KR101867448B1 - Image Processing Method Based on Power Efficient Edge Sharpening - Google Patents

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전광길
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인천대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an image processing method based on low-power edge sharpening. An image processing method in the image processing apparatus of the present invention includes a steps of performing high-pass filtering on luminance data separated from color image data to generate high frequency emphasis image data; a step of summing the high-frequency emphasis image data and the luminance data; a step of performing histogram averaging on the summed image data; and a step of combining the result of the histogram averaging and the color difference data of the color image data to generate new color image data. It is possible to obtain a clear image.

Description

저전력 에지 샤프닝에 기초한 이미지 처리 방법{Image Processing Method Based on Power Efficient Edge Sharpening}[0001] The present invention relates to an image processing method based on low-power edge sharpening,

본 발명은 이미지 처리 방법에 관한 것으로서, 특히, 모바일 기기와 같은 저전력 시스템에서 화면이 어두운 경우에도 언샤프 마스킹(unsharp masking) 기법으로 이미지 선명도를 향상시키기 위한 이미지 처리 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an image processing method, and more particularly, to an image processing method for enhancing image clarity by an unsharp masking technique even in a dark screen in a low power system such as a mobile device.

OLED(organic light-emitting diode), PDP(plasma display panel), LCD(liquid crystal display) 등 평판 패널 디스플레이가 최근 수십년 동안 많은 발전을 거듭하였다. 이와 같은 평판 패널 디스플레이는 기존의 CRT(cathode ray tubes)에 비하여 더 얇고 가벼우며 화질에서도 높은 선형성과 해상도를 제공하므로 널리 이용되고 있다.Flat panel displays such as organic light-emitting diodes (OLEDs), plasma display panels (PDPs), and liquid crystal displays (LCDs) have been developed over the past several decades. Such a flat panel display is widely used because it is thinner and lighter than conventional CRT (cathode ray tubes) and provides high linearity and resolution in image quality.

LCD와 같은 평판 패널 디스플레이는 백라이트에 의해 화면의 밝기가 조절되고 평판 패널 디스플레이들은 색상 품질을 만족시키기 위하여 적절히 밝은 조건에서 구동되어야 한다. 그러나, OLED, PDP와 같은 평판 패널 디스플레이들은 많은 전력을 소비하며 이를 해결하기 위한 과제를 안고 있다. 특히, 모바일 기기와 같이 전력이 제한되어 있는 시스템의 경우에는 전력 효율적인 시스템이 요구되고 있다.  Flat panel displays, such as LCDs, must be controlled in brightness by the backlight and flat panel displays should be driven in suitably bright conditions to satisfy color quality. However, flat panel displays such as OLED and PDP consume a lot of power and have a problem to solve. Particularly, in the case of a system having a limited power such as a mobile device, a power efficient system is required.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 모바일 기기와 같은 저전력 시스템에서 화면이 어두운 경우와 같이 저전력 조건에서도 이미지 선명도가 향상된 이미지를 얻기 위하여 이미지를 재구성하는 이미지 처리 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a low power system, such as a mobile device, for reconstructing an image in order to obtain an image having improved image clarity, And to provide an image processing method.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의일면에 따른 이미지 처리 장치에서의 이미지 처리 방법은, 컬러 이미지 데이터로부터 분리된 휘도 데이터에 대하여 고주파 통과 필터링을 수행하여 고주파 강조 이미지 데이터를 생성하는 단계; 상기 고주파 강조 이미지 데이터와 상기 휘도 데이터를 합산하는 단계; 합산된 이미지 데이터에 대하여 히스토그램 평균화를 수행하는 단계; 및 상기 히스토그램 평균화의 결과와 상기 컬러 이미지 데이터의 색차 데이터를 합성하여 새로운 컬러 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an image processing method in an image processing apparatus for performing high-frequency pass filtering on luminance data separated from color image data, Generating emphasis image data; Summing the high frequency enhanced image data and the luminance data; Performing histogram averaging on the summed image data; And synthesizing the result of histogram averaging and the color difference data of the color image data to generate new color image data.

상기 고주파 강조 이미지 데이터를 생성하는 단계는, 고주파 통과 필터를 이용하여 고주파 강조 이미지 데이터(y)를 생성하고, 하기의 식을 이용하여 보정된 고주파 강조 이미지 데이터(z)를 생성하는 단계를 포함하고,The step of generating the high frequency emphasis image data may include generating high frequency emphasis image data (y) using a high pass filter and generating corrected high frequency emphasis image data (z) using the following equation ,

Figure 112016121418907-pat00001
Figure 112016121418907-pat00001

여기서, 튜닝 파라미터 α, β는 0보다 크고 10보다 작은 실수이다.Here, the tuning parameters? And? Are real numbers larger than 0 and smaller than 10.

