KR102138330B1 - Method and Apparatus for removing aliasing in Multi spectral Filter Array image - Google Patents
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Abstract
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, MFA 영상에서 aliasing을 제거하는 방법은 밝기 정보를 나타내는 신호(Luminance signal)와 색정보를 나타내는 신호(Chrominance signal)로 구성된 MFA 영상을 수신하는 단계; 및 상기 색정보를 나타내는 신호의 고주파 성분을 이용하여 상기 밝기 정보를 나타내는 신호와 상기 색정보를 나타내는 신호 간의 aliasing을 제거하는 단계;를 포함한다. As a preferred embodiment of the present invention, a method of removing aliasing from an MFA image includes: receiving an MFA image composed of a luminance information signal and a color information signal (Chrominance signal); And removing aliasing between the signal representing the brightness information and the signal representing the color information by using a high frequency component of the signal representing the color information.
Description
본 발명은 MFA 입력 영상 처리에 관한 것으로, 보다 상세히 MFA 영상에서 각 채널의 sub-sampling으로 인하여 발생하는 aliasing 성분을 제거하기 위한 것이다. The present invention relates to MFA input image processing, and more specifically, to remove an aliasing component caused by sub-sampling of each channel in an MFA image.
다중 대역 필터 어레이(Multi spectral Filter Array, 이하 "MFA")에서 획득한 영상은 자연스러운 색감과 NIR의 디테일정보 또는 야간 환경에서 향상된 감도를 동시에 획득하는 것을 목적으로 한다. The image obtained from the multi-spectral filter array (hereinafter referred to as "MFA") aims to acquire natural color and detail information of the NIR or enhanced sensitivity at night.
그러나, MFA를 이용하는 경우 각 채널의 영상을 동시에 획득할 수 있으나, 각 채널의 영상의 해상도가 제한되고, 각 채널들의 샘플링으로 인하여 얼라이어싱(aliasing)이 발생하는 문제점이 있다. However, when using the MFA, images of each channel can be simultaneously acquired, but the resolution of the images of each channel is limited, and there is a problem in that aliasing occurs due to sampling of each channel.
다중대역필터 배열을 이용하는 MFA 영상의 경우 R, G, B 및 N 채널의 영상을 동시에 획득이 가능하지만 각 채널들의 샘플링으로 인해 aliasing이 발생하는 문제가 있다. 또한, MFA 영상을 Luminiance(밝기)와 Chrominance(색) 측면에서 고려할 때에도 Luminiance 신호와 Chrominance 신호의 겹침으로 인해 aliasing 발생하는 문제점이 있다. In the case of an MFA image using a multi-band filter arrangement, images of R, G, B, and N channels can be simultaneously acquired, but there is a problem that aliasing occurs due to sampling of each channel. In addition, even when considering the MFA image in terms of Luminiance (brightness) and Chrominance (color), there is a problem that aliasing occurs due to overlapping of the Luminiance signal and the Chrominance signal.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 MFA신호를 분석하고 luminance 신호 부분과 chrominance 신호 부분에서 두 신호의 섞임으로 발생하는 aliasing에 대하여 chrominance 신호의 고주파 성분의 상쇄를 통하여 aliasing을 제거한 후, luminance 신호 보상을 통해 aliasing이 최소화된 MFA 영상을 획득하고자 한다. In a preferred embodiment of the present invention, after analyzing the MFA signal and removing aliasing through the cancellation of the high frequency component of the chrominance signal for aliasing that occurs due to the mixing of the two signals in the luminance signal portion and the chrominance signal portion, the luminance signal is compensated. We want to acquire MFA images with minimal aliasing.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, MFA 영상에서 aliasing을 제거하는 방법은 밝기 정보를 나타내는 신호(Luminance signal)와 색정보를 나타내는 신호(Chrominance signal)로 구성된 MFA 영상을 수신하는 단계; 및 상기 색정보를 나타내는 신호의 고주파 성분을 이용하여 상기 밝기 정보를 나타내는 신호와 상기 색정보를 나타내는 신호 간의 aliasing을 제거하는 단계;를 포함한다. As a preferred embodiment of the present invention, a method of removing aliasing from an MFA image includes: receiving an MFA image composed of a luminance information signal and a color information signal (Chrominance signal); And removing aliasing between the signal representing the brightness information and the signal representing the color information by using a high frequency component of the signal representing the color information.