KR102247597B1 - Image processing apparatus and image processing method - Google Patents

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KR102247597B1 KR1020150040961A KR20150040961A KR102247597B1 KR 102247597 B1 KR102247597 B1 KR 102247597B1 KR 1020150040961 A KR1020150040961 A KR 1020150040961A KR 20150040961 A KR20150040961 A KR 20150040961A KR 102247597 B1 KR102247597 B1 KR 102247597B1
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Abstract

영상 센서(10)에 의하여 검출된 단노광 영상 및 장노광 영상 중 어느 하나를 화소마다 선택하기 위하여 사용-영상 선택 정보를 생성하는 사용-영상 선택부(40); 사용-영상 선택 정보에 따라 단노광 영상 및 장노광 영상을 합성하여 합성 영상을 얻는 WDR 합성부(60); 및 영상 센서(10)의 신호 증폭도에 따라 장노광 영상과 합성 영상의 혼합 비율을 산출하고, 혼합 비율에 의하여 합성 영상과 장노광 영상을 혼합하는 혼합부(90);를 포함하는 영상 처리 장치(1)가 제공된다. A use-image selection unit 40 for generating use-image selection information to select one of a short exposure image and a long exposure image detected by the image sensor 10 for each pixel; A WDR synthesis unit 60 for synthesizing a short exposure image and a long exposure image to obtain a synthesized image according to the use-image selection information; And a mixing unit 90 that calculates a mixing ratio of the long exposure image and the synthesized image according to the signal amplification degree of the image sensor 10, and mixes the synthesized image and the long exposure image according to the mixing ratio. 1) is provided.

Figure R1020150040961
Figure R1020150040961

Description

영상 처리 장치 및 영상 처리 방법{Image processing apparatus and image processing method}Image processing apparatus and image processing method TECHNICAL FIELD

본 발명은 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method.

최근, 단시간 노광의 영상(이하, 단순히 "단노광 영상"이라 함)과 장시간 노광의 영상(이하, 단순히 "장노광 영상"이라 함)을 연속적으로 촬영하여 합성함으로써, 영상 센서가 촬영 가능한 다이나믹 레인지를 넘은 다이나믹 레인지를 캡쳐한 영상을 얻는 WDR(Wide Dynamic Range) 또는 HDR(High Dynamic Range)이라는 촬영 기능이 늘어나고 있다. 이러한 촬영 기능은 역광의 구도 등 명암비가 매우 큰 장면에서는 특히 큰 효과가 있다. Recently, by continuously photographing and synthesizing an image of short exposure (hereinafter, simply referred to as "short exposure image") and an image of long exposure (hereinafter, simply referred to as "long exposure image"), the dynamic range that the image sensor can take A shooting function called Wide Dynamic Range (WDR) or High Dynamic Range (HDR) that captures an image that exceeds the dynamic range is increasing. This shooting function is particularly effective in scenes with very high contrast ratios such as backlit compositions.

WDR 신호를 얻는 방법으로는 노광 시간을 바꾸면서 여러 장의 영상들을 연속적으로 촬영하여 합성하는 방법을 채용하는 것이 일반적이다. 여기에서 얻어지는 다이나믹 레인지는 16 비트 내지 20 비트 또는 그 이상에 달하는 경우도 있다. WDR 신호는 디스플레이나 프린터의 표시 능력에 맞추어 8 비트에서 12 비트 정도로 레인지(range) 압축되어 출력된다. As a method of obtaining the WDR signal, it is common to adopt a method of continuously photographing and synthesizing multiple images while changing the exposure time. The dynamic range obtained here may reach 16 bits to 20 bits or more. The WDR signal is output after being compressed in a range of 8 to 12 bits according to the display capability of a display or printer.

이러한 WDR 합성 처리는 낮과 같이 광량이 많은 상황에서는 양호한 결과를 가져오지만, 어두운 상황에서는 단노광 영상의 노광량이 불충분해져서 합성 영상 중의 단노광 영상 사용 영역을 중심으로 노이즈가 눈에 띄는 결과가 발생한다. 특히, 영상 센서에 있어서 신호가 증폭되는 경우에는 단노광 영상의 노이즈가 매우 현저해짐에 따라, WDR 합성 처리의 효과에 비하여 노이즈 방해 문제가 커진다. 이러한 경우에는 WDR 합성 처리를 오프(Off)로 하여 단노광 영상을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 단노광 영상에 노이즈 저감 처리를 적용하는 방안도 생각할 수 있는데, 어두운 장면에서 영상 센서의 증폭에 의한 단노광 영상은 신호 대 잡음 비율(SNR : Signal-to-Noise Ratio)이 매우 낮아서, 이차원 노이즈 축소에 의하여 노이즈를 충분히 저감할 수 없다. This WDR synthesis process produces good results in situations where there is a lot of light, such as during the day, but in a dark situation, the exposure amount of the short exposure image becomes insufficient, resulting in noticeable noise around the area of use of the short exposure image in the composite image. . In particular, when the signal is amplified in the image sensor, the noise of the short-exposed image becomes very significant, so that the noise interference problem becomes larger than the effect of the WDR synthesis process. In this case, it is preferable not to use a short exposure image by turning off the WDR synthesis process. In addition, a method of applying noise reduction processing to short-exposure images can be conceived. For short-exposure images by amplification of the image sensor in dark scenes, the signal-to-noise ratio (SNR) is very low. Noise cannot be sufficiently reduced by noise reduction.

상황에 따라 WDR 합성 처리를 오프(Off)로 하는 방법으로서 이하에 나타내는 바와 같은 기술들이 공개되어 있다. As a method of turning off the WDR synthesis process depending on the situation, the following techniques have been disclosed.

예를 들어, 사전 촬영을 수행하여 피사체가 움직임을 포함하는지 여부를 판정하고, 피사체가 움직임을 포함하고 있는 경우에는 WDR 합성 처리를 오프(Off)로 하는 기술이 공개되어 있다(특허 문헌 1로서의 일본 특허공개 2000-50151호 공보 참조). 또한, 여러장 촬영한 영상들을 중첩시킴으로써 노이즈를 저감하는 기술을 이용하여, 영상 센서의 감도에 의하여 각 노광 영상의 사전 촬영 매수를 결정하는 기술이 개시되어 있다(특허 문헌 2로서의 일본 특허공개 2012-239077호 공보 참조). 이에 따라 단노광 영상의 노이즈가 저감된 양호한 WDR 합성 처리의 결과를 얻을 수 있다. For example, a technique has been disclosed in which pre-photographing is performed to determine whether a subject contains motion, and when the subject contains motion, the WDR synthesis process is turned off (Japan as Patent Document 1). See Patent Publication No. 2000-50151). In addition, a technique for determining the number of pre-photographed images of each exposure image by the sensitivity of an image sensor has been disclosed using a technique for reducing noise by overlapping multiple shot images (Japanese Patent Publication 2012- as Patent Document 2). 239077). Accordingly, it is possible to obtain a result of good WDR synthesis processing in which noise of a short exposure image is reduced.

