KR20100052754A - Method and apparatus for video process - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시 예는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method.
종래 카메라 모듈의 경우 감마(gamma)가 일정하여 도 1에 도시된 바와 같이, 밝은 야외 장면(scene)의 경우 밝은 부분이 포화되어 흰색(101)으로 표현되곤 한다. 이때, 흰색은 R, G, B 코드 상으로 255, 255, 255로 표현된다.In the conventional camera module, the gamma is constant, and as shown in FIG. 1, in the case of a bright outdoor scene, the bright part is saturated and represented by white 101. In this case, the white color is represented as 255, 255, 255 on the R, G, and B codes.
이는 모바일 카메라 모듈의 동적 범위가 작은 특성에 의해 발생하는 것으로 이를 해결하기 위하여 종래에는 감마(gamma)를 일괄적으로 변경하거나 자동노출(Auto Exposure:AE) 타겟(target)을 변경하는 방식을 사용하였으나, 이와 같은 방법은 전체적인 이미지가 어두워지고, 특히 실내와 같은 어두운 조명 하에서는 촬상된 이미지가 검게 나올 수 있는 문제가 있다.This is caused by the small dynamic range of the mobile camera module. To solve this problem, the conventional method of changing the gamma or changing the auto exposure (AE) target has been used. However, this method has a problem that the overall image becomes dark, and in particular, the captured image may come out black under dark lighting such as a room.
본 발명의 실시 예는 이미지의 포화 여부를 검출하여 이에 따라 유동적으로 감마를 조정하는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법을 제공한다.An embodiment of the present invention provides an image processing apparatus and an image processing method for detecting whether an image is saturated and dynamically adjusting gamma accordingly.
본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 장치는 영상을 전기적인 신호로 변환하는 이미지센서와, 상기 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블과, 상기 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 상기 제1감마테이블과 다르게 설정된 제2감마테이블 및 상기 이미지센서로부터 입력되는 영상 신호를 상기 제1감마테이블을 이용하여 휘도 보정한 후, 상기 휘도 보정한 영상에서 포화 영역이 검출되면 상기 제2감마테이블에 휘도값을 이용하여 휘도 재보정하는 감마(gamma) 보정부를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, an image processing apparatus includes an image sensor for converting an image into an electrical signal, a first gamma table having a luminance value corresponding to a gray value of the input image, and a gray value of the input image After the luminance correction is performed using the first gamma table and the image signal input from the second gamma table and the image sensor having a luminance value different from that of the first gamma table, the saturated region is reduced in the luminance corrected image. If detected, the second gamma table includes a gamma correction unit configured to re-calibrate the luminance by using the luminance value.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 방법은 입력된 영상을 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블을 이용하여 휘도를 보정하는 제1단계와, 상기 보정된 영상에서 포화 영역이 있는지를 검출하는 제2단계 및 포화 영역이 검출되면 상기 제1감마테이블에 설정된 휘도값과 다른 휘도값이 설정된 제2감마테이블을 이용하여 휘도를 재보정하는 제3단계를 포함한다.In addition, the image processing method according to an embodiment of the present invention is a first step of correcting the luminance by using a first gamma table in which the luminance value corresponding to the gray level value of the input image is set, and saturation in the corrected image A second step of detecting the presence of an area and a third step of re-calibrating the luminance using the second gamma table in which a luminance value different from the luminance value set in the first gamma table is detected when the saturated region is detected.
본 발명은 이미지에서 포화 영역이 검출되면 상단을 적정하게 낮춘 감마(gamma)를 적용하여 촬영함으로써, 어두운 실내에서의 촬영엔 영향을 미치지 않으면서 밝은 야외에서는 포화되지 않은 적절한 밝기의 영상을 촬영할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when a saturated region is detected in an image, the image is applied by appropriately lowering a gamma, so that an image of an appropriate brightness that is not saturated in bright outdoor areas can be taken without affecting shooting in a dark room. It works.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an image processing apparatus and an image processing method according to an exemplary embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 장치의 구조를 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a structure of an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 처리 장치는 입력되는 영상을 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서(201)와, 상기 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블(205), 상기 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 제1감마테이블(205)에 설정된 휘도값과 다르게 설정된 제2감마테이블(207) 및 이미지센서(201)로부터 입력되는 영상 신호를 제1감마테이블(205)을 이용하여 휘도 보정한 후, 상기 휘도 보정한 영상에서 포화 영역이 검출되면 제2감마테이블(207)의 휘도값을 이용하여 휘도를 재보정하는 감마(gamma) 보정부(203)를 포함한다.As illustrated in FIG. 2, the image processing apparatus according to the present invention includes an
여기서 제1감마테이블(205)은 도 4의 a에 도시된 바와 같이, 가로축과 세로축이 각각 입력되는 영상의 계조값과 상기 계조값에 대응하는 휘도값으로 표현된 커브맵으로 구성되어 있으며, 제2감마테이블(207)은 도 4의 b에 도시된 바와 같이, 입력되는 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 제1감마테이블(205)의 휘도값과는 다르게 설정되어 있다. 즉, 제2감마테이블(205)에 설정된 휘도값은 입력되는 영상의 계조값이 일정 값 a 이상일 때부터 기울기가 작아지도록 조정된 것이다.Here, as shown in a of FIG. 4, the first gamma table 205 includes a curve map represented by gray level values of an image to which the horizontal axis and the vertical axis are respectively input, and luminance values corresponding to the gray level values. As shown in b of FIG. 4, the two gamma table 207 has a luminance value corresponding to the gray level value of the input image different from that of the first gamma table 205. That is, the luminance value set in the second gamma table 205 is adjusted so that the slope becomes smaller when the gray level value of the input image is equal to or greater than the predetermined value a.