상기 고주파 통과 필터링을 위한 필터는,각 픽셀에 대한 필터링값 H(u,v)가 하기의 식에 따라 주파수 D( u,v )에 대한 가우샨 특성을 가지며,The filter for the high-pass filtering is characterized in that the filtering value H (u, v) for each pixel has a Gaussian characteristic for frequency D ( u, v )

Figure 112016121418907-pat00002
Figure 112016121418907-pat00002

여기서, Do는 차단 주파수이다.Here, Do is the cut-off frequency.

상기 합산하는 단계는, 상기 고주파 강조 이미지 데이터와 상기 휘도 데이터에 가중치를 주어 합산하는 단계를 포함한다.Wherein the summing comprises weighting and summing the high frequency enhanced image data and the luminance data.

그리고, 본 발명의 다른 일면에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드로 구현된 기록 매체는, 컬러 이미지 데이터로부터 분리된 휘도 데이터에 대하여 고주파 통과 필터링을 수행하여 고주파 강조 이미지 데이터를 생성하는 기능; 상기 고주파 강조 이미지 데이터와 상기 휘도 데이터를 합산하는 기능; 합산된 이미지 데이터에 대하여 히스토그램 평균화를 수행하는 기능; 및 상기 히스토그램 평균화의 결과와 상기 컬러 이미지 데이터의 색차 데이터를 합성하여 새로운 컬러 이미지 데이터를 생성하는 기능을 수행한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a recording medium embodied by computer readable code, the method comprising: a function of generating high-frequency emphasized image data by performing high-pass filtering on luminance data separated from color image data; A function of summing the high-frequency emphasized image data and the luminance data; A function of performing histogram averaging on the summed image data; And a function of generating new color image data by synthesizing the result of the histogram averaging and the color difference data of the color image data.

