KR20100114343A - Apparatus for correcting channel sensitivity and lens shading of a photographed image and method thereof - Google Patents

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KR20100114343A
KR20100114343A KR1020090032832A KR20090032832A KR20100114343A KR 20100114343 A KR20100114343 A KR 20100114343A KR 1020090032832 A KR1020090032832 A KR 1020090032832A KR 20090032832 A KR20090032832 A KR 20090032832A KR 20100114343 A KR20100114343 A KR 20100114343A
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for correcting channel sensitivity and lens shading of a photographed image, and a method thereof are provided to enhance the accuracy of correction by defining a channel correction function proper to a sensor. CONSTITUTION: A captured-image input unit receives a white chart and a general captured-image, and a lens shaking correction function generation and coefficient extraction unit extracts a coefficient by generating a lens shaking correction function based on the white chart captured image. A channel difference correction function generation and coefficient extraction unit extracts a coefficient by generating a channel difference correction function based on the white chart capture image. A memory stores the extracted channel difference and the lens shading correction coefficient.

Description

촬영 영상의 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 장치와 방법{APPARATUS FOR CORRECTING CHANNEL SENSITIVITY AND LENS SHADING OF A PHOTOGRAPHED IMAGE AND METHOD THEREOF}Apparatus and method for correcting lens shading and channel difference of photographed images {APPARATUS FOR CORRECTING CHANNEL SENSITIVITY AND LENS SHADING OF A PHOTOGRAPHED IMAGE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 카메라로 촬영한 영상의 렌즈 셰이딩 및 채널 차를 보정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 렌즈 셰이딩을 수행하는 동시에 Gr과 Gb 채널 사이의 차이로 인해 발생하는 잡음도 감소시킬 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for correcting lens shading and channel difference of an image taken by a camera, and in particular, an apparatus capable of reducing lens noise and a noise caused by a difference between Gr and Gb channels. And to a method.

렌즈 셰이딩이란 영상의 주변부로 갈수록 밝기가 떨어지는 현상을 말한다. 이는 영상의 중앙부에 위치하는 이미지 센서 픽셀과 주변부에 위치하는 픽셀이 받아들이는 광량의 차이에 의하여 발생하는 현상이다. 또한 Gr, Gb 채널이 각각 주변의 R 혹은 B 채널로 들어가야 하는 빛이 넘어오면서 받아들이는 광량의 차이가 생길 경우 원칙적으로 Gr, Gb의 값이 동일해야 하는 평면 영역에서도 값의 차이가 발생하여 컬러 보간 후 잡음이 발생할 수 있다. Lens shading is a phenomenon in which brightness decreases toward the periphery of an image. This is caused by a difference in the amount of light received by an image sensor pixel located at the center of the image and a pixel located at the periphery of the image. In addition, if there is a difference in the amount of light received when the Gr and Gb channels enter the surrounding R or B channel, respectively, in principle, the difference occurs in the plane region where the Gr and Gb values must be the same. Noise may occur afterwards.

도 1은 촬영 영상의 각 픽셀을 R, G, 혹은 B 값으로 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating each pixel of a captured image by an R, G, or B value.

카메라로 촬영한 뒤 처리를 전혀 하지 않은 영상은 한 픽셀당 R, G, B 중 하나의 값만 가지는 바이어(Bayer) 구조를 갖는다. The image taken with the camera and not processed at all has a Bayer structure having only one of R, G, and B values per pixel.

도 1을 참조하여 렌즈 셰이딩을 부연 설명할 수 있다. 즉, 주변부의 한 픽셀에 대응하는 Gr(0,0) 값이 중앙부의 한 픽셀에 대응하는 Gr(x,y) 값에 비해 작다. 여기서 (x,y)는 해당 픽셀의 영상 내 위치이다. 또한 바로 인접해 있는 두 픽셀의 Gr(x,y)과 Gb(x,y) 값이 같아야 하지만, Gr은 R의 영향을 받고 Gb는 B의 영향을 받는 채널 차 현상으로 인해 차이가 생긴다. Referring to FIG. 1, the lens shading may be further described. That is, the Gr (0,0) value corresponding to one pixel of the peripheral part is smaller than the Gr (x, y) value corresponding to one pixel of the center part. Where (x, y) is the position in the image of the pixel. Also, the Gr (x, y) and Gb (x, y) values of two immediately adjacent pixels should be the same, but the difference is due to the channel difference phenomenon where Gr is affected by R and Gb is affected by B.

렌즈 셰이딩을 보정하기 위해서는 먼저 화이트 차트 촬영 영상을 촬영한다. 렌즈 셰이딩 현상이 없다면 화이트의 R, G, B 값은 동일하므로 영상의 모든 픽셀의 값이 동일하여야 한다. 즉, 중앙부와 주변부의 차이가 없어야 한다. 그러나 렌즈 셰이딩 현상에 의해 중앙부에 비해 주변부의 값이 작게 된다. 그래서 촬영한 화이트 차트 촬영 영상을 기준으로 이 영상을 중앙부에서 주변부까지의 밝기 편차가 없는 영상으로 변환하기 위한 함수를 구하는 것이 렌즈 셰이딩의 가장 중요한 부분이다. To correct lens shading, first take a white chart shot. If there is no lens shading, white, R, G, and B values are the same, so all pixels in the image should have the same value. That is, there should be no difference between the center and the periphery. However, due to the lens shading phenomenon, the value of the peripheral portion is smaller than that of the central portion. Therefore, the most important part of lens shading is to find a function for converting the image into the image having no brightness deviation from the center part to the periphery part based on the captured white chart image.

