KR20090021062A

KR20090021062A - 와이.엠.씨.지. 컬러 필터 어레이에 이용되는 색상 보간법

Info

Publication number: KR20090021062A
Application number: KR1020080002579A
Authority: KR
Inventors: 젠-충 웽; 쉰-롱 첸; 지아-린 첸
Original assignee: 홀텍 세미컨덕터 인코오포레이티드
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2009-02-27
Also published as: TWI400961B; TW200910978A; KR100931914B1

Abstract

본 발명은, YMCG 컬러 필터 어레이에 이용되는 색상 보간법에 관한 것으로서, 상기 색상 보간법은, 에지 정보를 포함시켜 직접 계산하면 되고, 어떠한 연산 전의 판단 스텝도 필요로 하지 않으므로, 전통 선형 보간법의 영상 흐림(blurring)을 해결할 수 있으며, 더욱이, 양호한 보간 효과를 발생시킴과 동시에, 용이하게 하드웨어를 이용하여 실현할 수 있다.

YMCG 컬러 필터 어레이, 보간법, 에지 정보, 영상 흐림, 보간 효과

Description

와이.엠.씨.지. 컬러 필터 어레이에 이용되는 색상 보간법{ALGORITHM OF INTERPOLATION APPLIED TO YMCG COLOR FILTER ARRAY}

도 1은 YMCG 보색 색분해(color separation)법의 개략도이고,

도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 YMCG 컬러 필터 어레이를 통해 샘플링한 후의 영상 어레이 중의 영상 데이터 세트를 나타낸 도면이고,

도 3은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 YMCG 컬러 필터 어레이를 통해 샘플링한 후의 영상 어레이 중의 영상 데이터 세트를 나타낸 도면이고,

도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 의해 제공된 색상 보간법 하드웨어 구성도이다.

****도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****

10 원시 영상 데이터 어레이

11 단일 영상 데이터 어레이

401 제 1열 완충기

402 제 2열 완충기

403 제 3열 완충기

404 제 4열 완충기

405 제 5열 완충기

406 다중 처리기

본 발명은 색상 보간의 연산 방법에 관한 것으로서, 특히 YMCG 컬러 필터 어레이의 색상 보간 연산 방법에 관한 것이다.

현재 디지털 영상 촬영 계통은, 전통 원판(原板) 대신에 영상 센서(CCD 또는 CMOS 센서) 및 기억 카드가 이용되고 있다. 디지털 영상 촬영 계통의 체적 및 제작 비용을 감소시키기 위해 영상 센서 앞에 컬러 필터 어레이(CFA)를 구비하여 영상 센서 상의 각 화소(Pixel)가 특정한 단일 색상만을 얻을 수 있도록 하고, 더욱이, 색상 보간의 수학 연산법에 의해 동일 화소의 기타 색상을 얻을 수 있도록 하고 있다.

상기 CCD의 색분해 방식은 RGB 원색 색분해법과, YMCG 보색 색분해법의 2가지가 통상 사용되고 있다. RGB 원색 색분해법은 진입한 광선을 적, 녹, 황의 3가지 색으로 나누는 방법이고, YMCG 보색 색분해법은 진입한 광선을 황(Ye), 양홍(Mg2), 청(Cy), 녹(G)의 4가지 색상으로 나누는 방법이다. 도 1은 YMCG 보색 색분해법의 개략도이다. 원시 영상 데이터 어레이(10)에 있어서, 각 검사기(checker)는 1개의 화소를 대표하고, 각 화소는 상기 4가지 컬러 중 하나가 검출된다. YMCG 보색 색분해법의 특색은 두 개의 수직 화소를 더하여 중복된 2×2 단위 영상 데이터 어레이(11)로 전환한 후, 도면 중의 C1~C4와 같이 다시 전환된 단위 영상 데이 터 어레이를 이용하여 연산을 수행하게 되면 전통 원판에 근접한 색상 표현을 갖는다.

색상 보간의 연산법은 필터 모드의 컬러 필터 어레이(CFA)의 차이에 의해 달라진다. 전통의 보간법은 최근접 이웃(Nearest Neighbor) 보간법, 양선형(Bilinear) 보간법을 포함한다. 그러나, 상기 2종류의 보간법은 영상 형상의 에지 부분을 흐릿하게 하므로, 소위, 지퍼 효과(Zipper effect)를 유발한다. 또한, 이로 인해 더욱 복잡한 색상 보간법, 예를 들면 3차 B-스플라인(cubic B-spline) 보간법 및 3차 곡면 보간법(cubic interpolation method)은 상기 에지가 흐릿해지는 문제를 개선할 수는 있지만, 연산이 복잡하고 함수가 많으므로 하드웨어 비용의 증가 및 반응 시간의 증가를 가져온다.

예를 들어, 종래의 미국 특허 5,373,322호는, 우선 수평 방향 및 수직 방향의 기울기(gradient)를 계산하고, 산출된 수평 및 수직 방향의 기울기를 비교하여, 어떻게 양 대각에 위치하는 녹색에 대해 보간하는 지에 대한 RGB 컬러 필터 어레이에 적용되는 보간법을 제안하였다(수평 계산 또는 수직 계산을 취한다). 녹색의 보간값을 취득했을 때, 상기 값을 다시 이용하여 적색 또는 청색의 보간을 취득하였다. 그러나, 이러한 보간법은, RGB 컬러 필터 어레이에만 적용되는 것으로 YMCG 컬러 필터 어레이에는 적용되지 않는다.

발명자는, 상기와 같은 종래기술의 결점을 감안하여 면밀한 실험 및 연구를 거듭한 결과, 드디어 본 발명인 "YMCG 컬러 필터 어레이에 이용되는 색상 보간법"을 고안하였다.

에지 화소를 계산에 넣어 보간 후 영상 흐림을 일으키는 문제를 회피할 수 있도록 하고, 또한, 연산 전의 판단 스텝을 배제하여 하드웨어 자원을 절약하고 연산 속도를 단축하기 위하여, 본 발명자는, 에지 정보(edge information)에 넣어(포함시켜) 직접 계산할 수 있어 어떠한 연산 전의 판단 스텝도 실행할 필요가 없는 YMCG 컬러 필터 어레이의 색상 보간법을 고안하였다.