본 발명에 따른 이미지 처리 방법에서는, 모바일 기기와 같은 저전력 시스템에서 화면이 어두운 경우 또는 어둡게 조정된 경우와 같이 저전력 조건에서도 버터워스 필터 기반의 고주파 대역 통과 필터를 이용하여 필터링된 휘도 데이터(Y)를 기초로 어두운 이미지의 고주파 부분들이 강조되도록 이미지를 재구성함으로써, 전력 효율적으로 이미지 선명도가 향상된 이미지를 제공할 수 있다.In the image processing method according to the present invention, luminance data (Y) filtered using a Butterworth filter-based high-frequency band pass filter even in a low power condition, such as when the screen is dark or dark in a low power system such as a mobile device, By reconstructing the image so that the high frequency portions of the dark image are emphasized on the basis, it is possible to provide an image with improved image sharpness in a power efficient manner.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 소정의 폴-제로(pole-zero)가 적용된 일반적인 버터워스(Butterworth) 밴드패스필터(bandpass filter)의 주파수 응답 특성의 예이다.
도 3은 본 발명의 튜닝(tuning) 파라미터 α, β에 따라 처리된 이미지들의 예이다.
도 4는 본 발명과 기존 방법의 이미지 처리 비교에 사용할 본래 이미지들의 예이다.
도 5는 도 4의 (a) 이미지에 대하여 본 발명과 기존 방법의 이미지 처리의 비교 결과이다.
도 6은 도 4의 (b) 이미지에 대하여 본 발명과 기존 방법의 이미지 처리의 비교 결과이다.
도 7은 도 4의 (c) 이미지에 대하여 본 발명과 기존 방법의 이미지 처리의 비교 결과이다.
도 8은 도 4의 (d) 이미지에 대하여 본 발명과 기존 방법의 이미지 처리의 비교 결과이다.
도 9는 도 4의 이미지들에 대하여 제1 파워 절약 모드(예, 팩터 5)에서 본 발명과 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리 결과 데이터의 차이에 대한 대응된 이미지들을 나타낸다.
도 10은 도 4의 이미지들에 대하여 제2 파워 절약 모드(예, 팩터 10)에서 본 발명과 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리 결과 데이터의 차이에 대한 대응된 이미지들을 나타낸다.
1 is a flowchart illustrating an image processing method according to an embodiment of the present invention.
2 is an example of a frequency response characteristic of a general Butterworth bandpass filter to which a certain pole-zero is applied.
Figure 3 is an example of images processed according to the tuning parameters [alpha], [beta] of the present invention.
Figure 4 is an example of the original images used in the image processing comparisons of the present invention and existing methods.
Fig. 5 is a comparison result of the image processing of the present invention and the conventional method with respect to the image of Fig. 4 (a).
Fig. 6 is a result of comparison between the image processing of the present invention and the conventional method with respect to the image of Fig. 4 (b).
Fig. 7 is a result of comparison between the image processing of the present invention and the conventional method with respect to the image of Fig. 4 (c).
Fig. 8 is a result of comparison between the image processing of the present invention and the conventional method with respect to the image (d) of Fig.
FIG. 9 shows corresponding images for differences between the present invention and image processing result data by the conventional LPF scheme in a first power saving mode (e.g., factor 5) for the images of FIG.
FIG. 10 shows corresponding images for differences between the present invention and image processing result data by the conventional LPF scheme in a second power saving mode (e.g., factor 10) for the images of FIG.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분을 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. In addition, detailed descriptions of known functions and / or configurations are omitted. The following description will focus on the parts necessary for understanding the operation according to various embodiments, and a description of elements that may obscure the gist of the description will be omitted. Also, some of the elements of the drawings may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated. The size of each component does not entirely reflect the actual size, and therefore the contents described herein are not limited by the relative sizes or spacings of the components drawn in the respective drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating an image processing method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 새로운 이미지 처리 방법은, 소정의 이미지 처리장치에서 구현될 수 있으며, 이미지 처리장치는 반도체 프로세서와 같은 하드웨어, 응용 프로그램과 같은 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 이미지 처리장치는 컴퓨팅 시스템일 수 있으며, 적어도 하나의 프로세서, 메모리, 사용자 인터페이스 입력 장치, 사용자 인터페이스 출력 장치, 스토리지, 및 네트워크 인터페이스 등을 포함할 수 있다. 프로세서는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리나 스토리지에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다.The new image processing method according to an embodiment of the present invention can be implemented in a predetermined image processing apparatus, and the image processing apparatus can be implemented by hardware such as a semiconductor processor, software such as an application program, or a combination thereof . The image processing device may be a computing system and may include at least one processor, a memory, a user interface input device, a user interface output device, a storage, and a network interface. A processor may be a central processing unit (CPU) or a semiconductor device that performs processing on instructions stored in memory or storage.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치에서, 먼저, 컬러 이미지 (데이터) (예, R(Red)G(Green)B(Blue) 색상 데이터)가 입력되면(S10), 이를 휘도(luminance) 데이터(Y)와 색차 데이터(Cb, Cr)로 이루어진 YCbCr 컬러 이미지 (데이터)로 변환한다(S20). Referring to FIG. 1, in an image processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, when a color image data (e.g., R (Red) G (Green) , And converts it into a YCbCr color image (data) composed of luminance data (Y) and color difference data (Cb, Cr) (S20).

이와 같이 YCbCr 컬러 이미지에서 분리된 휘도 데이터(Y)에 대하여, 이미지 처리 장치는, DC(direct current) 텀(term)을 없애 고주파 부분을 강조하고 언샤프 마스킹(unsharp masking) 효과를 위하여 버터워스(Butterworth) 필터 기반의 고주파 통과 필터링을 수행하여 [수학식1]과 같이 고주파 강조 이미지 데이터(y)를 생성한다(S30). 이외에 추가적으로 튜닝(tuning) 파라미터 α(옵셋용), β(곱하기 계수용)를 이용해 [수학식2]와 같이 보정된 고주파 강조 이미지 데이터(z)를 생성할 수 있다. [수학식1]은 입력 데이터인 휘도 데이터(x=Y)가 버터워스(Butterworth) 필터 기반의 고주파 통과 필터의 계수들 h에 의한 이미지 필터링(imfilter)을 통해, 고주파 강조 이미지 데이터(y)가 생성됨을 의미한다. For the luminance data Y thus separated from the YCbCr color image, the image processing apparatus emphasizes the high frequency portion by eliminating the DC (direct current) term and uses Butterworth (unsharp masking) effect for the unsharp masking effect Frequency emphasis image data y as shown in Equation (1) (S30) by performing a Butterworth filter-based high-pass filtering. In addition, the high-frequency emphasized image data z can be generated using the tuning parameters alpha (for offset) and beta (for multiplication coefficients) as shown in Equation 2. [ (X = Y) is input data through an image filtering (imfilter) by coefficients h of a high-pass filter based on a Butterworth filter, and the high-frequency emphasis image data y Is generated.