일본 특허공개 2000-50151호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2000-50151 일본 특허공개 2012-239077호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2012-239077

그러나, 특허 문헌 1(일본 특허공개 2000-50151호)에 기재된 기술에서는, 피사체가 움직임을 포함하는지의 여부를 판정하지만 노이즈 양을 판정하는 것은 아니므로, 이 기술은 WDR 합성 처리의 결과에 포함되는 노이즈 저감 기술과는 다르다. However, in the technique described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-50151), it determines whether or not the subject contains motion, but does not determine the amount of noise, so this technique is included in the result of the WDR synthesis process. It is different from noise reduction technology.

또한, 특허 문헌 1에 기재된 기술은 사전 촬영을 전제로 하고 있기 때문에, 정지 화면용의 기술로서, 만일 동영상에 적용한다 하더라도 프레임 레이트(frame rate)가 큰 폭으로 저하되게 된다. 특허 문헌 2(일본 특허공개 2012-239077호)에 기재된 기술도 사전 촬영을 전제로 하고 있기 때문에, 정지 화면용의 기술로서, 만일 동영상에 적용한다 하더라도 프레임 레이트가 큰 폭으로 저하되게 된다. In addition, since the technique described in Patent Document 1 is based on pre-shooting, it is a technique for still images, and even if it is applied to a moving picture, the frame rate is greatly reduced. Since the technique described in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-239077) is also based on pre-shooting, it is a technique for still images, and even if applied to moving pictures, the frame rate is greatly reduced.

그밖에, WDR 합성 처리를 상황에 따라 오프(Off)로 하는 선행 기술이 존재하지만, WDR 합성 처리의 온(On) 및 오프(Off)의 처리 결과를 시간적으로 서서히 전환하는 기술은 공개되어 있지 않다. WDR 합성 처리의 결과를 동영상으로 얻는 시스템에 있어서, WDR 합성 처리의 온(On)과 오프(Off)를 갑자기 전환하면, WDR 합성 처리에 의하여 얻어지는 WDR 합성 처리의 결과에도 급격한 변화가 발생한다. WDR 합성 처리가 필요한 상황과 불필요한 상황이 서서히 전환되어야 함을 감안하면, WDR 합성 처리의 결과도 서서히 변화하는 것이 바람직하다. In addition, there is a prior art in which the WDR synthesis processing is turned off depending on the situation, but a technology for gradually switching the processing results of on and off of the WDR synthesis processing in time has not been disclosed. In a system in which the result of the WDR synthesis processing is obtained as a video, when the WDR synthesis processing is suddenly switched on and off, a rapid change occurs in the result of the WDR synthesis processing obtained by the WDR synthesis processing. Considering that the situation where the WDR synthesis process is necessary and the unnecessary situation should be gradually changed, it is preferable that the result of the WDR synthesis process also changes gradually.

따라서, 본 발명은 WDR 합성 영상에 포함되는 노이즈를 서서히 저감할 수 있는 기술을 제공하고자 한다. 또한, 피사체의 조명 환경의 변화에 따라 WDR 합성 처리의 온(On) 및 오프(Off)를 시간적으로 서서히 전환할 수 있는 기술을 제공 하고자 한다. 또한, WDR 합성-결과 비율의 설정에 의하여, WDR 오프(Off)시에 장노광 영상과 동일한 영상을 혼합부로부터 출력시킬 수도 있는 기술을 제공 하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a technique capable of gradually reducing noise included in a WDR synthesized image. In addition, it is intended to provide a technology that can gradually switch on and off the WDR synthesis process in time according to changes in the lighting environment of the subject. In addition, by setting the WDR synthesis-result ratio, it is intended to provide a technology capable of outputting the same image as the long exposure image from the blending unit when WDR is off.

본 발명의 일 측면의 영상 처리 장치는 사용-영상 선택부, 합성부, 및 혼합부를 포함한다.An image processing apparatus according to an aspect of the present invention includes a use-image selection unit, a synthesis unit, and a blending unit.

상기 사용-영상 선택부는 영상 센서에 의하여 검출된 단노광 영상 및 장노광 영상 중 어느 하나를 화소마다 선택하기 위하여 사용-영상 선택 정보를 생성한다.The use-image selection unit generates use-image selection information to select one of a short exposure image and a long exposure image detected by an image sensor for each pixel.

상기 합성부는 상기 사용-영상 선택 정보에 따라 상기 단노광 영상 및 상기 장노광 영상을 합성하여 합성 영상을 얻는다.The synthesis unit synthesizes the short exposure image and the long exposure image according to the use-image selection information to obtain a synthesized image.

상기 혼합부는, 상기 영상 센서의 신호 증폭도에 따라 상기 장노광 영상과 상기 합성 영상의 혼합 비율을 산출하고, 상기 혼합 비율에 의하여 상기 합성 영상과 상기 장노광 영상을 혼합한다.The mixing unit calculates a blending ratio of the long exposure image and the composite image according to a signal amplification degree of the image sensor, and mixes the composite image and the long exposure image according to the blending ratio.

이러한 구성에 의하면, 영상 센서의 신호 증폭도에 따라 WDR 합성-결과 비율이 제어될 수 있다. 예를 들어, 영상 센서의 신호 증폭도가 커짐에 따라 WDR 합성 영상에 포함되는 노이즈가 눈에 띄게 된다. 이에 따라, 혼합부가 영상 센서의 신호 증폭도에 따라 WDR 합성-결과 비율을 변화시킴으로써, WDR 합성 영상에 포함되는 노이즈를 서서히 저감할 수 있게 된다. 또한, 피사체의 조명 환경의 변화에 따라 WDR 합성 처리의 온(On) 및 오프(Off)를 시간적으로 서서히 전환할 수 있게 된다. 또한, WDR 합성-결과 비율의 설정에 의하여, WDR 오프(Off)시에 장노광 영상과 동일한 영상을 혼합부로부터 출력시킬 수도 있게 된다. According to this configuration, the WDR synthesis-result ratio can be controlled according to the signal amplification degree of the image sensor. For example, as the signal amplification degree of the image sensor increases, noise included in the WDR synthesized image becomes noticeable. Accordingly, by changing the WDR synthesis-result ratio according to the signal amplification level of the image sensor, the mixing unit may gradually reduce noise included in the WDR synthesized image. In addition, it is possible to gradually switch on and off the WDR synthesis process in time according to changes in the lighting environment of the subject. In addition, by setting the WDR synthesis-result ratio, it is possible to output the same image as the long exposure image from the mixing unit when WDR is off.

