KR20080039522A

KR20080039522A - 화이트 밸런스 통계를 위한 개선된 크로미넌스 필터

Info

Publication number: KR20080039522A
Application number: KR1020087007382A
Authority: KR
Inventors: 존 새시노우스키
Original assignee: 마이크론 테크놀로지, 인크
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2008-05-07
Also published as: US20070046787A1; EP1938623A1; TW200733742A; CN101292542A; WO2007027516A1; JP2009506722A

Abstract

본 발명은 특정 픽셀을 화이트 밸런스 계산에 포함되는 것으로부터 제외하는 크로미넌스 필터를 제공한다. 대상 픽셀을 청색, 적색, 마젠타 및 녹색의 미리 정해진 최대값들과 비교함으로써, 크로미넌스 필터는 화이트 밸런스 보정 계산 시에 픽셀들을 선택적으로 포함할 수 있다.

Description

화이트 밸런스 통계를 위한 개선된 크로미넌스 필터{IMPROVED CHROMINANCE FILTER FOR WHITE BALANCE STATISTICS}

본 발명은 디지털 이미지 처리에 관한 것으로, 특히 디지털 이미지 처리 시에 화이트 밸런스 보정(white balance correction)을 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

현재, 디지털 카메라에 대한 요구가 크다. 이러한 요구와 같은 정도의, 디지털 카메라에 의해 캡처된 이미지에서의 더 큰 정확성 즉, "사실성(realism)"에 대한 요구가 있다. 이러한 사실성의 부분은 동일한 이미지를 개인이 어떻게 인식하는지를 반영하는 디지털 이미지를 갖고자 하는 욕망에 빠져있다. 그러나, 이러한 사실성을 반영하는 것은 어려울 수 있다.

디지털 카메라가 디지털 이미지를 캡처한 후에, 카메라 내의 회로가 이미지를 더욱 사실적으로 만들기 위한 이미지 처리를 실행한다.

컬러 밸런스는 캡처된 이미지 내의 대상들이 인식된 컬러를 반영하도록 비사실적인 컬러 색조(cast)들을 제거하는 처리이다. 컬러 밸런스는 이미지 컬러가 휴먼 비주얼 시스템에 의해 인식되는 이미지 컬러와 동일하거나 동일에 가깝게 되도록 캡처된 이미지를 밸런싱함으로써 달성된다. 예를 들어, 화이트 밸런스는 화이 트 대상이 캡처된 이미지에서 화이트를 나타내도록 광원으로 인한 비사실적인 컬러 색조를 제거하는 프로세스이다. 일반적으로, 디지털 이미지에서 컬러를 처리할 때, 이미지는 일련의 처리 단계들을 거쳐 갈 수 있고, 그 중 하나가 화이트 밸런스 단계이다.

이미징 처리 시스템은 이미지에 대한 정확한 화이트 밸런스를 결정하기 위한 일련의 테스트를 적용할 수 있다. 자동 화이트 밸런스를 결정하기 위한 하나의 공지된 방법은 그레이 월드 모델(gray world model)을 사용한다. 그레이 월드 모델은 전체 이미지의 그레이를 향한 밸런싱, 즉, 이미지의 평균 컬러의 그레이를 향한 밸런싱을 전체로 하며, 여기에서 그레이는 동등한 크기의 적색, 녹색, 청색 신호 값들이다.

이러한 가정에 의거하여, 픽셀들로부터 수신된 신호들은 그레이 월드 평균과 일치하도록 변형될 수 있다. 픽셀들로부터의 신호들이 함께 평균되고 평균된 컬러 결과가 다소 푸른 빛을 띠면, 푸른 빛깔을 감소시키는 보상이 적용되어야 한다. 이것은 (다소 붉은 빛을 띠는) 백열광 하에서 취해지는 이미지를 변환하고 붉은 빛을 띠는 색조를 그레이로 변환함으로써 그들 이미지를 보상할 때 공통으로 행해진다.

그러나, 그레이 월드 모델은 취해지는 이미지의 주제에 의해 고유하게 벗어날 수 있다. 예를 들면, 이미지가 청색 하늘을 취한 픽처이면, 이미지는 실제로 그레이가 아닌 청색이 지배하는 것으로 평균하여야 한다. 또한, 픽처가 풀밭으로 취해지면, 이미지는 실제로 그레이가 아닌 녹색이 지배하는 것으로 평균하여야 한 다. 그래서, 디지털 신호를 처리할 때 어떤 다른 타입의 보상이 존재해야 한다. 더욱이, 광원들은 일반적으로 붉은 빛을 띠거나 푸른 빛을 띤다, 즉, 일광은 푸른 빛을 띠고, 백열광은 종종 붉은 빛을 띤다.