종래 기술에서는 영상 중심부를 기준으로 각 픽셀까지의 거리를 변수로 하여 다차식의 함수를 적용하는 방식이 주로 사용되었다. In the prior art, a method of applying a multi-order function using a distance to each pixel from a center of an image as a variable has been mainly used.

채널 차를 보정하기 위한 종래의 기술은 대부분 잡음 제거 기술을 이용한다. 3x3, 5x5 등의 크기의 필터를 거쳐 잡음을 제거하는 것과 마찬가지 방식으로 현재 의 Gr(또는 Gb) 픽셀을 기준으로 주위의 Gb(또는 Gr) 픽셀들의 값에 대해 평균 필터 등을 적용함으로써 채널 차에 의한 잡음을 줄인다.Conventional techniques for correcting channel differences mostly use noise cancellation techniques. In the same way as removing noise through a 3x3, 5x5, etc. filter, the average difference is applied to the channel difference by applying an average filter or the like on the values of surrounding Gb (or Gr) pixels based on the current Gr (or Gb) pixels. Reduce noise

채널 차는 센서의 특성에 의하여 발생하는 문제인 만큼 센서의 특성을 고려하지 않고 잡음 제거 방식으로 문제를 해결하려 할 경우, 보정 효과가 크지 않다. 보정 효과를 높이기 위해서는 적용하는 필터의 정도를 강화시켜야 하는데 이 경우에는 영상의 디테일을 없애는 문제를 발생시킨다. Since the channel difference is a problem caused by the characteristics of the sensor, if the problem is solved by the noise removing method without considering the characteristic of the sensor, the correction effect is not large. In order to enhance the correction effect, it is necessary to increase the degree of filter applied, which causes a problem of eliminating the detail of the image.

따라서 본 발명은 촬영된 영상의 렌즈 셰이딩과 채널 차를 함께 보정하는 장치 및 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides an apparatus and method for correcting lens shading and channel difference of a captured image.

본 발명은 촬영된 영상의 채널 차를 센서에 맞춰 미리 정의된 다차 함수를 이용하여 보정하는 장치 및 방법을 제공한다. The present invention provides an apparatus and method for correcting a channel difference of a captured image by using a pre-defined multiple difference function according to a sensor.

본 제1발명은 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 장치가 화이트 차트 및 일반 촬영 영상을 입력받는 촬영 영상 입력부와, 상기 화이트 차트 촬영 영상을 기반으로 렌즈 셰이딩 보정 함수를 생성하여 계수를 추출하는 렌즈 셰이딩 보정 함수 생성 및 계수 추출부와, 상기 화이트 차트 촬영 영상을 기반으로 채널 차 보정 함수를 생성하여 계수를 추출하는 채널 차 보정 함수 생성 및 계수 추출부와, 상기 추출된 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정 계수를 저장하는 메모리와, 상기 일반 촬영 영상을 상기 메모리로부터 읽은 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정 계수에 따라 보정하는 영상 보정부를 포함한다. According to the first aspect of the present invention, a lens shading correction function for extracting coefficients by generating a lens shading correction function based on a captured image input unit for receiving a white chart and a normal captured image by the lens shading and channel difference correction device, and the white chart captured image A generation and coefficient extraction unit, a channel difference correction function generation and coefficient extraction unit for generating a channel difference correction function based on the white chart photographed image, and extracting coefficients, and storing the extracted channel difference and lens shading correction coefficients And a memory, and an image corrector configured to correct the general photographed image according to a channel difference and a lens shading correction coefficient read from the memory.

본 제2발명은 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 방법이, 화이트 차트 촬영 영상을 입력받는 과정과, 상기 화이트 차트 촬영 영상을 기반으로 채널 차 보정 함수 및 렌즈 셰이딩 보정 함수를 구하고 각 함수의 계수들을 추출하는 과정과, 상기 추출된 계수들을 이용하여 촬영 영상에 대한 채널 차 보정 및 렌즈 셰이딩 보정을 실시하는 과정을 포함한다. According to the second aspect of the present invention, a lens shading and channel difference correction method includes a process of receiving a white chart shot image, obtaining a channel difference correction function and a lens shading correction function based on the white chart shot image, and extracting coefficients of each function. And performing channel difference correction and lens shading correction on the captured image by using the extracted coefficients.

