KR20080077742A - Camera module for processing awb using deviation value - Google Patents

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Abstract

A camera module for an AWB(Auto White Balance) process using a peripheral deviation value is provided to minimize a wrong operation of AWB and to perform an exact AWB operation according to increase of color sensitivity and color temperature using differences of red, green, and blue color values between adjacent areas. A camera module for an AWB process using a peripheral deviation value includes an automatic exposure processor(103), a storage unit(106), an area division unit(109), a single color tracking executing unit(112), and an AWB processor(115). The automatic exposure processor receives an electric image signal from a charge coupled device and adjusts an amount of light applied to the charge coupled device to process automatic exposure. The storage unit stores the automatic exposure processed image signal in units of screens. The area division unit divides a screen of the image signal stored in units of screens into plurality of areas. The single color tracking executing unit checks areas having an average value of differences of red, green, and blue values between the divided areas and adjacent areas greater a threshold value. The AWB processor does not process the checked areas but processes remaining parts.

Description

주변 편차값을 이용하여 ＡＷＢ 처리가 가능한 카메라 모듈{Camera module for processing AWB using deviation value}Camera module for processing AWB using deviation value}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 내부 구성도이다.1 is an internal configuration diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈에서 단색트래킹을 수행하여 AWB를 처리하는 과정을 도시한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a process of processing AWB by performing monochrome tracking in a camera module according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영역 분할된 영상 화면의 모습을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a state-divided video screen according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

100 - 카메라 모듈 103 - 자동노출(AE) 처리부100-Camera Module 103-Auto Exposure (AE) Processing Unit

106 - 저장부 109 - 영역분할부106-storage section 109-area partitioner

112 - 단색트래킹 수행부 115 - AWB 처리부112-monochrome tracking execution unit 115-AWB processing unit

본 발명은 주변 편차값을 이용하여 AWB 처리가 가능한 카메라 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a camera module capable of AWB processing using a peripheral deviation value.

현재 디지털 카메라(Digital Camera)에 대한 관심과 보급이 확대되면서 카메라 신호처리에 필수적인 AWB(Auto White Balance: 자동 화이트 발란스) 기능이 적용되고 있다. 주위를 보면 태양을 비롯하여 형광등, 촛불, 3파장램프 등의 수많은 광원이 있는데, 이러한 광원에는 광원별 색깔이 있다. 이를 정량적으로 색온도라고 표현하며 그 값을 숫자로 표현하게 된다. AWB는 백색상을 수상할 때에 휘도가 밝은 부분이나 어두운 부분에서 색온도가 일정하게, 즉 색이 붙지 않게 전기적으로 무채색이 되도록 적(R), 녹(G), 청(B)의 이득(gain)을 자동으로 조정함을 말한다. With the increasing interest and widespread use of digital cameras, AWB (Auto White Balance) is essential for camera signal processing. In the surroundings, there are numerous light sources such as the sun, fluorescent lamps, candles, and three-wavelength lamps. This is expressed quantitatively as color temperature and the value is represented by number. AWB gains red (R), green (G), and blue (B) so that when the white image is received, the color temperature is constant in the bright or dark areas, that is, it is electrically achromatic without color. To adjust automatically.

종래의 카메라에서 각각의 색 온도에 따라 피사체의 말라 톤이 달라지는 현상이 생기게 되어 AWB 기능을 사용하였었는데, 이는 피사체의 원래의 색감을 얻기 위하여 적, 청, 녹색의 색을 조절하여 해당 광원의 색을 없애는 기능을 하였다. 그러나 AWB를 수행하는데 있어서 이미지 전체적으로 동일한 색을 비추었을 때 이를 색이 아닌 색온도로 잘못 인식하고 동작하게 되어, 색 성분을 없애는 단점이 있다. 따라서, 광원의 색과 근접하는 색성분에 대해서는 실제 광원과 다르게 동작하거나 낮은 색온도로 인식되어, 파랗게 보이게 되는 문제점이 있다.In the conventional camera, the dry tone of the subject is changed according to each color temperature, and the AWB function is used. This is because the color of the corresponding light source is adjusted by adjusting the colors of red, blue, and green to obtain the original color of the subject. Function to get rid of. However, when performing the AWB, when the same color is reflected on the entire image, it is incorrectly recognized as a color temperature rather than a color, and thus operates, thereby eliminating color components. Therefore, a color component that is close to the color of the light source may be different from the actual light source or may be recognized as a low color temperature, thereby making it appear blue.

