KR20110095556A - Image projection apparatus and image correcting method thereof - Google Patents

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KR20110095556A
KR20110095556A KR1020100015088A KR20100015088A KR20110095556A KR 20110095556 A KR20110095556 A KR 20110095556A KR 1020100015088 A KR1020100015088 A KR 1020100015088A KR 20100015088 A KR20100015088 A KR 20100015088A KR 20110095556 A KR20110095556 A KR 20110095556A
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하영호
장인수
이태형
김대철
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경북대학교 산학협력단
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    • H04N9/73Colour balance circuits, e.g. white balance circuits or colour temperature control

Abstract

PURPOSE: An image projection apparatus and a method for correcting an image are provided to implement high reproduction performance when projecting an image to a colored screen. CONSTITUTION: Gradation input signal by each color channel is outputted to a projected plane(202). Using a photographing apparatus, a gradation image by the outputted each channel is photographed. Each color channel value is extracted from the photographed image(204). The input signal is compensated using the extracted each channel value(212).

Description

영상투사장치 및 그 영상보정방법{Image projection apparatus and image correcting method thereof}Image projection apparatus and image correction method

본 발명은 영상표시장치 및 그 영상보정방법에 관한 것으로서, 영상투사장치를 통해 영상을 외부에 투사할 때 투사될 영상의 색상을 보정하기 위한 영상표시장치 및 그 영상보정방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device and an image correction method thereof, and more particularly to an image display device and an image correction method for correcting a color of an image to be projected when an image is projected to the outside through an image projection value.

통상적으로 영상투사장치는, 사용자가 임의의 방향 및 장소로 영상을 투사할 수 있는 장치를 의미한다. 구체적으로, 영상투사장치는 메모리에 저장되어 있는 영상 데이터 또는 영상 입력 단자를 통하여 외부로부터 인가된 영상 신호를 사용자가 지정한 장소에 표시하게 된다. 여기서, 영상이 투영되는 곳은 사용자가 설치한 스크린이 될 수 있으며, 또는 백색 또는 임의의 색상을 지닌 벽 또는 임의의 색상을 지닌 평면이 스크린으로 이용될 수 있다. 즉, 영상이 표시될 수 있는 곳은 사용자가 원하는 어떠한 것도 될 수 있다. Typically, image projection means a device that allows a user to project an image in any direction and location. Specifically, the image projecting device displays the image data stored in the memory or the image signal applied from the outside through the image input terminal at a place designated by the user. Here, the place where the image is projected may be a screen installed by the user, or a wall having a white color or any color or a plane having any color may be used as the screen. That is, the place where the image can be displayed can be anything the user wants.

이처럼 영상투사장치는 해당 장치의 외부에 영상을 투사하는 것으로 내부표시장치(예를 들어 TV 내의 LCD 디스플레이 또는 PDP 디스플레이)와는 다른 특성을 갖게 된다. 즉, 내부표시장치는 장치의 설정 값을 변화시킴으로 간단하게 사용자가 원하는 영상의 색상을 표현할 수 있지만, 영상투사장치와 같은 외부표시장치는 영상의 색상이 영상이 투사될 때의 환경(예를 들어, 외부 광원의 밝기, 외부 광원의 색, 영상이 투영되는 곳의 배경색 등)에 많은 영향을 받는다. As such, the image projecting device projects an image to the outside of the device, and has different characteristics from an internal display device (for example, an LCD display or a PDP display in a TV). That is, the internal display device can easily express the color of the image desired by the user by changing the setting value of the device. However, the external display device such as the image projection device can display the color of the image when the image is projected. , The brightness of the external light source, the color of the external light source, and the background color where the image is projected.

이와 같은 영상투사장치를 통해 영상이 투사될 때의 환경은 일반적으로 투사된 영상의 화질에 좋지 않은 영향을 미치는데, 투사 환경에 대한 보정 없이 내부 표시 장치에서와 같은 방식으로 영상을 투사하게 된다면 투사 영상의 화질이 떨어지게 된다. The environment in which an image is projected through such a projection projection generally has a detrimental effect on the image quality of the projected image. If the image is projected in the same manner as in the internal display device without correction for the projection environment, the projection is performed. The picture quality is degraded.