본 발명의 주된 아이디어를 바탕으로 제공된 YMCG 컬러 필터 어레이에 이용되는 색상 보간법은, (A) 각 영상 데이터 세트가 M열에 N행을 곱한 복수의 영상 데이터 값에 의해 형성되고, 이에 의해 각 상기 영상 데이터 세트가 제 (M+1)/2열, 제 (N+1)/2행의 하나의 중심 영상 데이터 값을 갖는, 복수의 영상 데이터 세트를 포괄한 영상 데이터 어레이를 제공하는 스텝과, (B) 제 1 영상 데이터 세트에 대하여 제 1 보간 연산을 수행하고, 이에 의해 상기 제 1 영상 데이터 세트의 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝과, (C) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 2 보간 연산을 수행하고, 이에 의해 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉, 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 종방향 색상 보간값을 얻는 스텝과, (D) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대하여 제 3 보간 연산을 수행하고, 이에 의해 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉, 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 경사방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구 비하여 이루어진다.

여기서, 상기 제 1 보간 연산은, (Ⅰ) 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 열 중 제 1 특정 행의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 하나의 균등값의 계산을 수행하여 횡방향 색상의 균등값을 얻는 스텝과, (Ⅱ) 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 열 중 제 2 특정 행의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 제 1 에지 계산을 수행하여 횡방향 색상 에지값을 얻는 스텝과, (Ⅲ) 상기 횡방향 색상 균등값 및 상기 횡방향 색상 에지값에 대해, 총합 연산을 수행하여 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 상기 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어진다.

상기 제 2 보간 연산은, (Ⅰ) 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중 제 1 특정 열의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 상기 균등값의 계산을 수행하여 종방향 색상의 균등값을 얻는 스텝과, (Ⅱ) 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중 제 2 특정 열의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 제 2 에지 계산을 수행하여 종방향 색상 에지값을 얻는 스텝과, (Ⅲ) 상기 종방향 색상 균등값 및 상기 종방향 색상 에지값에 대해, 총합 연산을 수행하여 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 종방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어진다.

상기 제 3 보간 연산은, (Ⅰ) 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중 상기 제 1 특정 열의 복수의 제 1 특정 열 영상 데이터 값에 대해, 각각 상기 제 1 보간 연산을 수행하여 복수의 제 1 특정 열 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝과, (Ⅱ) 상기 제 1 특정 열의 횡방향 색상 보간값들에 대해, 상기 균등값 계산을 수행하여 경사방향 색상 균등값을 얻는 스텝과, (Ⅲ) 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중 상기 제 2 특정 열의 복수의 제 2 특정 열 영상 데이터 값에 대해, 각각 상기 제 1 보간 연산을 수행하여 복수의 제 2 특정 열 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝과, (Ⅳ) 상기 제 2 특정 열 횡방향 색상 보간값들에 대해, 상기 제 2 에지 계산을 수행하여 경사방향 색상 에지값을 얻는 스텝과, (Ⅴ) 상기 경사방향 색상 균등값 및 상기 경사방향 색상 에지값에 대해, 상기 총합 연산을 수행하여 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 상기 경사방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어진다.

바람직하게는, 상기 복수의 영상 데이터 세트는 각각 제 1 데이터 열 및 제 2 데이터 열을 교호적으로 배치하여 구성되고, 상기 제 1 데이터 열은 복수의 제 1 영상 데이터 값 및 복수의 제 2 영상 데이터 값을 교호적으로 배치하여 구성되며, 또한, 상기 제 1 영상 데이터 값들이 제 1 색상일 때, 상기 제 2 영상 데이터 값들은 제 2 색상이고, 상기 제 2 영상 데이터 열들은 복수의 제 3 영상 데이터 값 및 복수의 제 4 영상 데이터 값을 교호적으로 배치하여 구성되며, 또한, 상기 제 3 영상 데이터 값들이 제 3 색상일 때, 상기 제 4 영상 데이터 값들은 제 4 색상이다. 바람직하게는, 상기 제 1 색상은 청색 및 녹색으로 구성되고, 상기 제 2 색상은 황색 및 양홍색(carmine)으로 구성된다. 그리고, 상기 제 3 색상은 청색 및 양홍색으로 구성되고, 상기 제 4 색상은 황색 및 녹색으로 구성된다.

바람직하게는, M의 수치는 5보다 작지 않은 제 1 홀수이며, 그리고 N의 수치 는 5보다 작지 않은 제 2 홀수이다.

바람직하게는, M이 2a+1이고, a가 2보다 작지 않은 짝수일 때, 상기 제 1 특정 행은 짝수 행이며, 상기 제 2 특정 행은 홀수 행이다.

바람직하게는, M이 2a+1이고, a가 3보다 작지 않은 홀수일 때, 상기 제 1 특정 행은 홀수 행이며, 상기 제 2 특정 행은 짝수 행이다.

바람직하게는, N이 2a+1이고, a가 2보다 작지 않은 짝수일 때, 상기 제 1 특정 열은 짝수 열이며, 상기 제 2 특정 열은 홀수 열이다.

바람직하게는, N이 2a+1이고, a가 3보다 작지 않은 홀수일 때, 상기 제 1 특정 열은 홀수 열이며, 상기 제 2 특정 열은 짝수 열이다. 상기 균등값 계산은 쌍선 보간 계산법을 채용한다.

바람직하게는, 상기 제 1 에지 계산은 3배의 목표 영상 데이터 값을 상기 목표 영상 데이터 값과 동일 열의 상기 제 2 특정 행의 영상 데이터 값과 서로 감한 후 제 1 수치로 나누고, 여기서, 상기 제 1 수치는 상기 제 2 특정 행의 행수에 1을 더한 것이다.

바람직하게는, 상기 제 2 에지 계산은 3배의 목표 영상 데이터 값을 상기 목표 영상 데이터 값과 동일 행의 상기 제 2 특정 열의 영상 데이터 값과 서로 감한 후 제 2 수치로 나누고, 여기서, 상기 제 2 수치는 상기 제 2 특정 열의 열수에 1을 더한 것이다.

