KR20090113075A - 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR20090113075A
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삼성디지털이미징 주식회사
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Abstract

본 발명은 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 얼굴 인식을 이용하여 촬영된 영상 속의 인물의 얼굴 색 정보를 추출하고, 추출된 인물의 얼굴 색 정보에 최적화된 색 보정을 수행하는 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은 디지털 영상 처리 장치에 있어서, 촬영된 영상의 얼굴 인식 결과 인물의 얼굴이 검출된 경우, 상기 검출된 얼굴의 색 정보를 추출하여, 상기 추출된 얼굴 색 정보에 해당하는 최적 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 디지털 영상 처리 장치를 제공한다.

Description

디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법{Apparatus and method for digital picturing image}
본 발명은 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 얼굴 인식을 이용하여 촬영된 영상 속의 인물의 얼굴 색 정보를 추출하고, 추출된 인물의 얼굴 색 정보에 최적화된 색 보정을 수행하는 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
통상적으로 디지털 영상 처리 장치란, 디지털 카메라, PDA(personal digital assistant), 폰 카메라, PC 카메라 등의 영상을 처리하거나 동작 인식 센서를 사용하는 모든 장치를 포함한다. 이러한 디지털 영상 처리 장치는 원하는 영상을 촬상 소자를 통하여 입력받고, 입력된 영상을 영상 표시소자에 표시하여 보여주고, 사용자의 촬영 선택에 의하여 영상을 이미지 파일로 저장하고, 저장된 이미지 파일을 프린트한다.
이러한 종래의 디지털 영상 처리 장치에서 인물 모드 등으로 영상을 촬영할 경우, 디지털 영상 처리 장치가 자동으로 인물의 얼굴을 검출하여, 영상의 노출이나 색감 등을 조절하여 영상을 촬영하는 것이 일반적이었다.
그런데, 사람의 피부색은 모두 다르며 특히 각 인종에 따라 그 피부색이 확연히 다르고, 따라서 사람의 인종에 따른 최적의 보정 값이 각 인종에 따라 상이함에도 불구하고, 종래의 디지털 영상 처리 장치에서는 촬영되는 인물의 인종의 구별 없이 일률적으로 노출이나 톤 커브 등을 적용하였다. 따라서 각 인물/인종에 따라 최적화된 영상을 얻을 수 없는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 얼굴 인식을 이용하여 촬영된 영상 속의 인물의 얼굴 색 정보를 추출하여 각 인물의 얼굴 색 정보에 최적화된 색 보정을 수행하는 디지털 영상 처리 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 디지털 영상 처리 장치에 있어서, 촬영된 영상의 얼굴 인식 결과 인물의 얼굴이 검출된 경우, 상기 검출된 얼굴의 색 정보를 추출하여, 상기 추출된 얼굴 색 정보에 해당하는 최적 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 디지털 영상 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 최적 얼굴 색은 인물의 인종에 따라 각각 다르게 설정될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 색 보정은 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 레벨(level) 보정, 톤 커브(tone curve) 보정 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 디지털 신호 처리부는, 상기 촬영된 영상에 대한 얼굴 인식을 수행하는 얼굴 인식부; 상기 얼굴 인식 결과 검출된 얼굴의 색 정보를 추출하는 색 정보 추출부; 상기 촬영된 영상에 대한 색 보정을 수행하는 색 보정 수행부; 및 상기 색 정보 추출부로부터 추출한 색 정보로부터 상기 검출된 인물의 인종을 구분하고, 상기 검출된 얼굴이 속하는 인종에 대응하는 최적 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하도록 상기 색 정보 수행부를 제어 하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 인물의 인종 구별은 랩 휠(LAB Wheel)을 기준으로 하여 수행될 수 있다.