이와 같이 휘도값을 기울기가 작아지도록 조정함으로써, 동일한 계조값에 대응하는 휘도값을 낮출 수 있기 때문에 적절한 밝기로 영상을 촬영할 수 있다.By adjusting the luminance value so that the inclination becomes smaller in this manner, the luminance value corresponding to the same gray scale value can be lowered, so that an image can be captured with an appropriate brightness.
또한, 상기 입력되는 영상의 계조값은 명암의 단계를 나타내는 값으로 이미지 센서(201)에서 입력되는 영상을 전기적인 신호로 변환하여 출력할 때, 계조값을 같이 출력한다. 이 때, 이미지센서로부터 출력된 계조값은 선형적이지 않으므로 이를 해결하기 위해 감마 보정부(203)에서 제1감마테이블(205)의 휘도값을 이용하여 보정하는 것이다.In addition, the gray level value of the input image is a value representing the level of contrast, and when the image input from the
또한, 감마 보정부(203)는 제1감마테이블(205)의 휘도값을 이용하여 보정한 영상을 도 3에 도시한 바와 같이, 다수의 윈도우(window)(301)들로 분할하여 각 윈도우마다의 포화 여부를 검출하고, 포화된 윈도우(301)가 검출되면 제2감마테이블(207)의 조정된 휘도값으로 재보정한다. In addition, the
이에 따라, 입력된 영상의 밝기가 포화 상태일 경우, 휘도를 재보정하여 적절한 밝기의 이미지를 촬영할 수 있다.Accordingly, when the brightness of the input image is saturated, the brightness may be recalibrated to capture an image having an appropriate brightness.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating an image processing method according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상 처리 방법은 영상의 계조값에 대응하는 휘도값이 설정된 제1감마테이블을 이용하여 이미지 센서로부터 입력된 영상의 휘도를 보정하고(S501), 상기 휘도가 보정된 영상에서 포화 영역이 있는지를 검출한다(S503).As shown in FIG. 5, the image processing method according to the present invention corrects the luminance of an image input from an image sensor using a first gamma table in which a luminance value corresponding to a gray scale value of an image is set (S501). It is detected whether there is a saturation region in the image whose luminance is corrected (S503).
이때, 포화 영역이 검출되면(S505) 상기 제1감마테이블에 설정된 휘도값과 다른 휘도값이 설정된 제2감마테이블을 이용하여 휘도를 재보정한 후(S507), 재보정된 휘도를 적용하여 영상을 촬영한다(S509). 또한, 이때 포화 영역이 검출되지 않으면(S505) 상기 제1감마테이블의 휘도값을 이용하여 보정된 휘도를 적용하여 영상을 촬영한다(S509).In this case, when the saturation region is detected (S505), the luminance is recalibrated using the second gamma table in which a luminance value different from the luminance value set in the first gamma table is set (S507), and then the image is applied by applying the re-calibrated luminance. Photograph the image (S509). In addition, if the saturation region is not detected at this time (S505), the image is captured by applying the luminance corrected using the luminance value of the first gamma table (S509).
여기서, 상기 제1감마테이블 및 제2감마테이블은 각각 도 4의 (a)와 (b)에 나타낸 것과 같이 커브맵으로 구성되어 있으며, 계조값이 동일할 때 제2감마테이블의 휘도값이 제1감마테이블의 휘도값보다 낮게 조정된 것을 볼 수 있다. 즉, 포화 영역이 검출되는 것은 빛의 밝기가 세서 이미지가 흰색으로 표현되는 것이므로 밝기를 적정하게 낮춰 적용하여 이미지를 촬영하면 보다 적절한 밝기의 이미지를 촬영할 수 있는 것이다.The first gamma table and the second gamma table are each composed of a curve map as shown in FIGS. 4A and 4B. When the gray level values are the same, the luminance value of the second gamma table is set to zero. It can be seen that the luminance is lower than that of the gamma table. That is, since the saturated area is detected because the light is strong and the image is expressed in white, when the image is captured by applying the appropriate brightness, the image can be captured with a more appropriate brightness.
또한, 상기 S503 단계에서 제1감마테이블의 휘도값을 이용하여 보정된 영상에서 포화 영역을 검출할 때, 상기 보정된 영상을 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 윈도우(301)들로 분할하여 각 윈도우(301)들마다 포화 여부를 체크하고 측정치가 설정된 쓰레쉬홀드(threshold)를 넘는 윈도우(301)가 검출되면 포화 영역이 있다고 판단하는 것이다. In addition, when detecting a saturation region in the image corrected using the luminance value of the first gamma table in operation S503, the corrected image is divided into a plurality of
따라서, 포화 영역이 검출되는 경우에만 조정된 휘도값을 이용하여 휘도 보정을 함으로써, 적절한 밝기의 이미지를 촬영할 수 있다.Therefore, by correcting the luminance using the adjusted luminance value only when the saturation region is detected, it is possible to capture an image having an appropriate brightness.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
도 1은 빛의 양이 포화되어 건물의 윤곽이 흰색으로 표현된 이미지를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an image in which the amount of light is saturated and the outline of a building is expressed in white.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a structure of an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 방법에서 포화된 영역을 검출하기 위해 영상을 다수의 윈도우로 분할한 것을 나타내는 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating splitting an image into a plurality of windows in order to detect a saturated region in an image processing method according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 기존의 감마(gamma)와 본 발명의 실시 예에 따른 조정된 감마(gamma)를 나타내는 커브맵이다.4 is a curve map showing a conventional gamma and adjusted gamma according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 영상 처리 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating an image processing method according to an exemplary embodiment of the present invention.
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