KR101646672B1 - 디지털 촬영 장치, 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 판독가능 매체 - Google Patents

디지털 촬영 장치, 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 판독가능 매체 Download PDF

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Abstract

회로 규모 및 소비 전력을 감소시킨 배율 색수차 보정 처리를 실행하는 디지털 촬영 장치, 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영 장치는, 촬상 소자에서 입사광을 광전 변환하여 생성되고, 복수의 색 성분들을 포함하는 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 화상 신호에 대해, 배율 색수차를 보정하는 배율 색수차 보정부를 포함하고, 상기 배율 색수차 보정부는, 상기 화상 신호를 수평 라인 단위로 임시 저장하는 라인 메모리; 및 상기 라인 메모리에 대한 각각의 화소 신호의 저장을 제어하는 저장 제어부를 포함하며, 상기 저장 제어부는, 색수차의 발생 방향에 따라 상기 라인 메모리에 대한 상기 화상 신호의 저장을 제어한다.

Description

디지털 촬영 장치, 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 판독가능 매체 {A digital photographing apparatus, a method for processing image, and a computer-readable medium}
본 발명은 디지털 촬영 장치, 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다.
현재 널리 보급되고 있는 디지털 촬영 장치는 CCD(Charge coupled device) 이미지 센서나 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 이미지 센서와 같은 촬상 소자에, 렌즈를 통해 피사체로부터의 광이 조사됨으로써 얻어진 적색 성분(R성분), 녹색 성분(G성분) 및 청색 성분(B성분)의 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 RAW데이터에 대해 화소 보간 처리, 배율 색수차 보정 처리, 왜곡 수차 보정 처리 등을 함으로써 화상 데이터를 생성하였다.
여기에서 촬상 소자에 광을 조사하기 위한 렌즈는 파장에 따라 굴절률이 다르다. 색에 따라 상의 배율이 다르고 상의 크기가 다른 배율 색수차를 보정하기 위한 배율 색수차 보정 처리에 관한 종래 기술은, 예를 들면 일본공개특허 2008-15946호(이하, '특허문헌 1'이라 한다.)에 개시된 구성이 있다. 특허문헌 1에는 RAW데이터의 G성분을 기준으로 하여 R성분 및 B성분의 색수차를 보정하는 방법이 개시되어 있다.
그러나 특허문헌 1에 기재된 배율 색수차 보정 처리를 수행하기 위해서는 B성분 및 R성분에 대해 최대 수차량의 메모리(SRAM; Static Random Access Memory)가 필요하다는 문제가 있었다. 통상 배율 색수차에는 물리적 파장이 존재하며, 후술하겠지만 전체의 1/4 정도의 SRAM은 배율 색수차 보정 처리 시에는 전혀 동작하지 않아, 동작하지 않는 SRAM을 위해 전력을 사용하는 것은 의미가 없다.
또 최근에는 촬상 소자의 화소수가 증가되는 추세에 있다. 따라서 하나의 수평 라인에서의 보정 처리에 필요한 메모리의 용량도 화소수의 증가에 따라 많이 확보해야 하므로 디지털 촬영 장치의 회로 규모의 소형화나 소비 전력 저감화에 영향을 미친다는 문제가 생긴다.
따라서 본 발명의 실시예들은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 색수차 보정 처리를 수행하는 디지털 촬영 장치, 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 판독가능 매체에서, 회로 규모 및 소비 전력을 감소시키는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 측면에 의하면, 촬상 소자에서 입사광을 광전 변환하여 생성되고, 복수의 색 성분들을 포함하는 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 화상 신호에 대해, 배율 색수차를 보정하는 배율 색수차 보정부를 포함하고, 상기 배율 색수차 보정부는, 상기 화상 신호를 수평 라인 단위로 임시 저장하는 라인 메모리; 및 상기 라인 메모리에 대한 각각의 화소 신호의 저장을 제어하는 저장 제어부를 포함하며, 상기 저장 제어부는, 색수차의 발생 방향에 따라 상기 라인 메모리에 대한 상기 화상 신호의 저장을 제어 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치가 제공된다.
상기 구성에 의하면, 배율 색수차 보정부는 촬상 소자에 조사된 광을 광전 변환함으로써 소정의 여러 개의 색 성분을 가진 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 화상 신호에 대해 배율 색수차를 보정한다. 배율 색수차 보정부는, 화상 신호를 수평 라인 단위로 일시적으로 저장하는 라인 메모리와, 라인 메모리에 대한 각 화소 신호의 저장을 제어하는 저장 제어부를 포함하고, 저장 제어부는 색수차의 발생 방향에 따라 라인 메모리에 대한 화상 신호의 저장을 제어한다. 그 결과, 색수차의 발생 방향에 따른 라인 메모리에 대한 화상 신호의 저장에 의해 사용하는 라인 메모리가 절약되어 회로 규모 및 소비 전력을 감소시키면서 배율 색수차 보정 처리를 실행할 수 있게 된다.
화상 신호는 적색 성분의 화소 신호, 녹색 성분의 화소 신호 및 청색 신호의 화소 신호가 베이어 배열로 나열되어 있고, 저장 제어부는 적색 성분이 위쪽이 되도록 색수차가 발생한 영역에서는 청색 성분을 저장하는 라인수가 적색 성분을 저장하는 라인수보다 작도록, 상기 화상 신호 중 적어도 일부를 상기 라인 메모리에 저장한다. 이로써 청색 성분에 대해서 사용하는 라인 메모리가 절약되어 회로 규모 및 소비 전력을 감소시킬 수 있게 된다.
