KR102584522B1

KR102584522B1 - 영상처리장치 및 그의 영상보정방법

Info

Publication number: KR102584522B1
Application number: KR1020160180418A
Authority: KR
Inventors: 갈준호; 최은철
Original assignee: 한화비전 주식회사; 비전넥스트(주)
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2016-12-27
Publication date: 2023-10-05
Also published as: US20180182070A1; KR20180076206A; US10475188B2

Abstract

본 실시예들은 영상처리장치 및 그의 영상보정방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리장치의 영상보정방법은, 영상에서 픽셀을 중심으로 하는 영역의 밝기에 대한 제1 최소값, 제1 최대값 및 제1 평균값을 산출하는 단계; 상기 제1 최소값과 상기 제1 평균값 사이의 픽셀값을 갖는 픽셀에 대한 제1 게인 및 상기 제1 평균값과 상기 제1 최대값 사이의 픽셀값을 갖는 픽셀에 대한 제2 게인을 산출하는 단계; 및 상기 픽셀의 픽셀값과 상기 제1 평균값의 비교 결과에 따라 상기 제1 게인 또는 상기 제2 게인을 이용하여 상기 픽셀의 픽셀값을 보정한 제1 보정값을 산출하는 단계;를 포함한다.

Description

영상처리장치 및 그의 영상보정방법{Image processing device and image enhancing method}

본 실시예들은 영상처리장치 및 그의 영상보정방법에 관한 것이다.

24시간 야외를 감시해야 하는 카메라는 안개(Fog) 등이 발생할 경우 안개 제거(Defog) 기능을 통해서 영상의 화질을 개선하는 방법을 사용한다.

한국공개특허 제2015-0112287호

본 발명의 실시예들은 안개 등에 의해 열화된 영상의 보정시에 발생하는 불필요한 잡음 및/또는 헤일로(halo) 현상을 줄일 수 있는 영상보정방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리장치의 영상보정방법은, 영상에서 픽셀을 중심으로 하는 영역의 밝기에 대한 제1 최소값, 제1 최대값 및 제1 평균값을 산출하는 단계; 상기 제1 최소값과 상기 제1 평균값 사이의 픽셀값을 갖는 픽셀에 대한 제1 게인 및 상기 제1 평균값과 상기 제1 최대값 사이의 픽셀값을 갖는 픽셀에 대한 제2 게인을 산출하는 단계; 및 상기 픽셀의 픽셀값과 상기 제1 평균값의 비교 결과에 따라 상기 제1 게인 또는 상기 제2 게인을 이용하여 상기 픽셀의 픽셀값을 보정한 제1 보정값을 산출하는 단계;를 포함한다.

상기 제1 보정 값 산출 단계는, 상기 픽셀의 픽셀값이 상기 제1 평균값 이하이면, 상기 제1 게인을 이용하여 상기 픽셀의 제1 보정값을 산출하는 단계; 및 상기 픽셀값이 상기 제1 평균값보다 크면, 상기 제2 게인을 이용하여 상기 픽셀의 제1 보정값을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 제1 게인은 상기 제1 최소값과 상기 제1 평균값의 차이와 동적범위 최소값과 상기 제1 평균값의 차이의 비 및 사용자 게인 중 최소값이고, 상기 제2 게인은 상기 제1 최대값과 상기 제1 평균값의 차이와 동적범위 최대값과 상기 제1 평균값의 차이의 비 및 사용자 게인 중 최소값일 수 있다.

상기 방법은, 상기 영상 전체의 제1 에지 값 및 상기 픽셀을 중심으로 하는 영역의 제2 에지 값을 산출하는 단계; 및 상기 제1 에지 값과 상기 제2 에지 값을 기초로 제3 게인을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 게인은 상기 제1 최소값과 상기 제1 평균값의 차이와 동적범위 최소값과 상기 제1 평균값의 차이의 비 및 상기 제3 게인 중 최소값이고, 상기 제2 게인은 상기 제1 최대값과 상기 제1 평균값의 차이와 동적범위 최대값과 상기 제1 평균값의 차이의 비 및 상기 제3 게인 중 최소값일 수 있다.

상기 제2 에지 값이 상기 제1 에지 값보다 작은 픽셀에 대한 제3 게인이 상기 제2 에지 값이 상기 제1 에지 값보다 큰 픽셀에 대한 제3 게인보다 작을 수 있다.

상기 방법은, 상기 영상 전체의 밝기에 대한 제2 최소값, 제2 최대값 및 제2 평균값을 산출하는 단계; 상기 제2 최소값과 상기 제2 평균값 사이의 픽셀 값을 갖는 픽셀에 대한 제4 게인 및 상기 제2 평균값과 상기 제2 최대값 사이의 픽셀 값을 갖는 픽셀에 대한 제5 게인을 산출하는 단계; 상기 픽셀의 픽셀값과 상기 제2 평균값의 비교 결과에 따라 상기 제4 게인 또는 상기 제5 게인을 이용하여 상기 픽셀의 픽셀값을 보정한 제2 보정값을 산출하는 단계; 및 상기 제1 에지 평균값과 상기 제2 에지 평균값을 기초로 설정된 가중치를 이용하여 상기 제1 보정값과 상기 제2 보정값의 가중합을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 제4 게인은 상기 제2 최소값과 상기 제2 평균값의 차이와 동적범위 최소값과 상기 제2 평균값의 차이의 비 및 사용자 게인 중 최소값이고, 상기 제5 게인은 상기 제2 최대값과 상기 제2 평균값의 차이와 동적범위 최대값과 상기 제2 평균값의 차이의 비 및 사용자 게인 중 최소값일 수 있다.

상기 제2 에지 값이 상기 제1 에지 값보다 작은 픽셀은 상기 제1 보정값에 설정된 가중치가 상기 제2 보정값에 설정된 가중치보다 작고, 상기 제2 에지 값이 상기 제1 에지 값보다 큰 픽셀은 상기 제1 보정값에 1의 가중치가 설정되고, 상기 제2 보정값에 0의 가중치가 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리장치는, 영상에서 픽셀을 중심으로 하는 영역의 밝기에 대한 제1 최소값, 제1 최대값 및 제1 평균값을 산출하는 휘도산출부; 상기 제1 최소값과 상기 제1 평균값 사이의 픽셀값을 갖는 픽셀에 대한 제1 게인 및 상기 제1 평균값과 상기 제1 최대값 사이의 픽셀값을 갖는 픽셀에 대한 제2 게인을 산출하는 게인산출부; 및 상기 픽셀의 픽셀값과 상기 제1 평균값의 비교 결과에 따라 상기 제1 게인 또는 상기 제2 게인을 이용하여 상기 픽셀의 픽셀값을 보정한 제1 보정값을 산출하는 보정부;를 포함한다.