본 발명은 기존의 색성분을 광원으로 잘못 인식함으로써 발생되는 AWB의 오작동을 최소화하여 정확한 AWB 동작을 수행하고, 영상 색감의 증가를 가져오는 주 변 편차값을 이용하여 AWB 처리가 가능한 카메라 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a camera module capable of performing AWB processing by minimizing the malfunction of AWB caused by misrecognizing an existing color component as a light source to perform accurate AWB operation and using a peripheral deviation value that increases the image color. For the purpose of

본 발명의 카메라 모듈은, 촬상 소자로부터 인가되는 전기적인 영상신호를 인가받아 촬상 소자로 인가되는 광의 양을 조절하여 자동 노출처리를 하는 자동노출(AE) 처리부와, 자동노출 처리된 영상신호를 화면단위로 저장하는 저장부와, 화면단위로 저장된 영상신호의 화면을 다수의 영역으로 분할하는 영역 분할부와, 분할된 전체의 각 영역과 인근 영역들 간의 적, 녹, 청색의 차이값의 평균값이 임계치보다 큰 영역을 체크하고, 각 영역들의 적, 청의 비율값이 임계치보다 큰 영역을 체크하여, 모두 체크된 영역을 저장하는 단색 트래킹 수행부, 모두 체크된 영역은 AWB(Auto White Balance: 자동 화이트 발란스) 처리하지 않고, 나머지 부분을 AWB 처리하기 위한 AWB 처리부를 구비한다.The camera module of the present invention includes an automatic exposure (AE) processing unit which performs an automatic exposure process by receiving an electric image signal applied from an image pickup device and adjusting an amount of light applied to the image pickup device, and displays the image signal processed automatically. A storage unit for storing unit, a region dividing unit for dividing a screen of a video signal stored in units of screens into a plurality of regions, and an average value of difference values of red, green, and blue between each divided region and neighboring regions. A monochromatic tracking unit that checks an area larger than the threshold, and checks an area where the ratio of red and blue in each area is greater than the threshold, and stores all the checked areas. The checked areas are AWB (Auto White Balance). An AWB processing unit for performing AWB processing on the remaining portion without balancing) is provided.

평균값은, 인근 영역의 적, 청, 녹색의 차이를 합한 값을 인근영역의 개수로 나눈 값이며, 비율 값은 특정 영역의 적, 청색 값을 추출하여 이 중에 큰 값을 이 중의 작은 값으로 나누어 추출하는 것이다.The average value is obtained by dividing the difference of red, blue, and green in the neighboring area by the number of neighboring areas, and the ratio value is obtained by dividing the red and blue values of a specific area by dividing the larger one among the smaller ones. To extract.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 내부 구성도이다.1 is an internal configuration diagram of a camera module according to an embodiment of the present invention.

자동노출(AE) 처리부(103)는 촬상 소자로부터 인가되는 전기적인 영상신호를 인가받아 한 장면에 대한 밝기 정보의 평균 크기 정보를 검출하고, 검출된 평균 크기 정보를 기준치와 비교하여 그 비교결과에 따라 조리개의 개폐를 제어하여 촬상 소자로 인가되는 광의 양을 조절한다. 그래서, 촬상소자로 입사되는 광량의 평균이 항상 기준치와 같아지게 하는 자동노출 처리를 수행한다.The automatic exposure (AE) processing unit 103 receives the electric image signal applied from the imaging device, detects average size information of brightness information of a scene, compares the detected average size information with a reference value, and compares the result with the reference value. The amount of light applied to the image pickup device is adjusted by controlling the opening and closing of the iris. Thus, the automatic exposure processing is performed so that the average of the amount of light incident on the image pickup device is always equal to the reference value.

