KR20050101814A

KR20050101814A - 이미지 변환 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20050101814A
Application number: KR1020040027030A
Authority: KR
Inventors: 채원석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2005-10-25
Also published as: US7609912B2; KR100530224B1; US20050232515A1

Abstract

이미지 변환 장치가 개시된다. 본 이미지 변환 장치는, 소정 이미지의 원(元)픽셀 사이에 보간될 보간픽셀에 대한 선형보간정보를 생성하는 선형보간부, 원픽셀 및 소정 개수의 보간픽셀을 포함하는 블럭에 대해서, 에지를 표현하기 위한 각 픽셀의 픽셀값을 의미하는 에지정보 및 에지면을 형성하는 픽셀의 위치를 표시하는 에지위치정보를 생성하는 에지정보생성부, 에지위치정보를 이용하여 보간픽셀의 에지정보 및 선형보간정보 각각에 대한 가중치를 결정하는 가중치결정부, 에지정보 및 선형보간정보에 각각 가중치를 반영하여 보간픽셀의 픽셀값을 결정하는 보간정보생성부, 및 보간정보생성부에서 결정된 픽셀값에 따라 보간픽셀을 생성하는 보간부를 포함한다. 이에 따라, 에지영역이 선명하게 표시되는 고품질의 확대이미지로 변환시킬 수 있다.

Description

이미지 변환 장치 및 그 방법 { Image transforming device and method thereof }

본 발명은 이미지 변환 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이미지를 확대하거나 고해상도 이미지로 변환함에 있어 에지 영역이 선명하게 표시되도록 하는 이미지 변환 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 전자기술이 발전함에 따라 디지털 카메라나 카메라 기능이 내장된 휴대폰등의 촬영기기가 급속도로 보급되고 있다. 이러한 촬영기기를 이용하여 촬영된 디지털 이미지는 사용자가 그 크기를 자유롭게 확대하거나 축소하여 사용할 수 있으며, 고해상도 이미지로 변환하여 좀더 선명한 이미지로 표시되도록 할 수도 있다. 또한, 프린터 등을 이용하여 이미지를 사진으로 현상할 수도 있다.

한편, 이미지의 크기를 확대하거나 고해상도 이미지로 변환하기 위해서는, 원 이미지의 픽셀사이에 새로운 픽셀을 추가하는 보간과정을 거쳐야 한다. 이 경우, 보간되는 픽셀값을 결정하기 위해서는 선형보간(Linear Interpolation)방법을 이용한다. 선형보간방법이란 보간될 픽셀주변의 원 픽셀들과의 거리 및 그 픽셀값들을 고려하여 선형적으로 보간될 픽셀값을 결정하는 방법을 의미한다. 이러한 선형보간방법에 따르면, 에지(edge)가 나타나지 않는 이미지 영역상에서는 주변 픽셀값이 대체적으로 유사하므로 정상적으로 보간이 이루어진다. 하지만, 주변 픽셀값의 차이가 확연해지는 에지 영역에서는 주변 픽셀값이 보간될 픽셀값에 영향을 미치게 되므로 에지 부분이 흐려지는 블러(Blur)현상이 나타나게 된다.

한편, 종래에는 선형보간방법이 가지는 이러한 문제점을 보완하기 위하여, 에지가 나타나는 블럭( n*m 단위로 그룹화된 복수개의 픽셀)에서는 블럭내에서 에지를 기준으로 각 픽셀의 픽셀값을 구분하는 에지정보를 생성하여 픽셀보간시에 반영함으로써 에지를 선명하게 할 수 있다.

도 1은 이러한 종래의 이미지 변환 방법, 즉, 픽셀 보간 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 1에 따르면, 이미지를 확대시키거나, 고해상도 이미지로 변환시키라는 이미지 변환 명령이 수신되면, 선형보간방법을 이용하여 선형보간정보를 생성하게 된다(S10). 선형보간정보란 보간될 픽셀의 위치 및 픽셀값을 의미한다. 보간될 픽셀의 픽셀값은, 주변 픽셀값들에 그 주변 픽셀과의 거리를 고려한 가중치를 각각 승산한 후, 그 승산 결과를 전부 가산함으로써 얻을 수 있다.

한편, 선형보간정보가 구해지면, 원 이미지의 각 픽셀값 및 선형보간정보를 이용하여 에지정보를 연산하게 된다(S20). 구체적으로 설명하면, 수개의 픽셀을 포함하는 블럭단위로 주변 블럭 중 픽셀값이 최대인 블럭과 최소인 블럭을 탐색한 후, 그 픽셀값의 평균값을 연산하게 된다. 그리고 나서, 그 평균값과 각 픽셀의 선형보간정보를 비교하여 평균값보다 크면 최대값으로, 평균값보다 작으면 최소값으로 픽셀값을 할당하게 된다.

다음으로, 주변 블럭의 픽셀값을 이용하여 가중치를 결정하게 된다(S30). 가중치란 선형보간정보 및 에지정보를 고려하는 비율을 의미한다. 즉, 에지가 나타나는 블럭에서는 에지정보의 가중치를 높이고, 상대적으로 선형보간정보의 가중치를 낮게 설정하고, 에지가 나타나지 않는 블럭에서는 선형보간정보의 가중치를 높이고 에지정보의 가중치를 낮게 설정하게 된다.

다음으로, 설정된 가중치를 반영하여 최종적으로 보간정보를 생성한다(S40). 즉, 보간될 픽셀의 위치 및 그 픽셀값등을 결정한다. 이에 따라, 보간될 프레임을 생성함으로써 픽셀 보간이 이루어진다(S50).

한편, 도 1에 따른 방법으로 픽셀 보간을 하는 경우, 밝기값이 서서히 증가하거나 감소하는 부분이 변환되면 밝기값의 순서가 뒤바뀌어 밝아졌다 어두워졌다 하는 현상이 생기게 된다.

도 2는 도 1의 이미지 변환 방법에 따라 저해상도 이미지를 3×3 배로 확대하여 고해상도 이미지로 변환한 경우에, 고해상도 이미지에서 발생하는 화질 저하 현상을 설명하기 위한 모식도이다. 도 2에서는, 설명의 편의를 위하여 저해상도 이미지가 a, b, c, ..., i 의 픽셀을 포함하며, 고해상도 이미지는 9개의 픽셀을 하나의 블럭으로 하여 A, B, C, ...I 의 블럭을 포함하는 것으로 도시하였다.