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, MFA영상의 얼라이어싱 제거장치는 수신한 MFA 입력 영상의 푸리에 신호 분석을 수행하여, 상기 수신한 MFA 영상은 하나의 밝기 정보를 나타내는 신호와 3 개의 색정보를 나타내는 신호로 표현하고, 상기 하나의 밝기 정보를 나타내는 신호와 상기 3 개의 색정보를 나타내는 신호간에 발생한 aliasing 신호를 제거하는 Level Balancing부; 및 상기 aliasing 신호가 제거된 MFA 영상과 상기 하나의 밝기 정보를 나타내는 신호 간에 가중합을 수행하여, 상기 MFA 영상을 보상하는 얼라이어싱 최소화부;를 포함한다. As another preferred embodiment of the present invention, the anti-aliasing device of the MFA image performs Fourier signal analysis of the received MFA input image, so that the received MFA image has a signal representing one brightness information and three colors. A Level Balancing unit, which is expressed as a signal representing information, and removes an aliasing signal generated between the signal representing the brightness information and the signal representing the three color information; And an aliasing minimization unit that compensates the MFA image by performing weighting between the MFA image from which the aliasing signal is removed and the signal representing the one brightness information.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 luminance 신호 부분과 chrominance 신호 부분에서 두 신호의 섞임으로 발생하는 aliasing에 대하여 chrominance 신호의 고주파 성분의 상쇄를 통하여 aliasing을 제거한 후, luminance 신호 보상을 수행함으로써, aliasing으로 인하여 잘못된 색정보가 나타나는 부분과 고주파 정보의 왜곡이 발생했던 부분이 제거되고 에지 정보가 회복되는 효과가 있다. In an exemplary embodiment of the present invention, aliasing is eliminated by canceling the aliasing caused by the mixing of the two signals in the luminance signal portion and the chrominance signal portion by canceling the aliasing by canceling the high frequency component of the chrominance signal, and then performing luminance signal compensation. There is an effect that the part where the wrong color information appears and the part where the high-frequency information distortion occurs are removed and the edge information is recovered.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 카메라 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2 는 퓨리에 영역에서 Aliasing이 발생한 일 예를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, MFA 입력 영상의 aliasing을 최소화하고, 고주파 정보를 복원하기 위한 블락도를 도시한다.
도 4 는 퓨리에 영역에서 Aliasing이 발생한 일 예를 도시한다.
도 5 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, Level Balancing 부에서 aliasing을 제거한 일 예를 도시한다.
도 6 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, Aliasing 최소화부에서 가중합 방식을 통해 luminance신호를 보상한 일 예를 도시한다.
도 7 내지 8 은 가중합 방식을 통해 luminance신호를 보상하는 일 예를 도시한다. 1 is a block diagram schematically showing a camera system as a preferred embodiment of the present invention.
2 shows an example of aliasing in the Fourier region.
3 is a preferred embodiment of the present invention, showing a block diagram for minimizing aliasing of the MFA input image and restoring high-frequency information.
4 shows an example of aliasing in the Fourier region.
5 is a preferred embodiment of the present invention, showing an example of removing aliasing from the Level Balancing unit.
6 is a preferred embodiment of the present invention, and shows an example in which the luminance signal is compensated through a weighted sum method in an aliasing minimization unit.
7 to 8 show an example of compensating the luminance signal through a weighted sum method.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, "comprises" and/or "comprising" refers to the components, steps, operations and/or elements mentioned above, the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. Or do not exclude additions.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not to be interpreted ideally or excessively, unless specifically defined.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 카메라 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram schematically showing a camera system as a preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 RGB+NIR구조를 갖는 센서를 이용한 디지털 카메라 시스템에 적용이 가능하다. The present invention can be applied to a digital camera system using a sensor having an RGB+NIR structure.