상기 혼합부는, 상기 신호 증폭도의 소정 구간에서 상기 신호 증폭도의 증가에 따라, 상기 장노광 영상에 대한 상기 합성 영상의 혼합 비율을 감소시킬 수도 있다. 이러한 구성에 의하면, 소정 구간에서 영상 센서의 신호 증폭도가 높아질수록 장노광 영상의 선택 비율이 높아진다. 이에 따라, 소정 구간에서 WDR 합성 영상에 포함되는 노이즈를 서서히 저감할 수 있게 된다. The mixing unit may reduce a mixing ratio of the composite image to the long exposure image according to an increase in the signal amplification degree in a predetermined section of the signal amplification degree. According to this configuration, as the signal amplification degree of the image sensor increases in a predetermined section, the selection ratio of the long exposure image increases. Accordingly, it is possible to gradually reduce noise included in the WDR synthesized image in a predetermined section.

본 발명의 다른 측면의 영상 처리 방법에 의하면, According to the image processing method of another aspect of the present invention,

영상 센서에 의하여 검출된 단노광 영상 및 장노광 영상 중 어느 하나를 화소마다 선택하기 위하여 사용-영상 선택 정보를 생성함; Generating use-image selection information to select one of a short exposure image and a long exposure image detected by the image sensor for each pixel;

상기 사용-영상 선택 정보에 따라 상기 단노광 영상 및 상기 장노광 영상을 합성하여 합성 영상을 얻음; 및 Obtaining a synthesized image by synthesizing the short exposure image and the long exposure image according to the use-image selection information; And

상기 영상 센서의 신호 증폭도에 따라 상기 장노광 영상과 상기 합성 영상의 혼합 비율을 산출하고, 상기 혼합 비율에 의하여 상기 합성 영상과 상기 장노광 영상을 혼합함;을 포함한다.And calculating a blending ratio of the long exposure image and the composite image according to a signal amplification degree of the image sensor, and mixing the composite image and the long exposure image according to the blending ratio.

이러한 방법에 의하면, 영상 센서의 신호 증폭도에 따라 WDR 합성-결과 비율이 제어될 수 있다. 예를 들어, 영상 센서의 신호 증폭도가 커짐에 따라 WDR 합성 영상에 포함되는 노이즈가 눈에 띄게 된다. 이에 따라, 혼합부가 영상 센서의 신호 증폭도에 따라 WDR 합성-결과 비율을 변화시킴으로써, WDR 합성 영상에 포함되는 노이즈를 서서히 저감할 수 있게 된다. 또한, 피사체의 조명 환경의 변화에 따라 WDR 합성 처리의 온(On) 및 오프(Off)를 시간적으로 서서히 전환할 수 있게 된다. 또한, WDR 합성-결과 비율의 설정에 의하여, WDR 오프(Off)시에 장노광 영상과 동일한 영상을 혼합부로부터 출력시킬 수도 있게 된다. According to this method, the WDR synthesis-result ratio can be controlled according to the signal amplification degree of the image sensor. For example, as the signal amplification degree of the image sensor increases, noise included in the WDR synthesized image becomes noticeable. Accordingly, by changing the WDR synthesis-result ratio according to the signal amplification level of the image sensor, the mixing unit may gradually reduce noise included in the WDR synthesized image. In addition, it is possible to gradually switch on and off the WDR synthesis process in time according to changes in the lighting environment of the subject. In addition, by setting the WDR synthesis-result ratio, it is possible to output the same image as the long exposure image from the mixing unit when WDR is off.

상기 본 발명에 의하면, WDR 합성 영상에 포함되는 노이즈를 서서히 저감할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, WDR 합성 처리의 온(On) 및 오프(Off)를 시간적으로 서서히 전환할 수 있다. 또한, WDR 합성-결과 비율의 설정에 의하여, WDR 오프(Off)시에 장노광 영상과 동일한 영상을 혼합부로부터 출력시킬 수도 있다.According to the present invention, noise included in the WDR synthesized image can be gradually reduced. In addition, according to the present invention, on and off of the WDR synthesis process can be gradually switched over time. In addition, by setting the WDR synthesis-result ratio, the same image as the long exposure image may be output from the mixer when WDR is off.

도 1 및 2는 일반적인 WDR 합성 기술을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치의 기능 및 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 WDR 합성-결과 비율의 산출에 대해 설명하기 위한 도면이다.
1 and 2 are diagrams for explaining a general WDR synthesis technique.
3 is a diagram illustrating a function and configuration of an image processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining the calculation of the WDR synthesis-result ratio.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, so that redundant descriptions are omitted.

또한, 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 복수의 구성 요소에 대해 동일한 부호의 뒤에 다른 알파벳을 붙여 구별하는 경우도 있다. 다만, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 복수의 구성 요소의 각각을 특별히 구별할 필요가 없는 경우에는 동일 부호만 붙인다. In addition, in the present specification and drawings, a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration may be distinguished by adding different alphabets after the same reference numerals. However, when it is not necessary to specifically distinguish each of a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration, only the same reference numerals are attached.

(일반적인 WDR 합성 기술) (Common WDR synthesis technology)

우선, 일반적인 WDR 합성 기술에 대해 설명하기로 한다. First, a general WDR synthesis technique will be described.

도 1 및 2는 일반적인 WDR 합성 기술을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 낮에 촬영된 영상들(단노광 영상(Img-a), 장노광 영상(Img-b) 및 합성 영상(Img-c))이 개시되어 있다. 1 and 2 are diagrams for explaining a general WDR synthesis technique. Referring to FIG. 1, images taken during the day (short exposure image (Img-a), long exposure image (Img-b), and composite image (Img-c)) are disclosed.

또한, 도 2를 참조하면, 야간에 촬영된 영상들(단노광 영상(Img-d), 장노광 영상(Img-e) 및 합성 영상(Img-f))이 개시되어 있다. Further, referring to FIG. 2, images captured at night (short exposure image (Img-d), long exposure image (Img-e), and composite image (Img-f)) are disclosed.

도 1에 도시한 바와 같이, 낮에 실내에서 맑은 하늘의 옥외를 촬영하는 장면에서, 실내에는 장노광 영상(Img-b)이 사용되고, 실외에는 단노광 영상(Img-a)이 사용되어 합성됨으로써, 실내 및 실외 모두 시인성이 높은 합성 영상(Img-c)을 얻을 수 있다. As shown in Fig. 1, in a scene in which a clear sky outdoors is photographed indoors during the day, a long exposure image (Img-b) is used indoors, and a short exposure image (Img-a) is used outdoors. , Synthetic images with high visibility (Img-c) can be obtained both indoors and outdoors.