현재, 컬러 색조를 특정 방향으로 보상하는 메커니즘이 존재하지만, 보상은 종종 이롭지 못한 측면 효과를 유도한다. 예를 들면, 녹색 풀밭 및 그레이 보도를 포함하는 디지털 이미지를 처리할 때, 녹색 풀밭이 지배하는 것으로 보상하면 보도가 마젠타로 바뀐다. 일반적으로, 녹색은 광원들(예컨대, 적색 및 청색)의 일반적인 고유 컬러로 인해 일반적으로 제외되어야 하는 것이 공지되어 있다. 이것이 외부에서 취해진 픽처에 발생하는 막대한 수의 문제점을 다루게 한다. 마젠타는 또한 부분적으로 보색으로서 제외되어야 한다. 그래서, 캡처되는 이미지에 따라 사용 시에 녹색 및 마젠타 컬러를 제외하도록 조정될 수 있는 필터를 갖는 것이 바람직하다.

따라서, 특정 이미지 조건에 대해 화이트 밸런스 보정 계산으로부터 특정 픽셀을 제외하는 화이트 밸런스 테스트를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명은 화이트 밸런스 보정으로부터 픽셀들을 선택적으로 제외하는 개선된 크로미넌스 필터에 관한 것이다. 픽셀의 YUV(즉, 휘도-크로미넌스) 표시가 U+V(즉, 청색 크로미넌스+적색 크로미넌스)와 U-V(즉, 청색 크로미넌스-적색 크로미넌스)의 최대 및 최소값에 의해 정해지는 허용 가능한 영역과 비교되고, 픽셀이 허용 가능한 영역 내에 있으면, 픽셀은 화이트 밸런스 보정 계산에 포함된다. 필터가 비교적 간단한 계산을 필요로 하기 때문에, 필터를 실현하는데 몇 개의 부가적인 회로만이 필요하고, 이미지 처리 시스템의 사이즈가 현저하게 증가되지 않게 된다.

본 발명의 이상 및 다른 이점 및 특징은 첨부하는 도면을 참조하여 아래에 제공되는 예시적인 실시예들의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해진다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따르는 이미징 장치를 도시하는 도면이다.

도 2는 도 1의 이미징 장치의 대상이 되는 컬러스페이스를 도시하는 도면이다.

도 3은 도 1의 이미징 장치의 일부분을 더욱 상세히 도시하는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성되는 적어도 하나의 이미징 장치를 통합하는 프로세서 시스템을 도시하는 블록도이다.

이하의 상세한 설명에서는, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예의 설명에 의해 도시되고 그 일부를 형성하는 첨부하는 도면에 대한 참조가 이루어진다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세히 설명되고, 다른 실시예들이 이용될 수도 있다는 것과, 구조적인, 논리적인 및 전기적인 변형이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남 없이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 이미징 처리 장치(100)의 예시적인 실시예, 즉, 이미지 센 서(190) 및 이미징 처리 회로(110)를 포함하는 디지털 카메라를 도시한다. 이미징 처리 회로(110)는 전처리 회로(120), 제1 이미지 보정 회로(130), RGB-YUV 변환 회로(140), 제2 이미지 보정 회로(150), 자동 화이트 밸런스 보정 회로("AWB")(160), 제3 이미지 보정 회로(170), 및 컬러 매트릭스 보정 회로(135)를 더 포함한다.

이미지 센서(190)는 통상적으로 공지되어 있는 바와 같이, CMOS, CCD 등을 포함하는 임의의 타입의 고체 이미지일 수도 있는 센서이다. 하나의 예시적인 이미지 센서(190)는 능동 픽셀 센서("APS")를 갖는 CMOS 이미지 센서이다. 통상적으로 공지되어 있는 바와 같이, 이미지 센서(190)는 광량자의 형태로 이미지 정보를 수신하여, 그 정보를 이후 다운 스트림 처리 회로에 제공되는 픽셀 아날로그 전기 신호로 변환한다. 이미징 처리 장치(100)에서, 이미지 센서(190)는 전기 신호를 이미지 처리 회로(110)에 제공한다.