도 1을 참조하면, 카메라 시스템(1)은 영상 센서(10)와 영상 처리 장치(30), 디스플레이 장치(50)를 포함한다. 카메라 시스템(1)은 디지털 카메라, 캠코더, 감시 카메라와 같은 영상 촬영 시스템일 수도 있고, 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 모바일 폰 등에 탑재될 수도 있다.Referring to FIG. 1, the
영상 센서(10)는 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 광전변환소자를 이용한다. 영상 센서(10)는 광전변환소자에 의해 광신호를 전기적 영상 신호로 전환하는 다수의 픽셀이 형성된 픽셀 어레이를 구비한다. The
영상 센서(10) 상에는 가시 대역 및 비가시 대역의 광을 통과시키는 다중 대역 필터 어레이(Multi spectral Filter Array)가 배치된다. MFA는 가시 대역 중 RGB 등의 400nm~700nm에 이르는 가시광선 대역의 광 성분을 투과시키는 컬러 필터와 비가시 대역 중 700nm~1100nm근적외선 영역의 광 성분을 투과시키는 근적외선 필터를 포함한다. On the
MFA의 컬러 필터(RCF, GCF, BCF)와 근적외선 필터(NIRF)는 영상 센서(10)의 각 픽셀에 대응하도록 배치되어, 영상 센서(10)의 각 픽셀들은 MFA를 통과한 컬러 채널 신호(R, G, B)와 근적외선 채널 신호(NIR, 이하 "N")를 감지한다. 영상 센서(10) 전단에는 광신호를 수신하는 렌즈(미도시)가 구비될 수 있다. The color filters (RCF, GCF, BCF) of the MFA and the near infrared filter (NIRF) are arranged to correspond to each pixel of the
도 2 는 퓨리에 영역에서 Aliasing이 발생한 일 예를 도시한다. 2 shows an example of aliasing in the Fourier region.
MFA 신호는 수학식 1과 같이 밝기(Luminance) 신호와 3개의 색 정보(Chrominance)신호로 구성되어 있다. As shown in
수학식 1에서 -1=를 대입한 후, 푸리에 변환을 수행하면 수학식 2와 같이 된다. In Equation 1 -1= After assigning, and performing the Fourier transform, Equation 2 is obtained.
Fourier 도메인에서 MFA신호는 (0,0)에 위치하고 있는 Luminance 신호와 수평, 수직, 대각선 방향으로 Π, -Π 로 반복적으로 복제되어 나타나는 3개의 Chrominance신호로 이루어져 있는 것을 확인할 수 있다. In the Fourier domain, the MFA signal is located at (0,0). It can be seen that it consists of Luminance signal and three Chrominance signals that are repeatedly duplicated in the horizontal, vertical and diagonal directions with Π and -Π
신호는 수평, 수직 방향으로 각각 Π만큼, 즉 대각선 방향으로 shift 되어 있고, 신호는 수평 방향으로 Π만큼, 그리고 신호는 수직 방향으로 Π만큼 shift되어 있다. The signal is shifted by Π in the horizontal and vertical directions, that is, in the diagonal direction, The signal is equal to Π in the horizontal direction, and The signal is shifted by Π in the vertical direction.
수학식 2와 같이, MFA 패턴 영상의 신호는 영상의 상세(detail) 정보를 포함하고 있는 luminance 신호와 색도 신호를 표현하는 chrominance 신호가 함께 나타나고, 이 두 신호가 섞임으로 인하여 aliasing이 발생하게 된다.As shown in Equation 2, the signal of the MFA pattern image appears together with a luminance signal containing detailed information of the image and a chrominance signal representing the chromaticity signal, and aliasing occurs due to the mixing of the two signals.
이처럼 luminance 신호와 chrominance 신호가 섞여서 발생하는 aliasing을 어느 부분에서 어떠한 신호가 섞여 있는지에 따라 분류를 하면 아래와 같다. The aliasing that occurs when the luminance signal and the chrominance signal are mixed is classified according to which signal is mixed in which part.
도 2 를 참고하면, luminance 신호와 chrominance 신호가 섞여서 발생하는 aliasing(210)은 chrominance 신호가 luminance 신호 주변으로 섞이면서 발생하는 제1 aliasing(230)과 chrominance 신호의 주변에 luminance 신호가 섞여서 발생하는 제 2 aliasing(220)으로 나눌 수 있다.Referring to FIG. 2, aliasing 210 generated by mixing the luminance signal and chrominance signal is caused by mixing the
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 도 2 에 도시된 바와 같이 MFA 영상에서 생성되는 aliasing 을 제거하는 방법을 개시한다. In a preferred embodiment of the present invention, a method of removing aliasing generated in an MFA image as shown in FIG. 2 is disclosed.