화상 신호는 적색 성분의 화소 신호, 녹색 성분의 화소 신호 및 청색 신호의 화소 신호가 베이어 배열로 나열되어 있고, 저장 제어부는 청색 성분이 위쪽이 되도록 색수차가 발생한 영역에서는, 적색 성분을 저장하는 라인수가 청색 성분을 저장하는 라인수보다 작도록, 상기 화상 신호 중 적어도 일부를 상기 라인 메모리에 저장한다. 이로써 적색 성분에 대해서 사용하는 라인 메모리가 절약되어 회로 규모 및 소비 전력을 감소시킬 수 있게 된다.
상기 화상 신호는 적색 성분의 화소 신호, 녹색 성분의 화소 신호 및 청색 신호의 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 신호이고, 상기 저장 제어부는 녹색 성분에 대해서는 최대 색수차분의 라인수 + 1 라인분의 라인 메모리에 저장하고, 적색 성분 및 청색 성분에 어느 한 성분에 대해서는 최대 색수차분의 2배의 라인수의 라인 메모리에 저장하고, 적색 성분 및 청색 성분 중 다른 한 성분에 대해서는 최대 색수차분의 라인수의 라인 메모리에 저장한다. 이로써 적색 성분 또는 청색 성분에 대해서는 사용하는 라인 메모리가 절약되어 회로 규모 및 소비 전력을 감소시킬 수 있게 된다.
또한 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 관점에 의하면, 촬상 소자에서 입사광을 광전 변환하여 생성되고, 복수의 색 성분들을 포함하는 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 화상 신호에 대해, 배율 색수차를 보정하는 배율 색수차 보정 단계를 포함하고, 상기 배율 색수차 보정 단계는, 상기 화상 신호를 수평 라인 단위로 라인 메모리에 임시 저장하는 저장 단계; 및 상기 라인 메모리에 대한 각각의 화소 신호의 저장을 제어하는 저장 제어 단계를 포함하며, 상기 저장 제어 단계는, 색수차의 발생 방향에 따라 상기 라인 메모리에 대한 상기 화상 신호의 저장을 제어하는, 화상 처리 방법이 제공된다.
상기 구성에 의하면, 배율 색수차 보정 단계는 촬상 소자에 조사된 광에서 광전 변환함으로써 소정의 여러 개의 색 성분을 가진 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 화상 신호에 대해 배율 색수차를 보정한다. 배율 색수차 보정 단계는, 화상 신호를 수평 라인 단위로 일시적으로 라인 메모리에 저장하는 저장 단계와, 라인 메모리에 대한 각 화소 신호의 저장을 제어하는 저장 제어 단계를 포함하고, 저장 제어 단계는 색수차의 발생 방향에 따라 라인 메모리에 대한 화상 신호의 저장을 제어한다. 그 결과, 색수차의 발생 방향에 따른 라인 메모리에 대한 화상 신호의 저장에 의해 사용하는 라인 메모리가 절약되어 회로 규모 및 소비 전력을 감소시키면서 배율 색수차 보정 처리를 실행할 수 있게 된다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 관점에 의하면, 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 촬상 소자에서 입사광을 광전 변환하여 생성되고, 복수의 색 성분들을 포함하는 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 화상 신호에 대해, 배율 색수차를 보정하는 배율 색수차 보정 코드 부분을 포함하고, 상기 배율 색수차 보정 코드 부분은, 상기 화상 신호를 수평 라인 단위로 라인 메모리에 임시 저장하는 저장 코드 부분; 및 상기 라인 메모리에 대한 각각의 화소 신호의 저장을 제어하는 저장 제어 코드 부분을 포함하며, 상기 저장 제어 코드 부분은, 색수차의 발생 방향에 따라 상기 라인 메모리에 대한 상기 화상 신호의 저장을 제어하는 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다.
상기 구성에 의하면, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터의 프로세서가 배율 색수차 보정 단계를 수행하도록 제어한다. 배율 색수차 보정 단계는 촬상 소자에 조사된 광에서 광전 변환함으로써 적색 성분의 화소 신호, 녹색 성분의 화소 신호 및 청색 신호의 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 화상 신호에 대해 배율 색수차를 보정한다. 배율 색수차 보정 단계는, 화상 신호를 수평 라인 단위로 일시적으로 라인 메모리에 저장하는 저장 단계와, 라인 메모리에 대한 각 화소 신호의 저장을 제어하는 저장 제어 단계를 포함하고, 저장 제어 단계는 색수차의 발생 방향에 따라 라인 메모리에 대한 화상 신호의 저장을 제어한다. 그 결과, 색수차의 발생 방향에 따른 라인 메모리에 대한 화상 신호의 저장에 의해 사용하는 라인 메모리가 절약되어 회로 규모 및 소비 전력을 감소시킨 배율 색수차 보정 처리를 실행할 수 있게 된다.
이상 설명한 것처럼 본 발명에 의하면, 회로 규모 및 소비 전력을 감소시킨 배율 색수차 보정 처리를 실행할 수 있는 디지털 촬영 장치, 화상 처리 방법, 및 컴퓨터 판독가능 매체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영 장치(100)의 구성에 대해서 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)의 구성에 대해서 도시한 도면이다.
도 3은 원래 촬영하고 싶었던 화상과, 색수차에 의해 G성분에 대해 R성분이나 B성분이 어긋난 화상을 비교하여 도시한 도면이다.
도 4는 배율 색수차의 보정 예에 대해서 도시한 도면이다.
도 5는 화면 상단에서의 색수차 보정 예를 도시한 도면이다.
도 6은 화면 왼쪽 상단에서의 색수차 보정 예를 도시한 도면이다.
도 7은 화면 왼쪽 단에서의 색수차 보정 예를 도시한 도면이다.