전처리 회로(120)는 이미지 센서(190)로부터 수신된 원(raw) 이미지 데이터에 대하여 초기 처리를 실행한다. 바람직한 실시예에서, 전처리 회로(120)는 아날로그-디지털 변환 회로를 포함한다. 전처리 회로(120)는 하나(또는 복수의 캐스케이드된) 이득 스테이지 회로(들) 및 하나(또는 복수의 캐스케이드된) 증폭기 회로(들)을 포함할 수도 있다. 전처리 회로(120)는 이미지 센서(190)로부터 수신된 아날로그 신호에 대응하는 디지털 신호를 출력한다.

제1 이미지 보정 회로(130)는 전처리 회로(120)로부터 수신된 디지털 신호에 대한 제1 레벨의 처리를 실행한다. 제1 이미지 보정 회로(130)는 이미지 결함 보정, 모자이크 효과 보정, 이미지 크기 조정, 개구 보정, 및 다른 효과나 결함에 대 한 보정을 실행하는 회로들을 포함할 수도 있다. 바람직한 실시예에서는, 전처리 회로(120) 출력이 센서(190)의 적색, 청색 및 녹색 픽셀로부터 이미지 데이터의 RGB 표시이다.

컬러 매트릭스 회로(135)는 제1 이미지 보정 회로(130)로부터 RGB 신호를 수신하여, 그 신호에 매트릭스 변형을 적용한다. 매트릭스 변형은 컬러 밸런스에 대한 보정을 포함할 수 있다. 컬러 매트릭스 회로(135)는 제3 이미지 보정 회로(170)로부터 매트릭스 변형 계수를 수신한다. 컬러 매트릭스 회로(135)는 변형된 RGB 신호를 RGB-YUV 변환 회로(140)에 제공한다.

RGB-YUV 변환 회로(140)는 RGB 데이터 구조를 또한 RGB 데이터의 표시인 YUV 포맷의 제2 세트의 데이터 구조로 변환한다. 통상적으로 공지되어 있는 YUV는 이미지 데이터를 Y-휘도("luma"), U-청색 크로미넌스("blue chroma" 또는 "Cb") 및 V-적색 크로미넌스("red chroma" 또는 "Cr")로 저장한다. RGB-YUV 변환 회로(140)는 2 세트의 데이터 구조, 즉, RGB 및 YUV 데이터 구조를 AWB 회로(160)에 제공한다. RGB-YUV 변환 회로(140)는 AWB 회로(160)로부터 화이트 밸런스 보정 신호를 수신한다. RGB-YUV 변환 회로(140)는 2개의 데이터 구조, 즉, RGB 및 YUV와, AWB 회로(160)로부터 수신된 화이트 밸런스 보정 신호를 제2 이미지 보정 회로(150)에 제공한다.

제2 이미지 보정 회로(150)는 RGB-YUV 변환 회로(140)로부터 수신된 디지털 신호에 대하여 제2 레벨의 처리를 실행한다. 제2 이미지 보정 회로(150)는 화이트 밸런스 보정, 감마 보정, 픽셀 포맷 및 다른 효과나 결함에 대한 보정을 실행하는 회로들을 포함할 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 제2 이미지 보정 회로(150)는 적색, 청색 및 녹색 픽셀의 이미지의 RGB 데이터 구조 표시를 출력한다. 다른 방법으로는, 제2 이미지 보정 회로(150)는 다운 스트림 회로에서의 추가의 처리를 위한 디지털 정보의 데이터 스트림을 출력한다.

AWB 회로(160)는 이미지 데이터를 데이터 구조 RGB 및 YUV의 형태로 수신하고, 필요하면 화이트 밸런싱을 실행하도록 보정값을 계산한다. AWB 회로(160)의 적절한 화이트 밸런스 보정의 계산은 이하 더욱 상세히 설명한다. AWB 회로(160)는 그 계산의 결과를 RGB-YUV 변환 회로(140) 및 제3 이미지 보정 회로(170)에 제공한다. AWB 회로(160)는, AWB 회로(160)가 행하는 계산에 의존하여, RGB 또는 YUV 데이터 구조를 별개로 또는 조합하여 사용한다. 본 발명의 개선된 크로미넌스 필터는 AWB 회로(160) 내에 있다.

