G값(G(m+1))과 B값(B(m+1))은 스캔된 결과값을 그대로 사용할 수 있다.

한편, 컬러 부정합이 발생한 것으로 판정된 화소(m)의 B값은, 화소(m+1)의 G(m+1)값과 화소(m)의 G(m)값이 스캔되는 지점의 사이에서 획득되지만, G(m)값을 획득한 위치와 더 관련이 있으므로, G(m)값과 B(m)값을 참조하여 보정하는 것이 바람직하다(S60). 즉, 다음과 같은 관계식을 이용할 수 있다.

g1 = 10×exp(-abs(B(m-1)-G(m-1))/T2) × (sign(T3-abs(B(m)-G(m)))),

g2 = 1,

h1 = g1/(g1+g2),

h2 = g2/(g1+g2), 및

B'(m) = h1 × G(m) + h2 × B(m).

화소(m)에 있어서, R값과 G값은 스캔된 결과값을 그대로 사용할 수 있다.

보정부(30)는 상술한 바와 같은 비교 및 수식에 의해 보정된 R(m+1)값 및 보정된 B(m)값을 화소(m) 및 화소(m+1)에 적용함으로써 컬러 부정합이 보정된 RGB값을 생성하여 영상 생성부(40)로 전송하게 되고, 영상 생성부(40)는 보정된 RGB값을 기초로 스캔된 결과 영상을 생성할 수 있다(S70).

도 6은 상술한 컬러 부정합 보정 방법에 의해 보정된 스캔 결과 영상을 보여주는 도면이다. 도면에서는, 검은색의 가로 줄무늬를 스캔한 결과 영상을 보여준다.

도면의 왼쪽 영상은, 일반적인 스캐너를 통해 스캔한 후 생성한 스캔 영상으로서, 검은색 줄무늬의 위쪽 모서리와 아래쪽 모서리에서 노란색 계통의 컬러 부정합과 파란색 계통의 컬러 부정합이 나타나고 있는 것을 볼 수 있다.

한편, 도면의 오른쪽 영상은, 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 부정합 보정 기능을 구비한 스캐너(S)에 의해 스캔한 후 생성된 스캔 영상으로서, 검은색 줄무늬의 위쪽 모서리와 아래쪽 모서리에서 컬러 부정합이 현저하게 감소된 것을 볼 수 있다.

다음은, 도 7을 참조하여, 횡방향 저대역 필터를 이용하여 컬러 부정합을 보정하는 방법을 설명한다.

CIS를 이용한 스캐너로 영상을 스캔하면 제2 방향을 따라 결과 불일치가 발생할 수 있다. 즉, 예를 들면, 도 7의 왼쪽 영상에서 볼 수 있는 바와 같이, 횡방향(제2 방향)으로 늘어진 수평의 줄무늬를 스캔하면, 횡방향으로 어느 정도 잡음이 발생하여 횡방향을 따라서 불일치하는 스캔 결과를 나타낼 수 있다. 이는 보통 눈에는 잘 띄지 않지만, 스캔된 결과 영상을 확대하게 되면, 크게 눈에 띄게 된다.

또한, 이러한 결과 불일치가 존재하는 스캔 결과를 상술한 컬러 부정합의 보정 절차에 사용하게 되면, 보정에 오류가 나타날 수 있다는 문제점이 있다.

따라서, 제1 방향의 각 화소에 대해서 G값을 그대로 보정에 사용하지 않고, 제2 방향으로 인접한 복수의 화소들의 G값을 저대역 필터링을 거친 후에, 그 결과를 이용하여 상술한 보정 절차에 사용하는 것이 바람직하다.

저대역 필터링은, 스캔된 결과에서 나타나는 횡방향 결과 불일치를 효율적으로 제거할 수 있는 정도의 필터를 설계하여 적용할 수 있다.

한편, 상술한 저대역 필터링을 거친 결과값(즉, G값)은, 컬러 부정합이 보정된 최종 결과물로서의 스캔 결과 영상을 생성하는 데에는 활용되지 않고, 단지 컬러 부정합의 보정에 사용되는 수식에서의 G(m)값 및/또는 G(m+1)값으로서만 활용되도록 하는 것이 바람직하다.