여기서, 상기 디지털 영상 처리 장치는, 상기 랩 휠(LAB Wheel)과, 상기 랩 휠(LAB Wheel) 상에서의 각 인종의 기준 색 좌표와, 상기 각 인종에 대응하는 최적 얼굴 색이 저장되어 있는 저장부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 추출된 얼굴의 색 정보와 상기 랩 휠(LAB Wheel) 상에서의 각 인종의 기준 색 좌표 사이의 거리를 이용하여 상기 인물의 인종을 구분할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 촬영된 영상의 얼굴 인식 결과 하나 이상의 인물의 얼굴이 검출된 경우, 상기 검출된 하나 이상의 얼굴 영역 각각에 대하여 상기 색 보정을 수행할 수 있다.
다른 측면에 관한 본 발명은 디지털 영상 촬영 장치의 제어 방법에 있어서, (a) 촬영된 영상의 얼굴 인식을 수행하는 단계; (b) 상기 얼굴 인식 수행 결과 인물의 얼굴이 검출된 경우, 상기 검출된 얼굴의 색 정보를 추출하는 단계; 및 (c) 상기 추출된 얼굴 색 정보에 해당하는 최적 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하는 단계를 포함하는 디지털 영상 촬영 장치의 제어 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 최적 얼굴 색은 인물의 인종에 따라 각각 다르게 설정될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (c) 단계는, 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 레벨(level) 보정을 수행하는 단계 및 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 톤 커브(tone curve) 보정을 수행하는 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 (c) 단계는, 상기 추출된 얼굴 색 정보로부터 상기 검출된 인물의 인종을 구분하는 단계; 및 상기 검출된 얼굴이 속하는 인종에 대응하는 최적 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 추출된 얼굴 색 정보로부터 상기 검출된 인물의 인종을 구분하는 단계는, 상기 추출된 얼굴의 색 정보와 랩 휠(LAB Wheel) 상에서의 각 인종의 기준 색 좌표 사이의 거리를 이용하여 상기 인물의 인종을 구분할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 촬영된 영상의 얼굴 인식 결과 하나 이상의 인물의 얼굴이 검출된 경우, 상기 검출된 하나 이상의 얼굴 영역 각각에 대하여 상기 색 보정을 수행할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 촬영된 영상 속의 인물의 인종에 최적화된 색 보정이 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 관한 디지털 영상 처리 장치의 앞쪽 및 위쪽 외형을 보여주는 사시도 이다.
셔터-릴리즈 버튼(101)은 정해진 시간 동안 CCD나 필름을 빛에 노출시키기 위해 열리고 닫히며, 조리개(미도시)와 연동하여 피사체를 적정하게 노출시켜 CCD에 영상을 기록한다.
셔터-릴리즈 버튼(101)은 촬영자 입력에 의해 제1 및 제2 영상 촬영 신호를 생성한다. 반셔터 신호로서의 제1 셔터-릴리즈 신호가 입력되면, 디지털 영상 처리 장치는 초점을 잡고 빛의 양을 조절하며, 이때 초점이 맞은 경우 디스플레이부(113)에 녹색 불이 켜지게 된다. 제1 셔터-릴리즈 신호의 입력으로 초점이 잡히고 빛의 양이 조절되면, 비로소 완전셔터 신호로서의 제2 셔터-릴리즈 신호를 입력하여 영상을 촬영한다.
전원 버튼(103)은 디지털 영상 처리 장치에 전원을 공급하여 동작시키기 위해 입력된다.
플래시(105)는 어두운 곳에서 촬영할 경우 밝은 빛을 순간적으로 비추어 밝게 해주는 것으로 플래시 모드에는 자동플래시, 강제발광, 발광금지, 적목감소, 슬로우 싱크로 등이 있다.
보조광(107)은 광량이 부족하거나 야간 촬영 시에 디지털 영상 처리 장치가 자동으로 초점을 빠르고 정확하게 잡을 수 있도록 피사체에 광을 공급한다.
