KR20050094213A - 영상 처리 장치 및 이를 이용한 역광 보정 방법 - Google Patents

영상 처리 장치 및 이를 이용한 역광 보정 방법 Download PDF

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Abstract

역광 상태에서 영상의 화질을 향상시킬 수 있는 영상 처리 장치 및 이를 이용한 역광 보정 방법이 개시된다.
본 발명의 영상 처리 장치는, 역광 환경에서 영상을 취득하기 위한 영상 취득부; 상기 취득된 영상으로부터 추출된 휘도레벨 파라미터와 채도레벨 파라미터로 이루어지는 역광 파라미터를 이용하여 역광을 보정하기 위한 역광 보정부; 상기 역광 보정된 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이부; 및 상기 역광 보정된 영상을 저장하기 위한 수단을 포함한다.

Description

영상 처리 장치 및 이를 이용한 역광 보정 방법{Image processing device and method for compensating a picture taken against the light using the same}
본 발명은 영상 처리 장치에 관한 것으로, 특히 역광 상태에서 영상의 화질을 향상시킬 수 있는 영상 처리 장치 및 이를 이용한 역광 보정 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 디지털 캠코더, 카메라폰 등을 포함하는 디지털 영상 처리 장치의 사용자 수요가 급격히 증대되면서 그 기능들이 갈수록 다양화되고 지능화 되고 있다.
하지만, 이러한 영상 처리 장치는 역광 상태에서 영상을 취득하는 경우 배경은 밝고 피사체는 어둡게 되어 화면 상에서 피사체를 제대로 식별하지 못할 정도로 화질이 저하되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 현재까지 가장 많이 사용되는 방법은 노출을 제어하는 방법과 영상 신호 처리 기술을 이용하는 방법 등이 있다.
노출을 제어하는 방법은 렌즈를 제어할 데이터를 입력 영상으로부터 추출하여 이러한 데이터를 이용하여 렌즈를 제어하여 역광 보정을 수행하고 있다. 이때, 노출 제어를 위한 측광 방식으로는 화면의 중앙부를 중심으로 휘도를 측정하는 중앙부 중점 평균 측광, 화면의 미세한 부분만을 측광하는 스포트 측광, 화면을 여러 영역으로 분할한 다음 분할된 영역으로 각각의 측광 데이터를 분석 연산하여 적정 노출을 결정하는 다분할 측광 방식 등이 사용되고 있다.
도 1은 역광 보정을 위하여 미리 정해진 영역을 사용하여 노출 제어를 수행하는 일반적인 영상 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 영상 처리 장치는 피사체로부터 광신호를 받아들여 전기적인 신호로 변환된 영상 신호를 출력하기 위한 렌즈(111), 조리개(112) 및 센서(113)와, 상기 센서(113)로부터 출력된 영상신호를 시스템에서 처리하기에 적합하도록 이득을 제어하고 디지털 영상 신호로 변환하는 등의 전처리를 수행하는 전처리부(114)와, 상기 디지털 영상 신호를 표준 규격에 적당한 영상 포맷으로 변환하기 위한 포맷 변환부(117)와, 역광을 보정하기 위하여 상기 전처리부(114)로부터 출력된 디지털 영상 신호에서 영역별 휘도레벨을 평가하여 그에 따른 평가치를 출력하는 영역별 휘도신호 평가부(116)와, 상기 영역별 휘도신호 평가부(116)로부터 출력된 평가치를 기준으로 상기 조리개(112)의 열림 정도를 제어하기 위한 마이크로 프로세서(115)로 구성된다.
이때, 상기 포맷 변환부(117)에서 변환된 영상신호는 도시되지 않은 디스플레부 등을 통해 디스플레이될 수 있다. 또한, 필요에 따라 디스플레이된 영상신호는 도시되지 않은 메모리 등에 저장될 수 있다.
따라서, 종래의 영상 처리 장치는 전체 화면의 밝기를 거의 일정하게 유지할 수 있다.
하지만, 종래의 영상 처리 장치는 역광 보정을 위하여 미리 정해진 영역을 사용하는 경우, 역광 상태임에도 불구하고 정해진 영역에 적절하게 대응하지 못할뿐만 아니라 피사체가 여러 영역에 걸쳐 있는 경우 역광 상태임에도 불구하고 역광으로 판단하지 못하여 역광 보정을 못하게 되는 문제점이 있었다.