상기 보정부는, 상기 픽셀의 픽셀값이 상기 제1 평균값 이하이면, 상기 제1 게인을 이용하여 상기 픽셀의 제1 보정값을 산출하고, 상기 픽셀값이 상기 제1 평균값보다 크면, 상기 제2 게인을 이용하여 상기 픽셀의 제1 보정값을 산출할 수 있다.

상기 장치는, 상기 영상 전체의 제1 에지 값 및 상기 픽셀을 중심으로 하는 영역의 제2 에지 값을 산출하는 에지검출부;를 더 포함할 수 있다.

상기 게인산출부는, 상기 제1 에지 값과 상기 제2 에지 값을 기초로 제3 게인을 산출하고, 상기 제1 게인은 상기 제1 최소값과 상기 제1 평균값의 차이와 동적범위 최소값과 상기 제1 평균값의 차이의 비 및 상기 제3 게인 중 최소값이고, 상기 제2 게인은 상기 제1 최대값과 상기 제1 평균값의 차이와 동적범위 최대값과 상기 제1 평균값의 차이의 비 및 상기 제3 게인 중 최소값일 수 있다.

상기 장치는, 상기 제1 에지 값과 상기 제2 에지 값을 기초로 가중치를 결정하는 가중치설정부;를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 휘도산출부는, 상기 영상 전체의 밝기에 대한 제2 최소값, 제2 최대값 및 제2 평균값을 산출하고, 상기 게인산출부는, 상기 제2 최소값과 상기 제2 평균값 사이의 픽셀 값을 갖는 픽셀에 대한 제4 게인 및 상기 제2 평균값과 상기 제2 최대값 사이의 픽셀 값을 갖는 픽셀에 대한 제5 게인을 산출하고, 상기 보정부는, 상기 픽셀의 픽셀값과 상기 제2 평균값의 비교 결과에 따라 상기 제4 게인 또는 상기 제5 게인을 이용하여 상기 픽셀의 픽셀값을 보정한 제2 보정값을 산출하고, 상기 가중치를 이용하여 상기 제1 보정값과 상기 제2 보정값의 가중합을 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보정 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 안개 등에 의해 열화된 영상을 영상의 에지량 및 밝기 분포를 고려하여 보정함으로써 불필요한 잡음 및/또는 헤일로 현상을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리장치(1)를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 프로세서의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 영상 프로세서의 영상 보정 기능을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 프로세서의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 영상 프로세서의 영상 보정 기능을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 프로세서의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 영상 프로세서의 영상 보정 기능을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보정을 수행하는 영상프로세서가 제공하는 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블록을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다. 또한, 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니 되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지 관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

상술한 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 더욱 분명해 질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하거나 간략하게 설명하는 것으로 한다.

한편 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리장치(1)를 개략적으로 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 영상처리장치(1)는 영상센서(10), 영상프로세서(30), 디스플레이(50) 및 입력수단(70)을 포함할 수 있다.

영상처리장치(1)는 비쥬얼 카메라, 열상 카메라, 특수 목적 카메라 등을 포함하는 감시용 카메라, 무선 통신 디바이스, PDA(personal digital assistant), 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 캠코더, 디지털 카메라, CCTV, 액션 카메라, 디지털 기록 장치, 네트워크-인에이블 디지털 텔레비전, 휴대 전화, 셀룰러 폰, 위성 텔레폰, 카메라 폰, 양방향 통신 장치 등과 같은 다양한 장치일 수 있다. 또는, 영상처리장치(1)는 영상센서(10), 영상프로세서(30), 디스플레이(50) 및 입력수단(70) 중 적어도 하나가 별도로 구현되고, 유선 또는 무선으로 연결되어 데이터를 송수신하는 영상처리시스템일 수 있다.

영상센서(10)는 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 광전변환소자를 포함할 수 있다. 영상센서(10)는 전방의 장면을 촬영하여 영상 정보를 획득한다. 영상 센서(10) 전단에는 광신호를 수신하는 렌즈(미도시)가 구비될 수 있다.

영상프로세서(30)는 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 영상프로세서(30)는 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.

영상프로세서(30)는 영상프레임의 노이즈를 저감하고, 감마 보정(Gamma Correction), 색필터 배열보간(color filter array interpolation), 색 매트릭스(color matrix), 색보정(color correction), 색 향상(color enhancement) 등의 화질 개선을 위한 신호 처리를 수행할 수 있다.

영상프로세서(30)는 영상센서(10)로부터 입력되는 영상의 휘도를 분석하여 영상을 보정할 수 있다. 영상프로세서(30)는 입력 영상의 휘도의 최소값과 최대값 사이의 범위를 확장시킴으로써 콘트라스트를 향상시키는 보정을 수행할 수 있다. 외부에 설치된 영상센서(10)가 강한 빛, 비, 눈, 먼지, 연기, 안개 등에 노출되어 획득된 영상의 열화로 인해 씬의 상세 정보를 획득하지 못할 수 있다. 영상프로세서(30)는 외부 환경 조건에 의한 영상의 열화를 콘트라스트 향상을 통해 보정할 수 있다.

영상프로세서(30)는 영상에서 픽셀을 중심으로 하는 영역의 밝기에 대한 지역 최소값, 지역 최대값 및 지역 평균값을 산출하고, 지역 최소값과 상기 지역 평균값 사이의 픽셀값을 갖는 픽셀에 대한 제1 게인 및 지역 평균값과 지역 최대값 사이의 픽셀값을 갖는 픽셀에 대한 제2 게인을 산출하고, 픽셀의 픽셀값과 제1 평균값의 비교 결과에 따라 제1 게인 또는 제2 게인을 이용하여 픽셀의 픽셀값을 보정한 지역 보정값을 산출함으로써 보정 영상을 생성할 수 있다. 여기서, 제1 게인은 지역 최소값과 지역 평균값의 차이와 동적범위 최소값과 지역 평균값의 차이의 비 및 사용자 게인 중 최소값이고, 제2 게인은 지역 최대값과 지역 평균값의 차이와 동적범위 최대값과 지역 평균값의 차이의 비 및 사용자 게인 중 최소값일 수 있다.