렌즈부(109)는 외부 광원으로부터 빛을 받아 영상을 처리한다.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 영상 처리 장치의 뒤쪽 외형을 보여주는 배면도로서, 광각-줌 버튼(111w), 망원-줌 버튼(111t), 디스플레이부(113) 및 터치센서 또는 접점식 스위치가 구비된 입력 버튼들(B1~B14)(이하 버튼들(B1~B14)이라 표기함)을 구비한다.
광각-줌 버튼(111w) 또는 망원-줌 버튼(111t)은 입력에 따라 화각이 넓어지거나, 화각이 좁아지는데, 특히, 선택된 노출영역의 크기를 변경시키고자 할 때 입력한다. 광각-줌 버튼(111w)이 입력되면, 선택된 노출영역의 크기가 작아지고, 망원-줌 버튼(111t)이 입력되면, 선택된 노출영역의 크기가 커진다.
버튼들(B1~B14)은 디스플레이부(113)의 가로 열 및 세로 열에 구비된다. 디스플레이부(113)의 가로 열 및 세로 열에 구비된 버튼들(B1~B14)은 터치 센서(도시되지 않음) 또는 접점식 스위치(도시되지 않음)가 구비되어 있다.
즉, 버튼들(B1~B14)에는 터치 센서가 구비되어 가로 열의 버튼들(B1~B7) 또는 세로 열의 버튼들(B8~B14)을 터치한 상태에서 상/하/좌/우로 이동하여 주메뉴 항목 중 임의의 값(예를 들어, 컬러 또는 밝기)을 선택하거나, 주메뉴 아이콘에 포함된 하위메뉴 아이콘을 활성화시킬 수 있다.
또한 버튼틀(B1~B14)에는 접점식 스위치가 구비되어 있어, 주메뉴 아이콘 및 하위메뉴 아이콘을 직접 선택하여 해당 기능을 실행시킬 수 있다. 터치 센서는 접점식 스위치 입력에 비해 상대적으로 약한 터치만을 요구하지만, 접점식 스위치 입력은 터치 센서 입력에 비해 상대적으로 강한 터치를 요구한다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 디지털 영상 처리 장치의 구성을 보이는 블록도로서, 디스플레이부(113), 사용자 입력부(121), 촬상부(123), 영상 처리부(125), 저장부(127) 및 디지털 신호 처리부(129)를 포함한다.
사용자 입력부(121)는 정해진 시간 동안 CCD나 필름을 빛에 노출시키기 위해 열리고 닫히는 셔터-릴리즈 버튼(101), 전원을 공급하기 위해 입력하는 전원 버튼(103), 입력에 따라 화각을 넓어지게 하거나, 화각을 좁아지게 하는 광각-줌 버튼(111w) 및 망원-줌 버튼(111t)과, 문자 또는 메뉴 설정을 위해 디스플레이부(113) 주변의 가로 및 세로열에 구비된 터치센서 또는 접점식 스위치가 구비된 버튼들(B1~B14)이 있다.
촬상부(123)는 도면에 도시되지 않은 셔터, 렌즈부, 조리개, CCD(Charge Coupled Device) 및 ADC(analog-to-digital converter)를 포함한다. 셔터는 조리개와 함께 노광하는 빛의 양을 조절하는 기구이다. 렌즈부는 외부 광원으로부터 빛을 받아 영상을 처리한다. 이때, 조리개는 개폐 정도에 따라 입사되는 빛의 양(광량)을 조절한다. 조리개의 개폐 정도는 디지털 신호 처리부(129)에 의해 제어된다.
CCD는 렌즈부를 통하여 입력되는 광량을 축적하고 그 축적된 광량에 따라 렌즈부에서 촬상된 영상을 수직 동기신호에 맞추어 출력한다. 디지털 영상 처리 장치의 영상 획득은 피사체로부터 반사되어 나오는 빛을 전기적인 신호로 변환시켜 주는 CCD에 의해 이루어진다. CCD를 이용하여 컬러 영상을 얻기 위해서는 컬러 필터를 필요로 하며, 대부분 CFA(Color filter array) 라는 필터(미도시)를 채용하고 있다. CFA는 한 픽셀마다 한 가지 컬러를 나타내는 빛만을 통과시키며 규칙적으로 배열된 구조를 가지고 있으며, 배열 구조에 따라 여러 가지 형태를 가지고 있다. ADC는 CCD로부터 출력되는 아날로그 영상신호를 디지털 신호로 변환한다.