예를 들어, 중앙 영역 및 주변 영역의 피사체 휘도를 비교하는 방식에서는 주요 피사체가 화면 중앙 영역과 그 주변 영역에 걸치는 경우, 중앙 영역과 주변 영역 사이의 휘도차가 크지 않기 때문에 역광 상태라 하더라도 역광으로 판단하지 못하게 된다. 또한, 주요 피사체가 언제나 화면 중앙 영역에 위치하는 것에 한하지 않고 그 주변 영역에 위치하고 있으므로 역광 상태의 경우에는 주변부의 피사체 휘도가 중앙 영역의 피사체 휘도보다 낮게 되기 때문에 역광 상태라 하더라도 역광으로 판단하지 못하게 된다.
그리고, 이와 같이 역광 상태임에도 불구하고 역광으로 판단하지 못하고 촬상된 영상에 대해서는 노출 제어 방법으로 후처리를 할 수 없는 문제점도 있었다.
한편, 영상 처리 기술을 이용하여 역광 보정을 하는 방법으로는 국내출원번호 제1997-038701호에 서술된 바와 같이 히스토그램 등화 및 룩업 테이블을 이용한 영상의 역광 보정 방법이 공지된 바 있다.
이러한 방법은 영상의 휘도 신호를 역광 임계값에 따라 고휘도 영역과 저휘도 영역으로 분리하고, 이와 같이 분리된 휘도 신호를 각각 히스토그램 등화하여 저장하고, 저휘도/고휘도 선택 정보에 따라 조합하여 역광 보정된 휘도 신호를 얻을 수 있다.
하지만, 이러한 방법은 고정된 역광 임계값을 사용하는 경우, 영상을 획득하는 환경에 적절하게 대응하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 역광 상태에서 화질을 향상시킬 수 있는 영상 처리 장치 및 이를 이용한 역광 보정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 역광 판단시 영상의 영역을 정하지 않은 상태에서 역광 보정을 할 수 있는 영상 처리 장치 및 이를 이용한 역광 보정 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 역광 환경에서 피사체의 위치나 밝기 상황에 따라 자동적으로 대응하여 역광 보정을 수행하여 더 밝고 선명한 피사체를 얻을 수 있는 영상 처리 장치 및 이를 이용한 역광 보정 방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 영상 처리 장치는, 역광 환경에서 영상을 취득하기 위한 영상 취득부; 상기 취득된 영상으로부터 추출된 휘도레벨 파라미터와 채도레벨 파라미터로 이루어지는 역광 파라미터를 이용하여 역광을 보정하기 위한 역광 보정부; 상기 역광 보정된 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이부; 및 상기 역광 보정된 영상을 저장하기 위한 수단을 포함한다.
상기 역광 보정부는, 상기 취득된 영상의 각 픽셀의 휘도값들을 바탕으로 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역 사이의 경계에서의 휘도레벨을 산출하기 위한 수단; 상기 산출된 경계의 휘도레벨을 기준으로 상기 어두운 피사체 영역 및 밝은 배경 영역 각각의 휘도레벨 파라미터와 채도레벨 파라미터를 결정하기 위한 수단; 상기 휘도레벨 파라미터에 따라 상기 어두운 영역 및 밝은 배경 영역의 휘도를 보정하기 위한 수단; 및 상기 채도레벨 파라미터에 따라 채도를 보정하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 휘도레벨 파라미터는 상기 어두운 피사체 영역에 보상할 제1 휘도가중치와 상기 밝은 배경 영역에 보상할 제2 휘도가중치를 갖는 것이 바람직하다.
상기 채도레벨 파라미터는 이전휘도레벨과 새로운 휘도레벨의 비로 나타내어지는 채도가중치를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 역광 보정 방법은, 역광 환경에서 취득된 영상을 프리뷰 상태로 디스플레이하는 단계; 상기 프리뷰 상태로 디스플레이된 영상으로부터 추출된 휘도레벨 파라미터와 채도레벨 파라미터로 이루어지는 역광 파라미터를 이용하여 역광을 보정하는 단계; 상기 역광 보정된 영상을 디스플레이하는 단계; 및 상기 역광 보정된 영상을 저장하는 단계를 포함한다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 역광 보정 방법, 역광 환경에서 취득된 영상을 저장하는 단계; 소정 시간 후 상기 저장된 영상으로부터 추출된 휘도레벨 파라미터와 채도레벨 파라미터로 이루어지는 역광 파라미터를 이용하여 역광을 보정하는 단계; 상기 역광 보정된 영상을 디스플레이하는 단계; 및 상기 역광 보정된 영상을 상기 저장된 영상 대신 업데이트 저장하는 단계를 포함한다.