그런데, 저녁 시간대가 되면, 실외 및 실내 모두 어두워져 피사체의 밝기가 저하됨에 따라, 영상 센서는 전자적으로 신호를 증폭하여 출력함으로써 밝기를 유지하려고 한다. WDR 합성을 실시하는 블록에서 보면, 주간의 입력 신호와, 저녁 시간대의 증폭된 입력 신호는 밝기가 같거나 비슷하여 구별할 수 없다. 그러나, 저녁 시간대의 입력 신호는 영상 센서에 의하여 증폭되어 있으므로, 노이즈를 많이 포함하고, 특히 단노광 영상을 사용하는 영역에서는 노이즈가 눈에 띈다. However, in the evening, as both outdoors and indoors become dark and the brightness of the subject decreases, the image sensor tries to maintain the brightness by electronically amplifying and outputting a signal. From the block that performs WDR synthesis, the input signal in the daytime and the amplified input signal in the evening time cannot be distinguished because the brightness is the same or similar. However, since the input signal in the evening time is amplified by the image sensor, it contains a lot of noise, and noise is particularly conspicuous in a region in which a short exposure image is used.

또한 도 2에 도시한 바와 같이, 야간의 시간대에서는 옥외나 옥내 모두 더욱 어두워져서, 영상 센서도 신호를 큰 폭으로 증폭하여 출력하게 된다. 특히 단노광 영상은 노광량이 적은 데다가 증폭되기 때문에, 노이즈 양이 큰 영상으로서 촬영된다. 그러나, 야간의 장노광 영상(Img-e)을 보면, 옥외에 존재하는 전광 간판이나 달은 포화 상태이고, WDR이 동작하고 있다면 전광 간판이나 달을 포함하는 영역에는 단노광 영상이 사용되게 된다. 그 결과, 전광 간판이나 달을 포함하는 영역에서는 노이즈가 상당히 현저한 합성 결과가 되는 문제가 있다. In addition, as shown in Fig. 2, in the time zone at night, both outdoors and indoors become darker, and the image sensor also amplifies and outputs a signal with a large width. In particular, short-exposure images are photographed as images with a large amount of noise because the exposure amount is small and the amount of light is amplified. However, looking at the long exposure image at night (Img-e), the outdoor electric signboard or the moon is saturated, and if the WDR is in operation, the short exposure image is used for the electric signboard or the area including the moon. As a result, there is a problem in that noise becomes a very remarkable synthesis result in an area including an electric signboard or the moon.

이러한 상황에서는 WDR 합성 처리의 효과에 비하여 노이즈에 의한 방해가 커질 수 있다. 단노광 영상의 품질이 너무 낮은 경우에는, WDR 합성 처리를 중지하고, 장노광 영상만을 사용하는 것이 바람직하다. In this situation, interference due to noise may increase compared to the effect of the WDR synthesis process. When the quality of the short exposure image is too low, it is preferable to stop the WDR synthesis process and use only the long exposure image.

따라서, 본 명세서에서는 WDR 처리 결과를 동영상으로 얻는 WDR 시스템을 전제로 하여 영상 센서의 신호 증폭도를 참조하고, 영상 센서의 신호 증폭도가 소정 구간인 경우(예를 들어, 영상 센서의 신호 증폭도가 높은 경우), 장노광 영상의 선택 비율을 높인다. 이러한 구성에 의하면, 노이즈가 적은 WDR 처리 결과가 얻어지고, WDR 처리 결과를 시간적으로 서서히 전환시킬 수 있다. Therefore, in the present specification, on the premise of a WDR system that obtains the WDR processing result as a video, the signal amplification degree of the image sensor is referred to, and when the signal amplification degree of the image sensor is a predetermined section (for example, when the signal amplification degree of the image sensor is high) ), increase the selection ratio of long exposure images. According to this configuration, a result of WDR processing with less noise can be obtained, and the result of the WDR processing can be gradually switched over time.

(실시예) (Example)

우선, 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치(1)의 기능 구성에 대해 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리 장치(1)의 기능 구성을 나타내는 도면이다. First, a functional configuration of the image processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described. 3 is a diagram showing a functional configuration of an image processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 영상 처리 장치(1)는 영상 센서(10), 프레임 메모리(20), 사용-영상 선택부(40), 움직임 검출부(50), WDR 합성부(60), 계조 압축부(80) 및 혼합부(90)를 구비한다. 이하, 영상 처리 장치(1)가 포함하는 각 기능 블록의 기능에 대해 차례로 상세히 설명하기로 한다. As shown in FIG. 3, the image processing apparatus 1 includes an image sensor 10, a frame memory 20, a use-image selection unit 40, a motion detection unit 50, a WDR synthesis unit 60, and a gray scale. A compression unit 80 and a mixing unit 90 are provided. Hereinafter, functions of each functional block included in the image processing apparatus 1 will be described in detail in order.

영상 처리 장치(1)는 영상 센서(10)의 노광 설정을 바꾸면서 2장의 영상들을 연속 촬영한다. 본 실시예의 경우, 단노광 촬영이 먼저 수행되고, 그 다음에 장노광 촬영이 수행된다. 물론, 장노광 촬영이 먼저 수행되고, 그 다음에 단노광 촬영이 수행될 수도 있다. The image processing apparatus 1 continuously photographs two images while changing the exposure setting of the image sensor 10. In the case of this embodiment, short exposure photography is performed first, followed by long exposure photography. Of course, long exposure photography may be performed first, followed by short exposure photography.

이와 같이 촬영된 단노광 영상 및 장노광 영상은 쌍으로서 프레임 메모리(20)에 기입된다. 장노광 영상 및 단노광 영상의 촬영과, 촬영된 장노광 영상 및 단노광 영상의 프레임 메모리(20)로의 기입은 연속적으로 행해진다. The short-exposure image and the long-exposure image photographed in this way are written in the frame memory 20 as a pair. The long-exposure image and the short-exposure image are photographed, and the photographed long-exposure image and the short-exposure image are written in the frame memory 20 in succession.

또한, 도 3에 도시한 예에 있어서, 영상 처리 장치(1)는 장노광 영상 및 단노광 영상을 출력하기 위한 공통의 계통을 하나 가지고, 영상 센서(10)가 장노광 영상과 단노광 영상을 시분할로 출력한다. 하지만, 영상 처리 장치(1)는 장노광 영상과 단노광 영상을 동시에 출력할 수도 있다. 이러한 경우, 영상 처리 장치(1)는 영상 센서(10)로부터의 장노광 영상을 출력하기 위한 계통과, 단노광 영상을 출력하기 위한 계통을 가질 수 있다. 각각의 셔터 타임은, 예를 들어, 촬영 대상의 다이나믹 레인지나 영상 센서 사양 등에 의하여 정해진다. In addition, in the example shown in FIG. 3, the image processing device 1 has one common system for outputting a long exposure image and a short exposure image, and the image sensor 10 generates a long exposure image and a short exposure image. Output in time division. However, the image processing apparatus 1 may simultaneously output a long exposure image and a short exposure image. In this case, the image processing apparatus 1 may have a system for outputting a long exposure image from the image sensor 10 and a system for outputting a short exposure image. Each shutter time is determined by, for example, a dynamic range of an object to be photographed or an image sensor specification.