영상 처리부(125)는 디지털 변환된 RAW 데이터를 디스플레이 가능하도록 신호처리 한다. 영상 처리부(125)는 온도변화에 만감한 CCD 및 CFA 필터에서 발생하는 암 전류에 의한 블랙레벨(Black level)을 제거한다. 영상 처리부(125)는 인간 시각의 비선형성에 맞추어 정보를 부호화하는 감마 보정을 수행한다. 영상 처리부(125)는 감마 보정된 소정 데이터의 RGRG라인 및 GBGB 라인으로 구현된 베이어 패턴을 RGB 라인으로 보간하는 CFA 보간을 수행한다. 영상 처리부(125)는 보간된 RGB 신호를 YUV 신호로 변환하고, 고 대역 필터에 의해 Y 신호를 필터링 하여 영상을 뚜렷하게 처리하는 에지 보상과, 표준 컬러 좌표계를 이용하여 U, V 신호의 컬러 값을 정정하는 컬러 정정을 수행하며, 이들의 노이즈를 제거한다. 영상 처리부(125)는 노이즈가 제거된 Y, U, V 신호를 압축 및 신호 처리하여 JPEG 파일을 생성하고, 생성된 JPEG 파일은 디스플레이부(23)에 디스플레이 되고, 저장부(127)에 저장된다. 이와 같은 영상 처리부(125)의 모든 동작은 디지털 신호 처리부(129)의 제어 하에 동작한다.
디지털 신호 처리부(129)는 촬영된 영상의 얼굴 인식 결과 인물의 얼굴이 검출된 경우, 상기 검출된 얼굴의 색 정보를 추출하여, 상기 추출된 얼굴 색 정보에 해당하는 최적 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행한다.
상세히, 종래의 디지털 영상 처리 장치에서 인물 모드 등으로 영상을 촬영할 경우, 디지털 영상 처리 장치가 자동으로 인물의 얼굴을 검출하여, 영상의 노출이나 색감 등을 조절하여 영상을 촬영하는 것이 일반적이었다. 그런데, 사람의 피부색은 모두 다르며 특히 각 인종에 따라 그 피부색이 확연히 다르고, 따라서 사람의 인종에 따른 최적의 보정 값이 각 인종에 따라 상이함에도 불구하고, 종래의 디지털 영상 처리 장치에서는 촬영되는 인물의 인종의 구별 없이 일률적으로 노출이나 톤 커브 등을 적용하였다. 따라서 각 인물/인종에 따라 최적화된 영상을 얻을 수 없는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 촬영된 영상 속의 인물의 인종에 최적화된 색 보정이 수행되는 디지털 영상 처리 장치를 제공하는 것을 일 특징으로 한다.
다시 도 3을 참조하면, 디지털 신호 처리부(129)는 얼굴 인식부(129-1), 색 정보 추출부(129-2), 색 보정 수행부(129-3) 및 상기 각 블록들을 제어하는 제어부(129-4)를 포함한다.