도 2에 따르면, 9개의 픽셀로 표현되는 저해상도 이미지에서 각 픽셀(a, b, c, ..., i)들 사이에 두 개의 픽셀씩 선형보간 함으로써 총 81개의 픽셀로 표현되는 고해상도 이미지로 변환하게 된다. 상술한 바와 같이, 에지정보는 주변 블럭의 화소값 중 최대값 및 최소값의 평균값을 연산하여, 그 평균값을 기준으로 각 픽셀을 구분하여 최대값 및 최소값을 할당하게 된다. 이에 따라, 인접한 픽셀 사이에서 에지정보가 최대값 및 최소값으로 급변하게 되므로 매우 날카로운 이미지가 나타난다는 문제점이 있다.

한편, 도 2에서 원 이미지 즉, 저해상도 이미지가 픽셀a 부터 픽셀i 방향으로 점점 밝아지는 이미지라면, 고해상도 이미지도 블럭A 부터 블럭I 방향으로 점점 밝아지는 이미지로 표현되어야 한다. 구체적으로, 블럭A의 전체픽셀값이 100, 블럭E는 110, 블럭I는 120이라고 가정하면, 블럭E에서 최대픽셀값은 120이 되고, 최소픽셀값은 100이 된다. 따라서 평균값은 110이 된다. 블럭E 내에 포함되는 각 픽셀의 선형보간정보, 즉, 픽셀값과 평균값을 비교하면, 블럭E는 평균값보다 큰 영역과 작은 영역으로 나뉘게 된다. 이에 따라, 에지를 표현하기 위해 평균값보다 큰 영역은 최대픽셀값(120)으로, 평균값보다 작은 영역은 최소픽셀값(100)으로 할당하게 된다. 마찬가지로, 블럭I도 두 구역으로 나누면, 블럭E 방향에 위치하는 구역은 최소픽셀값(110)을 가지고, 다른 일구역은 최대픽셀값(130)을 가지게 된다. 따라서, 블럭E 및 블럭I의 사이에서 픽셀값이 100, 120, 110, 130 순으로 순차적으로 바뀌는 영역이 나타나게 된다. 즉, 에지부분의 밝기가 밝아졌다 어두워졌다하게 되므로 두 개의 에지로 표현될 수 있다는 문제점이 생기게 된다.

또한, 가중치를 부여함에 있어 블럭별로 균일한 가중치를 부여하므로, 에지정보에 대한 가중치를 높이면 에지부분은 매우 선명하게 나타나게 되나 에지 주위영역의 상세정보는 사라지게 되고, 가중치를 줄이면 선형보간방법의 문제점인 블러링(bluring)이 생기게 되어 에지부분이 선명하지 않게 된다는 문제점이 발생한다.

본 발명은 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 이미지를 확대하거나 고해상도 이미지로 변환하는 경우, 매끄럽고 선명한 에지영역을 생성함으로써 고품질의 이미지로 변환할 수 있는 이미지변환장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 변환 장치는, 소정 이미지의 원(元)픽셀 사이에 보간될 보간픽셀에 대한 선형보간정보를 생성하는 선형보간부, 상기 원픽셀 및 소정 개수의 보간픽셀을 포함하는 블럭에 대해서, 에지를 표현하기 위한 각 픽셀의 픽셀값을 의미하는 에지정보 및 에지면을 형성하는 픽셀의 위치를 표시하는 에지위치정보를 생성하는 에지정보생성부, 상기 에지위치정보를 이용하여 상기 보간픽셀의 에지정보 및 선형보간정보 각각에 대한 가중치를 결정하는 가중치결정부, 상기 에지정보 및 선형보간정보에 상기 가중치를 각각 반영하여 상기 보간픽셀의 픽셀값을 결정하는 보간정보생성부, 및, 상기 보간정보생성부에서 결정된 상기 픽셀값에 따라 상기 보간픽셀을 생성하는 보간부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 블럭이 상기 에지면을 포함하는 에지블럭인지 여부를 판단하는 에지판단부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 블럭이 상기 에지블럭이 아니라고 판단되는 경우, 상기 보간부는 상기 선형보간정보에 따라 상기 보간픽셀을 생성함으로써 연산 부담을 줄일 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 에지정보생성부는, 소정의 상위임계값 및 하위임계값을 결정하는 임계값결정부, 상기 선형보간정보를 상기 상위임계값 및 하위임계값과 각각 비교하여, 상기 블럭 내의 각 픽셀의 픽셀값을 표시하는 1차에지정보 및 상기 에지면을 형성하는 픽셀의 위치를 표시하는 1차에지위치정보를 생성하는 제1차에지정보생성부, 및 상기 1차에지정보를 메디안 필터링(median filtering)하여 상기 에지정보로 변환하고, 상기 변환된 에지정보에 따라 상기 1차에지위치정보를 상기 에지위치정보로 변환하는 필터부를 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 제1차에지정보생성부는, 상기 선형보간정보가 상위임계값보다 큰 제1영역, 하위임계값보다 작은 제2영역, 및 상위임계값보다 작고 하위임계값보다 큰 제3영역으로 상기 블럭을 구분하여 각 영역별로 상이한 1차에지정보 및 1차에지위치정보를 생성할 수 있다. 즉, 제3영역을 에지면으로 하여 제1영역 및 제2영역에 대해서는 각각 주변 픽셀값 중 최대값 및 최소값을 1차에지정보로 할당하고, 1차에지위치정보는 비트값 0을 할당할 수 있다. 제3영역에 대해서는 상기 최대값 및 최소값의 중간범위의 값을 소정 수식에 의해 연산하여 1차에지정보로 할당하고, 1차에지위치정보는 비트값 1을 할당할 수 있다.

한편, 상기 필터부는, 상기 블럭 내의 소정 픽셀을 중심으로 하는 소정의 윈도우 크기를 결정한 후, 상기 윈도우 내의 각 픽셀의 1차에지정보를 순차적으로 나열하여 그 중간값을 상기 픽셀의 에지정보로 결정할 수 있다.