도 8은 종래의 색수차 보정 처리 시 라인 메모리의 동작 예에 대해서 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)에서 배율 색수차를 보정하는 경우, SRAM(122)의 라인 메모리에 대한 데이터의 저장 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)에서 배율 색수차를 보정하는 경우, SRAM(122)의 라인 메모리에 대한 데이터의 저장 예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)에서의, 배율 색수차 보정 처리에 대해서 도시한 흐름도이다.
하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명은 디지털 촬영 장치, 화상 처리 방법 및 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체에 적용 가능하고, 특히 배율 색수차 보정 처리를 실행하는 디지털 촬영 장치, 화상 처리 방법 및 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체에 적용 가능하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영 장치(100)의 구성에 대해서 도시한 도면이다. 이하, 도 1을 사용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영 장치(100)의 구성에 대해서 설명하기로 한다.
도 1에 도시한 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영 장치(100)는 렌즈부(102), CPU(104), ROM(105), 멀티플렉서(MUX, 106), 배율 색수차 보정부(108), 현상부(110), 화상 압축부(112), 메모리 카드(114), 표시부(116), SDRAM I/F(118), 및 SDRAM(120)을 포함한다.
렌즈부(102)는, 도 1에는 도시되지 않았으나, 줌렌즈, 초점 렌즈, 베이어 배열의 색필터가 설치된 촬상 소자 등으로 이루어지고, 피사체로부터의 광을 촬상 소자에서 광전 변환하여, 촬상 소자로부터의 베이어 배열 RGB화상 데이터를 출력한다. 여기에서 촬상 소자는 예를 들면, CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서를 이용하여 구현될 수 있다. 렌즈부(102)에서 생성되어 출력되는 베이어 배열 RGB화상 데이터(이하, 렌즈부(102)에서 출력되는 베이어 배열 RGB화상 데이터를 단순히 '데이터'라고도 칭한다)는 SDRAM I/F(118)를 통해 SDRAM(120)으로 보내지거나, 또는 직접 멀티플렉서(106)에 보내진다.
CPU(Central Processing Unit)(104)는, 디지털 촬영 장치(100) 각 부의 동작을 제어한다. ROM(105)은 디지털 촬영 장치(100)의 동작 제어에 사용되는 각종 프로그램이나 설정 정보를 저장한다. 멀티플렉서(106)는 렌즈부(102)에 생성되어 출력되는 데이터와 SDRAM(120)에 저장된 화상 데이터를 입력 받아 배율 색수차 보정부(108)에 보낸다.
배율 색수차 보정부(108)는, 렌즈부(102)가 생성한 데이터에 대한 배율 색수차 보정 처리를 수행한다. 배율 색수차 보정부(108)에서 배율 색수차 보정 처리된 데이터는 현상부(110)에 보내진 후 SDRAM I/F(118)를 통해 SDRAM(120)에 보내진다. 이 배율 색수차 보정부(108)의 구성에 대해서는 후술하기로 한다.
현상부(110)는 렌즈부(102)에서 생성되고, 배율 색수차 보정부(108)에서 배율 색수차 보정 처리된 데이터를 사용하여 휘도 신호와 색차 신호를 포함한 YCbCr정보로 이루어진 화상 데이터를 생성한다. 즉, 현상부(110)는 현상 처리에 상당하는 처리를 수행한다. 현상부(110)가 생성하는 화상 데이터는 SDRAM I/F(118)를 통해 SDRAM(120)에 보내진다.
화상 압축부(112)는 SDRAM(120)에 저장된 화상 데이터에 대해 소정의 화상 압축 처리를 수행한다. 소정의 화상 압축 처리로서는, JPEG(Joint photographic coding experts group) 표준에 따른 압축 처리를 사용할 수 있다. CPU(104)의 제어에 의해 화상 압축부(112)에서 압축 처리된 화상 데이터는 SDRAM I/F(118)를 통해 SDRAM(120)에 보내진다.
메모리 카드(114)는 화상 압축부(112)에서 압축되어 SDRAM(120)에 저장된 화상 데이터를 저장하여 보존한다. 메모리 카드(114)에 대한 화상 데이터의 기록은 CPU(104)의 제어에 의해 실행된다.
표시부(116)는 디지털 촬영 장치(100)의 각종 설정 화면을 표시하거나, 렌즈부(102)가 생성한 데이터를 실시간으로 표시(라이브뷰 표시)하거나, 메모리 카드(114)에 보존된 화상 데이터를 표시하는 것이다. 표시부(116)는 다양한 종류의 표시 장치를 이용하여 구현될 수 있으며, 예를 들면, 액정 표시 장치(LCD), 유기 발광 표시 장치(OLED)를 이용하여 구현될 수 있다.
SDRAM I/F(118)는 SDRAM(120)에 대한 인터페이스로서, SDRAM(120)으로의 데이터 기록이나 SDRAM(120)으로부터의 데이터 독출을 중개하는 것이다. SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)(120)은 렌즈부(102)가 생성한 데이터나 현상부(110)에서 현상 처리된 데이터, 화상 압축부(112)에서 압축된 화상 데이터 등을 일시적으로 저장한다.
아울러 도 1에는 도시되지 않았으나, 본 실시예에 따른 디지털 촬영 장치(100)는 사용자의 입력 조작을 입력받는 조작부를 더 포함할 수 있다. 조작부에는 촬영 처리를 실행하기 위한 셔터 버튼, 디지털 촬영 장치(100)를 조작하기 위한 조작 버튼 등을 구비할 수 있다.
이상, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영 장치(100)의 구성에 대해서 설명하였다. 다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)의 구성에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)의 구성에 대해서 도시한 도면이다. 도 2에 도시한 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)는 SRAM(122), SRAM 제어부(124), 및 배율 색수차 보정 실행부(126)를 포함한다.