또한 본 발명의 실시예에서는, 단노광 영상 및 장노광 영상이라는 용어를 사용하고 있는데, 이러한 용어가 촬영된 2 개의 영상들 각각의 절대적인 노광 시간을 한정하는 것은 아니다. 따라서, 노광 시간이 다른 2 개의 영상들이 촬영된 경우, 그 2 개의 영상들 중 상대적으로 노광 시간이 짧은 영상이 단노광 영상에 해당하고, 상대적으로 노광 시간이 긴 영상이 장노광 영상에 해당한다. In addition, in the exemplary embodiment of the present invention, the terms short exposure image and long exposure image are used, but these terms do not limit the absolute exposure time of each of the two captured images. Accordingly, when two images having different exposure times are captured, an image having a relatively short exposure time among the two images corresponds to a short exposure image, and an image having a relatively long exposure time corresponds to a long exposure image.

영상 센서(10)는, 외부로부터의 광을 촬상 소자의 수광 평면에 결상시키고, 결상된 광을 전하량으로 광전 변환하며, 당해 전하량을 전기 신호로 변환하는 이미지 영상 센서에 의하여 구성된다. 이미지 영상 센서의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, CCD(Charge Coupled Device)일 수도 있고, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)일 수도 있다. The image sensor 10 is constituted by an image image sensor that forms an image of light from outside on a light-receiving plane of an image pickup device, photoelectrically converts the imaged light into an amount of charge, and converts the amount of charge into an electric signal. The type of the image image sensor is not particularly limited, and may be, for example, a CCD (Charge   Coupled   De `) or a CMOS (Complementary   Metal   Oxide   Semiconductor).

예를 들어, 영상 센서(10)는 소정의 배율(수 내지 수십 배)의 노광 비율을 취하고 단노광 영상 및 장노광 영상을 검출(촬영)한다. 영상 센서(10)는, 피사체가 어두워지면 영상 신호를 전자적으로 증폭하여 출력하고, 그 증폭도의 정보(이하, "신호 증폭도"라고도 함)를 혼합부(90)에게 제공한다. For example, the image sensor 10 takes an exposure ratio of a predetermined magnification (number to tens of times) and detects (photographs) a short exposure image and a long exposure image. When the subject becomes dark, the image sensor 10 electronically amplifies and outputs an image signal, and provides information on the amplification degree (hereinafter, also referred to as “signal amplification degree”) to the mixing unit 90.

사용-영상 선택부(40)는, 프레임 메모리(20)로부터 독출한 단노광 영상과 장노광 영상을 참조하여 장노광 영상 및 단노광 영상 각각의 포화 상태나 움직임 등을 검출하고, 단노광 영상과 장노광 영상 중 어느 하나를 사용-영상으로서 선택하기 위한 사용-영상 선택 정보를 생성한다. 단노광 영상과 장노광 영상 중 어느 하나를 선택하는 알고리즘으로서 다양한 알고리즘들이 있다. The use-image selection unit 40 detects the saturation state or movement of each of the long exposure image and the short exposure image by referring to the short exposure image and the long exposure image read out from the frame memory 20, and the short exposure image and the Use-image selection information for selecting any one of the long exposure images as a use-image is generated. There are various algorithms as an algorithm for selecting either a short exposure image or a long exposure image.

예를 들어, 사용-영상 선택부(40)는, 장노광 영상 또는 단노광 영상의 화소값과 문턱값 제어부(30)에 의하여 제어된 포화 검출 문턱값과의 관계에 따라, 단노광 영상 및 장노광 영상 중 어느 하나를 화소마다 선택하기 위하여 사용-영상 선택 정보를 생성한다. For example, the use-image selection unit 40 may perform a short exposure image and a long exposure image according to the relationship between the pixel value of the long exposure image or the short exposure image and the saturation detection threshold controlled by the threshold value control unit 30. In order to select any one of the exposed images for each pixel, use-image selection information is generated.

보다 상세하게는, 사용-영상 선택부(40)는, 장노광 영상에서 포화 검출 문턱값을 초과하는 화소값을 갖는 화소인 경우, 이 화소의 사용-영상으로서 단노광 영상을 선택할 수 있다. 또한, 사용-영상 선택부(40)는, 단노광 영상에서 포화 검출 문턱값보다 낮은 화소값을 갖는 화소인 경우, 이 화소의 사용-영상으로서 장노광 영상을 선택할 수 있다.In more detail, the use-image selector 40 may select a short exposure image as a use-image of the pixel in the case of a pixel having a pixel value exceeding the saturation detection threshold in the long exposure image. In addition, the use-image selector 40 may select a long exposure image as a use-image of the pixel in the case of a pixel having a pixel value lower than the saturation detection threshold in the short exposure image.

움직임 검출부(50)는 움직임을 검출하여 움직임 검출 정보를 생성한다. 움직임 검출 방법은 한정되지 않지만, 단노광 영상 및 장노광 영상으로부터 움직임을 검출하는 경우, 어느 하나의 영상에 대해 노광 비율에 따른 게인을 곱하여 정규화한 후에 차분을 산출하는 것이 바람직하다. 또한, 움직임 검출 정보의 생성 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 움직임 검출부(50)는 단노광 영상과 장노광 영상과에 따라 검출한 움직임과 소정의 움직임량과의 관계에 따라 움직임 검출 정보를 생성할 수 있다. The motion detection unit 50 detects motion and generates motion detection information. Although the motion detection method is not limited, in the case of detecting motion from a short exposure image and a long exposure image, it is preferable to calculate a difference after normalizing by multiplying a gain according to an exposure ratio for any one image. In addition, the method of generating the motion detection information is not particularly limited. For example, the motion detection unit 50 may generate motion detection information according to a relationship between a motion detected according to a short exposure image and a long exposure image and a predetermined amount of motion.

구체적으로, 움직임 검출부(50)는 단노광 영상과 장노광 영상에 있어서, 대응되는 영역의 화소값 또는 기울기의 차분을 검출하고, 차분이 소정의 움직임량 보다 큰 영역을 움직임 영역으로 검출할 수 있다. 한편, 움직임 검출부(50)는 차분이 소정의 움직임량 보다 작은 영역을 비움직임 영역으로 검출할 수 있다. 차분이 소정의 움직임량과 동일한 영역은 어느 하나의 영역으로 검출될 수도 있다. 움직임 검출부(50)는 이러한 검출 결과를 움직임 검출 정보로서 생성할 수 있다. Specifically, in the short exposure image and the long exposure image, the motion detection unit 50 may detect a difference between a pixel value or a slope of a corresponding region, and detect a region having a difference greater than a predetermined amount of motion as a motion region. . Meanwhile, the motion detection unit 50 may detect an area in which the difference is smaller than a predetermined amount of motion as a non-motion area. An area in which the difference is equal to the predetermined amount of motion may be detected as any one area. The motion detection unit 50 may generate such a detection result as motion detection information.