YUV 데이터 구조의 고유 성질로 인해, YUV 데이터 구조를 사용하여 AWB 회로(160)에서 화이트 밸런스 계산을 실행하는 것이 바람직하다. 공지되어 있는 바와 같이, YUV 데이터 구조는 이미지를 Y, 루미넌스 값들, 및 본질적으로 컬러의 2차원 표시인 UV로 분해하며, 여기에서 2개의 컬러 성분은 U 및 V(즉, Cb 및 Cr)이다.

제3 이미지 보정 회로(170)는 AWB 회로(160)로부터 정보를 수신하여 컬러 매트릭스 회로(135)에 제공되는 컬러 매트릭스 계수용의 새로운 설정을 결정한다. 제3 이미지 보정 회로(170)는 또한 이득비, 광 보상 계수, 및 포화/포화 방지 계수를 계산하여 그들 값을 센서(190)에 제공한다. 바람직한 실시예에서, 제3 이미지 보정 회로(170)는 다중 보정을 반영할 수 있는 단일 계수 매트릭스를 제공하며, 여기에서 매트릭스는 일반적으로 3×3(예컨대, 3 by 3) 매트릭스이다. 센서(190)는 후속 이미지들을 캡쳐하는 것의 제어를 위해 그들 값을 사용한다. 예를 들어, 센서(190)는 이미지 노출 시간 즉, 광 캡처 기간을 변경하도록 광 보상 계수를 사용할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 회로들(120, 130, 135, 140, 150, 160 및 170)이 바람직하게는 시스템 온 칩("SOC") 구조에 따라 하드웨어로 실현된다. 회로들(120, 130, 135, 140 및 150)은 이미징 처리 장치(100)의 "컬러 파이프(pipe)"의 부분이다. 회로들(160 및 170)은 이미징 처리 장치(100)의 카메라 제어 부분이다.

상기 논의된 바와 같이, 이미지의 자동 화이트 밸런스 보정을 결정하는 데 사용되는 하나의 테스트는 이미지 내의 픽셀 통계를 계산하는 것을 포함한다. 예를 들면, 적색, 청색 및 녹색 픽셀의 수가 결정된다. 수집된 통계들은 기대값들과 비교되고, 비교의 결과가 화이트 밸런스를 보정하는 데 사용된다. 이미지를 바이어스하는 것(예를 들면, 녹색이 너무 많게 하는 것)을 방지하기 위해, 개선된 크로미넌스 필터는 자동 화이트 밸런스 계산에서 특정 픽셀을 제외한다.

도 2는 본 발명의 개선된 크로미넌스 필터의 애플리케이션을 도시한다. 도 2는 U, 또는 Cb 및 V, 또는 Cr 축들을 갖는 캡처된 디지털 이미지에서의 픽셀의 포텐셜(potential) 컬러스페이스(200)를 나타낸다. 컬러스페이스(200)는 2개의 메인 "XY" 축들, 즉, U축 210(U축의 양의 애스펙트)/250(U축의 음의 애스펙트) 및 V축 230(V축의 양의 애스펙트)/270(V축의 음의 애스펙트)을 포함한다. 컬러스페이 스(200)는 또한 회전축들, 즉, 청색 적색("BR") 축 280(청색 적색 축의 청색 애스펙트)/240(청색적색 축의 적색 애스펙트) 및 마젠타 녹색("MgG") 축 220(마젠타 녹색 축의 마젠타 애스펙트)/260(마젠타 녹색 축의 녹색 애스펙트)을 포함한다. BR 축 280/240이 U 및 V 축들 사이의 중간에 도시되어 있지만, 이 위치는 청색 및 적색 픽셀들의 크로미넌스에 대한 쉬운 계산적인 근사를 포함하도록 의도된다. 또한, MgG 축 220/260이 U 및 V 축들 사이의 중간에 도시되어 있지만, 이 위치는 마젠타 및 녹색 픽셀들의 크로미넌스에 대한 쉬운 계산적인 근사를 포함하도록 의도된다.

도 2는 포함되어 있는, 즉, 본 발명의 예시적인 실시예에 따르는 개선된 크로미넌스 필터에 의해 필터링되지 않은 픽셀 값들을 반영하는 제1 음영 영역(290)을 도시한다. 제1 음영 영역(290) 외부에 있는 픽셀 값들은 화이트 밸런스 보정값의 계산에 포함되지 않는다. 제1 음영 영역(290)은 최대 MgG max 296과 최소 MgG min 298에 의해 마젠타 녹색("MgG") 영역 내로 한정된다. 제1 음영 영역(290)은 최대 BR max 292와 최소 BR min 294에 의해 청색 적색 영역 내로 한정된다. 또한, 그 영역(290)은 U 및 V 축들에 의해 형성되는 원점 주변으로 집중될 필요는 없다.

