KR102003780B1 - 색 보간 장치 - Google Patents

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KR102003780B1 KR1020140000409A KR20140000409A KR102003780B1 KR 102003780 B1 KR102003780 B1 KR 102003780B1 KR 1020140000409 A KR1020140000409 A KR 1020140000409A KR 20140000409 A KR20140000409 A KR 20140000409A KR 102003780 B1 KR102003780 B1 KR 102003780B1
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    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/646—Circuits for processing colour signals for image enhancement, e.g. vertical detail restoration, cross-colour elimination, contour correction, chrominance trapping filters

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Abstract

본 발명은 신뢰성 및 연속성을 향상시킬 수 있는 색 보간 장치에 관한 것이다. 색 보간 장치는 입력되는 소정 크기의 베이어 컬러 필터 배열 패턴에서 임의의 G 채널에 대한 상/하/좌/우 방향 별 보간 후보를 산출하는 보간 후보 산출부와, 방향 별 보간 후보 열을 중심으로 이에 대응하는 좌/우열 또는 상/하 열에서 G 채널에 대해 채널내 그래디언트 정보를 산출하는 채널내 그래디언트 정보 산출부와, 방향 별 보간 후보 열을 중심으로 이에 대응하는 좌/우열 또는 상/하 열에서 G 채널에 대해 채널간 그래디언트 정보를 산출하는 채널간 그래디언트 정보 산출부와, 홀수열 G 채널 값에 대한 표준편차로 채널내 그래디언트 가중치를 산출하고, 홀수열 G 채널 값의 평균 및 짝수열 G 채널 값의 평균에 대한 차의 절대값으로 채널간 그래디언트 가중치를 산출하여, 채널내 그래디언트 정보의 신뢰성 및 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성을 산출하는 신뢰성 산출부와, 채널내 그래디언트 정보, 채널간 그래디언트 정보, 채널내 그래디언트 정보의 신뢰성 및 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성을 이용하여 방향별 융합 가중치를 산출하는 융합 가중치 산출부와, 각 방향별 보간 후보와, 각 방향별 융합 가중치의 곱을 합산하여 G 채널 값을 생성하는 융합부를 포함한다.

Description

색 보간 장치{APPARATUS FOR INTERPOLATING COLOR}
본 발명은 신뢰성(reliability) 및 연속성(continuity)을 높일 수 있는 색 보간 장치에 관한 것이다.
일반적인 디지털 영상 처리 장치에서는 부피와 하드웨어 등의 문제를 해결하기 위한 방법으로 하나의 CCD(charge coupled device)나 CMOS(complementary metal semiconductor)를 사용하는 싱글-칩 이미지 센서를 사용하고 있다. 이때 컬러 정보를 획득하기 위해 이미지 센서 앞에 컬러 필터 배열(CFA: color filter array)를 사용하게 되며, 일반적으로 R, B 채널에 비해 두 배 많은 G 채널의 정보를 획득하는 베이어(bayer) CFA를 사용한다. CFA를 이용하는 경우 하나의 화소에 하나의 색상 정보만을 가지기 때문에 컬러 영상을 획득하기 위해서는 적절한 색 보간 방법이 필요하게 된다. 색 보간 수행 방법으로 고정 채널 간 컬러 차이(constant cross channel color difference)를 이용하는 방법과 에지 방향성 색 보간(edge directional color interpolation) 방법이 있다.
이중 에지 방향성 색 보간 방법은 채널내 그래디언트(inner channel gradient) 정보와 채널간 그래디언트(inter channel gradient) 정보를 더하는 방법과 픽셀을 나눈 결과에 따라 한 가지 정보만 선택하여 사용하는 방법이 있다.
종래의 채널내 그래디언트 정보 및 채널간 그래디언트 정보를 더하는 방법은 두 가지 그래디언트 정보의 신뢰성을 고려하지 않고 더하기 때문에 두 그래디언트 정보 중 하나의 신뢰성이 떨어질 때 전체 신뢰성이 떨어지는 단점이 있다.