SRAM(122)은 배율 색수차 보정을 실행하기 위해 렌즈부(102)에서 생성된 데이터(베이어 데이터)를 일시적으로, 배율 색수차가 발생한 데이터의 선두 라인부터 저장한다. 본 실시예 따르면, 배율 색수차 보정 실행부(126)에서 배율 색수차 보정을 실행하기 위해, SRAM(122)에 최대의 색수차에 상당하는 개수만큼의 라인 메모리를 확보해 놓는다. 상기 라인 메모리는 화상의 수평 방향의 화소열(라인) 단위로 화상 데이터를 일시적으로 유지하기 위한 것이다.
SRAM 제어부(124)는 사전에 취득해 놓은 색수차 정보를 사용하여 SRAM(122)에 확보된 라인 메모리 중 사용하는 라인 메모리를 제어하는 것이다. 아울러 SRAM 제어부(124)가 사용하는 색수차 정보는 렌즈부(102)나 ROM(105)에 저장된 것으로서, 예를 들면 사전에 흑백의 패턴을 촬상하고 광축으로부터의 거리에 따라 색수차가 어느 정도 발생했는지를 색수차 정보로서 렌즈부(102)나 ROM(105)에 저장한 것일 수 있다. 상기 색수차 정보를 사용함으로써 SRAM 제어부(124)는 SRAM(122)에서의 라인 메모리를 어느 정도 확보해야 할지를 판단할 수 있다.
배율 색수차 보정 실행부(126)는 라인 메모리(122)에 저장된 데이터를 사용하여 배율 색수차 보정 처리를 수행하는 것이다. 배율 색수차 보정 실행부(126)에서의 배율 색수차 보정 처리에 대해서는 후술하기로 한다.
도 2와 같이 배율 색수차 보정부(108)를 구성함으로써 SRAM(122)의 동작을 감소시킬 수 있다. 배율 색수차 보정부(108)의 동작에 대해서는 후술하기로 한다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)의 구성에 대해서 설명하였다. 다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영 장치(100)의 동작에 대해서 설명하는데, 디지털 촬영 장치(100)의 동작을 설명하기 전에 배율 색수차가 발생하는 원인과 일반적인 배율 색수차의 보정 방법에 대해서 설명하기로 한다.
상술한 것처럼 CCD 이미지 센서나 CMOS 이미지 센서와 같은 촬상 소자에, 렌즈를 통해 피사체로부터의 광이 조사되면 R성분, G성분 및 B성분의 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 RAW데이터가 얻어진다. 이때, 렌즈의 색마다 굴절률이 다르기 때문에 G성분을 기준으로 하면 G성분에 대해 R성분이나 B성분이 어긋난다. 도 3은, 원래 촬영하고 싶었던 화상과, 색수차에 의해 G성분에 대해 R성분이나 B성분이 어긋난 화상을 비교하여 도시한 도면이다. 도 3(a)는 원래 촬영하고 싶었던 화상을 나타내고, 도 3(b)는 색수차에 의해 G성분에 대해 R성분이나 B성분이 어긋난 화상을 나타낸다. 아울러 도 3(b)에 도시한 3개의 곡선은 위에서부터 R성분, G성분, B성분에 상당하는 것이다.
이와 같이 G성분에 대해 R성분이나 B성분이 어긋난 경우에는, 원래 R성분이나 B성분이 있어야 할 위치로 데이터를 치환함으로써 배율 색수차 보정을 실현할 수 있다. 이 데이터의 치환은, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 촬영 장치(100)에서는 배율 색수차 보정 실행부(126)가 수행한다.
도 4는, 배율 색수차의 보정 예에 대해서 도시한 도면이다. 도 4(a)는 R성분을 보간 함으로써 R성분의 어긋남을 수정하는 경우의 보정 예를 도시하고, 도 4(b)는, B성분을 보간 함으로써 B성분의 어긋남을 수정하는 경우의 보정 예를 도시한다.
도 4(a)를 사용하여 R성분의 어긋남을 수정하는 경우에 대해서 설명하면, 부호401로 표시한 화소의 장소가 원래 R성분의 위치이고, 부호402로 표시한 화소의 장소가, 색수차에 의해 어긋난 R성분의 위치이다.
이와 같은 경우, 배율 색수차 보정 실행부(126)는 부호402로 표시한 화소의 장소 주위의 화소로부터 R성분의 데이터를 생성한다. 구체적으로는, 배율 색수차 보정 실행부(126)는 부호403a 403d로 표시한 R성분의 데이터로부터 부호402로 표시한 위치의 R성분의 데이터를 보간 처리에 의해 생성한다. 그리고 부호402로 표시한 위치의 R성분의 데이터를 생성하면, 배율 색수차 보정 실행부(126)는 생성한 데이터를 부호401로 표시한 위치에 복사한다. 이와 같은 처리를 실행함으로써 G성분에 대한 R성분의 어긋남을 수정할 수 있다.
마찬가지로 B성분의 어긋남도 수정할 수 있다. 도 4(b)를 사용하여 B성분의 어긋남을 수정하는 경우에 대해서 설명하면, 부호411로 표시한 화소의 장소가 원래 B성분의 위치이고, 부호412로 표시한 화소의 장소가, 색수차에 의해 어긋난 B성분의 위치이다.