또한, 상기 가중치결정부는, 상기 블럭 내의 각 픽셀에 대하여 주변 블럭 중 에지영역을 포함하지 않는 블럭과의 거리 및 상기 블럭 내 에지면과의 거리 등을 고려하여 각 픽셀의 에지정보에 대한 가중치를 결정할 수 있다.

또한, 상기 보간정보생성부는, 상기 에지정보에 제1가중치를 승산하는 제1승산기, 상기 선형보간정보에 제2가중치를 승산하는 제2승산기, 및 상기 제1승산기 및 상기 제2승산기 각각의 연산결과를 가산하는 가산기를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 이미지 변환 장치에 있어서의 이미지 변환 방법은, (a) 소정 이미지의 원(元)픽셀 사이에 보간될 보간픽셀에 대한 선형보간정보를 생성하는 단계, (b) 상기 원픽셀 및 소정 개수의 보간픽셀을 포함하는 블럭에 대해서, 에지를 표현하기 위한 각 픽셀의 픽셀값을 의미하는 에지정보 및 에지면을 형성하는 픽셀의 위치를 표시하는 에지위치정보를 생성하는 단계, (c) 상기 에지위치정보를 이용하여 상기 보간픽셀의 에지정보 및 선형보간정보 각각에 대한 가중치를 결정하는 단계, (d) 상기 에지정보 및 선형보간정보에 상기 가중치를 각각 반영하여 상기 보간픽셀의 픽셀값을 결정하는 단계, 및 (e) 결정된 상기 픽셀값에 따라 상기 보간픽셀을 생성하는 단계를 포함한다.

이 경우, 상기 블럭이 상기 에지면을 포함하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 블럭이 상기 에지면을 포함하지 않는다고 판단되면, 상기 선형보간정보에 따라 상기 보간픽셀을 생성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 (b)단계는, (b1) 소정의 상위임계값 및 하위임계값을 결정하는 단계, (b2) 상기 선형보간정보를 상기 상위임계값 및 하위임계값과 각각 비교하는 단계, (b3) 상기 블럭 내의 각 픽셀의 픽셀값을 표시하는 1차에지정보 및 상기 에지면을 형성하는 픽셀의 위치를 표시하는 1차에지위치정보를 생성하는 단계, (b4) 상기 1차에지정보를 메디안 필터링(median filtering)하여 상기 에지정보로 변환하는 단계, 및 (b5) 상기 변환된 에지정보에 따라 상기 1차에지위치정보를 상기 에지위치정보로 변환하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는, 상기 (b1)단계는, 원 픽셀의 주변 픽셀이 가지는 픽셀값 중 최대값 및 최소값의 평균값을 구한 후, 상기 평균값에 소정의 임의계수를 가산 및 감산하여 상기 상위임계값 및 상기 하위임계값을 각각 연산할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 (b3)단계는, 상기 선형보간정보가 상위임계값보다 큰 제1영역, 하위임계값보다 작은 제2영역, 및 상위임계값보다 작고 하위임계값보다 큰 제3영역으로 상기 블럭을 구분하는 단계, 상기 제1영역 및 상기 제2영역에 대하여 주변 픽셀값 중 최대값 및 최소값을 각각 1차에지정보로 할당하고, 비트값 0을 1차에지위치정보로 할당하는 단계, 및 상기 제3영역에 대하여 상기 최대값 및 최소값의 중간범위의 값을 상기 1차에지정보로 할당하고, 비트값 1을 상기 1차에지위치정보로 할당하는 단계를 포함할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 (b4)단계는, 상기 블럭 내의 소정 픽셀을 중심으로 하는 소정의 윈도우 크기를 결정하는 단계, 및 상기 윈도우 내의 각 픽셀의 1차에지정보를 순차적으로 나열한 경우의 중간값을 상기 픽셀의 에지정보로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 상기 (c)단계에서는, 상기 블럭 내의 각 픽셀에 대하여 주변 블럭 중 에지영역을 포함하지 않는 블럭과의 거리 및 상기 블럭 내 에지면과의 거리 등을 고려하여 각 픽셀의 에지정보에 대한 가중치를 결정할 수 있다.

또한, 상기 (d)단계는, (d1) 상기 에지정보에 제1가중치를 승산하는 단계, (d2) 상기 선형보간정보에 제2가중치를 승산하는 단계, 및 (d3) 상기 (d1)단계 및 상기(d2) 단계의 연산결과를 가산하는 단계를 포함할 수 있다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 변환 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 3에 따르면, 본 이미지 변환 장치는 에지판단부(110), 선형보간부(120), 에지정보생성부(130), 가중치결정부(140), 보간정보생성부(150), 및 보간부(160)를 포함한다.

에지판단부(110)는 입력이미지의 각 픽셀에 대하여 에지영역인지 비(非)에지영역인지를 판단하는 역할을 한다. 이를 위해, 에지판단부(110)는, 입력이미지를 복수의 픽셀을 포함하는 복수의 블럭으로 나누고, 각 블럭의 에지강도(edge degree)를 연산한 후 소정의 임계값과 비교하게 된다. 비교결과, 에지강도가 임계값을 초과하면 에지영역을 포함하는 에지블럭이라고 판단하고, 임계값 이하면 에지영역을 포함하지 않는 비에지블럭이라고 판단하게 된다. 에지강도란 소정 블럭이 에지영역을 포함할 수 있는 가능성을 수치로 표현한 것이다. 간단하게는, 하나의 블럭상에 포함되는 픽셀값 중 최대값 및 최소값의 차이를 에지강도로 사용할 수 있다. 이에 따라 에지강도가 소정의 임계값을 초과하게 되면 에지영역을 포함하는 에지블럭이고, 에지강도가 임계값 이하면 에지영역을 포함하지 않는 비에지블럭이라고 판단할 수 있다. 비에지 블럭에 대해서는 에지정보(Edge Information)를 연산할 필요가 없으므로, 연산 부담을 줄이기 위해서 에지판단부(110)는 에지블럭만을 구분하게 된다.