또한 영역을 평탄영역(flat area), 에지 영역(edge area) 또는 패턴 영역(pattern area)으로 분류한 뒤, 두 그래디언트 정보 중 한 가지 정보 만 사용하여 에지 방향성 색 보간을 실행하는 방법은 연속성 측면에서 큰 손해를 본다.
국내 공개특허공보 제2012-0040764호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적인 과제는 에지 방향성 색 보간 시에 방향을 결정하는 채널내 그래디언트 정보 및 채널간 그래디언트 정보 융합 시 각 그래디언트 정보의 신뢰성으로부터 계산된 가중치를 적용함으로써 에지 방향성 색 보간 시에 신뢰성 및 연속성을 향상시킬 수 있는 색 보간 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 색 보간 장치는 입력되는 소정 크기의 베이어 컬러 필터 배열 패턴에서 임의의 G 채널에 대한 상/하/좌/우 방향 별 보간 후보를 산출하는 보간 후보 산출부; 상기 방향 별 보간 후보 열을 중심으로 이에 대응하는 좌/우열 또는 상/하 열에서 상기 G 채널에 대해 채널내 그래디언트 정보를 산출하는 채널내 그래디언트 정보 산출부; 상기 방향 별 보간 후보 열을 중심으로 이에 대응하는 좌/우열 또는 상/하 열에서 상기 G 채널에 대해 채널간 그래디언트 정보를 산출하는 채널간 그래디언트 정보 산출부; 홀수열 G 채널 값에 대한 표준편차로 채널내 그래디언트 가중치를 산출하고, 홀수열 G 채널 값의 평균 및 짝수열 G 채널 값의 평균에 대한 차의 절대값으로 채널간 그래디언트 가중치를 산출하여, 채널내 그래디언트 정보의 신뢰성 및 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성을 산출하는 신뢰성 산출부; 상기 채널내 그래디언트 정보, 상기 채널간 그래디언트 정보, 상기 채널내 그래디언트 정보의 신뢰성 및 상기 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성을 이용하여 방향별 융합 가중치를 산출하는 융합 가중치 산출부; 및 상기 각 방향별 보간 후보와, 상기 각 방향별 융합 가중치의 곱을 합산하여 상기 G 채널 값을 생성하는 융합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 신뢰성 산출부는, 상기 채널내 그래디언트 정보 신뢰성 산출 시에, 상기 채널내 그래디언트 가중치를, 상기 채널내 그래디언트 가중치 및 상기 채널간 그래디언트 가중치의 합으로 나누어 산출하고, 상기 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성 산출 시에, 상기 채널간 그래디언트 가중치를, 상기 채널내 그래디언트 가중치 및 상기 채널간 그래디언트 가중치의 합으로 나누어 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 가중치 산출부는, 상기 채널내 그래디언트 정보 신뢰성 및 상기 방향 별 채널내 그래디언트의 곱과 상기 채널간 그래디언트 정보 신뢰성 및 상기 방향 별 채널간 그래디언트의 곱을 각각 합산하여 상기 방향별 융합 가중치를 산출하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 에지 방향성 색 보간 시에 방향을 결정하는 채널내 그래디언트 정보 및 채널간 그래디언트 정보 융합 시 각 그래디언트 정보의 신뢰성으로부터 계산된 가중치를 적용함으로써 에지 방향성 색 보간 시에 신뢰성 및 연속성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 색 보간 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 도 1에 적용되는 일 실시 예에 따른 베이어 컬러 필터 배열 정보를 보이는 도면이다.
도 3 내지 도 5는 도 1을 설명하기 위한 베이어 컬러 필터 배열을 보이는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 아래에서 제시되는 실시 예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 색 보간 장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 1을 참조하면, 색 보간 장치(10)는 G 채널 보간부(100) 및 R/B 채널 보간부(200)를 포함한다. 본 실시 예에서 G 채널 보간부(100)는 보간 후보 산출부(110), 채널내 그래디언트 정보 산출부(120), 채널간 그래디언트 정보 산출부(130), 신뢰성 산출부(140), 가중치 산출부(150) 및 융합부(160)를 포함한다.
