KR102401019B1 - Apparatus for correcting low visibility digital image based on color value reference - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 칼러값 참조 기반의 저시정 디지털 이미지 보정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 설명하면 이미지 데이터에 대한 보정 표준 데이터를 설정하고, 설정된 보정 표준 데이터를 기반으로 이미지를 보정하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a color value reference-based low-visibility digital image correction apparatus. More specifically, the present invention sets a correction standard data for image data, and corrects the image based on the set correction standard data. It's about the device.
디지털 영상 처리는 목적에 따라 다양한 알고리즘을 이용하여 아날로그 신호로 구성된 사진 영상을 디지털 신호로 변환하는 것을 나타낸다. 디지털 영상 처리는 화소 점 처리, 영역 처리, 기하학 처리 및 프레임 처리를 수행하여 밝기를 수정하거나 선명도를 높여 영상의 인식률을 높일 수 있다. Digital image processing refers to converting a photographic image composed of an analog signal into a digital signal using various algorithms depending on the purpose. In digital image processing, pixel point processing, area processing, geometry processing, and frame processing may be performed to correct brightness or increase sharpness to increase image recognition rate.
그러나, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환할 경우에는 데이터의 양이 방대해지므로, 동일한 주파수 대역폭을 갖는 매체(유선, 전파)를 통해 디지털 신호를 보내려면 아날로그 신호를 보내는 시간보다 16~24의 시간이 소요되거나 같은 시간에 보내려면 16~24배의 매체수가 필요하게 된다. However, when converting an analog signal to a digital signal, the amount of data becomes vast, so it takes 16 to 24 hours to send a digital signal through a medium (wired, radio) with the same frequency bandwidth than to send an analog signal. or 16 to 24 times the number of media is required to send them at the same time.
따라서, 디지털화에 의해 필연적으로 증가하는 데이터의 양을 화질, 음질의 저하를 최소화시키며 압축시키는 다양한 기술이 개발되고 있다. Accordingly, various technologies have been developed for compressing the amount of data that is inevitably increased due to digitization while minimizing deterioration in image quality and sound quality.
그러나, 대용량의 데이터는 전송망과 중간 장비의 데이터 처리 한계에 따라 압축과 해체를 반복하여 수행하게 되므로, 영상 데이터에 대한 손실이 발생될 수 있다. 그리고, 데이터 손실에 따라 수신된 영상을 최종 표출 할 경우, 출력되는 영상이 초기의 영상보다 더 흐리게 또는 더 어둡게 출력되어 영상에 대한 식별력을 저하시키는 문제점이 있었다. However, since large-capacity data is repeatedly compressed and decompressed according to the data processing limit of the transmission network and intermediate equipment, loss of image data may occur. In addition, when the received image is finally expressed due to data loss, the output image is output more dimly or darker than the initial image, thereby deteriorating the discrimination power of the image.
방범, 범죄, 화재 등과 같은 다양한 목적으로 설치되는 CCTV 카메라는 이미지 센서를 통해 입사된 광을 디지털 영상 신호로 변환하고, 변환된 디지털 영상신호를 서버에 전송한다. 이때, 대기 환경이 깨끗할 경우, 이미지 센서는 선명한 영상 이미지를 생성할 수 있으나, 안개, 눈, 비 등으로 인해 대기 환경이 깨끗하지 못하면 흐릿한 영상이미지를 생성하므로 영상 이미지로부터 객체를 인식하기 매우 어려운 문제점이 있었다. 따라서, 객체의 식별력을 높이기 위하여 원격지에서 CCTV 카메라를 통해 생성되는 영상 이미지를 분석하고 처리하는 기술이 요구되고 있다.CCTV cameras installed for various purposes, such as crime prevention, crime, and fire, convert light incident through an image sensor into a digital image signal, and transmit the converted digital image signal to a server. At this time, when the atmospheric environment is clean, the image sensor can generate a clear image image, but if the atmospheric environment is not clean due to fog, snow, rain, etc., it generates a blurred image image, so it is very difficult to recognize an object from the image image there was Therefore, in order to increase object identification, there is a need for a technique for analyzing and processing a video image generated by a CCTV camera at a remote location.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제10-0555755호(2006. 03. 03. 공고)에 개시되어 있다.The technology that is the background of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0555755 (published on March 3, 2006).
