KR20080034689A

KR20080034689A - 영상의 시인성을 향상시키는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080034689A
Application number: KR1020060100953A
Authority: KR
Inventors: 김인지; 옥현욱; 박두식; 조양호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-10-17
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2008-04-22
Also published as: CN101197126A; KR100827239B1; EP1914981A1; US8041144B2; CN101197126B; EP1914981B1; US20080181532A1; JP2008102513A; DE602007005437D1; JP5527931B2

Abstract

본 발명은 영상의 시인성을 향상시키는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 영상의 시인성을 향상시키는 장치는 외부 조도에 따라 입력 영상의 밝기와 채도를 강화하도록, 상기 입력 영상의 영상 정보에 대응하는 고조도 환경에서의 영상 정보가 설정된 LUT를 생성하는 LUT 생성 모듈과, 상기 생성된 LUT를 이용하여 입력되는 영상의 영상 정보를 상기 고조도 환경에서의 영상 정보로 매핑하는 영상 매핑 모듈 및 상기 외부 조도에 따른 지역 대비 조절을 위한 파라미터를 이용하여 상기 매핑된 영상 정보에 대한 지역 대비를 강화하는 지역 대비 강화 모듈을 포함한다.

시인성, 고조도 환경, 지역 대비(local contrast)

Description

영상의 시인성을 향상시키는 장치 및 방법{Apparatus and method for improving visibility for images}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 영상의 시인성을 향상시키는 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 룩업테이블(Lookup Table; LUT)을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 밝기를 강화하기 위한 그래프를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 채도를 강화하기 위한 그래프를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 색상을 보정하기 위한 그래프를 나타내는 도면이다.

도 6은 외부 환경 조건에서 시간에 따라 눈이 적응하는 밝기를 나타내는 그래프이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지역 대비 강화 모듈의 구조를 나타내는 도면이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 지역 대비를 강화하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.

도 9a 내지 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 실험 결과를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

110: 조도 감지 모듈

120: LUT 생성 모듈

130: 파라미터 생성 모듈

140: 영상 매핑 모듈

150: 지역 대비 강화 모듈

152: 밝기 연산 모듈

154: 저역 통과 필터

156: 인덱스 연산 모듈

158: 지역 대비 보상 모듈

본 발명은 영상의 시인성 향상에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디지털 카메라, 카메라 폰, 캠코더 등과 같은 장치가 고조도 환경에서 영상을 제공하는 경우에 영상의 시인성을 향상시키는 것에 관한 발명이다.

일반적으로 휴대폰, PDA 등과 같은 개인용 휴대 단말기의 디스플레이 화면은 사용자들이 보기 원하는 컨텐츠를 언제, 어디서나 볼 수 있는 기능을 제공하는 동시에, '휴대성', '이동성' 이라는 특성으로 인하여 그만큼 다양한 주위 환경에 노출되는 특성을 갖는다.

그러나, 개인용 휴대 단말기의 디스플레이 화면에서 표시되는 영상은 조도, 색온도 등과 같은 주위 환경의 영향을 받아 동일한 영상이라고 하더라도 주위 환경에 따라 다르게 보여지게 된다. 특히, 맑은 날의 야외에서와 같이 디스플레이 화면의 밝기 보다 주위의 조도가 훨씬 높은 경우에는 디스플레이 화면에서 표시되는 영상의 시인성이 급격히 떨어지게 된다.

그런데, 이와 같은 시인성 저하는 개인용 휴대 단말기가 갖는 다양한 장점들을 감쇄시키는 하나의 요인으로 작용할 수 있다.

따라서, 주위 환경이 변하더라도 디스플레이 화면에서 표시되는 영상의 시인성이 유지되도록 하고, 특히 고조도의 주위 환경에서 영상의 시인성이 저하되지 않도록 할 필요성이 생기게 되었다.