[수학식1][Equation 1]

Figure 112016121418907-pat00003
Figure 112016121418907-pat00003

[수학식2]&Quot; (2) "

Figure 112016121418907-pat00004
Figure 112016121418907-pat00004

본 발명에서 소정의 픽셀 윈도우(예, 16*16, 32*32 픽셀 등)에 대해 2D(dimension) 필터링하는 경우에, 고주파 통과 필터(HPF, High Frequency Filter)는 [수학식3]과 같이 주파수 D( u,v )가 주파수 차단 주파수(Do) 보다 크면 필터링값 H(u,v)=1을 곱하는 필터링, 주파수 D( u,v )가 주파수 차단 주파수(Do) 이하이면 필터링값 H(u,v)=0을 곱하는 필터링을 수행할 수도 있다.In the present invention, when performing 2D filtering on a predetermined pixel window (e.g., 16 * 16, 32 * 32 pixels, etc.), a high frequency filter (HPF) D (u, v) is larger filter than the frequency cut-off frequency (Do) H (u, v) = filtering of multiplying the first frequency D (u, v) is not more than a frequency cut-off frequency (Do) filtering value H (u , v) = 0. < / RTI >

[수학식3] &Quot; (3) "

Figure 112016121418907-pat00005
Figure 112016121418907-pat00005

다만, 본 발명에서 [수학식4]와 같이 오더(order) n을 사용하는 필터링값 H(u,v)을 산출하는 버터워스(Butterworth) 필터 기반의 고주파 통과 필터(HPF)를 사용하고자 한다.However, in the present invention, a Butterworth filter-based high-pass filter (HPF) is used which calculates a filtering value H (u, v) using an order n as in Equation (4).

[수학식4]&Quot; (4) "

Figure 112016121418907-pat00006
Figure 112016121418907-pat00006

도 2는 소정의 폴-제로(pole-zero)가 적용된 일반적인 버터워스(Butterworth) 밴드패스필터(bandpass filter)의 주파수 응답 특성의 예이다. 도 2에서, (a)는 본래의 이미지, (b), (c)는 하위 차단 주파수(lower cutoff frequency), 상위 차단주파수(higher cutoff frequency), 오더(order) n이 각각 (20, 100, 2), (20, 100, 4)인 경우이고, (d), (e)는 하위 차단 주파수(lower cutoff frequency), 상위 차단주파수(higher cutoff frequency), 오더(order) n이 각각 (30, 150, 2), (30, 150, 4)인 경우이다. 각각의 경우에 중심쪽의 저주파와 주변쪽의 고주파 사이의 해당 주파수 대역이 적절히 통과하는 필터링이 가능하다. 하지만, 밴드패스필터는 소정의 대역 통과를 위한 것이나, 본 발명과 같이 모바일 기기와 저전력 시스템에서 화면이 어두운 경우에 적용을 위하여 고주파 통과 필터(HPF)가 요구된다. 2 is an example of a frequency response characteristic of a general Butterworth bandpass filter to which a certain pole-zero is applied. In FIG. 2, (a) shows the original image, (b) and (c) show the lower cutoff frequency, the higher cutoff frequency, The lower cutoff frequency, the higher cutoff frequency and the order n are (30, 30), (20, 100, 4) 150, 2), (30, 150, 4). It is possible to perform filtering in which the corresponding frequency band between the center low frequency and the surrounding high frequency is appropriately passed. However, the bandpass filter is intended for a predetermined bandpass, but a high-pass filter (HPF) is required for application in a case where the screen is dark in a mobile device and a low-power system as in the present invention.

본 발명에서는 [수학식5]와 같이 오더(order) n 없이 주파수에 대한 가우샨(Gaussian) 함수 특성을 갖는 고주파 통과 필터(HPF)를 이용하여 소정의 픽셀 윈도우(예, 16*16, 32*32 픽셀 등)에 대해 픽셀 데이터들을 2D(dimension) 필터링할 수 있다.In the present invention, a predetermined pixel window (for example, 16 * 16, 32 *) is generated using a high pass filter (HPF) having Gaussian function characteristics for frequency without order n as in Equation (5) 32 pixels, etc.) of the pixel data.

[수학식5]&Quot; (5) "

Figure 112016121418907-pat00007
Figure 112016121418907-pat00007

즉, S30단계에서, 이미지 처리 장치는 [수학식5]와 같은 가우샨(Gaussian) 함수 특성을 갖는 고주파 통과 필터(HPF)를 이용하여 고주파 통과 필터링을 수행하여 [수학식1]과 같이 고주파 강조 이미지 데이터(y)를 생성하고, 튜닝(tuning) 파라미터 α(예, 0.8), β(예, 1.9)를 이용해 [수학식2]와 같이 보정된 고주파 강조 이미지 데이터(z)를 생성할 수 있다. That is, in step S30, the image processing apparatus performs high-pass filtering using a high-pass filter (HPF) having a Gaussian function characteristic as shown in Equation (5) The image data y may be generated and the corrected high frequency enhanced image data z may be generated using Equation 2 using a tuning parameter alpha (e.g., 0.8), beta (e.g., 1.9) .