바람직하게는, 상기 총합 연산은 상호적 가산이다.

발명자의 다른 아이디어에 따르면, 본 발명은, YMCG 컬러 필터 어레이에 이 용되는 색상 보간법이고, 이하의 (A) 스텝과 (B) 스텝과 (C) 스텝과 (D) 스텝을 포함하여 이루어진다. 즉;

(A) 이하와 같은 복수의 영상 데이터 세트에 의해 형성된 영상 데이터 어레이를 제공한다:

A[1][1] B[1][2]...A[1][5]

C[2][1] D[2][2]...C[2][5]

... ... ... ...

A[5][1] B[5][2]...A[5][5]

여기서, 상기 영상 데이터 세트들은, 복수의 영상 데이터 값에 의해 5개의 열 및 5개의 행의 상기 영상 데이터 세트들이 형성되고, 상기 영상 데이터 값들은 제 1 색상값 A, 제 2 색상값 B, 제 3 색상값 C 및 제 4 색상값 D 중 하나이고,

(B) 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 1 보간 연산을 수행함으로써 상기 제 1 영상 데이터 세트의 A[3][3] 영상 데이터 값의 제 2 색상 보간값 B[3][3]'을 얻고, 상기 제 1 보간 연산의 연산 스텝은,

B[3][3]'=(B[3][2]+B[3][4])/2+(A[3][3]*2-A[3][1]-A[3][5])/4이며,

(C) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 2 보간 연산을 수행함으로써 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 A[3][3] 영상 데이터 값의 제 3 색상 보간값 C[3][3]'를 얻고, 상기 제 2 보간 연산의 연산 스텝은,

C[3][3]'=(C[2][3]+C[4][3])/2+(A[3][3]*2-A[1][3]-A[5][3])/4이며,

(D) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 3 보간 연산을 수행함으로써, 상 기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 A[3][3] 영상 데이터 값의 제 4 색상 보간값 D[3][3]'를 얻고, 상기 제 3 보간 연산의 연산 스텝은,

D[3][3]'=(D[2][3]'+D[4][3]')/2+(B[3][3]'*2-B[1][3]'-B[5][3]')/4이며,

여기서, D[2][3]'=[D[2][2]+D[2][4])/2+(C[2][3]*2-C[2][1]-C[2][5])/4, D[4][3]'=(D[4][2]+D[4][4])/2+(C[4][3]*2-C[4][1]-C[4][5])/4, B[5][3]'=(B[5][2]+B[5][4])/2+(A[5][3]*2-A[5][1]-A[5][5])/4, 및 B[1][3]'=(B[1][2]+B[1][4])/2+(A[1][3]*2-A[1][1]-A[1][5])/4이다.

바람직하게는, 상기 스텝들을 중복 수행하여 상기 영상 데이터 어레이의 상기 데이터 값들의 제 2 내지 제 4 색상 보간값을 얻을 수 있다.

본 발명의 또 다른 아이디어에 따른 YMCG 컬러 필터 어레이의 색상 보간법은, 이하의 스텝을 포함하여 이루어지며, 즉;

(A) 복수의 영상 데이터 세트의 영상 데이터 어레이를 제공하고, 여기서, 상기 각 영상 데이터 세트는 M열에 N행을 곱한 복수의 영상 데이터 값에 의해 형성되며, 이에 의해, 각 영상 데이터 세트는 제 (M+1)/2열, 제 (N+2)/2행의 중심 영상 데이터 값을 구비하여 이루어지는 스텝과,

(B) 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 1 보간 연산을 수행함으로써 상기 제 1 영상 데이터 세트의 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝과,

(C) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 2 보간 연산을 수행함으로써 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 종방향 색상 보간값을 얻는 스텝과,

(D) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 3 보간 연산을 수행함으로써 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 경사방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어진다.

여기서, 상기 제 1 보간 연산은 이하의 스텝을 구비하여 이루어진다. 즉;

(Ⅰ) 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 열 중의 제 1 특정 행의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 균등값 계산을 수행하여 횡방향 색상 균등값을 얻는 스텝과,

(Ⅱ) 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 열 중의 제 2 특정 행의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 제 1 에지 계산을 수행하여 횡방향 색상 에지값을 취득하는 스텝과,

(Ⅲ) 상기 횡방향 색상 균등값 및 상기 횡방향 색상 에지값에 대해 총합 연산을 수행하여, 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 상기 횡방향 색상 보간값을 취득하는 스텝을 구비하여 이루어진다.

상기 제 2 보간 연산은, (Ⅰ) 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중의 제 1 특정 열의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 균등값 계산을 수행하여, 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 상기 종방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비한다.

상기 제 3 보간 연산은, 이하의 스텝을 구비하여 이루어진다. 즉;

(Ⅰ) 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중 상기 제 1 특정 열의 복수의 제 1 특정 열 영상 데이터 값에 대해, 각각 제 1 보간 연산을 수행하여, 복수의 제 1 특정 열의 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝과,

(Ⅱ) 상기 제 1 특정 열 횡방향 색상 보간값들에 대해, 상기 균등값 계산을 수행하여, 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 상기 경사방향의 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어진다.

바람직하게는, 상기 복수의 영상 데이터 세트들은 각각 제 1 데이터 열 및 제 2 데이터 열을 교호적으로 배치하여 구성되고, 상기 제 1 데이터 열은, 복수의 제 1 영상 데이터 값 및 복수의 제 2 영상 데이터 값을 교호적으로 배치하여 구성되며, 또한, 상기 제 1 영상 데이터 값들이 제 1 색상일 때, 상기 제 2 영상 데이터 값들은 제 2 색상이고, 상기 제 2 영상 데이터 열들은, 복수의 제 3 영상 데이터 값 및 복수의 제 4 영상 데이터 값을 교호적으로 배치하여 이루어진다. 또한, 상기 제 3 영상 데이터 값들이 제 3 색상일 때, 상기 제 4 영상 데이터 값들은 제 4 색상이다.