본 발명은 물리적인 하나의 디스플레이 장치 내에서 LUT를 이용하여 영상 매핑을 수행함으로써 고조도 환경에서 영상의 시인성을 확보하고, 지역 대비(local contrast) 특성을 향상시키는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따라 영상의 시인성을 향상시키는 장치는 외부 조도에 따라 입력 영상의 밝기와 채도를 강화하도록, 상기 입력 영상의 영상 정보에 대응하는 고조도 환경에서의 영상 정보가 설정된 LUT를 생성하는 LUT 생성 모듈과, 상기 생성된 LUT를 이용하여 입력되는 영상의 영상 정보를 상기 고조도 환경에서의 영상 정보로 매핑하는 영상 매핑 모듈 및 상기 외부 조도에 따른 지역 대비 조절을 위한 파라미터를 이용하여 상기 매핑된 영상 정보에 대한 지역 대비를 강화하는 지역 대비 강화 모듈을 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따라 영상의 시인성을 향상시키는 방법은 외부 조도에 따라 입력 영상의 밝기와 채도를 강화하도록, 상기 입력 영상의 영상 정보에 대응하는 고조도 환경에서의 영상 정보가 설정된 LUT를 생성하는 (a) 단계와, 상기 생성된 LUT를 이용하여 입력되는 영상의 영상 정보를 상기 고조도 환경에서의 영상 정보로 매핑하는 (b) 단계 및 상기 외부 조도에 따른 지역 대비 조절을 위한 파라미터를 이용하여 상기 매핑된 영상 정보에 대한 지역 대비를 강화하는 (c) 단계를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태 로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 고조도 환경에서 영상의 시인성을 향상시키는 장치 및 방법을 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑제되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

한편, 이하 본 명세서에서 사용되는 '고조도 환경'이라는 용어는 디스플레이 화면에서 표시되는 영상이 휴대용 단말기 외부의 높은 조도로 인하여 사용자가 상기 표시되는 영상을 잘 알아볼 수 없거나, 외부의 높은 조도로 인하여 사용자 입장에서는 영상의 왜곡(예컨대, 색상, 명도 또는 채도의 변화)이 발생한 것으로 인식되는 환경을 의미한다. 따라서, 고조도 환경은 특정한 값 이상의 조도를 의미하는 것이 아니라 영상의 시인성이 저하되는 조도 환경을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 장치(100)는 조도 감지 모듈(110), LUT 생성 모듈(120), 파라미터 생성 모듈(130), 영상 매핑 모듈(140) 그리고 지역 대비 강화 모듈(150)을 포함한다.

조도 감지 모듈(110)은 장치(100) 외부의 조도를 감지하는 조도 센서를 포함하며, 감지된 조도 정보를 LUT 생성 모듈(120)과 파라미터 생성 모듈(130)로 제공한다.

LUT 생성 모듈(120)은 상기 조도 정보를 기초로 색역 매핑을 위한 룩업 테이블(Lookup Table; LUT)을 생성한다.

파라미터 생성 모듈(130)은 상기 조도 정보를 기초로 지역 대비(local contrast)를 조절하는 파라미터를 생성한다.

영상 매핑 모듈(140)은 LUT 생성 모듈(120)에 의해 생성된 LUT를 이용하여 입력 영상의 영상 정보를 고조도 환경에서의 영상 정보로 매핑한다.

지역 대비 강화 모듈(150)은 파라미터 생성 모듈(130)에 의해 제공되는 파라미터, 입력된 영상 및 영상 매핑 모듈(140)에 의해 매핑된 영상을 이용하여 입력된 영상의 지역 대비(local contrast)를 강화한다.

지역 대비 강화 모듈(150)에 의해 지역 대비(local contrast)가 강화된 영상은 디스플레이 화면(미도시)을 통해 사용자에게 제공될 수 있다.

이 때, 본 발명에 대한 실시예에서 사용되는 '모듈'이라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.

