KR20030031298A - 디지털 이미지의 구성성분 분석방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 이미지를 구성하는 색상과 휘도 성분을 분석하는 방법에 관한 것으로서 디지털 이미지 파일을 RGB 포맷파일로 변환하고 이미지를 구성하는 각 픽셀별 R/G/B 값을 이용하여 휘도(Y)와 색차(R-Y, B-Y) 값을 연산한 다음 색차 값을 이용하여 디지털 이미지의 색상 성분을 벡터로 나타내고, 휘도(Y) 값과 휘도레벨(L) 값을 이용하여 디지털 이미지의 휘도 성분을 휘도레벨 파형으로 나타내어 디지털 이미지를 정확하게 분석 및 측정할 수 있도록 한 디지털 이미지의 구성성분 분석방법에 관한 것이다

Description

디지털 이미지의 구성성분 분석방법{Method of analyze for digital image}

본 발명은 디지털 이미지를 구성하는 색상과 휘도 성분을 분석하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디지털 이미지를 구성하는 색상과 휘도 성분을 그래프로 나타내어 디지털 이미지를 정확하게 분석 및 측정할 수 있도록 한 디지털 이미지의 구성성분 분석방법에 관한 것이다.

일반적으로 이미지는 그 구성성분을 크게 색상 성분과 휘도 성분으로 나눌수 있다. 색상 성분은 크기와 위상으로 나뉘게 되는데 그 위상에 따라 색상이 결정되는 것이다. 아날로그 이미지 신호, 즉 비디오 시그널의 경우에는 벡터 스코프라는 장비가 있어 이러한 성분을 정확히 측정할 수 있다. 벡터스코프는 비디오 시그널의 색신호 성분을 복조한 뒤 위상과 진폭을 브라운관상에 벡터로 표시하는 측정기를 말한다.

즉, 아날로그 이미지 신호의 경우에는 벡터 스코프라는 장비를 기준으로 표준 차트를 촬상했을때 색재현이 정확한 지를 알아볼 수 있게 되며, 크기의 경우 휘도 성분만을 추출하여 밝기가 적당한지 감마는 적당한지 셋업은 적당한지 등의 값을 수치적으로 측정이 가능하다.

그러나, 디지털 이미지의 경우에는 그 구성성분 중 밝기를 분석하기 위해서는 디지털 이미지 뷰어나 디지털 에디터를 사용하여 어느 밝기의 성분이 얼마나 있는지를 알 수 있는 막대그래프를 나타내는 기능을 이용할 수 있을 뿐이고, 색상 분석시에는 RGB의 이득값을 변경하여 디스플레이한 후 실제로 관찰하여 색상이 제대로 표현되었는지 확인할 수 밖에 없었다.

따라서, 종래의 디지털 이미지 에디터의 경우 디지털 이미지를 편집하거나 분석하기 위해서 디지털 이미지의 RGB 성분비를 변경하거나 밝기, 콘트라스트, 감마 등을 변경하여 눈으로 관찰하여 판단하거나, 히스토그램 등을 통해 변경된 이미지를 관찰하는 방법을 사용해야 하므로 정확한 편집과 분석에 어려움이 있다.

또한, 디지털 이미지의 구성성분을 수치로 나타내는 방법이 개발되지 않아 아날로그 비디오 출력장치가 없는 모델을 개발할 때에는 디지털 이미지의 색상 위상 및 레벨을 수치로 정확히 인식할 수 없으므로 개발자가 실제로 관찰하여 정확하지 못한 상태에서 개발을 하거나 측정을 해야하는 어려움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 디지털 이미지를 구성하는 색상과 휘도 등 그 구성성분을 수치적으로 측정할 수 있는 디지털 이미지의 구성성분 분석방법을 제공하는 것이다.