상술한 바와 같이 본 발명은 채널 보정 함수와 렌즈 셰이딩 함수를 함께 실행(즉, 렌즈 셰이딩과 채널 차 보정을 함께 처리)함으로써 계산량과 메모리 사용량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한 채널 보정 함수를 센서에 맞추어 정의함으로써 보정의 정확도를 높일 수 있다. 부연하면, 센서의 특성에 맞춰 함수가 적용되는 만큼 보정 효과가 크며, 채널 차를 보정할 때 마스크(필터)가 필요 없기 때문에 메모리 사용량도 기존 방식보다 더 작은 이점이 있다. As described above, the present invention has an advantage of reducing computation and memory usage by executing the channel correction function and the lens shading function together (that is, processing the lens shading and the channel difference correction together). In addition, the accuracy of the calibration can be improved by defining the channel correction function to the sensor. In other words, the correction effect is large as the function is applied to the characteristics of the sensor, and the memory usage is smaller than the conventional method because a mask (filter) is not required to correct the channel difference.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 촬영 영상 렌즈 셰이딩 혹은 채널 차 보정은 크게 두 단계로 나뉜다. 첫 번째 단계는 카메라 시스템이 정해지면 그에 대한 계수를 추출하는 것이다. 두 번째 단계는 카메라를 실제 사용할 때 위 1단계에서 추출한 계수를 함수에 적용한 값과 실제 입력된 값을 곱함으로써 영상을 보정하는 것이다. 구체적으로, 보정 함수의 계수를 추출하기 위한 기준 데이터로서 화이트 차트(white chart) 촬영 영상을 입력받아 저장하는 과정과, 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정 함수를 구하고 각 함수의 계수들을 추출하는 과정과, 추출된 계수들을 이용하여 촬영 영상의 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정을 실시하는 과정을 포함하도록 구성할 수 있다. 이때 보정 함수 및 그 계수를 추출하는 과정은 컴퓨터에서 실시하고, 추출된 계수를 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정에 적용하는 것은 실제 휴대폰 카메라와 같은 영상 처리 시스템에서 실시하도록 구성할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the captured image lens shading or channel difference correction is largely divided into two steps. The first step is to extract the coefficients for the camera system once it has been determined. The second step is to correct the image by multiplying the coefficient extracted in step 1 by the function and the actual input value when the camera is actually used. Specifically, a process of receiving and storing a white chart photographed image as reference data for extracting coefficients of a correction function, obtaining a channel difference and lens shading correction function, extracting coefficients of each function, and extracting It may be configured to include a process of performing channel difference and lens shading correction of the captured image by using the coefficients. In this case, the process of extracting the correction function and its coefficients may be performed by a computer, and applying the extracted coefficients to channel difference and lens shading correction may be performed in an image processing system such as an actual mobile phone camera.

보정은 기본적으로 2차 함수값을 원래의 픽셀값에 곱해주는 것이므로 2차 함수의 계수들이 정의되어야 한다. 이 계수들은 적용할 카메라 시스템에 따라 다르게 정의되어야 한다. Since the correction is basically multiplying the quadratic value by the original pixel value, the coefficients of the quadratic function must be defined. These coefficients must be defined differently depending on the camera system to be applied.

보정 함수를 구하는 데 기준 데이터로 사용할 화이트 차트 촬영 영상을 촬영한다. 그리고 채널 차 보정 함수를 구하고 이 함수로부터 계수를 추출한다. 마찬가지로, 렌즈 셰이딩 보정 함수를 구하고 이 함수로부터 계수를 추출한다. 추출된 계수들은 영상 처리 시스템에 저장된다. White chart images are taken to use as reference data to obtain the correction function. The channel difference correction function is obtained and coefficients are extracted from this function. Similarly, the lens shading correction function is obtained and the coefficients are extracted from this function. The extracted coefficients are stored in the image processing system.

도 2는 영상 중앙의 가장 밝은 부분의 좌표를 구성하는 R, G, B를 나타낸 도면이다. 영상 중앙의 가장 밝은 부분의 좌표를 (centerx,centery)라고 정의한다. 2 is a diagram illustrating R, G, and B constituting coordinates of the brightest part of the center of the image. The coordinates of the brightest part of the center of the image are defined as (center x , center y ).

도 1과 도 2를 참조하여 위 첫 번째와 두 번째 단계에 대하여 구체적으로 설명하기로 한다. The first and second steps above will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

첫 번째 단계에서는 아래와 같은 [수학식 1]과 [수학식 2]에 대한 계수를 구한다. 예를 들어, 최소자승법(least square method) 등을 써서 구할 수 있다. 첫 번째 단계에서 구한 계수 즉, 영상 내의 모든 픽셀에 대해 [수학식 1]과 [수학식 2]를 각각 만족시키는 계수 b0 ~ b3와 a0 ~ a5는 카메라 시스템에 저장된다. In the first step, the coefficients for [Equation 1] and [Equation 2] are obtained. For example, it can be obtained by using a least square method. The coefficients obtained in the first step, that is, the coefficients b 0 to b 3 and a 0 to a 5, which satisfy [Equation 1] and [Equation 2] for all the pixels in the image, are stored in the camera system.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112009022779785-PAT00001
Figure 112009022779785-PAT00001

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112009022779785-PAT00002
Figure 112009022779785-PAT00002

여기서 Gr(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gr값을 의미하고 Gb(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gb값을 의미하며 Max_Gr은 가장 밝은 부분의 값을 의미한다고 정의하면, 전술한 바와 같이 도 2에서 영상 중앙 가장 밝은 부분의 좌표를 (centerx,centery)로 정의하였으므로, 도 2에서 Max_Gr은 Gr(centerx,centery)이다. Where Gr (x, y) is the Gr value at any position (x, y) in the image, Gb (x, y) is the Gb value at any position (x, y) in the image and Max_Gr is the most If it is defined that it means the value of the bright part, as described above, since the coordinate of the brightest part of the image center is defined as (center x , center y ) in FIG. 2, Max_Gr in FIG. 2 is Gr (center x , center y ). .