LUT 생성 모듈(120)은 조도 감지 모듈(110)로부터 제공되는 조도 정보를 기 초로 도 2에 도시된 것과 같은 RGB 룩업 테이블(Lookup Table; LUT)과 같은 LUT를 생성할 수 있는데, 이 때 RGB LUT는 밝기에 있어서 검은 색(black color)의 값을 향상시키면서 전체 휘도를 향상시키고, 채도도 향상시키는 특성을 갖고 있다. 생성된 LUT의 밝기 및 채도 보상 특성이 도 3과 도 4에 도시되고 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 밝기를 강화하기 위한 그래프를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 색상을 보정하기 위한 그래프를 나타내는 도면이다.

우선, 도 3을 참조하면, 가로축과 세로축은 각각 밝기 L에 대하여 0(검은색)부터 100(흰색)까지 나타낸 것인데, 예를 들어 LCH(Lightness, Chroam, Hue) 색공간 상에서의 임의의 화소에 대한 밝기 정보가 0인 경우, 해당하는 화소의 밝기 정보를 60으로 향상시키게 된다. 또한, 본 발명에 따른 밝기 강화 특성은 LCH 색공간 상에서의 임의의 화소에 대한 밝기 정보가 0보다 커지게 될 경우, 세로축 상의 밝기 정보가 60인 위치로부터 점진적으로 증가하는 특성을 갖게 된다. 여기에서는 LCH 색공간 상에서의 임의의 화소에 대한 밝기 정보가 0인 경우, 해당하는 화소의 밝기 정보 Lout을 60으로 하였으나, 이에 한정되지 않으며, 시인성 확보가 가능한 Lout 이라면 본 발명의 범주에 속하는 것으로 이해될 수 있다.

또한, 도 4를 참조하면, 가로축은 임의의 화소에 대한 채도 값을 0에서 100사이로 스케일링하고 각각의 화소에 대한 상대적인 채도 강화 값을 세로축에 나타내고 있다.

도 4에서는 채도 강화 정도는 영상의 시인성이 확보되도록 실험에 의해 얻어 질 수 있다. 채도 향상을 위한 그래프는 도 4에 도시된 것뿐만 아니라, 채도 향상으로 인하여 영상의 시인성 확보가 가능하도록 하는 그래프라면 본 발명에의 적용이 가능하다.

한편, 밝기와 채도가 강화되면 일반적으로 사용자가 지각하는 블루 계통의 색상이 변하게 되므로, LUT 생성 모듈(120)은 블루 계통의 색상이 보정되도록 LUT를 생성할 수도 있다.

색상 보정 방법은 도 5에 도시된 그래프를 이용할 수 있는데, 도 5를 참조하면 가로축의 색상(Hue) 값이 200에서 320사이에 존재하는 색상이 블루 계통의 색상이다. 세로축의 밝기 정보는 0에서 100까지 스케일링되어 표시되고 있다.

예를 들어 색상 값이 300에 해당하는 그래프 곡선(410)을 보면, 밝기(Lightness)가 100인 경우에는 약 270의 색상 값에 대응하는 것을 알 수 있다. 즉, 색상 값이 300에 해당하는 화소 정보는 색상 값을 270으로 보정함으로써 밝기를 강화하더라도 사용자의 입장에서는 블루 계통의 색상에 왜곡이 발생하지 않도록 하는 것이다. 도 5에 도시된 그래프를 보면 밝기가 증가될수록 블루 계통의 색상 값이 감소됨을 알 수 있다.

한편, 파라미터 생성 모듈(130)은 도 6에 도시된 것과 같이 외부 환경 조건에서 시간의 흐름에 따라 눈이 적응하는 밝기를 나타내는 그래프를 반영하여 지역 대비를 조절하기 위한 파라미터의 값을 결정한다. 이 때 본 발명에서는 결정된 파라미터를 W로 나타내도록 한다.

일반적으로 사용자가 어두운 곳에서 밝은 곳으로 이동한 경우에 사용자의 눈 은 일정한 밝기를 감지하기까지 일정 시간을 필요로 하며, 도 6은 이를 나타내고 있다. 도 6에서 2개의 그래프(610, 620)는 각각 서로 다른 조도에서 눈이 감지하는 밝기를 나타내고 있다.