이하, 첨부됨 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 역광 보정부의 상세한 구성을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 영상 처리 장치는 역광 환경에서 영상을 취득하기 위한 영상 취득부(11)와, 상기 최득된 영상을 바탕으로 이득 제어 및 디지털 변환을 수행하기 위한 전처리부(12)와, 상기 전처리부(12)로부터 출력된 영상으로부터 추출된 역광 파라미터를 이용하여 휘도 및 색상을 보정하기 위한 역광 보정부(13)와, 상기 역광 보정부(13)로부터 출력된 영상을 소정의 포맷으로 변환하기 위한 포맷 변환부(15)와, 상기 포맷 변환부(15)로부터 추력된 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이부(16)로 구성된다.
또한, 상기 본 발명의 영상 처리 장치는 상기 전처리부(12)로부터 출력된 역광 보정되지 않은 영상을 저장하거나 상기 디스플레이부(16)로부터 디스플레이되고 있는 역광 보정된 영상을 저장하기 위한 메모리(14)를 더 포함할 수 있다.
상기 영상 취득부(11)는 도 1과 마찬가지로 렌즈, 조리개 및 센서 등으로 이루어진 카메라 모듈로 구성될 수 있다. 여기서, 센서로는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등과 같은 이미지 센서 등이 사용될 수 있다.
상기 전처리부(12)는 상기 영상 취득부(11)로부터 취득된 영상에 대한 전처리 과정으로서, 이득 제어 및 디지털 변환 등의 과정을 수행하게 된다.
이때, 상기 전처리부(12)로부터 출력된 영상은 역광 보정 과정 없이 곧바로 상기 메모리(14)에 저장될 수도 있고, 또는 상기 역광 보정부(13)로 입력되어 역광 보정될 수도 있다.
상기 역광 보정부(13)는 본 발명의 가장 핵심이 되는 기술적인 특징으로서, 상기 전처리부(12)로부터 취득된 영상에 대한 역광 보정을 수행하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 경계휘도 산출부(21), 역광 파라미터 결정부(22), 휘도 보정부(23) 및 색상 보정부(24)로 구성된다.
통상적으로, 역광 환경에서 취득된 영상은 배경 영역과 피사체 영역 사이의 경계가 분명하며, 이러한 경계를 기준으로 배경 영역의 밝기와 피사체 영역의 밝기 차이가 크다는 특징과 피사체 영역의 채도가 배경 영역의 채도보다 떨어진다는 특징을 갖는다.
따라서, 상기 경계휘도 산출부(21)는 이러한 특징을 이용하여 밝은 배경 영역과 어두운 피사체 영역 사이의 경계에서의 휘도 레벨을 산출한다. 다시 말해, 경계휘도 산출부는 상기 취득된 영상의 각 픽셀들의 휘도값를 바탕으로 밝은 배경 영역과 어두운 피사체 영영역 사이의 경계를 찾고, 이러한 경계에서의 휘도레벨을 산출한다. 여기서, 밝은 배경 영역과 어두운 피사체 영역 사이의 경계에서의 휘도레벨을 산출하는 방법에는 여러 가지가 있을 수 있으나, 본 발명에서는 이들 방법들 중 2가지를 제시한다.
첫 번째로, 영상내의 모든 픽셀들을 돌아다니면서 주변 필셀들과 휘도값 차이가 많이 나는 영역을 찾는다. 이때, 단순히 휘도값만으로 비교하는 것보다는 휘도값의 제곱으로 나온 값들을 비교하는 것이 더욱 효과적이다. 예를 들어, 휘도값이 1과 2인 경우에는 서로 비슷하여 휘도값의 차이가 많이 나지 않지만, 이를 제곱한 1과 4는 더욱 휘도값의 차이가 발생하게 되므로, 보다 용이하게 휘도값 차이가 많이 나는 영역을 찾을 수 있다.
두 번째로, "between class variance"를 이용하여 방법이 있다. 이는 휘도값만을 가지고 밝은 배경 영역과 어두운 피사체 영역 사이의 경계를 찾는 것이다. 즉, 히스토그램을 이용하여 각 휘도값에 대한 개수를 산출하고, 이어서 모든 휘도값들의 평균값을 산출한다. 그런 다음, 임의의 휘도값(K)를 기준으로 임의의 휘도값 이전의 휘도레벨에서의 분산과 임의의 휘도값 이루의 휘도레벨에서의 분산을 각각 구하여 더한 값이 가장 큰 임의의 휘도값(K)를 구하게 된다. 이때, 분산은 이산 정보를 의미하므로, 밝은 배경 영역과 어두운 피사체 영역의 휘도 특성이 잘 나타내어질 수 있다.