[수학식 1]은 주변의 Gr값을 중앙의 Gr값과 동일하게 맞추기 위한 함수 즉, 렌즈 셰이딩을 보정하기 위한 함수이다. Max_Gr이 영상 전체에서 최대값을 가질 것이므로 임의 위치의 Gr(x,y) 값에 얼마를 곱해줌으로써 Max_Gr과 동일하게 맞출 수 있는지 계산해볼 수 있다. 다시 말해서, [수학식 1]은 임의 위치의 Gr(x,y) 값을 Max_Gr과 동일하게 맞추기 위해서 얼마를 곱해주어야 하는지를 픽셀 위치(x,y)에 대한 2차 함수로써 나타낸 것이다. 중심부에서 멀어질수록 Gr값이 작아지므로 Max_Gr이 되기 위해서는 더 큰 값을 곱해주어야 한다. 그래서 중심부(centerx,centery)로부터 거리가 멀어질수록 값이 커지는 2차 함수로 정의한다. [Equation 1] is a function for matching the surrounding Gr value with the center Gr value, that is, a function for correcting lens shading. Since Max_Gr will have the maximum value in the entire image, we can calculate how much it can be matched with Max_Gr by multiplying the Gr (x, y) value at any position. In other words, Equation 1 shows how much to multiply the Gr (x, y) value of an arbitrary position to equal Max_Gr as a quadratic function for the pixel position (x, y). The farther it is from the center, the smaller the Gr value, so it must be multiplied by a larger value to achieve Max_Gr. Therefore, it is defined as a quadratic function whose value increases as the distance from the center (center x , center y ) increases.

[수학식 2]는 인접해 있는 Gr과 Gb의 값을 동일하게 맞추기 위한 함수이다. 도 1을 참조하면, 같은 좌표를 가지는 Gr과 Gb 즉, Gr(x,y)와 Gb(x,y)의 경우 같은 값을 가져야 한다. 그러나 센서 특성상 차이가 나게 된다. 그러므로 [수학식 2]와 같이 임의 위치의 Gb(x,y)를 Gr(x,y)와 동일하게 만들기 위해서 곱해주어야 하는 값을 픽셀 위치 (x,y)에 대한 2차식으로 구할 수 있도록 한 것이다. Equation 2 is a function for equally matching adjacent Gr and Gb values. Referring to FIG. 1, Gr and Gb having the same coordinates, that is, Gr (x, y) and Gb (x, y) should have the same value. However, there is a difference in sensor characteristics. Therefore, as shown in Equation 2, the value to be multiplied in order to make Gb (x, y) at any position equal to Gr (x, y) can be obtained as a quadratic equation for pixel position (x, y). will be.

두 번째 단계는 실제 적용 단계이다. 어떤 영상을 촬영하든지 관계없이 첫 번째 단계에서 추출한 계수들을 이용하여 렌즈 셰이딩과 채널 차를 함께 보정할 수 있다. The second step is the actual application step. Regardless of what image you are shooting, you can use the coefficients extracted in the first step to correct the lens shading and channel difference together.

입력 픽셀이 Gb 채널이 아닌 경우에는 렌즈 셰이딩만 수행하고, 입력 픽셀이 Gb 채널인 경우에는 Gr과 Gb 채널과의 차이를 보정하는 채널 차 보정과 렌즈 셰이딩을 모두 수행하여야 한다.When the input pixel is not the Gb channel, only lens shading is performed. When the input pixel is the Gb channel, both channel difference correction and lens shading that corrects the difference between the Gr and Gb channels should be performed.

그러므로 입력 픽셀이 Gb 채널인 경우에는 렌즈 셰이딩과 채널 차 보정을 모두 수행하기 위해 [수학식 3]을 적용하고, 그 외의 채널에는 렌즈 셰이딩만 수행하기 위해 [수학식 4]를 적용한다. 여기서 f(x,y)는 렌즈 셰이딩을 처리하는 식으로서 [수학식 5]에 정의되어 있다. 또한 g(x,y)는 채널 차 보정을 하는 함수로서 [수학식 6]에 정의되어 있다. input(x,y)는 각 좌표의 원래 값으로서 Gr(x,y), Gb(x,y), R(x,y), B(x,y) 등이 모두 해당된다. output(x,y)는 위 수학식들을 통해 출력되는 보정된 픽셀 값이다. Therefore, when the input pixel is a Gb channel, Equation 3 is applied to perform both lens shading and channel difference correction, and Equation 4 is applied to other channels only to perform lens shading. Where f (x, y) is defined in [Equation 5] as an expression for processing lens shading. G (x, y) is defined in [Equation 6] as a function of channel difference correction. input (x, y) is the original value of each coordinate, and includes Gr (x, y), Gb (x, y), R (x, y), B (x, y), and so on. output (x, y) is the corrected pixel value output through the equations above.