이와 같이 본 발명에 따르면, 이미지 데이터에 대한 보정 표준 데이터를 설정하고, 설정된 보정 표준 데이터를 기반으로 이미지를 보정하는 디지털 이미지 보정 장치를 제공하기 위한 것이다.As described above, according to the present invention, an object of the present invention is to provide a digital image correction apparatus that sets correction standard data for image data and corrects an image based on the set correction standard data.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면 칼러값 참조 기반의 저시정 디지털 이미지 보정 장치에 있어서, 이미지 서버로부터 보정하고자 하는 대상 이미지를 입력받는 입력부, 상기 대상 이미지에 포함된 복수의 픽셀마다 명암에 대응하는 픽셀값과 RGB 중에서 블루(B)에 대응하는 픽셀값을 획득하는 전처리부, 상기 명암에 대응하는 픽셀값을 이용하여 제1 히스토그램을 획득하고, 상기 블루(B)에 대응하는 픽셀값을 이용하여 제2 히스토그램을 획득한 다음, 상기 제1 히스토그램으로부터 제1 초기값을 획득하고, 상기 제2 히스토그램으로부터 제2 초기값을 획득하는 초기값 추출부, 상기 제1 히스토그램을 평활화하여 제1 기준값을 획득하고, 상기 제2 히스토그램을 평활화하여 제2 기준값을 획득한 다음, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값을 이용하여 각각의 보정 구간을 추출하는 보정구간 추출부, 상기 제1 기준값을 통해 획득한 명암에 대한 보정구간과 제2 기준값을 통해 획득한 블루(B)에 대한 보정구간을 매칭하고, 매칭된 보정 구간을 이용하여 최종 보정 구간을 추출하는 제어부, 제2 기준값을 통해 획득한 블루(B)에 대한 보정구간에서 획득한 픽셀값을 상기 제1 기준값을 통해 획득한 명암에 대한 보정구간에서 획득한 픽셀값으로 나누어 연산값을 획득하는 연산부, 상기 연산값이 기 설정된 임계치보다 크면 상기 최종 보정 구간 내에서 사용자의 입력에 의해 픽셀값을 결정하도록 하는 수동 설정 모드로 변환하고, 상기 연산값이 기 설정된 임계치보다 작거나 같으면, 상기 최종 보정 구간내의 픽셀값들의 평균값으로 픽셀값을 설정하도록 하는 자동 설정 모드로 변환하는 모드선택부, 그리고 설정된 픽셀 값에 대응하여 상기 대상 이미지의 명암을 조절하는 보정부를 포함한다. According to an embodiment of the present invention for achieving this technical problem, in a color value reference-based low visibility digital image correction device, an input unit for receiving a target image to be corrected from an image server, each pixel included in the target image A preprocessor that obtains a pixel value corresponding to the contrast and a pixel value corresponding to blue (B) from among RGB, obtains a first histogram using the pixel value corresponding to the light and dark, and a pixel corresponding to the blue (B) an initial value extractor that obtains a second histogram using values, obtains a first initial value from the first histogram, and obtains a second initial value from the second histogram; A correction interval extractor that obtains one reference value, obtains a second reference value by smoothing the second histogram, and then extracts each correction interval using the first reference value and the second reference value, the first reference value A control section that matches the correction section for the contrast acquired through the correction section and the correction section for the blue (B) obtained through the second reference value, and extracts the final correction section using the matched correction section, obtained through the second reference value A calculation unit that obtains a calculated value by dividing the pixel value obtained in the correction section for blue (B) by the pixel value obtained in the contrast correction section obtained through the first reference value, if the calculated value is greater than a preset threshold Converts to a manual setting mode in which pixel values are determined by a user's input within the final correction period, and when the calculated value is less than or equal to a preset threshold, the pixel value is set as the average value of the pixel values in the final correction period It includes a mode selection unit for converting to an automatic setting mode to be set, and a correction unit for adjusting the contrast of the target image in response to the set pixel value.
상기 전처리부는, 상기 대상 이미지의 RGB 값을 YCrCb값으로 변환한 다음, 변환된 YCrCb값 중에서 Y값만을 추출하여 명암에 대응하는 픽셀값을 획득할 수 있다. The preprocessor may convert the RGB value of the target image into a YCrCb value, and then extract only a Y value from the converted YCrCb value to obtain a pixel value corresponding to lightness and darkness.
상기 초기값 추출부는, 상기 제1 히스토그램에서 픽셀의 빈도수가 가장 높은 값에 대응하는 상기 명암에 대응하는 픽셀값을 제1 초기값으로 추출하고, 상기 제2 히스토그램에서 픽셀의 빈도수가 가장 높은 값에 대응하는 상기 블루(B)에 대응하는 픽셀값을 제2 초기값으로 추출할 수 있다. The initial value extraction unit extracts, as a first initial value, a pixel value corresponding to the brightness and darkness corresponding to a value having the highest frequency of pixels in the first histogram, and sets the pixel value in the second histogram to a value with the highest frequency. A pixel value corresponding to the corresponding blue (B) may be extracted as a second initial value.
상기 보정구간 추출부는, 상기 제1 기준값에서 제1 초기값만큼 차감한 값을 제1 하한값으로 추출하고, 상기 제1 기준값에서 상기 제1 초기값만큼 증가시킨 값을 제1 상한값으로 추출한 다음, 상기 제1 하한값보다 크고 제1 상한값보다 작은 범위를 명암에 대한 보정구간으로 설정할 수 있다. The correction section extractor extracts a value obtained by subtracting a first initial value from the first reference value as a first lower limit value, and extracts a value increased by the first initial value from the first reference value as a first upper limit value, and then A range greater than the first lower limit value and smaller than the first upper limit value may be set as a correction section for the contrast.
상기 보정구간 추출부는, 상기 제2 기준값에서 제2 초기값만큼 차감한 값을 제2 하한값으로 추출하고, 상기 제2 기준값에 제2 초기값만큼 증가시킨 값을 제2 상한값으로 추출한 다음, 상기 제2 하한값보다 크고 제2 상한값보다 작은 범위를 블루(B)에 대한 보정구간으로 설정할 수 있다. The correction section extractor extracts a value obtained by subtracting a second initial value from the second reference value as a second lower limit value, and extracts a value increased by a second initial value from the second reference value as a second upper limit value, and then 2 A range greater than the lower limit value and smaller than the second upper limit value may be set as a correction section for blue (B).
상기 블루(B)에 대한 보정구간은 제2 하한값보다 크고 제2 상한값보다 작되, The correction period for the blue (B) is greater than the second lower limit value and smaller than the second upper limit value,
상기 제2 하한값은 상기 제1 하한값보다 크고, 상기 제2 상한값은 상기 제1 상한값보다 작을 수 있다. The second lower limit may be greater than the first lower limit, and the second upper limit may be smaller than the first upper limit.
상기 제어부는, 상기 제2 기준값이 상기 제1 기준값보다 작으면, 상기 제2 하한값부터 상기 제1 기준값까지를 최종 보정 구간으로 결정할 수 있다. When the second reference value is smaller than the first reference value, the controller may determine a final correction interval from the second lower limit value to the first reference value.