이를 위하여 MFA 영상을 하나의 Luminance(밝기정보) 신호(이하, L1)와 세 개의 Chrominance(색정보) 신호(이하, C1, C2, C3)로 표현한다. 그리고, L1신호와 C1, C2, C3 신호 간의 중첩으로 발생하는 aliasing을 Level Balancing 방법으로 제거하는 방법을 개시한다.To this end, the MFA image is represented by one Luminance (brightness information) signal (hereinafter, L1) and three Chrominance (color information) signals (hereinafter, C1, C2, C3). In addition, a method of removing aliasing caused by overlap between L1 signals and C1, C2, and C3 signals using a level balancing method is disclosed.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, Level Balancing 방법이란 L1과 C1, C2, C3 신호로 구성된 MFA 영상에서 C1, C2, C3 신호(색정보)의 고주파 성분을 제거하는 방법을 지칭한다. 이에 대해서는 도 5의 일 실시예를 참고한다. As a preferred embodiment of the present invention, the level balancing method refers to a method of removing high-frequency components of C1, C2, and C3 signals (color information) from MFA images composed of L1, C1, C2, and C3 signals. For this, refer to the embodiment of FIG. 5.
이 후, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 Level Balancing 방법으로 제거하고도 남아 있는 aliasing 부분에 대해서는 L1 신호와 C1, C2, C3 신호 간의 가중합 방식을 이용한 신호 보상 방법으로 제거한다. 이에 대해서는 도 6의 일 실시예를 참고한다. Thereafter, in the preferred embodiment of the present invention, the remaining aliasing part is removed by the level balancing method, and the remaining aliasing part is removed by the signal compensation method using a weighted polymerization method between the L1 signal and the C1, C2, and C3 signals. For this, refer to the embodiment of FIG. 6.
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 가중합 방식이란 L1 신호의 크기가 기설정된 크기보다 큰 경우 L1 신호값에 기설정된 가중치값 k보다 높은 가중치 부여하고 L1 신호값이 작은 경우 L1 신호값에 기설정된 가중치 값 k보다 낮은 가중치를 부여하여 C1, C2, C3 신호와 합하는 방식을 의미한다. As a preferred embodiment of the present invention, the weighting method means that when the size of the L1 signal is larger than a preset size, a weight higher than a preset weight value k is assigned to the L1 signal value, and when the L1 signal value is small, the L1 signal value is preset. It refers to a method of adding weights lower than the weight value k and combining them with C1, C2, and C3 signals.
이상의 과정을 통해 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 aliasing이 최소화된 MFA 영상을 획득할 수 있다. Through the above process, in one preferred embodiment of the present invention, an MFA image with minimal aliasing can be obtained.
도 3 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, MFA 입력 영상의 aliasing을 최소화하고, 고주파 정보를 복원하기 위한 블락도를 도시한다. 3 is a preferred embodiment of the present invention, showing a block diagram for minimizing aliasing of the MFA input image and restoring high-frequency information.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서 MFA 입력 영상의 aliasing을 최소화하기 위하여 Level Balancing 부(320)에서는 MFA 입력 영상(310)을 수신한 후, 수신한 MFA 입력 영상(310)의 푸리에 신호 분석을 수행한다. In one preferred embodiment of the present invention, in order to minimize aliasing of the MFA input image, the
이 후, Level Balancing 부(320)에서는 Luminance 신호(도 5, S410)와 Chrominance 신호(도 5, S420) 간에 발생된 aliasing에서 luminance 신호 부분에 있는 chrominance 신호(도 5, S420)의 고주파 성분(도 5, 410)를 제거하고, 얼라이어싱 최소화부(도 3, 330)에서는 Level Balancing 부(320)에서 제거되지 않은 aliasing 부분을 고해상도의 luminance 신호로 대체하여 aliasing을 최소화하고 해상도를 향상시킨다. Thereafter, in the
구체적으로, Level Balancing 부(320)에서는 수학식 2와 같은 방식으로 푸리에 신호 분석을 통해 Aliasing 성분을 분석한다. 이 경우, 채널 간 고주파 성분은 유사하다고 가정할 수 있다. 그 후, MFA 입력 영상에서 샘플링으로 인하여 발생하는 aliasing(도 4, 400)에서 luminance 신호 부분에 있는 chrominance 신호의 고주파 성분을 제거한다(도 5, 410). Specifically, the
도 4 내지 5를 참고하여 Level Balancing 부(도 3, 320)의 특징을 설명하면 다음과 같다. The features of the level balancing unit (FIGS. 3 and 320) will be described with reference to FIGS. 4 to 5 as follows.