영상프로세서(30)는 영상 전체의 전역 에지 값 및 픽셀을 중심으로 하는 영역의 지역 에지 값을 기초로 잡음제거 게인을 더 산출할 수 있다. 이 경우, 제1 게인은 지역 최소값과 지역 평균값의 차이와 동적범위 최소값과 지역 평균값의 차이의 비 및 잡음제거 게인 중 최소값이고, 제2 게인은 지역 최대값과 지역 평균값의 차이와 동적범위 최대값과 지역 평균값의 차이의 비 및 잡음제거 게인 중 최소값일 수 있다.

영상프로세서(30)는 영상 전체의 밝기에 대한 전역 최소값, 전역 최대값 및 전역 평균값을 산출하고, 전역 최소값과 전역 평균값 사이의 픽셀 값을 갖는 픽셀에 대한 제4 게인 및 전역 평균값과 전역 최대값 사이의 픽셀 값을 갖는 픽셀에 대한 제5 게인을 산출하고, 픽셀의 픽셀값과 전역 평균값의 비교 결과에 따라 제4 게인 또는 제5 게인을 이용하여 픽셀의 픽셀값을 보정한 전역 보정값을 더 산출할 수 있다. 영상프로세서(30)는 전역 에지 값 및 지역 에지 값의 비교 결과에 따라 지역 보정값 및 전역 보정값 각각의 가중치를 설정하여 지역 보정값 및 전역 보정값의 가중합을 산출함으로써 보정 영상을 생성할 수 있다.

디스플레이(50)는 영상프로세서(30)와 유선 또는 무선으로 연결되어 영상프로세서(30)로부터 출력되는 영상을 신호 처리하여 사용자에게 제공할 수 있다. 디스플레이(50)는 액정 디스플레이 패널(LCD), 유기 발광 디스플레이 패널(OLED), 전기 영동 디스플레이 패널(EPD) 등으로 이루어질 수 있다. 디스플레이(50)는 사용자의 터치를 통하여 입력을 받을 수 있도록 터치스크린 형태로 구비되어, 사용자 입력 인터페이스로서 동작할 수 있다.

입력수단(70)은 영상프로세서(30)와 유선 또는 무선으로 연결되어 영상프로세서(30)의 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 입력수단(70)은 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 마우스, 리모컨, 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 사용자는 입력수단(70)을 사용하여 영상 보정을 위한 파라미터들을 입력할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 프로세서의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 3은 도 2에 도시된 영상 프로세서의 영상 보정 기능을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.

도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 영상프로세서(30A)는 휘도산출부(311), 게인산출부(315) 및 보정부(319)를 포함할 수 있다.

휘도산출부(311)는 입력 영상(Iin)에서 지역 최소 값(Lmin(x,y)), 지역 최대 값(Lmax(x,y)), 지역 평균 값(Lavg(x,y))을 산출할 수 있다(S21).

입력 영상(Iin)은 복수의 행들 및 열들에 배열된 복수의 픽셀들의 정보를 포함할 수 있다. 픽셀은 컬러 공간(color space)에서 정의되는 성분을 가질 수 있다. 컬러 공간은 RGB 컬러 공간, YUV 컬러 공간, YCbCr 컬러 공간 등일 수 있으며, 본 발명의 실시예는 전술된 컬러 공간에 한정되지 않고, 다양한 컬러 공간에 적용될 수 있다. 픽셀의 픽셀 값은 컬러 공간에서의 성분인 휘도 값(luminance value)으로 표현될 수 있다. 휘도 값은 영상 데이터의 비트 수에 따라 결정되는 그레이 레벨의 동적 범위 내의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 8비트 영상에서 픽셀 값은 0~255 중 하나의 값일 수 있고, 12비트 영상에서 픽셀 값은 0~4095 중 하나의 값일 수 있다. 이하에서는 임의의 픽셀, 예를 들어, 8비트 영상에서 좌표가 (x, y)인 픽셀(이하, '현재 픽셀'이라 함)을 예로 설명하나, 다른 데이터 비트의 영상에도 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.

휘도산출부(311)는 입력 영상(Iin)에서 현재 픽셀을 중심으로 하는 소정 사이즈의 블록(예를 들어, (2n+1)x(2m+1) 블록, n≥0, m≥0)을 설정하고, 하기 식 (1) 및 식 (2)와 같이, 블록 내 픽셀들의 픽셀 값들 중 최소인 지역 최소 값(Lmin(x,y))과 최대인 지역 최대 값(Lmax(x,y))을 검출할 수 있다.

Lmin(x,y) = min(INL(k,l) | k∈{x-n,x-n+1,..x-1,x,x+1,...x+n-1,x+n}, l∈{y-m,y-m+1,..y-1,y,y+1,...y+m-1,y+m}) ... (1)

Lmax(x,y) = max(INL(k,l) | k∈{x-n,x-n+1,..x-1,x,x+1,...x+n-1,x+n}, l∈{y-m,y-m+1,..y-1,y,y+1,...y+m-1,y+m}) ... (2)

보정부(319)는 하기 식 (3)과 같이, 지역 최소값(Lmin(x,y))과 지역 최대값(Lmax(x,y)), 및 현재 픽셀의 픽셀 값(INL(x,y))을 기초로 현재 픽셀의 지역 보정 값(LCE(x,y))을 산출할 수 있다. 게인은 입력 휘도 변화에 대한 출력 휘도 변화의 비이다.

LCE(x,y) = (INL(x,y)-Lmin(x,y)) * Gain

Gain = 255 / (Lmax(x,y)-Lmin(x,y)) ... (3)

식 (3)에 따른 픽셀 값의 보정에 의해 영상의 콘트라스트를 향상시킴으로써 안개나 미세 먼지 등으로 인해 감소된 가시성을 증가시킬 수 있다. 그러나, 식 (3)의 경우, 보정 강도(스트레칭 강도)를 나타내는 게인(Gain)이 블록 내에서 고정된다. 따라서, 본 실시예에서는, 게인산출부(315)에 의한 게인(Gain)의 조정이 가능하도록 지역 평균값(Lavg(x,y))을 이용한다.

휘도산출부(311)는 지역 최소값(Lmin(x,y))과 지역 최대값(Lmax(x,y)) 외에 하기 식 (4)와 같이, 입력 영상(Iin)의 현재 픽셀을 중심으로 하는 블록 내에서 지역 평균값(Lavg(x,y))을 산출할 수 있다.