에지판단부(110)에서 에지영역을 포함하는 블럭을 추출하면, 선형보간부(120)는 원 입력이미지의 각 픽셀을 기준으로 확대배율에 따라 보간될 픽셀의 선형보간정보(Linear Interpolation Information : LI)를 생성하게 된다. 상술한 바와 같이, 선형보간정보(LI)는 원 입력이미지의 각 픽셀 사이의 공간에 선형보간방법에 의해 보간되는 픽셀의 픽셀값을 의미한다. 보간되는 픽셀의 픽셀값은 주변 픽셀값 및 그 주변 픽셀값과의 거리를 선형적으로 고려하여 설정하게 된다. 선형보간부(120)는 에지영역을 포함하는 블럭인 경우, 결정된 선형보간정보(LI)를 에지정보생성부(130)로 전송한다.

에지정보생성부(130)는 선형보간정보(LI)를 이용하여 에지정보(Edge Information : E) 및 에지위치정보(Edge Location Information : L)을 생성한다. 에지위치정보(L)란 하나의 블럭내에서 에지영역의 위치를 알려주는 정보로써, 가중치결정부(14)로 전송된다. 에지정보(E)는 에지영역을 포함하는 블럭내의 각 픽셀의 픽셀값에 대한 정보로써 보간정보생성부(150)로 전송된다. 한편, 에지정보생성부(130)는 에지정보(E) 및 에지위치정보(L)을 생성하기 위해서 두 단계의 정보생성과정을 거치게 된다. 첫번째 단계로, 에지정보생성부(130)는 원 이미지의 각 픽셀값을 이용하여 두개의 임계값을 설정하게 된다. 선형보간정보(LI)가 수신되면 각 임계값과 비교하여 두개의 임계값 사이에 해당하는 픽셀값을 가지는 픽셀이 에지영역인 것으로 인식하게 된다. 이에 따라, 하나의 블럭을 에지영역을 기준으로 두개의 구역으로 나누고 각 구역에 주변 블럭의 최대픽셀값 및 최소픽셀값을 각각 할당하여 1차에지정보(Et)를 생성할 수 있다. 한편, 에지영역 및 비에지영역에 각각 비트값 1 및 0을 할당함으로써, 에지영역에 해당하는 픽셀의 위치를 표시하는 1차에지위치정보(Lt)를 생성할 수 있다. 다음 두번째 단계로, 생성된 1차에지정보(Et) 및 1차에지위치정보(Lt)를 이용하여 메디안 필터링(median filtering)을 수행함으로써 최종적으로 에지정보(E) 및 에지위치정보(L)를 생성하게 된다. 에지정보생성부(130)의 구체적인 동작은 후술한다.

가중치결정부(14)는 에지위치정보(L)를 확인하여 하나의 블럭 내에서 에지를 표시하는 픽셀 부분 및 에지 주위의 픽셀 부분 등 각 픽셀에 대하여 가중치(Weight Information : W)를 결정한다. 즉, 에지를 표시하는 픽셀에 있어서는 에지정보에 대하여 높은 가중치를 부여하고, 에지가 표시되지 않는 픽셀에 대해서는 선형보간정보에 대하여 높은 가중치를 부여하게 된다.

보간정보생성부(150)는 선형보간정보(LI), 에지정보(E), 및 가중치(W)를 이용하여 최종적으로 아래의 수식으로 표현되는 보간정보를 생성하게 된다.

I = W*E + (1-W)*LI

수학식 1에서 I는 최종적으로 생성되는 보간정보(Interpolation Information)을 의미한다. 생성된 보간정보(I)는 보간부(160)로 전송되고, 보간부(160)는 이를 이용하여 보간될 픽셀의 픽셀값을 최종적으로 결정하게 된다.

한편, 선형보간부(120)는 에지판단부(110)에서 에지영역을 포함하지 않는 블럭이라고 판단한 경우에는, 결정된 선형보간정보(LI)를 바로 보간부(160)로 전송하게 된다. 이에 따라, 보간부(160)는 에지영역을 포함하지 않는 블럭에 대해서는 선형보간정보(LI)를 이용하여 보간될 픽셀의 픽셀값을 결정하게 된다.

도 4는 도 3에 도시된 에지정보생성부(130)의 세부 구성을 나타내는 도면이다. 도 4에 따르면, 에지정보생성부(130)는 임계값결정부(131), 제1차에지정보생성부(133), 및 필터부(135)를 포함한다.

임계값결정부(131)는 두 개의 임계값(Th1, Th2)을 결정하는 부분이다. 임계값을 결정하기 위한 방법 중 하나로, 임계값결정부(131)는 원 이미지의 각 픽셀에 대하여 주변 픽셀 중 최대픽셀값 및 최소픽셀값을 가지는 픽셀을 탐색한다. 최대픽셀값 및 최소픽셀값을 찾으면 그 평균값을 구할 수 있다. 이에 따라 확대배율에 따라 임의로 정해진 α값을 평균값에 가산하여 상위 임계값(Th1)을 구할 수 있다. 마찬가지로, α값을 평균값에 감산하여 하위 임계값(Th2)를 구할 수 있다.

임계값결정부(131)에서 상하위 임계값(Th1, Th2)이 결정되면, 제1차에지정보생성부(133)는 선형보간부(120)로부터 수신되는 선형보간정보(LI)와 각 임계값을 비교하게 된다. LI가 Th1보다 큰 픽셀에 대해서는 주변 블럭의 픽셀값 중 최대픽셀값(Max)을 1차에지정보(Et)로 두고 1차에지위치정보(Lt)는 0비트를 할당한다. LI가 Th2보다 작은 픽셀에 대해서는 주변 블럭의 픽셀값 중 최소픽셀값(Min)을 1차에지정보(Et)로 두고 1차에지위치정보(Lt)는 0비트를 할당한다. 한편, Th1보다 작고 Th2보다 큰 픽셀에 대해서는 1차에지위치정보(Lt)에 1비트를 할당한다. Th1보다 작고 Th2보다 큰 픽셀값을 가지는 영역이 에지영역이 된다. 에지영역에 포함되는 각 픽셀의 픽셀값, 즉, 1차에지정보(Et)는 다음 수식으로 표현될 수 있다.