파라미터 생성 모듈(130)은 조도 감지 모듈(110)로부터 감지된 조도가 일정하게 지속되는 시간을 계산한다. 예를 들어 도 6에서 위에 위치한 그래프(610)가 4만 룩스(Lux)의 조도를 나타내는 경우 4만 룩스의 지속시간이 100초로 계산되었다면 이에 해당하는 밝기 정보(630)에 대응하여 파라미터 W 값을 결정하고, 4만 룩스의 지속시간이 500초로 계산되었다면 이에 해당하는 밝기 정보(640)에 대응하여 파라미터 W 값을 결정하게 된다. 이 때, 파라미터 생성 모듈(130)은 특정 조도가 지속되는 시간과 이에 대응하는 파라미터 W 값을 테이블 형태로 미리 저장할 수 있으며, 상기 파라미터 W 값은 지역 대비 보상이 최적화되도록 실험적으로 얻을 수 있다.

한편, 도 6에 도시된 것과 같은 그래프는 "Journal of the Optical Society of America, 39, 172-179"에 개시되고 있다.

영상 매핑 모듈(140)은 LUT 생성 모듈(120)에 의해 생성된 LUT를 이용하여 입력된 영상의 영상 정보를 고조도 환경에서의 영상 정보로 매핑한다. 만일, 상기 생성된 LUT에 입력된 영상의 RGB 영상 정보에 대응하는 영상 정보가 설정되지 않은 경우에는 이웃하는 영상 정보를 보간하여 매핑하도록 하며, 이 때의 보간은 종래의 다양한 보간 방법을 이용할 수 있다.

지역 대비 강화 모듈(150)은 파라미터 생성 모듈(130)로부터 제공되는 파라 미터 W와, 입력된 원영상에 대한 영상 정보 및 영상 매핑 모듈(140)에 의해 매핑된 영상에 대한 영상 정보를 이용하여 지역 대비를 강화한다.

도 7에서는 지역 대비 강화 모듈(150)의 구성 요소들을 도시하고 있고, 도 8에서는 지역 대비 강화 모듈(150)에 의해 지역 대비가 강화되는 동작을 설명하고 있는 바, 도 7및 도 8을 이용하여 본 발명에 따른 지역 대비 강화 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.

도 7을 참조하면, 지역 대비 강화 모듈(150)은 밝기 연산 모듈(152), 저역 통과 필터(low pass filter)(154), 인덱스 연산 모듈(156) 및 지역 대비 보상 모듈(158)을 포함한다.

우선, 밝기 연산 모듈(152)은 입력된 원 영상 및 영상 매핑 모듈(140)에 의해 매핑된 영상에 대한 밝기를 연산한다(S810). 이 때, 각각을 구분하기 위하여 본 명세서는 입력된 원 영상을 구성하는 각각의 화소에 대한 휘도를 'Y_pixel'로 표시하고, 입력된 원 영상을 구성하는 전체 화소에 대한 평균 휘도를 'Y_mean'로 표시하며, 매핑된 영상을 구성하는 각각의 화소에 대한 휘도를 'Y'_pixel'로 표시하도록 한다.

저역 통과 필터(154)는 Y_pixel와 Y'_pixel를 저역 통과 필터링 한다(S820). 이 때, 필터링된 Y_pixel와 Y'_pixel를 각각 'Y_pixel_filtered'와 'Y'_pixel_filtered'로 표시하기로 한다.

그리고 나서, 인덱스 연산 모듈(156)은 입력 영상에 대한 대비 인덱스(contrast index)와 대비 비율 인덱스(contrast ratio index)를 연산한다(S830).

이 때, 대비 인덱스(contrast index)와 대비 비율 인덱스(contrast ratio index)는 각각 수학식 1과 수학식 2에 의해 정의될 수 있다.

지역 대비 보상 모듈(158)은 수학식 1과 수학식 2를 통해 얻은 각각의 인덱스 정보를 이용하여 지역 대비를 보상한다.