WDR 합성부(60)는 사용-영상 선택부(40)에 의하여 생성된 사용-영상 선택 정보에 따라 단노광 영상과 장노광 영상을 합성함으로써 WDR 합성 영상을 생성한다. 구체적으로는, WDR 합성부(60)는 사용-영상 선택 정보를 참조하여 단노광 영상 사용 영역에는 단노광 영상을 사용하고, 장노광 영상 사용 영역에는 장노광 영상을 사용하여 합성 영상을 생성한다. 합성시에는 어느 하나의 영상에 대해 노광 비율에 따른 게인을 곱하여 정규화한 후에 합성되는 것이 바람직하다. The WDR synthesizer 60 generates a WDR synthesized image by synthesizing a short exposure image and a long exposure image according to the use-image selection information generated by the use-image selection unit 40. Specifically, the WDR synthesizing unit 60 generates a composite image by using a short exposure image in a short exposure image use area and a long exposure image in a long exposure image use area with reference to the use-image selection information. When synthesizing, it is preferable that any one image is normalized by multiplying the gain according to the exposure ratio before synthesizing.

여기에서, WDR 합성부(60)는 사용-영상 선택부(40)에 의하여 생성된 사용-영상 선택 정보에 따라 단노광 영상 및 장노광 영상을 합성할 수도 있다. 하지만, 이러한 처리만으로는 큰 움직임이 있는 영역에서는 윤곽이 이중이 되는 등의 아티팩트(artifact)가 발생할 수 있다. 그 때문에, WDR 합성부(60)는 움직임에 따라 윤곽이 이중이 되는 현상을 저감하는 처리를 수행할 수도 있다. 이러한 처리를 포함하는 단노광 영상과 장노광 영상 중 어느 하나를 선택하는 알고리즘은 특별히 한정되지 않는다. 또한 영상 센서(10)의 분해 능력을 12비트로 하였을 때, WDR 합성 영상의 각 화소는 16 비트 정도로 확장될 수 있다. Here, the WDR synthesizing unit 60 may synthesize a short exposure image and a long exposure image according to the use-image selection information generated by the use-image selection unit 40. However, with such processing alone, artifacts such as a double contour may occur in a region with large motion. Therefore, the WDR synthesizing unit 60 may perform processing to reduce the phenomenon that the contour becomes double due to movement. An algorithm for selecting one of a short exposure image and a long exposure image including such processing is not particularly limited. In addition, when the resolution of the image sensor 10 is 12 bits, each pixel of the WDR synthesized image may be extended to about 16 bits.

계조 압축부(80)는 다이나믹 레인지가 넓은 영상 신호의 비트 레인지를 소정의 비트 레인지에 거두기 위한 압축 처리를 WDR 합성부(60)에 의하여 생성된 WDR 합성 영상에 대해 실시한다. 이러한 압축 처리에 있어서, 룩업 테이블(LUT : Look-Up Table)에 따른 톤 매핑이 이용될 수 있는데, 이에 특별히 한정되는 것은 아니며 어떠한 방법이나 이용 가능하다.The gradation compression unit 80 performs compression processing for obtaining a bit range of a video signal having a wide dynamic range within a predetermined bit range on the WDR synthesized image generated by the WDR synthesis unit 60. In this compression process, tone mapping according to a look-up table (LUT) may be used, but is not particularly limited thereto, and any method may be used.

계조 압축부(80)의 후단은, 예를 들어, 베이어 데이터로부터 RGB 프레인을 생성하는 디모자이크부, 윤곽 강조부, 컬러 관리 등을 포함하는 영상 처리 엔진에 접속된다. 따라서, 계조 압축부(80)로부터의 출력 신호의 데이터 양은, 예를 들어, 영상 처리 엔진으로의 입력 데이터의 크기(size)에 적합하도록(예를 들어, 12 비트 정도로) 조정되는 것이 바람직하다. 단순히 데이터 크기(size)만 저하시켜서는 어두운 영상으로 변환되기만 할 뿐이므로, 인간의 시각 특성에 가까워지도록 고휘도측이 강하게 압축되는 것이 바람직하다. The rear end of the gradation compression unit 80 is connected to an image processing engine including, for example, a demosaic unit that generates an RGB frame from Bayer data, an outline enhancement unit, and color management. Accordingly, it is preferable that the amount of data of the output signal from the grayscale compression unit 80 is adjusted (eg, about 12 bits) to suit the size of the input data to the image processing engine, for example. Since it is only converted into a dark image by simply reducing the data size, it is preferable that the high luminance side is strongly compressed so as to approximate the visual characteristics of humans.

혼합부(90)는, 영상 센서(10)의 신호 증폭도에 따라 계조 압축부(80)로부터 출력된 계조 압축 처리 결과와 프레임 메모리(20)로부터 취출된 장노광 영상의 혼합 비율을 산출하고, 산출한 혼합 비율에 의하여 계조 압축 처리 결과와 장노광 영상을 혼합한다. The blending unit 90 calculates a blending ratio of the grayscale compression processing result output from the grayscale compression unit 80 and the long-exposure image retrieved from the frame memory 20 according to the signal amplification degree of the image sensor 10, and calculates The result of the grayscale compression processing and the long exposure image are mixed according to one mixing ratio.

장노광 영상에 대한 WDR 합성 결과의 혼합 비율(이하, "WDR 합성-결과 비율"이라 함)의 산출에 대해 도 4를 이용하여 구체적으로 설명하기로 한다. The calculation of the blending ratio of the WDR synthesis result for the long exposure image (hereinafter referred to as "WDR synthesis-result ratio") will be described in detail with reference to FIG. 4.

피사체가 밝을 때, 영상 센서(10)는 어떠한 신호 증폭도 하지 않는다. 따라서, 혼합부(90)는, 영상 센서(10)로부터 입력되는 신호 증폭이 없다는 취지의 정보에 따라 WDR 합성부(60)에 의하여 생성된 WDR 합성 결과를 100 퍼센트(%) 사용하도록 WDR 합성-결과 비율을 산출하고, WDR 합성부(60)에 의하여 생성된 WDR 합성 결과를 WDR의 최종 결과로서 출력한다. When the subject is bright, the image sensor 10 does not do any signal amplification. Therefore, the mixing unit 90 uses 100% (%) of the WDR synthesis result generated by the WDR synthesis unit 60 according to information indicating that there is no signal amplification input from the image sensor 10. The result ratio is calculated, and the WDR synthesis result generated by the WDR synthesis unit 60 is output as the final result of the WDR.