상기 제어부는, 상기 제2 기준값이 상기 제1 기준값 이상이고, 상기 제2 하한값이 상기 제1 기준값보다 작으면, 상기 제2 하한값부터 상기 제2 상한값까지를 최종 보정 구간으로 결정할 수 있다. When the second reference value is greater than or equal to the first reference value and the second lower limit is less than the first reference value, the controller may determine a final correction interval from the second lower limit to the second upper limit.
상기 제어부는, 상기 제2 하한값 및 제2 기준값이 상기 제1 기준값보다 크면, 상기 제1 기준값부터 제2 기준값까지를 최종 보정 구간으로 결정할 수 있다. When the second lower limit value and the second reference value are greater than the first reference value, the controller may determine a final correction interval from the first reference value to the second reference value.
상기 연산부는, 하기의 수학식을 이용하여 연산값을 산출할 수 있다. The calculation unit may calculate the calculation value using the following equation.
상기 보정부는, 상기 수동 설정 모드이면, 상기 최종 보정 구간 내에서 사용자로부터 입력된 픽셀값에 대응하여 상기 대상 이미지에 포함된 복수의 픽셀의 히스토그램을 변환하여 상기 대상 이미지의 명암을 조절할 수 있다. In the manual setting mode, the compensator may adjust the contrast of the target image by converting a histogram of a plurality of pixels included in the target image in response to a pixel value input by a user within the final calibration section.
상기 보정부는, 상기 자동 설정 모드이면, 상기 최종 보정 구간 내에서 산출된 픽셀의 평균값에 대응하여 상기 대상 이미지에 포함된 복수의 픽셀의 히스토그램을 변환하여 상기 대상 이미지의 명암을 강제적으로 조절할 수 있다. In the automatic setting mode, the compensator may forcibly adjust the contrast of the target image by converting a histogram of a plurality of pixels included in the target image in response to an average value of pixels calculated within the final compensation section.
이와 같이 본 발명에 따르면, RGB 색상에 대한 보정 데이터 범위를 설정하고, 설정된 보정 데이터 범위 내에서 입력된 이미지에 대한 최종 보정 범위를 추출하므로 이미지에 대한 보정 범위를 추출하는데 소요하는 시간을 단축시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, since the correction data range for RGB color is set and the final correction range for the input image is extracted within the set correction data range, the time required for extracting the correction range for the image can be reduced. have.
또한, 본 발명에 따르면, 설정된 보정 데이터 범위 내에서 이미지를 보정하므로 이미지에 대한 인식률을 높일 수 있으며, 별도의 노이즈 처리 없이 이미지에 대한 보정이 가능하고, 명암과 블루(B)를 이용하여 보정값을 획득하므로 휘도에 의해 영상의 한쪽 영역만 흐릿하게 표현되는 것을 완화시킬 수 있다. In addition, according to the present invention, since the image is corrected within the set correction data range, the recognition rate for the image can be increased, the image can be corrected without separate noise processing, and the correction value using the contrast and blue (B) Since , it is possible to alleviate the blurring of only one area of the image due to the luminance.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저시정 디지털 이미지 보정 장치에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저시정 디지털 이미지 보정 장치를 이용한 저시정 디지털 이미지 보정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2에 도시된 S230단계에서 제1 초기값을 획득하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 도2에 도시된 S240단계에서 명암에 대한 보정구간을 설명하기 위한 예시도이다,
도 5는 도2에 도시된 S240단계에서 블루(B)에 대한 보정구간을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 S250단계에서 최종 보정 구간을 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 도 2에 도시된 S280단계를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 도 2에 도시된 S290단계를 설명하기 위한 예시도이다. 1 is a block diagram of an apparatus for compensating a low visibility digital image according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a low-visibility digital image correction method using a low-visibility digital image correction apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary diagram for explaining a method of obtaining a first initial value in step S230 illustrated in FIG. 2 .
4 is an exemplary view for explaining the correction section for the contrast in step S240 shown in FIG.
FIG. 5 is an exemplary view for explaining a correction section for blue (B) in step S240 shown in FIG. 2 .
FIG. 6 is an exemplary view for explaining a method of determining a final correction section in step S250 shown in FIG. 2 .
FIG. 7 is an exemplary diagram for explaining step S280 shown in FIG. 2 .
FIG. 8 is an exemplary diagram for explaining step S290 shown in FIG. 2 .
