KR20090111065A - Apparatus for image composition - Google Patents

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KR20090111065A
KR20090111065A KR1020080036640A KR20080036640A KR20090111065A KR 20090111065 A KR20090111065 A KR 20090111065A KR 1020080036640 A KR1020080036640 A KR 1020080036640A KR 20080036640 A KR20080036640 A KR 20080036640A KR 20090111065 A KR20090111065 A KR 20090111065A
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조용태
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엘지전자 주식회사
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
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    • H04N5/262Studio circuits, e.g. for mixing, switching-over, change of character of image, other special effects ; Cameras specially adapted for the electronic generation of special effects
    • H04N5/265Mixing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/741Circuitry for compensating brightness variation in the scene by increasing the dynamic range of the image compared to the dynamic range of the electronic image sensors

Abstract

PURPOSE: An image composition device for synthesizing an efficient image is provided to supply efficient WDR about a camera by supplying an image and synthesize the efficient image. CONSTITUTION: An image composition device for synthesizing an efficient image is as follows. A histogram calculation unit(110) calculates an exposure histogram and exposure brightness signal. An exposure calculation unit(120) calculates the shutter speed. The synthesis parameter calculation unit includes the intensity level translation table calculation unit and color difference weight calculating unit. The intensity level translation table calculation unit calculates the intensity level translation table.

Description

영상 합성 장치{Apparatus for image composition}Apparatus for image composition

본 발명은 영상 합성 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 카메라의 다이나믹 레인지(dynamic range)를 넓히기 위해 사용되는 장노출/단노출 영상 촬상 기법에서 장노출과 단노출의 효율적인 영상 합성을 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image synthesizing apparatus, and more particularly, to an apparatus for efficient image synthesis of long and short exposures in a long exposure / short exposure image capturing technique used to widen a dynamic range of a camera. It is about.

카메라의 다이나믹 레인지(dynamic range)를 넓히기 위한 다양한 방법이 제시되고 있는데, 이는 인간의 눈보다 카메라의 다이나믹 레인지가 좁은 이유에 기인한다. 인간의 눈은 120dB 이상의 다이나믹 레인지를 가지는 반면 카메라는 보통 60dB를 상회하거나 하회하는 것이 현실이다.Various methods for widening the dynamic range of the camera have been proposed, which is attributable to the narrower dynamic range of the camera than the human eye. The human eye has a dynamic range of more than 120dB, while the camera usually exceeds or falls below 60dB.

이에 따라 제시된 카메라의 다이나믹 레인지 확장 시도는 크게 다음의 두가지로 진행되어 왔다.Accordingly, the attempts to extend the dynamic range of the proposed camera have been largely carried out in two ways.

1. 이미지 센서의 성능을 높이는 방법1. How to increase the performance of the image sensor

2. 좁은 다이나믹 레인지를 가지는 두장의 영상을 합성하는 방법2. Combining two images with narrow dynamic range

첫번째 방법은 하나의 영상을 대상으로 이미지 센서 자체의 성능 향상을 도 모하는 방법으로서 센서 제조사들에 의해 수행되고 있으나 현재로서는 기술적 한계가 존재한다. 즉, 기술 개발이 어려우며, 생산성이 떨어지고 가격이 높은 문제로 한계에 부딪힌 상태이다.The first method is to improve the performance of the image sensor itself for a single image, which is performed by sensor manufacturers, but there are technical limitations at present. In other words, technology development is difficult, productivity is low, and price is at a limit.

두번째 방법은 하나의 영상에 대해 장노출 영상과 단노출 영상 두개의 영상을 얻어 이를 합성하는 방법으로서 현재 널리 사용되고 있으며, 이미 해당 기술이 적용된 카메라가 상용화되어 있다. 즉, 합성에 의한 와이드 다이나믹 레인지(WDR, Wide Dynamic Range)를 구현하기 위하여 센서 제조사들은 첫번째 방법 대신 장노출(long exposure) 및 단노출(short exposure) 영상을 동시에 생성하는 듀얼 스캔(dual scan) CCD(charge-coupled device, 전하 결합 소자) 센서를 상용화한 상태이다.The second method is a method of obtaining and synthesizing two images of a long exposure image and a short exposure image for a single image. Currently, a camera to which the corresponding technology is applied has been commercialized. In other words, in order to realize wide dynamic range (WDR) by synthesis, sensor makers produce dual scan CCDs that simultaneously produce long and short exposure images instead of the first method. (charge-coupled device) A sensor is commercially available.

이러한 WDR이 적용된 종래의 카메라 구성을 도 1에 나타내었다.The conventional camera configuration to which such a WDR is applied is shown in FIG. 1.

수직 드라이버, AFE(Analog Front End), DSP(digital signal processor), SDRAM 등의 세부적인 요소가 포함되기는 하나, 크게 살펴보면, 영상을 받아 전기적 신호로 변환하는 이미지 센서(10)와 상기 변환된 신호를 처리하는 이미지 처리부(20)로 이루어져 있다.Although it includes detailed elements such as a vertical driver, an analog front end (AFE), a digital signal processor (DSP), and an SDRAM, in detail, the image sensor 10 that receives an image and converts it into an electrical signal and the converted signal It consists of an image processing unit 20 to process.

상기 동일 영상에 대해 장노출 영상, 단노출 영상의 두개 영상을 취득하기 위해서는 셔터(shutter)를 동일 영상에 대하 두번 조작하여 상기 이미지 센서(10)가 장노출 영상 및 단노출 영상에 대한 출력을 하도록 하여야 한다. 이와 같이 출력된 장노출 영상에 대한 신호와 단노출 영상에 대한 신호는 상기 이미지 처리부(20)에서 합성되어 원하는 영상을 얻게 된다.In order to acquire two images of the long exposure image and the short exposure image for the same image, the image sensor 10 outputs the long exposure image and the short exposure image by operating the shutter twice for the same image. shall. The signal for the long exposure image and the signal for the short exposure image thus output are synthesized by the image processor 20 to obtain a desired image.

그 과정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. WDR은 일반적인 환경에서도 요구되는 것이 바람직하나, 특히 어두운 실내에서 실내 일부를 포함한 상태로 보다 밝은 실외를 촬상한다던지, 터널 외부와 같이 밝은 곳에서 어두운 터널 내부를 촬상하는 경우와 같이 휘도의 차이가 큰 영상을 촬상할 경우에 요구된다.The process in detail is as follows. WDR is also required in a general environment, but especially in a dark room where a part of the room is included to capture a brighter outdoor or a bright place such as outside the tunnel. Required when capturing an image.

도 2는 일반적인 카메라로 어두운 실내에서 실내 일부를 포함한 생태로 실내보다 밝은 실외를 촬상한 영상을 나타내었다.2 is a view illustrating an image of an outdoor brighter than an indoor ecology including a part of an indoor room in a dark room with a general camera.

실내 구조물이 일부 나타나기는 하나 명확하게 나타나지 않으며, 실외는 실제보다 어둡게 나타나고 있다.Some interior structures appear, but are not clearly visible, while outdoors appear darker than they actually are.