우선, 지역 대비 보상 모듈(158)은 입력된 원 영상에 대한 contrast_index 값을 이용하여, 입력된 원 영상의 어두운 영역과 밝은 영역 판단을 한다(S840). 이 때, contrast_index 값이 기설정된 문턱값 이상이면 해당하는 화소 영역은 어두운 영역으로 판단하고 그렇지 않은 경우에는 해당하는 화소 영역이 밝은 영역으로 판단한다.

만약 어두운 영역으로 판단되면 해당하는 화소 영역을 어두운 영역으로 강화하는데(S850), 이 때, 지역 대비 보상 모듈(158)은 파라미터 W를 이용하여 강화하는 정도를 조절하게 된다. 예를 들어, 파라미터 W가 강화 비율을 나타내는 값이고, 입력된 원 영상이 RGB 영상이라면, 지역 대비가 보상된 영상의 R, G, B 값은 수학 식 3과 같이 표현될 수 있다. 여기에서, R', B', G'는 각각 지역 대비가 보상된 영상 정보를 나타낸다.

R'=R-W*R

G'=G-W*G

B'=B-W*B

한편, S840 단계에서 밝은 영역으로 판단되면 밝은 영역을 강화한다(S860). 이 때, 지역 대비 보상 모듈(158)은 contrast_ratio_index와 기설정된 문턱값과의 비교를 통하여 해당 화소 영역의 대비(contrast)를 높일 것인지 아니면 그대로 유지할 것인지를 결정한다.

만일, 해당하는 화소의 대비를 높여야 하는 영역이라고 판단될 경우에는 입력되는 원 영상의 대비(contast) 값과 파라미터 W를 이용하여 해당하는 화소의 대비(contrast)를 향상시킨다. 예를 들어, 파라미터 W가 강화 비율을 나타내는 값이고, 입력된 원 영상이 RGB 영상이라면, 지역 대비를 향상시키는 화소의 R, G, B 값은 수학식 4와 같이 표현될 수 있다. 여기에서, R', B', G'는 각각 지역 대비가 향상된 영상 정보를 나타낸다.

R'=R+W*R*contrast_ratio_index

G'=G+W*G*contrast_ratio_index

B'=B+W*B*contrast_ratio_index

어두운 영역 또는 밝은 영역이 강화된 후, 지역 대비 보상 모듈(158)은 보상된 영상을 미도시된 디스플레이 화면을 통하여 사용자에게 출력하게 된다(S870).

도 9a 내지 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 실험 결과를 나타내는 도면으로서, 도 9a 및 도 10a는 입력된 원 영상을 나타내고, 도 9b 및 도 10b는 본 발명에 따라 지역 대비가 강화된 보상된 영상을 나타내고 있다.

즉, 사용자가 개인용 휴대 단말기를 이용하여 고조도 환경에서 도 9a 또는 도 10a와 같은 영상을 보는 경우에 외부의 고조도로 인하여 실제로는 영상에 대한 시인성이 저하되어 원 영상대로 볼 수 없게 된다. 그러나, 개인용 휴대 단말기는 본 발명에 따른 LUT 및 지역 대비 보상에 의해 도 9b 또는 도 10b와 같이 보상된 영상을 디스플레이 화면을 통해 출력하고, 사용자는 도 9b 또는 도 10b와 같이 보상된 영상을 보는 것이 아니라 외부 조도로 인하여 도 9a 또는 도 10a와 같은 원 영상을 볼 수 있게 되어 입력된 영상에 대한 시인성을 확보하고 지역 대비 보상에 의해 세밀한 부분까지도 볼 수 있게 되는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

상기한 바와 같은 본 발명을 따를 경우 고조도 환경에서도 지각적으로 영상 의 왜곡이 없도록 지역 대비(local contrast) 보상에 의한 영상의 시인성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims

외부 조도에 따라 입력 영상의 밝기와 채도를 강화하도록, 상기 입력 영상의 영상 정보에 대응하는 고조도 환경에서의 영상 정보가 설정된 LUT를 생성하는 LUT 생성 모듈;