본 실시 예에서, 방향별 에지 색 보간을 실시하기 위해 도 2에 도시된 바와 같은 7×7 베이어 컬러 필터 배열 패턴을 이용할 수 있으며, 반드시 7×7 베이어 컬러 필터 배열 패턴일 필요는 없으며, 확장 또는 축소된 베이어 컬러 필터 배열 패턴을 이용할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 베이어 컬러 필터 배열 패턴에서는 G 채널이 R/B 채널 보다 상대적으로 정보가 더 많기 때문에 R 채널과 B 채널에 있는 G 값을 먼저 복원하는 방법으로 적용된다. 또한 본 실시 예에서는 R25 픽셀에 대해 G25를 복원하는 방법을 예로 들어 설명하며, 다른 픽셀의 경우 이후 설명된 내용과 동일하다.
보간 후보 산출부(110)는 방향 별 에지 색 보간을 이용하여 R25 픽셀에 대해 G25를 복원하기 위해 상(Top), 하(Down), 좌(Left), 우(Right) 네 방향에 대해 각 보간 후보를 산출한다. 보간 후보 산출부(110)는 하기에 개시된 수학식 1을 이용하여 G25에 대한 방향별 보간 후보를 산출할 수 있다.
Figure 112014000358241-pat00001
수학식 1에서 G25에 대한 방향 별 보간 후보 산출 시에 해당 픽셀(R25)를 포함하는 5개의 픽셀을 이용한다. 보간 후보 산출부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 R25를 포함하는 상부열(G32,R25,G18,R11,G04)의 5개 픽셀을 이용하여 G25에 대한 상방향 보간 후보값을 산출하고, R25를 포함하는 하부열(G18,R25,G32,R39,G46)의 5개 픽셀을 이용하여 G25에 대한 하방향 보간 후보값을 산출하고, R25를 포함하는 좌측열(G26,R25,G24,R23,G22)의 5개 픽셀을 이용하여 G25에 대한 좌방향 보간 후보값을 산출하고, R25를 포함하는 우측열(G24,R25,G26,R27,G28)의 5개 픽셀을 이용하여 G25에 대한 우방향 보간 후보값을 산출한다.
채널내(inner channel) 그래디언트 정보 산출부(120)는 상기 방향 별 보간 후보 열을 중심으로 이에 대응하는 좌/우열 또는 상/하 열에서 상기 G 채널에 대해 채널내 그래디언트 정보를 산출한다. 채널내 그래디언트 정보 산출부(120)는 하기에 개시된 수학식 2를 이용하여 방향별 보간 후보에 대해 채널내 그래디언트 정보(Inner Wt, Inner Wb, Inner Wl, Inner Wr)를 산출한다.
Figure 112014000358241-pat00002
Figure 112014000358241-pat00003
Figure 112014000358241-pat00004
Figure 112014000358241-pat00005
수학식 2에 따르면, 채널내 그래디언트 정보 산출부(120)는 도 4a에 도시된 바와 같이 G32를 제외한 상방향 보간 후보열(R25,G18,R11,G04)을 포함하고, 상방향 보간 후보열(R25,G18,R11,G04)을 중심으로 이에 대응하는 좌측열(G24,B17,G10,B03) 및 우측열(G26,B19,G12,B05)에서 동일한 색상의 채널끼리의 차이를 합하여 G25에 대한 상방향 채널내 그래디언트 정보(Inner Wt)를 산출한다.
채널내 그래디언트 정보 산출부(120)는 도 4b에 도시된 바와 같이 G18을 제외한 하방향 보간 후보열(R25,G32,R39,G46)을 포함하고, 하방향 보간 후보열(R25,G32,R39,G46)을 중심으로 이에 대응하는 좌측열(G24,B31,G38,B45)) 및 우측열(G26,B33,G40,B47)에서 동일한 색상의 채널끼리의 차이를 합하여 G25에 대한 하방향 채널내 그래디언트 정보(Inner Wd)를 산출한다.