일반적인 카메라의 노출 정도를 조정함으로써 나타나는 영상의 상태를 조절할 수 있으나, 도 3의 단노출 영상과 장노출 영상 또는 그 사이의 영상 상태가 되며, 어떤 경우든지 사용자가 만족할 만한 영상을 도출하지는 못할 것이다.Although the state of the displayed image may be adjusted by adjusting the exposure degree of a general camera, the short exposure image and the long exposure image of FIG. 3 or the image state therebetween may be adjusted, and in any case, the user may not obtain a satisfactory image.

즉, 상기 단노출 영상과 같이 셔터 속도를 빠르게 하여 노출을 단시간 한 경우, 실내는 구조물을 분간할 수 없을 정도로 어둡게 나타나게 되며, 실외 또한 실제보다 어둡게 나타나게 되며, 상기 장노출 영상과 같이 셔터 속도를 느리게 하여 노출을 장시간 한 경우, 실내 구조물은 명확히 구분이 가능해지나, 실외 영상의 휘도가 포화되어 하얗게 나타나게 된다.In other words, when the exposure is shortened by shortening the shutter speed as in the short exposure image, the interior becomes dark enough to distinguish the structure, and the outdoor is also darker than the actual exposure, and the shutter speed is slowed down as in the long exposure image. If the exposure is prolonged for a long time, the indoor structure can be clearly distinguished, but the luminance of the outdoor image becomes saturated and appears white.

따라서, 도 1의 WDR 적용 카메라는 동일 영상에 대해 셔터 속도 속도를 다르게 하여 도 2의 단노출 영상과 장노출 영상 두개를 취득한 후 이를 합성함으로써, 도 2의 합성된 영상과 같이 만족할만한 영상을 취득할 수 있도록 한다. 이때, 종래에는 합성된 영상에 대해 색 값을 반으로 나누는 등의 일괄적인 방법으로 처리하고 출력하고 있는데, 이로 인하여 다음과 같이 문제가 발생하고 있다.Accordingly, the WDR-applied camera of FIG. 1 obtains a satisfactory image as shown in FIG. 2 by acquiring two short and long exposure images of FIG. Do it. In this case, conventionally, the synthesized image is processed and output in a batch manner such as dividing the color value in half, which causes a problem as follows.

합성된 영상에 대한 고정적 또는 일괄적인 처리로 인하여 콘트라스트(contrast)가 저하되거나, 뿌연 영상이 나타나게 되는데, 이는 기존의 카메라보다 향상된 영상을 제공하기는 하나 사용자의 욕구를 충족시키기에는 부족한 점이 있다.Due to the fixed or batch processing of the synthesized image, the contrast is reduced or a blurry image appears, which provides an improved image than a conventional camera, but it is insufficient to satisfy a user's desire.

또한, 합성 방식의 WDR을 적용하기 위해서는 장노출 영상과 단노출 영상을 해당 영상에 맞는 최적의 상태로 도출하여야 하는데, 이를 관장하는 셔터 속도의 제어에 대한 별다른 대안을 제시하지 못함으로써, 결과적으로 출력 영상물의 질을 떨어뜨리고 있다.In addition, in order to apply the composite WDR, the long exposure image and the short exposure image should be derived in an optimal state suitable for the corresponding image, and as a result, it is not possible to suggest a different alternative to the control of the shutter speed. The quality of the video is being degraded.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 장노출 영상과 단노출 영상을 요구하는 합성 방식의 WDR의 효율 향상을 위하여 실 영상에 부합하는 셔터 속도를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a shutter speed corresponding to a real image in order to improve the efficiency of a WDR of a synthesis method requiring a long exposure image and a short exposure image.

또한, 획득된 장노출 영상과 단노출 영상의 합성을 개선함으로써, 합성 처리 과정에서 나타나는 콘트라스트 저하문제, 뿌연 영상 발생 문제를 해소하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, by improving the synthesis of the obtained long-exposure image and the short-exposure image, another object is to solve the problem of lowering the contrast, blurring image generated during the synthesis process.

결과적으로, 이를 통하여 보다 실제에 가까운 WDR을 구현하는 것을 목적으로 한다.As a result, it aims to implement a more realistic WDR through this.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 장노출 휘도와 단노출 휘도 신호를 입력받아 장노출과 단노출 히스토그램을 각각 계산하는 히스토그램 계산부; 및 상기 장노출/단노출 히스토그램에 근거하여 장노출 셔터(shutter) 속도 및 단노출 셔터 속도를 계산하는 노출 계산부를 포함하여 이루어지는 영상 합성 장치를 제시한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a histogram calculator for receiving a long exposure luminance and a short exposure luminance signal to calculate a long exposure and a short exposure histogram, respectively; And an exposure calculator configured to calculate a long exposure shutter speed and a short exposure shutter speed based on the long exposure / short exposure histogram.

또한, 상기 장노출/단노출 히스토그램에 근거하여 장노출/단노출 휘도 레벨 변환 테이블(table)을 계산하는 휘도 레벨 변환 테이블 계산부와 상기 장노출/단노출/ 히스토그램에 근거하여 장노출/단노출 색차 가중치를 계산하는 색차 가중치 계 산부가 구비된 합성 파라미터(parameter) 계산부를 더 포함하는 영상 합성 장치를 제시한다.Also, a luminance level conversion table calculator which calculates a long exposure / short exposure luminance level conversion table based on the long exposure / short exposure histogram and a long exposure / short exposure based on the long exposure / short exposure / histogram. There is provided an image synthesizing apparatus further comprising a composition parameter calculator including a color difference weight calculator for calculating color difference weights.

여기서, 상기 장노출/단노출 휘도 레벨 변환 테이블에 따라 상기 장노출 휘도 신호와 단노출 휘도 신호에 대한 휘도 레벨 변환을 수행한 후 합성하는 휘도 합성부와, 장노출 색차 신호와 단노출 색차 신호에 상기 가중치를 적용하여 합성하는 색차 합성부가 구비된 합성부를 더 포함하는 것이 바람직하며, 이 때 상기 색차 합성부는 가중치의 전단에 배치되어 입력된 장노출 색차 신호와 단노출 색차 신호를 정규화(normalize)하는 정규화부와, 상기 가중치를 적용하여 합성한 후 다시 역정규화(denormalize)하는 역정규화부를 더 포함하는 것이 바람직하다.Herein, a luminance synthesizer configured to perform a luminance level conversion on the long exposure luminance signal and the short exposure luminance signal according to the long exposure / short exposure luminance level conversion table, and synthesize the luminance exposure unit, a long exposure color difference signal, and a short exposure color difference signal. Preferably, the apparatus further includes a synthesis unit having a color difference synthesis unit configured to apply the weights, wherein the color difference synthesis unit is disposed at the front of the weight to normalize the input long exposure color difference signal and the short exposure color difference signal. It is preferable to further include a normalization unit and a denormalization unit which denormalizes again after combining by applying the weight.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 합성 장치는 촬상하고자 하는 영상의 휘도를 분석하고, 그에 부합하는 셔터 속도와 합성 처리를 수행함으로써, 실제에 가까운 영상의 제공이 가능하며, 이는 곧 카메라에 대한 효율적인 WDR의 제공을 의미한다.As described above, the image synthesizing apparatus according to the present invention analyzes the luminance of an image to be captured and performs a shutter speed and composition processing corresponding thereto, thereby providing an image close to reality, which is a camera. It means providing efficient WDR for.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 영상 합성 장치를 나타낸 블럭도이다.4 is a block diagram illustrating an image synthesizing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 영상 합성 장치는 장노출 휘도와 단노출 휘도 신호를 입력받아 장노출과 단노출 히스토그램을 각각 계산하는 히스토그램 계산부(110) 및 상기 장노출/단노출 히스토그램에 근거하여 장노출 셔터(shutter) 속도 및 단노출 셔터 속도를 계산하는 노출 계산부(120)를 포함하여 이루어져 있다.Referring to FIG. 4, the apparatus for synthesizing an image according to the present embodiment receives a long exposure luminance and a short exposure luminance signal and calculates a long exposure and a short exposure histogram, respectively, and the long exposure / short exposure histogram. The exposure calculation unit 120 calculates a long exposure shutter speed and a short exposure shutter speed based on the control.