한편, 피사체가 어두워지면, 영상 센서(10)가 신호 증폭을 실시하게 된다. 따라서, 혼합부(90)는 영상 센서(10)의 신호 증폭도가 소정 구간의 범위 내에 들어가는 경우, 영상 센서(10)의 신호 증폭도의 증가에 따라 WDR 합성-결과 비율을 감소시키고, 장노광 영상의 혼합 비율을 높이도록 제어한다. 그리고, 혼합부(90)는 영상 센서(10)의 신호 증폭도가 최대 값에 이르면, 장노광 영상의 혼합 비율을 100 퍼센트(%)로 하여 특히 단노광 영상에서 현저해지는 노이즈의 영향을 배제한다. On the other hand, when the subject becomes dark, the image sensor 10 performs signal amplification. Therefore, when the signal amplification degree of the image sensor 10 falls within the range of a predetermined section, the mixing unit 90 reduces the WDR synthesis-result ratio according to an increase in the signal amplification degree of the image sensor 10, and Control to increase the mixing ratio. In addition, when the signal amplification degree of the image sensor 10 reaches the maximum value, the blending unit 90 sets the blending ratio of the long-exposed image to 100 percent (%) to eliminate the effect of noise, which is particularly pronounced in the short-exposure image.

예를 들어, 피사체의 밝기가 서서히 저하하는 상황에서는, 영상 센서(10)의 신호 증폭도는 서서히 상승하고, 이에 따라 WDR 합성-결과 비율이 서서히 감소되므로(장노광 영상의 선택 비율이 서서히 높아지므로), WDR 합성 처리의 효과를 시간적으로 서서히 변경할 수 있다. 또한, 이러한 구성에 의하여, WDR 오프(Off)시에 장노광 영상과 동일한 영상을 혼합부(90)로부터 출력시킬 수 있게 된다. For example, in a situation in which the brightness of the subject gradually decreases, the signal amplification degree of the image sensor 10 gradually increases, and accordingly, the WDR synthesis-result ratio gradually decreases (since the selection ratio of the long exposure image gradually increases). In addition, the effect of the WDR synthesis treatment can be gradually changed over time. In addition, according to this configuration, it is possible to output the same image as the long exposure image from the mixing unit 90 when WDR is off.

도 3에 도시한 예에 있어서, 영상 센서(10)로부터 영상 센서의 신호 증폭도가 혼합부(90)에 직접 출력되고 있다. 예를 들어, 혼합부(90) 전체가 하드웨어에 의하여 구성되어 있는 경우나, 소프트웨어의 실행에 의하여 실현되고 있는 경우에는 이러한 구성을 가질 수 있다. 그러나, 혼합부(90) 중 WDR 합성-결과 비율을 제어하는 구성이 펌 웨어에 의하여 구성될 수도 있다. 이러한 경우에는 영상 센서(10)에 의한 신호 증폭도가 영상 센서(10)로부터 당해 펌 웨어에 올려지고, 혼합부(90)에 의하여 사용되는 WDR 합성-결과 비율이 당해 펌 웨어에 의하여 제어될 수 있다. In the example shown in FIG. 3, the signal amplification degree of the image sensor from the image sensor 10 is directly output to the mixing unit 90. For example, when the entire mixing unit 90 is configured by hardware, or when implemented by executing software, such a configuration may be provided. However, a configuration for controlling the WDR synthesis-result ratio among the mixing unit 90 may be configured by the firmware. In this case, the signal amplification degree by the image sensor 10 is uploaded to the firmware from the image sensor 10, and the WDR synthesis-result ratio used by the mixing unit 90 may be controlled by the firmware. .

또한, 영상 센서(10)에 의한 신호 증폭도가 최대 값이 되었을 때, 장노광 영상의 혼합 비율도 100 퍼센트(%)로 설정되는 예에 대하여 위에서 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예의 목적은 WDR 합성 결과의 노이즈가 두드러지지 않게 하는 데에 있다. 따라서, WDR 합성 영상에 포함되는 노이즈가 두드러지지 않는 경우 등에 있어서는 장노광 영상의 혼합 비율로서 100 퍼센트(%) 보다 낮은 값으로 설정할 수도 있다. In addition, when the signal amplification degree by the image sensor 10 reaches the maximum value, an example in which the mixing ratio of the long exposure image is also set to 100 percent (%) has been described above. However, an object of an embodiment of the present invention is to make the noise of the WDR synthesis result inconspicuous. Therefore, when the noise included in the WDR composite image is not noticeable, it may be set to a value lower than 100 percent (%) as the blending ratio of the long exposure image.

또한, 영상 센서(10)에서의 신호 증폭의 개시 타이밍과 WDR 합성-결과 비율을 감소시키기 시작하는 타이밍은 동시가 아닐 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예의 목적은 WDR 합성 결과의 노이즈가 두드러지지 않게 하는 것이다. 따라서, 영상 센서(10)의 신호 증폭이 개시된다 하더라도, WDR 합성 영상에 포함되는 노이즈가 두드러지지 않는 경우 등에 있어서는 WDR 합성-결과 비율을 변경하지 않을 수 있다. Further, the timing of starting signal amplification in the image sensor 10 and the timing of starting to decrease the WDR synthesis-result ratio may not be simultaneously. As described above, the object of the embodiment of the present invention is to make the noise of the WDR synthesis result less pronounced. Therefore, even if the signal amplification of the image sensor 10 is started, the WDR synthesis-result ratio may not be changed when noise included in the WDR synthesized image is not prominent.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 노광 상태가 악화되어 단노광 영상에 포함되는 노이즈 양이 매우 증가하는 경우, WDR 합성시의 장노광 영상의 선택 비율을 높이므로써 노이즈의 영향을 저감한 WDR 합성 영상을 얻을 수 있다. 또한, 피사체의 조명 환경이나 노광 상태에 따라 WDR 합성 처리의 효과를 시간적으로 서서히 전환할 수 있다. 또한, 이러한 구성에 의하여, WDR 오프(Off)시에 장노광 영상과 동일한 영상을 혼합부(90)로부터 출력시킬 수 있게 된다. As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, when the exposure condition deteriorates and the amount of noise included in the short exposure image increases significantly, the effect of noise is reduced by increasing the selection ratio of the long exposure image during WDR synthesis. One WDR composite image can be obtained. In addition, the effect of the WDR synthesis process can be gradually switched over time according to the lighting environment or exposure state of the subject. In addition, according to this configuration, it is possible to output the same image as the long exposure image from the mixing unit 90 when WDR is off.

(정리) (theorem)

본 발명의 실시예에서는, 영상 센서에서 신호가 증폭되는 노광 상태가 열악한 상황에서는 단노광 영상을 사용하는 WDR 처리를 오프(Off)로 한다고 하는 사고에 따라, 영상 센서의 신호 증폭도에 따라 장노광 영상의 비율을 제어한다. 예를 들어, 영상 센서의 신호 증폭도가 소정 구간에서는(예를 들어, 영상 센서의 신호 증폭도가 높을 때는), 장노광 영상의 비율을 높인다. 이에 따라 WDR 처리 영상 중에 포함되는 노이즈를 서서히 저감할 수 있다. 또한, 피사체의 조명 환경의 변화에 따라 WDR 처리의 온(On)과 오프(Off)를 시간적으로 서서히 전환할 수 있다. In an embodiment of the present invention, in accordance with the accident that WDR processing using a short exposure image is turned off in a situation in which the exposure state in which the signal is amplified by the image sensor is poor, the long exposure image according to the signal amplification degree of the image sensor Control the ratio of. For example, when the signal amplification degree of the image sensor is a predetermined period (for example, when the signal amplification degree of the image sensor is high), the ratio of the long exposure image is increased. Accordingly, noise included in the WDR-processed image can be gradually reduced. In addition, it is possible to gradually switch on and off the WDR processing in time according to changes in the lighting environment of the subject.