채널내 그래디언트 정보 산출부(120)는 도 4c에 도시된 바와 같이 G26을 제외한 좌방향 보간 후보열(R25,G24,R23,G22)을 포함하고 좌방향 보간 후보열(R25,G24,R23,G22)을 중심으로, 상부열(G18,B17,G16,B15) 및 하부열(G32,B31,G30,B29)에서 동일한 색상의 채널끼리의 차이를 합하여 G25에 대한 좌방향 채널내 그래디언트 정보(Inner Wl)를 산출한다.
채널내 그래디언트 정보 산출부(120)는 도 4d에 도시된 바와 같이 G24를 제외한 우방향 보간 후보열(R25,G26,R27,G28)을 포함하고, 우방향 보간 후보열(R25,G26,R27,G28)을 중심으로 상부열(G18,B19,G20,B21) 및 하부열(G32,B33,G34,B35)에서 동일한 색상의 채널끼리의 차이를 합하여 G25에 대한 우방향 채널내 그래디언트 정보(Inner Wr)를 산출한다.
채널간(inter channel) 그래디언트 정보 산출부(130)는 상기 방향 별 보간 후보 열을 중심으로 이에 대응하는 좌/우열 또는 상/하 열에서 상기 G 채널에 대해 채널내 그래디언트 정보를 산출한다. 채널간 그래디언트 정보 산출부(130)는 하기에 개시된 수학식 3을 이용하여 방향별 보간 후보에 대해 채널간 그래디언트 정보(Inter Wt, Inter Wb, Inter Wl, Inter Wr)를 산출한다.
Figure 112014000358241-pat00006
Figure 112014000358241-pat00007
Figure 112014000358241-pat00008
Figure 112014000358241-pat00009
수학식 3에 따르면, 채널간 그래디언트 정보 산출부(130)는 도 5a에 도시된 바와 같이, G32를 제외한 상방향 보간 후보열(R25,G18,R11,G04)을 포함하고, 상방향 보간 후보열(R25,G18,R11,G04)을 중심으로 이에 대응하는 좌측열(G24,B17,G10,B03) 및 우측열(G26,B19,G12,B05)에서, 채널(B17)로부터 전/후 채널(G10/G24)의 합을 감산한 값과, 채널(G10)에서 상/하 채널(B03/B17)의 합을 감산한 값과, 채널(G18)로부터 상/하 채널(R11/R25)의 합을 감산한 값과, 채널(R11)로부터 상/하 채널(G04/G18)의 합을 감산한 값과, 채널(B19)로부터 상/하 채널(G12/G26)의 합을 감산한 값과, 채널(G12)로부터 상/하 채널(B05/B19)의 합을 감산한 값을 더하여 G25에 대한 상방향 채널간 그래디언트 정보(Inter Wt)로 산출한다.
채널간 그래디언트 정보 산출부(130)는 도 5b에 도시된 바와 같이 G18을 제외한 하방향 보간 후보열(R25,G32,R39,G46)을 포함하고, 하방향 보간 후보열(R25,G32,R39,G46)을 중심으로 이에 대응하는 좌측열(G24,B31,G38,B45)) 및 우측열(G26,B33,G40,B47)에서 채널(B31)로부터 상/하 채널(G24/G38)의 합을 감산한 값과, 채널(G38)에서 상/하 채널(B31/B45)의 합을 감산한 값과, 채널(G32)로부터 상/하 채널(R25/R39)의 합을 감산한 값과, 채널(R39)로부터 상/하 채널(G32/G46)의 합을 감산한 값과, 채널(B33)로부터 상/하 채널(G26/G40)의 합을 감산한 값과, 채널(G40)로부터 상/하 채널(B33/B47)의 합을 감산한 값을 더하여 G25에 대한 하방향 채널간 그래디언트 정보(Inter Wd)로 산출한다.