[수학식 5]는 [수학식 1]을 통하여 구한 계수들을 실제로 적용하여 렌즈 셰이딩을 처리하는 함수식이다. 영상 중심 좌표인 (centerx,centery)와 현재 좌표 (x,y) 간의 거리 관계에 의해 값이 계산된다. [Equation 5] is a function of processing the lens shading by actually applying the coefficients obtained through [Equation 1]. The value is calculated by the distance relationship between the image center coordinates (centerx, centery) and the current coordinates (x, y).

[수학식 6]은 [수학식 2]를 통하여 구한 계수들을 실제로 적용하여 채널 차를 보정하는 함수식이다. [수학식 2]에서는 Gb(x,y)의 값을 Gr(x,y)의 값과 일치시키기 위한 계수 a0 ~ a5를 구하였다. 이 계수를 [수학식 6]에 적용하여 현재 좌표의 위치 (x,y)에 따라 채널 차 보정을 위해 필요한 값을 계산한다.[Equation 6] is a function of correcting the channel difference by actually applying the coefficients obtained through [Equation 2]. In Equation 2, coefficients a0 to a5 for matching the value of Gb (x, y) with the value of Gr (x, y) were obtained. Apply this coefficient to [Equation 6] to calculate the necessary value for channel difference correction according to the position (x, y) of the current coordinate.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112009022779785-PAT00003
Figure 112009022779785-PAT00003

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112009022779785-PAT00004
Figure 112009022779785-PAT00004

[수학식 5][Equation 5]

Figure 112009022779785-PAT00005
Figure 112009022779785-PAT00005

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112009022779785-PAT00006
Figure 112009022779785-PAT00006

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 3 is a diagram illustrating a configuration of a channel difference and lens shading correction apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

촬영 영상 입력부 20은 화이트 차트 및 일반 촬영 영상을 입력받는다. 렌즈 셰이딩 보정 함수 생성 및 계수 추출부 40은 상기 화이트 차트 촬영 영상을 기반으로 렌즈 셰이딩 보정 함수를 생성하여 계수를 추출한다. 채널 차 보정 함수 생성 및 계수 추출부 60은 상기 화이트 차트 촬영 영상을 기반으로 채널 차 보정 함수를 생성하여 계수를 추출한다. 메모리 80은 상기 추출된 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정 계수를 저장한다. 영상 보정부 100은 상기 일반 촬영 영상을 상기 메모리 80으로부터 읽은 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정 계수에 따라 보정한 후 출력한다. The captured image input unit 20 receives a white chart and a general captured image. The lens shading correction function generation and coefficient extractor 40 generates a lens shading correction function based on the white chart photographed image to extract coefficients. The channel difference correction function generation and coefficient extractor 60 generates a channel difference correction function based on the white chart photographed image and extracts a coefficient. The memory 80 stores the extracted channel difference and lens shading correction coefficients. The image corrector 100 corrects the general photographed image according to a channel difference and lens shading correction coefficients read from the memory 80 and outputs the corrected image.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정 방법을 나타낸 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a channel difference and a lens shading correction method according to an exemplary embodiment of the present invention.

4a단계에서 화이트 차트 촬영 영상을 입력받는다. 입력된 화이트 차트 촬영 영상을 기반으로, 4b단계에서 채널 차 보정 함수를 생성하여 계수를 추출하고 4c단 계에서 렌즈 셰이딩 보정 함수를 생성하여 계수를 추출한다. 그리고 4d단계에서 추출된 각 함수의 계수들을 룩업 테이블(lookup table) 형태로 메모리에 저장한다. 도시하지 않았으나, 이 룩업 테이블의 계수들을 읽어 일반 촬영 영상에 대한 채널 차 보정 및 렌즈 셰이딩 보정을 실시하게 된다. In step 4a, the white chart shot image is input. Based on the input white chart image, the coefficient is extracted by generating a channel difference correction function in step 4b, and the coefficient is extracted by generating a lens shading correction function in step 4c. The coefficients of each function extracted in step 4d are stored in a memory in the form of a lookup table. Although not shown, the coefficients of the lookup table are read to perform channel difference correction and lens shading correction on the general photographed image.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

도 1은 촬영 영상의 각 픽셀을 R, G, 혹은 B 값으로 나타낸 도면 1 is a diagram illustrating each pixel of a captured image by an R, G, or B value.

도 2는 영상 중앙의 가장 밝은 부분의 좌표를 구성하는 R, G, B를 나타낸 도면FIG. 2 is a diagram illustrating R, G, and B constituting coordinates of the brightest part of the image center; FIG.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정 장치의 구성을 나타낸 도면 3 is a diagram illustrating a configuration of a channel difference and lens shading correction apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정 방법을 나타낸 흐름도 4 is a flowchart illustrating a channel difference and lens shading correction method according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims (12)