도 3은 본 발명의 튜닝(tuning) 파라미터 α, β에 따라 처리된 이미지들의 예이다. 도 3에서, (a)는 본래의 이미지이고, (b), (c), (d)는 각각 (α, β) = (0.5, 2.0), (0.8, 1.9), (1.0, 3.0)인 경우이다. α, β는 0보다 크고 10보다 작은 실수로 정해지는 것이 바람직하며, 이하에서 (α, β) = (0.8, 1.9)로 실험한 예들을 설명한다. Figure 3 is an example of images processed according to the tuning parameters [alpha], [beta] of the present invention. (A) is an original image, (b), (c), and (d) are (α, β) = (0.5, 2.0), (0.8, 1.9) . It is desirable that α and β are set to real numbers larger than 0 and smaller than 10, and examples in which (α, β) = (0.8, 1.9) will be described below.

이와 같이 [수학식2]와 같은 보정된 고주파 강조 이미지 데이터(z)를 생성한 후, 이미지 처리 장치는 S20 단계의 휘도(luminance) 데이터(Y)와 [수학식2]의 보정된 고주파 강조 이미지 데이터(z)를 합산한다(S40). 즉, 본래의 휘도(luminance) 데이터(Y)에 고주파가 강조된 데이터(z)를 더하되, 필요에 따라 각각에 가중치를 주어 합산할 수도 있다. After generating the corrected high-frequency emphasized image data z as in Equation (2), the image processing apparatus compares the luminance data Y in Step S20 with the corrected high-frequency emphasized image of Equation (2) The data z is added up (S40). That is, data (z) in which the high frequency is emphasized is added to the original luminance data (Y), and the data (z) may be weighted and added as required.

이후 이미지 처리 장치는 S40 단계에서 합산된 이미지 데이터에 대하여, 히스토그램 평균화(histogram equalization)를 수행한다(S50). 예를 들어, 소정의 윈도우 사이즈의 해당 이미지의 각 픽셀값을 분석하여, 해당 픽셀값이 해당 이미지에서 차지하는 빈도수에 맞게 소정의 사상함수에 따라 매핑시킬 수 있다. 이와 같은 기법에 대하여는 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다. Thereafter, the image processing apparatus performs histogram equalization on the summed image data in step S40 (S50). For example, each pixel value of the corresponding image of a predetermined window size may be analyzed, and the corresponding pixel value may be mapped according to a predetermined mapping function in accordance with the frequency occupied by the corresponding image. These techniques are well known and will not be described in detail.

최종적으로 이미지 처리 장치는 S30, S40, S50 단계에서 처리된 휘도(luminance) 데이터(Y)와 S20 단계의 색차 데이터(Cb, Cr)를 합성하여 컬러 이미지 데이터 (예, R(Red)G(Green)B(Blue) 색상 데이터)로 재변환한다(S60). (α, β) = (0.8, 1.9)인 경우, 디스플레이 장치를 통해 재변환된 데이터를 디스플레이 함으로써, 도 3의 (c)와 같이 도 3의 (a)의 본래 이미지보다 고주파 영역이 강조되어 선명한 이미지를 제공할 수 있게 된다. 즉, 모바일 기기와 저전력 시스템에서 화면이 어두운 경우 또는 어둡게 조정된 경우와 같이 저전력 조건에서도 고주파 부분들이 강조되도록 이미지를 재구성함으로써, 전력 효율적으로 이미지 선명도가 향상된 이미지를 제공할 수 있다.Finally, the image processing apparatus synthesizes the luminance data Y processed in steps S30, S40 and S50 and the chrominance data Cb and Cr in step S20 to generate color image data (for example, R (Red) G ) B (Blue) color data) (S60). (a, b) = (0.8, 1.9), the high-frequency area is emphasized rather than the original image in Fig. 3 (a) Images can be provided. That is, the image can be reconfigured such that the high frequency portions are emphasized even under low power conditions, such as when the screen is dark or when the screen is dark in a mobile device and a low power system, thereby providing an image with improved image clarity in a power efficient manner.

도 4는 본 발명과 기존 방법의 이미지 처리 비교에 사용할 본래 이미지들의 예이다.Figure 4 is an example of the original images used in the image processing comparisons of the present invention and existing methods.