Lavg(x,y) = [INL(k,l) | k∈{x-n,x-n+1,..x-1,x,x+1,...x+n-1,x+n}, l∈{y-m,y-m+1,..y-1,y,y+1,...y+m-1,y+m}] / ((2n+1) * (2m*1)) ... (4)

게인산출부(315)는 지역 최소값(Lmin(x,y)), 지역 최대값(Lmax(x,y)), 지역 평균값(Lavg(x,y))을 이용하여 제1 로우 게인(Llow_Gain(x,y)) 및 제1 하이 게인(Lhig_Gain(x,y))을 산출할 수 있다(S23). 게인산출부(315)는 하기 식 (5) 및 식 (6)과 같이, 사용자 게인(uGain)을 반영하여 제1 로우 게인(Llow_Gain(x,y)) 및 제1 하이 게인(Lhig_Gain(x,y))을 산출할 수 있다.

Llow_Gain(x,y) = min ((Lavg(x,y) - 0) / InpMinAvg, uGain) ... (5)

Lhig_Gain(x,y) = min ((255 - Lavg(x,y)) / InpMaxAvg, uGain) ... (6)

InpMinAvg = Lavg(x,y) - Lmin(x,y) ... (7)

InpMaxAvg = Lmax(x,y) - Lavg(x,y) ... (8)

게인산출부(315)는 지역 최소값(Lmin(x,y))과 지역 평균값(Lavg(x,y)) 사이의 범위를 동적범위의 최소값(0)과 지역 평균값(Lavg(x,y)) 사이의 범위로 스트레칭하기 위한 게인{(Lavg(x,y)-0)/InpMinAvg}과 사용자가 설정한 사용자 게인(uGain) 중 최소인 값을 제1 로우 게인(Llow_Gain(x,y))으로 산출할 수 있다. 게인{(Lavg(x,y)-0)/InpMinAvg}의 분모(InpMinAvg)는 식 (7)과 같이, 지역 평균값(Lavg(x,y))과 지역 최소값(Lmin(x,y))의 차이이고, 분자는 지역 평균값(Lavg(x,y))과 동적범위의 최소값(0)의 차이다.

게인산출부(315)는 지역 평균값(Lavg(x,y))과 지역 최대값(Lmin(x,y)) 사이의 범위를 지역 평균값(Lavg(x,y))과 동적범위의 최대값(255) 사이의 범위로 스트레칭하기 위한 게인{(255-Lavg(x,y))/InpMaxAvg}과 사용자 게인(uGain) 중 최소인 값을 제1 하이 게인(Lhig_Gain(x,y))으로 산출할 수 있다. 게인{(255-Lavg(x,y))/InpMaxAvg}의 분모(InpMaxAvg)는 식 (8)과 같이, 지역 평균값(Lavg(x,y))과 지역 최대값(Lmax(x,y))의 차이고, 분자는 지역 평균값(Lavg(x,y))과 동적범위의 최대값(255)의 차이다.

즉, 게인산출부(315)는 스트레칭 강도를 고정하지 않고 사용자가 지정한 강도를 반영하되, 출력이 동적범위를 벗어나지 않도록 제한할 수 있다.

보정부(319)는 현재 픽셀의 픽셀 값(INL(x,y))과 지역 평균값(Lavg(x,y))의 비교 결과를 기초로 제1 로우 게인(Llow_Gain(x,y)) 또는 제1 하이 게인(Lhig_Gain(x,y))을 이용하여 현재 픽셀의 지역 보정값(LCE(x,y))을 산출할 수 있다(S25).

보정부(319)는 현재 픽셀의 픽셀 값(INL(x,y))이 지역 평균값(Lavg(x,y)) 이하이면, 하기 식 (9) 및 식 (10)과 같이, 식 (5)에 의해 산출된 제1 로우 게인(Llow_Gain(x,y))을 이용하여 현재 픽셀의 지역 보정값(LCE(x,y))을 산출할 수 있다.

LCE(x,y) = (INL(x,y) - Lmin(x,y)) * Llow_Gain(x,y) + Lavg(x,y) - OutMinAvg, {if INL(x,y) ≤ Lavg(x,y)} ... (9)

OutMinAvg = InpMinAvg * Llow_Gain(x,y) ... (10)

보정부(319)는 현재 픽셀의 픽셀 값(INL(x,y))이 지역 평균값(Lavg(x,y))보다 크면, 하기 식 (11) 및 식 (12)와 같이, 식 (6)에 의해 산출된 제1 하이 게인(Lhig_Gain(x,y))을 이용하여 현재 픽셀의 지역 보정값(LCE(x,y))을 산출할 수 있다.

LCE(x,y) = (INL(x,y) - Lavg(x,y)) * Lhig_Gain(x,y) + Lavg(x,y), {if INL(x,y) > Lavg(x,y)} ... (11)

OutMaxAvg = InpMaxAvg * Lhig_Gain(x,y) ... (12)

영상프로세서(30A)는 현재 픽셀이 마지막 픽셀인지를 판단하고(S27), 마지막 픽셀까지 단계 21 내지 단계 25를 반복하여, 보정 영상(Iout)을 출력할 수 있다(S29).

본 실시예에서는 지역 평균값(Lavg(x,y))을 기준으로 픽셀 값이 지역 평균값보다 낮은 경우와 지역 평균값보다 높은 경우로 나누어 픽셀의 휘도를 보정함으로써 사용자가 설정한 게인이 반영될 수 있다. 또한, 지역 평균값(Lavg(x,y))과 입력 픽셀 값의 비교를 통해 상이한 게인을 적용하여 지역 보정값을 산출함으로써 출력 영상의 콘트라스트가 향상될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 프로세서의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 5는 도 4에 도시된 영상 프로세서의 영상 보정 기능을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.

도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 영상프로세서(30B)는 휘도산출부(331), 에지검출부(333), 게인산출부(335) 및 보정부(339)를 포함할 수 있다. 도 4의 실시예는 도 2의 실시예에 비해 에지검출부(333)가 추가된 점에서 차이가 있다. 이하에서, 도 2의 실시예와 중복하는 내용의 상세한 설명은 생략한다.