이와 같은 경우에는, 배율 색수차 보정 실행부(126)는 부호412로 표시한 화소의 장소 주위의 화소로부터 B성분의 데이터를 생성한다. 구체적으로는, 배율 색수차 보정 실행부(126)는 부호413a~413d로 표시한 B성분의 데이터로부터 부호412로 표시한 위치의 B성분의 데이터를 보간 처리에 의해 생성한다. 그리고 부호412로 표시한 위치의 B성분의 데이터를 생성하면, 배율 색수차 보정 실행부(126)는 생성한 데이터를 부호411로 표시한 위치에 복사한다. 이와 같은 처리를 실행함으로써 G성분에 대한 B성분의 어긋남을 수정할 수 있다.
도 4에 도시한 것처럼, R성분과 B성분 중 G성분에 대해 위쪽에 존재하는 데이터와 아래쪽에 존재하는 데이터 사이에는 위치에 따라 다른 속성이 있다. 그래서 본 실시예에서는 상기 위치에 따라 다른 속성을 이용함으로써 SRAM의 용량을 절약하여 소비 전력의 저감 및 회로 규모의 축소를 꾀한다.
예를 들면, 청색이 바깥쪽으로 퍼져 있는 배율 색수차가 있는 렌즈를 사용하는 경우에 대해서 생각하면, 당연히 적색이 안쪽으로 퍼지게 된다. 따라서 화상의 위치에 따라 보정 방법은 조금씩 달라진다. 도 5 내지 도 7에 그 상태를 도시한다. 도 5는, 화면 상단에서의 색수차 보정 예를 도시한 도면이고, 도 6은 화면 왼쪽 상단에서의 색수차 보정 예를 도시한 도면이고, 도 7은 화면 왼쪽 단에서의 색수차 보정 예를 도시한 도면이다. 아울러 도 5 내지 도 7에 도시한 3개의 타원은 바깥쪽에서 R성분, G성분, B성분에 상당하는 것이다.
도 5를 사용하여 화면 상단에서의 색수차 보정에 대해서 설명하기로 한다. 부호501로 표시한 화소의 장소가 원래 R성분의 위치이고, 부호502로 표시한 화소의 장소가 색수차에 의해 어긋난 R성분의 위치이다. 이와 같은 경우에는 부호502로 표시한 화소의 장소 주위의 화소로부터 R성분의 데이터를 생성함으로써 색수차를 보정할 수 있다. 구체적으로는 부호503a 내지 503d로 표시한 R성분의 데이터로부터 부호502로 표시한 위치의 R성분의 데이터를 보간 처리에 의해 생성한다. 그리고 부호502로 표시한 위치의 R성분의 데이터를 부호501로 표시한 위치에 복사함으로써 G성분에 대한 R성분의 어긋남을 수정할 수 있다.
다음으로 도 6을 사용하여 화면 왼쪽 상단에서의 색수차 보정에 대해서 설명하기로 한다. 부호601로 표시한 화소의 장소가 원래 R성분의 위치이고, 부호602로 표시한 화소의 장소가 색수차에 의해 어긋난 R성분의 위치이다. 이와 같은 경우에는 부호602로 표시한 화소의 장소 주위의 화소로부터 R성분의 데이터를 생성함으로써 색수차를 보정할 수 있다. 구체적으로는 부호603a 내지 603d로 표시한 R성분의 데이터로부터 부호602로 표시한 위치의 R성분의 데이터를 보간 처리에 의해 생성한다. 그리고 부호602로 표시한 위치의 R성분의 데이터를 부호601로 표시한 위치에 복사함으로써 G성분에 대한 R성분의 어긋남을 수정할 수 있다.
마지막으로 도 7을 사용하여 화면 왼쪽 단에서의 색수차 보정에 대해서 설명하기로 한다. 부호701로 표시한 화소의 장소가 원래 R성분의 위치이고, 부호702로 표시한 화소의 장소가, 색수차에 의해 어긋난 R성분의 위치이다. 이와 같은 경우에는 부호702로 표시한 화소의 장소 주위의 화소로부터 R성분의 데이터를 생성함으로써 색수차를 보정할 수 있다. 구체적으로는 부호703a 내지 703d로 표시한 R성분의 데이터로부터 부호702로 표시한 위치의 R성분의 데이터를 보간 처리에 의해 생성한다. 그리고 부호702로 표시한 위치의 R성분의 데이터를 부호701로 표시한 위치에 복사함으로써 G성분에 대한 R성분의 어긋남을 수정할 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시한 색수차 보정 예로부터 이하의 것을 알 수 있다.
(1)상단에서는 색수차가 최대가 된다.
(2)하단에서도 색수차의 값이 거의 같아지는 것으로 생각된다. 다만 색의 위치 관계는 적색과 청색이 반전된다.
(3)좌우단, 즉 중심으로부터의 거리가 수직 방향에서 보아 크지 않은 경우 수직 방향의 색수차는 적다.
G성분에 대한 R성분이나 B성분의 어긋남을 보정하기 위해, 도 2에 도시한 라인 메모리(SRAM(122)가 필요하다. 색수차가 최대가 되는 상단 부분이나 하단 부분에서의 색수차 보정 처리를 실행하려면 색수차량에 따른 라인 메모리가 필요하다. 그러나 상술한 것처럼 색수차에는 위치에 따라 다른 속성이 있고 수차의 중심보다 위쪽에서는 G성분에 대한 R성분과 B성분의 위치 관계는 일정하고, 수차의 중심보다 아래쪽에서는 R성분과 B성분의 위치 관계가 반전된다. 그래서 본 실시예에 관한 SRAM 제어부(124)에서, 이하와 같이 라인 메모리에 대한 데이터의 저장을 제어함으로써 라인 메모리의 용량을 절약할 수 있다.
이하의 설명에서는 수차의 중심이 화상의 중심에 대략 일치하고 색수차량이 적색, 청색 모두 최대 3화소가 있다고 가정하여 설명하기로 한다.