도 4 는 밝기 정보를 나타내는 푸리에 신호 분석을 통해 Luminance 신호(S410)와 색정보를 나타내는 Chrominance 신호(S420) 간에 발생된 aliasing(400)을 분석한 일 예를 도시한다. 4 shows an example of analyzing the
도 5 는 Aliasing 최소화부(330)에서 도 4의 Luminance 신호(S410)와 Chrominance 신호(S420) 간에 발생된 aliasing(400)에서 luminance 신호 부분에 있는 chrominance 신호(S420)의 고주파 성분(410)를 제거한 일 실시예를 나타낸다. FIG. 5 shows the
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, Level Balancing 부(도 3, 320)는 luminance 신호(도 5, S410) 부분에 있는 chrominance 신호(도 5, S420)의 고주파 성분(도 5, 410)을 제거한다. 이 경우, chrominance 신호(도 5, S420)가 luminance 신호(도 5, S410) 부분으로 침투하여 생성된 aliasing을 제거함으로써 고주파 성분의 디테일(detail)영역에서 edge가 바르게 되어 해상도가 향상되는 효과가 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the Level Balancing unit (FIGS. 3 and 320) removes the high-frequency component (FIGS. 5 and 410) of the chrominance signal (FIGS. 5 and S420) in the luminance signal (FIGS. 5 and S410 ). . In this case, the chrominance signal (FIG. 5, S420) penetrates the luminance signal (FIG. 5, S410) and removes aliasing, thereby improving the resolution by correcting the edge in the detail region of the high-frequency component. .
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 Level Balancing 부(도 3, 320)에서 luminance 신호(도 4 및 5, S410)에 발생한 aliasing을 제거한 후, 도 6 에 도시된 일 실시예와 같은 방식으로 얼라이어싱 최소화부(도 3, 330)를 통해 luminance 신호(도 4 및 6, S410)를 보상하여 chrominance 신호(도 4 및 6, S420)을 최소화한다. In a preferred embodiment of the present invention, aliasing generated in the luminance signal (FIGS. 4 and 5, S410) is removed from the level balancing unit (FIGS. 3 and 320), and then aliased in the same manner as the embodiment shown in FIG. The chrominance signals (FIGS. 4 and 6, S420) are minimized by compensating the luminance signals (FIGS. 4 and 6, S410) through the minimizing unit (FIGS. 3 and 330).
얼라이어싱 최소화부(도 3, 330)에서는 MFA입력 영상(도 3, 310)에서 subsampling으로 인하여 luminance 신호(도 4, S410)와 chrominance 신호(도 4, S420)의 겹침이 일어나서 발생하는 aliasing(도 4, 400) 중, Level Balancing 부(도 3, 320)에서 제거되지 않은 aliasing(도 6, 420) 부분을 고해상도의 luminance 신호로 대체하여 aliasing(도 6, 420)을 제거하고 해상도를 향상시킨다. The aliasing minimization unit (FIGS. 3 and 330) aliases generated due to overlap of luminance signals (FIGS. 4 and S410) and chrominance signals (FIGS. 4 and S420) due to subsampling in the MFA input image (FIGS. 3 and 310). 4, 400), the aliasing (FIG. 6, 420) part not removed in the level balancing unit (FIG. 3, 320) is replaced with a high-resolution luminance signal to remove aliasing (FIG. 6, 420) and improve resolution. .
즉, MFA 영상에서 aliasing이 발생하는 영역에 aliasing이 없는 luminance 신호를 복원하여 aliasing을 최소화하고 에지를 복원하여 해상도를 높이는 효과가 있다.That is, there is an effect of increasing the resolution by minimizing aliasing and restoring the edge by restoring the luminance signal without aliasing in the region where aliasing occurs in the MFA image.