상기 역광 파라미터 결정부(22)는 상기 경계휘도 산출부(21)로부터 찾아진 경계에서의 휘도레벨을 기준으로 어두운 피사체 영역에 보상할 제1 휘도가중치와 밝은 배경 영역에 보상할 제2 휘도가중치를 갖는 역광 파라미터를 결정한다. 이때, 상기 제1 휘도 가중치는 상기 제2 휘도가중치보다 적어도 크도록 설정되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 결국 상기 제1 및 제2 휘도가중치에 따라 상기 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역의 휘도가 보정되게 되는데, 이때 상기 어두운 피사체 영역은 제1 휘도 가중치를 이용하여 가능한 보다 밝도록 보정되어야 하며, 또한 상기 밝은 배경 영역은 제2 휘도 가중치를 이용하여 가능한 보다 어둡도록 보정되어야 하기 때문이다.
상기 제1 및 제2 휘도 가중치는 고정적일 수도 있고 또는 가변될 수도 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 휘도 가중치는 각 영상에 대해 고정적으로 적용되어 각 영역의 밝기가 보정되도록 할 수도 있고, 또는 각 영상의 밝기 정도에 따라 가변되어 각 영역의 밝기가 보정되도록 할 수도 있다. 만일 상기 제1 및 제2 휘도가중치가 가변적인 경우, 상기 제1 및 제2 휘도 가중치는 각 영상마다 서로 다른 휘도가중치가 적용될 수 있다.
역광 파라미터는 휘도에 관련된 경우에는 휘도레벨 파라미터로 표현될 수 있고, 또는 휘도 및 채도에 관련된 경우에는 휘도레벨 파라미터 및 채도레벨 파라미터로 나뉘어질 수 있다.
채도레벨 파라미터는 채도 보정을 하기 위해 결정되는 파라미터로서, 필수가 아닌 선택적일 수 있다. 즉, 반드시 채도 보정을 해야 할 필요가 있는 영상인 경우에는 채도레벨 파라미터를 결정하겠지만, 그렇지 않은 경우에는 굳이 채도레벨 파라미터를 결정하지 않아도 무방하다.
이러한 채도레벨 파라미터는 휘도값들로부터 결정될 수 있다. 즉, 통상적으로 채도값은 밝기가 어두울수록 이에 비례하여 낮아지고, 밝기가 밝아질수록 이에 비례하여 높아질 수 있다.
따라서, 채도 보정은 밝은 배경 영역에서는 할 필요가 없으므로, 이때의 채도레벨 파라미터는 어두운 피사체 영역에서 결정된 것이다.
채도레벨 파라미터는 이전휘도레벨(Y)와 새로운 휘도레벨(Y')의 비(Y'/Y)를 나타내어지는 채도 가중치를 갖는다.
상기 휘도 보정부(23)는 상기 역광 파라미터 결정부(22)에서 결정된 휘도레벨 파라미터에 따라 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역을 보정한다.
예를 들어, 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역 사이의 경계에서의 휘도레벨을 A라 하고, 이러한 경계 휘도레벨(A)에서 최대로 높여줄 수 있는 취대 휘도레벨을 B라 하고, 보상될 픽셀의 휘도레벨을 C라 하며, 제1 휘도 가중치 또는 제2 휘도 가중치를 D라 가정한다.
이상과 같은 변수로부터 하기의 수학식 1에 의해 각 영역에서의 휘도값이 보정될 수 있다.
Y_1={[(B-C)*(Y-C)]/(A-C)}+C,
Y'=Y_1+{[(B-Y_1)*(Y_1-C)*D]/(B-C)}
여기서, Y는 이전 밝기이고, Y'는 보정된 새로운 밝기이며, Y_1은 임시 변수이다.
이때, 경계 휘도레벨(A)에서 최대로 높여줄 수 있는 취대 휘도레벨(B)와 보상될 픽셀의 휘도레벨(C)는 이미 알려진 값이므로, 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역 사이의 경계에서의 휘도레벨(A)와 제1 휘도 가중치 또는 제2 휘도 가중치(D)만을 구하면, 각 영역의 휘도 보정이 이루어질 수 있다. 이때, 어두운 피사체 영역에는 제1 휘도 가중치가 적용되고, 밝은 배경 영역에는 제2 휘도 가중치가 적용될 수 있다.