도 5는 도 4의 (a) 이미지에 대하여 본 발명과 기존 방법의 이미지 처리의 비교 결과이다. 도 5에서, (a)는 제1 파워 절약 모드(예, 팩터 5)로 밝기가 조정된 이미지, (b)는 제2 파워 절약 모드(예, 팩터 10)로 밝기가 조정된 이미지, (c)는 (a)에 대한 기존의 LPF(Low Pass Filter) 방식에 의한 이미지 처리 결과, (e)는 (a)에 대한 본 발명의 이미지 처리 결과, (d)는 (b)에 대한 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리 결과, (f)는 (b)에 대한 본 발명의 이미지 처리 결과이다. 본 발명의 이미지 처리 결과가 기존의 처리 방식에 비하여 더 화질이 향상되었음을 확인할 수 있다. Fig. 5 is a comparison result of the image processing of the present invention and the conventional method with respect to the image of Fig. 4 (a). 5, (a) is an image whose brightness is adjusted by a first power saving mode (e.g., factor 5), (b) is an image whose brightness is adjusted by a second power saving mode (E) is a result of the image processing of the present invention with respect to (a), (d) is a result of image processing by the existing LPF (Low Pass Filter) (F) is a result of the image processing according to the present invention with respect to (b). It can be confirmed that the image processing result of the present invention is more improved in image quality than the conventional processing method.

도 6은 도 4의 (b) 이미지에 대하여 본 발명과 기존 방법의 이미지 처리의 비교 결과이다. 도 6에서, (a)는 제1 파워 절약 모드(예, 팩터 5)로 밝기가 조정된 이미지, (b)는 제2 파워 절약 모드(예, 팩터 10)로 밝기가 조정된 이미지, (c)는 (a)에 대한 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리 결과, (e)는 (a)에 대한 본 발명의 이미지 처리 결과, (d)는 (b)에 대한 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리 결과, (f)는 (b)에 대한 본 발명의 이미지 처리 결과이다. 여기서도 본 발명의 이미지 처리 결과가 기존의 처리 방식에 비하여 더 화질이 향상되었음을 확인할 수 있다. Fig. 6 is a result of comparison between the image processing of the present invention and the conventional method with respect to the image of Fig. 4 (b). 6, (a) is an image whose brightness has been adjusted by a first power saving mode (e.g., factor 5), (b) is an image whose brightness has been adjusted by a second power saving mode (E) is a result of the image processing according to the present invention with respect to (a), (d) is a result of image processing according to the conventional LPF method for (b) The result (f) is the image processing result of the present invention for (b). Here again, it can be seen that the image processing result of the present invention is more improved in image quality than the conventional processing method.

도 7은 도 4의 (c) 이미지에 대하여 본 발명과 기존 방법의 이미지 처리의 비교 결과이다. 도 7에서, (a)는 제1 파워 절약 모드(예, 팩터 5)로 밝기가 조정된 이미지, (b)는 제2 파워 절약 모드(예, 팩터 10)로 밝기가 조정된 이미지, (c)는 (a)에 대한 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리 결과, (e)는 (a)에 대한 본 발명의 이미지 처리 결과, (d)는 (b)에 대한 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리 결과, (f)는 (b)에 대한 본 발명의 이미지 처리 결과이다. 여기서도 본 발명의 이미지 처리 결과가 기존의 처리 방식에 비하여 더 화질이 향상되었음을 확인할 수 있다.Fig. 7 is a result of comparison between the image processing of the present invention and the conventional method with respect to the image of Fig. 4 (c). 7, (a) is an image in which the brightness is adjusted in a first power saving mode (e.g., factor 5), (b) is an image in which brightness is adjusted in a second power saving mode (E) is a result of the image processing according to the present invention with respect to (a), (d) is a result of image processing according to the conventional LPF method for (b) The result (f) is the image processing result of the present invention for (b). Here again, it can be seen that the image processing result of the present invention is more improved in image quality than the conventional processing method.

도 8은 도 4의 (d) 이미지에 대하여 본 발명과 기존 방법의 이미지 처리의 비교 결과이다. 도 8에서, (a)는 제1 파워 절약 모드(예, 팩터 5)로 밝기가 조정된 이미지, (b)는 제2 파워 절약 모드(예, 팩터 10)로 밝기가 조정된 이미지, (c)는 (a)에 대한 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리 결과, (e)는 (a)에 대한 본 발명의 이미지 처리 결과, (d)는 (b)에 대한 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리 결과, (f)는 (b)에 대한 본 발명의 이미지 처리 결과이다. 여기서도 본 발명의 이미지 처리 결과가 기존의 처리 방식에 비하여 더 화질이 향상되었음을 확인할 수 있다.Fig. 8 is a result of comparison between the image processing of the present invention and the conventional method with respect to the image (d) of Fig. 8, (a) is an image whose brightness is adjusted by a first power saving mode (e.g., factor 5), (b) is an image whose brightness is adjusted by a second power saving mode (E) is a result of the image processing according to the present invention with respect to (a), (d) is a result of image processing according to the conventional LPF method for (b) The result (f) is the image processing result of the present invention for (b). Here again, it can be seen that the image processing result of the present invention is more improved in image quality than the conventional processing method.