자동노출 처리부(103)에서 자동노출(AE) 처리된 한 장면, 즉 한 화면 단위의 영상신호는 DRAM 등으로 된 저장부(106)에 저장된다.A scene subjected to auto exposure (AE) processing by the auto exposure processing unit 103, that is, a video signal of one screen unit, is stored in the storage unit 106 made of DRAM or the like.

영역 분할부(109)는 저장부(106)에 저장된 영상신호의 화면을 다수의 영역으로 분할한다.The area divider 109 divides the screen of the video signal stored in the storage 106 into a plurality of areas.

단색 트래킹 수행부(112)는 분할된 전체의 각 영역과 인근영역들 간의 적(R), 녹(G), 청(B)색의 차이값의 평균값이 임계치보다 큰 영역을 체크하고, 각 영역들의 적, 청의 비율값이 임계치보다 큰 영역을 체크하여, 모두 체크된 영역을 저장한다. 이때, 평균값은, 인근 영역의 적, 청, 녹색의 차이를 합한 값을 인근영역의 개수로 나눈 값을 의미하며, 비율 값은 특정 영역의 적, 청색 값을 추출하여 이 중에 큰 값을 이 중의 작은 값으로 나누어 추출하는 것이다.The monochromatic tracking unit 112 checks regions in which the average value of the difference values of the red (R), green (G), and blue (B) colors between each divided region and the neighboring regions is larger than a threshold value, and each region. Check the area where the ratio of red and blue is greater than the threshold, and store the checked area. In this case, the average value is a value obtained by dividing the difference of red, blue, and green in the neighboring area by the number of neighboring areas, and the ratio value is obtained by extracting the red and blue values of the specific area. It is extracted by dividing by a small value.

AWB 처리부(115)는 CCD를 통한 화소값이 실제 영상의 적(R), 녹(G), 청(B)의 색신호값을 그대로 가지지 못하므로, 전체 화면을 적분하면 무채색이 된다는 가정하에 전체화면의 구성화소에서 적과 청의 두 색신호에 대해 각각 적당한 부하를 곱하여 적(R), 녹(G), 청(B)의 색신호 전체의 평균값이 같아지도록 하는 것이다. 그러나, 주변 영역과의 적, 녹, 청색 값의 차이를 이용하여 기존의 색성분을 광원으 로 잘못 인식함으로써 발생되는 AWB의 오작동이 되는 경우가 많았으므로 단색트래킹 수행부(112)에서 모두 체크된 영역은 AWB(Auto White Balance: 자동 화이트 발란스)처리하지 않고, 나머지 부분을 AWB 처리하여, 기존의 색성분을 광원으로 잘못 인식하여 AWB의 오작동이 되는 것을 방지하였다.Since the AWB processing unit 115 does not have the color signal values of red (R), green (G), and blue (B) of the actual image as it is, the full-screen is assumed to be achromatic when integrating the entire screen. In the pixel of, multiply the appropriate loads for the two color signals of red and blue so that the average value of the entire color signals of red (R), green (G), and blue (B) is equal. However, since the AWB is often malfunctioned by incorrectly recognizing the existing color components as a light source by using the difference of red, green, and blue values from the surrounding area, the areas checked by the monochrome tracking unit 112 are all. The AWB process was performed on the remaining portions without AWB (Auto White Balance), thereby preventing the AWB from malfunctioning by misrecognizing the existing color components as a light source.

다음으로 본 발명의 카메라 모듈에서 단색트래킹을 수행하여 AWB를 처리하는 과정에 대하여 설명한다.Next, a process of processing AWB by performing monochrome tracking in the camera module of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈에서 단색트래킹을 수행하여 AWB를 처리하는 과정을 도시한 순서도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 영역 분할된 영상 화면의 모습을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a process of processing AWB by performing monochrome tracking in a camera module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view illustrating an area divided image screen according to an embodiment of the present invention. One drawing.