히스토그램은 도수 분포를 나타내는 그래프로서, 카메라 분야에서는 이미지의 노출을 측정하기 위해 사용하며 이미지 안에서 픽셀들에 대한 명암 수치의 분포를 나타낸 수치가 된다.A histogram is a graph of the frequency distribution, which is used by cameras to measure the exposure of an image. It is a numerical value representing the distribution of contrast values for pixels in an image.

상기 히스토그램 계산부(110)는 동일 영상에 대한 장노출 휘도와 단노출 휘도를 입력받아 각각에 대한 히스토그램을 계산하게 되는데, 이렇게 계산된 히스토그램은 상기 장노출과 단노출 정도를 결정짓는 셔터 속도 계산에 사용된다. 즉 피드백이 이루어지게 되며, 이를 통하여 동일 영상에 대한 최적의 장노출/단노출 정도를 정할 수 있게 된다. 물론, 최초의 장노출 휘도와 단노출 휘도 입력을 위한 셔터 속도는 기설정된 값으로 이루어져야 할 것이다. 다시말해, 최초 동일 영상에 대한 촬상시(사용자는 한 영상에 대해 한번 촬상을 수행하지만 카메라는 장노출/단노출 영상 두번 촬상을 수행함) 기설정된 값의 장노출 셔터 속도와 단노출 셔터 속도로 장노출/단노출 영상 신호를 입력받아 그 중 휘도 신호를 분리하여 입력 신호로서 사용한다. 상기 입력 신호는 히스토그램으로 처리되어 상기 노출 계산부(120)의 셔터 속도 계산에 사용되며, 이렇게 계산된 셔터 속도는 해당 영상에 대한 최적의 장노출/단노출 셔터 속도가 된다. 상기 히스토그램과 관련된 셔터 속도 계산은 일예로, 기설정 테이블을 마련하여 상기 히스토그램에 따라 상기 테이블에서 관련된 셔터 속도가 추출되도록 하는 것이 바람직할 것이다.The histogram calculator 110 receives the long exposure brightness and the short exposure brightness for the same image, and calculates the histogram for each of the histograms. The histogram is used to calculate the shutter speed for determining the long exposure and the short exposure. Used. That is, the feedback is made, through which the optimum long exposure / short exposure degree for the same image can be determined. Of course, the shutter speed for the first long exposure brightness and the short exposure brightness input should be set to a predetermined value. In other words, when capturing the same image for the first time (the user performs one imaging for one image but the camera performs two long-exposure / short-exposure images), a long exposure shutter speed and a short exposure shutter speed of a predetermined value are set. An exposure / short exposure video signal is received and the luminance signal is separated and used as an input signal. The input signal is processed into a histogram and used to calculate the shutter speed of the exposure calculator 120. The shutter speed calculated as this is the optimal long exposure / short exposure shutter speed for the corresponding image. For example, in calculating the shutter speed related to the histogram, it may be desirable to prepare a preset table so that the related shutter speed is extracted from the table according to the histogram.

상기 기설정값은 실험적으로 측정된 다양한 촬상 환경의 평균값(카메라 기본 설정값이 될 것임)을 취할 수도 있으며, 사용자에 의해 촬상된 최근의 장노출/단노출 셔터 속도가 될 수도 있다. 또한 둘 모두 지원이 가능하도록 할 수도 있으며, 이때는 옵션을 통하여 사용자에 의하여 선택이 가능하도록 해야 할 것이다.The preset value may take an average value (which may be the camera default setting value) of various imaging environments measured experimentally, or may be a recent long exposure / short exposure shutter speed captured by a user. In addition, both may be supported, in which case the option may be selected by the user.

상기 노출 계산부(120)는 촬상시 WDR를 위한 장노출/단노출 두개의 영상을 최적으로 추출할 수 있도록 셔터 속도를 계산하고 설정하는 요소로서, 앞에서 설명된 바와 같이 상기 히스토그램 계산부(110)에서 계산된 히스토그램에 의해 셔터 속도를 계산하고 설정한다.The exposure calculator 120 calculates and sets a shutter speed so as to optimally extract two long / short exposure images for WDR during imaging. As described above, the histogram calculator 110. Calculate and set the shutter speed using the histogram calculated in.

이상의 실시예를 살펴보면, 동일 영상 또는 화상에 대하여 최적의 영상을 추출하기 위해서는 동일 영상에 대해 총 4번의 촬상이 이루어져야 한다. 처음 두번은 장노출/단노출 셔터 속도의 보정(최적화)을 위한 촬상이 되고, 다음 두번은 보정된 셔터 속도에 따른 최적의 촬상이 이루어지게 된다. 이 경우, 사용자는 동일 화상에 대해 일반적이 카메라에 비해 오랜 시간 촛점을 맞추고 있어야 하므로, 사용자의 불만을 초래할 수 있다. 따라서, 이를 해소하기 위한 방안을 마련하는 것이 바람직한 바, 예를 들어, 동일화상에 대해 두개의 영상, 즉 셔터 속도 보정이 이루어지지 않은 상태의 제1 영상, 셔터 속도 보정이 이루어진 상태의 제2 영상을 모두 보여주도록 함으로써, 사용자가 촬상 결과 확인 및 편집시에 활용하도록 할 수 있다. 또 한, 본 실시예에 따른 WDR 기능을 요구하지 않을 경우에는 셔터 속도 보정을 수행하지 않고, 다시 말해 기설정된 셔터 속도로만 촬상을 수행(종래의 WDR 기능)할 수 있도록 하는 옵션을 마련하여 사용자가 선택적으로 기능을 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Looking at the above embodiment, in order to extract the optimal image for the same image or image, a total of four imaging should be performed for the same image. The first two images are taken to correct (optimize) the long exposure / short exposure shutter speed, and the second two images are optimized according to the corrected shutter speed. In this case, the user has to focus on the same image for a long time compared with a camera in general, which may cause user dissatisfaction. Therefore, it is desirable to provide a solution to solve this problem. For example, two images of the same image, that is, a first image without a shutter speed correction and a second image with a shutter speed correction By displaying all of them, the user can utilize them when checking and editing the imaging result. In addition, when the WDR function is not required according to the present embodiment, the user does not perform the shutter speed correction, that is, the user is provided with an option to perform the imaging (the conventional WDR function) only at the preset shutter speed. It is desirable to be able to selectively use the function.