상기 생성된 LUT를 이용하여 입력되는 영상의 영상 정보를 상기 고조도 환경에서의 영상 정보로 매핑하는 영상 매핑 모듈; 및

상기 외부 조도에 따른 지역 대비 조절을 위한 파라미터를 이용하여 상기 매핑된 영상 정보에 대한 지역 대비를 강화하는 지역 대비 강화 모듈을 포함하는, 영상의 시인성을 향상시키는 장치.
제1항에 있어서,

상기 파라미터는 감지된 조도가 일정하게 지속되는 시간에 대응하는 정보인, 영상의 시인성을 향상시키는 장치.
제1항에 있어서,

상기 영상 매핑 모듈은 상기 생성된 LUT에 상기 입력되는 영상의 영상 정보에 대응하는 영상 정보가 설정되지 않은 경우에는 이웃하는 영상 정보를 보간하여 매핑하는, 영상의 시인성을 향상시키는 장치.
제1항에 있어서,

상기 지역 대비 강화 모듈은,

입력된 원 영상 및 상기 영상 매핑 모듈에 의해 매핑된 영상에 대한 밝기를 연산하는 밝기 연산 모듈;

상기 입력된 원 영상을 구성하는 화소에 대한 휘도 정보와 상기 매핑된 영상을 구성하는 화소에 대한 휘도 정보를 필터링하는 저역 통과 필터;

상기 필터링된 휘도 정보와 상기 입력된 원 영상을 구성하는 전체 화소에 대한 평균 휘도 정보를 기초로 하여 입력 영상에 대한 대비 인덱스(contrast index)와 대비 비율 인덱스(contrast ratio index)를 연산하는 인덱스 연산 모듈; 및

상기 대비 인덱스와 상기 대비 비율 인덱스를 기초로 상기 파라미터에 의해 해당하는 화소 영역의 지역 대비를 향상시키는 지역 대비 보상 모듈을 포함하는, 영상의 시인성을 향상시키는 장치.
제4항에 있어서,

상기 대비 인덱스는
에 의해 결정되며, 이 때, Y_means은 입력된 원 영상을 구성하는 전체 화소에 대한 평균 휘도를 나타내고, Y_pixel은 입력된 원 영상을 구성하는 화소에 대한 휘도를 나타내는, 영상의 시인성을 향상시키는 장치.
제4항에 있어서,

상기 대비 비율 인덱스는
또는

에 의해 결정되며, 이 때, Y_pixel은 입력된 원 영상을 구성하는 화소에 대한 휘도를 나타내고, Y_pixel_filtered은 필터링된 Y_pixel을 나타내고, Y'_pixel은 상기 매핑된 영상을 구성하는 화소에 대한 휘도를 나타내며, Y'_pixel_filtered은 필터링된 Y'_pixel을 나타내는, 영상의 시인성을 향상시키는 장치.
제4항에 있어서,

상기 지역 대비 보상 모듈은 상기 대비 인덱스를 기준으로 상기 해당하는 화소 영역을 어두운 영역이나 밝은 영역으로 판단하는, 영상의 시인성을 향상시키는 장치.
제7항에 있어서,

상기 해당하는 화소 영역이 어두운 영역으로 판단된 경우, 상기 지역 대비 보상 모듈은 상기 파라미터를 이용하여 해당하는 화소 영역의 휘도를 감소시키는, 영상의 시인성을 향상시키는 장치.
제7항에 있어서,

상기 해당하는 화소 영역이 밝은 영역으로 판단된 경우, 상기 지역 대비 보상 모듈은 상기 대비 비율 인덱스를 기초로 해당하는 화소 영역의 지역 대비를 향상시킬지를 여부를 결정하고, 지역 대비를 향상시키는 영역으로 판단된 경우 상기 파라미터를 이용하여 해당하는 화소 영역의 휘도를 증가시키는, 영상의 시인성을 향상시키는 장치.
외부 조도에 따라 입력 영상의 밝기와 채도를 강화하도록, 상기 입력 영상의 영상 정보에 대응하는 고조도 환경에서의 영상 정보가 설정된 LUT를 생성하는 (a) 단계;