얼라이어싱 최소화부(도 3, 330)를 도 7 내지 8 을 참고하여 설명하면 다음과 같다. The aliasing minimization unit (FIGS. 3 and 330) will be described with reference to FIGS. 7 to 8 as follows.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, Level Balancing 부(도 3, 320)에서 1차적으로 chrominance 신호(도 4 및 5, S420)의 고주파 성분(410)의 aliasing이 제거된 MFA 영상 fMFA'(i,j)(도 7, 710) 내에서, 색정보를 나타내는 chrominance 신호와 밝기 정보를 나타내는 luminance 신호 각각에 가중치를 부여한 후 가중합을 계산하여 MFA 영상을 보상한다. In a preferred embodiment of the present invention, the MFA image f MFA' (i) in which aliasing of the
본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 가중합 방식으로 MFA 영상을 보상하는 방식은 Level Balancing 부(도 3, 320)를 거친 이후에도 남아 있는 chrominance 신호 C1, C2, C3 의 aliasing을 검출한다. 이 후, luminance 신호 L1의 신호값(720)이 검출된 chrominance 신호 C1, C2, C3 의 aliasing 신호보다 큰 경우, L1 신호값에 기설정된 가중치값 k보다 높은 가중치 w(i,j)를 부여하고 L1 신호값이 작은 경우 상기 기설정된 가중치 값 k보다 낮은 가중치 w(i,j)를 부여하여 C1, C2, C3 신호와 합한다. 바람직한 일 실시예로서, 도 8에 도시된 일 예를 참고하면, 기설정된 가중치값 k를 0.5(810)로 설정할 수 있다. As a preferred embodiment of the present invention, the method of compensating the MFA image by the weighted polymerization method detects aliasing of the remaining chrominance signals C1, C2, and C3 even after passing through the level balancing unit (FIGS. 3 and 320). Thereafter, when the
이를 수학식으로 나타내면 수학식 3과 같다. This is expressed by Equation (3).
이 경우, 가중치값 w(i,j)은 도 8 과 같이 S-curve의 형태를 나타내며, 0과 1사이의 값을 설정할 수 있다. 도 8에서 x축은 w(i,j)를 나타내고, y축은 0부터 1사이 값을 나타낸다.In this case, the weight value w(i,j) represents the form of an S-curve as shown in FIG. 8, and a value between 0 and 1 can be set. In FIG. 8, the x-axis represents w(i,j), and the y-axis represents values between 0 and 1.
도 8은 가중치값에 S 커브를 적용한 일 예를 도시한다. S 커브는 수학식 4와 같이 표시할 수 있다. 8 shows an example of applying an S curve to a weight value. The S curve can be expressed as Equation (4).
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 수학식 3내지 4를 통해 가중합을 통하여 luminance 신호가 보상된 aliasing이 최소화된 MFA 영상을 획득할 수 있다. In one preferred embodiment of the present invention, MFA images with minimized aliasing for which luminance signals are compensated can be obtained through weighting through Equations 3 to 4.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야 에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and it is usually in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those having knowledge of, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.
Claims (6)
상기 레벨밸런싱부에서 상기 색정보를 나타내는 신호의 고주파 성분을 이용하여 상기 밝기 정보를 나타내는 신호와 상기 색정보를 나타내는 신호 간의 얼라이어싱(aliasing)을 제거하는 단계;
얼라이어싱 최소화부에서 상기 얼라이어싱이 제거된 MFA 영상 내에서, 상기 색정보를 나타내는 신호와 상기 밝기 정보를 나타내는 신호 각각에 가중치를 부여한 후 가중합을 계산하여 MFA 영상을 보상하는 단계;를 포함하고,
상기 MFA 영상을 보상하는 단계는 상기 색정보를 나타내는 신호의 얼라이어싱을 검출한 후, 상기 밝기 정보를 나타내는 신호의 크기가 상기 색정보를 나타내는 신호의 얼라이어싱 신호의 크기보다 큰 경우, 상기 밝기 정보를 나타내는 신호값에 기설정된 가중치값보다 높은 가중치를 부여하고, 상기 밝기 정보를 나타내는 신호의 크기가 상기 색정보를 나타내는 신호의 얼라이어싱 신호의 크기보다 작은 경우 상기 기설정된 가중치값보다 낮은 가중치를 부여하여 상기 가중합 계산을 수행하여 상기 MFA영상을 보상하는 것을 특징으로 하는 MFA 영상에서 얼라이어싱 제거방법. Receiving an MFA image consisting of a luminance signal and a luminance signal from the level balancing unit;
Removing an aliasing between the signal representing the brightness information and the signal representing the color information by using the high frequency component of the signal representing the color information in the level balancing unit;
Compensating the MFA image by weighting each of the signal representing the color information and the signal representing the brightness information in the MFA image in which the aliasing is removed by the aliasing minimization unit, and calculating a weighted sum; Including,
Compensating the MFA image, after detecting the aliasing of the signal representing the color information, when the magnitude of the signal representing the brightness information is greater than the magnitude of the aliasing signal of the signal representing the color information, the When a signal value indicating brightness information is given a weight higher than a preset weight value, and the magnitude of the signal indicating brightness information is smaller than the magnitude of the aliasing signal of the signal indicating color information, it is lower than the preset weight value. A method for removing aliasing in an MFA image, characterized by compensating the MFA image by performing a weighted sum calculation by applying a weight.