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
이하에서는 도 1을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 저시정 디지털 이미지 보정 장치에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a low visibility digital image correcting apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 1 .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 저시정 디지털 이미지 보정 장치에 대한 구성도이다. 1 is a block diagram of a low visibility digital image correction apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 저시정 디지털 이미지 보정 장치(100)는 입력부(110), 전처리부(120), 초기값 추출부(130), 보정구간 추출부(140), 제어부(150), 연산부(160), 모드선택부(170) 및 보정부(180)를 포함한다. As shown in FIG. 1 , the low visibility digital
먼저, 입력부(110)는 보정하고자 하는 대상 이미지를 입력받는다. First, the
전처리부(120)는 입력된 대상 이미지로부터 명암에 대응하는 픽셀값과 블루(B)에 대응하는 픽셀값을 각각 획득한다.The
즉, 전처리부(120)는 대상 이미지에 포함된 복수의 픽셀마다 명암에 대응하는 픽셀값을 획득한다. 그리고, 전처리부(120)는 대상 이미지에 포함된 복수의 픽셀마다 블루(B)에 대응하는 픽셀값을 획득한다.That is, the
이때, 입력된 대상 이미지가 컬러 이미지일 경우, 전처리부(120)는 대상 이미지의 RGB 값을 YCrCb값으로 변환한 다음, 변환된 YCrCb값 중에서 Y값만을 추출하여 명암에 대응하는 픽셀값을 획득한다. At this time, when the input target image is a color image, the
그 다음, 초기값 추출부(130)는 획득한 픽셀값을 이용하여 초기값을 추출한다. Next, the initial
부연하자면, 초기값 추출부(130)는 명암에 대응하는 픽셀값을 이용하여 제1 히스토그램을 생성하고, 생성된 제1 히스토그램으로부터 제1 초기값을 추출한다. In other words, the
그리고, 초기값 추출부(130)는 블루(B)에 대응하는 픽셀값을 이용하여 제2 히스토그램을 생성하고, 생성된 제2 히스토그램으로부터 제2 초기값을 추출한다. Then, the
보정구간 추출부(140)는 추출된 제1 초기값 및 제2 초기값을 이용하여 보정 구간을 추출한다. The
자세히는, 보정구간 추출부(140)는 제1 히스토그램에 대한 평활화를 수행하고, 평활화가 수행된 제1 히스트로그램으로부터 제1 기준값을 획득한다. 그리고, 보정구간 추출부(140)는 획득한 제1 기준값에서 제1 초기값만큼 차감하여 제1 하한값을 추출하고, 제1 기준값에서 제1 초기값만큼 증가시켜 제1 상한값을 추출한다. In detail, the
보정구간 추출부(140)는 제1 하한값보다 크고 제1 상한값보다 작은 범위를 명암에 대한 보정구간으로 추출한다. The
또한, 보정구간 추출부(140)는 제2 히스토그램에 대한 평활화를 수행하고, 평활화가 수행된 제2 히스토그램으로부터 제2 기준값을 획득한다. 그리고, 보정구간 추출부(140)는 획득한 제2 기준값에서 제2 초기값만큼 차감하여 제2 하한값을 추출하고, 제2 기준값에서 제2 초기값만큼 증가시켜 제2 상한값을 추출한다. Also, the
보정구간 추출부(140)는 제2 하한값보다 크고 제2 상한값보다 작은 범위를 블루(B)에 대한 보정구간으로 추출한다. The
보정구간에 대한 추출이 완료되면, 제어부(150)는 명암에 대한 보정구간과 블루(B)에 대한 보정구간을 매칭하여 최종 보정 구간을 결정한다. When the extraction of the correction section is completed, the
연산부(160)는 보정구간에서 획득한 픽셀값을 명암에 대한 보정구간에서 획득한 픽셀값으로 나누어 연산값을 획득한다. The calculating
모드선택부(170)는 획득한 연산값을 이용하여 수동 설정 모드 및 자동 설정 모드 중에서 어느 하나의 모드로 변환한다. The
부연하자면, 모드선택부(170)는 임계치를 설정하고, 설정된 임계치와 연산값을 비교한다. 비교한 결과 연산값이 임계치보다 크면, 모드선택부(170)는 수동 설정 모드로 변환하고, 연산값이 임계치보다 작거나 같으면 자동 설정 모드로 변환한다. In other words, the
마지막으로, 보정부(180)는 변환된 모드에 따라 결정된 픽셀값을 이용하여 대상 이미지의 명암을 보정한다. Finally, the
즉, 수동 설정 모드이면, 보정부(180)는 최종 보정 구간 내에서 사용자로부터 입력된 픽셀값에 대응하여 대상 이미지의 명암을 보정한다. That is, in the manual setting mode, the
반면에 자동 설정 모드이면, 보정부(180)는 최종 보정 구간 내에 포함된 픽셀들의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값에 대응하는 대상 이미지의 명암을 강제적으로 보정한다. On the other hand, in the automatic setting mode, the
이하에서는 도 2 내지 도 8을 이용하여 본 발명의 실시예에 따른 저시정 디지털 이미지 보정 장치(100)를 이용한 저시정 디지털 이미지 보정 방법에 대해 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a low visibility digital image correction method using the low visibility digital
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 저시정 디지털 이미지 보정 장치를 이용한 저시정 디지털 이미지 보정 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a low-visibility digital image correction method using a low-visibility digital image correction apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 저시정 디지털 이미지 보정 장치(100)는 이미지 서버(도시하지 않음)로부터 보정하고자 하는 대상 이미지를 입력받는다(S210). As shown in FIG. 2 , the low visibility digital
부연하자면, 사용자는 이미지 서버(도시하지 않음)에 수집된 복수의 디지털 이미지 중에서 보정하고자 하는 대상 이미지를 선택한다. 그러면, 이미지 서버는 사용자에 의해 선택된 대상 이미지를 저시정 디지털 이미지 보정 장치(100)에 전달한다. In other words, the user selects a target image to be corrected from among a plurality of digital images collected in an image server (not shown). Then, the image server transmits the target image selected by the user to the low visibility digital
이때, 입력되는 대상 이미지는 정지된 상태의 이미지일 수도 있고, 동영상일 수도 있다. In this case, the input target image may be a still image or a moving image.
그 다음, 전처리부(120)는 입력된 대상 이미지로부터 픽셀값을 추출한다(S220). Next, the
부연하자면, 모든 이미지는 픽셀 집합으로 구성된다. 그러므로, 전처리부(120)는 대상 이미지에 포함된 복수의 픽셀로부터 명암 및 블루(B)에 대응하는 각각의 픽셀값을 획득한다. In other words, every image is made up of a set of pixels. Therefore, the
즉, 전처리부(120)는 각각의 픽셀마다 명암에 대응하는 픽셀값과 블루(B)에 대응하는 픽셀값을 각각 획득한다. That is, the
한편, 입력된 대상 이미지가 컬러 이미지일 경우, 전처리부(120)는 대상 이미지의 RGB 값을 YCrCb값으로 변환한 다음, 변환된 YCrCb값 중에서 Y값만을 추출하여 명암에 대응하는 픽셀값을 획득한다. On the other hand, when the input target image is a color image, the
본 발명에서는 RGB 값을 YCrCb값으로 변환하여 명암에 대응하는 픽셀값을 획득하였으나, 이에 한정하지 않고, 입력된 대상 이미지를 회색조(Gray scale) 형태로 변환하여 명암에 대응하는 픽셀값을 획득할 수도 있다. In the present invention, a pixel value corresponding to light and dark is obtained by converting RGB values into YCrCb values, but the present invention is not limited thereto, and a pixel value corresponding to light and dark may be obtained by converting an input target image into a gray scale form. have.