이상, 도 4의 실시예를 통하여 본 실시예에서 목적으로 하는 개선된 WDR 중 영상 합성의 대상이 되는 장노출/단노출 영상을 최적화하여 추출하는 방법을 살펴보았다. 다음으로는 추출 및 취득된 장노출/단노출 영상을 처리하는 방안에 대해서 살펴보도록 하자.As described above, the method of optimizing and extracting the long-exposure / short-exposure image, which is an object of image synthesis, among the improved WDRs aimed at this embodiment has been described. Next, the method of processing the extracted and acquired long exposure / short exposure image will be described.

도 5는 도 4의 실시예에 의해 추출된 장노출/단노출 영상 또는 일반적인 종래의 장노출/단노출 영상을 처리하는 바람직한 영상 합성 장치를 나타낸 블럭도를 나타낸다.5 is a block diagram illustrating a preferred image synthesizing apparatus for processing a long exposure / short exposure image or a conventional conventional long exposure / short exposure image extracted by the embodiment of FIG. 4.

도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 영상 합성 장치는 도 4의 실시예에 상기 장노출/단노출 히스토그램에 근거하여 장노출/단노출 휘도 레벨 변환 테이블(table)을 계산하는 휘도 레벨 변환 테이블 계산부와 상기 장노출/단노출/ 히스토그램에 근거하여 장노출/단노출 색차 가중치를 계산하는 색차 가중치 계산부가 구비된 합성 파라미터(parameter) 계산부(130)가 더 포함되어 있다.Referring to FIG. 5, the apparatus for synthesizing an image according to the present exemplary embodiment calculates a long exposure / short exposure luminance level conversion table based on the long exposure / short exposure histogram according to the embodiment of FIG. 4. The apparatus further includes a composition parameter calculator 130 including a calculation unit and a color difference weight calculator configured to calculate a long exposure / short exposure color difference weight based on the long exposure / short exposure / histogram.

상기 휘도 레벨 변환 테이블 계산부는 상기 히스토그램 계산부에서 계산된 장노출/단노출의 휘도 레벨 변환에 사용되는 테이블을 계산 및 작성하게 된다. 영상 신호는 기본 3색으로 표현되는 RGB로 표현이 가능한데, 일반적으로 데이터 처리, 압축, 전송에 적합하도록 휘도와 색차로 표현되는 Ycbcr로 변환되어 처리된다. 즉, 도면에는 도시되어 있지 않지만 촬상 대상인 영상의 전기적인 신호를 이미지 센서로부터 받아 휘도와 색차로 변환하고 휘도와 색차 각각을 분리하여 처리한다. 도 4에서 살펴본 셔터 속도는 휘도만을 고려하고 있는데, 이는 휘도가 색차에 비해 인간의 눈 특성에 보다 민감하게 작용하기 때문이다.The luminance level conversion table calculator calculates and creates a table used for luminance level conversion of long exposure / short exposure calculated by the histogram calculator. The video signal can be expressed in RGB, which is expressed in three basic colors, and is generally converted to Ycbcr, which is expressed in luminance and color difference, so as to be suitable for data processing, compression, and transmission. That is, although not shown in the drawing, an electrical signal of an image to be captured is received from an image sensor, and converted into luminance and color difference, and the luminance and color difference are processed separately. The shutter speed described in FIG. 4 considers only luminance because the luminance is more sensitive to human eye characteristics than the color difference.

상기 합성 파라미터 계산부(130)는 휘도에 대한 파라미터에 해당하는 테이블을 계산하는 휘도 레벨 변환 테이블 계산부와 색차 가중치를 계산하는 색차 가중치 계산부로 구성되어 있는데, 이는 곧 휘도와 색차를 분리하여 처리하는 것을 의미한다. 휘도 레벨이란 용어는 쉽게 휘도 크기로 보아도 무방한데, 휘도 레벨의 변화는 인간의 시각이 민감하게 반응하게 되므로, 이에 대한 처리를 별도로 함으로써, 장노출/단노출 영상 합성시의 밝기 변환을 실 영상과 부합되도록 한다. 즉, 상기 휘도 레벨 변환 테이블 계산부는 장노출/단노출 영상 합성시 휘도의 합성을 색차와 구분지어 수행하도록 하는 것이다.The synthesis parameter calculator 130 includes a luminance level conversion table calculator that calculates a table corresponding to a parameter for luminance, and a color difference weight calculator that calculates a color difference weight. Means that. The term "luminance level" can be easily regarded as a luminance level. Since the change of the luminance level is sensitive to the human vision, the processing of the brightness level is separated so that the brightness conversion at the time of synthesizing the long-exposure / short-exposure image is different from the real image. To be consistent. That is, the luminance level conversion table calculator is configured to perform the composition of the luminance separately from the color difference when synthesizing the long-exposure / short-exposure image.

휘도 레벨 변환에 대한 값이 아니라 테이블로 처리하는 것은 장노출/단노출 영상의 대한 휘도 레벨이 다르기 때문이다. 상기 휘도 레벨 변환 테이블 계산부를 통하여 최적의 휘도 레벨로 변환하여 장노출 영상과 단노출 영상을 합성하게 되면, 기존 문제시되었던 합성 영상에서의 뿌연 상태가 개선된다.The processing of the table rather than the luminance level conversion is because the luminance levels of the long exposure / short exposure images are different. When the long-exposure image and the short-exposure image are synthesized by converting to the optimum luminance level through the luminance level conversion table calculator, the cloudy state of the synthesized image, which has been previously problematic, is improved.

상기 색차 가중치 계산부는 상기 히스토그램 계산부에서 계산된 장노출/단노출의 색차에 대해 적용할 가중치를 계산하게 된다. The color difference weight calculator calculates a weight to be applied to the color difference of the long exposure / short exposure calculated by the histogram calculator.

색차는 콘트라스트에 영향을 미치게 되는데, 종래의 단순 합성 방법에 의하면 촬상된 영상에서 획득된 색차를 그대로 이용하게 된다. 이러한 방법은 일견 실 영상에 부합되는 것처럼 보일지 모르지만, 실제로는 합성시에 실 영상과 다른 색차를 나타내게 되므로 실 영상과 비교하여 콘트라스트가 떨어지게 되는 것이다.The color difference affects the contrast. According to the conventional simple synthesis method, the color difference acquired from the captured image is used as it is. This method may seem to match the real image at first glance, but in reality the contrast is lowered compared to the real image because the color difference is different from the real image at the time of synthesis.

따라서, 장노출/단노출의 합성에 앞서 색차에 보정을 가할 필요가 있는데, 상기 보정은 가중치에 의해 이루어지게 되며, 상기 가중치는 상기 색차 가중치 계산부에 의해서 도출된다. 상기 색차 가중치 계산부는 휘도를 고려하지 않고 오직 색차만을 대상으로 처리하며, 이는 앞에서 살펴본 바와 같이 장노출/단노출 영상의 합성을 휘도와 색차로 구분하여 수행하고자 하는 것과 일맥상통한다.Therefore, it is necessary to apply a correction to the color difference prior to the synthesis of the long exposure / short exposure, and the correction is made by the weight, and the weight is derived by the color difference weight calculation unit. The chrominance weight calculation unit processes only the chrominance without considering luminance, which is in line with what is intended to be performed by dividing the long-exposure / short-exposure image into luminance and color difference as described above.