좀 더 본 발명과 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리를 비교하기 위하여 서로 간의 이미지 처리 결과의 차이를 분석하였다.In order to compare the present invention with the image processing by the conventional LPF method, the difference in the image processing results between them is analyzed.

도 9는 도 4의 이미지들에 대하여 제1 파워 절약 모드(예, 팩터 5)에서 본 발명과 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리 결과 데이터의 차이에 대한 대응된 이미지들을 나타낸다.FIG. 9 shows corresponding images for differences between the present invention and image processing result data by the conventional LPF scheme in a first power saving mode (e.g., factor 5) for the images of FIG.

도 10은 도 4의 이미지들에 대하여 제2 파워 절약 모드(예, 팩터 10)에서 본 발명과 기존의 LPF 방식에 의한 이미지 처리 결과 데이터의 차이에 대한 대응된 이미지들을 나타낸다.FIG. 10 shows corresponding images for differences between the present invention and image processing result data by the conventional LPF scheme in a second power saving mode (e.g., factor 10) for the images of FIG.

도 9에서와 같이 제1 파워 절약 모드(예, 팩터 5)에서 이미지 차이가 도 10의 제2 파워 절약 모드(예, 팩터 10)에서의 이미지 차이 보다 더욱 뚜렷하게 나타남을 확인할 수 있다. It can be seen that the image difference in the first power saving mode (e.g., factor 5) is more pronounced than in the second power saving mode (e.g., factor 10) of FIG. 10 as in FIG.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이미지 처리 방법에서는, 모바일 기기와 같은 저전력 시스템에서 화면이 어두운 경우 또는 어둡게 조정된 경우와 같이 저전력 조건에서도 버터워스 필터 기반의 고주파 대역 통과 필터를 이용하여 필터링된 휘도 데이터(Y)를 기초로 어두운 이미지의 고주파 부분들이 강조되도록 이미지를 재구성함으로써, 전력 효율적으로 이미지 선명도가 향상된 이미지를 제공할 수 있다.As described above, in the image processing method according to the present invention, even when the screen is dark or dark in a low-power system such as a mobile device, the luminance filtered using the Butterworth filter-based high- By reconstructing the image so that the high frequency portions of the dark image are emphasized based on the data Y, it is possible to provide an image with improved image sharpness in a power efficient manner.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치에서의 엔트로피를 이용한 가중치 할당을 이용한 이미지 처리 방법을 수행하기 위한 기능은 컴퓨터 등 장치로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하며, 이와 같은 기록 매체와 컴퓨터 등 장치의 결합으로 기능 수행에 필요한 데이터나 정보를 입력하거나 출력하고 디스플레이하도록 구현할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치, 하드 디스크, 이동형 저장장치 등이 있으며 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크(예, 인터넷, 이동통신 네트워크 등)로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장된 형태가 가능하며 네트워크를 통해 실행될 수도 있다.The functions for performing the image processing method using weighting using entropy in the image processing apparatus according to an embodiment of the present invention include a computer readable code on a recording medium readable by an apparatus such as a computer, A combination of such a recording medium and a device such as a computer can be implemented to input, output, and display data or information necessary for performing a function. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, a hard disk, a removable storage device, And the like. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed in a computer system connected to a network (e.g., the Internet, a mobile communication network, or the like) and may store computer readable codes in a distributed manner and may be executed through a network.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the essential characteristics of the invention. Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all technical ideas which are equivalent to or equivalent to the claims of the present invention are included in the scope of the present invention .