바람직하게는, 상기 제 1 색상은 청색 및 녹색으로 구성되고, 상기 제 2 색상은 황색 및 양홍색으로 구성되며, 상기 제 3 색상은 청색 및 양홍색으로 구성된다. 그리고, 상기 제 4 색상은 황색 및 녹색으로 구성된다.

바람직하게는, 상기 M의 수치는 5보다 작지 않은 제 1 홀수이고, 상기 N의 수치는 3보다 작지 않은 제 2 홀수이다.

바람직하게는, 상기 제 1 특정 행은 짝수 행이고, 상기 제 2 특정 행은 홀수 행이다.

바람직하게는, M이 2a+1이고, a가 2보다 작지 않은 짝수일 때, 상기 제 1 특정 행은 짝수 행이고, 상기 제 2 특정 행은 홀수 행이다.

바람직하게는, M이 2a+1이고, a가 3보다 작지 않은 홀수일 때, 상기 제 1 특정 행은 홀수 행이고, 상기 제 2 특정 행은 짝수 행이다.

바람직하게는, N이 2a+1이고, a가 1보다 작지 않은 홀수일 때, 상기 제 1 특정 열은 홀수 열이다.

바람직하게는, N이 2a+1이고, a가 2보다 작지 않은 짝수일 때, 상기 제 1 특정 열은 짝수 열이다.

바람직하게는, 상기 균등값 계산은 양선형 보간 계산(bilinear interpolation)이 채용된다.

바람직하게는, 상기 제 1 에지 계산은, 3배의 목표 영상 데이터 값을 상기 목표 영상 데이터 값과 동일 열의 상기 제 2 특정 행의 영상 데이터 값과 서로 감한 후, 제 1 수치로 나누고, 여기서, 상기 제 1 수치는 상기 제 2 특정 행의 행수에 1을 더한 것이다.

본 발명의 다른 아이디어에 따른 YMCG 컬러 필터 어레이에 이용되는 색상 보간법은, 이하의 (A)스텝, (B)스텝, (C)스텝 및 (D)스텝을 구비하여 이루어진다.

C[2][1] D[2][2]...C[2][5]

A[3][1] B[3][2]...A[3][5]

C[4][1] D[4][2]...C[4][5]

여기서, 상기 영상 데이터 세트들은, 복수의 영상 데이터 값에 의해 5개의 열 및 5개의 행의 상기 영상 데이터 세트들이 형성되고, 상기 영상 데이터 값들은 제 1 색상값 A, 제 2 색상값 B, 제 3 색상값 C, 및 제 4 색상값 D 중 하나이고,

B[3][3]'=(B[3][2]+B[3][4])/2+(A[3][3]*2-A[3][1]-A[3][5])/4이며,

C[3][3]'=(C[2][3]+C[4][3])/2이고,

(D) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 3 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 A[3][3] 영상 데이터 값의 제 4 색상 보간값 D[3][3]'를 얻고, 상기 제 3 보간 연산의 연산 스텝은,

D[3][3]'=(D[2][3]'+D[4][3]')/2,

여기서, D[2][3]'=[D[2][2]+D[2][4])/2+(C[2][3]*2-C[2][1]-C[2][5])/4, D[4][3]'=(D[4][2]+D[4][4])/2+(C[4][3]*2-C[4][1]-C[4][5])/4이다.

바람직하게는, 상기 스텝들을 중복 수행함으로써 상기 영상 데이터 어레이의 상기 데이터 값들의 상기 제 2 내지 제 4 색상 보간값을 얻을 수 있다.

상기 색상 보간법에 의해 효과적으로 연산하고자 하는 목표의 수평 및 수직 에지 정보를 포함시켜 비교적 좋은 보간값을 얻을 수 있을 뿐 아니라, 효과적으로 하드웨어의 비용을 절감할 수 있다.

본 발명의 그 이외의 목적, 특징 및 이점에 대해서는, 이하의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함으로써 한층 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 의해 제공되는 YMCG 컬러 필터 어레이의 색상 보간법의 바람직한 실시예를 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들은 비교적 바람직한 예에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시는 후술하는 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다. 따라서, 해당 기술분야에 숙지한 당업자는, 여기에 개시된 기술 사상에 의거하여 다른 실시예를 유추할 수 있으며, 이것들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 속한다.

도 2는, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 YMCG 컬러 필터 어레이를 통하여 샘플링한 후의 영상 어레이 중의 영상 데이터 세트를 나타낸다. 상기 영상 데이터 세트는, 5개의 열 및 5개의 행의 25개의 영상 데이터 값으로 구성된다. 선행기술에 소개되어 있는 바와 같이, 각 영상 데이터 값은, 실제 2개의 수직 화소에 의해 형성되고, 제 1열, 제 3열 및 제 5열은 각각 A영상 데이터 값 및 B영상 데이터 값을 교호적으로 배치하여 구성되고, 제 2열 및 제 4열은 C 및 D영상 데이터 값에 의해 구성된다. 본 영상 데이터 세트에 있어서, A33은 중심 영상 데이터 값이고, 그리고, A33', B33', C33', 및 D33'의 각각은, A33 위치상에서, 본 발명 YMCG 색상 보간법으로 연산하여 얻은 원위(原位)) 색상 보간값(A33'), 횡방향 색상 보간 값(B33'), 종방향 색상 보간값(C33'), 및 경사방향 색상 보간값(D33')을 대표한다.

여기서, A33이 중심점에 있으므로, A33' 원위 색상 보간값은, 원래의 영상 데이터 값(A33)이다.

A33 위치의 B33' 횡방향 색상 보간값에 있어서는, B33'는, 수평방향(횡방향)으로 인접하는 B32 및 B34가 있을 뿐이므로, 횡방향 보간 연산(제 1 보간 연산) 밖에는 하지 않았지만, 우선, A33과 동일 열, 그리고 인접하는 영상 데이터 값에 대해 양선형 보간법을 수행함으로써, 하기 수학식 1과 같이 횡방향 색상 균등값 Bm33'을 얻었다.