이와 같이 장노출/단노출 영상의 합성에 사용될 휘도 레벨 변환 테이블과 색차 가중치는 상기 합성 파라미터 계산부의 출력단에 연결될 합성부에 의해 처리되는데, 상기 합성부의 일예를 도 6에 나타내었다.As such, the luminance level conversion table and the color difference weight to be used for the synthesis of the long-exposure / short exposure image are processed by a synthesis unit to be connected to an output terminal of the synthesis parameter calculator. An example of the synthesis unit is illustrated in FIG. 6.

참고로, 도 6의 Y는 휘도, C는 색차, YL은 장노출 영상의 휘도, YS는 단노출 영상의 휘도, CL은 장노출 영상의 색차, CS는 단노출 영상의 휘도를 나타낸다.For reference, Y is luminance, C is color difference, Y L is brightness of long exposure image, Y S is brightness of short exposure image, C L is color difference of long exposure image, and C S is brightness of short exposure image. Indicates.

도 6을 살펴보면, 상기 장노출/단노출 휘도 레벨 변환 테이블에 따라 상기 장노출 휘도 신호와 단노출 휘도 신호에 대한 휘도 레벨 변환을 수행한 후 합성하는 휘도 합성부와, 장노출 색차 신호와 단노출 색차 신호에 상기 가중치를 적용하여 합성하는 색차 합성부가 구비된 합성부(140)가 추가로 구비되어 있는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, a luminance synthesizer configured to perform a luminance level conversion on the long exposure luminance signal and the short exposure luminance signal according to the long exposure / short exposure luminance level conversion table, and synthesize the luminance exposure unit, a long exposure color difference signal, and a short exposure. It can be seen that the synthesizer 140 further includes a color difference synthesizer configured to apply the weight to the color difference signal.

상기 휘도 합성부는 장노출 영상의 휘도 신호와 단노출 영상의 휘도 신호를 상기 휘도 레벨 변환 테이블 계산부에서 계산된 휘도 레벨 변환 테이블에 따라 휘 도 레벨 변환시킨 후 합성된 휘도 신호를 생성 출력하게 되는데, 도 7에 나타난 바와 같이 장노출 영상의 휘도 레벨 변환을 위한 장노출 휘도 레벨 변환부와 단노출 영상의 휘도 레벨 변환을 위한 단노출 휘도 레벨 변환부 및 상기 두 레벨 변환부의 출력을 합성하는 가산부(+)로 이루어져 있다.The luminance combining unit converts the luminance signal of the long-exposure image and the luminance signal of the short-exposure image according to the luminance level conversion table calculated by the luminance level conversion table calculator to generate and output the synthesized luminance signal. As shown in FIG. 7, a long exposure brightness level converting unit for converting a brightness level of a long exposure image, a short exposure brightness level converting unit for converting a brightness level of a short exposure image, and an adder for synthesizing the outputs of the two level converting units ( It consists of +).

상기 장노출 휘도 레벨 변환부와 단노출 휘도 레벨 변환부는 상기 휘도 레벨 변환 테이블 계산부에서 출력된 휘도 레벨 변환 테이블에 근거하여 휘도 레벨을 변환하게 된다. 상기 휘도 레벨 변환 테이블은 장노출과 단노출 각각 마련되는데, 표로서 나타낼 수도 있으며, 그래프 상으로도 나타낼 수 있다.The long exposure brightness level converting unit and the short exposure brightness level converting unit convert the brightness level based on the brightness level conversion table output from the brightness level conversion table calculator. The brightness level conversion table is provided for each of the long exposure and the short exposure, and may be represented as a table or a graph.

도 9는 상기 휘도 레벨 변환 테이블 중 단노출을 그래프로서 나타낸 것으로서, SCYOMAX(Short Channel Y(휘도) Out MAXimum)는 단노출 영상 휘도 출력의 최대값으로, 다음의 수학식 1에 나타낸 바와 같이 WDR 실제 비율인 RR에 따라서 변한다.FIG. 9 is a graph illustrating short exposure in the luminance level conversion table, and SCYOMAX (Short Channel Y (luminance) Out MAXimum) is the maximum value of the short exposure image luminance output, and is represented by Equation 1 below. It depends on the ratio RR.

Figure 112008028201319-PAT00001
Figure 112008028201319-PAT00001

RR : Real RatioRR: Real Ratio

SCYOMAX : Short Channel Y Out MaximumSCYOMAX: Short Channel Y Out Maximum

단노출 영상 휘도 출력 최대치(SCYOMAX)와 WDR 비율(RR)과의 관계를 나타낸 도 10과 같은 지수형 관계를 가지므로, 단노출의 최대값(SCYOMAX)은 RR값이 낮을 때는 변화 폭이 크며 RR값이 높을 때는 변화폭이 작은 특징을 갖는다. RR이 1.0인 경우는 일반 조도 조건으로 SCYOMAX=0이 되어 단노출은 무시하는 것을 의미하며, 반대로 RR이 매우 큰 경우는 역광이 심한 경우이므로 단노출의 최대값(SCYOMAX)을 크게 하여 영상 합성시 단노출의 비중을 높인다.Since it has an exponential relationship as shown in FIG. 10 showing the relationship between the maximum exposure brightness (SCYOMAX) and the WDR ratio (RR) of the short-exposure image, the maximum exposure value (SCYOMAX) of the short exposure is large when the RR value is low, and the RR is large. When the value is high, the change range is small. When RR is 1.0, SCYOMAX = 0 under normal illuminance conditions, which means that short exposure is ignored. On the contrary, when RR is very large, back light is severe, so the maximum value of short exposure (SCYOMAX) is increased. Increase the share of short exposures.

다시 도 9로 돌아가서, SCYIMIN(Short Channel Y(휘도) In MINimum)은 단노출 입력 휘도 최소값으로 단노출의 히스토그램의 마지막 휘도 레벨(SCLP, Short Channel Last Pixel)에 해당하며, 다음의 수학식 2와 같이 표현된다.9, SCYIMIN (Short Channel Y (luminance) In MINimum) is a short exposure input luminance minimum value and corresponds to the last luminance level (SCLP, Short Channel Last Pixel) of the histogram of the short exposure. It is expressed as

Figure 112008028201319-PAT00002
Figure 112008028201319-PAT00002

SCYIMIN : Short Channel Y In MinimumSCYIMIN: Short Channel Y In Minimum

SCLP : Short Channel Last PixelSCLP: Short Channel Last Pixel

SCYIMAX(Short Channel Y(휘도) In MAXimum)은 단노출 입력 휘도 최대값으로 최대 휘도 레벨(L)을 WDR 실제 비율인 RR로 나눈 값이 되며, 다음의 수학식 3과 같이 표현된다.SCYIMAX (Short Channel Y (Luminance) In MAXimum) is a short exposure input luminance maximum value, which is a value obtained by dividing the maximum luminance level (L) by RR, which is the actual ratio of WDR, and is expressed by Equation 3 below.