도 7의 오른쪽 영상은 제2 방향으로의 각각의 G값에 대해 저대역 필터링을 수행한 결과값을 이용하여 컬러 부정합의 보정을 수행한 보정된 결과 영상을 보여준다. 이렇게 횡방향 잡음에 의한 G값의 불일치를 적절히 조정함으로써, 더욱 실제 영상(I)과 가까운 스캔 결과를 생성할 수 있게 된다.

또한, 횡방향 결과 불일치가 발생한 색상값들(특히, G값)이라도 스캔 결과 영상을 생성할 때에는 조정없이 사용되도록 함으로써, 실제 영상이 변질되어 보여지는 현상을 최소화할 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

1. 원고에 대하여 제1 방향으로 이동하면서 각각 다른 영역을 순차적으로 읽어 얻어진 빨간색(R)값, 녹색(G)값, 파란색(B)값을 하나의 화소(m)의 색상값들로 출력하는 접촉 영상 센서부(CIS);
   상기 접촉 영상 센서부에 출력된 G값을 분석하여 컬러 부정합이 발생한 화소(m)를 검출하는 부정합 검출부;
   상기 부정합 검출부에서 컬러 부정합을 검출하면 상기 화소(m)의 R값은 인접한 화소(m+1)의 R값을 참조하여 보정하고, 상기 화소의 B값은 현재 화소(m)의 B값을 참조하여 보정하고, 그리고 제2 방향의 잡음을 제거하기 위해 G값에 대해 저대역 필터를 통과하게 하여 G값을 보정하는 보정부와,
   상기 보정부에서 보정된 R값 및 B값을 이용하여 스캔 영상을 생성하는 영상 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 부정합 검출부는,
   상기 센서부에서 출력하는 색상값들 중 상기 제1 방향으로 나열된 화소들의 색상값에 있어서, 특정 화소(m)의 G값이 이어서 스캔된 화소(m+1)의 G값에 비해 기준값(T1) 이상으로 변화할 때, 상기 화소(m)에서 컬러 부정합이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 스캐너.
4. 제1항에 있어서,
   상기 부정합 검출부는,
   상기 센서부에서 출력하는 색상값들 중 상기 제1 방향으로 나열된 화소들의 색상값에 있어서, 특정 화소(m)와 이어서 스캔된 화소(m+1)의 색상값에 있어서, R값의 변화량, G값의 변화량 및 B값의 변화량에 가중치를 부여한 합이 기준값(T1) 이상으로 변화할 때, 상기 화소(m)에서 컬러 부정합이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 스캐너.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 보정부는, 컬러 부정합이 발생한 화소(m)에 이어서 스캔된 화소(m+1)의 R값을, 상기 화소(m+1)의 G값을 참조하여 보정하는 것을 특징으로 하는 스캐너.
6. 제5항에 있어서,
   상기 화소(m+1)에서의 보정된 R'값은,
   R'(m+1) = h1 × G(m+1) + h2 × R(m+1)의 식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 스캐너.
   여기서, h1 및 h2는 가중치이며, h1 + h2 = 1이도록 선택됨.
7. 제6항에 있어서,
   상기 h1 및 h2는,
   g1 = 10×exp(-abs(R(m+2)-G(m+2))/T2) × (sign(T3-abs(R(m+1)-G(m+1)))),
   g2 = 1,
   h1 = g1/(g1+g2), 및
   h2 = g2/(g1+g2)의 계산식으로부터 산출되어 적용되는 것을 특징으로 하는 스캐너.
   여기서, exp는 지수함수를 표시하고, abs는 절대값함수를 표시하고, sign은 연산의 결과가 양수이면 +1을 반환하고 음수이면 -1을 반환하는 함수를 표시하고, T2는 컬러가 없는 흰색 부분을 스캔하여 8비트의 255단계로 표현된 특정 색깔의 밝기값에 대한 기준이고, T3는 특정의 컬러가 있는 부분을 스캔했을 때의 특정 색깔의 밝기값을 8비트로 표현한 기준임.
8. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 보정부는, 컬러 부정합이 발생한 화소(m)의 B값을,
   상기 화소(m)의 G값을 참조하여 보정하는 것을 특징으로 하는 스캐너.
9. 제8항에 있어서,
   상기 화소(m)에서의 보정된 B'값은,
   B'(m) = h1 × G(m) + h2 × B(m)의 식에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 스캐너.
   여기서, h1 및 h2는 가중치이며, h1 + h2 = 1이도록 선택됨.
10. 제9항에 있어서,
    상기 h1 및 h2는,
    g1 = 10×exp(-abs(B(m-1)-G(m-1))/T2) × (sign(T3-abs(B(m)-G(m)))),
    g2 = 1,
    h1 = g1/(g1+g2), 및
    h2 = g2/(g1+g2)의 계산식으로부터 산출되어 적용되는 것을 특징으로 하는 스캐너.
    여기서, T2는 컬러가 없는 흰색 부분을 스캔하여 8비트의 255단계로 표현된 특정 색깔의 밝기값에 대한 기준이고, T3는 특정의 컬러가 있는 부분을 스캔했을 때의 특정 색깔의 밝기값을 8비트로 표현한 기준임.
11. 삭제
12. 스캐너에서 컬러 부정합을 보정하기 위한 방법으로서,
    원고에 대하여 제1 방향으로 이동하면서 각각 다른 영역을 순차적으로 읽어 얻어진 빨간색(R)값, 녹색(G)값, 파란색(B)값을 하나의 화소(m)의 색상값들로 출력하고,
    출력된 G값을 분석하여 컬러 부정합이 발생한 화소(m)를 검출하고,
    컬러 부정합이 검출되면 상기 화소(m)의 R값은 인접한 화소(m+1)의 R값을 참조하여 보정하고, 상기 화소의 B값은 현재 화소(m)의 B값을 참조하여 보정하고, 그리고 제2 방향의 잡음을 제거하기 위해 G값에 대해 저대역 필터를 통과하게 하여 G값을 보정하고, 및
    보정된 R값 및 B값을 이용하여 스캔 영상을 생성하는 컬러 부정합 보정 방법.
13. 제12항에 있어서,
    컬러 부정합이 발생한 화소(m)를 검출하는 것은,
    상기 제1 방향으로 나열된 화소들 중 특정 화소(m)와 이어서 스캔된 화소(m+1)의 색상값에 있어서, G값의 변화량이 기준값(T1) 이상으로 변화하거나 또는 R값의 변화량, G값의 변화량 및 B값의 변화량에 가중치를 부여한 합이 기준값(T1) 이상으로 변화할 때, 상기 화소(m)에서 컬러 부정합이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 컬러 부정합 보정 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 화소(m)의 색상값을 보정하는 것은,
    상기 화소(m)의 R(m)값은 유지하고, 컬러 부정합이 발생한 화소(m)에 이어서 스캔된 화소(m+1)의 R값을 상기 화소(m+1)의 G값을 참조하여,
    R'(m+1) = h1 × G(m+1) + h2 × R(m+1)의 식에 의해 보정하는 것을 더 포함하는 컬러 부정합 보정 방법.
    여기서, R'(m+1)은 화소(m+1)의 보정된 R값이고, h1 및 h2는 가중치이며, h1 + h2 = 1이도록 선택됨.
15. 제13항에 있어서,
    상기 화소(m)의 색상값을 보정하는 것은,
    상기 화소(m)의 B값을 상기 화소(m)의 G값을 참조하여,
    B'(m) = h1 × G(m) + h2 × B(m)의 식에 의해 보정하는 것을 특징으로 하는 컬러 부정합 보정 방법.
    여기서, B'(m)은 화소(m)의 보정된 B값이고, h1 및 h2는 가중치이며, h1 + h2 = 1이도록 선택됨.

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