Bm33'=(B32+B34)/2

그러나, 에지 정보를 고려하여 보간의 결과를 더욱 정확하게 하기 위해서, 수평방향의 다른 인접점 A31, A33 및 A35의 근사를 이용하여 횡방향 색상 에지값 Be33'를 얻었다.

Be33'=(A33'×2-A31-A35)/4

상기 수학식 1 및 2를 합산하여, 하기 수학식의 결과를 얻었다.

B33' = Bm33' + Be33' =

[(B32+B34)×2+(A33×2-A31-A35)]×4

A33 위치의 C33' 종방향 색상 보간값에 있어서는, C33'는, 수직방향으로만 인접하는 영상 데이터 값 C23 및 C43이 있으므로, 종방향 보간 연산(제 2 보간 연산)만을 수행하고, A33과 동일 행, 그리고 인접하는 C23 및 C43에 대해서는, 양선형 보간법을 수행하여 종방향 색상 균등값 Cm33'를 얻었다(수학식 4).

Cm33'=(C23+C43)/2

동시에, 에지 정보를 고려하여 보간의 결과를 더욱 정확하게 하기 위해서, 수직 방향의 다른 인접점 A13, A33 및 A53의 근사를 이용하여 종방향 색상 에지값 Ce33'를 얻었다.

Ce33'=(A33'×2-A13-A53)/4

상기 수학식 4 및 5를 합산한 결과, 하기 수학식을 얻었다.

C33' = Cm33' + Ce33' =

[(C23+C43)×2+(A33×2-A13-A53)]/4

A33 위치의 D33' 경사방향 색상 보간값에 있어서, D33'는, 수평방향 및 수직 방향의 양방향에 인접하는 영상 데이터 값 D22, D24, D42 및 D44가 있으므로, 종방향 및 횡방향 모두 보간을 수행할 필요가 있다(제 3 보간 연산). 상기 수학식 3을 통하여, 먼저 횡방향 보간 연산(제 1 보간 연산)을 수행하여, C23 및 C43 위치상의 D23' 및 D43' 횡방향 색상 보간값을 얻었다.

D23'=[(D22+D24)×2+(C23×2-C21-C25)]/4

D43'=[(D42+D44)×2+(C43×2-C41-C45)]/4

이어서, 마찬가지로, 상기 수학식 3을 통하여, A13 및 A53 위치상의 B13' 및 B53' 횡방향 색상 보간값을 얻었다.

B13'=[(B12+B14)×2+(A13×2-A11-A15)]/4

B53'=[(B52+B54)×2-(A53×2-A5-A55)]/4

마지막으로, 상기 수학식 6을 통하여, A33 위치의 D33' 경사방향 색상 보간값을 얻었다.

D33'=[(D23'+D43')×2+(B33'×2-B13-B53)]/4

상기의 유추 및 보간법을 이용하여 YMCG 컬러 필터 어레이를 통해 샘플링한 각 영상 데이터 값에 대하여, 상기 영상 데이터 값과 대응하고, 또한, 상기 영상 데이터 값을 중심으로 하는 5×5의 영상 데이터 세트를 찾을 수 있으며, 동시에, 상기 영상 데이터 값에 대응하는 4개의 색상 보간값을 순차적으로 구할 수 있었다.

상기에 설명한 바와 같이, YMCG의 특성은, 2개의 수직 화소를 더해서 중복된 2×2 단위로 전환되므로, 수직방향의 연산에 의하면, 사실상 2배의 화소가 되기 때문에 쉽게 흐릿해 질 우려가 있다. 따라서, 본 발명자가 일보 나아가 본 특색에 대 해 제안한 본 발명의 바람직한 제2 실시예는, 수직방향 에지 정보의 연산을 생략하여 유사한 효과를 달성하고 있다.

도 3은, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 YMCG 컬러 필터 어레이를 통해 샘플링한 후의 영상 어레이 중의 영상 데이터 세트를 나타낸다. 상기 영상 데이터 세트는, 3개의 열 및 5개의 행의 15개의 화상 데이터에 의해 구성된다. 선행기술에서 소개된 바와 같이, 각 영상 데이터 값은, 실제의 2개의 수직 화소에 의해 형성되고, 제 3열은, A 영상 데이터 값 및 B 영상 데이터 값을 교호적으로 배치하여 구성되며, 제 2열 및 제 4열은, C 및 D 영상 데이터 값에 의해 구성된다. 본 영상 데이터 세트에 있어서, A33은 중심 영상 데이터 값이고, A33', B33', C33', 및 D33'의 각각은, A33 위치상에서 본 발명의 YMCG 색상 보간법으로 연산하여 얻은 원위 색상 보간값(A33'), 횡방향 색상 보간값(B33'), 종방향 색상 보간값(C33'), 및 경사방향 색상 보간값을 대표한다.

여기서, A33이 중심점에 있으므로, A33' 원위 색상 보간값은, 원래의 영상 데이터 값 A33이다.

A33 위치의 B33' 횡방향 색상 보간값에 있어서는, B33'는 수평방향으로만 인접하는 영상 데이터 값 B32 및 B34이 있으므로, 여기에서는 횡방향 보간만을 행하고(제 1 보간 연산), 제 1의 비교적 바람직한 실시예로부터 도출한 것이다.

B33'=[(B32+B34)×2+(A33×2-A31-A35)]/4

A33 위치의 C33' 종방향 색상 보간값에 있어서는, C33'는, 수직방향으로만 인접하는 영상 데이터 값 C23 및 C43이 있으므로, 여기에서는 종방향 보간만을 행하고, 수직방향 에지 데이터 정보 계산을 생략한다.

C33'=(C23+C43)/2

A33 위치의 D33' 경사방향 보간값에 있어서는, D33'는, 수평 및 수직방향에서 모두 인접하는 영상 데이터 값 D22, D24, D42 및 D44가 있으므로, 종방향 및 횡방향은, 모두 보간을 행할 필요가 있다(제 3 보간 연산). 그러나, 종방향에서의 보간은, 상기의 수학식 13과 마찬가지로 에지 정보의 계산을 생략한다. 우선, 상기의 수학식 7 및 8을 통해 D23' 및 D43' 횡방향 색상 보간값을 얻는다.