Figure 112008028201319-PAT00003
Figure 112008028201319-PAT00003

SCYIMAX : Short Channel Y Out MaximumSCYIMAX: Short Channel Y Out Maximum

RR : Real RatioRR: Real Ratio

L : Max Y LevelL: Max Y Level

이상의 내용을 상기 단노출 휘도 레벨 변환부에 적용하면, 입력 휘도가 SCYIMIN 이하에서 출력 휘도는 0이며, SCYIMAX 이상에서 출력 휘도가 SCYOMAX이 e된다. SCYIMIN과 SCYIMAX 사이에서의 출력 휘도는 0~SCYIMAX 사이의 값으로 선형적으로 매핑(mapping)된다.When the above description is applied to the short-exposure brightness level converting section, the output brightness is 0 when the input brightness is SCYIMIN or less, and the output brightness is SCYOMAX e when SCYIMAX or more. The output luminance between SCYIMIN and SCYIMAX is linearly mapped to a value between 0 and SCYIMAX.

도 11은 상기 휘도 레벨 변환 테이블 중 장노출을 그래프로서 나타낸 것으로서, LCYOMAX(Long Channel Y(휘도) Out MAXimum)는 장노출 휘도 레벨 출력의 최대값으로, 다음의 수학식 4에서와 같이 최대 휘도 레벨(L)에서 단노출 휘도 레벨 출력의 최대값인 SCYOMAX를 뺀 값으로 표현된다. 참고로 도 11에서 L 은 Max Y Level을 의미한다.FIG. 11 is a graph illustrating long exposure in the luminance level conversion table, and LCYOMAX (Long Channel Y (Luminity) Out MAXimum) is the maximum value of the long exposure luminance level output, as shown in Equation 4 below. It is expressed by subtracting SCYOMAX, which is the maximum value of the short exposure luminance level output from (L). For reference, in FIG. 11, L means Max Y Level.

Figure 112008028201319-PAT00004
Figure 112008028201319-PAT00004

LCYOMAX : Long Channel Y Out MaximumLCYOMAX: Long Channel Y Out Maximum

L : Max Y LevelL: Max Y Level

SCYOMAX : Short Channel Y Out MaximumSCYOMAX: Short Channel Y Out Maximum

LCYIMIN(Long Channel Y(휘도) In MINimum)은 장노출 휘도 입력 최소값으로 장노출 히스토그램 시작 휘도 레벨(LCFP, Long Channel First Pixel)을 적절히 다운(scaling down)한 값이며 다음의 수학식 5와 같이 표현된다.LCYIMIN (Long Channel Y (Luminance) In MINimum) is the minimum value of the long exposure luminance input value, which is a value that properly scales down the long exposure histogram starting luminance level (LCFP) and is expressed as in Equation 5 below. do.

Figure 112008028201319-PAT00005
Figure 112008028201319-PAT00005

LCYIMIN : Long Channel Y In MinimumLCYIMIN: Long Channel Y In Minimum

LCFP : Long Channel First PixelLCFP: Long Channel First Pixel

k1 = 0.5 ~ 1.0k 1 = 0.5 to 1.0

LCYIMAX(Long Channel Y(휘도) In MAXimum)는 장노출 휘도 입력 최대값으로 장노출 히스토그램 마지막 휘도 레벨(LCLP)을 적절히 업(scaling up)한 값이며 다음의 수학식 6과 같이 표현된다.LCYIMAX (Long Channel Y (Luminance) In MAXimum) is the maximum value of the long exposure luminance input value, which properly scales up the last luminance level (LCLP) of the long exposure histogram and is expressed as in Equation 6 below.

Figure 112008028201319-PAT00006
Figure 112008028201319-PAT00006

LCYOMAX : Long Channel Y In MaximumLCYOMAX: Long Channel Y In Maximum

LCLP : Long Channel Last PixelLCLP: Long Channel Last Pixel

k2 = 1.0 ~ 2.5k 2 = 1.0 to 2.5

이상의 설명에 따라 도 9를 설명하면 입력 휘도가 LCYIMIN보다 작으면 0의 값을, LCYIMAX보다 크면 LCYOMAX 값을 출력한다. LCYIMIN과 LCYIMAX 사이의 값일 때는 위로 볼록한 지수함수의 관계를 가지며, 이때는 다음의 수학식 7에 의해 표현이 가능하다.Referring to FIG. 9 according to the above description, a value of 0 is output when the input luminance is smaller than LCYIMIN, and an LCYOMAX value is output when the input luminance is larger than LCYIMAX. When the value is between LCYIMIN and LCYIMAX, the convex function is convex upward, and can be expressed by the following equation.

Figure 112008028201319-PAT00007
Figure 112008028201319-PAT00007

LCYO : Long Channel Y OutLCYO: Long Channel Y Out

LCYI : Long Channel Y InLCYI: Long Channel Y In

k3 : 1 ~ 3.0k 3 : 1 ~ 3.0

도 6에 도시된 상기 색차 합성부는 장노출 영상의 색차 신호와 단노출 영상의 색차 신호에 일정 가중치를 적용하고 합성된 색차 신호를 생성 출력하게 되는데, 도 8에 나타낸 바와 같이 장노출/단노출 색차 신호 각각에 대해 정규화(normalize)하는 정규화부, 정규화된 색차 신호에 가중치를 적용하는 가중치 적용부, 가중치 처리된 장노출/단노출 각 색차 신호를 합성하는 가산부(+) 및 합성 결과를 역정규화(denormalize)하는 역정규화부로 이루어져 있다.The color difference synthesis unit illustrated in FIG. 6 applies a predetermined weight to the color difference signal of the long exposure image and the color difference signal of the short exposure image, and generates and outputs a synthesized color difference signal. As shown in FIG. 8, the long exposure / short exposure color difference is shown. A normalizer for normalizing each of the signals, a weighting unit for weighting the normalized color difference signals, an adder (+) for synthesizing the weighted long-exposure / short-exposure color difference signals, and denormalizing the synthesis results It consists of a denormalization part that denormalizes.

수학식 8에서와 같이 장노출 영상과 단노출 영상 각각의 R(red), B(blue)에 휘도를 감산하여 색차 신호를 생성하며, 그 과정은 장노출을 의미하는 아래첨자 L, 단노출을 의미하는 아래첨자 S 외에는 RGB에서 Ycbcr로의 변환과 유사하다.As shown in Equation 8, color difference signals are generated by subtracting luminance from R (red) and B (blue) of long-exposure images and short-exposure images, respectively, and the process includes subscript L and short exposure. Similar to the RGB to Ycbcr conversion except for the subscript S, which means.

Figure 112008028201319-PAT00008
Figure 112008028201319-PAT00008

상기 수학식 8에 의해 생성된 각각의 색차 신호에 해당 휘도 신호(YS 또는 YL)로 정규화(normalization)시킨 후 가중치를 곱한 후 다시 합하면 합성된 색차 신호를 획득하게 되며, 그 과정은 다음의 수학식 9와 같이 표현이 가능하다.Each color difference signal generated by Equation 8 is normalized to a corresponding luminance signal (Y S or Y L ), multiplied by weights, and then summed again to obtain a synthesized color difference signal. Expression (9) can be expressed.