도 3에 도시된 바와 같이 저장부에 저장되어있는 영상신호의 영역은 다수의 영역으로 분할되어있으며, 단색 트래킹 수행부에서는 분할된 각 영역의 적(R), 녹(G), 청(B)의 값을 읽어들인다(단계 203). 즉, A영역의 적, 녹, 청색값과, B영역의 적, 녹, 청색 값과, C영역의 적, 녹, 청색값을 각각 읽어들인다.As shown in FIG. 3, an area of an image signal stored in a storage unit is divided into a plurality of regions, and in a single color tracking unit, red (R), green (G), and blue (B) of each divided region. Read the value of (step 203). That is, the red, green, and blue values of the area A, the red, green, and blue values of the area B and the red, green, and blue values of the area C are read.

이렇게 읽어들인 영역 중 각 영역과 인근 영역의 적, 녹, 청색값의 차이값을 계산하고 이를 합산한다. 즉, A영역의 인근영역인 B와 D영역의 적, 녹 청색값의 차이를 계산하고 이를 합산하고, B영역의 인근영역인 A, E, C영역의 적, 녹, 청색 값의 차이를 계산하여 이를 합산하고, C영역의 인근영역인 B, F영역의 적, 녹 청색값의 차이를 계산하여 이를 합산하고, 나머지 영역도 동일한 방법으로 과정을 수행한다.The difference between the red, green, and blue values of each region and neighboring regions is calculated and summed. That is, the difference between the red and green blue values of B and D, which are adjacent to area A, is calculated and summed, and the difference between the red, green, and blue values of A, E, and C, which are adjacent to B, is calculated. Calculate the difference between the red and green blue values of the B and F areas, which are the adjacent areas of the C area, and add them, and perform the same process for the remaining areas.

이렇게 합산된 합산 값을 인근 영역의 개수로 나누어 평균값을 계산한다(단계 209). 즉, A영역의 평균값을 구한다고 가정하면, A영역과 인근영역의 B와 D영역의 적, 녹, 청색 값의 차이값의 합산값을 A영역의 인근 영역(B, D)의 개수인 2로 나누어 평균값을 계산하게 되며, 나머지 영역도 동일한 방법으로 평균값을 계산한다. 또 각 영역의 적(R), 청(B)의 값을 추출하여, 적(R), 청(B)의 값 중의 큰 값을 적(R), 청(B)의 값 중의 작은 값으로 나누어 비율값을 계산한다(단계 212). 예를 들어, 적(R) 성분이 청(B) 성분보다 크다면 적(R)/청(B)으로 계산한다.The summed value is then divided by the number of neighboring areas to calculate an average value (step 209). That is, assuming that the average value of the area A is obtained, the sum of the difference values of the red, green, and blue values of the areas B and D in the area A and the adjacent areas is 2, which is the number of the areas B and D in the area A. The average value is calculated by dividing by. The remaining value is calculated in the same way. In addition, the values of the red (R) and blue (B) values of each region are extracted, and the larger value of the red (R) and blue (B) values is divided by the smaller of the red (R) and blue (B) values. The ratio value is calculated (step 212). For example, if the red (R) component is larger than the blue (B) component, it is calculated as red (R) / blue (B).

이렇게 계산된 평균값과 비율값을 임계치와 비교하여, 임계치보다 큰 영역을 체크하고(단계 215), 체크된 영역 중에 평균값과 비율값에 대해서 모두 체크가 된 공통 영역은 AWB(Auto White Balance: 자동 화이트 발란스) 처리하지 않고(단계 218), 나머지 부분을 AWB 처리한다. 따라서, 주변 영역과의 적, 녹, 청색 값의 차이를 이용하여 기존의 색성분을 광원으로 잘못 인식함으로써 발생되는 AWB의 오작동을 최소화하여 영상 색감의 증가와 색온도에 따른 정확한 AWB 동작을 수행하게 된다.The calculated average value and ratio value are compared with the threshold value, and an area larger than the threshold value is checked (step 215). Among the checked areas, the common area in which both the average value and the ratio value are checked is AWB (Auto White Balance). Balance) without processing (step 218), and the remaining portion is AWB processed. Therefore, by using the difference between the red, green, and blue values of the surrounding area, the malfunction of the AWB caused by incorrectly recognizing the existing color components as the light source is minimized, thereby performing the accurate AWB operation according to the increase in image color and the color temperature.