또한, 도 2에는 포함되는 즉, 통상적인 크로미넌스 필터에 의해 필터링되지 않는 픽셀 값들을 반영하는 제2 음영 영역(295)이 도시되어 있다. 제2 음영 영역(295) 외부에 있는 픽셀 값들은 화이트 밸런스 보정값의 계산에 포함되지 않는다. 제2 음영 영역(295)은 최대와 최소에 의해 U 영역 내로 한정되고 최대와 최소에 의해 V 영역 내로 한정된다.

본 발명의 개선된 크로미넌스 필터의 장점은 화이트 밸런스 계산, 즉, 제1 음영 영역(290)에 포함되는 녹색 및/또는 마젠타의 양이 MgG 최소 및 최대 값들을 변화시킴으로써 쉽게 조정될 수 있다. 또한, 본 발명에서는, MgG 최소 및 최대를 변경함으로써 녹색 및/또는 마젠타의 포함/제외가 U 및/또는 V의 포함/제외에 대한 병립 효과를 감소시킨다. 예를 들면, 통상적인 접근법에서 자동 화이트 밸런스에 포함되는 녹색 픽셀의 수(즉, 음영 영역(295))를 감소시키는 것은 U 및/또는 V를 감소시키는 것을 필요로 하여, U 및/또는 V를 직접 선형적으로 감소시킨다. 또한, 음영 영역(295) 내의 녹색/마젠타의 최대/최소 경계의 변화를 실현하기 위해서는, 제2 음영 영역(295)의 형상을 직사각형 형상으로부터 적어도 오각형이나 육각형 형상으로 변화시키는 것을 필요로 하기 때문에, 중대한 회로가 필요하게 된다.

도 3은 도 1의 AWB 회로(160)의 일부분(예컨대, 크로미넌스 필터 회로(300))를 더욱 상세히 도시하는 블록도이다. 상기 논의된 바와 같이, AWB 회로(160)의 실현 시에, 본 발명의 크로미넌스 필터 회로(300)는 디지털 이미지의 화이트 밸런스를 결정하기 위해 AWB 회로(160)에 의해 이용되는 가능성 있게 많은 테스트나 필터 중 하나이다. 크로미넌스 필터 회로(300)는, U 및 V의 합을 MgG 경계(즉, MgG max, MgG min)와, 그리고 U 및 V의 차를 BR 경계(즉, BR max, 및 BR min)와 비교함으로써 픽셀이 화이트 밸런스 계산에 포함되는지 또는 화이트 밸런스 계산으로부터 제외되는지를 테스트한다.

크로미넌스 필터 회로(300)는 가산 회로(310), 감산 회로(312), 비교 회로(320, 322, 326, 328) 및 AND 회로(330, 332, 340)를 포함한다. 프로그램 가능 한 레지스터(366, 368, 362, 364)는 각각 MgG max, MgG min, BR max, 및 BR min 값들을 저장한다. 바람직한 실시예에서는, MgG max, MgG min, BR max, 및 BR min 값들은 경험적으로 결정되어 크로미넌스 필터 회로(300)에 저장되는 값들이다. 다른 양태에서는, MgG max, MgG min, BR max, 및 BR min에 대한 값들의 세트들은 상이한 타입의 조명 환경에 대해 경험적으로 결정된다. 예를 들면, 대낮의 일광 하에서 실외에서 취해진 픽처에 대한 MgG max, MgG min, BR max, 및 BR min에 대한 제1 값들의 세트와, 백열광 하에서 실내에서 취해진 픽처에 대한 제2 값들의 세트가 존재한다. 다른 양태에서는, MgG max, MgG min, BR max, 및 BR min에 대한 값들은 최종 사용자 즉, 카메라 조작자에 의해 확립된다.