얼굴 인식부(129-1)는 제어부(129-4)의 제어하에 촬영된 영상으로부터 적어도 하나 이상의 얼굴정보 즉, 얼굴의 크기, 위치 및 방향을 검출한다. 열굴 인식부(129-1)가 얼굴의 크기 검출 시에, 컬러를 기반으로 얼굴 영역을 검출하거나, 에지를 기반으로 얼굴 영역을 검출할 수 있고, 얼굴의 위치 검출 시에, 추출된 얼굴의 중심부와 미리 설정되어 있는 디스플레이부(113) 중심부 사이의 거리로 얼굴 위치를 계산할 수 있으며, 얼굴의 방향 검출 시에, 추출된 얼굴로부터 눈과 입으로 구성된 삼각형 형태로 얼굴 방향을 검출할 수 있다. 이와 같은 얼굴 인식부(129-1)의 얼굴정보 검출에 대한 내용은 이미 공지된 내용이 많으므로 상세한 설명은 생략한다. 도 4에는 P1 ~ P4의 네 명의 얼굴 영역이 검출된 모습이 도시되어 있다. 여기서 P1 영역과 P3 영역의 인물은 황인종, P2 영역의 인물은 흑인종, P4 영역의 인 물은 백인종인 것으로 가정할 수 있다.
색 정보 추출부(129-2)는 제어부(129-4)의 제어에 의하여 얼굴 인식부(129-1)의 얼굴 인식 결과 검출된 얼굴의 색 정보를 추출한다. 예를 들어, 색 정보 추출부(129-2)는 검출된 얼굴 영역의 코 영역에서 색 정보를 추출할 수 있다. 여기서, 색 정보 추출부(129-2)는 RGB 데이터 형태로 색 정보를 추출할 수 있다. 한편, 색 정보 추출부(129-2)는 상기 추출된 RGB 데이터를 YCbCr 데이터 또는 Lab 데이터의 형태로 변환할 수 있다.
YCbCr은 영상 시스템에서 사용되는 색공간의 일종으로써, Y는 휘도 성분이며 Cb와 Cr은 색차 성분이다. 인간의 시각 시스템은 밝기보다 색깔에 덜 민감하므로, Cr, Cb 성분을 Y보다 낮은 해상도로 표현할 수 있고, 이렇게 함으로써 시각적으로 화질의 큰 저하 없이 색차 성분을 나타내는데 필요한 데이터의 양을 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한 색 보정을 수행하기 위하여 영상의 휘도를 변경하여야 할 경우, Y 값만을 변경하면 되므로, 색 보정을 용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
한편, Lab 색공간(CIELAB)은 색 오차들과 작은 색 차이들을 표현할 필요에 의해 생겨났다. CIELAB는 국제 조명 위원회(CIE)에서 규정한 것으로, 균일한 색공간 좌표로서 눈과 매우 근사한 차이를 보여주기 때문에 현재 세계적으로 표준화되어 있는 색공간이다. CIELAB에서의 색좌표는 L*, a*, b*로 표시하게 되며, L*은 명도, a*은 red와 green의 정도, b*은 yellow와 blue의 정도를 나타내는 입체 좌표이다. 이 공간에서 색의 차이란 색공간에서의 두 색의 위치 차이의 거리라고 할 수 있다. 거리가 멀면 색차가 많이 나는 것이고, 거의 차이가 없으면 동일한 색으로 인식한다.
색 보정 수행부(129-3)는 제어부(129-4)의 제어에 의하여 상기 촬영된 영상에 대한 색 보정을 수행한다. 색 보정은 검출된 얼굴 영역에 대한 레벨(level) 보정, 톤 커브(tone curve) 보정 중 하나 이상을 포함한다. 여기서, 레벨(level)이란 사진의 밝고 어두움의 정도를 의미한다. 한편, 톤 커브(tone curve)란 입력값의 증가에 따른 휘도의 증감율을 뜻하며, 콘트라스트나 밝기를 수정할 때 이미지의 입력 및 출력 톤 범위를 나타낸 그래프로써, RGB나 CMYK 톤 커브를 분리하여 수정하면 색균형이 변화하게 되는 것이다.
제어부(129-4)는 색 정보 추출부(129-2)로부터 추출한 색 정보로부터 검출된 인물의 인종을 구분하고, 색 정보 수행부(129-3)가 검출된 얼굴이 속하는 인종에 대응하는 최적 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하도록 제어한다.