특히 최근 들어 고화질 그리고 대형의 스크린의 디스플레이가 선호되면서 이동성의 장점을 지닌 영상 투사장치의 사용이 증가되고 이에 따라 투영되는 면의 배경색을 고려한 영상 투사장치의 색 보정 기술이 개발되고 있다.In particular, as the display of high-definition and large screens is preferred, the use of an image projector having the advantage of mobility is increased, and thus a color correction technology of the image projector is being developed considering the background color of the projected surface.

종래의 배경색을 고려한 색 보정 기술은 일반 영상 투사기 장비에서 인간 시각의 색 순응 현상을 이용한 배경색 보정 기술(예를 들어, Masato Tsukada,"Projector Color Reproduction Adapted to the Colored Wall Projection," CGIV 2004)과 인간 시각의 칼라 항상성(color constancy)기법을 적용하여 임의의 스크린의 배경색 영향을 제거하는 기술(예를 들어, Son, "Color Correction of Images Projected on a Colored Screen for Mobile Beam Projector," Journal of Imaging Science and Technology, vol. 53, no.3, 2008) 이 있다. Conventional color correction techniques are based on background color correction techniques (e.g. Masato Tsukada, "Projector Color Reproduction Adapted to the Colored Wall Projection," CGIV 2004) and human Techniques for eliminating the effect of background color on any screen by applying visual color constancy techniques (eg, Son, "Color Correction of Images Projected on a Colored Screen for Mobile Beam Projector," Journal of Imaging Science and Technology, vol. 53, no. 3, 2008).

Tsukada의 방법은 CIEXYZ의 색 공간에서 인간 시각의 색 순응 모델을 도입해서 배경색의 영향을 보정한 기술이지만, 칼라 센서의 RGB 출력 값과 CIEXYZ 값의 관계를 도출하는 장치 특성화(characterization) 기술의 오차로 인해 배경색 보정에 많은 오차를 수반하며, 특히 CIEXYZ 색 공간에서의 색 보정 기술은 색역 사상(gamut mapping)과정과 장치 특성화 과정의 많은 연산량으로 인해 실시간 구현이 어려웠다. Tsukada's method corrects the effect of background color by introducing color adaptation model of human vision in CIEXYZ's color space, but due to the error of device characterization technology which derives the relationship between RGB output value and CIEXYZ value of color sensor Due to this, a large amount of error is involved in the background color correction, and in particular, the color correction technique in the CIEXYZ color space is difficult to implement in real time due to the large amount of computation in the gamut mapping process and the device characterization process.

또한 Son의 방법은 배경색의 색도 비율의 영향이 일정하다는 가정 하에 적용하여 배경색의 색도 측정의 조건 또는 배경색의 색도에 따라 임의의 색을 지닌 스크린에서의 색상 보정의 정확도가 떨어진다는 문제점이 있다. In addition, Son's method is applied under the assumption that the influence of the chromaticity ratio of the background color is constant, and there is a problem that the accuracy of color correction on a screen having an arbitrary color decreases according to the chromaticity of the background color or the chromaticity of the background color.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 유색 스크린에 대한 색 보정을 수행하는 영상표시장치 및 그 영상 보정 방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image display device for performing color correction for a color screen and an image correction method thereof.

본 발명의 일 실시 예에 따른 영상투사장치의 영상보정방법은, 각 색상 채널 별 계조 입력 신호를 투영면에 출력하는 단계, 촬상 장치를 이용하여 상기 투영면에 출력된 각 채널별 계조 영상을 촬영하는 단계, 상기 촬영된 영상으로부터 각 색상 채널 값을 추출하는 단계 및, 상기 추출된 각 색상 채널 값을 이용하여 상기 입력 신호를 보정하는 단계를 포함한다.In the image correction method of the image projection apparatus according to an embodiment of the present invention, the step of outputting the gradation input signal for each color channel on the projection surface, the step of photographing the gradation image for each channel output on the projection surface by using the imaging device And extracting each color channel value from the photographed image, and correcting the input signal by using the extracted color channel value.