만일 취득된 영상의 어두운 피사체 영역에 대해 채도 보정이 필요하다면, 상기 역광 파라미터 결정부(22)에서 채도가중치를 갖는 채도레벨 파라미터를 결정하게 되고, 상기 색상 보정부(24)에 의해 이와 같이 결정된 채도레벨 파라미터를 이용하여 어두운 피사체 영역에 대해 채도를 보정한다.
예를 들어, YUV 포맷이고, 어두운 피사체 영역에서의 채도 가중치(Y'/Y)를 갖는 채도레벨 파라미터가 결정된 경우, 수학식 2에 표현된 바와 같이, 채도 가중치를 어두운 피사체 영역의 해당 색(U 또는 V)에 곱하여 줌으로써, 채도 보정이 이루어질 수 있다.
U'=(Y'/Y)*U,
V'=(Y'/Y)*V
여기서, U 및 V는 이전 색이고, U' 및 V'는 보정된 새로운 색이며, Y'/Y는 채도 가중치를 나타낸다.
한편, 상기 포맷 변환부(15)는 상기 역광 보정부(13)에서 보정된 영상을 출력할 표준 포맷으로 변환하고, 이와 같이 변환된 영상은 상기 디스플레이부(16)를 통해 출력될 수 있다. 이때, 상기 디스플레이되는 보정된 영상은 사용자에 명령에 의해 상기 메모리(14)에 저장될 수 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성된 영상 처리 장치에서 역광 보정 방법을 설명한다.
이때, 역광 보정에 대한 것은 이미 앞서 상세하게 설명하였으므로, 사용자에 의해 역광 보정이 수행되는 모든 동작에 대해서만 간략이 기술한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 역광 보정을 수행하는 방법을 설명하기 위한 일 순서도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 역광 환경에서 영상이 취득되고, 취득된 영상은 프리뷰 상태로 디스플레이된다(S 31, S 32).
이때, 디스플레이되는 영상은 역광 환경에서 취득되었기 때문에 피사체 영역은 어둡고 배경 영역은 밝게 나타나게 된다.
만일 사용자에 의해 역광 보정이 실행되면(S 33), 상기 휘득된 영상의 각 픽셀에 대한 휘도값들을 바탕으로 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역 사이의 경계가 찾아지고, 이어서 찾아진 경계의 휘도레벨이 산출된다(S 34).
상기 산출된 휘도 레벨을 기준으로 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역에 대한 역광 파라미터가 결정된다(S 35).
여기서, 상기 역광 파라미터는 경계에서의 휘도레벨을 기준으로 어두운 피사체 영역에 보상할 제1 휘도가중치와 밝은 배경 영역에 보상할 제2 휘도가중치를 갖는 휘도레벨 파라미터와 어두운 피사체 영역에서의 이전휘도레벨과 새로운 휘도레벨의 비로 나타내어지는 채도가중치를 갖는 채도레벨 파라미터로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 채도레벨 파라미터는 상기 어두운 피사체 영역에서 채도가 많이 떨어져 보상할 필요가 있는 경우에 사용될 수 있고, 그렇지 않을 경우에는 사용되지 않아도 무방하다.
이어서, 상기 휘도레벨 파라미터를 이용하여 휘도 보정이 수행되고, 또한 상기 채도레벨 파라미터를 이용하여 채도 보정이 수행된다(S 36, S 37). 이에 따라, 휘도 및 채도가 보정됨으로써, 해당 영상에 대한 역광 보정이 이루어지게 된다.
그리고, 역광 보정된 영상은 디스플레이되고(S 38), 사용자의 필요에 따라 저장될 수 있다(S 39).
이에 따라, 역광 환경에서 취득된 영상은 프리뷰 상태에서 바로 역광 보정되어 저장될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 역광 보정을 수행하는 방법을 설명하기 위한 다른 순서도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 역광 환경에서 영상이 취득되고, 취득된 영상은 역광 보정되지 않고 곧바로 저장된다(S 41, S 42).
이때, 저장된 영상은 역광 환경에서 취득되었기 때문에 피사체 영역은 어둡고 배경 영역은 밝게 나타나게 된다.
이와 같이 저장된 영상이 일정시간 동안 저장되고 있다가 사용자에 의해 역광 보정이 실행되면(S 43), 상기 저장된 영상이 독출되어 디스플레이된다(S 44).
디스플레이된 영상의 각 픽셀에 대한 휘도값들을 바탕으로 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역 사이의 경계가 찾아지고, 이어서 찾아진 경계의 휘도레벨이 산출된다(S 45).