상세히, CIELAB 색좌표를 나타내는 도 5를 참조하면, 상기 CIELAB 색좌표 상에 황인종, 흑인종, 백인종의 표준 피부색에 대응하는 좌표들(YR, BR, WR)이 표시되어 있다. 즉, 황인종의 표준 피부색은 CIELAB 색좌표 상의 WR 지점, 흑인종의 표준 피부색은 CIELAB 색좌표 상의 BR 지점, 백인종의 표준 피부색은 CIELAB 색좌표 상의 WR 지점으로 상정할 수 있다. 물론 상기 표준 피부색은 여러 사람의 피부색의 색좌표를 통계 처리하여 적절하게 설정할 수 있다.
그리고, 상기 색좌표 상에서의 색차는 다음 수식에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112008030017700-PAT00001
여기서,
ΔL* = L1 * - L2 *
Δa* = a1 * - a2 *
Δb* = b1 * - b2 *
즉, 제어부(129-4)는 상기 각 인종의 표준 피부색과 상기 색 정보 추출부(129-2)가 추출한 얼굴의 Lab 데이터를 비교하여, 각 인종의 표준 피부색 중 검출된 얼굴과 색차가 가장 적은 인종을 계산함으로써, 검출된 인물이 어느 인종인지를 판단할 수 있다.
그리고 제어부(129-4)는, 색 정보 수행부(129-3)가 해당 인종에 대응하는 최적의 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하도록 제어한다. 여기서 상기 최적 얼굴 색은 인종에 따라 다르게 설정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 휘도 레벨을 보정하는 경우, 백인의 경우에는 휘도 값을 140 정도로 보정하고, 황인의 경우는 휘도 값을 130 정도로 보정하며, 흑인의 경우 휘도 값을 120 정도로 보정하는 것이 각 인종에 대한 최적화된 색 보정일 수 있다. 또는, 톤 커브를 보정하는 경우 백인의 경우에는 밝은 영역의 커브가 조밀해지도록 톤 커브를 보정하고, 흑인의 경우에는 어두운 영역의 커브가 조밀해지도록 톤 커브를 보정할 수 있다. 여기서, 상기 각 인종별 최적값은 구체적인 실험 데이터에 의하여 다양하게 결정될 수 있음은 물론이다.
여기서, 저장부(127)에는 도 5에 도시된 랩 휠(LAB Wheel)에 대한 정보와, 랩 휠(LAB Wheel) 상에서의 각 인종의 기준 색 좌표와, 각 인종에 대응하는 최적 얼굴 색이 저장되어 있을 수 있다.
한편, 촬영된 영상의 얼굴 인식 결과 하나 이상의 인물의 얼굴이 검출된 경우, 상기 검출된 하나 이상의 얼굴 영역 각각에 대하여 상기 색 보정을 수행할 수 있다. 다시 말하면, 도 4와 같이 다수 명의 인물이 촬영되었을 경우, 황인인 첫 번째 얼굴 영역(P1)과 세 번째 얼굴 영역(P3)의 경우는 휘도 값을 130 정도로 보정하고, 흑인인 두 번째 얼굴 영역(P2)의 경우는 휘도 값을 120 정도로 보정하고, 백인인 세 번째 얼굴 영역(P3)의 경우는 휘도 값을 120 정도로 보정하여, 각 인물의 인종에 최적화된 값으로 각각의 인물을 색 보정하는 것도 가능하다 할 것이다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 촬영된 영상 속의 인물의 인종에 최적화된 색 보정이 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
이어서, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 영상 처리 방법을 상세히 설명한다. 본 발명에 따른 영상 처리 방법은 도 3에 도시된 바와 같은 영상 처리장치의 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 동작 방법의 주 알고리즘은 장치 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 디지털 신호 처리부(129) 내부에서 수행될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 관한 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법은, 인종별 최적화 모드를 설정하는 단계(S110 단계), 셔터-릴리즈 버튼을 입력하는 단계(S120 단계), 촬영된 영상의 얼굴 인식을 수행하는 단계(S130 단계), 얼굴 인식 수행 결과 인물의 얼굴이 검출된 경우, 검출된 얼굴의 색 정보를 추출하는 단계(S140 단계), 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하는 단계(S150 단계) 및 영상 파일을 생성하여 저장하는 단계(S160 단계)를 포함한다.