WDR(Wide Dynamic Range) 기술은 중요시되고 있다. 종래 기술에서는 어두운 장면에서 단노광 영상이 합성되면 노이즈가 매우 두드러지는 것이 큰 문제였다. 또한, 그러한 상황에서 WDR 처리를 오프(Off)로 하려고 하면, 처리 영상에 갑작스러운 변화를 발생시키게 되어 가능한 그러한 변화를 억제하려는 요청이 있었다. WDR (Wide Dynamic Range) technology is becoming important. In the prior art, when a short-exposure image is synthesized in a dark scene, it is a big problem that noise becomes very prominent. In addition, when WDR processing is attempted to be turned off in such a situation, a sudden change occurs in the processed image, and there has been a request to suppress such a change as much as possible.

본 발명의 실시예는 피사체의 조명 환경과 관련성이 높은 영상 센서의 신호 증폭도를 참조하여 장노광 영상의 사용 비율을 높이므로써, 종래에 문제가 되었던 노이즈를 효과적으로 저감할 수 있다. 또한, WDR 처리의 온(On)과 오프(Off)를 시간적으로 서서히 변화시키는 것도 가능하다. WDR 처리 결과와 장노광 영상의 혼합 비율을 변화시키는 구성에서는 보다 자연스러운 WDR 처리 영상을 얻을 수 있다. 또한, 2차원의 계조 처리와 조합하는 경우에도, 적은 사용 메모리로 실현되는 구성을 제시하였다. According to an exemplary embodiment of the present invention, noise, which has been a problem in the related art, can be effectively reduced by increasing the use ratio of a long exposure image by referring to a signal amplification degree of an image sensor that is highly related to the lighting environment of a subject. In addition, it is also possible to gradually change the on (On) and off (Off) of the WDR process in time. A more natural WDR-processed image can be obtained in a configuration in which the mixing ratio of the WDR processing result and the long exposure image is changed. In addition, even when combined with two-dimensional gray scale processing, a configuration that is realized with a small amount of used memory has been proposed.

종래의 문제를 효과적으로 해결할 뿐만 아니라, 프레임 레이트의 저하라는 성능 저하 없이 실현할 수 있는 점, 및 구성이 간단하고 작은 회로 규모로 실현 가능한 점도 뛰어난 점으로서 들 수 있다. Not only can the conventional problem be effectively solved, but also the fact that it can be realized without performance degradation such as a reduction in frame rate, and that the configuration is simple and can be realized in a small circuit scale are also excellent points.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종의 변경예 또는 수정예에 도달할 수 있음은 명백하고, 이것들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these examples. It is clear that a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can reach various examples of changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims, and for these, of course, the present invention It is understood to be within the technical scope of.

영상 처리와 관련된 모든 분야에서 이용될 가능성이 높다.It is likely to be used in all fields related to image processing.

1 : 영상 처리 장치, 10 : 영상 센서,
20 : 프레임 메모리, 40 : 사용-영상 선택부,
50 : 움직임 검출부, 60 : WDR 합성부,
80 : 계조 압축부, 90 : 혼합부.
1: image processing device, 10: image sensor,
20: frame memory, 40: use-video selector,
50: motion detection unit, 60: WDR synthesis unit,
80: gradation compression unit, 90: mixing unit.

Claims (3)

영상 센서에 의하여 검출된 단노광 영상 및 장노광 영상 중 어느 하나를 화소마다 선택하기 위하여 사용-영상 선택 정보를 생성하는 사용-영상 선택부;
상기 사용-영상 선택 정보에 따라 상기 단노광 영상 및 상기 장노광 영상을 합성하여 합성 영상을 얻는 합성부; 및
상기 영상 센서의 신호 증폭도에 따라 상기 단노광 영상 및 상기 장노광 영상을 합성한 상기 합성 영상과 상기 장노광 영상의 혼합 비율을 산출하고, 상기 혼합 비율에 의하여 상기 단노광 영상 및 상기 장노광 영상을 합성한 상기 합성 영상과 상기 장노광 영상을 혼합하는 혼합부;를 포함하는, 영상 처리 장치.
A use-image selector for generating use-image selection information to select one of a short exposure image and a long exposure image detected by the image sensor for each pixel;
A synthesis unit for synthesizing the short exposure image and the long exposure image according to the use-image selection information to obtain a synthesized image; And
According to the signal amplification degree of the image sensor, a mixing ratio of the composite image and the long exposure image obtained by combining the short exposure image and the long exposure image is calculated, and the short exposure image and the long exposure image are calculated according to the mixing ratio. Containing, a mixing unit for mixing the synthesized composite image and the long exposure image.
제1항에 있어서, 상기 혼합부는,
상기 신호 증폭도의 소정 구간에서 상기 신호 증폭도의 증가에 따라 상기 장노광 영상에 대한 상기 합성 영상의 혼합 비율을 감소시키는, 영상 처리 장치.
The method of claim 1, wherein the mixing unit,
The image processing apparatus, wherein a mixing ratio of the composite image to the long exposure image is reduced according to an increase in the signal amplification degree in a predetermined section of the signal amplification degree.
영상 센서에 의하여 검출된 단노광 영상 및 장노광 영상 중 어느 하나를 화소마다 선택하기 위하여 사용-영상 선택 정보를 생성함;
상기 사용-영상 선택 정보에 따라 상기 단노광 영상 및 상기 장노광 영상을 합성하여 합성 영상을 얻음; 및
상기 영상 센서의 신호 증폭도에 따라 상기 단노광 영상 및 상기 장노광 영상을 합성한 상기 합성 영상과 상기 장노광 영상의 혼합 비율을 산출하고, 상기 혼합 비율에 의하여 상기 단노광 영상 및 상기 장노광 영상을 합성한 상기 합성 영상과 상기 장노광 영상을 혼합함;을 포함하는, 영상 처리 방법.
Generating use-image selection information to select one of a short exposure image and a long exposure image detected by the image sensor for each pixel;
Obtaining a synthesized image by synthesizing the short exposure image and the long exposure image according to the use-image selection information; And
According to the signal amplification degree of the image sensor, a mixing ratio of the composite image and the long exposure image obtained by combining the short exposure image and the long exposure image is calculated, and the short exposure image and the long exposure image are calculated according to the mixing ratio. Containing, mixing the synthesized composite image and the long exposure image.
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