여기서, 상기 색상 채널 값은, RGB 채널 값이 될 수 있다. Here, the color channel value may be an RGB channel value.

상기 입력 신호를 보정하는 단계는, 상기 추출된 RGB 값을 이용하여 상기 투영면의 배경색 존재 여부를 판단하고, 상기 배경색이 존재할 경우 상기 입력 신호를 보정할 수 있다.The correcting of the input signal may include determining whether a background color exists on the projection surface by using the extracted RGB value, and correcting the input signal when the background color exists.

또한, 상기 추출된 RGB 값을 이용하여 백색 투영면 및 유색 투영면에 대한 LUT를 작성하는 단계, 상기 작성된 LUT를 이용하여 백색 투영면 및 유색 투영면에서 각 채널별 계조 영상이 동일한 RGB 값을 갖게 하도록 백색 투영면에서의 입력 신호값에 대한 유색 투영면에서의 입력 신호값을 추정하는 단계 및, 상기 추정된 값을 이용하여 상기 계조 입력을 보정하기 위한 색상 보정 행렬을 생성하는 단계를 포함한다.The method may further include generating a LUT for the white projection plane and the colored projection plane using the extracted RGB values, and using the generated LUT, the gray projection image for each channel may have the same RGB value in the white projection plane and the colored projection plane. Estimating an input signal value on a colored projection surface with respect to an input signal value of and generating a color correction matrix for correcting the gradation input using the estimated value.

여기서, 상기 촬상 장치는 상기 영상투사장치에 내장되어 있을 수 있다.Here, the imaging device may be built in the image projection device.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상투사장치는, 각 색상 채널 별 계조 입력 신호를 투영면에 출력하는 출력부, 상기 투영면에 출력된 각 채널별 계조 영상을 촬영하는 촬상부 및, 상기 촬영된 영상으로부터 각 색상 채널 값을 추출하고, 추출된 각 색상 채널 값을 이용하여 상기 입력 신호를 보정하는 영상 보정부를 포함한다.On the other hand, the image projection value according to an embodiment of the present invention, an output unit for outputting the gradation input signal for each color channel to the projection surface, an imaging unit for photographing the gradation image for each channel output to the projection surface, and the photographed And an image corrector for extracting each color channel value from the image and correcting the input signal using the extracted color channel values.

여기서, 상기 색상 채널 값은, RGB 채널 값이 될 수 있다.Here, the color channel value may be an RGB channel value.

또한, 상기 영상 보정부는, 상기 추출된 RGB 값을 이용하여 상기 투영면의 배경색 존재 여부를 판단하고, 상기 배경색이 존재할 경우 상기 입력 신호를 보정할 수 있다.The image corrector may determine whether a background color exists on the projection surface by using the extracted RGB value, and correct the input signal when the background color exists.

또한, 상기 영상 보정부는, 상기 추출된 RGB 값을 이용하여 백색 투영면 및 유색 투영면에 대한 LUT를 작성하고, 상기 작성된 LUT를 이용하여 백색 투영면 및 유색 투영면에서 각 채널별 계조 영상이 동일한 RGB 값을 갖게 하도록 백색 투영면에서의 입력 신호값에 대한 유색 투영면에서의 입력 신호값을 추정할 수 있다.The image corrector may generate a LUT for the white projection plane and the color projection plane using the extracted RGB values, and the gray level image for each channel may have the same RGB value in the white projection plane and the color projection plane using the generated LUT. The input signal value on the colored projection surface can be estimated with respect to the input signal value on the white projection surface.

또한, 상기 영상 보정부는, 상기 추정된 값을 이용하여 상기 계조 입력을 보정하기 위한 색상 보정 행렬을 생성할 수 있다. The image corrector may generate a color correction matrix for correcting the gray scale input using the estimated value.