S220단계가 완료되면, 초기값 추출부(130)는 명암에 대응하는 픽셀값 및 블루(B)에 대응하는 픽셀값을 이용하여 각각의 히스토그램을 생성하고, 생성된 히스토그램을 통해 초기값을 획득한다(S230)When step S220 is completed, the initial
먼저, 초기값 추출부(130)는 0부터 i까지의 명암에 대응하는 픽셀값의 빈도수를 측정하고, X축을 픽셀값으로 하고 Y축을 빈도수로 하는 그래프에 측정된 결과를 적용하여 제1 히스토그램을 생성한다. First, the initial
도 3은 도 2에 도시된 S230단계에서 제1 초기값을 획득하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다. FIG. 3 is an exemplary diagram for explaining a method of acquiring a first initial value in step S230 illustrated in FIG. 2 .
예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 초기값 추출부(130)는 4*4 행렬의 명암에 대응하는 픽셀값을 이용하여 빈도수를 산출한다. 그리고, 초기값 추출부(130)는 산출된 빈도수를 이용하여 제1 히스토그램을 생성하고, 제1 히스토그램에서 픽셀의 빈도수가 가장 높은 값 즉, "1"을 제1 초기값으로 추출한다. For example, as shown in FIG. 3 , the initial
그 다음, 초기값 추출부(130)는 도 3에 도시된 방법과 동일한 방법으로 제2 초기값을 추출한다. 즉, 초기값 추출부(130)는 0부터 i까지의 블루(B)에 대응하는 픽셀값의 빈도수를 측정하고, 측정된 빈도수를 이용하여 제2 히스토그램을 생성한다. Next, the initial
그리고, 초기값 추출부(130)는 제2 히스토그램에서 픽셀의 빈도수가 가장 높은 값에 대응하는 픽셀값을 제2 초기값으로 추출한다. In addition, the
S230 단계가 완료되면, 보정구간 추출부(140)는 제1 히스토그램 및 제2 히스토그램에 평활화 과정을 수행하여 명암에 대한 보정구간 및 블루(B)에 대한 보정구간을 추출한다(S240).When step S230 is completed, the
도 4는 도2에 도시된 S240단계에서 명암에 대한 보정구간을 설명하기 위한 예시도이다. FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining a correction section for contrast in step S240 shown in FIG. 2 .
먼저, 보정구간 추출부(140)는 제1 히스토그램을 토대로 누적 빈도수를 산출하고, 산출된 누적 빈도수를 누적합으로 정규화하여 제1 기준값(k)을 획득한다. First, the
도 4에 도시된 바와 같이, 보정구간 추출부(140)는 제1 기준값(k)에서 제1 초기값만큼 차감하여 제1 하한값(k1)을 추출한다. 그리고, 보정구간 추출부(140)는 제1 기준값(k)에서 제1 초기값만큼 증가시켜 제1 상한값(k1')을 추출한다.As shown in FIG. 4 , the
그리고, 보정구간 추출부(140)는 제1 하한값(k1)보다 크고 제1 상한값(k1')보다 작은 범위를 명암에 대한 보정구간으로 설정한다. Then, the
도 5는 도2에 도시된 S240단계에서 블루(B)에 대한 보정구간을 설명하기 위한 예시도이다. FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining a correction section for blue (B) in step S240 shown in FIG. 2 .
보정구간 추출부(140)는 제2 히스토그램을 토대로 누적 빈도수를 산출하고, 산출된 누적 빈도수를 누적합으로 정규화하여 제2 기준값(b)을 획득한다. The
도 5에 도시된 바와 같이, 보정구간 추출부(140)는 제2 기준값(b)에서 제2 초기값만큼 차감하여 제2 하한값(b1)을 추출한다. 그리고, 보정구간 추출부(140)는 제2 기준값(b)에서 제2 초기값만큼 증가시켜 제2 상한값(b1')을 추출한다.As shown in FIG. 5 , the
그리고, 보정구간 추출부(140)는 제2 하한값(b1)보다 크고 제2 상한값(b1')보다 작은 범위를 블루(B)에 대한 보정구간으로 설정한다. Then, the
이때, 제2 하한값(b1)은 제1 하한값(k1)보다 크고, 제2 상한값(b1')은 제1 상한값(k1')보다 작게 형성된다. In this case, the second lower limit value b1 is greater than the first lower limit value k1 , and the second upper limit value b1 ′ is smaller than the first upper limit value k1 ′.
보정구간에 대한 설정이 완료되면, 제어부(150)는 명암에 대한 보정구간과 블루(B)에 대한 보정구간을 매칭하여 최종 보정 구간을 결정한다(S250). When the setting of the correction section is completed, the
본 발명의 실시예에 따른 저시정 디지털 이미지 보정 장치(100)는 명암에 대한 상한값과 하한값 내에서 보정을 수행한다. 이때 입력된 픽셀값이 상한값으로 할수록 대상 이미지가 밝아져 일부 영역이 희미해질 수 있고, 하한값으로 갈수록 대상 이미지가 어두워져 일부 영역에 대한 구분이 모호해질 수 있다. 따라서, 저시정 디지털 이미지 보정 장치(100)는 명암에 대한 보정 구간 내에 포함하되, 블루(B)에 대한 보정구간을 적용하여 대상 이미지의 명암뿐만 아니라 색 보정을 수행하여 식별성을 높일 수 있도록 한다. The low visibility digital
따라서, 제어부(150)는 명암에 대한 보정구간과 블루(B)에 대한 보정구간을 매칭시키고, 제1 기준값(k)과 제2 기준값(b)의 픽셀값을 비교한 다음, 비교 결과에 따라 각각 상이한 방법으로 최종 보정 구간을 결정한다. Accordingly, the
이하에서는 도 6a 내지 도 6c를 이용하여 제1 기준값(k)과 제2 기준값(b)의 크기에 따라 최종 보정 구간을 결정하는 방법에 대하여 설명한다. Hereinafter, a method of determining the final correction section according to the magnitudes of the first reference value k and the second reference value b will be described with reference to FIGS. 6A to 6C .