각 픽셀에 대해 주변 픽셀의 휘도를 반영한 지역적 보정으로 영상의 가시성을 높일 수 있으나, 하늘이나 평평한 벽면과 같이, 평균값과 최소값의 차이 또는 평균값과 최대값의 차이가 매우 작은 영역에서는 잡음 증폭 효과(Noise Amplifying Artifact)가 발생할 수 있다. 블록 사이즈를 증가시킴으로써 잡음 증폭 효과를 감소시킬 수 있으나, 이 경우 콘트라스트 향상 효과도 같이 감소한다. 따라서 본 실시예에서는 에지 값을 반영하여 픽셀 단위로 콘트라스트 향상 정도를 조정한다.

휘도산출부(311)는 입력 영상(Iin)에서 현재 픽셀을 중심으로 하는 블록(예를 들어, (2n+1)x(2m+1) 블록, n≥0, m≥0) 내에서 식 (1), 식 (2) 및 식 (4)와 같이, 지역 최소값(Lmin(x,y)), 지역 최대값(Lmax(x,y)), 지역 평균값(Lavg(x,y))을 산출할 수 있다(S41).

에지검출부(333)는 입력 영상(Iin)의 각 픽셀 위치에서의 크기 값(Magnitude Value)인 에지 값(EDG(x,y))을 검출할 수 있다. 에지검출부(333)는 입력 영상(Iin)에 Gaussian filter, LoG(Laplacian of Gaussian) filter, GoL(Gaussian of Laplacian) filter, Sobel filter 등의 에지 검출 필터를 적용하여 각 픽셀의 에지 값(EDG(x,y))을 검출할 수 있다. 에지 검출 방법은 전술된 필터를 이용한 방법에 제한되지 않으며, 다양한 에지 검출 방법이 적용될 수 있다.

에지검출부(333)는 각 픽셀의 에지 값(EDG(x,y))을 기초로 입력 영상(Iin)의 전역 에지 값(GEDG) 및 지역 에지 값(LEDG(x,y))을 산출할 수 있다(S42). 전역 에지 값(GEDG)은 영상 전체에서의 에지 평균값이다. 지역 에지 값(LEDG(x,y))은 현재 픽셀을 중심으로 하는 블록(예를 들어, (2n+1)x(2m+1) 블록, n≥0, m≥0) 내에서의 에지 평균값이다.

게인산출부(335)는 전역 에지 값(GEDG) 및 지역 에지 값(LEDG(x,y))과 사용자가 설정한 사용자 게인(uGain)을 이용하여 하기 식 (13) 및 식 (14)와 같이, 잡음제거 게인(ANA_Gain(x,y))을 산출할 수 있다(S43). 잡음 증폭 효과(Noise Amplifying Artifact)가 발생하는 영역의 에지 값은 매우 작다. 따라서, 지역 에지 값(LEDG(x,y))이 작으면 낮은 게인으로 영상을 보정하고, 지역 에지 값(LEDG(x,y))이 크면 높은 게인으로 영상을 보정한다. 즉, 잡음제거 게인(ANA_Gain(x,y))은 영역 특성을 에지량으로 특정하여 픽셀 단위로 잡음 제거 정도를 조절하기 위한 파라미터이다. 지역 에지 값이 전역 에지 값보다 작은 픽셀에 대한 잡음제거 게인이 지역 에지 값이 전역 에지 값보다 큰 픽셀에 대한 잡음제거 게인보다 작다.

ANA_Gain(x,y) = (uGain - 1) * (LEDG(x,y)/GEDG) + 1, {if LEDG(x,y) < GEDG} ... (13)

ANA_Gain(x,y) = uGain, {if LEDG(x,y) ≥ GEDG} ... (14)

게인산출부(335)는 지역 에지 값(LEDG(x,y))이 전역 에지 값(GEDG) 보다 작으면, 사용자 게인(uGain)에서 1을 차감한 값과 전역 에지 값(GEDG)에 대한 지역 에지 값(LEDG(x,y))의 비를 곱한 후 1을 가산한 값을 잡음제거 게인(ANA_Gain(x,y))으로 산출한다. 게인산출부(335)는 지역 에지 값(LEDG(x,y))이 전역 에지 값(GEDG) 이상이면, 사용자 게인(uGain)을 잡음제거 게인(ANA_Gain(x,y))으로 산출한다.

게인산출부(335)는 잡음제거 게인(ANA_Gain(x,y))을 기초로 하기 식 (14) 및 식 (15)와 같이, 제2 로우 게인(Llow_Gain(x,y)) 및 제2 하이 게인(Lhig_Gain(x,y))을 산출할 수 있다(S44).

Llow_G(x,y) = min ((Lavg(x,y) - 0) / InpMinAvg, ANA_Gain(x,y)) ... (14)

Lhig_G(x,y) = min ((255 - Lavg(x,y)) / InpMaxAvg, ANA_Gain(x,y)) ... (15)

게인산출부(335)는 지역 최소값(Lmin(x,y))과 지역 평균값(Lavg(x,y)) 사이의 범위를 동적범위의 최소값(0)과 지역 평균값(Lavg(x,y)) 사이의 범위로 스트레칭하기 위한 게인{(Lavg(x,y)-0)/InpMinAvg}과 잡음제거 게인(ANA_Gain(x,y)) 중 최소인 값을 제2 로우 게인(Llow_Gain(x,y))으로 산출할 수 있다. 게인{(Lavg(x,y)-0)/InpMinAvg}의 분모(InpMinAvg)는 지역 평균값(Lavg(x,y))과 지역 최소값(Lmin(x,y))의 차이이고, 분자는 지역 평균값(Lavg(x,y))과 동적범위 최소값(0)의 차이다.

게인산출부(335)는 지역 평균값(Lavg(x,y))과 지역 최대값(Lmin(x,y)) 사이의 범위를 지역 평균값(Lavg(x,y))과 동적범위의 최대값(255) 사이의 범위로 스트레칭하기 위한 게인{(255-Lavg(x,y))/InpMaxAvg}과 잡음제거 게인(ANA_Gain(x,y)) 중 최소인 값을 제2 하이 게인(Lhig_Gain(x,y))으로 산출할 수 있다. 게인{(255-Lavg(x,y))/InpMaxAvg}의 분모(InpMaxAvg)는 지역 평균값(Lavg(x,y))과 지역 최대값(Lmax(x,y))의 차이고, 분자는 지역 평균값(Lavg(x,y))과 동적범위 최대값(255)의 차이다.