먼저, 디지털 영상 처리 장치가 인종별 최적화 모드로 설정(S110 단계)되고, 사용자로부터 셔터-릴리즈 버튼 입력이 수신(S120 단계)된다. 그러면, 얼굴 인식부(129-1)는 제어부(129-4)의 제어하에 촬영된 영상으로부터 적어도 하나 이상의 얼굴정보 즉, 얼굴의 크기, 위치 및 방향을 검출(S130 단계)한다. 얼굴 검출에 관한 상세한 내용은 상기에 개시되어 있으므로 생략한다.
다음으로, 상기 검출된 얼굴의 색 정보를 추출(S140 단계)한다. 상세히, 색 정보 추출부(129-2)는 제어부(129-4)의 제어에 의하여 얼굴 인식부(129-1)의 얼굴 인식 결과 검출된 얼굴의 색 정보를 추출한다. 예를 들어, 색 정보 추출부(129-2)는 검출된 얼굴 영역의 코 영역에서 색 정보를 추출할 수 있다. 여기서, 색 정보 추출부(129-2)는 RGB 데이터 형태로 색 정보를 추출할 수 있다. 한편, 색 정보 추출부(129-2)는 상기 추출된 RGB 데이터를 YCbCr 데이터 또는 Lab 데이터의 형태로 변환할 수 있다.
다음으로, 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행(S150 단계)한다.
상세히, 제어부(129-4)는 상기 각 인종의 표준 피부색과 상기 색 정보 추출 부(129-2)가 추출한 얼굴의 Lab 데이터를 비교하여, 각 인종의 표준 피부색 중 검출된 얼굴과 색차가 가장 적은 인종을 계산함으로써, 검출된 인물이 어느 인종인지를 판단할 수 있다.
그리고, 제어부(129-4)는, 색 정보 수행부(129-3)가 해당 인종에 대응하는 최적의 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하도록 제어한다. 여기서 상기 최적 얼굴 색은 인종에 따라 다르게 설정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 휘도 레벨을 보정하는 경우, 백인의 경우에는 휘도 값을 140 정도로 보정하고, 황인의 경우는 휘도 값을 130 정도로 보정하며, 흑인의 경우 휘도 값을 120 정도로 보정하는 것이 각 인종에 대한 최적화된 색 보정일 수 있다. 또는, 톤 커브를 보정하는 경우 백인의 경우에는 밝은 영역의 커브가 조밀해지도록 톤 커브를 보정하고, 흑인의 경우에는 어두운 영역의 커브가 조밀해지도록 톤 커브를 보정할 수 있다. 여기서, 상기 각 인종별 최적값은 구체적인 실험 데이터에 의하여 다양하게 결정될 수 있음은 물론이다.
그리고, 색 보정 수행부(129-3)는 제어부(129-4)의 제어에 의하여 상기 촬영된 영상에 대한 색 보정을 수행한다. 색 보정은 검출된 얼굴 영역에 대한 레벨(level) 보정, 톤 커브(tone curve) 보정 중 하나 이상을 포함한다.
마지막으로, 디지털 신호 처리부(129)는 영상 처리부(125)를 제어하여, 저장부(127) 또는 별도의 메모리(미도시)에 각 인종별로 가장 적합한 색 보정이 수행된 영상들을 JPEG 영상파일로 생성하여 디스플레이부(113)에 디스플레이하고 저장부(127)에 저장(S160 단계)한다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 촬영된 영상 속의 인물의 인종에 최적화된 색 보정이 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 관한 디지털 영상 처리 장치의 앞쪽 및 위쪽 외형을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 디지털 영상 처리 장치의 뒤쪽 외형을 보여주는 배면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 디지털 영상 처리 장치의 구성을 보이는 블록도이다.