수학식 2에서 LI는 선형보간정보를 의미하고, Max 및 Min은 주변 블럭 중 최대 픽셀값 및 최소 픽셀값을 의미한다. 종래 기술에 따르면, 에지영역을 포함하는 블럭을 Max 또는 Min 을 가지는 두개의 영역으로 구분하여 에지를 표현하게 되므로, 에지면이 날카롭게 표현되는 문제점이 있었으나, 두 개의 임계값으로 실제 에지영역을 구하고, 수학식 2를 이용하여 에지영역 내의 각 픽셀값을 결정함으로써 이러한 문제점을 방지할 수 있게 된다.

도 5는 제1차에지정보생성부(133)에서 생성된 1차에지정보(Et)를 설명하기 위한 모식도이다. 도 5에 따르면, 하나의 블럭이 소정 영역을 기준으로 Max 영역 및 Min 영역으로 구분되게 된다. 1차에지정보(Et)는 Max 영역에서는 주변 블럭 중 최대 픽셀값으로 통일되고, Min 영역에서는 최소픽셀값으로 통일된다. 한편, Max 영역 및 Min 영역을 구분하는 기준 영역은 에지영역으로써, 수학식 2에 의해 연산된 1차에지정보(Et)값을 가지게 된다.

도 6은 제1차에지정보생성부(133)에서 생성된 1차에지위치정보(Lt)를 설명하기 위한 모식도이다. 도 6에 따르면, 에지영역은 비트값1이 할당되고, 비에지영역은 비트값0이 할당되어 에지를 형성하는 픽셀의 위치를 정확하게 표시하게 된다.

한편, 제1차에지정보생성부(133)에서 상술한 방법에 따라 1차에지정보(Et) 및 1차에지위치정보(Lt)를 생성하면, 필터부(135)는 이를 이용하여 최종적으로 에지정보(E) 및 에지위치정보(L)를 생성하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 필터부(135)는 메디안 필터링 방식으로 에지정보(E) 및 에지위치정보(L)를 연산할 수 있게 된다. 메디언 필터링이란 이미지의 픽셀에 윈도우(window)를 씌워 윈도우 내의 픽셀을 순서대로 정렬한 후 그 중간값(median)을 윈도우의 중심점에 대응하는 이미지의 픽셀값으로 대체하는 필터링 방식이다. 메디안 필터링은 비선형 영역 처리(nonlinear area process) 과정으로 저역통과 필터에서 가지지 못하는 예리한 에지(sharp edge)나 영상의 미세한 부분을 보존하는 성질을 가지고 있다.

도 7은 에지정보생성부(130)에서 에지정보를 생성하는 전과정을 1차원적으로 설명하기 위한 모식도이다. 먼저, 도 7의 (a)는 원 이미지의 픽셀값을 나타낸다. 도 7의 (a)에 따르면 원 이미지는 1, 2, 3, 4 순으로 순차적으로 밝아지는 이미지임을 알 수 있다.

도 7의 (b)는 원 이미지를 5배로 확대하기 위해 선형보간을 수행하여 생성된 선형보간정보의 모식도이다. 도 7의 (b)에 따르면, 원 이미지는 5개의 픽셀을 포함하는 4개의 블럭(A, B, C, D)으로 확대되고, 각 블럭 내의 픽셀값은 11111, 22222, 33333, 44444 로 표시되고 있다.

도 7의 (c)는 선형보간정보를 바탕으로 생성된 1차에지정보의 모식도이다. 도 7의 (c)를 구체적으로 설명하면, B블럭의 주변 블럭 중 최소픽셀값은 A블럭의 1이 되고, 최대픽셀값은 C블럭의 3이 된다. 따라서 B블럭내의 각 픽셀은 11333으로 표시될 수 있다. 마찬가지로 C블럭 내의 각 픽셀은 22444로 표시되며, D블럭은 주변 최대픽셀값이 5라고 가정하면 33555로 표시된다. 따라서, 에지를 포함하는 B, C, D 블럭에서 픽셀값이 3, 2, 4, 3, 5 순으로 변화되므로, 화면상에서 에지부분은 밝아졌다 어두워졌다 하는 문제점이 발생한다. 한편, 수학식 2에 의해 에지 영역의 픽셀값을 별도로 연산하게 되면 에지영역이 부드럽게 표시되는 효과가 있으나, 도 7의 (c)와 같은 문제점은 그대로 나타나므로, 설명의 편의를 위해서 도 7의 (c)에서는 에지영역의 픽셀값을 수학식 2에 의해 연산한 경우의 효과는 도시를 생략한다.

도 7의 (d)에서는 도 7의 (c)에 도시된 1차에지정보(Et)를 메디안 필터링하여 최종적으로 에지정보(E)를 생성하는 과정을 설명하는 모식도이다. 구체적으로 설명하면, 우선 메디안 필터링을 하기 위한 윈도우(window)의 크기를 설정한다. 윈도우의 크기가 작으면 불필요한 정보가 제거되지 않을 수 있고, 너무 크면 필요한 정보들까지 제거될 수 있기 때문에, 윈도우의 크기는 확대 배율보다는 크고 확대 배율의 두 배 보다는 작게 하는 것이 바람직하다. 즉, 도 7은 원 이미지를 5배 확대한 경우이므로 메디안 필터링을 위한 윈도우(window)의 크기를 7로 설정할 수 있다. 다음으로, 각 블럭내의 픽셀에 대하여 윈도우의 범위 내에 있는 픽셀값을 확인하여 그 중간값으로 대체하게 된다. 도 7의 (c)의 블럭 B에 포함되는 픽셀값을 순차적으로 표시하면 11333으로 나타난다. 먼저 표시되는 1에 대하여 살피면, 윈도우 내의 픽셀값은 331111순으로 정렬되므로 그 중간값은 1이 된다. 두 번째로 표시되는 1에 대하여 메디안 필터링하면, 3331111순으로 정렬되므로, 그 중간값은 1이 된다. 세번째 표시되는 3에 대해 메디안 필터링하면, 3332111순으로 정렬되므로 그 중간값은 2가 된다. 따라서, 세번째 표시되는 3은 2로 대체된다. 이러한 방식으로 각 픽셀에 대하여 메디안 필터링 하면, 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, 블럭 A, B, C, D 내의 픽셀값은 각각 11111, 11223, 33334, 44... 와 같이 표시될 수 있다.