도 6은 도 2에 도시된 S250단계에서 최종 보정 구간을 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다. FIG. 6 is an exemplary view for explaining a method of determining a final correction section in step S250 shown in FIG. 2 .
도 6a에 도시된 바와 같이, 제2 기준값(b)이 제1 기준값(k)보다 작으면, 제어부(150)는 제2 하한값(b1)부터 상기 제1 기준값(k)까지를 최종 보정 구간으로 결정한다. 부연하자면, 제어부(150)는 제2 하한값(b1)부터 제2 기준값(b)까지의 구간과 제2 기준값(b)부터 제1 기준값(k)까지의 구간을 최종 보정 구간으로 결정한다.As shown in FIG. 6A , when the second reference value b is smaller than the first reference value k, the
도 6b에 도시된 바와 같이, 제2 기준값(b)이 제1 기준값(k) 이상이고, 제2 하한값(b1)이 제1 기준값(k)보다 작으면, 제어부(150)는 제2 하한값(b1)부터 제2 상한값(b1')까지를 최종 보정 구간으로 결정한다. 부연하자면, 제어부(150)는 제2 하한값(b1)부터 제1 기준값(k) 또는 제2 기준값(b)까지의 구간과, 제1 기준값(k) 또는 제2 기준값(b)부터 제2 상한값(b1')까지의 구간을 최종 보정 구간으로 결정한다.As shown in FIG. 6B , when the second reference value b is greater than or equal to the first reference value k, and the second lower limit value b1 is smaller than the first reference value k, the
도 6c에 도시된 바와 같이, 제2 하한값(b1) 및 제2 기준값(b)이 제1 기준값(k)보다 크면, 제어부(150)는 제1 기준값(k)부터 제2 기준값(b)까지를 최종 보정 구간으로 결정한다. 부연하자면, 제어부(150)는 제1 기준값(k)부터 제2 하한값(b1)까지의 구간과 제2 하한값(b1)부터 2 기준값(b)까지의 구간을 최종 보정 구간으로 결정한다.As shown in FIG. 6C , when the second lower limit value b1 and the second reference value b are greater than the first reference value k, the
즉, 도 6a 내지 도 6c에 나타낸 것처럼, 제1 하한값(k1), 제1 기준값(k), 제1 상한값(k1') 그리고, 제2 하한값(b1), 제2 기준값(b), 제2 상한값(b1')의 크기 순서에 따라 최종 보정 구간이 결정되며, 제어부(150)는 크기를 나열한 순서에서 2번째부터 4번째 크기에 해당되는 구간을 최종 보정 구간으로 결정한다. That is, as shown in FIGS. 6A to 6C , the first lower limit value k1 , the first reference value k, the first upper limit value k1 ′, and the second lower limit value b1 , the second reference value b, and the second The final correction section is determined according to the order of magnitude of the upper limit value b1', and the
S250단계가 완료되면, 연산부(160)는 명암에 대한 보정구간에서 획득한 픽셀값과 블루(B)에 대한 보정구간에서 획득한 픽셀값을 이용하여 연산값을 산출한다(S260). When step S250 is completed, the
연산부(160)는 하기의 수학식1을 이용하여 연산값을 산출한다. The
그 다음, 모드선택부(170)는 산출된 연산값과 임계치를 비교하여 수동 설정 모드 또는 자동 설정 모드 중에서 어느 하나의 모드로 선택한다(S270). Next, the
부연하자면, 모드선택부(170)는 임계치를 설정한다. 그리고, 모드 선택부(170)는 설정된 임계치와 S260단계에서 산출된 연산값을 비교한다. In other words, the
연산값이 기 설정된 임계치보다 크면, 모드선택부(170)는 수동 설정 모드로 변환한 다음 알림 신호를 송출하여 사용자로 하여금 픽셀값을 입력하도록 한다. If the calculated value is greater than the preset threshold, the
그리고, 연산값이 기 설정된 임계치보다 작거나 같으면, 모드선택부(170)는 자동 설정 모드로 변환한다. And, if the calculated value is less than or equal to the preset threshold, the
S270단계에서 수동 설정 모드로 변환되면, 보정부(180)는 결정된 최종 보정 구간 내에서 사용자로부터 입력된 픽셀값을 이용하여 대상 이미지의 명암을 보정한다(S280). When the manual setting mode is changed in step S270, the
도 7은 도 2에 도시된 S280단계를 설명하기 위한 예시도이다. FIG. 7 is an exemplary diagram for explaining step S280 shown in FIG. 2 .
도 7에 도시된 바와 같이, 사용자가 최종 보정 구간내에 위치하는 픽셀값을 입력하면, 보정부(180)는 입력된 픽셀값에 대응하여 대상 이미지에 포함된 복수의 픽셀의 히스토그램을 변환한다. As shown in FIG. 7 , when a user inputs a pixel value located within the final correction section, the
반면에 S270단계에서 자동 설정 모드로 변환되면, 보정부(180)는 결정된 최종 보정 구간 내에 포함된 픽셀값들의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값을 이용하여 대상 이미지의 명암을 보정한다(S290). On the other hand, when the automatic setting mode is changed in step S270, the
도 8은 도 2에 도시된 S290단계를 설명하기 위한 예시도이다. FIG. 8 is an exemplary diagram for explaining step S290 shown in FIG. 2 .