이상, 본 발명을 몇가지 예를 들어 설명하였지만, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상에서 벗어나지 않으면서 다양한 수정과 변경을 가할 수 있음을 이해할 것이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated to the several example, this invention is not limited to a specific Example. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes can be made without departing from the spirit of the invention.

본 발명은 인근 영역과의 적, 녹, 청색 값의 차이를 이용하여 기존의 색성분을 광원으로 잘못 인식함으로써 발생되는 AWB의 오작동을 최소화하고, 영상 색감의 증가와 색온도에 따른 정확한 AWB 동작을 수행하는 효과를 가진다.The present invention minimizes the malfunction of AWB caused by incorrectly recognizing existing color components as a light source by using the difference of red, green, and blue values with neighboring areas, and performs accurate AWB operation according to the increase of image color and color temperature. Has an effect.

Claims (3)

촬상 소자로부터 인가되는 전기적인 영상신호를 인가받아 촬상 소자로 인가되는 광의 양을 조절하여 자동 노출처리를 하는 자동노출(AE) 처리부와,An automatic exposure (AE) processing unit which receives an electric image signal applied from the imaging device and adjusts the amount of light applied to the imaging device to perform automatic exposure processing; 상기 자동노출 처리된 영상신호를 화면단위로 저장하는 저장부와, A storage unit for storing the auto-exposure processed video signal in units of screens; 상기 화면단위로 저장된 영상신호의 화면을 다수의 영역으로 분할하는 영역 분할부와,An area divider for dividing the screen of the video signal stored in the screen unit into a plurality of areas; 상기 분할된 전체의 각 영역과 인근영역들 간의 적, 녹, 청색의 차이값의 평균값이 임계치보다 큰 영역을 체크하고, 각 영역들의 적, 청의 비율값이 임계치보다 큰 영역을 체크하여, 모두 체크된 영역을 저장하는 단색 트래킹 수행부,Check the area where the average value of the difference values of red, green, and blue between the divided areas and neighboring areas is larger than the threshold, and check the area where the ratio of the red and blue ratios of each area is larger than the threshold. Monochrome tracking unit for storing the area, 상기 모두 체크된 영역은 AWB(Auto White Balance: 자동 화이트 발란스) 처리하지 않고, 나머지 부분을 AWB 처리하기 위한 AWB 처리부,The above-checked areas are not AWB (Auto White Balance) processing, but AWB processing unit for AWB processing the remaining part, 를 포함하는 주변 편차값을 이용하여 AWB 처리가 가능한 카메라 모듈.Camera module capable of AWB processing using a peripheral deviation value comprising a. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 평균값은, 인근 영역의 적, 청, 녹색의 차이를 합한 값을 인근영역의 개수로 나눈 값인 주변 편차값을 이용하여 AWB 처리가 가능한 카메라 모듈.The average value is a camera module capable of AWB processing using a peripheral deviation value that is a value obtained by dividing the difference between the red, blue, and green of a neighboring area by the number of neighboring areas. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비율 값은 특정 영역의 적, 청색 값을 추출하여 이 중에 큰 값을 이 중 의 작은 값으로 나누어 추출하는 것인 주변 편차값을 이용하여 AWB 처리가 가능한 카메라 모듈.The ratio value is a camera module capable of AWB processing using the peripheral deviation value that is extracted by dividing the red and blue values of a specific region by dividing the large value among the small value among them.
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