촬영 영상 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 장치에 있어서,In the photographing image lens shading and channel difference correction device, 화이트 차트 및 일반 촬영 영상을 입력받는 촬영 영상 입력부와,A shooting video input unit for receiving a white chart and a general shooting video; 상기 화이트 차트 촬영 영상을 기반으로 렌즈 셰이딩 보정 함수를 생성하여 계수를 추출하는 렌즈 셰이딩 보정 함수 생성 및 계수 추출부와,A lens shading correction function generation and coefficient extraction unit for generating a lens shading correction function based on the white chart image and extracting coefficients; 상기 화이트 차트 촬영 영상을 기반으로 채널 차 보정 함수를 생성하여 계수를 추출하는 채널 차 보정 함수 생성 및 계수 추출부와,A channel difference correction function generation and coefficient extraction unit for generating a channel difference correction function based on the white chart image and extracting a coefficient; 상기 추출된 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정 계수를 저장하는 메모리와,A memory for storing the extracted channel difference and lens shading correction coefficient; 상기 일반 촬영 영상을 상기 메모리로부터 읽은 채널 차 및 렌즈 셰이딩 보정 계수에 따라 보정하는 영상 보정부를 포함함을 특징으로 하는 촬영 영상 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 장치.And an image corrector configured to correct the general photographed image based on a channel difference and a lens shading correction coefficient read from the memory. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 랜즈 셰이딩 보정 함수는 [수학식 1]을 만족하고, 상기 채널 차 보정 함수는 [수학식 2]를 만족하도록 구성함을 특징으로 하는 촬영 영상 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 장치.Wherein the lens shading correction function satisfies [Equation 1] and the channel difference correction function satisfies [Equation 2]. [수학식 1][Equation 1]
Figure 112009022779785-PAT00007
Figure 112009022779785-PAT00007
[수학식 2][Equation 2]
Figure 112009022779785-PAT00008
Figure 112009022779785-PAT00008
여기서 Gr(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gr값, Gb(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gb값, Max_Gr은 영상에서 가장 밝은 부분의 Gr값, centerx와 centery는 영상 중앙 가장 밝은 부분의 좌표, b0 ~ b3와 a0 ~ a5는 계수를 나타냄. Where Gr (x, y) is the Gr value at any position (x, y) in the image, Gb (x, y) is the Gb value at any position (x, y) in the image, and Max_Gr is the brightest part of the image. The Gr values of, center x and center y are the coordinates of the brightest part of the center of the image, and b 0 to b 3 and a 0 to a 5 represent the coefficients.
제1항 혹은 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 입력 픽셀이 Gb채널인 경우에는 [수학식 3], [수학식 5], [수학식 6]에 의거하여 렌즈 셰이딩 보정과 채널 차 보정을 하고, 그 외의 채널에는 [수학식 4]와 [수학식 5]에 의거하여 렌즈 셰이딩 보정만 하도록 구성함을 특징으로 하는 촬영 영상 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 장치.When the input pixel is a Gb channel, lens shading correction and channel difference correction are performed according to [Equation 3], [Equation 5] and [Equation 6], and the other channels are [Equation 4] and [Math]. A photographing image lens shading and channel difference correction device, characterized in that only the lens shading correction based on Equation 5]. [수학식 3]&Quot; (3) "
Figure 112009022779785-PAT00009
Figure 112009022779785-PAT00009
[수학식 4]&Quot; (4) "
Figure 112009022779785-PAT00010
Figure 112009022779785-PAT00010
[수학식 5][Equation 5]
Figure 112009022779785-PAT00011
Figure 112009022779785-PAT00011
[수학식 6]&Quot; (6) "
Figure 112009022779785-PAT00012
Figure 112009022779785-PAT00012
여기서 Gr(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gr값, centerx와 centery는 영상 중앙 가장 밝은 부분의 좌표, b0 ~ b3와 a0 ~ a5는 계수, input(x,y)는 각 좌표의 원래 값- Gr(x,y), Gb(x,y), R(x,y), B(x,y) 등-, output(x,y)는 보정된 픽셀 값, f(x,y)는 렌즈 셰이딩을 처리하기 위한 함수, g(x,y)는 채널 차 보정을 하기 위한 함수를 나타냄. Where Gr (x, y) is the Gr value at any position (x, y) in the image, center x and center y are the coordinates of the brightest part of the image, b 0 to b 3 and a 0 to a 5 are the coefficients, input (x, y) is the original value of each coordinate-Gr (x, y), Gb (x, y), R (x, y), B (x, y), etc., and output (x, y) The corrected pixel value, f (x, y), is a function for processing lens shading, and g (x, y) is a function for channel difference correction.