상기 산출된 휘도 레벨을 기준으로 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역에 대한 역광 파라미터가 결정된다(S 46).
여기서, 상기 역광 파라미터는 경계에서의 휘도레벨을 기준으로 어두운 피사체 영역에 보상할 제1 휘도가중치와 밝은 배경 영역에 보상할 제2 휘도가중치를 갖는 휘도레벨 파라미터와 어두운 피사체 영역에서의 이전휘도레벨과 새로운 휘도레벨의 비로 나타내어지는 채도가중치를 갖는 채도레벨 파라미터로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 채도레벨 파라미터는 상기 어두운 피사체 영역에서 채도가 많이 떨어져 보상할 필요가 있는 경우에 사용될 수 있고, 그렇지 않을 경우에는 사용되지 않아도 무방하다.
이어서, 상기 휘도레벨 파라미터를 이용하여 휘도 보정이 수행되고, 또한 상기 채도레벨 파라미터를 이용하여 채도 보정이 수행된다(S 47, S 48). 이에 따라, 휘도 및 채도가 보정됨으로써, 해당 영상에 대한 역광 보정이 이루어지게 된다.
그리고, 역광 보정된 영상은 디스플레이되고(S 49), 이어서 사용자의 필요에 따라 S 42에서 저장된 영상을 대신하여 상기 역광 보정된 영상이 업데이트 저장될 수 있다(S 50).
이에 따라, 역광 환경에서 취득된 영상은 곧바로 역광 보정되지 않고, 일시 저장하였다가 나중에 필요시 역광보정하여 업데이터 저장시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이,본 발명에 의하면, 역광 환경에서 취득된 영상으로부터 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역 사이의 경계에서의 휘도 레벨값을 찾고, 이러한 휘도레벨값을 기준으로 각 영역에서의 역광 파라미터에 따라 휘도 및 채도를 보정함으로써, 역광 상태에서 화질을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 미리 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역을 정하지 않은 상태에서 역광 파라미터를 이용하여 역광 보정을 할 수 있다.
또한, 역광 환경에서 피사체의 위치나 밝기 상황에 따라 자동적으로 대응하여 역광 보정을 수행함으로써, 더 밝고 선명한 피사체를 얻을 수 있다.
도 1은 역광 보정을 위하여 미리 정해진 영역을 사용하여 노출 제어를 수행하는 일반적인 영상 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 도 2의 역광 보정부의 상세한 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 역광 보정을 수행하는 방법을 설명하기 위한 일 순서도.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 영상 처리 장치에서 역광 보정을 수행하는 방법을 설명하기 위한 다른 순서도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭>
11 : 영상 취득부 12 : 전처리부
13 : 역광 보정부 14 : 메모리
15 : 포맷 변환부 16 : 디스플레이부
21 : 경계휘도 산출부 22 : 역광 파라미터 결정부
23 : 휘도 보정부 24 : 색상 보정부

Claims (15)

  1. 역광 환경에서 영상을 취득하기 위한 영상 취득부; 및
    상기 취득된 영상으로부터 추출된 휘도레벨 파라미터와 채도레벨 파라미터로 이루어지는 역광 파라미터를 이용하여 역광을 보정하기 위한 역광 보정부
    를 포함하는 영상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 역광 보정된 영상을 디스플레이하기 위한 디스플레이부
    를 더 포함하는 영상 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 역광 보정된 영상을 저장하기 위한 수단
    을 더 포함하는 영상 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 역광 보정부는,
    상기 취득된 영상의 각 픽셀의 휘도값들을 바탕으로 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역 사이의 경계에서의 휘도레벨을 산출하기 위한 수단;
    상기 산출된 경계의 휘도레벨을 기준으로 상기 어두운 피사체 영역 및 밝은 배경 영역 각각의 휘도레벨 파라미터와 채도레벨 파라미터를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 휘도레벨 파라미터에 따라 상기 어두운 영역 및 밝은 배경 영역의 휘도를 보정하기 위한 수단
    을 포함하는 영상 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 채도레벨 파라미터에 따라 채도를 보정하기 위한 수단
    을 더 포함하는 영상 처리 장치.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 휘도레벨 파라미터는 상기 어두운 피사체 영역에 보상할 제1 휘도가중치와 상기 밝은 배경 영역에 보상할 제2 휘도가중치를 갖는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 채도레벨 파라미터는 상기 어두운 피사체 영역에서만 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  8. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 채도레벨 파라미터는 이전휘도레벨과 새로운 휘도레벨의 비로 나타내어지는 채도가중치를 갖는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
  9. 영상 처리 장치에서 역광을 보정하기 위한 방법에 있어서,
    역광 환경에서 취득된 영상을 프리뷰 상태로 디스플레이하는 단계;
    상기 프리뷰 상태로 디스플레이된 영상으로부터 추출된 휘도레벨 파라미터와 채도레벨 파라미터로 이루어지는 역광 파라미터를 이용하여 역광을 보정하는 단계; 및
    상기 역광 보정된 영상을 디스플레이하는 단계
    를 포함하는 역광 보정 방법.