SRAM(122)에 입력되어 있는 RAW데이터에 대해 화면의 상부에서는, R성분에 대해서는 현재 라인(또는 현재 라인에 가까운 라인)을 사용하고, G성분은 R성분에 대해 3라인 축적된(3라인분 딜레이 된) 라인을 사용하고, B성분은 G성분에 대해 3라인 축적된(3라인분 딜레이 된) 라인, 즉 R성분에 대해 6라인 축적된(6라인분 딜레이 된) 라인을 사용하여 색수차 보정 처리를 실행한다.
반대로 화면의 하부에서는 R성분과 B성분의 관계가 반전된다. RAW데이터의 스캔이 수차 방향에 대해 역전되므로 B성분에 대해서는 현재 라인(또는 현재 라인에 가까운 라인)을 사용하고, G성분은 B성분에 대해 3라인 축적된(3라인분 딜레이 된) 라인을 사용하고, R성분은 G성분에 대해 3라인 축적된(3라인분 딜레이 된) 라인, 즉 B성분에 대해 6라인 축적된(6라인분 딜레이 된) 라인을 사용하여 색수차 보정 처리를 실행한다.
따라서 색수차 보정 처리에 필요한 라인 메모리의 수는 R성분 및 B성분 중 어느 한 성분에 대해서는 6라인분, 다른 성분 및 G성분에 대해서는 3라인분이 된다.
따라서 화상의 수직 방향의 어느 부분에 대해 색수차 보정 처리를 실행할 것인지, 또 수차량의 최대값과 최소값이 어느 정도인지에 따라 SRAM(122)의 라인 메모리를 재편성함으로써 단순히 색수차 보정 처리를 실행하는 경우에 비해 메모리의 용량을 절약할 수 있게 된다.
아울러 하나의 라인에 대한 배율 색수차 보정 처리를 배율 색수차 보정 실행부(126)에서 실행할 경우, 처리하는 동안에 색수차가 없는 영역을 가로지르는 것을 생각할 수 있다. 색수차가 없는 영역을 가로지를 경우에는 라인 메모리를 재편성할 수 없기 때문에 이와 같은 경우를 고려하여 R성분 및 B성분 중 어느 한 성분에 대해서는 6라인분, 다른 성분에 대해서는 4라인분, G성분에 대해서는 3라인분의 라인 메모리를 확보하는 것이 바람직하다.
단순히 배율 색수차 보정 처리를 할 경우에는 하기에 나타낸 만큼의 라인 메모리가 필요했다.
G성분: 최대 색수차분의 라인 메모리+1라인분의 라인 메모리
R성분 및 B성분: 최대 색수차분의 배의 라인 메모리
이에 반해 본 실시예에서는, 배율 색수차 보정 실행부(126)에서의 배율 색수차 보정 처리에서 하기에 나타내는 라인 메모리만으로 충분하다.
G성분: 최대 색수차분의 라인 메모리 + 1라인분의 라인 메모리
R성분 및 B성분 중 어느 한 성분: 최대 색수차분의 배의 라인 메모리
R성분 및 B성분 중 다른 성분: 최대 색수차분의 라인 메모리
따라서 단순히 배율 색수차 보정 처리를 하는 경우에 비해 최대 색수차분의 라인 메모리를 절약할 수 있다.
아울러 이와 같이 라인 메모리를 절약하여 사용하기 위해서는, 상술한 것처럼 화상의 어느 부분에 대해 색수차 보정 처리를 실행하는지, 또 화상의 수직 방향의 상하 어느 쪽 방향에 색수차가 생겼는지를 파악할 필요가 있다.
따라서 SRAM 제어부(124)에서 색수차 보정 처리를 실행하는 라인이, 어느 쪽 방향에 색수차가 발생한 라인인지, 즉 적색이 위쪽으로 퍼져 있는 라인인지, 청색이 위쪽으로 퍼져 있는 라인인지를 판단함으로써 라인 메모리의 절약이 가능해진다. 아울러 화상중의 수직 방향의 위치가 중심 부근인 경우에는 적색과 청색의 색수차의 관계가 뒤바뀌는 경우도 있다. 그러나 이 경우에는 수직 방향의 색수차는 매우 적기 때문에 화상중의 수직 방향의 위치가 중심 부근인 경우에는 SRAM 제어부(124)는 R성분과 B성분에는 같은 수의 라인 메모리를 할당하도록 해도 좋다.
따라서 색수차 보정 처리 시에 라인 메모리를 절약하여 사용하려면 적어도 처리하려고 하는 라인이, (1)적색이 위쪽으로 퍼져 있는 라인인지, (2)청색이 위쪽으로 퍼져 있는 라인인지, (3)수직 방향으로 중심 부근의 라인인지를 SRAM 제어부(124)에서 판단하면 된다. 아울러 화상중의 각 라인이 상기 (1) (3) 중 어느 라인에 해당하는지는 화상의 상부에서 1/3씩 나누어도 좋고, 렌즈의 특성에 따라 범위를 조정해도 좋다.
도 8은, 종래의 색수차 보정 처리시의 라인 메모리의 동작 예에 대해서 도시한 도면이다. 색수차 보정 처리를 단순하게 실행하면, 도 8에 도시한 것처럼 라인 메모리에 데이터를 저장하게 된다. 도 8에 도시한 예에서는, 적색, 청색 모두에 대해서 6라인분 라인 메모리에 데이터를 저장하였다. 그러나 상술한 것처럼 색수차 보정 처리에 필요한 라인 메모리의 수는 R성분에 대해서는 6라인분 필요하지만, B성분에 대해서는 3라인분 있으면 된다. 따라서 청색의 상부 3라인분은 색수차 보정 처리에는 사용되지 않기 때문에 라인 메모리를 낭비하게 된다.