채널간 그래디언트 정보 산출부(130)는 도 5c에 도시된 바와 같이 G26을 제외한 좌방향 보간 후보열(R25,G24,R23,G22)을 포함하고 좌방향 보간 후보열(R25,G24,R23,G22)을 중심으로, 상부열(G18,B17,G16,B15) 및 하부열(G32,B31,G30,B29)에서, 채널(B17)로부터 좌/우 채널(G16/G18)의 합을 감산한 값과, 채널(G16)에서 좌/우 채널(B15/B17)의 합을 감산한 값과, 채널(G24)로부터 좌/우 채널(R23/R25)의 합을 감산한 값과, 채널(R23)로부터 좌/우 채널(G22/G24)의 합을 감산한 값과, 채널(B31)로부터 좌/우 채널(G30/G32)의 합을 감산한 값과, 채널(G30)로부터 좌/우 채널(B29/B31)의 합을 감산한 값을 더하여 G25에 대한 좌방향 채널간 그래디언트 정보(Inter Wl)로 산출한다.
채널간 그래디언트 정보 산출부(130)는 도 5d에 도시된 바와 같이 G24를 제외한 우방향 보간 후보열(R25,G26,R27,G28)을 포함하고, 우방향 보간 후보열(R25,G26,R27,G28)을 중심으로 상부열(G18,B19,G20,B21) 및 하부열(G32,B33,G34,B35)에서, 채널(B19)로부터 좌/우 채널(G18/G20)의 합을 감산한 값과, 채널(G20)에서 좌/우 채널(B19/B21)의 합을 감산한 값과, 채널(G26)로부터 좌/우 채널(R25/R27)의 합을 감산한 값과, 채널(R27)로부터 좌/우 채널(G26/G28)의 합을 감산한 값과, 채널(B33)로부터 좌/우 채널(G32/G34)의 합을 감산한 값과, 채널(G34)로부터 좌/우 채널(B33/B35)의 합을 감산한 값을 더하여 G25에 대한 우방향 채널간 그래디언트 정보(Inter Wr)로 산출한다.
신뢰성 산출부(140)는 채널내 그래디언트 정보 및 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성을 계산한다. 신뢰성 산출부(140)는 하기에 개시된 수학식 4 및 수학식 5를 이용하여 채널내 그래디언트 정보의 신뢰성(Inner Fusion Weight) 및 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성(Inter Fusion Weight)를 산출한다.
Figure 112014000358241-pat00010
Figure 112014000358241-pat00011
Figure 112014000358241-pat00012
Figure 112014000358241-pat00013
수학식 4 및 수학식 5에 따르면, 신뢰성 산출부(140)는 채널내 그래디언트 정보의 신뢰성(Inner Fusion Weight) 산출 시에, 채널내 그래디언트 가중치(Inner Fusion Weight_i)를 채널내 그래디언트 가중치(Inner Fusion Weight_i) 및 채널간 그래디언트 가중치(Inter Fusion Weight_i)의 합으로 나눈다. 여기서 채널내 그래디언트 가중치(Inner Fusion Weight_i)는 홀수열 G 채널 값에 대한 표준편차로 계산될 수 있고, 채널간 그래디언트 가중치(Inter Fusion Weight_i)는 홀수열 G 채널 값의 평균 및 짝수열 G채널 값의 평균에 대한 차의 절대값으로 계산될 수 있다. 또한 신뢰성 산출부(140)는 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성(Inter Fusion Weight) 산출 시에, 채널간 그래디언트 가중치(Inter Fusion Weight_i)를 채널내 그래디언트 가중치(Inner Fusion Weight_i) 및 채널간 그래디언트 가중치(Inter Fusion Weight_i)의 합으로 나눈다.