도 8에 도시된 바와 같이, 보정부(180)는 최종 보정 구간에 포함되는 픽셀값들의 평균값을 산출하고, 산출된 평균값에 대응하여 대상 이미지에 포함된 복수의 픽셀의 히스토그램을 강제적으로 변환한다. As shown in FIG. 8 , the
이와 같이 본 발명에 따른 저시정 디지털 이미지 보정장치는 RGB 색상에 대한 보정 데이터 범위를 설정하고, 설정된 보정 데이터 범위 내에서 입력된 이미지에 대한 최종 보정 구간을 추출하므로 이미지에 대한 보정 구간을 추출하는데 소요하는 시간을 단축할 수 있다.As described above, the low visibility digital image correcting apparatus according to the present invention sets a correction data range for RGB colors and extracts the final correction period for the input image within the set correction data range, so it takes time to extract the correction period for the image. time can be shortened.
또한, 본 발명에 따른 저시정 디지털 이미지 보정장치는 설정된 최종 보정 구간내에서 이미지를 보정하므로 이미지에 대한 인식률을 높일 수 있으며, 별도의 노이즈 처리 없이 이미지에 대한 보정이 가능하고, 명암과 블루(B)를 이용하여 보정값을 획득하므로 휘도에 의해 영상의 한쪽 영역만 흐릿하게 표현되는 것을 완화시킬 수 있다. In addition, the low visibility digital image correcting apparatus according to the present invention corrects the image within the set final correction section, so it is possible to increase the recognition rate of the image, and it is possible to correct the image without separate noise processing, and the contrast and blue (B) ) to obtain a correction value, it is possible to alleviate the blurring of only one area of the image due to the luminance.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the following claims.
100: 저시정 디지털 이미지 보정 장치
110 : 입력부
120 : 전처리부
130 : 초기값 추출부
140 : 보정구간 추출부
150 : 제어부
160 : 연산부
170 : 모드선택부
180 : 보정부100: low visibility digital image correction device
110: input unit
120: preprocessor
130: initial value extraction unit
140: correction section extraction unit
150: control unit
160: arithmetic unit
170: mode selection unit
180: correction unit
Claims (12)
이미지 서버로부터 보정하고자 하는 대상 이미지를 입력받는 입력부,
상기 대상 이미지에 포함된 복수의 픽셀마다 명암에 대응하는 픽셀값과 RGB 중에서 블루(B)에 대응하는 픽셀값을 획득하는 전처리부,
상기 명암에 대응하는 픽셀값을 이용하여 제1 히스토그램을 획득하고, 상기 블루(B)에 대응하는 픽셀값을 이용하여 제2 히스토그램을 획득한 다음, 상기 제1 히스토그램으로부터 제1 초기값을 획득하고, 상기 제2 히스토그램으로부터 제2 초기값을 획득하는 초기값 추출부,
상기 제1 히스토그램을 평활화하여 제1 기준값을 획득하고, 상기 제2 히스토그램을 평활화하여 제2 기준값을 획득한 다음, 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값을 이용하여 각각의 보정 구간을 추출하는 보정구간 추출부,
상기 제1 기준값을 통해 획득한 명암에 대한 보정구간과 제2 기준값을 통해 획득한 블루(B)에 대한 보정구간을 매칭하고, 매칭된 보정 구간을 이용하여 최종 보정 구간을 추출하는 제어부,
제2 기준값을 통해 획득한 블루(B)에 대한 보정구간에서 획득한 픽셀값을 상기 제1 기준값을 통해 획득한 명암에 대한 보정구간에서 획득한 픽셀값으로 나누어 연산값을 획득하는 연산부,
상기 연산값이 기 설정된 임계치보다 크면 상기 최종 보정 구간 내에서 사용자의 입력에 의해 픽셀값을 결정하도록 하는 수동 설정 모드로 변환하고, 상기 연산값이 기 설정된 임계치보다 작거나 같으면, 상기 최종 보정 구간내의 픽셀값들의 평균값으로 픽셀값을 설정하도록 하는 자동 설정 모드로 변환하는 모드선택부, 그리고
설정된 픽셀 값에 대응하여 상기 대상 이미지의 명암을 조절하는 보정부를 포함하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치. In the color value reference-based low visibility digital image correction device,
an input unit that receives the target image to be corrected from the image server;
A pre-processing unit for obtaining a pixel value corresponding to the contrast and a pixel value corresponding to blue (B) among RGB for each of a plurality of pixels included in the target image;
A first histogram is obtained using a pixel value corresponding to the contrast, a second histogram is obtained using a pixel value corresponding to the blue (B), and a first initial value is obtained from the first histogram, , an initial value extractor for obtaining a second initial value from the second histogram;
A correction interval in which a first reference value is obtained by smoothing the first histogram, a second reference value is obtained by smoothing the second histogram, and then each correction interval is extracted using the first reference value and the second reference value extractor,
A control unit for matching the correction period for the contrast obtained through the first reference value and the correction period for the blue (B) obtained through the second reference value, and extracting the final correction period using the matched correction period;
A calculator for obtaining a calculated value by dividing the pixel value obtained in the correction section for blue (B) obtained through the second reference value by the pixel value obtained in the correction section for the contrast obtained through the first reference value;
If the calculated value is greater than a preset threshold, it is converted to a manual setting mode to determine a pixel value by a user's input within the final correction section, and if the calculated value is less than or equal to a preset threshold, the A mode selection unit that converts to an automatic setting mode to set the pixel value as the average value of the pixel values, and
A low visibility digital image compensating device comprising a compensator for adjusting a contrast of the target image in response to a set pixel value.