그래서 본 실시예에서는 SRAM 제어부(124)에 의해 사용하지 않는 청색의 상부 3라인분에 대해서는 라인 메모리에 저장하지 않도록 제어함으로써 라인 메모리를 이 3라인만큼 절약한다. 도 9는, 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)에서 배율 색수차를 보정하는 경우의, SRAM 제어부(124)에 의한 SRAM(122)의 라인 메모리에 대한 데이터의 저장 예를 도시한 도면이다. 도 9에 도시한 SRAM 제어부(124)에 의한 SRAM(122)에 대한 저장 예는, 적색이 위쪽으로 퍼져 있는 영역에서의 예를 도시한 것이다. 도 9에 도시한 것처럼, SRAM(122)에는 SRAM 제어부(124)의 제어에 의해 R성분에 대해서는 6라인분 저장하고, B성분에 대해서는 3라인분 저장함으로써 도 8에 도시한 예보다도 3라인분의 라인 메모리를 절약하여 사용할 수 있게 된다.
아울러 도 9에 도시한 저장 예는 적색이 위쪽으로 퍼져 있는 영역에서의 예인데, 청색이 위쪽으로 퍼지는 영역에 대해서는, 도 9에 도시한 예에서 R성분과 B성분이 반전된 상태가 된다.
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)에서 배율 색수차를 보정하는 경우, SRAM 제어부(124)에 의한 SRAM(122)의 라인 메모리에 대한 데이터의 저장 예를 도시한 도면이다. 도 10에 도시한 예는, 화상의 수직 방향의 중심 부근 영역에 대해 배율 색수차 보정부(108)에서 배율 색수차를 보정하는 경우의 저장 예를 도시한 것이다.
화상의 수직 방향의 중심 부근 영역에서는, 도 10에 도시한 것처럼 R성분과 B성분에 대해 각각 균등하게 라인 메모리를 할당한다.
아울러 G성분은 신호가 많지만, G성분에 대해서는 라인의 축적(딜레이) 밖에 사용하지 않기 때문에 R: G: B=1:1:1이 되도록 할당한다. 예를 들면, 도 9에서는 하프 라인(1열의 라인 메모리의 반절)분 데이터가 저장된 라인 메모리가 15개 있기 때문에 각 색에 대해 하프 라인으로 5개만큼 되도록SRAM 제어부(124)에 의해 데이터를 라인 메모리에 저장한다.
도 11은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)에서의 배율 색수차 보정 처리에 대해서 도시한 흐름도이다. 이하, 도 11을 사용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)에서의 배율 색수차 보정 처리에 대해서 설명하기로 한다.
우선, SRAM 제어부(124)가 R성분 및 B성분에 대한 색수차의 최대값 및 최소값을 취득한다(단계S101). 색수차의 최대값 및 최소값을 취득하면, 계속해서 색수차 보정 대상이 되는 것이 화상의 어느 영역인지를 SRAM 제어부(124)가 판단한다(단계S102).
SRAM 제어부(124)가 화상의 어느 영역에 대해 색수차 보정을 실행하는지에 대한 판단이 완료되면, 계속해서 그 영역에 따라 사용하는 라인 메모리를 SRAM 제어부(124)에서 결정한다(단계S103). 사용하는 라인 메모리의 결정이 완료되면, SRAM 제어부(124)는 사용을 결정한 라인 메모리에 대해 데이터를 저장하고, 배율 색수차 보정 실행부(126)는 라인 메모리에 저장된 데이터를 사용하여 배율 색수차 보정 처리를 실행한다(단계S104).
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 배율 색수차 보정부(108)에서 배율 색수차를 보정하는 경우의, SRAM(122)의 라인 메모리에 대한 데이터의 저장 예에 대해서 설명하였다. 이와 같이 라인 메모리에 데이터를 저장하고 배율 색수차 보정 처리 시에 라인 메모리로부터 데이터를 독출함으로써 색수차 보정 처리를 단순하게 실행한 경우에 비해 라인 메모리를 절약하여 사용할 수 있다.
이상 설명한 것처럼 본 발명의 일 실시예에 의하면, 배율 색수차 보정 처리를 실행할 때에 베이어 배열로 나열된 RAW데이터를 1라인씩 라인 메모리에 저장한다. 라인 메모리에 대한 저장 시에는 배율 색수차 보정 처리를 실행하고자 하는 라인이 어느 쪽 방향에 색수차가 발생한 라인인지, 즉 적색이 위쪽으로 퍼져 있는 라인인지, 청색이 위쪽으로 퍼져 있는 라인인지에 따라서 라인 메모리에 대한 데이터의 저장 패턴을 변화시킨다. 라인 메모리에 대한 데이터의 저장 패턴을 변화시킴으로써 색수차 보정 처리를 단순하게 실행한 경우에 비해 라인 메모리를 절약하여 사용할 수 있어 회로 규모 및 소비 전력의 삭감에 기여할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 본 발명은 상기 예로 한정되지 않는다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종 변경예 또는 수정예를 생각해낼 수 있는 것은 명백하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
예를 들면, 상기 실시예에서는 화상의 색 성분은 가산 삼원색의 빨강(R), 녹색(G), 청색(B)으로서 설명하였으나, 본 발명은 상기 예로 한정되지 않는다. 예를 들면, 화상의 각 성분은 감산 삼원색의 Y(옐로), M(마젠타), C(시안)일 수 있다.
또한, 디지털 촬영 장치(100)에 내장되는 CPU, ROM 및 RAM 등의 하드웨어를, 상술한 디지털 촬영 장치(100)의 각 구성과 동등한 기능을 발휘시키기 위한 컴퓨터 프로그램도 작성 가능하다. 또한, 해당 컴퓨터 프로그램을 기억시킨 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다.