즉, 게인산출부(335)는 스트레칭 강도를 고정하지 않고 사용자가 지정한 강도 및 에지량을 반영하되, 출력이 동적범위를 벗어나지 않도록 제한할 수 있다.

보정부(339)는 현재 픽셀의 픽셀 값(INL(x,y))과 지역 평균값(Lavg(x,y))의 비교 결과를 기초로 제2 로우 게인(Llow_Gain(x,y)) 또는 제2 하이 게인(Lhig_Gain(x,y))을 이용하여 현재 픽셀의 잡음제거 보정값(ANA_LCE(x,y))을 산출할 수 있다(S45).

보정부(339)는 현재 픽셀의 픽셀 값(INL(x,y))이 지역 평균값(Lavg(x,y)) 이하이면, 하기 식 (16)과 같이, 식 (14)에서 산출된 제2 로우 게인(Llow_Gain(x,y))을 이용하여 현재 픽셀의 잡음제거 보정값(ANA_LCE(x,y))을 산출할 수 있다.

ANA_LCE(x,y) = (INL(x,y) - Lmin(x,y)) * Llow_Gain(x,y) + Lavg(x,y) - OutMinAvg, {if INL(x,y) ≤ Lavg(x,y)} ... (16)

보정부(339)는 현재 픽셀의 픽셀 값(INL(x,y))이 지역 평균값(Lavg(x,y))보다 크면, 하기 식 (17)과 같이, 식 (15)에서 산출된 제2 하이 게인(hig_Gain(x,y))을 이용하여 현재 픽셀의 잡음제거 보정 값(ANA_LCE(x,y))을 산출할 수 있다.

ANA_LCE(x,y) = (INL(x,y) - Lavg(x,y)) * Lhig_Gain(x,y) + Lavg(x,y), {if INL(x,y) > Lavg(x,y)} ... (17)

영상프로세서(30B)는 현재 픽셀이 마지막 픽셀인지를 판단하고(S46), 마지막 픽셀까지 단계 41 내지 단계 45를 반복하여, 보정 영상(Iout)을 출력할 수 있다(S47).

본 실시예에서는 블록 내 평균 값(Lavg(x,y))을 기준으로 픽셀 값이 지역 평균 값보다 낮은 경우와 지역 평균 값보다 높은 경우로 나누어 픽셀의 휘도를 보정함으로써 사용자가 설정한 게인이 반영될 수 있다. 또한, 영상 전체의 에지량과 영역의 에지량 비교를 통해 에지량이 낮은 영역의 픽셀에 낮은 게인을 적용하여 잡음 증폭 효과를 감소시킴으로써 출력 영상의 콘트라스트가 향상될 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 프로세서의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 7은 도 6에 도시된 영상 프로세서의 영상 보정 기능을 개략적으로 설명하는 흐름도이다.

도 6 및 도 7을 함께 참조하면, 영상프로세서(30C)는 휘도산출부(351), 에지검출부(353), 게인산출부(355), 가중치 설정부(357) 및 보정부(339)를 포함할 수 있다. 도 6의 실시예는 도 4의 실시예에 비해 가중치 설정부(357)가 추가된 점에서 차이가 있다. 이하에서, 도 4의 실시예와 중복하는 내용의 상세한 설명은 생략한다.

서로 다른 텍스쳐(texture)를 갖는 영역들의 경계에서 헤일로 효과(halo artifact)가 발생할 수 있다. 헤일로 효과(halo artifact)가 발생하는 영역의 평균 에지 값은 작으나, 잡음 증폭 효과(Noise Amplifying Artifact)가 발생하는 영역의 평균 에지 값보다 크다. 본 실시예에서는 픽셀이 속하는 영역의 에지량에 따라 가중치를 달리하여 지역 보정 값과 전역 보정 값을 가중합한 보정 영상을 출력할 수 있다.

휘도산출부(351)는 입력 영상(Iin)에서 현재 픽셀을 중심으로 하는 블록(예를 들어, (2n+1)x(2m+1) 블록, n≥0, m≥0) 내에서 식 (1), 식 (2) 및 식 (4)와 같이, 지역 최소값(Lmin(x,y)), 지역 최대값(Lmax(x,y)), 지역 평균값(Lavg(x,y))을 산출할 수 있다(S61).

그리고, 휘도산출부(351)는 입력 영상(Iin) 전체의 픽셀들의 픽셀 값들 중 최소인 전역 최소값(Gmin), 최대인 전역 최대값(Gmax) 및 전체 픽셀들의 픽셀 값들의 평균인 전역 평균값(Gavg)을 산출할 수 있다(S61).

에지검출부(353)는 입력 영상(Iin)의 각 픽셀 위치에서의 크기 값(Magnitude Value)인 에지 값(EDG(x,y))을 검출할 수 있다. 에지검출부(353)는 각 픽셀의 에지 값(EDG(x,y))을 기초로 입력 영상(Iin)의 전역 에지 값(GEDG) 및 지역 에지 값(LEDG(x,y))을 산출할 수 있다(S62).

게인산출부(355)는 전역 에지 값(GEDG) 및 지역 에지 값(LEDG(x,y))과 사용자가 설정한 사용자 게인(uGain)을 이용하여 식 (13) 및 식 (14)와 같이 잡음제거 게인(ANA_Gain(x,y))을 산출할 수 있다(S63).

게인산출부(355)는 잡음제거 게인(ANA_Gain(x,y))을 기초로 식 (14) 및 식 (15)와 같이, 제2 로우 게인(Llow_Gain(x,y)) 및 제2 하이 게인(Lhig_Gain(x,y))을 산출할 수 있다(S64).

그리고, 게인산출부(355)는 전역 최소 값(Gmin), 전역 최대 값(Gmax), 전역 평균 값(Gavg)을 이용하여 하기 식 (18) 내지 식 (21)과 같이, 제3 로우 게인(Glow_Gain) 및 제3 하이 게인(Ghig_Gain)을 산출할 수 있다(S64).

