KR101714641B1 - 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라, 이미지의 선명도 증강방법 및 그 기록매체 - Google Patents

이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라, 이미지의 선명도 증강방법 및 그 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 여러 장의 사진을 찍을 필요없이 1장의 사진으로 HDR 기능을 실현할 수 있으며, 1장의 사진으로 HDR 기능을 실현하므로 여러 장의 사진을 찍어 합성하는 경우보다 더 선명한 이미지를 얻을 수 있다. 특히, 이를 위해 본 발명의 일 실시예는, 피사체의 제1 이미지를 생성하는 이미지센서; 제1 이미지의 색상 값으로부터 제1 이미지의 휘도 값을 획득하는 휘도 획득부; 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지 및 제3 이미지를 생성하는 휘도 조절부; 및 제1 이미지를 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 제1 이미지, 제2 이미지 및 제3 이미지 중 적어도 2개의 이미지로 합성하는 이미지 합성부;를 포함하는 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라를 포함한다.

Description

이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라, 이미지의 선명도 증강방법 및 그 기록매체{CAMERA ENHANCING IMAGE SHARPNESS, ENHANCEMENT METHOD FOR CAMERA IMAGE AND RECORDING MEDIUM THEREOF}
본 발명은 선명도를 증강의 HDR(Hyper Dynamic Range) 기능을 구현할 수 있는 카메라 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 이미지의 선명도 증강에 있어서 이미지 합성의 지연시간을 줄일 수 있고 화면의 선명도를 더 높일 수 있는 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라, 이미지의 선명도 증강방법 및 그 기록매체에 관한 것이다.
도 1a 및 도 1b는 종래 HDR 기능이 결여된 카메라로 촬상된 이미지를 나타낸 예시사진이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 밝은 부분과 어두운 부분이 함께 나타나는 사진에 있어서 짧은 노출시간을 준 경우, 촬상된 이미지는 타원 표시 영역과 같은 어두운 부분이 매우 어둡게 촬상된다는 것을 알 수 있다. 반면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 동일한 씬(scene)에 대해 노출시간을 길게 한 경우, 촬상된 이미지의 타원 표시 영역과 같은 밝은 부분이 포화되어 하얗게 촬상된다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 예시사진의 문제점을 완화하여 밝은 부분과 어두운 부분이 한 시야에 있더라도 어두운 부분은 어두운 부분대로, 밝은 부분은 밝은 부분대로 선명하게 알아볼 수 있도록 한 것이 HDR 기능이다.
그러나, 종래 HDR 기능은 셔터를 한 번 누를 때 노출을 다르게 한 3장의 사진을 촬상한 뒤, 이 3장의 사진을 합성하여 어두운 부분은 어둡게, 밝은 부분은 밝게 출력되도록 하여 1장의 사진을 얻기 위해 3 프레임의 사진이 찍힐 때까지 기다려야 하므로 시간 지연의 문제점이 있었다.
아울러, 이러한 시간의 지연은 피사체가 움직이거나 카메라가 흔들리는 경우 서로 다른 3장의 사진을 합성하게 되어 초점이 안 맞는 것처럼 보이거나 잔상이 생긴 것처럼 보이는 문제점도 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하면서도 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라 및 그 증강방법에 대한 연구의 필요성이 대두된다.
본 발명은 1장의 이미지를 이용하여 시간지연을 방지할 수 있고 선명한 이미지를 출력할 수 있는 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라, 이미지의 선명도 증강방법 및 그 기록매체를 제공하고자 한다.
본 발명은 피사체의 제1 이미지를 생성하는 이미지센서; 제1 이미지의 색상 값으로부터 제1 이미지의 휘도 값을 획득하는 휘도 획득부; 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지 및 제3 이미지를 생성하는 휘도 조절부; 및 제1 이미지를 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 제1 이미지, 제2 이미지 및 제3 이미지 중 적어도 2개의 이미지로 합성하는 이미지 합성부;를 포함하는 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라를 제공한다.
이미지센서는 CCD 센서 또는 CMOS 센서일 수 있다.
색상 값은 레드, 그린 및 블루 각각에 대응하는 색상 값 정보일 수 있다.
다수의 이미지 영역은 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류되는 것일 수 있다.
합성은 상대적 휘도의 차이가 더 커지는 합성일 수 있다.
한편, 본 발명은 다른 카테고리로서, 카메라 이미지의 선명도 증강방법에 있어서, 이미지센서가 피사체의 제1 이미지를 생성하는 단계(S10); 휘도 획득부가 제1 이미지의 색상 값으로부터 제1 이미지의 휘도 값을 획득하는 단계(S20); 휘도 조절부가 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지 및 제3 이미지를 생성하는 단계(S30); 및 이미지 합성부가 제1 이미지를 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 제1 이미지, 제2 이미지 및 제3 이미지 중 적어도 2개의 이미지로 합성하는 단계(S40);를 포함하는 카메라 이미지의 선명도 증강방법을 제공한다.
이미지 합성부의 이미지 합성단계(S40)에서, 다수의 이미지 영역은 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류되는 것일 수 있다.
합성은 상대적 휘도의 차이가 더 커지는 합성일 수 있다.
또한, 본 발명은 카메라 이미지의 선명도 증강방법이 실행될 수 있는 컴퓨터 판독 가능한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 여러 장의 사진을 찍을 필요없이 1장의 사진으로 HDR 기능을 실현할 수 있다.