100 디지털 촬영 장치
102 렌즈부
104 CPU
105 ROM
106 멀티플렉서(MUX)
108 배율 색수차 보정부
110 현상부
112 화상 압축부
114 메모리 카드
116 표시부
118 SDRAM I/F
120 SDRAM
122 SRAM
124 SRAM 제어부
126 배율 색수차 보정 실행부

Claims (9)

  1. 촬상 소자에서 입사광을 광전 변환하여 생성되고, 복수의 색 성분들을 포함하는 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 화상 신호에 대해, 배율 색수차를 보정하는 배율 색수차 보정부를 포함하고, 상기 배율 색수차 보정부는,
    상기 화상 신호를 수평 라인 단위로 임시 저장하는 라인 메모리; 및
    상기 라인 메모리에 대한 각각의 화소 신호의 저장을 제어하는 저장 제어부를 포함하며,
    상기 저장 제어부는, 색수차의 발생 방향에 따라 상기 라인 메모리에 대한 상기 화상 신호의 저장을 제어하고,
    상기 화상 신호는 적색 성분의 화소 신호, 녹색 성분의 화소 신호 및 청색 신호의 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 신호이고,
    상기 저장 제어부는, 적색 성분이 위쪽이 되도록 색수차가 발생한 영역에서는, 청색 성분을 저장하는 라인수가 적색 성분을 저장하는 라인수보다 작도록, 상기 화상 신호 중 적어도 일부를 상기 라인 메모리에 저장하는, 디지털 촬영 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화상 신호는 적색 성분의 화소 신호, 녹색 성분의 화소 신호 및 청색 신호의 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 신호이고,
    상기 저장 제어부는 녹색 성분에 대해서는 최대 색수차분의 라인수 + 1 라인분의 라인 메모리에 저장하고, 적색 성분 및 청색 성분 중 어느 한 성분에 대해서는 최대 색수차분의 2배의 라인수의 라인 메모리에 저장하고, 적색 성분 및 청색 성분 중 다른 한 성분에 대해서는 최대 색수차분의 라인수의 라인 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치.
  4. 촬상 소자에서 입사광을 광전 변환하여 생성되고, 복수의 색 성분들을 포함하는 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 화상 신호에 대해, 배율 색수차를 보정하는 배율 색수차 보정 단계를 포함하고, 상기 배율 색수차 보정 단계는,
    상기 화상 신호를 수평 라인 단위로 라인 메모리에 임시 저장하는 저장 단계; 및
    상기 라인 메모리에 대한 각각의 화소 신호의 저장을 제어하는 저장 제어 단계를 포함하며,
    상기 저장 제어 단계는, 색수차의 발생 방향에 따라 상기 라인 메모리에 대한 상기 화상 신호의 저장을 제어하고,
    상기 화상 신호는 적색 성분의 화소 신호, 녹색 성분의 화소 신호 및 청색 신호의 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 신호이고,
    상기 저장 제어 단계는, 적색 성분이 위쪽이 되도록 색수차가 발생한 영역에서는, 청색 성분을 저장하는 라인수가 적색 성분을 저장하는 라인수보다 작도록, 상기 화상 신호 중 적어도 일부를 상기 라인 메모리에 저장하는, 화상 처리 방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 화상 신호는 적색 성분의 화소 신호, 녹색 성분의 화소 신호 및 청색 신호의 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 신호이고,
    상기 저장 제어 단계는 녹색 성분에 대해서는 최대 색수차분의 라인수 + 1 라인분의 라인 메모리에 저장하고, 적색 성분 및 청색 성분 중 어느 한 성분에 대해서는 최대 색수차분의 2배의 라인수의 라인 메모리에 저장하고, 적색 성분 및 청색 성분 중 다른 한 성분에 대해서는 최대 색수차분의 라인수의 라인 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
  7. 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 촬상 소자에서 입사광을 광전 변환하여 생성되고, 복수의 색 성분들을 포함하는 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 화상 신호에 대해, 배율 색수차를 보정하는 배율 색수차 보정 코드 부분을 포함하고, 상기 배율 색수차 보정 코드 부분은,
    상기 화상 신호를 수평 라인 단위로 라인 메모리에 임시 저장하는 저장 코드 부분; 및
    상기 라인 메모리에 대한 각각의 화소 신호의 저장을 제어하는 저장 제어 코드 부분을 포함하며,
    상기 저장 제어 코드 부분은, 색수차의 발생 방향에 따라 상기 라인 메모리에 대한 상기 화상 신호의 저장을 제어하고,
    상기 화상 신호는 적색 성분의 화소 신호, 녹색 성분의 화소 신호 및 청색 신호의 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 신호이고,
    상기 저장 제어 코드 부분은, 적색 성분이 위쪽이 되도록 색수차가 발생한 영역에서는, 청색 성분을 저장하는 라인수가 적색 성분을 저장하는 라인수보다 작도록, 상기 화상 신호 중 적어도 일부를 상기 라인 메모리에 저장하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 화상 신호는 적색 성분의 화소 신호, 녹색 성분의 화소 신호 및 청색 신호의 화소 신호가 베이어 배열로 나열된 신호이고,
    상기 저장 제어 코드 부분은 녹색 성분에 대해서는 최대 색수차분의 라인수 + 1 라인분의 라인 메모리에 저장하고, 적색 성분 및 청색 성분 중 어느 한 성분에 대해서는 최대 색수차분의 2배의 라인수의 라인 메모리에 저장하고, 적색 성분 및 청색 성분 중 다른 한 성분에 대해서는 최대 색수차분의 라인수의 라인 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
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