이에 따라, 도 7의 (c)에 도시된 1차에지정보(Et)는 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이 밝기값이 점점 증가하는 에지정보(E)로 변환되게 된다. 따라서, 블럭 B, C 내에서 표시되는 에지의 위치가 변하게 되므로, 이에 따라 1차에지위치정보(Lt)도 에지위치정보(L)로 변환하게 된다. 한편, 메디안 필터링을 할 경우, 윈도우 내의 모든 화소들 중에서 중간값을 찾지 않고, 균일하게 샘플링(sampling)을 하여 소정 화소들에 대해서만 중간값을 찾으므로써 속도를 개선할 수도 있다.

에지정보생성부(130)에서 생성된 에지위치정보(L)는 가중치결정부(140)로 전송된다. 가중치결정부(140)는 에지가 정확한 위치에서 강조되고, 주위 블럭들과 자연스럽게 이어지도록 하기 위하여 에지정보(E)에 대한 가중치(Weight)를 결정한다. 가중치는 현재 픽셀에 대해서 에지영역을 포함하지 않는 주변의 비에지 블럭과의 거리 및 에지 영역을 포함하는 블럭내에서 에지영역과의 거리를 고려하여 다음 수식과 같이 연산될 수 있다.

수학식 3에서 d1은 비에지블럭과의 거리, d2는 에지영역과의 거리를 의미한다. 상술한 바와 같이, 비에지블럭이란 에지판단부(110)에서 연산한 에지강도가 소정 임계값 이하인 블럭을 의미하고, 에지영역이란 에지강도가 소정 임계값을 초과하는 에지블럭 중 에지위치정보(L)가 1인 영역을 의미한다. 수학식 3에 표현된 바와 같이, 가중치결정부(140)는 블럭 단위로 가중치를 결정하지 않고, 픽셀 단위로 각 픽셀에 대한 가중치를 결정하게 되므로, 에지 주변의 세부정보까지 표현할 수 있게 된다. 가중치결정부(140)에서 결정된 가중치(w)는 보간정보생성부(150)로 전송된다.

보간정보생성부(150)는 에지정보(E) 및 선형보간정보(LI)에 각각 (w) 및 (1-w)를 반영함으로써 보간될 픽셀의 픽셀값인 보간정보(I)를 최종적으로 결정하게 된다.

도 8은 보간정보생성부(150)의 세부 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 8에 따르면, 보간정보생성부(150)는 제1승산기(乘算機 : 151), 제2승산기(乘算機 : 153), 및 가산기(加算機)를 포함한다. 제1승산기(151)는 에지정보생성부(130)로부터 전송되는 에지정보(E)에 가중치(w)를 곱하고, 제2승산기(153)는 선형보간부(120)로부터 전송되는 선형보간정보(LI)에 가중치(1-w)를 곱하는 연산을 수행한다. 가산기(155)는 각 승산기(151, 153)로부터 출력되는 결과를 더하여 그 결과를 보간정보(I)로써 출력하게 된다. 보간부(160)는 보간정보(I)에 따라 원 이미지 픽셀 사이에 픽셀을 보간하게 된다. 한편, 상술한 바와 같이 에지판단부(110)에서 비에지블럭으로 판단한 경우에는 보간부(160)는 선형보간정보(LI)를 그대로 이용하여 픽셀을 보간함으로써 불필요한 연산부담을 줄일 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지변환방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 9에 따르면, 이미지 변환 명령이 내려지면 일단 입력 이미지의 각 블럭에 대해서 에지를 포함하는 지 여부를 판단한다(S910).

에지를 포함하는 에지블럭이라고 판단되면, 선형보간방법에 따라 선형보간정보(LI)를 생성하게 된다(S920).

다음으로, 생성된 선형보간정보(LI)와 주변 픽셀의 최대값 및 최소값을 고려하여 에지정보(E) 및 에지위치정보(L)를 생성한다(S930). 에지정보 및 에지위치정보는 1차에지정보(Et) 및 1차에지위치정보(Lt)의 생성 과정과, 메디안 필터링을 통해 이를 변환하는 변환 과정을 통해 이루어진다.

다음으로, 생성된 에지위치정보(L)를 이용하여 에지영역 및 비에지영역에 위치하는 픽셀에 대하여 선형보간정보(LI) 및 에지정보(E)에 적용될 가중치(w)를 결정하게 된다(S940). 이 경우, 가중치(w)는 에지영역을 포함하는 블럭에 포함되는 각 픽셀 별로 결정된다.

다음으로, 결정된 가중치를 고려하여 보간정보(I)를 생성하게 된다(S950). 생성된 보간정보(I)는 보간될 각 픽셀의 픽셀값을 의미한다.

다음으로, 보간정보(I)를 이용하여 확대배율에 따라 픽셀을 보간하게 된다(S960).

한편, 에지영역을 포함하지 않는 비에지블럭이라고 판단되면(S910), 에지정보(E) 및 에지위치정보(L)가 별로 영향을 미치지 않으므로 연산부담을 줄이기 위하여 선형보간정보(LI)만을 생성하여(S970), 보간하도록 한다(S960).

도 10은 에지정보를 생성하는 과정(S930)을 보다 상세하게 설명하기 위한 흐름도이다. 도 10에 따르면, 에지블럭을 기준으로 주변 블럭들의 전체픽셀값을 살펴서 최대값(Max) 및 최소값(Min)을 탐색한다(S931).

최대값(Max) 및 최소값(Min)이 탐색되면 이로부터 소정의 상위임계값(Th1) 및 하위임계값(Th2)을 결정하게 된다(S932). 이 경우, 상위임계값(Th1) 및 하위임계값(Th2)은 다음과 같은 수학식을 이용하여 결정할 수 있다.

α는 확대배율을 반영하여 결정된 임의계수이다. α를 너무 큰 값으로 설정하면 에지영역이 넓어져서 에지부분이 선명하지 않을 수 있고, 너무 작은 값으로 설정하면 에지영역이 지나치게 좁아져서 날카롭게 표현될 수 있으므로 실험적으로 최적의 크기로 설정한다.