도 4는 촬영된 영상의 얼굴 인식 결과 인물의 얼굴이 검출된 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 CIELAB 색좌표를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 관한 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 디지털 영상 처리 장치 121: 사용자 입력부
123: 촬상부 125: 영상 처리부
127: 저장부 129: 디지털 신호 처리부

Claims (14)

  1. 디지털 영상 처리 장치에 있어서,
    촬영된 영상의 얼굴 인식 결과 인물의 얼굴이 검출된 경우, 상기 검출된 얼굴의 색 정보를 추출하여, 상기 추출된 얼굴 색 정보에 해당하는 최적 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 디지털 영상 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 최적 얼굴 색은 인물의 인종에 따라 각각 다르게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 색 보정은 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 레벨(level) 보정, 톤 커브(tone curve) 보정 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리부는,
    상기 촬영된 영상에 대한 얼굴 인식을 수행하는 얼굴 인식부;
    상기 얼굴 인식 결과 검출된 얼굴의 색 정보를 추출하는 색 정보 추출부;
    상기 촬영된 영상에 대한 색 보정을 수행하는 색 보정 수행부; 및
    상기 색 정보 추출부로부터 추출한 색 정보로부터 상기 검출된 인물의 인종을 구분하고, 상기 검출된 얼굴이 속하는 인종에 대응하는 최적 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하도록 상기 색 정보 수행부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인물의 인종 구별은 랩 휠(LAB Wheel)을 기준으로 하여 수행되는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 디지털 영상 처리 장치는,
    상기 랩 휠(LAB Wheel)과, 상기 랩 휠(LAB Wheel) 상에서의 각 인종의 기준 색 좌표와, 상기 각 인종에 대응하는 최적 얼굴 색이 저장되어 있는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 추출된 얼굴의 색 정보와 상기 랩 휠(LAB Wheel) 상에서의 각 인종의 기준 색 좌표 사이의 거리를 이용하여 상기 인물의 인종을 구분하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬영된 영상의 얼굴 인식 결과 하나 이상의 인물의 얼굴이 검출된 경우, 상기 검출된 하나 이상의 얼굴 영역 각각에 대하여 상기 색 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.
  9. 디지털 영상 촬영 장치의 제어 방법에 있어서,
    (a) 촬영된 영상의 얼굴 인식을 수행하는 단계;
    (b) 상기 얼굴 인식 수행 결과 인물의 얼굴이 검출된 경우, 상기 검출된 얼굴의 색 정보를 추출하는 단계; 및
    (c) 상기 추출된 얼굴 색 정보에 해당하는 최적 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하는 단계를 포함하는 디지털 영상 촬영 장치의 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 최적 얼굴 색은 인물의 인종에 따라 각각 다르게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 검출된 얼굴 영역에 대한 레벨(level) 보정을 수행하는 단계 및 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 톤 커브(tone curve) 보정을 수행하는 단계 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 추출된 얼굴 색 정보로부터 상기 검출된 인물의 인종을 구분하는 단계; 및
    상기 검출된 얼굴이 속하는 인종에 대응하는 최적 얼굴 색으로 상기 검출된 얼굴 영역에 대한 색 보정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 추출된 얼굴 색 정보로부터 상기 검출된 인물의 인종을 구분하는 단계는, 상기 추출된 얼굴의 색 정보와 랩 휠(LAB Wheel) 상에서의 각 인종의 기준 색 좌표 사이의 거리를 이용하여 상기 인물의 인종을 구분하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 촬영된 영상의 얼굴 인식 결과 하나 이상의 인물의 얼굴이 검출된 경우, 상기 검출된 하나 이상의 얼굴 영역 각각에 대하여 상기 색 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치의 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10354124B2 (en) 2016-01-27 2019-07-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic apparatus and controlling method for improve the image quality preference of skin area

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