도 1 은 본 발명에 의한 디지털 이미지의 벡터 분석방법의 수행과정을 나타낸 흐름도,

도 2 는 본 발명에 의한 디지털 이미지의 휘도레벨 분석방법의 수행과정을 나타낸 흐름도,

도 3 은 본 발명에 의한 디지털 이미지의 벡터 분석방법 수행 결과중 일 실시예를 나타낸 그래프, 및

도 4 는 본 발명에 의한 디지털 이미지의 휘도레벨 분석방법 수행 결과중 일 실시예를 나타낸 그래프이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 이미지 구성성분 분석방법은, 디지털 이미지 파일을 디코딩하여 RGB 포맷 상태로 변환시키는 단계, 파일을 구성하는 각 픽셀 별로 R/G/B 값을 읽어오는 단계, 상기 R/G/B값과 공식 Y=0.31R+0.59G+0.11, U=R-Y,및 V=B-Y를 이용하여 각 픽셀의 색차(U, V) 값을 연산하는 단계, 및 상기 연산단계에서 얻어진 각 픽셀의 U값과, V값을 U-V그래프에 표시하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은 디지털 이미지 파일을 디코딩하여 RGB 포맷 형태로 변환시키는 단계, 파일을 구성하는 각 픽셀 별로 R/G/B 값과 휘도 레벨(L)값을 읽어오는 단계, 상기 R/G/B값을 통해 휘도(Y)를 구하는 공식인 Y=0.31R+0.59G+0.11B를 이용하여 각 픽셀의 휘도(Y) 값을 연산하는 단계, 및 상기 휘도(Y) 값을 수평축으로하고 휘도레벨(L)값을 수직축으로하는 그래프에 픽셀 별로 상기 연산단계에서 얻어진 휘도(Y) 값과 휘도레벨(L)값에 해당하는 위치를 표시하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 디지털 이미지의 구성성분인 색상 성분과 휘도 성분이 그래프 형태로 표시되어 각 구성성분을 수치상으로 정확히 측정할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 디지털 이미지의 구성성분 분석방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 디지털 이미지의 벡터 분석방법의 바람직한 실시예를 나타낸 흐름도이고, 도 3은 상기 실시예에 의한 디지털 이미지 벡터 분석을 수행한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 1에서 도시하는 바와같이 그 색상 성분의 위상과 크기를 분석하기 위하여 벡터 분석 모드는 다음과 같은 과정을 수행하게 된다. 즉, 벡터 분석 모드가 설정된 것으로 판단되면 각종 이미지 입력 장치에 의해 입력된 디지털 이미지 파일을 불러온다(S10,S20). 불러온 디지털 이미지 파일이 분석 가능한 파일인지를 판단한다(S21). 불러온 파일을 디스플레이 할 수 있도록 RGB 포맷(Format)상태로 변경한다(S22). 파일의 포맷을 변경할 때 바람직하게는 이미지를 구성하는 각 픽셀이 RGB로 구성되어 있는 BMP 파일로 이미지 파일을 변환시킨다. 변환된 파일을 구성하는 각 픽셀별로 R/G/B 값을 읽는다(S30). 상기 R/G/B값과 공식 Y=0.31R+0.59G+0.11, U=R-Y,및 V=B-Y를 이용하여 각 픽셀의 색차신호인 U, V 값을 연산한다(S40,S41). 연산결과 각 픽셀별로 U값과 V값에 해당하는 위치를 U-V 그래프 상에 표시한다(S50). 표시되는 점은 각 픽셀에 해당하는 위상과 크기를 가지게 된다.

도 3은 도1에 도시된 실시예에 따라 디지털 이미지의 벡터분석방법을 수행하여 모든 픽셀의 위치를 U-V그래프 상에 표시한 그래프를 나타낸 것으로서, 전체 이미지에 대한 벡터를 얻을 수 있게 되고, 이를 이용하면 분석한 디지털 이미지가 어떤 색상의 성분으로 이루어져 있으며 이 색상이 어떠한 위상을 가지는지를 알 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 디지털 이미지의 휘도레벨 분석방법의 바람직한 실시예를 나타낸 흐름도이고, 도 4는 상기 실시예에 의한 디지털 이미지 휘도레벨 분석을 수행한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 2에서 도시하는 바와 같이 휘도 성분을 분석하기 위해 휘도레벨 분석방법을 실시하면 다음과 같은 과정을 수행하게 된다. 먼저 휘도레벨 분석모드가 설정된 것으로 판단되면 분석할 디지털 이미지 파일을 읽어온다(S100,S200). 읽어온 파일이 분석 가능한 파일인지를 판단하여 분석 가능한 파일로 판단되면 이미지를 구성하는 각 픽셀별로 R/G/B 값과 휘도레벨(L)을 읽어온다(S210,S220,S300). RGB 포맷 상태의 이미지 파일은 각 픽셀별로 R/G/B값과 휘도레벨에 대한 정보를 가지고 있다. R/G/B 값과 0.31R+0.59G+0.11B=Y 공식을 이용하여 휘도(Y) 값을 연산한다(S400). 휘도(Y) 값이 수평축을 나타내고, 휘도레벨(L)값이 수직축을 나타내는 그래프에 각 픽셀별로 휘도레벨(L) 값과 연산한 휘도(Y) 값에 해당하는 위치를 표시한다(S500). 모든 픽셀에 대한 위치를 그래프 상에 표시하면 분석한 디지털 이미지의 휘도레벨을 나타내는 파형을 확인할 수 있다.