크로미넌스 필터 회로(300)로의 입력들은 할당된 크로미넌스 값들 즉, 대상 픽셀의 U, V이다. 크로미넌스 값들 U, V는 업스트림 회로(도시 생략)에서 계산되어, 각각 바람직하게는 크로미넌스 필터 회로(300) 내의 레지스터(302, 304)에 저장된다. 블록(310, 312)은 각각 크로미넌스 값들 U, V에 표시된 가산 및 감산을 실행한다. 예를 들면, 블록(310)은 U를 V에 가산하고, 계산의 결과를 비교 블록(320, 322)에 제공한다. 비교 블록(320, 322)은 각각 블록(310)으로부터 수신하는 입력을 MgG min과 비교한다. 비교 블록(320, 322)의 결과는 블록(330)에서 비교된다(즉, 함께 AND된다).

블록(312)은 U에서 V를 감산하여 감산의 결과를 비교 블록(326, 328)에 제공한다. 비교 블록(326, 328)은 각각 블록(312)으로부터 수신하는 입력을 BRmax, BRmin 값들과 비교한다. 비교 블록(326, 328)의 결과들은 블록(332)에서 비교된 다(즉, 함께 AND된다). 블록(330, 332)의 결과들은 블록(340)에서 비교되고(즉, 함께 AND되고), 그 출력은 다운스트림 회로에 제공된다. 바람직한 실시예에서는, 대상 픽셀이 제1 음영 영역(290) 내에 있으면(도 2), 논리 TRUE 신호가 블록(340)에서 출력된다. 대상 픽셀이 음영 영역(290) 내에 없으면(도 2), 논리 FALSE 신호가 블록(340)에서 출력된다. 대상 픽셀은 단지, 그것이 회로(300)의 모든 비교를 통과하면, 바람직한 것으로, 즉, 제1 음영 영역(290) 내에 있는 것으로 가정된다.

U-V 축 라인의 기울기가 45도이기 때문에, 이 기울기는 제1 음영 영역(290)의 경계의 계산을 삼각 함수들이 상쇄하는 것으로서 간략화한다. 따라서, 경계들은 간단한 ADDER 회로 블록(즉, 블록(310, 312))을 사용하여 실현될 수 있다. U-V 축 라인의 기울기가 45도였다면, 계산을 위해 부가적인 회로가 필요하게 되어, 회로의 복잡도 및 크기를 증가시킨다.

본 발명의 장점은, 특정 컬러의 픽셀 즉, 녹색이 병립하는 컬러의 픽셀의 선형 손실을 가지지 않고 화이트 밸런스 계산으로부터 제외될 수 있다는 것이다. 예를 들면, 종래의 화이트 밸런스 필터에서는(도 2에서 제2 음영 영역(295)으로서 도시된 바와 같이), 픽셀의 바람직한 그룹에서 녹색 픽셀을 감소시키는 것은 직접적으로 그리고 선형적으로 적색 및 청색 픽셀을 감소시킨다.

본 발명의 다른 장점은, 레지스터(362, 364, 366, 368)에 대한 프로그램 가능한 값들로 인해 U 및 V 축들의 교차점에 음영 영역이 집중될 필요가 없다는 것이다. 따라서, 마젠타(MgG max) 방향으로의 음영 영역(290)의 경계가 녹색(MgG min) 방향으로의 음영 영역(290)의 경계와 등가로 될 필요는 없다(즉, 절대값(MgG max) 이 절대값(MgG min)과 같을 필요는 없다). 또한, 청색(BR max) 방향으로의 음영 영역(290)의 경계가 적색(BR min) 방향으로의 음영 영역(290)의 경계와 등가로 될 필요는 없다(즉, 절대값(BR max)이 절대값(BR min)과 같을 필요는 없다).

도 4는 시스템(1100), 즉, (도 1에 구성되어 있는 바와 같은) 이미징 처리 장치(100)를 포함하도록 변형된 일반적인 프로세서 시스템을 도시한다. 시스템(1100)은 이미지 센서 장치를 포함할 수 있는 디지털 회로를 갖는 시스템의 예시이다. 제한되는 것은 아니지만, 그러한 시스템은 컴퓨터 시스템, 카메라 시스템, 스캐너, 머신 비전(machine vision) 시스템, 차량 네비게이션, 비디오 전화, 감시 시스템, 자동 포커스 시스템, 성좌 추적 시스템, 움직임 검출 시스템, 이미지 안정화 시스템, 및 다른 이미지 처리 시스템을 포함할 수 있다.