또한, 1장의 사진으로 HDR 기능을 실현하므로 여러 장의 사진을 찍어 합성하는 경우보다 더 선명한 이미지를 얻을 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래 HDR 기능이 결여된 카메라로 촬상된 이미지를 나타낸 예시사진,
도 2는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라의 일 실시예 구성을 나타낸 구성도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라에 의해 촬상된 제1 이미지와 휘도 조절된 제2 이미지 및 제3 이미지를 각각 나타낸 예시사진,
도 4는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라에 의해 합성된 합성 이미지를 나타낸 예시사진,
도 5는 본 발명인 카메라 이미지의 선명도 증강방법의 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이다.
<이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라>
도 2는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라의 일 실시예 구성을 나타낸 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 이미지센서(10), 휘도 획득부(210), 휘도 조절부(220) 및 이미지 합성부(230)를 포함한다.
본 실시예의 카메라는 이미지센서(10)에 의해 이미지가 획득되면, 이미지로부터 휘도 획득부(210)가 휘도 값을 획득하고 휘도 조절부(220)가 획득된 휘도를 가감하여 적어도 2장의 이미지를 더 획득하게되면, 이미지 합성부(230)가 이들 이미지들을 합성함으로써 휘도 차이를 통한 선명한 합성 이미지를 획득하게 된다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라에 의해 촬상된 제1 이미지와 휘도 조절된 제2 이미지 및 제3 이미지를 각각 나타낸 예시사진이며, 도 4는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라에 의해 합성된 합성 이미지를 나타낸 예시사진이다.
이하, 도 2 및 도 3a 내지 도 3c, 도 4를 참조하여 본 실시예의 구성에 대해 설명한다.
이미지센서(10)는 피사체의 제1 이미지(I1)를 생성하는 역할을 한다. 이러한 이미지센서(10)는 CCD(Charge-Coupled Device) 센서 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 센서일 수 있다.
휘도 획득부(210)는 제1 이미지(I1)의 색상 값으로부터 제1 이미지(I1)의 휘도 값을 획득하는 역할을 한다. 구체적으로 색상 값은 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 각각에 대응하는 색상 값 정보이며, 이들 색상 값을 이용하여 휘도 값을 획득하게 된다.
휘도 조절부(220)는 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지(I2) 및 제3 이미지(I3)를 생성하는 역할을 한다. 예를 들어, 제1 이미지(I1)의 휘도 값으로 주어지는 코드 값에 20을 감소시켜 제2 이미지(I2)를 획득하고, 제1 이미지(I1)의 휘도 값으로 주어지는 코드 값에 20을 증가시킴으로써 제3 이미지(I3)를 획득할 수 있다. 여기서, 코드 값의 변화량은 선명도 강화를 위해 조절될 수 있다.
이미지 합성부(230)는 제1 이미지(I1)를 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 제1 이미지(I1), 제2 이미지(I2) 및 제3 이미지(I3) 중 적어도 2개의 이미지로 합성하는 역할을 한다. 여기서 이미지 영역은 제1 이미지(I1)의 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류될 수 있다. 예를 들어, 제1 이미지(I1)의 인접하는 이미지 영역 중 코드 값 10 이상의 차이를 기준으로 다수의 이미지 영역으로 분류할 수 있으며, 그 기준이 되는 휘도 값 차이는 설정에 의해 변경될 수 있다.
이렇게 분류된 다수의 이미지 영역의 합성은 상대적으로 휘도 차이를 더 크게 합성하되, 제1 이미지(I1), 제2 이미지(I2) 및 제3 이미지(I3) 중 적어도 2개의 이미지에서 추출된 이미지 영역이 합성되도록 하여 합성 이미지(I4)를 획득할 수 있다.
여기서, 휘도 획득부(210), 휘도 조절부(220) 및 이미지 합성부(230)는 상술한 역할을 수행할 수 있도록 작성된 프로그램과 이미지 신호 처리부(ISP; Image Signal Processor)에 의해 구현될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 각각의 이미지들을 임시 저장할 수 있는 기억장치(미도시)가 더 구비될 수 있다.
<카메라 이미지의 선명도 증강방법>
도 5는 본 발명인 카메라 이미지의 선명도 증강방법의 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이다. 도 5를 참조하면, 우선, 이미지센서(10)가 피사체의 제1 이미지(I1)를 생성한다(S10).
다음, 휘도 획득부(210)가 제1 이미지(I1)의 색상 값으로부터 제1 이미지(I1)의 휘도 값을 획득한다(S20).
다음, 휘도 조절부(220)가 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지(I2) 및 제3 이미지(I3)를 생성한다(S30).
마지막으로, 이미지 합성부(230)가 제1 이미지(I1)를 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 제1 이미지(I1), 제2 이미지(I2) 및 제3 이미지(I3) 중 적어도 2개의 이미지로 합성함으로써(S40) 카메라 이미지의 선명도 증강방법의 일 실시예가 수행될 수 있다.
그리고, 이미지 합성부(230)의 이미지 합성단계(S40)에서, 다수의 이미지 영역은 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류된 것이며, 합성은 상대적 휘도의 차이가 더 커지도록 이미지들을 합성하는 것일 수 있다.
아울러, 전술한 카메라 이미지의 선명도 증강방법은 이를 실행할 수 있고 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램으로 작성이 가능하며, 이러한 프로그램이 기록된 기록매체는 본 발명의 일 실시예에 포함될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
I1: 제1 이미지
I2: 제2 이미지
I3: 제3 이미지
I4: 합성 이미지
10: 이미지센서
20: 이미지 신호 처리부
210: 휘도 획득부
220: 휘도 조절부
230: 이미지 합성부