도 4는 도2에 도시된 실시예에 따라 디지털 이미지의 휘도레벨 분석방법을 수행하여 모든 픽셀의 휘도레벨을 그래프 상에 표시한 것으로서, 전체 이미지에 대한 휘도레벨을 나타내는 파형을 얻을 수 있게 되고, 이를 이용하면 이미지가 어떻게 셋업되었는지, 밝기가 적당한지, 감마는 적당하게 수행되었는 지를 수치적으로정확하게 판단할 수 있게 된다.

이미지는 색상 성분과 휘도 성분으로 구성되는데 색상 성분은 위상과 크기성분을 가지고 있으므로 이는 벡터로 기능하고, 휘도 성분은 휘도레벨을 나타내는 파형 기능을 한다. 따라서 이미지 입력장치에 의해 입력된 디지털 이미지의 구성성분을 측정하기 위해서 본 발명에 의한 분석방법에 의해 디지털 이미지를 분석하면 디지털 이미지 전체에 대한 벡터와 휘도레벨 파형을 측정할 수 있게 되고 디지털 이미지 역시 아나로그 이미지와 같이 수치상으로 성분분석이 가능하게 된다.

또한, 기존에 디지털 이미지의 색감을 변경할 때에는 에디터에서 색상 신호의 이득을 조작하여 사용자가 눈으로 직접 관찰하여 색감을 보정하였으나 기존의 디지털 이미지의 에디터나 뷰어에 본 발명에 의한 디지털 이미지 구성성분 분석방법을 적용할 경우 디지털 이미지의 색상 성분이 그래프로 수치화하여 나타내므로 이를 이용하여 정확한 색감 보정이 가능하게 된다.

본 발명에 따르면, 디지털 이미지의 구성성분을 분석하여 색상 성분은 벡터로 나타내고 휘도 성분은 휘도레벨을 나타내는 파형으로 나타낸다. 디지털 이미지의 색상과 휘도를 수치로 측정할 수 있게 됨으로써 디지털 이미지가 어떠한 색상 성분으로 이루어져 있으며 각 색상이 어떠한 위상을 가지는지 알 수 있고, 디지털 이미지의 밝기에 대한 셋업은 얼마인지 밝기나 감마는 알맞게 처리되었는지를 측정할 수 있으므로 디지털 이미지의 신호 처리를 좀 더 정확하게 할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하엿으나, 본발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (4)

1. 디지털 이미지 파일을 디코딩하여 RGB 포멧 상태로 변환시키는 단계;

   파일을 구성하는 각 픽셀 별로 R/G/B 값 읽어오는 단계;

   상기 R/G/B값과 휘도(Y)를 이용하여 각 픽셀의 색차(U, V) 값을 연산하는 단계;및

   디지털 이미지 파일 벡터 분석으로 메뉴설정되었는지 판단하는 단계

   상기 단계에서 디지털 이미지 파일 벡터 분석으로 설정된 것으로 판단되면 상기 연산단계에서 얻어진 각 픽셀의 색차 U값과, V값을 U-V그래프에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지의 구성성분 분석 방법.
2. 제 2항에 있어서,

   상기 연산단계에서 Y=0.31R+0.59G+0.11, U=R-Y,및 V=B-Y을 이용하여 휘도(Y)값과, 색차(U, V) 값을 연산하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지의 구성성분 분석 방법.
3. 디지털 이미지 파일을 디코딩하여 RGB 포맷 형태로 변환시키는 단계;

   파일을 구성하는 각 픽셀 별로 R/G/B 값과 휘도 레벨값(L) 읽어오는 단계;

   상기 R/G/B값을 이용하여 각 픽셀의 휘도(Y)를 연산하는 단계;및

   상기 휘도(Y) 값을 수평축으로하고 휘도 레벨(L) 값을 수직축으로하는 그래프에 픽셀별로 상기 연산단계에서 얻어진 휘도(Y) 값과 휘도 레벨(L) 값에 따라 그 위치를 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지의 구성성분 분석 방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 연산 단계는 Y=0.31R+0.59G+0.11을 이용하여 휘도(Y) 값을 연산하는 것을 특징으로 하는 디지털 이미지의 구성성분 분석 방법.