Figure 112008028201319-PAT00009
Figure 112008028201319-PAT00009

CrSNY, CbSNY : 합성된 색차 신호Cr SNY , Cb SNY : Synthesized Color Difference Signal

YL, YS : 장노출 휘도, 단노출 휘도 신호Y L , Y S : Long exposure luminance, Short exposure luminance signal

YSYN : 합성된 휘도 신호Y SYN : Synthesized Luminance Signal

WL, WS : 장노출 가중치, 단노출 가중치W L , W S : Long Exposure Weight, Short Exposure Weight

이 때 상기 가중치는 상기 합성 파라미터 계산부(130) 내의 색차 가중치 계산부에 의해 결정되는데, 도 12에 나타낸 바와 같이 다음과 같은 특성을 갖는다.At this time, the weight is determined by the color difference weight calculator in the synthesis parameter calculator 130, and has the following characteristics.

장노출 색차 신호에 대한 가중치 WL은 장노출 휘도 신호(YL)가 크면 가중치를 낮추며, 휘도 신호가 크면 포화 영역이기 때문에 색정보를 무시한다. 반대로 단노출 색차 신호에 대한 가중치 WS는 단노출 휘도 신호(YS)의 레벨이 낮으면 가중치를 낮춘다. The weight W L for the long exposure chrominance signal lowers the weight when the long exposure luminance signal Y L is large, and ignores the color information because the luminance signal is large because it is a saturated region. On the contrary, the weight W S for the short exposure color difference signal lowers the weight when the level of the short exposure luminance signal Y S is low.

즉, 장노출 영상에서는 낮은 휘도에 대해서 색차에 대한 가중치를 증가시키고, 단노출 영상에서는 높은 휘도에 대해서 색차에 대한 가중치를 증가시키는 것으로, 이는 포화영역과 인지 불가능한 어두운 영역을 제외한 영역에서 색차를 명확히 하여 뿌연 현상과 콘트라스트의 저하를 방지하기 위한 것이다. 낮은 휘도의 영상 획득이 주목적인 장노출 영상과, 높은 휘도의 영상 획득이 주목적인 단노출 영상을 고려하여 보면, 각자 목적으로 하는 휘도 영역의 색차에 대한 처리를 강화한 것이 된다. 예를 들어 설명하면, 실내와 실외가 공존하는 영상에서 실내 표현시, 낮은 휘도에 대해서 높은 가중치가 부여된 장노출 영상 신호와, 낮은 휘도에 대해서 낮은 가중치가 부여된 단노출 영상 신호를 합성하게 되면, 그 결과물은 장노출 영상의 이미지가 부각될 것이며, 이는 곳 실외에 비해 어두운 실내의 표현이 보다 명확해짐을 의미한다.In other words, in the long exposure image, the weight difference is increased for the low luminance, and in the short exposure image, the weight difference is increased for the high luminance. This is to prevent the cloudy phenomenon and the lowering of the contrast. Considering the long exposure image for which the acquisition of the low luminance image is aimed at and the short exposure image for the purpose of obtaining the high luminance image acquisition, the processing for the color difference in the luminance region of interest is enhanced. For example, when the indoor and outdoor images coexist, the long-exposure video signal with high weight for low luminance and the short-exposure video signal with low weight for low luminance are synthesized. The result is that the image of the long exposure image will be highlighted, which means that the representation of the dark room will be clearer than the outdoor place.

한편, 이상에서 살펴본 실시예에서 장노출/단노출 영상의 합성은 휘도와 색차를 각각 분리하여 수행함과 동시에 영상을 구획하는 일정 영역이 아닌 픽셀 단위의 합성이 이루어지도록 하고 있으므로, 이를 통하여 WDR 구현에서 영상 내 사물간 경계선의 구분이 모호하지 않고 실제에 근접하게 표현이 가능하다. 즉, 본 실시예에 따르면 장노출의 포화 영역, 단노출의 어두운 영역에 대해 단노출의 고휘도 영역, 장노출의 저휘도 영역으로 대체하는 영역 대체 방식이 아니라, 각 픽셀간의 합성을 유도하는 방식을 채택함으로써, 영역 대체 방식에서 나타나는 경계선 구분의 모호함 문제가 나타나지 않게 된다. 또한, 이러한 픽셀간의 합성이 보다 실제에 근접하는 영상을 취득할 수 있음은 물론이다.Meanwhile, in the above-described embodiment, since the long-exposure / short-exposure image is synthesized by separating the luminance and the chrominance separately, the composition is performed by the pixel unit rather than the predetermined region for partitioning the image. The distinction between the boundary lines between objects in the image is unambiguous and can be expressed close to reality. That is, according to the present exemplary embodiment, a method of inducing synthesis between pixels instead of a region replacement method in which a long exposure is saturated, a short exposure is dark, and a short exposure is replaced by a high brightness region and a long exposure low brightness region is used. By adopting this, the problem of ambiguity of boundary division that occurs in the area replacement method does not appear. In addition, it is a matter of course that an image that is closer to the actual synthesis of such pixels can be obtained.

도 13에는 종래의 일반 영상, 종래의 WDR 영상, 본 실시예에 따른 WDR 영상의 예를 나타내었다.13 shows an example of a conventional general image, a conventional WDR image, and a WDR image according to the present embodiment.

일반 영상에서는 색판 윗부분이 포화되어 하얗게 나타나며, 그와 반대로 색차 아래부분인 실내 부분은 검게 나타난다.In the normal image, the upper part of the color plate is saturated and appears white, while the interior part, which is the lower part of the color difference, appears black.

종래 WDR 영상은 실내의 표시가 일반 영상에 비해 개선되기는 했지만 실제보다 어둡게 나타나며, 뿌옇게 나타나고(특히 경계선 부분), 색감이 양호하지 못하다. 그에 비해 본 실시예에 따른 WDR 영상은 실내와 실외의 휘도가 실제 영상과 근접하게 나타나며, 뿌연 현상도 나타나지 않으면 경계선간의 색감 대비도 명확하게 나타나고 있는 것을 알 수 있다.In the conventional WDR image, the indoor display is improved compared to the general image, but appears darker than the actual image, is bluish (especially the border line), and the color is not good. In contrast, in the WDR image according to the present embodiment, the luminance of the indoor and the outdoor appears close to the actual image, and if the blurring phenomenon does not appear, it can be seen that the color contrast between the boundary lines is clearly shown.

WDR이 요구되는 모든 카메라 기술에 적용이 가능할 것으로 보이며, 특히, 실내에 설치되어 실내 및 실외 모두 촬상이 이루어져야 하는 감시 카메라에 유용할 것으로 보인다. 아울러, 고성능의 이미지 센서를 요구하지 않음으로써, 휴대폰과 같은 소형 단말기기에의 적용도 문제없을 것으로 보인다.It is expected to be applicable to all camera technologies requiring WDR. Especially, it will be useful for surveillance cameras that are installed indoors and should capture both indoors and outdoors. In addition, by not requiring a high performance image sensor, application to a small terminal device such as a mobile phone is also expected to be no problem.

도 1은 종래의 WDR 구현 카메라의 구성을 나타낸 블럭도.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional WDR implementation camera.