촬영 영상 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 방법에 있어서,In the captured image lens shading and channel difference correction method, 화이트 차트 촬영 영상을 입력받는 과정과,Receiving a white chart shot image; 상기 화이트 차트 촬영 영상을 기반으로 채널 차 보정 함수 및 렌즈 셰이딩 보정 함수를 구하고 각 함수의 계수들을 추출하는 과정과,Obtaining a channel difference correction function and a lens shading correction function based on the white chart photographed image and extracting coefficients of each function; 상기 추출된 계수들을 이용하여 촬영 영상에 대한 채널 차 보정 및 렌즈 셰이딩 보정을 실시하는 과정을 포함함 특징으로 하는 촬영 영상 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 방법.And performing the channel difference correction and the lens shading correction on the captured image by using the extracted coefficients. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 채널 차 보정 함수 및 렌즈 셰이딩 보정 함수를 구하고 각 함수의 계수들을 추출하는 과정에서, In the process of obtaining the channel difference correction function and the lens shading correction function and extracting coefficients of each function, 상기 랜즈 셰이딩 보정 함수는 [수학식 1]을 만족하고, 상기 채널 차 보정 함수는 [수학식 2]를 만족하도록 구성함을 특징으로 하는 촬영 영상 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 방법.Wherein the lens shading correction function satisfies [Equation 1] and the channel difference correction function satisfies [Equation 2]. [수학식 1][Equation 1]
Figure 112009022779785-PAT00013
Figure 112009022779785-PAT00013
[수학식 2][Equation 2]
Figure 112009022779785-PAT00014
Figure 112009022779785-PAT00014
여기서 Gr(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gr값, Gb(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gb값, Max_Gr은 영상에서 가장 밝은 부분의 Gr값, centerx와 centery는 영상 중앙 가장 밝은 부분의 좌표, b0 ~ b3와 a0 ~ a5는 계수를 나타냄. Where Gr (x, y) is the Gr value at any position (x, y) in the image, Gb (x, y) is the Gb value at any position (x, y) in the image, and Max_Gr is the brightest part of the image. The Gr values of, center x and center y are the coordinates of the brightest part of the center of the image, and b 0 to b 3 and a 0 to a 5 represent the coefficients.
제4항 혹은 제5항에 있어서, The method according to claim 4 or 5, 상기 채널 차 보정 및 렌즈 셰이딩 보정을 실시하는 과정이,The process of performing the channel difference correction and lens shading correction, 입력 픽셀이 Gb채널인 경우에는 [수학식 3], [수학식 5], [수학식 6]에 의거하여 렌즈 셰이딩 보정과 채널 차 보정을 하고, 그 외의 채널에는 [수학식 4]와 [수학식 5]에 의거하여 렌즈 셰이딩 보정만 하도록 구성함을 특징으로 하는 촬영 영상 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 방법.When the input pixel is a Gb channel, lens shading correction and channel difference correction are performed according to [Equation 3], [Equation 5] and [Equation 6], and the other channels are [Equation 4] and [Math]. Lens shading and channel difference correction method for a photographed image, characterized in that only the lens shading correction based on equation (5). [수학식 3]&Quot; (3) "
Figure 112009022779785-PAT00015
Figure 112009022779785-PAT00015
[수학식 4]&Quot; (4) "
Figure 112009022779785-PAT00016
Figure 112009022779785-PAT00016
[수학식 5][Equation 5]
Figure 112009022779785-PAT00017
Figure 112009022779785-PAT00017
[수학식 6]&Quot; (6) "
Figure 112009022779785-PAT00018
Figure 112009022779785-PAT00018
여기서 Gr(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gr값, centerx와 centery는 영상 중앙 가장 밝은 부분의 좌표, b0 ~ b3와 a0 ~ a5는 계수, input(x,y)는 각 좌표의 원래 값- Gr(x,y), Gb(x,y), R(x,y), B(x,y) 등-, output(x,y)는 보정된 픽셀 값, f(x,y)는 렌즈 셰이딩을 처리하기 위한 함수, g(x,y)는 채널 차 보정을 하기 위한 함수를 나타냄. Where Gr (x, y) is the Gr value at any position (x, y) in the image, center x and center y are the coordinates of the brightest part of the image, b 0 to b 3 and a 0 to a 5 are the coefficients, input (x, y) is the original value of each coordinate-Gr (x, y), Gb (x, y), R (x, y), B (x, y), etc., and output (x, y) The corrected pixel value, f (x, y), is a function for processing lens shading, and g (x, y) is a function for channel difference correction.
촬영 영상의 채널 차를 보정하는 장치에 있어서,In the device for correcting the channel difference of the captured image, 화이트 차트 및 일반 촬영 영상을 입력받는 촬영 영상 입력부와,A shooting video input unit for receiving a white chart and a general shooting video; 상기 화이트 차트 촬영 영상을 기반으로 채널 차 보정 함수를 생성하여 계수 를 추출하는 채널 차 보정 함수 생성 및 계수 추출부와,A channel difference correction function generation and coefficient extraction unit for generating a channel difference correction function based on the white chart image and extracting a coefficient; 상기 추출된 채널 차 보정 계수를 저장하는 메모리와,A memory for storing the extracted channel difference correction coefficients; 상기 일반 촬영 영상을 상기 메모리로부터 읽은 채널 차 보정 계수에 따라 보정하는 영상 보정부를 포함함을 특징으로 하는 촬영 영상 채널 차 보정 장치.And an image corrector for correcting the general photographed image according to a channel difference correction coefficient read from the memory. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 채널 차 보정 함수가 [수학식 2]를 만족하도록 구성함을 특징으로 하는 촬영 영상 채널 차 보정 장치.And the channel difference correction function is configured to satisfy [Equation 2]. [수학식 2][Equation 2]