InpMinAvg = Gavg - Gmin ... (18)

InpMaxAvg = Gmax - Gavg ... (19)

Glow_Gain = min ((Gavg - 0) / InpMinAvg, uGain) ... (20)

Ghig_Gain = min ((255 - Gavg) / InpMaxAvg, uGain) ... (21)

게인산출부(355)는 전역 평균 값(Gavg)과 전역 최소 값(Gmin) 사이의 범위를 동적범위의 최소값(0)과 전역 평균값(Gavg) 사이의 범위로 스트레칭하기 위한 게인{(Gavg-0)/InpMinAvg}과 사용자가 설정한 사용자 게인(uGain) 중 최소인 값을 제3 로우 게인(Glow_Gain)으로 산출할 수 있다. 게인{(Gavg-0)/InpMinAvg}의 분모(InpMinAvg)는 식 (18)과 같이, 전역 평균 값(Gavg)과 전역 최소 값(Gmin)의 차이이고, 분자는 전역 평균 값(Gavg)과 동적범위 최소 값(0)의 차이다.

게인산출부(355)는 전역 평균 값(Gavg)과 전역 최대 값(Gmin) 사이의 범위를 전역 평균값(Lavg(x,y))과 동적범위의 최대값(255) 사이의 범위로 스트레칭하기 위한 게인{(255-Gavg)/InpMaxAvg}과 사용자가 설정한 사용자 게인(uGain) 중 최소인 값을 제3 하이 게인(Ghig_Gain)으로 산출할 수 있다. 게인{(255-Gavg)/InpMaxAvg}의 분모(InpMaxAvg)는 식 (19)와 같이, 전역 평균 값(Gavg)과 전역 최대 값(Gmax)의 차이고, 분자는 전역 평균 값(Gavg)과 동적범위 최대 값(255)의 차이다.

가중치 설정부(357)는 현재 픽셀의 지역 에지 값(LEDG(x,y))과 전역 에지 값(GEDG)의 비교 결과를 기초로 가중치(HC(x,y))를 설정할 수 있다(S65).

가중치 설정부(357)는 지역 에지 값(LEDG(x,y))이 전역 에지 값(GEDG) 이하이면, 보다 구체적으로, 지역 에지 값(LEDG(x,y))이 전역 에지 값(GEDG)에 소정의 상수(a)를 곱한 값의 이하이면, 식 (22)와 같이, 전역 에지 값(GEDG)에 상수를 곱한 값에 대한 지역 에지 값(LEDG(x,y))의 비를 가중치(HC(x,y))로 설정할 수 있다. 가중치 설정부(357)는 지역 에지 값(LEDG(x,y))이 전역 에지 값(GEDG)보다 크면, 보다 구체적으로, 지역 에지 값(LEDG(x,y))이 전역 에지 값(GEDG)에 상수를 곱한 값보다 크면, 식 (23)과 같이, 1을 가중치(HC(x,y))로 설정할 수 있다. 여기서, 상수 a는 1보다 큰 값일 수 있다. 헤일로 효과가 잡음 증폭 효과보다 에지가 큰 영역에서 발생하므로, 상수 a는 1보다 큰 값이 설정될 수 있다.

HC(x,y) = LEDG(x,y) / (GEDG * a), {if LEDG(x,y) ≤ (GEDG * a) ... (22)

HC(x,y) = 1, {if LEDG(x,y) > (GEDG * a), where a > 1.0 ... (23)

보정부(359)는 잡음제거 보정 값(ANA_LCE(x,y))과 전역 보정 값(GCE(x,y)을 산출할 수 있다(S66).

보정부(359)는 현재 픽셀의 픽셀 값(INL(x,y))과 지역 평균 값(Lavg(x,y)) 간의 관계에 따라, 식 (16) 또는 식 (17)의 현재 픽셀의 잡음제거 보정 값(ANA_LCE(x,y))을 산출할 수 있다.

그리고, 보정부(359)는 현재 픽셀의 픽셀 값(INL(x,y))과 전역 평균 값(Gavg) 간의 관계에 따라, 하기 식 (24) 또는 식 (25)의 현재 픽셀의 전역 보정 값(GCE(x,y))을 산출할 수 있다. 보정부(359)는 현재 픽셀의 픽셀 값(INL(x,y))이 전역 평균 값(Gavg) 이하이면, 식 (24)와 같이, 식 (20)에서 산출된 제3 로우 게인(Glow_Gain)을 이용하여 현재 픽셀의 전역 보정 값(GCE(x,y))을 산출할 수 있다. 보정부(359)는 현재 픽셀의 픽셀 값(INL(x,y))이 전역 평균 값(Gavg) 보다 크면, 식 (26)과 같이, 식 (21)에서 산출된 제3 하이 게인(Ghig_Gain)을 이용하여 현재 픽셀의 전역 보정 값(GCE(x,y))을 산출할 수 있다.

GCE(x,y) = (INL(x,y) - Gmin) * Glow_Gain + Gavg - OutMinAvg, {if INL(x,y) ≤ Gavg} ... (24)

OutMinAvg = InpMinAvg * Glow_Gain ... (25)

GCE(x,y) = (INL(x,y) - Gavg) * Ghig_Gain + Gavg, {if INL(x,y) > Gavg} ... (26)

OutMaxAvg = InpMaxAvg * Ghig_Gain ... (27)

보정부(359)는 하기 식 (28)과 같이, 잡음제거 보정 값(ANA_LCE(x,y))과 전역 보정 값(GCE(x,y)에 가중치(HC(x,y))를 적용하여 현재 픽셀의 잡음 및 헤일로 제거 보정 값(ANA&HA_LCE(x,y))을 산출할 수 있다(S67). 잡음제거 보정 값(ANA_LCE(x,y))의 가중치는 (HC(x,y))이고, 전역 보정 값(GCE(x,y)의 가중치는 (1-HC(x,y))이다. 전역 에지 값이 지역 에지 값보다 작은 픽셀은 잡음제거 보정값에 설정된 가중치가 전역 보정값에 설정된 가중치보다 작을 수 있다. 지역 에지 값이 전역 에지 값보다 큰 픽셀은 잡음제거 보정값에 1의 가중치가 설정되고, 전역 보정값에 0의 가중치가 설정될 수 있다.

ANA&HA_LCE(x,y) = ANA_LCE(x,y) * HC(x,y) + GCE(x,y) * (1-HC(x,y)) ... (28)

영상프로세서(30C)는 현재 픽셀이 마지막 픽셀인지를 판단하고(S68), 마지막 픽셀까지 단계 61 내지 단계 67을 반복하여, 보정 영상(Iout)을 출력할 수 있다(S69).