  10. 영상 처리 장치에서 역광을 보정하기 위한 방법에 있어서,
    역광 환경에서 취득된 영상을 저장하는 단계;
    소정 시간 후 상기 저장된 영상으로부터 추출된 휘도레벨 파라미터와 채도레벨 파라미터로 이루어지는 역광 파라미터를 이용하여 역광을 보정하는 단계; 및
    상기 역광 보정된 영상을 디스플레이하는 단계
    를 포함하는 역광 보정 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 역광 보정된 영상을 상기 저장된 영상 대신 업데이트 저장하는 단계
    를 더 포함하는 역광 보정 방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 역광 보정 단계는,
    상기 영상의 각 픽셀의 휘도값들을 바탕으로 어두운 피사체 영역과 밝은 배경 영역 사이의 경계에서의 휘도레벨을 산출하는 단계;
    상기 산출된 경계의 휘도레벨을 기준으로 상기 어두운 피사체 영역 및 밝은 배경 영역 각각의 휘도레벨 파라미터와 채도레벨 파라미터를 결정하는 단계;
    상기 휘도레벨 파라미터에 따라 상기 어두운 영역 및 밝은 배경 영역의 휘도를 보정하는 단계; 및
    상기 채도레벨 파라미터에 따라 채도를 보정하는 단계
    을 포함하는 역광 보정 방법.
  13. 제9항, 제10항 또는 제12항의 어느 한 항에 있어서, 상기 휘도레벨 파라미터는 상기 어두운 피사체 영역에 보상할 제1 휘도가중치와 상기 밝은 배경 영역에 보상할 제2 휘도가중치를 갖는 것을 특징으로 하는 역광 보정 방법.
  14. 제9항, 제10항 또는 제12항의 어느 한 항에 있어서, 상기 채도레벨 파라미터는 상기 어두운 피사체 영역에서만 결정되는 것을 특징으로 하는 역광 보정 방법.
  15. 제9항, 제10항 또는 제12항의 어느 한 항에 있어서, 상기 채도레벨 파라미터는 이전휘도레벨과 새로운 휘도레벨의 비로 나타내어지는 채도가중치를 갖는 것을 특징으로 하는 역광 보정 방법.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100951279B1 (ko) * 2008-07-22 2010-04-02 삼성전기주식회사 카메라 영상 보정 방법 및 카메라 장치
KR101168110B1 (ko) * 2009-09-04 2012-07-24 삼성전자주식회사 이미지 영상의 역광을 보상하기 위한 장치 및 방법
US8379141B2 (en) 2010-07-02 2013-02-19 Ability Enterprise Co., Ltd. Method of dynamically changing a parameter of a frame
KR101367103B1 (ko) * 2007-11-15 2014-02-26 삼성전자주식회사 역광유무여부 검사장치 및 방법
KR101420442B1 (ko) * 2008-06-05 2014-07-16 엘지전자 주식회사 카메라의 백라이트 자동 조절장치 및 방법
WO2016024668A1 (ko) * 2014-08-11 2016-02-18 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그 제어 방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4755489B2 (ja) * 2005-11-28 2011-08-24 株式会社日立製作所 映像処理装置及び映像処理方法
US9253183B2 (en) 2006-11-16 2016-02-02 Mark Stephen Meadows Systems and methods for authenticating an avatar
KR20080081511A (ko) * 2007-03-05 2008-09-10 삼성전자주식회사 입력 영상의 히스토그램에 기반한 디스플레이 장치의 전력제어 방법 및 장치 및 디스플레이 장치
US20090167670A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Method of determining luminance values for a backlight of an lcd panel displaying an image
JP5218827B2 (ja) * 2008-05-08 2013-06-26 ソニー株式会社 表示制御装置および方法、並びにプログラム
JP4769847B2 (ja) * 2008-06-25 2011-09-07 キヤノン株式会社 画像処理装置及び画像処理方法、プログラム、並びに、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体
WO2010116478A1 (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 富士通株式会社 画像処理装置および画像処理方法、画像処理プログラム
CN103841337B (zh) * 2012-11-23 2017-04-05 北京百度网讯科技有限公司 背光补偿的方法和装置
EP3090352A4 (en) 2014-02-24 2017-10-25 Sony Corporation Proximity based and data exchange and user authentication between smart wearable devices
KR102055253B1 (ko) * 2015-04-28 2019-12-13 삼성전자주식회사 영상 개선 장치 및 영상 개선 방법
CN108012050B (zh) * 2017-12-19 2020-04-10 深圳创维－Rgb电子有限公司 图像亮度调整方法、系统以及计算机可读存储介质
CN113539160A (zh) * 2021-06-30 2021-10-22 吉林大学 一种多光照环境下hmi色彩采集系统