임계값(Th1, TH2)이 결정되면, 선형보간정보(LI)를 임계값(Th1, TH2)들과 각각 비교하여(S933, S935), 최대픽셀값(Max)이 할당될 Max 영역, 최소픽셀값(Min)이 할당될 Min 영역, 및 중간레벨의 값이 할당될 에지영역으로 구분하게 된다(S934, S936, S937).

즉, 선형보간정보(LI)가 상위임계값(Th1)보다 큰 픽셀에 대해서는(S933), 1차에지정보(Et)를 Max로 두고 1차에지위치정보(Lt)에 비트값0을 할당한다(S934).

선형보간정보(LI)가 상위임계값(Th1)보다 작으면(S933), 다시 하위임계값(Th2)와 비교하게 된다(S935).

선형보간정보(LI)가 하위임계값(Th2)보다 작은 픽셀에 대해서는 1차에지정보(Et)를 Min로 두고 1차에지위치정보(Lt)에 비트값0을 할당한다(S936).

한편, 선형보간정보(LI)가 상위임계값(Th1)보다 작고 하위임계값(Th2)보다 큰 픽셀에 대해서는 에지를 표현하는 픽셀로 판단하여 1차에지위치정보(Lt)에 비트값1을 할당한다(S937). 또한, 1차에지정보(Et)는 수학식 2를 이용하여 Max 및 Min의 중간값으로 설정하게 된다(S937). 이에 따라, 하나의 블럭은 Max 영역, Min 영역, 및 두 영역을 구분하는 에지영역으로 구분되게 되고, 에지영역에는 Max 및 Min의 중간값이 설정되므로 에지가 매우 날카롭게 표현되던 종래의 문제점이 개선되게 된다.

이에 따라 1차에지정보(Et) 및 1차에지위치정보(Lt)가 생성되면, 메디안 필터링을 통해 최종적으로 에지정보(E) 및 에지위치정보(L)를 생성하게 된다(S938). 이 경우, 1차에지위치정보(Lt)를 에지영역의 위치를 정확하게 알 수 있게 되므로, 메디안 필터링이 수행될 위치가 결정되게 된다.

메디안 필터링을 통해 최종적으로 생성된 에지정보(E) 및 에지위치정보(L)는 가중치 결정 및 보간정보 생성 과정에서 사용된다(S940, S950). 가중치 결정시에는 에지위치정보(L)를 확인하여 하나의 블럭내에 포함된 각 픽셀에 대하여 가중치가 결정되므로, 에지 및 그 주변 픽셀들의 세부정보까지 표현할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 디지털 이미지를 고배율로 확대하거나 고해상도 이미지로 변환할 때 발생하는 화질 저하 현상을 방지할 수 있게 된다. 특히, 에지 영역을 매끄럽고 선명하게 표시하는 한편, 에지 주변 영역의 세부정보까지도 표현할 수 있게 된다. 또한, 점점 밝아지거나 어두워지는 부분을 확대한 경우에 에지 영역이 밝아졌다 어두워졌다 하는 현상을 해결하여 고품질의 이미지를 얻을 수 있게 된다. 본 발명에 따른 이미지 변환 장치 및 방법은 디지털 카메라나 휴대폰 카메라로 찍은 이미지를 확대하여 보거나, 프린터로 확대하여 인쇄할 경우에 적용될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 이미지 변환 방법을 설명하기 위한 흐름도,

도 2는 종래의 이미지 변환 과정에서 발생하는 에지(edge)영역에서의 화질 저하 현상을 설명하기 위한 모식도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 변환 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 4는 도 3에 도시된 에지정보생성부의 세부 구성을 나타내는 블럭도,

도 5는 도 4에 도시된 에지정보생성부에서 1차적으로 생성한 1차에지정보를 나타내는 모식도,

도 6은 도 4에 도시된 에지정보생성부에서 1차적으로 생성한 1차에지위치정보를 나타내는 모식도,

도 7은 도 4에 도시된 에지정보생성부에서 에지정보를 생성하는 과정을 1차원적으로 설명하기 위한 모식도,

도 8은 도 3에 도시된 보간정보생성부의 세부 구성을 나타내는 블럭도,

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 이미지 변환 방법을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,

도 10은 도 9의 에지정보생성단계의 세부 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 에지판단부 120 : 선형보간부

130 : 에지정보생성부 140 : 가중치결정부

150 : 보간정보생성부 160 : 보간부

131 : 임계값결정부 133 : 제1차에지정보생성부

135 : 필터부 151 : 제1승산기(乘算機)

153 : 제2승산기 155 : 가산기(加算機)

Claims

소정 이미지의 원(元)픽셀 사이에 보간될 보간픽셀에 대한 선형보간정보를 생성하는 선형보간부;

상기 원픽셀 및 소정 개수의 보간픽셀을 포함하는 블럭에 대해서, 에지를 표현하기 위한 각 픽셀의 픽셀값을 의미하는 에지정보 및 에지면을 형성하는 픽셀의 위치를 표시하는 에지위치정보를 생성하는 에지정보생성부;

상기 에지위치정보를 이용하여 상기 보간픽셀의 에지정보 및 선형보간정보 각각에 대한 가중치를 결정하는 가중치결정부;

상기 에지정보 및 선형보간정보에 상기 가중치를 각각 반영하여 상기 보간픽셀의 픽셀값을 결정하는 보간정보생성부; 및

상기 보간정보생성부에서 결정된 상기 픽셀값에 따라 상기 보간픽셀을 생성하는 보간부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 장치.
제1항에 있어서,

상기 블럭이 상기 에지면을 포함하는 에지블럭인지 여부를 판단하는 에지판단부;를 더 포함하며,

상기 블럭이 상기 에지블럭이 아니라고 판단되면, 상기 보간부는 상기 선형보간정보에 따라 상기 보간픽셀을 생성하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 장치.
제1항에 있어서,

상기 에지정보생성부는,

소정의 상위임계값 및 하위임계값을 결정하는 임계값결정부;