D23'=[(D22+D24)×2+(C23×2-C21-C25)]/4

D43'=[(D42+D44)×2+(C43×2-C41-C45)]/4

수직 에지 정보의 계산을 생략하였으므로, A13 및 A53 위치상의 B13' 및 B53'의 횡방향 색상 보간값 및 B33' 자체도 생략하여, 최종 A33 위치의 D33' 경사방향 색상 보간값을 얻었다.

D33'=[(D23'+D43')]/2

본 발명의 하드웨어의 구현 부분에 관해서는, 도 4, 즉, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 의해 제공된 색상 보간법 하드웨어 구성도로서, 주로, 정적 랜덤 액 세스 메모리(SRAM)의 제어 부분을 개시한다. 이것은, 제 1열 내지 제 5열 완충기(401~405) 및 다중처리기(406)를 포함한다. 본 발명에 의해 제안된 YMCG 컬러 필터 어레이의 색상 보간법은, 보간 시, 적어도 5개의 열의 데이터를 필요로 하므로, "기록 전에 독출하는"(Read before Write) 동기식 정적 램(Synchronous SRAM)은, 상기의 데이터를 저장하므로, 5열 완충기(line buffer) 밖에 필요로 하지 않는다. "기록 후에 독출하는"(Read after Write) 모드의 동기식 정적 메모리는, 6열 완충기를 필요로 한다(도면 생략).

따라서, 상기의 설명에 의하면, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예는, 수직방향 에지 정보의 계산을 생략하였으므로, "기록 후에 독출하는" 모드의 동기식 정적 메모리에 관하여 설명하면, 4열 완충기를 사용하여 상기의 데이터를 저장할 필요가 있으며, 이에 대하여, "기록 전에 독출하는" 동기식 정적 메모리는, 3열 완충기 만 필요로 한다.

요약하면, 본 발명은, YMCG CCD의 특성에 대하여 개량된 연산법을 이용하여 효과적으로 수평 및 수직방향의 에지 부분을 검출함으로써, 양호한 보간 효과를 발생시켰다. 하지만, 상기에서 설명한 실시예는, 본 발명의 원리 및 효과를 설명하기 위한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고, 클레임의 범위를 일탈하지 않는 한, 당업자에 의한 단순한 설계 변경, 부가, 수식, 치환은 모두 본 발명의 기술적인 범위에 속한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 색상 보간법은 에지 화소를 계산에 넣어 보간 후 영상 흐림을 방지하고, 연산 전의 판단 스텝을 배제하여 하드웨어 자원을 절약하고 연산속도를 단축할 수 있다.

Claims

YMCG 컬러 필터 어레이에 이용되는 색상 보간법에 있어서,

(A) 각 영상 데이터 세트가 M열에 N행을 곱한 복수의 영상 데이터 값에 의해 형성됨으로써, 상기 각 영상 데이터 세트가 제 (M+1)/2열, 제 (N+1)/2행의 하나의 중심 영상 데이터 값을 갖는, 복수의 영상 데이터 세트를 포괄한 영상 데이터 어레이를 제공하는 스텝과,

(B) 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 1 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝과,

(C) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 2 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값, 즉 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 종방향 색상 보간값을 얻는 스텝과,

(D) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 3 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 경사방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어지며,

상기 제 1 보간 연산은, (Ⅰ) 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 열 중의 제 1 특정 행의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 하나의 균등값의 계 산을 수행하여 횡방향 색상의 균등값을 얻는 스텝과, (Ⅱ) 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 열 중 제 2 특정 행의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 제 1 에지 계산을 수행하여 횡방향 색상 에지값을 얻는 스텝과, (Ⅲ) 상기 횡방향 색상 균등값 및 상기 횡방향 색상 에지값에 대해, 총합 연산을 수행하여 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 상기 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어지며,

상기 제 2 보간 연산은, (Ⅰ) 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중 제 1 특정 열의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 상기 균등값의 계산을 수행하여 종방향 색상의 균등값을 얻는 스텝과, (Ⅱ) 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중 제 2 특정 열의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 제 2 에지 계산을 수행하여 종방향 색상 에지값을 얻는 스텝과, (Ⅲ) 상기 종방향 색상 균등값 및 상기 종방향 색상 에지값에 대해, 총합 연산을 수행하여 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 종방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어지며,

상기 제 3 보간 연산은, (Ⅰ) 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중 상기 제 1 특정 열의 복수의 제 1 특정 열 영상 데이터 값에 대해, 각각 상기 제 1 보간 연산을 수행하여 복수의 제 1 특정 열 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝과, (Ⅱ) 상기 제 1 특정 열의 횡방향 색상 보간값들에 대해 상기 균등값 계산을 수행하여 경사방향 색상 균등값을 얻는 스텝과, (Ⅲ) 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중 상기 제 2 특정 열의 복수의 제 2 특정 열 영상 데이터 값에 대해, 각각 상기 제 1 보간 연산을 수행하여 복수의 제 2 특정 열 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝과, (Ⅳ) 상기 제 2 특정 열 횡방향 색상 보간값들에 대해, 상기 제 2 에지 계산을 수행하여 경사방향 색상 에지값을 얻는 스텝과, (Ⅴ) 상기 경사방향 색상 균등값 및 상기 경사방향 색상 에지값에 대해, 상기 총합 연산을 수행하여 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 상기 경사방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 영상 데이터 세트는, 각각 제 1 데이터 열 및 제 2 데이터 열을 교호적으로 배치하여 구성되고, 상기 제 1 데이터 열은, 복수의 제 1 영상 데이터 값 및 복수의 제 2 영상 데이터 값을 교호적으로 배치하여 구성되고, 또한, 상기 복수의 제 1 영상 데이터 값이 제 1 색상일 때, 상기 복수의 제 2 영상 데이터 값은 제 2 색상이며, 상기 복수의 제 2 영상 데이터 열은, 복수의 제 3 영상 데이터 값 및 복수의 제 4 영상 데이터 값을 교호적으로 배치하여 구성되고, 또한, 상기 복수의 제 3 영상 데이터 값이 제 3 색상일 때, 상기 복수의 제 4 영상 데이터 값은 제 4 색상임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 색상은, 청색 및 녹색으로 구성되고, 상기 제 2 색상은, 황색 및 양홍색으로 구성되며, 상기 제 3 색상은, 청색 및 양홍색으로 구성되고, 상기 제 4 색상은 황색 및 녹색으로 구성됨을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 1 항에 있어서,