이에 따라 백색 스크린이 아닌 유색 스크린에서도 고화질의 색 재현을 달성할 수 있게 된다.Accordingly, high-quality color reproduction can be achieved even on a colored screen instead of the white screen.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 투사 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상투사장치의 영상보정방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투영 영상의 획득 과정의 상세 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 색 보정 방법의 상세 동작 흐름도이다.
1 is a block diagram illustrating a configuration of an image projection system according to an exemplary embodiment.
2 is a flowchart illustrating an image correction method of an image projection apparatus according to an exemplary embodiment.
3 is a detailed flowchart of a process of obtaining a projection image, according to an exemplary embodiment.
4 is a detailed operation flowchart of a color correction method according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상 투사 시스템의 구성을 나타내는 블럭도이다. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image projection system according to an exemplary embodiment.

도 1에 따르면 영상 투사 시스템은 영상투사장치(100) 및 디스플레이 장치(200)를 포함한다. According to FIG. 1, an image projection system includes an image projection apparatus 100 and a display apparatus 200.

영상 시스템은 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치에 영상을 투사할 수 있는 영상 투사기를 포함하는 시스템으로 다양한 형태로 구현 가능하다. 예를 들어, 영상 시스템은 프로젝터 스크린 장치, 이동 통신 단말기 등으로 구현 가능하다.The imaging system is a system including a display device and an image projector capable of projecting an image onto the display device, and may be implemented in various forms. For example, the image system may be implemented as a projector screen device, a mobile communication terminal, or the like.

영상투사장치(100)는 입력부(110), 영상 보정부(120), 출력부(130), 촬상부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.The image projection apparatus 100 includes an input unit 110, an image correction unit 120, an output unit 130, an imaging unit 140, and a controller 150.

입력부(110)는 디스플레이 장치(200)에 투사하기 위한 영상 신호를 입력받는 기능을 한다. 여기서, 입력 신호는, 각 색상 채널 별 계조 입력 신호가 될 수 있다. 또한, 각 색상 채널 값은, RGB 채널 값이 될 수 있으며, 계조는 9단계가 될 수 있다. The input unit 110 receives an image signal for projecting onto the display apparatus 200. Here, the input signal may be a gray scale input signal for each color channel. In addition, each color channel value may be an RGB channel value, and the gray level may be nine levels.

영상 보정부(120)는 입력부(110)를 통해 입력되는 영상 신호를 보정하는 기능을 한다. 영상 보정부(120)의 구체적 기능에 대해서는 후술하도록 한다. The image corrector 120 corrects an image signal input through the input unit 110. Specific functions of the image corrector 120 will be described later.

출력부(130)는 영상 보정부(120)에 의해 보정된 영상 출력 신호를 외부 디스플레이 장치(200)에 출력되도록 투사하는 기능을 한다. 출력부(130)는 광원, 투과성 디스플레이 장치, 렌즈 등을 포함할 수 있다. The output unit 130 functions to project the image output signal corrected by the image corrector 120 to be output to the external display device 200. The output unit 130 may include a light source, a transparent display device, a lens, and the like.

촬상부(140)는 일반적인 디지털 카메라의 기능을 수행하며, 외부 피사체로부터 입력되는 가시 영상 신호를 적절한 포맷의 디지털 영상 데이터로 변환한다. The imaging unit 140 performs a function of a general digital camera and converts a visual image signal input from an external subject into digital image data of an appropriate format.

또한, 촬상부(140)는 투영면(또는 스크린)에 출력된 각 채널별 계조 영상을 촬영할 수 있다.In addition, the imaging unit 140 may capture the grayscale image for each channel output on the projection surface (or screen).

제어부(150)는 상술한 각 기능부들의 동작을 총괄적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 영상 보정부(120)가 촬상부(140)에서 촬영된 영상을 이용하여 입력 신호를 보정하도록 제어할 수 있다. The controller 150 may collectively control the operations of the above-described functional units. For example, the controller 150 may control the image corrector 120 to correct the input signal by using the image photographed by the imaging unit 140.

영상 보정부(120)는 촬상부(140)에 의해 촬영된 영상으로부터 각 색상 채널 값을 추출할 수 있다.The image corrector 120 may extract each color channel value from the image photographed by the imaging unit 140.