본 실시예에서 가중치(HC(x,y))는 지역 에지 값(LEDG(x,y))과 전역 에지 값(GEDG)의 관계에 따라 설정되므로, 보정부(359)는 지역 에지 값(LEDG(x,y))과 전역 에지 값(GEDG)에 따라 잡음제거 보정 값(ANA_LCE(x,y))과 전역 보정 값(GCE(x,y)의 합성 정도를 픽셀 단위로 조절하여 출력 영상의 콘트라스트를 개선할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 보정을 수행하는 영상프로세서가 제공하는 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예이다.

영상프로세서(30A, 30B, 30C)는 디스플레이 상에 영상의 콘트라스트 향상을 위한 보정에 사용될 파라미터가 입력될 수 있는 인터페이스(40)를 제공할 수 있다. 인터페이스(40)는 제1 영역(42)에 실시간 영상 및 보정 영상 중 적어도 하나를 제공할 수 있다.

사용자는 게인 설정 필드(44)를 이용하여 사용자 게인을 지정할 수 있다.

사용자는 임계값 설정 필드(46)를 이용하여 임계값 또는 임계값 조정을 위한 상수(예를 들어, a) 등을 지정할 수 있다.

사용자는 마스크 설정 필드(48)를 이용하여 블록 사이즈를 지정할 수 있다.

사용자는 인터페이스(40)에서 제공하는 입력 형태에 따라 다양한 파라미터를 직접 입력 또는 선택 입력할 수 있다.

본 발명에 따른 영상 보정 방법은 안개 등에 의해 열화된 영상의 보정 방법으로서, 고정된 게인이 아니라 사용자가 지정한 게인을 반영할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 영상 보정 방법은 영상의 에지량 및 밝기 분포를 고려하여 적응적으로 게인을 조정하면서 영상을 보정함으로써, 영상 보정시 발생할 수 있는 잡음 및 헤일로 현상을 저감시킬 수 있다.

본 발명에 따른 영상 보정 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

영상에서 픽셀을 중심으로 하는 영역의 밝기에 대한 제1 최소값, 제1 최대값 및 제1 평균값을 산출하는 단계;
상기 영상 전체의 에지 평균값인 제1 에지 값 및 상기 영역의 에지 평균값인 제2 에지 값을 산출하는 단계;
상기 제1 에지 값과 상기 제2 에지 값을 기초로 제1 게인을 산출하는 단계;
상기 제1 게인을 이용하여, 상기 제1 최소값과 상기 제1 평균값 사이의 픽셀값을 갖는 픽셀에 대한 제2 게인 및 상기 제1 평균값과 상기 제1 최대값 사이의 픽셀값을 갖는 픽셀에 대한 제3 게인을 산출하는 단계; 및
상기 픽셀의 픽셀값과 상기 제1 평균값의 비교 결과에 따라 상기 제2 게인 또는 상기 제3 게인을 이용하여 상기 픽셀의 픽셀값을 보정한 제1 보정값을 산출하는 단계;를 포함하는 영상처리장치의 영상보정방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 보정 값 산출 단계는,
상기 픽셀의 픽셀값이 상기 제1 평균값 이하이면, 상기 제2 게인을 이용하여 상기 픽셀의 제1 보정값을 산출하는 단계; 및
상기 픽셀값이 상기 제1 평균값보다 크면, 상기 제3 게인을 이용하여 상기 픽셀의 제1 보정값을 산출하는 단계;를 포함하는 영상처리장치의 영상보정방법.
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삭제
제1항에 있어서,
상기 제2 게인은 상기 제1 최소값과 상기 제1 평균값의 차이와 동적범위 최소값과 상기 제1 평균값의 차이의 비 및 상기 제1 게인 중 최소값이고,
상기 제3 게인은 상기 제1 최대값과 상기 제1 평균값의 차이와 동적범위 최대값과 상기 제1 평균값의 차이의 비 및 상기 제1 게인 중 최소값인, 영상처리장치의 영상보정방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 에지 값이 상기 제1 에지 값보다 작은 픽셀에 대한 제1 게인이 상기 제2 에지 값이 상기 제1 에지 값보다 큰 픽셀에 대한 제1 게인보다 작은, 영상처리장치의 영상보정방법.
제1항에 있어서,
상기 영상 전체의 밝기에 대한 제2 최소값, 제2 최대값 및 제2 평균값을 산출하는 단계;
상기 제2 최소값과 상기 제2 평균값 사이의 픽셀 값을 갖는 픽셀에 대한 제4 게인 및 상기 제2 평균값과 상기 제2 최대값 사이의 픽셀 값을 갖는 픽셀에 대한 제5 게인을 산출하는 단계;
상기 픽셀의 픽셀값과 상기 제2 평균값의 비교 결과에 따라 상기 제4 게인 또는 상기 제5 게인을 이용하여 상기 픽셀의 픽셀값을 보정한 제2 보정값을 산출하는 단계; 및
상기 제1 에지 평균값과 상기 제2 에지 평균값을 기초로 설정된 가중치를 이용하여 상기 제1 보정값과 상기 제2 보정값의 가중합을 산출하는 단계;를 더 포함하는 영상처리장치의 영상보정방법.
◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제7항에 있어서,
상기 제2 게인은 상기 제1 최소값과 상기 제1 평균값의 차이와 동적범위 최소값과 상기 제1 평균값의 차이의 비 및 상기 제1 게인 중 최소값이고,
상기 제3 게인은 상기 제1 최대값과 상기 제1 평균값의 차이와 동적범위 최대값과 상기 제1 평균값의 차이의 비 및 상기 제1 게인 중 최소값인, 영상처리장치의 영상보정방법.
◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제7항에 있어서,
상기 제4 게인은 상기 제2 최소값과 상기 제2 평균값의 차이와 동적범위 최소값과 상기 제2 평균값의 차이의 비 및 사용자 게인 중 최소값이고,
상기 제5 게인은 상기 제2 최대값과 상기 제2 평균값의 차이와 동적범위 최대값과 상기 제2 평균값의 차이의 비 및 사용자 게인 중 최소값인, 영상처리장치의 영상보정방법.
◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제7항에 있어서,
상기 제2 에지 값이 상기 제1 에지 값보다 작은 픽셀은 상기 제1 보정값에 설정된 가중치가 상기 제2 보정값에 설정된 가중치보다 작고,
상기 제2 에지 값이 상기 제1 에지 값보다 큰 픽셀은 상기 제1 보정값에 1의 가중치가 설정되고, 상기 제2 보정값에 0의 가중치가 설정되는, 영상처리장치의 영상보정방법.
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