가중치 산출부(150)는 채널내 그래디언트 정보(Inner Wt, Inner Wb, Inner Wl, Inner Wr), 채널간 그래디언트 정보(Inter Wt, Inter Wb, Inter Wl, Inter Wr), 채널내 그래디언트 정보의 신뢰성(Inner Fusion Weight) 및 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성(Inter Fusion Weight)을 이용하여 방향별 융합 가중치(Fusion WT, Fusion WD, Fusion WL, Fusion WR)를 산출한다. 가중치 산출부(150)는 하기에 개시된 수학식 6 및 수학식 7를 이용하여 방향별 융합 가중치(Fusion WT, Fusion WD, Fusion WL, Fusion WR)를 산출한다.
Figure 112014000358241-pat00014
Figure 112014000358241-pat00015
수학식 6 및 수학식 7에 따르면, 가중치 산출부(150)는 각 방향별 융합 가중치 계산 시에 채널내 그래디언트 신뢰성 및 채널간 그래디언트 신뢰성을 모두 적용함을 알 수 있다.
가중치 산출부(150)는 채널내 그래디언트 정보 신뢰성 및 상방향 채널내 그래디언트의 곱과 채널간 그래디언트 정보 신뢰성 및 상방향 채널간 그래디언트의 곱을 합산하여 상방향 융합 가중치를 산출한다. 가중치 산출부(150)는 채널내 그래디언트 정보 신뢰성 및 하방향 채널내 그래디언트의 곱과 채널간 그래디언트 정보 신뢰성 및 하방향 채널간 그래디언트의 곱을 합산하여 상방향 융합 가중치를 산출한다. 가중치 산출부(150)는 채널내 그래디언트 정보 신뢰성 및 좌방향 채널내 그래디언트의 곱과 채널간 그래디언트 정보 신뢰성 및 좌방향 채널간 그래디언트의 곱을 합산하여 상방향 융합 가중치를 산출한다. 가중치 산출부(150)는 채널내 그래디언트 정보 신뢰성 및 우방향 채널내 그래디언트의 곱과 채널간 그래디언트 정보 신뢰성 및 우방향 채널간 그래디언트의 곱을 합산하여 상방향 융합 가중치를 산출한다.
융합부(160)는 보간 후보 산출부(110)에서 산출된 각 방향별 보간 후보와, 가중치 산출부(150)에서 산출한 각 방향별 융합 가중치를 곱한 후 합산하여 최종 G25의 채널값을 생성한다. 융합부(160)는 하기에 개시된 수학식 8을 이용하여 최종 G25를 보간한다.
Figure 112014000358241-pat00016
G 채널 보간부(100)는 채널내 그래디언트 정보 및 채널간 그래디언트 정보 융합 시 각 그래디언트 정보의 신뢰성으로부터 계산된 가중치를 적용함으로써 에지 방향성 G 채널을 보간한다.
R/B 채널 보간부(200)는 G 채널의 보간 결과를 이용하여 R/B 채널을 보간한다. R 채널 보간의 경우 B 채널이 위치한 곳의 R 값을 보간하고, 오리지널 G 채널에 위치한 R 값을 보간한다. B 채널에 위치한 R 값을 보간하는 경우 먼저 B 채널에 위치한 R 값에 대한 상우(Top-Right), 하우(Down-Right), 하좌(Down-Left), 우좌(Right-Left) 방향에 대한 보간 후보를 산출하고, 상기 각 방향별 가중치를 구해, 상기 방향별 보간후보와 상기 방향별 가중치의 곱을 합하여 산출할 수 있다. 또한 G 채널에 위치한 R 값을 보간하는 경우 먼저 G 채널에 위치한 R 값에 대한 상(Top), 하(Down), 좌(Down), 우(Right) 방향에 대한 보간 후보를 산출하고, 상기 각 방향별 가중치를 구해, 상기 방향별 보간후보와 상기 방향별 가중치의 곱을 합하여 산출할 수 있다.