도 2는 일반 카메라로 어두운 실내에서 실내 일부를 포함한 생태로 실내보다 밝은 실외를 촬상한 영상을 나타낸 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing an image of an outdoor image brighter than the indoor ecology including a part of the room in a dark room with a normal camera.

도 3은 종래의 WDR 구현 카메라의 장노출/단노출 영상과 합성 영상을 나타낸 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing a long exposure / short exposure image and a composite image of a conventional WDR implementation camera.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 영상 합성 장치를 나타낸 블럭도.4 is a block diagram showing an image synthesizing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 의해 추출된 장노출/단노출 영상 또는 일반적인 종래의 장노출/단노출 영상을 처리하는 바람직한 영상 합성 장치를 나타낸 블럭도.FIG. 5 is a block diagram illustrating a preferred image synthesizing apparatus for processing a long exposure / short exposure image extracted by FIG. 4 or a general conventional long exposure / short exposure image. FIG.

도 6은 도 5에 합성부를 포함한 구성을 나타낸 블럭도.FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration including a synthesis unit in FIG. 5. FIG.

도 7은 도 6의 합성부 내의 휘도 합성부를 나타낸 블럭도.FIG. 7 is a block diagram showing a luminance combining unit in the combining unit of FIG. 6; FIG.

도 8은 도 6의 합성부 내의 색차 합성부를 나타낸 블럭도.FIG. 8 is a block diagram illustrating a color difference combining unit in the combining unit of FIG. 6. FIG.

도 9는 휘도 레벨 변환 테이블 중 단노출을 나타낸 그래프.9 is a graph illustrating short exposure in a brightness level conversion table.

도 10은 단노출 영상 휘도 출력 최대치(SCYOMAX)와 WDR 비율(RR)과의 관계를 나타낸 그래프.Fig. 10 is a graph showing the relationship between the short-exposure video luminance output maximum value SCYOMAX and the WDR ratio RR.

도 11은 휘도 레벨 변환 테이블 중 장노출을 나타낸 그래프.11 is a graph illustrating long exposure in a luminance level conversion table.

도 12는 색차 합성부에서 사용되는 가중치의 특성을 나타낸 그래프.12 is a graph showing the characteristics of weights used in the chrominance combining unit.

도 13은 일반 영상, 종래의 WDR 적용 영상, 본 발명에 따른 영상 합성 장치에 의한 WDR 적용 영상을 나타낸 사진.13 is a picture showing a WDR applied image by a normal image, a conventional WDR applied image, the image synthesizing apparatus according to the present invention.

110...히스토그램 계산부 120...노출 계산부110 Histogram calculator 120 Exposure calculator

130...합성 파라미터 계산부 140...합성부130 Synthesis parameter calculator 140 Synthesis unit

Claims (4)

장노출 휘도와 단노출 휘도 신호를 입력받아 장노출과 단노출 히스토그램을 각각 계산하는 히스토그램 계산부; 및A histogram calculator configured to receive long exposure luminance and short exposure luminance signals and calculate long exposure and short exposure histograms, respectively; And 상기 장노출과 단노출 히스토그램에 근거하여 장노출 셔터(shutter) 속도 및 단노출 셔터 속도를 계산하는 노출 계산부;를 포함하여 이루어지는 영상 합성 장치.And an exposure calculator configured to calculate a long exposure shutter speed and a short exposure shutter speed based on the long exposure and short exposure histograms. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 장노출과 단노출 히스토그램에 근거하여 장노출과 단노출 휘도 레벨 변환 테이블(table)을 계산하는 휘도 레벨 변환 테이블 계산부와 상기 장노출과 단노출 및 히스토그램에 근거하여 장노출과 단노출 색차 가중치를 계산하는 색차 가중치 계산부가 구비된 합성 파라미터(parameter) 계산부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 합성 장치.A luminance level conversion table calculator for calculating a long exposure and a short exposure luminance level conversion table based on the long exposure and short exposure histograms, and a long exposure and short exposure color difference weight based on the long exposure, short exposure, and histograms And a composition parameter calculator including a color difference weight calculation unit configured to calculate a color difference. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 장노출과 단노출 휘도 레벨 변환 테이블에 따라 상기 장노출 휘도 신호와 단노출 휘도 신호에 대한 휘도 레벨 변환을 수행한 후 합성하는 휘도 합성부와, 장노출 색차 신호와 단노출 색차 신호에 상기 가중치를 적용하여 합성하는 색차 합성부가 구비된 합성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 합성 장치.A luminance synthesizer configured to perform a luminance level conversion on the long exposure luminance signal and the short exposure luminance signal according to the long exposure and short exposure luminance level conversion table, and to combine the weighted values to a long exposure color difference signal and a short exposure color difference signal; And a synthesizer including a color difference synthesizer configured to apply the synthesized image. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 색차 합성부는 가중치의 전단에 배치되어 입력된 장노출 색차 신호와 단노출 색차 신호를 정규화(normalize)하는 정규화부와, 상기 가중치를 적용하여 합성한 후 다시 역정규화(denormalize)하는 역정규화부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 합성 장치.The chrominance combining unit is arranged at a front end of the weight to normalize the input long-exposure color difference signal and the short-exposure color difference signal, and a denormalization unit for denormalizing again after combining by applying the weight. Image synthesizing apparatus comprising a.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110043162A (en) * 2009-10-21 2011-04-27 삼성전자주식회사 Method and apparatus for controlling multi-exposure
US8929652B2 (en) 2012-10-29 2015-01-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for processing image
KR101477505B1 (en) * 2013-12-23 2015-01-07 이동현 Forming Method of High Dynamic Range Image
KR20160061612A (en) * 2014-11-24 2016-06-01 삼성전자주식회사 Noise level control device of wide dynanamic range image, and image processing system including the same
WO2019085705A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-09 Oppo广东移动通信有限公司 Method and device for obtaining exposure compensation value of high-dynamic-range image
KR20210015376A (en) 2019-08-02 2021-02-10 한화테크윈 주식회사 Apparatus for calculating motion vector, and method thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110043162A (en) * 2009-10-21 2011-04-27 삼성전자주식회사 Method and apparatus for controlling multi-exposure
US8929652B2 (en) 2012-10-29 2015-01-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for processing image
KR101477505B1 (en) * 2013-12-23 2015-01-07 이동현 Forming Method of High Dynamic Range Image
KR20160061612A (en) * 2014-11-24 2016-06-01 삼성전자주식회사 Noise level control device of wide dynanamic range image, and image processing system including the same
WO2019085705A1 (en) * 2017-10-30 2019-05-09 Oppo广东移动通信有限公司 Method and device for obtaining exposure compensation value of high-dynamic-range image
US11375128B2 (en) 2017-10-30 2022-06-28 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. Method for obtaining exposure compensation values of high dynamic range image, terminal device and non-transitory computer-readable storage medium
KR20210015376A (en) 2019-08-02 2021-02-10 한화테크윈 주식회사 Apparatus for calculating motion vector, and method thereof
US11373316B2 (en) 2019-08-02 2022-06-28 Hanwha Techwin Co., Ltd. Apparatus and method for calculating motion vector

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