상기 전처리부는,
상기 대상 이미지의 RGB 값을 YCrCb값으로 변환한 다음, 변환된 YCrCb값 중에서 Y값만을 추출하여 명암에 대응하는 픽셀값을 획득하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치.According to claim 1,
The preprocessor is
Low visibility digital image compensating apparatus for converting RGB values of the target image into YCrCb values, and then extracting only Y values from the converted YCrCb values to obtain pixel values corresponding to brightness and darkness.
상기 초기값 추출부는,
상기 제1 히스토그램에서 픽셀의 빈도수가 가장 높은 값에 대응하는 상기 명암에 대응하는 픽셀값을 제1 초기값으로 추출하고,
상기 제2 히스토그램에서 픽셀의 빈도수가 가장 높은 값에 대응하는 상기 블루(B)에 대응하는 픽셀값을 제2 초기값으로 추출하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치.3. The method of claim 2,
The initial value extraction unit,
extracting, as a first initial value, a pixel value corresponding to the brightness and darkness corresponding to a value having the highest frequency of pixels in the first histogram;
and extracting, as a second initial value, a pixel value corresponding to the blue (B) corresponding to a value having the highest pixel frequency in the second histogram.
상기 보정구간 추출부는,
상기 제1 기준값에서 제1 초기값만큼 차감한 값을 제1 하한값으로 추출하고,
상기 제1 기준값에서 상기 제1 초기값만큼 증가시킨 값을 제1 상한값으로 추출한 다음,
상기 제1 하한값보다 크고 제1 상한값보다 작은 범위를 명암에 대한 보정구간으로 설정하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치.4. The method of claim 3,
The correction interval extraction unit,
A value obtained by subtracting a first initial value from the first reference value is extracted as a first lower limit value,
After extracting a value increased by the first initial value from the first reference value as a first upper limit value,
A low visibility digital image correcting apparatus for setting a range greater than the first lower limit value and smaller than the first upper limit value as a correction section for contrast.
상기 보정구간 추출부는,
상기 제2 기준값에서 제2 초기값만큼 차감한 값을 제2 하한값으로 추출하고,
상기 제2 기준값에 제2 초기값만큼 증가시킨 값을 제2 상한값으로 추출한 다음,
상기 제2 하한값보다 크고 제2 상한값보다 작은 범위를 블루(B)에 대한 보정구간으로 설정하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치.5. The method of claim 4,
The correction interval extraction unit,
A value obtained by subtracting a second initial value from the second reference value is extracted as a second lower limit value,
After extracting a value increased by a second initial value to the second reference value as a second upper limit value,
A low visibility digital image compensating apparatus for setting a range greater than the second lower limit value and smaller than the second upper limit value as a correction section for blue (B).
상기 블루(B)에 대한 보정구간은 제2 하한값보다 크고 제2 상한값보다 작되,
상기 제2 하한값은 상기 제1 하한값보다 크고, 상기 제2 상한값은 상기 제1 상한값보다 작은 저시정 디지털 이미지 보정 장치.6. The method of claim 5,
The correction period for the blue (B) is greater than the second lower limit value and smaller than the second upper limit value,
The second lower limit value is greater than the first lower limit value, and the second upper limit value is smaller than the first upper limit value.
상기 제어부는,
상기 제2 기준값이 상기 제1 기준값보다 작으면, 상기 제2 하한값부터 상기 제1 기준값까지를 최종 보정 구간으로 결정하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치.7. The method of claim 6,
The control unit is
When the second reference value is smaller than the first reference value, the low visibility digital image correction apparatus determines a final correction interval from the second lower limit value to the first reference value.
상기 제어부는,
상기 제2 기준값이 상기 제1 기준값 이상이고, 상기 제2 하한값이 상기 제1 기준값보다 작으면,
상기 제2 하한값부터 상기 제2 상한값까지를 최종 보정 구간으로 결정하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치.7. The method of claim 6,
The control unit is
When the second reference value is greater than or equal to the first reference value and the second lower limit value is less than the first reference value,
A low visibility digital image compensating apparatus for determining a final correction section from the second lower limit value to the second upper limit value.
상기 제어부는,
상기 제2 하한값 및 제2 기준값이 상기 제1 기준값보다 크면,
상기 제1 기준값부터 제2 기준값까지를 최종 보정 구간으로 결정하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치.7. The method of claim 6,
The control unit is
When the second lower limit value and the second reference value are greater than the first reference value,
A low visibility digital image compensating apparatus for determining a period from the first reference value to the second reference value as a final correction section.
상기 연산부는,
하기의 수학식을 이용하여 연산값을 산출하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치.
7. The method of claim 6,
The calculation unit,
A low visibility digital image correction device for calculating a calculated value using the following equation.
상기 보정부는,
상기 수동 설정 모드이면, 상기 최종 보정 구간 내에서 사용자로부터 입력된 픽셀값에 대응하여 상기 대상 이미지에 포함된 복수의 픽셀의 히스토그램을 변환하여 상기 대상 이미지의 명암을 조절하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치.According to claim 1,
The correction unit,
In the manual setting mode, the low visibility digital image compensating apparatus for adjusting the contrast of the target image by converting a histogram of a plurality of pixels included in the target image corresponding to the pixel values input by the user within the final correction section.
상기 보정부는,
상기 자동 설정 모드이면, 상기 최종 보정 구간 내에서 산출된 픽셀의 평균값에 대응하여 상기 대상 이미지에 포함된 복수의 픽셀의 히스토그램을 변환하여 상기 대상 이미지의 명암을 강제적으로 조절하는 저시정 디지털 이미지 보정 장치.According to claim 1,
The correction unit,
In the automatic setting mode, a low visibility digital image compensating apparatus for forcibly adjusting the contrast of the target image by converting a histogram of a plurality of pixels included in the target image in response to the average value of pixels calculated within the final correction section .
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