상기 밝기 정보를 나타내는 신호와 상기 색정보를 나타내는 신호 간에 발생한 얼라이어싱 신호에서 상기 색정보를 나타내는 신호의 고주파 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 MFA 영상에서 얼라이어싱 제거방법. The method of claim 1, wherein removing the aliasing
A method for removing aliasing in an MFA image, characterized in that a high frequency component of the signal representing the color information is removed from the aliasing signal generated between the signal representing the brightness information and the signal representing the color information.
상기 얼라이어싱 신호가 제거된 MFA 영상과 상기 하나의 밝기 정보를 나타내는 신호 간에 가중합을 수행하여, 상기 MFA 영상을 보상하는 얼라이어싱 최소화부;를 포함하고,
상기 레벨밸런싱부는 상기 하나의 밝기 정보를 나타내는 신호와 상기 3 개의 색정보를 나타내는 신호간에 발생한 얼라이어싱 신호에서, 상기 3 개의 색정보를 나타내는 신호의 고주파 성분을 제거하며, 상기 얼라이어싱 최소화부는 상기 레벨밸런싱부를 통해 얼라이어싱 신호가 제거된 MFA 영상에 남아 있는 3 개의 색정보를 나타내는 신호의 얼라이어싱을 검출한 후, 상기 하나의 밝기 정보를 나타내는 신호의 크기가 검출된 3 개의 색정보를 나타내는 신호의 얼라이어싱 신호의 크기보다 큰 경우, 상기 하나의 밝기 정보를 나타내는 신호값에 기설정된 가중치값보다 높은 가중치를 부여하고, 상기 하나의 밝기 정보를 나타내는 신호값이 작은 경우 상기 기설정된 가중치 값보다 낮은 가중치를 부여하여 가중합을 수행하는 것을 특징으로 하는 MFA영상의 얼라이어싱 제거장치.By performing Fourier signal analysis of the received MFA input image, the received MFA image is represented by a signal representing one brightness information and a signal representing three color information, and a signal representing the one brightness information and the three A level balancing unit that removes an aliasing signal generated between signals representing color information; And
It includes; an aliasing minimization unit that compensates the MFA image by weighting between the MFA image from which the aliasing signal is removed and the signal representing the one brightness information; and
The level balancing unit removes a high frequency component of the signal representing the three color information from the aliasing signal generated between the signal representing the one brightness information and the signal representing the three color information, and the aliasing minimization unit After detecting the aliasing of the signal representing the three color information remaining in the MFA image from which the aliasing signal is removed through the level balancing unit, the three color information in which the magnitude of the signal representing the one brightness information is detected When the signal of the signal representing is greater than the magnitude of the aliasing signal, a weight higher than a preset weight value is assigned to the signal value representing the one brightness information, and when the signal value representing the one brightness information is small, the preset value is An anti-aliasing device for MFA images, wherein weighting is performed by assigning a weight lower than a weight value.
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Lu et al,"Designing color filter arrays for the joint capture of visible and near-infrared images", IEEE ICIP, pp. 3797-3800, 7-11 Nov. 2009(2009.11.7.) 1부.* |
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