상기 M의 수치는, 5보다 작지 않은 제 1 홀수이며, 상기 N의 수치는, 5보다 작지 않은 제 2 홀수임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 1 항에 있어서,

상기 M이 2a+1이고, a가 2보다 작지 않은 짝수일 때, 상기 제 1 특정 행은 짝수 행이며, 상기 제 2 특정 행은 홀수 행임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 1 항에 있어서,

상기 M이 2a+1이고, a가 3보다 작지 않은 홀수일 때, 상기 제 1 특정 행은 홀수 행이며, 상기 제 2 특정 행은 짝수 행임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 1 항에 있어서,

상기 N이 2a+1이고, a가 2보다 작지 않은 짝수일 때, 상기 제 1 특정 열은 짝수 열이며, 상기 제 2 특정 열은 홀수 열임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 1 항에 있어서,

상기 N이 2a+1이고, a가 3보다 작지 않은 홀수일 때, 상기 제 1 특정 열은 홀수 열이며, 상기 제 2 특정 열은 짝수 열임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 1 항에 있어서,

상기 균등값 계산은, 양선형 보간 계산법(bilinear interpolation)이 채용됨을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 에지 계산은, 3배의 목표 영상 데이터 값을 상기 목표 영상 데이터 값과 동일 열의 상기 제 2 특정 행의 영상 데이터 값과 서로 감한 후 제 1 수치로 나누며, 상기 제 1 수치는, 상기 제 2 특정 행의 행수에 1을 더한 것임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 에지 계산은, 3배의 목표 영상 데이터 값을 상기 목표 영상 데이터 값과 동일 행의 상기 제 2 특정 열의 영상 데이터 값과 서로 감한 후 제 2 수치로 나누며, 상기 제 2 수치는 상기 제 2 특정 열의 열수에 1을 더한 것임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 1 항에 있어서,

상기 총합 연산은, 상호적 가산임을 특징으로 하는 색채 보간법.
YMCG 컬러 필터 어레이에 이용되는 색상 보간법에 있어서,

이하의 스텝 (A), (B), (C), (D)를 포함하여 이루어지며, 즉

(A) 이하와 같은 복수 개의 영상 데이터 세트에 의해 형성된 영상 데이터 어레이를 제공하고,

A[1][1] B[1][2]...A[1][5]

C[2][1] D[2][2]...C[2][5]

... ... ... ...

A[5][1] B[5][2]...A[5][5]

상기 복수의 영상 데이터 세트는, 복수의 영상 데이터 값에 의해 5개의 열 및 5개의 행의 영상 데이터 세트가 형성되고, 상기 복수의 영상 데이터 값은 제 1 색상값 A, 제 2 색상값 B, 제 3 색상값 C 및 제 4 색상값 D 중 하나이며,

(B) 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 1 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 A[3][3] 영상 데이터 값의 제 2 색상 보간값 B[3][3]'을 얻고, 상기 제 1 보간 연산의 연산 스텝은,

B[3][3]'=(B[3][2]+B[3][4])/2+(A[3][3]*2-A[3][1]-A[3][5])/4이며,

(C) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 2 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 A[3][3] 영상 데이터 값의 제 3 색상 보간값 C[3][3]'를 얻고, 상기 제 2 보간 연산의 연산 스텝은,

C[3][3]'=(C[2][3]+C[4][3])/2+(A[3][3]*2-A[1][3]-A[5][3])/4이며,

(D) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 3 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 A[3][3] 영상 데이터 값의 제 4 색상 보간값 D[3][3]'를 얻고, 상기 제 3 보간 연산의 연산 스텝은,

D[3][3]'=(D[2][3]'+D[4][3]')/2+(B[3][3]*2-B[1][3]'-B[5][3]')/4이며,

여기서, D[2][3]'=[D[2][2]+D[2][4])/2+(C[2][3]*2-C[2][1]-C[2][5])/4, D[4][3]'=(D[4][2]+D[4][4])/2+(C[4][3]*2-C[4][1]-C[4][5])/4, B[5][3]'=(B[5][2]+B[5][4])/2+(A[5][3]*2-A[5][1]-A[5][5])/4, 및 B[1][3]'=(B[1][2]+B[1][4])/2+(A[1][3]*2-A[1][1]-A[1][5])/4임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 13 항에 있어서,

상기 스텝은, 중복 수행됨으로써 상기 영상 데이터 어레이의 상기 복수의 영상 데이터 값의 상기 제 2 내지 제 4 색상 보간값을 얻을 수 있음을 특징으로 하는 색상 보간법.
YMCG 컬러 필터 어레이에 이용되는 색상 보간법에 있어서,

(A) 복수의 영상 데이터 세트의 영상 데이터 어레이를 제공하며, 상기 영상 데이터 세트의 각각은, M열에 N행을 곱한 복수의 영상 데이터 값에 의해 형성됨으로써, 상기 영상 데이터 세트의 각각은, 제 (M+1)/2열, 제 (N+2)/2행의 중심 영상 데이터 값을 구비하여 이루어지는 스텝과,

(B) 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 1 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝과,

(C) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 2 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 종방향 색상 보간값을 얻는 스텝과,

(D) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 3 보간 연산을 수행함으로써, 상 기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 제 1 중심 영상 데이터 값, 즉 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 경사방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어지며,

상기 제 1 보간 연산은, (Ⅰ) 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 열 중의 제 1 특정 행의 복수의 영상 데이터 값에 대해 균등값 계산을 수행하여 횡방향 색상 균등값을 얻는 스텝과, (Ⅱ) 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 열 중의 제 2 특정 행의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 제 1 에지 계산을 수행하여 횡방향 색상 에지값을 취득하는 스텝과, (Ⅲ) 상기 횡방향 색상 균등값 및 상기 횡방향 색상 에지값에 대해 총합 연산을 수행하여, 상기 제 1 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 상기 횡방향 색상 보간값을 취득하는 스텝을 구비하여 이루어지며,