Claims (9)

  1. 피사체의 제1 이미지를 생성하는 이미지센서;
    상기 제1 이미지의 색상 값으로부터 상기 제1 이미지의 휘도 값을 획득하는 휘도 획득부;
    상기 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지 및 제3 이미지를 생성하는 휘도 조절부; 및
    상기 제1 이미지를 상기 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 상기 제1 이미지, 상기 제2 이미지 및 상기 제3 이미지 중 적어도 2개의 이미지로 합성하는 이미지 합성부;를 포함하고,
    상기 제2 이미지 및 제3 이미지는 상기 제1 이미지로부터 휘도 조절에 의해 획득되는 이미지인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이미지센서는 CCD 센서 또는 CMOS 센서인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 색상 값은 레드, 그린 및 블루 각각에 대응하는 색상 값 정보인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다수의 이미지 영역은 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류되는 것인 선명도 증강이 가능한 카메라.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 합성은 상기 상대적 휘도의 차이가 더 커지는 합성인 선명도 증강이 가능한 카메라.
  6. 카메라 이미지의 선명도 증강방법에 있어서,
    이미지센서가 피사체의 제1 이미지를 생성하는 단계(S10);
    휘도 획득부가 상기 제1 이미지의 색상 값으로부터 상기 제1 이미지의 휘도 값을 획득하는 단계(S20);
    휘도 조절부가 상기 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지 및 제3 이미지를 생성하는 단계(S30); 및
    이미지 합성부가 상기 제1 이미지를 상기 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 상기 제1 이미지, 상기 제2 이미지 및 상기 제3 이미지 중 적어도 2개의 이미지로 합성하는 단계(S40);를 포함하고,
    상기 제2 이미지 및 제3 이미지는 상기 제1 이미지로부터 휘도 조절에 의해 획득되는 이미지인 카메라 이미지의 선명도 증강방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 이미지 합성부의 이미지 합성단계(S40)에서,
    상기 다수의 이미지 영역은 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류되는 것인 카메라 이미지의 선명도 증강방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 합성은 상기 상대적 휘도의 차이가 더 커지는 합성인 카메라 이미지의 선명도 증강방법.
  9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한항에 따른 카메라 이미지의 선명도 증강방법이 실행될 수 있는 컴퓨터 판독 가능한 프로그램이 기록된 기록매체.
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