Claims (8)

이미지 처리 장치에서의 이미지 처리 방법에 있어서,
컬러 이미지 데이터로부터 분리된 휘도 데이터에 대하여 고주파 통과 필터링을 수행하여 고주파 강조 이미지 데이터를 생성하는 단계;
상기 고주파 강조 이미지 데이터와 상기 휘도 데이터를 합산하는 단계;
합산된 이미지 데이터에 대하여 히스토그램 평균화를 수행하는 단계; 및
상기 히스토그램 평균화의 결과와 상기 컬러 이미지 데이터의 색차 데이터를 합성하여 새로운 컬러 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 고주파 강조 이미지 데이터를 생성하는 단계는,
고주파 통과 필터를 이용하여 고주파 강조 이미지 데이터(y)를 생성하고, 하기의 식을 이용하여 보정된 고주파 강조 이미지 데이터(z)를 생성하는 단계를 포함하고,
Figure 112018000411560-pat00022

여기서, 튜닝 파라미터 α, β는 0보다 크고 10보다 작은 실수인 것을 특징으로 하는 이미지 처리 방법.
A method of processing an image in an image processing apparatus,
Performing high-pass filtering on luminance data separated from color image data to generate high frequency emphasized image data;
Summing the high frequency enhanced image data and the luminance data;
Performing histogram averaging on the summed image data; And
Synthesizing the result of the histogram averaging and the color difference data of the color image data to generate new color image data,
Wherein the generating the high frequency emphasis image data comprises:
Generating high frequency enhanced image data (y) using a high pass filter and generating corrected high frequency enhanced image data (z) using the following equation,
Figure 112018000411560-pat00022

Wherein the tuning parameters alpha and beta are real numbers greater than zero and less than ten.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고주파 통과 필터링을 위한 필터는,
각 픽셀에 대한 필터링값 H(u,v)가 하기의 식에 따라 주파수 D( u,v )에 대한 가우샨 특성을 가지며,
Figure 112016121418907-pat00009

여기서, Do는 차단 주파수인 것을 특징으로 하는 이미지 처리 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the filter for the high-pass filtering comprises:
The filtering value H (u, v) for each pixel has a Gaussian characteristic for frequency D ( u, v ) according to the following equation,
Figure 112016121418907-pat00009

Wherein Do is a cut-off frequency.
제1항에 있어서,
상기 합산하는 단계는,
상기 고주파 강조 이미지 데이터와 상기 휘도 데이터에 가중치를 주어 합산하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the summing comprises:
Weighting the high-frequency emphasized image data and the luminance data and summing
The image processing method comprising the steps of:
컬러 이미지 데이터로부터 분리된 휘도 데이터에 대하여 고주파 통과 필터링을 수행하여 고주파 강조 이미지 데이터를 생성하는 기능;
상기 고주파 강조 이미지 데이터와 상기 휘도 데이터를 합산하는 기능;
합산된 이미지 데이터에 대하여 히스토그램 평균화를 수행하는 기능; 및
상기 히스토그램 평균화의 결과와 상기 컬러 이미지 데이터의 색차 데이터를 합성하여 새로운 컬러 이미지 데이터를 생성하는 기능을 포함하고,
상기 고주파 강조 이미지 데이터를 생성하는 기능은,
고주파 통과 필터를 이용하여 고주파 강조 이미지 데이터(y)를 생성하고, 하기의 식을 이용하여 보정된 고주파 강조 이미지 데이터(z)를 생성하는 기능을 포함하고,
Figure 112018000411560-pat00023

여기서, 튜닝 파라미터 α, β는 0보다 크고 10보다 작은 실수인 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드로 구현된 기록 매체.
Performing high-pass filtering on luminance data separated from color image data to generate high-frequency emphasized image data;
A function of summing the high-frequency emphasized image data and the luminance data;
A function of performing histogram averaging on the summed image data; And
And a function of generating new color image data by synthesizing the result of the histogram averaging and the color difference data of the color image data,
The function of generating the high-
Generating high-frequency emphasized image data (y) using a high-pass filter, and generating corrected high-frequency emphasized image data (z) using the following equation,
Figure 112018000411560-pat00023

Wherein the tuning parameters alpha and beta are real numbers greater than zero and less than ten.
삭제delete 제5항에 있어서,
상기 고주파 통과 필터링을 위한 필터는,
각 픽셀에 대한 필터링값 H(u,v)가 하기의 식에 따라 주파수 D( u,v )에 대한 가우샨 특성을 가지며,
Figure 112016121418907-pat00011

여기서, Do는 차단 주파수인 것을 특징으로 하는 기록 매체.
6. The method of claim 5,
Wherein the filter for the high-pass filtering comprises:
The filtering value H (u, v) for each pixel has a Gaussian characteristic for frequency D ( u, v ) according to the following equation,
Figure 112016121418907-pat00011

Here, Do is a cut-off frequency.
제5항에 있어서,
상기 합산하는 기능은,
상기 고주파 강조 이미지 데이터와 상기 휘도 데이터에 가중치를 주어 합산하는 기능
을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.
6. The method of claim 5,
The function of summing up,
A function of weighting and summing the high-frequency emphasized image data and the luminance data
And a recording medium.
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