시스템(1100) 예를 들어, 카메라 시스템은 일반적으로, 버스(1170)를 통해 입/출력(I/O) 장치(1150)와 통신하는 마이크로프로세서와 같은 중앙 처리 장치(CPU)(1110)를 포함한다. 이미징 처리 장치(100)는 또한 버스(1170)를 통해 CPU(1110)와 통신한다. 시스템(1100)은 또한 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1160)을 포함하고, 버스(1170)를 통해 CPU(1110)와 또한 통신하는 플래시 메모리와 같은 착탈 가능한 메모리(1130)를 포함할 수 있다. 이미징 처리 장치(100)는, 단일 집적 회로 상에 또는 프로세서와 다른 칩 상에 메모리 저장장치를 갖거나 갖지 않는, CPU, 디지털 신호 프로세서, 또는 마이크로프로세서와 같은 프로세서와 조합될 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예들은 시스템(1100)을 제조하는 방법을 포함하는 것으 로 이해해야 한다. 예를 들면, 하나의 예시적인 실시예에서, CMOS 판독 회로를 제조하는 방법은 단일 집적 회로에 대응하는 기판의 일부분 위에 상술한 바와 같이, 공지된 반도체 제조 기술을 사용하여 자동 화이트 밸런스 회로(도 1)를 갖는 이미지 센서를 적어도 제공하는 단계를 포함한다.

본 발명은 특정한 예시적인 실시예들을 참조하여 설명 및 도시하였지만, 다수의 변형 및 치환이 발명의 사상 및 범위를 벗어남 없이 이루어질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 이상의 설명에 의해서 제한되는 것이 아니라 청구의 범위에 의해서만 제한되는 것으로 간주된다.

Claims

이미지 센서를 사용하여 이미지를 획득하는 단계; 및

픽셀 대상값들을 허용 가능한 크로미넌스의 영역과 비교함으로써 선택되는 픽셀들을 사용하여 상기 이미지에 대해 화이트 밸런스 보정을 실행하는 단계를 포함하며, 상기 허용 가능한 영역은 조합된 크로미넌스 값들의 최대 및 최소값들에 의해 한정되는, 디지털 카메라의 동작 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 조합된 크로미넌스 값들 중 하나는 청색 적색 값인, 디지털 카메라의 동작 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 조합된 크로미넌스 값들 중 하나는 마젠타 녹색 값인, 디지털 카메라의 동작 방법.
청구항 2에 있어서, 상기 허용 가능한 영역은 휘도-크로미넌스 컬러스페이스(colorspace) 내에 매핑되는(mapped), 디지털 카메라의 동작 방법.
청구항 4에 있어서, 상기 허용 가능한 영역은 상기 휘도-크로미넌스 컬러스페이스 내의 청색 크로미넌스 축과 적색 크로미넌스 축의 교차점에 집중되지 않는, 디지털 카메라의 동작 방법.
청구항 1에 있어서, 적색-녹색-청색 표시로부터 이미지의 휘도-크로미넌스 표시를 생성하는 단계를 더 포함하는, 디지털 카메라의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 조합된 크로미넌스 값들의 값들을 경험적으로 결정함으로써 상기 최대 및 최소값들을 한정하는 단계; 및

상기 값들을 프로그래밍하여 상기 허용 가능한 크로미넌스의 영역을 한정하는 단계를 더 포함하는, 디지털 카메라의 동작 방법.
청구항 1에 있어서, 상이한 타입의 조명 환경에 의거하여 상기 값들을 경험적으로 결정함으로써 상기 최대 및 최소값들을 한정하는 단계를 더 포함하는, 디지털 카메라의 동작 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 실행 단계는 사용자에 의해 확립되는 최대 및 최소값들을 포함하는, 디지털 카메라의 동작 방법.
이미지 센서를 사용하여 이미지를 획득하는 단계; 및

픽셀 대상값들을 허용 가능한 크로미넌스의 영역과 비교함으로써 선택되는 픽셀들을 사용하여 상기 이미지에 대해 화이트 밸런스 보정을 실행하는 단계를 포 함하며, 상기 허용 가능한 영역은 최대 마젠타-녹색 값, 최소 마젠타-녹색 값, 최대 청색-적색 값 및 최소 청색-적색 값에 의해 한정되는, 디지털 카메라의 동작 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 실행 단계는 상기 화이트 밸런스 보정값 내에서 허용된 영역 내에 없는 어떤 값도 포함하지 않는, 디지털 카메라의 동작 방법.
제1 및 제2 크로미넌스 값들을 수신하고, 상기 제1 및 제2 크로미넌스 값들을 휘도-크로미넌스 컬러스페이스 내의 지정된 영역과 비교하여, 상기 비교에 의거하여 상기 제1 및 제2 크로미넌스 값들에 대응하는 픽셀을 화이트 밸런스 보정 계산에서 제외하는 회로를 포함하는, 화이트 밸런스 필터.
청구항 12에 있어서,