또한, 영상 보정부(120)는 추출된 각 색상 채널 값을 이용하여 입력 신호를 보정할 수 있다.In addition, the image corrector 120 may correct the input signal using the extracted color channel values.

구체적으로, 영상 보정부(120)는 추출된 RGB 값을 이용하여 투영면의 배경색 존재 여부를 판단하고, 백색 외에 배경색이 존재할 경우(이하에서는 유색 투영면이라 함) 입력 신호를 보정할 수 있다.In detail, the image corrector 120 may determine whether the background color of the projection surface exists by using the extracted RGB value, and correct the input signal when there is a background color other than white (hereinafter, referred to as a colored projection surface).

또한, 영상 보정부(120)는 추출된 RGB 값을 이용하여 백색 투영면 및 유색 투영면에 대한 LUT를 작성하고, 작성된 LUT를 이용하여 백색 투영면 및 유색 투영면에서 각 채널별 계조 영상이 동일한 RGB 값을 갖게 하도록 백색 투영면에서의 영상 투사기의 입력값에 대한 유색 투영면에서의 영상 투사기의 입력 신호 값을 추정하는 입력값을 추정할 수 있다.In addition, the image correction unit 120 creates a LUT for the white projection plane and the color projection plane using the extracted RGB values, and the gray level image for each channel has the same RGB value in the white projection plane and the color projection plane using the created LUT. The input value for estimating the input signal value of the image projector on the colored projection surface with respect to the input value of the image projector on the white projection surface can be estimated.

또한, 영상 보정부(120)는 추정된 입력 신호값을 이용하여 계조 입력을 보정하기 위한 색상 보정 행렬을 생성할 수 있다.In addition, the image corrector 120 may generate a color correction matrix for correcting the grayscale input using the estimated input signal value.

한편, 본 실시 예에서 촬상부(140)가 영상 투사 장치(100)에 포함된 것으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 외부의 촬상 장치가 영상 투사 장치(100)와 유무선 통신하여 데이터를 송수신하는 형태로 구현되는 것도 가능하다. Meanwhile, in the present exemplary embodiment, the imaging unit 140 has been described as being included in the image projection apparatus 100. However, in some cases, an external imaging apparatus may transmit and receive data by wired or wireless communication with the image projection apparatus 100. It is also possible to implement.

그 밖에 영상 투사 장치(100)는 입력된 영상 신호를 디스플레이 사이즈로 변환하는 기능을 하는 스케일러부(미도시), 스케일러부(미도시)에 의해 변환된 영상 신호를 디스플레이 패널의 종류의 따른 다양한 신호 포맷으로 변환하는 디스플레이 드라이버부(미도시) 등을 더 포함할 수 있다. In addition, the image projection apparatus 100 converts an input image signal into a display size, and includes a scaler unit (not shown) and various signals according to the type of display panel converting the image signal converted by the scaler unit (not shown). The apparatus may further include a display driver unit (not shown) for converting to a format.

디스플레이 장치(200)는 영상 투사 장치(100)에 의해 투사된 영상 출력 신호를 디스플레이하는 기능을 한다. 디스플레이 장치(200)는 LCD, DLP, LCOS 등 다양한 형태의 디스플레이 패널로 구현될 수 있다. The display apparatus 200 functions to display an image output signal projected by the image projection apparatus 100. The display apparatus 200 may be implemented as various types of display panels such as LCD, DLP, LCOS.

한편, 본 실시 예에서는 입력부(110), 영상 보정부(120), 출력부(130), 촬상부(140) 및 제어부(150)가 영상 투사 장치(100)의 일 구성요소이며, 디스플레이 장치(200)는 별도의 구성요소인 것으로 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며 각 구성요소들은 제품 구현시에 조합 또는 분리될 수 있다.Meanwhile, in the present exemplary embodiment, the input unit 110, the image correcting unit 120, the output unit 130, the image capturing unit 140, and the control unit 150 are components of the image projector 100, and the display apparatus ( Although 200 has been described as a separate component, this is for convenience of description and each component may be combined or separated in a product implementation.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 영상투사장치의 영상보정방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating an image correction method of an image projection apparatus according to an exemplary embodiment.