상기 제 2 보간 연산은, (Ⅰ) 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중의 제 1 특정 열의 복수의 영상 데이터 값에 대해, 균등값 계산을 수행하여, 상기 제 2 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 상기 종방향 색상 보간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어지며,

상기 제 3 보간 연산은, (Ⅰ) 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값과 동일 행 중 상기 제 1 특정 열의 복수의 제 1 특정 열 영상 데이터 값에 대해, 각각 상기 제 1 보간 연산을 수행하여 복수의 제 1 특정 열의 횡방향 색상 보간값을 얻는 스텝과, (Ⅱ) 상기 제 1 특정 열의 횡방향 색상 보간값에 대해, 상기 균등값 계산을 수행하여 상기 제 3 보간 연산의 목표 영상 데이터 값의 경사방향 색상 보 간값을 얻는 스텝을 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 15 항에 있어서,

상기 복수의 영상 데이터 세트는, 각각 제 1 데이터 열 및 제 2 데이터 열을 교호적으로 배치하여 구성되고, 상기 제 1 데이터 열은, 복수의 제 1 영상 데이터 값 및 복수의 제 2 영상 데이터 값을 교호적으로 배치하여 구성되며, 또한, 상기 복수의 제 1 영상 데이터 값이 제 1 색상일 때, 상기 복수의 제 2 영상 데이터 값은 제 2 색상이고, 상기 복수의 제 2 영상 데이터 열은, 복수의 제 3 영상 데이터 값 및 복수의 제 4 영상 데이터 값을 교호적으로 배치하여 구성되며, 또한, 상기 복수의 제 3 영상 데이터 값이 제 3 색상일 때, 상기 복수의 제 4 영상 데이터 값은 제 4 색상임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 15 항에 있어서,

상기 제 1 색상은, 청색 및 녹색으로 구성되고, 상기 제 2 색상은, 황색 및 양홍색으로 구성되며, 상기 제 3 색상은, 청색 및 양홍색으로 구성되고, 상기 제 4 색상은, 황색 및 녹색으로 구성됨을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 15 항에 있어서,

상기 M의 수치는, 5보다 작지 않은 제 1 홀수이고, 상기 N의 수치는, 3보다 작지 않은 제 2 홀수임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 15 항에 있어서,

상기 M이 2a+1이고, a가 2보다 작지 않은 짝수일 때, 상기 제 1 특정 행은, 짝수 행이며, 상기 제 2 특정 행은 홀수 행임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 15 항에 있어서,

상기 M이 2a+1이고, a가 3보다 작지 않은 홀수일 때, 상기 제 1 특정 행은, 홀수 행이며, 상기 제 2 특정 행은 짝수 행임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 15 항에 있어서,

상기 N이 2a+1이고, a가 1보다 작지 않은 홀수일 때, 상기 제 1 특정 열은 홀수 열임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 15 항에 있어서,

상기 N이 2a+1이고, a가 2보다 작지 않은 짝수일 때, 상기 제 1 특정 열은 짝수 열임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 15 항에 있어서,

상기 균등값 계산은, 양선형 보간(bilinear interpolation) 계산이 채용됨을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 15 항에 있어서,

상기 제 1 에지 계산은, 3배의 목표 영상 데이터 값을 상기 목표 영상 데이터 값과 동일 열의 상기 제 2 특정 행의 영상 데이터 값과 서로 감한 후 제 1 수치로 나누고, 상기 제 1 수치는, 상기 제 2 특정 행의 행수에 1을 더한 것임을 특징으로 하는 색상 보간법.
YMCG 컬러 필터 어레이에 이용되는 색상 보간법은, 이하의 (A) 스텝, (B) 스텝, (C) 스텝 및 (D)스텝을 구비하여 이루어지며, 즉

(A) 이하와 같은 복수의 영상 데이터 세트에 의해 형성된 영상 데이터 어레 이를 제공하고,

C[2][1] D[2][2]...C[2][5]

A[3][1] B[3][2]...A[3][5]

C[4][1] D[4][2]...C[4][5]

상기 복수의 영상 데이터 세트는, 복수의 영상 데이터 값에 의해 5개의 열 및 5개의 행의 상기 복수의 데이터 세트가 형성되고, 상기 복수의 영상 데이터 값은 제 1 색상값 A, 제 2 색상값 B, 제 3 색상값 C 및 제 4 색상값 D 중 하나이며,

(B) 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 1 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 A[3][3] 영상 데이터 값의 제 2 색상 보간값 B[3][3]'을 얻고, 상기 제 1 보간 연산의 연산 스텝은,

B[3][3]'=(B[3][2]+B[3][4])/2+(A[3][3]*2-A[3][1]-A[3][5])/4이며,

(C) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 2 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 A[3][3] 영상 데이터 값의 제 3 색상 보간값 C[3][3]'를 얻고, 상기 제 2 보간 연산의 연산 스텝은,

C[3][3]'=(C[2][3]+C[4][3])/2이며,

(D) 상기 제 1 영상 데이터 세트에 대해 제 3 보간 연산을 수행함으로써, 상기 제 1 영상 데이터 세트의 상기 A[3][3] 영상 데이터 값의 제 4 색상 보간값 D[3][3]'를 얻고, 상기 제 3 보간 연산의 연산 스텝은,

D[3][3]'=(D[2][3]'+D[4][3]')/2,

여기서, D[2][3]'=[D[2][2]+D[2][4])/2+(C[2][3]*2-C[2][1]-C[2][5])/4, D[4][3]'=(D[4][2]+D[4][4])/2+(C[4][3]*2-C[4][1]-C[4][5])/4임을 특징으로 하는 색상 보간법.
제 25 항에 있어서,

상기 복수의 스텝은, 중복 진행됨으로써 상기 영상 데이터 어레이의 상기 복수의 영상 데이터 값의 상기 제 2 내지 제 4 색상 보간값을 얻을 수 있음을 특징으로 하는 색상 보간법.