CN116884359A (zh) * 2023-09-06 2023-10-13 深圳市明亚顺科技有限公司 基于画面内容的自适应调光方法、装置、设备及存储介质

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0220977A (ja) * 1988-01-07 1990-01-24 Fuji Photo Film Co Ltd 逆光補正方式
JP2749921B2 (ja) * 1989-12-29 1998-05-13 キヤノン株式会社 撮像装置
US5295001A (en) * 1990-11-01 1994-03-15 Canon Kabushiki Kaisha Image sensing apparatus having tone control function
US5416515A (en) * 1992-09-28 1995-05-16 Fuji Photo Film Co., Ltd. Video camera and photometric method therein, image pick-up apparatus and method, and photometric method and focusing control method in said image pick-up apparatus
JP2596324B2 (ja) * 1993-06-30 1997-04-02 日本電気株式会社 逆光補正装置及びそれを用いた撮像装置
US5715377A (en) * 1994-07-21 1998-02-03 Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. Gray level correction apparatus
EP0784399B1 (en) * 1994-09-30 2006-04-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Image pickup device
US6400371B1 (en) * 1997-05-16 2002-06-04 Liberate Technologies Television signal chrominance adjustment
US7123293B1 (en) * 1998-01-07 2006-10-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image processing method to compensate for color differences due to a type of image sensing device
JP4576658B2 (ja) * 2000-02-29 2010-11-10 ソニー株式会社 撮像装置、撮像方法及び撮像プログラム
JP4390967B2 (ja) * 2000-04-21 2009-12-24 富士フイルム株式会社 電子カメラ
JP4557478B2 (ja) * 2000-12-12 2010-10-06 キヤノン株式会社 画像処理装置及び画像処理方法と記録媒体
JP2002290827A (ja) * 2001-03-27 2002-10-04 Mitsubishi Electric Corp 監視カメラ
JP3806038B2 (ja) * 2002-01-07 2006-08-09 富士写真フイルム株式会社 画像処理システム及び撮像装置
DE10204500A1 (de) * 2002-02-03 2003-08-14 Fraunhofer Ges Forschung Echtzeitfähiges Erkennungs- und Kompensationsverfahren von Beleuchtungsschwankungen in digitalen Farbbildsignalen
JP2003337944A (ja) * 2002-03-14 2003-11-28 Ricoh Co Ltd 画像処理装置、画像処理用のホスト装置及び画像処理方法、並びに画像処理プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体
JP2004004449A (ja) * 2002-04-02 2004-01-08 Olympus Corp カメラの露出制御システム
JP4104936B2 (ja) * 2002-08-28 2008-06-18 株式会社東芝 逆光補正制御装置、逆光補正制御方法
US7259769B2 (en) * 2003-09-29 2007-08-21 Intel Corporation Dynamic backlight and image adjustment using gamma correction

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101367103B1 (ko) * 2007-11-15 2014-02-26 삼성전자주식회사 역광유무여부 검사장치 및 방법
KR101420442B1 (ko) * 2008-06-05 2014-07-16 엘지전자 주식회사 카메라의 백라이트 자동 조절장치 및 방법
KR100951279B1 (ko) * 2008-07-22 2010-04-02 삼성전기주식회사 카메라 영상 보정 방법 및 카메라 장치
KR101168110B1 (ko) * 2009-09-04 2012-07-24 삼성전자주식회사 이미지 영상의 역광을 보상하기 위한 장치 및 방법
US8379141B2 (en) 2010-07-02 2013-02-19 Ability Enterprise Co., Ltd. Method of dynamically changing a parameter of a frame
WO2016024668A1 (ko) * 2014-08-11 2016-02-18 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그 제어 방법
KR20160019184A (ko) * 2014-08-11 2016-02-19 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그 제어 방법

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