상기 생성된 LUT를 이용하여 입력되는 영상의 영상 정보를 상기 고조도 환경에서의 영상 정보로 매핑하는 (b) 단계; 및

상기 외부 조도에 따른 지역 대비 조절을 위한 파라미터를 이용하여 상기 매핑된 영상 정보에 대한 지역 대비를 강화하는 (c) 단계를 포함하는, 영상의 시인성을 향상시키는 방법.
제10항에 있어서,

상기 파라미터는 감지된 조도가 일정하게 지속되는 시간에 대응하는 정보인, 영상의 시인성을 향상시키는 방법.
제10항에 있어서,

상기 (b) 단계는 상기 생성된 LUT에 상기 입력되는 영상의 영상 정보에 대응하는 영상 정보가 설정되지 않은 경우에 이웃하는 영상 정보를 보간하여 매핑하는 단계를 포함하는, 영상의 시인성을 향상시키는 방법.
제10항에 있어서,

상기 (c) 단계는,

입력된 원 영상 및 상기 영상 매핑 모듈에 의해 매핑된 영상에 대한 밝기를 연산하는 (c-1) 단계;

상기 입력된 원 영상을 구성하는 화소에 대한 휘도 정보와 상기 매핑된 영상을 구성하는 화소에 대한 휘도 정보를 필터링하는 (c-2) 단계;

상기 필터링된 휘도 정보와 상기 입력된 원 영상을 구성하는 전체 화소에 대한 평균 휘도 정보를 기초로 하여 입력 영상에 대한 대비 인덱스(contrast index)와 대비 비율 인덱스(contrast ratio index)를 연산하는 (c-3) 단계; 및

상기 대비 인덱스와 상기 대비 비율 인덱스를 기초로 상기 파라미터에 의해 해당하는 화소 영역의 지역 대비를 향상시키는 (c-4) 단계를 포함하는, 영상의 시인성을 향상시키는 방법.
제13항에 있어서,

상기 대비 인덱스는
에 의해 결정되며, 이 때, Y_means은 입력된 원 영상을 구성하는 전체 화소에 대한 평균 휘도를 나타내고, Y_pixel은 입력된 원 영상을 구성하는 화소에 대한 휘도를 나타내는, 영상의 시인성을 향상시키는 방법.
제13항에 있어서,

상기 대비 비율 인덱스는
또는

에 의해 결정되며, 이 때, Y_pixel은 입력된 원 영상을 구성하는 화소에 대한 휘도를 나타내고, Y_pixel_filtered은 필터링된 Y_pixel을 나타내고, Y'_pixel은 상기 매핑된 영상을 구성하는 화소에 대한 휘도를 나타내며, Y'_pixel_filtered은 필터링된 Y'_pixel을 나타내는, 영상의 시인성을 향상시키는 방법.
제13항에 있어서,

상기 (c-4) 단계는, 상기 대비 인덱스를 기준으로 상기 해당하는 화소 영역을 어두운 영역이나 밝은 영역으로 판단하는 단계를 포함하는, 영상의 시인성을 향상시키는 방법.
제16항에 있어서,

상기 해당하는 화소 영역이 어두운 영역으로 판단된 겅우, 상기 (c-4) 단계는 상기 파라미터를 이용하여 해당하는 화소 영역의 휘도를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 영상의 시인성을 향상시키는 방법.
제16항에 있어서,

상기 해당하는 화소 영역이 밝은 영역으로 판단된 경우, 상기 (c-4) 단계는 상기 대비 비율 인덱스를 기초로 해당하는 화소 영역의 지역 대비를 향상시킬지를 여부를 결정하는 단계; 및

지역 대비를 향상시키는 영역으로 판단된 경우 상기 파라미터를 이용하여 해당하는 화소 영역의 휘도를 증가시키는 단계를 더 포함하는, 영상의 시인성을 향상시키는 방법.