B 채널 보간의 경우 R 채널이 위치한 곳의 B값을 보간하고, 오리지널 G 채널에 위치한 B 값을 보간한다. B 채널 보간은 R 채널 보간과 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
종래의 에지 방향성 색 보간 방법에서는 채널내 그래디언트 정보 및 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성을 고려하지 않았기 때문에 두 그래디언트 정보 중 하나의 신뢰성이 떨어질 때 전체 신뢰성이 떨어지는 단점이 있었다. 또한 영역을 평탄영역(flat area), 에지 영역(edge area) 또는 패턴 영역(pattern area)으로 분류한 뒤, 두 그래디언트 정보 중 한 가지 정보 만 사용하여 에지 방향성 색 보간을 실행하여 연속성 측면에서 큰 손해를 보았다. 그러나, 본 발명의 경우 에지 방향성 색 보간 시에 방향을 결정하는 채널내 그래디언트 정보 및 채널간 그래디언트 정보 융합 시 각 그래디언트 정보의 신뢰성으로부터 계산된 가중치를 적용함으로써 에지 방향성 색 보간 시에 신뢰성 및 연속성을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 다양한 실시 예들은 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하지 않는다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것이며, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가적인 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 구현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같은 구체적인 언급이 없다면, 본 발명의 실시를 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
본 발명의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
본 발명에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 당업자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: G 채널 보간부
110: 보간 후보 산출부
120: 채널내 그래디언트 정보 산출부
130: 채널간 그래디언트 정보 산출부
140: 신뢰성 산출부
150: 가중치 산출부
160: 융합부
200: R/B 채널 보간부

Claims (3)

  1. 입력되는 소정 크기의 베이어 컬러 필터 배열 패턴의 R 채널 또는 B 채널 위치에서 G 채널에 대한 상/하/좌/우 방향 별 보간 후보를 산출하는 보간 후보 산출부;
    상기 방향 별 보간 후보 열을 중심으로 이에 대응하는 좌/우열 또는 상/하 열에서 상기 G 채널에 대해 채널내 그래디언트 정보를 산출하는 채널내 그래디언트 정보 산출부;
    상기 방향 별 보간 후보 열을 중심으로 이에 대응하는 좌/우열 또는 상/하 열에서 상기 G 채널에 대해 채널간 그래디언트 정보를 산출하는 채널간 그래디언트 정보 산출부;
    홀수열 G 채널 값에 대한 표준편차로 채널내 그래디언트 가중치를 산출하고, 홀수열 G 채널 값의 평균 및 짝수열 G 채널 값의 평균에 대한 차의 절대값으로 채널간 그래디언트 가중치를 산출하여, 채널내 그래디언트 정보의 신뢰성 및 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성을 산출하는 신뢰성 산출부;
    상기 채널내 그래디언트 정보, 상기 채널간 그래디언트 정보, 상기 채널내 그래디언트 정보의 신뢰성 및 상기 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성을 이용하여 방향별 융합 가중치를 산출하는 융합 가중치 산출부; 및
    상기 각 방향별 보간 후보와, 상기 각 방향별 융합 가중치의 곱을 합산하여 상기 G 채널 값을 생성하는 융합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 색 보간 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 신뢰성 산출부는
    상기 채널내 그래디언트 정보 신뢰성 산출 시에, 상기 채널내 그래디언트 가중치를, 상기 채널내 그래디언트 가중치 및 상기 채널간 그래디언트 가중치의 합으로 나누어 산출하고,
    상기 채널간 그래디언트 정보의 신뢰성 산출 시에, 상기 채널간 그래디언트 가중치를, 상기 채널내 그래디언트 가중치 및 상기 채널간 그래디언트 가중치의 합으로 나누어 산출하는 것을 특징으로 하는 색 보간 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 가중치 산출부는,
    상기 채널내 그래디언트 정보 신뢰성 및 상기 방향 별 채널내 그래디언트의 곱과 상기 채널간 그래디언트 정보 신뢰성 및 상기 방향 별 채널간 그래디언트의 곱을 각각 합산하여 상기 방향별 융합 가중치를 산출하는 것을 특징으로 하는 색 보간 장치.
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