상기 제1 및 제2 크로미넌스 값들을 조합하는 제1 및 제2 조합 회로를 더 포함하는, 화이트 밸런스 필터.
청구항 13에 있어서, 상기 제1 조합 회로는 상기 제1 크로미넌스 값을 상기 제2 크로미넌스 값에 가산하여 가산된 크로미넌스 값을 출력하고, 상기 제2 조합 회로는 상기 제1 크로미넌스 값에서 상기 제2 크로미넌스 값을 감산하여 감산된 크로미넌스 값을 출력하는, 화이트 밸런스 필터.
청구항 13에 있어서,

상기 가산된 크로미넌스 값을 최대 및 최소 마젠타 녹색 값들과 각각 비교하는 제1 및 제2 비교 회로를 더 포함하는, 화이트 밸런스 필터.
청구항 15에 있어서,

상기 감산된 크로미넌스 값을 최대 및 최소 청색 적색 값들과 각각 비교하는 제3 및 제4 비교 회로를 더 포함하는, 화이트 밸런스 필터.
청구항 16에 있어서,

상기 제1 비교 회로와 상기 제2 비교 회로와의, 그리고 상기 제3 비교 회로와 상기 제4 비교 회로와의 출력들을 각각 AND시키는 제1 및 제2 AND 회로를 더 포함하는, 화이트 밸런스 필터.
청구항 16에 있어서,

상기 제1 및 제2 AND 회로들의 출력들을 각각 AND시키는 제1 및 제2 AND 회로용의 제3 AND 회로를 더 포함하는, 화이트 밸런스 필터.
이미지 센서와 화이트 밸런스 센서에 결합되는 프로세서를 포함하는 시스템으로서, 상기 화이트 밸런스 필터는,

제1 및 제2 크로미넌스 값들을 수신하고, 상기 제1 및 제2 크로미넌스 값들을 휘도-크로미넌스 컬러스페이스 내의 지정된 영역과 비교하여, 상기 비교에 의거하여 상기 제1 및 제2 크로미넌스 값들에 대응하는 픽셀을 화이트 밸런스 보정 계산에서 제외하는 회로를 포함하는, 시스템.
청구항 19에 있어서,

상기 제1 및 제2 크로미넌스 값들을 조합하는 제1 및 제2 조합 회로를 더 포함하는, 시스템.
청구항 20에 있어서, 상기 제1 조합 회로는 상기 제1 크로미넌스 값을 상기 제2 크로미넌스 값에 가산하여 가산된 크로미넌스 값을 출력하고, 상기 제2 조합 회로는 상기 제1 크로미넌스 값에서 상기 제2 크로미넌스 값을 감산하여 감산된 크로미넌스 값을 출력하는, 시스템.
청구항 20에 있어서,

상기 가산된 크로미넌스 값을 최대 및 최소 마젠타 녹색 값들과 각각 비교하는 제1 및 제2 비교 회로를 더 포함하는, 시스템.
청구항 22에 있어서,

상기 감산된 크로미넌스 값을 최대 및 최소 청색 적색 값들과 각각 비교하는 제3 및 제4 비교 회로를 더 포함하는, 시스템.
청구항 19에 있어서,

상기 제1 비교 회로와 상기 제2 비교 회로와의, 그리고 상기 제3 비교 회로와 상기 제4 비교 회로와의 출력들을 각각 AND시키는 제1 및 제2 AND 회로를 더 포함하는, 시스템.
청구항 19에 있어서,

상기 제1 및 제2 AND 회로들의 출력들을 각각 AND시키는 제1 및 제2 AND 회로용의 제3 AND 회로를 더 포함하는, 시스템.
디지털 카메라 내에 화이트 밸런스 센서를 형성하는 방법으로서,

제1 및 제2 크로미넌스 값들을 수신하는 제1 회로를 형성하는 단계;

상기 제1 및 제2 크로미넌스 값들을 조합하는 조합 회로를 형성하는 단계; 및

상기 디지털 카메라에 대해 새로운 설정을 결정하는 제2 회로를 형성하는 단계를 포함하는, 화이트 밸런스 센서의 형성 방법.