Figure 112009022779785-PAT00019
Figure 112009022779785-PAT00019
여기서 Gr(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gr값, Gb(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gb값, b0 ~ b3와 a0 ~ a5는 계수를 나타냄. Where Gr (x, y) is the Gr value at any position (x, y) in the image, Gb (x, y) is the Gb value at any position (x, y) in the image, b 0 to b 3 and a 0 to a 5 represent the coefficients.
제7항 혹은 제8항에 있어서, The method according to claim 7 or 8, 입력 픽셀이 Gb채널인 경우에는 [수학식 3], [수학식 5], [수학식 6]에 의거하여 채널 차 보정을 하도록 구성함을 특징으로 하는 촬영 영상 렌즈 셰이딩 및 채널 차 보정 장치.When the input pixel is a Gb channel, the photographed image lens shading and channel difference correction device, characterized in that the channel difference correction based on [Equation 3], [Equation 5], [Equation 6]. [수학식 3]&Quot; (3) "
Figure 112009022779785-PAT00020
Figure 112009022779785-PAT00020
[수학식 5][Equation 5]
Figure 112009022779785-PAT00021
Figure 112009022779785-PAT00021
[수학식 6]&Quot; (6) "
Figure 112009022779785-PAT00022
Figure 112009022779785-PAT00022
여기서 centerx와 centery는 영상 중앙 가장 밝은 부분의 좌표, b0 ~ b3와 a0 ~ a5는 계수, input(x,y)는 각 좌표의 원래 값- Gr(x,y), Gb(x,y), R(x,y), B(x,y) 등-, output(x,y)는 보정된 픽셀 값, f(x,y)는 렌즈 셰이딩을 처리하기 위한 함수, g(x,y)는 채널 차 보정을 하기 위한 함수를 나타냄. Where center x and center y are the coordinates of the brightest part of the image, b 0 to b 3 and a 0 to a 5 are the coefficients, and input (x, y) is the original value of each coordinate-Gr (x, y), Gb (x, y), R (x, y), B (x, y), etc., output (x, y) is the corrected pixel value, f (x, y) is a function to handle lens shading, g (x, y) represents a function for channel difference correction.
촬영 영상의 채널 차를 보정하는 방법에 있어서,In the method for correcting the channel difference of the captured image, 화이트 차트 촬영 영상을 입력받는 과정과,Receiving a white chart shot image; 상기 화이트 차트 촬영 영상을 기반으로 채널 차 보정 함수를 구하고 상기 함수의 계수들을 추출하는 과정과,Obtaining a channel difference correction function based on the white chart image and extracting coefficients of the function; 상기 추출된 계수들을 이용하여 촬영 영상에 대한 채널 차 보정을 실시하는 과정을 포함함 특징으로 하는 촬영 영상 채널 차 보정 방법.And correcting the channel difference of the captured image by using the extracted coefficients. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 채널 차 보정 함수를 구하고 상기 함수의 계수들을 추출하는 과정에서, In the process of obtaining the channel difference correction function and extracting coefficients of the function, 상기 채널 차 보정 함수는 [수학식 2]를 만족하도록 구성함을 특징으로 하는 촬영 영상 채널 차 보정 방법.The channel difference correction function is configured to satisfy the equation (2). [수학식 2][Equation 2]
Figure 112009022779785-PAT00023
Figure 112009022779785-PAT00023
여기서 Gr(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gr값, Gb(x,y)는 영상에서 임의의 위치 (x,y)의 Gb값, b0 ~ b3와 a0 ~ a5는 계수를 나타냄. Where Gr (x, y) is the Gr value at any position (x, y) in the image, Gb (x, y) is the Gb value at any position (x, y) in the image, b 0 to b 3 and a 0 to a 5 represent the coefficients.
제10항 혹은 제11항에 있어서, The method according to claim 10 or 11, 상기 채널 차 보정을 실시하는 과정이,The process of performing the channel difference correction, 입력 픽셀이 Gb채널인 경우에는 [수학식 3], [수학식 5], [수학식 6]에 의거하여 채널 차 보정을 하도록 구성함을 특징으로 하는 촬영 영상 채널 차 보정 방법.If the input pixel is a Gb channel, the channel difference correction method characterized in that the channel difference correction based on [Equation 3], [Equation 5], [Equation 6]. [수학식 3]&Quot; (3) "
Figure 112009022779785-PAT00024
Figure 112009022779785-PAT00024
[수학식 5][Equation 5]
Figure 112009022779785-PAT00025
Figure 112009022779785-PAT00025
[수학식 6]&Quot; (6) "
Figure 112009022779785-PAT00026
Figure 112009022779785-PAT00026
여기서 centerx와 centery는 영상 중앙 가장 밝은 부분의 좌표, b0 ~ b3와 a0 ~ a5는 계수, input(x,y)는 각 좌표의 원래 값- Gr(x,y), Gb(x,y), R(x,y), B(x,y) 등-, output(x,y)는 보정된 픽셀 값, f(x,y)는 렌즈 셰이딩을 처리하기 위한 함수, g(x,y)는 채널 차 보정을 하기 위한 함수를 나타냄. Where center x and center y are the coordinates of the brightest part of the image, b 0 b 3 and a 0 ~ a 5 are coefficients, input (x, y) is the original value of each coordinate-Gr (x, y), Gb (x, y), R (x, y), B (x, y), etc., output (x, y) denotes a corrected pixel value, f (x, y) denotes a function for processing lens shading, and g (x, y) denotes a function for channel difference correction.
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