상기 선형보간정보를 상기 상위임계값 및 하위임계값과 각각 비교하여, 상기 블럭 내의 각 픽셀의 픽셀값을 표시하는 1차에지정보 및 상기 에지면을 형성하는 픽셀의 위치를 표시하는 1차에지위치정보를 생성하는 제1차에지정보생성부; 및

상기 1차에지정보를 메디안 필터링(median filtering)하여 상기 에지정보로 변환하고, 상기 변환된 에지정보에 따라 상기 1차에지위치정보를 상기 에지위치정보로 변환하는 필터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 장치.
제3항에 있어서,

상기 임계값결정부는,

아래의 수식을 이용하여 상기 상위임계값 및 상기 하위임계값을 연산하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 장치:

상기 수식에서 Th1은 상위임계값, Th2는 하위임계값, Max 및 Min은 원픽셀의 주변 픽셀이 가지는 픽셀값 중 최대값 및 최소값, 그리고, α는 임의의 계수.
제3항에 있어서,

상기 제1차에지정보생성부는,

아래의 수식을 이용하여 상기 1차에지정보 및 상기 1차에지위치정보를 연산하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 장치:

상기 수식에서, LI는 선형보간정보, Et는 1차에지정보, Lt는 1차에지위치정보, Th1은 상위임계값, Th2는 하위임계값, Max 및 Min은 원픽셀의 주변 픽셀이 가지는 픽셀값 중 최대값 및 최소값.
제5항에 있어서,

상기 필터부는,

상기 블럭 내의 소정 픽셀을 중심으로 하는 소정의 윈도우 크기를 결정한 후, 상기 윈도우 내의 각 픽셀의 1차에지정보를 순차적으로 나열하여 그 중간값을 상기 픽셀의 에지정보로 결정하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 장치.
제1항에 있어서,

상기 가중치결정부는,

아래의 수식을 이용하여 상기 블럭 내의 각 픽셀의 에지정보에 대한 가중치를 결정하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 장치:

상기 수식에서 w는 가중치, d1은 주변 블럭 중 에지영역을 포함하지 않는 블럭과의 거리, 그리고, d2는 상기 블럭 내 에지영역과의 거리.
제1항에 있어서,

상기 보간정보생성부는,

상기 에지정보에 제1가중치를 승산하는 제1승산기;

상기 선형보간정보에 제2가중치를 승산하는 제2승산기; 및

상기 제1승산기 및 상기 제2승산기 각각의 연산결과를 가산하는 가산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 장치.
(a) 소정 이미지의 원(元)픽셀 사이에 보간될 보간픽셀에 대한 선형보간정보를 생성하는 단계;

(b) 상기 원픽셀 및 소정 개수의 보간픽셀을 포함하는 블럭에 대해서, 에지를 표현하기 위한 각 픽셀의 픽셀값을 의미하는 에지정보 및 에지면을 형성하는 픽셀의 위치를 표시하는 에지위치정보를 생성하는 단계;

(c) 상기 에지위치정보를 이용하여 상기 보간픽셀의 에지정보 및 선형보간정보 각각에 대한 가중치를 결정하는 단계;

(d) 상기 에지정보 및 선형보간정보에 상기 가중치를 각각 반영하여 상기 보간픽셀의 픽셀값을 결정하는 단계; 및

(e) 결정된 상기 픽셀값에 따라 상기 보간픽셀을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 방법.
제9항에 있어서,

상기 블럭이 상기 에지면을 포함하는지 여부를 판단하는 단계;

상기 블럭이 상기 에지면을 포함하지 않는다고 판단되면, 상기 선형보간정보에 따라 상기 보간픽셀을 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 방법.
제10항에 있어서,

상기 (b)단계는,

(b1) 소정의 상위임계값 및 하위임계값을 결정하는 단계;

(b2) 상기 선형보간정보를 상기 상위임계값 및 하위임계값과 각각 비교하는 단계;

(b3) 상기 블럭 내의 각 픽셀의 픽셀값을 표시하는 1차에지정보 및 상기 에지면을 형성하는 픽셀의 위치를 표시하는 1차에지위치정보를 생성하는 단계;

(b4) 상기 1차에지정보를 메디안 필터링(median filtering)하여 상기 에지정보로 변환하는 단계; 및

(b5) 상기 변환된 에지정보에 따라 상기 1차에지위치정보를 상기 에지위치정보로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 방법.
제11항에 있어서,

상기 (b1)단계는,

아래의 수식을 이용하여 상기 상위임계값 및 상기 하위임계값을 연산하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 방법:

상기 수식에서 Th1은 상위임계값, Th2는 하위임계값, Max 및 Min은 원픽셀의 주변 픽셀이 가지는 픽셀값 중 최대값 및 최소값, 그리고, α는 임의의 계수.
제11항에 있어서,

상기 (b3)단계는,

아래의 수식을 이용하여 상기 1차에지정보 및 상기 1차에지위치정보를 연산하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 방법:

상기 수식에서, LI는 선형보간정보, Et는 1차에지정보, Lt는 1차에지위치정보, Th1은 상위임계값, Th2는 하위임계값, Max 및 Min은 원픽셀의 주변 픽셀이 가지는 픽셀값 중 최대값 및 최소값.
제11항에 있어서,

상기 (b4)단계는,

상기 블럭 내의 소정 픽셀을 중심으로 하는 소정의 윈도우 크기를 결정하는 단계; 및

상기 윈도우 내의 각 픽셀의 1차에지정보를 순차적으로 나열한 경우의 중간값을 상기 픽셀의 에지정보로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 방법.
제9항에 있어서,

상기 (c)단계는,

아래의 수식을 이용하여 상기 블럭 내의 각 픽셀의 에지정보에 대한 가중치를 결정하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 방법:

상기 수식에서 w는 가중치, d1은 주변 블럭 중 에지영역을 포함하지 않는 블럭과의 거리, d2는 상기 블럭 내 에지영역과의 거리.
제9항에 있어서,

상기 (d)단계는,

(d1) 상기 에지정보에 제1가중치를 승산하는 단계;

(d2) 상기 선형보간정보에 제2가중치를 승산하는 단계; 및

(d3) 상기 (d1)단계 및 상기(d2) 단계의 연산결과를 가산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 변환 방법.