도 2에 도시된 영상 투사기의 투사 영상 색 보정 방법에 따르면, 각 채널별 계조를 나타내는 패치를 투영면에 출력한다(S402). 여기서, 각 채널은 RGB 채널이고, 각 채널별 계조는 예를 들어 9단계가 될 수 있다. 이는 입력 신호를 투사하는 투영면의 배경색을 판별하기 위한 동작이 된다.According to the projection image color correction method of the image projector illustrated in FIG. 2, a patch indicating a gray level for each channel is output to the projection surface (S402). Here, each channel may be an RGB channel, and the gray level of each channel may be, for example, nine steps. This is an operation for determining the background color of the projection surface projecting the input signal.

이어서, 카메라를 사용하여 해당 투영면에 투영된 영상을 촬영하고, 해당 촬영 영상의 평균 디지털 RGB값을 추출한다(S204). 여기서, 카메라는 영상투사장치에 내장된 카메라가 될 수 있다. Next, an image projected on the projection surface is photographed using a camera, and an average digital RGB value of the captured image is extracted (S204). Here, the camera may be a camera built in the image projection apparatus.

이후 추출된 RGB의 색도값을 계산하여 투영면에 백색 외에 유색의 배경색이 존재하는지 유무를 판단한다(S206). Thereafter, the chromaticity value of the extracted RGB is calculated to determine whether there is a colored background color other than white on the projection surface (S206).

S206 단계의 판단 결과, 백색 외의 배경색이 존재할 경우에는 본 투영 영상 색 보정을 위해 입력 신호를 보정한다(S208). As a result of the determination in step S206, when there is a background color other than white, the input signal is corrected to correct the present projected image color (S208).

이 후, 보정된 입력 신호를 실시간으로 투영면에 출력하게 된다(S212).Thereafter, the corrected input signal is output to the projection surface in real time (S212).

한편, S206 단계의 판단 결과 투영면의 배경색이 거의 백색일 경우에는 원 영상을 그대로 영상투사장치를 통해 출력하거나, 영상투사장치 자체의 색 화질 기술을 적용할 수도 있다(S210).On the other hand, when the background color of the projection surface is almost white as a result of the determination in step S206, the original image may be output through the image projection value as it is, or the color image quality technology of the image projection apparatus itself may be applied (S210).

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투영 영상의 획득 과정의 상세 흐름도이다. 3 is a detailed flowchart of a process of obtaining a projection image, according to an exemplary embodiment.

도 3에 따르면, 먼저 영상투사장치에 채널별 계조 패치 입력을 인가하여 투영면에 출력한다(S302).According to FIG. 3, first, a gradation patch input for each channel is applied to the image projection apparatus and output to the projection surface (S302).

구체적으로, 원 영상을 투영하기 전에 RGB의 각 채널별 9단계의 계조를 나타내는 패치를 영상투사장치를 통해 투영면에 출력할 수 있다. 예를 들어, 계조는 R채널의 경우 (48,0,0), (68,0,0), (88,0,0), (108,0,0), (128,0,0), (148,0,0), (168,0,0), (188,0,0), (208,0,0))의 9 단계가 될 수 있다. Specifically, before projecting the original image, a patch representing the gradation of nine levels for each channel of RGB may be output to the projection surface through the image projection value. For example, the gradation is (48,0,0), (68,0,0), (88,0,0), (108,0,0), (128,0,0), 9 steps of (148,0,0), (168,0,0), (188,0,0), (208,0,0).

이어서, 카메라로 투영면에 출력된 채널별 계조 패치를 촬영한다(S304). Next, the gradation patch for each channel output on the projection surface is photographed by the camera (S304).

이후, 촬영된 영상(배경색)에서 RGB 채널의 각각의 RGB 값을 추출한다(S306). Thereafter, each RGB value of the RGB channel is extracted from the captured image (background color) (S306).

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 색 보정 방법의 상세 동작 흐름도이다. 4 is a detailed operation flowchart of a color correction method according to an embodiment of the present invention.

여기서, 색 보정은 도 1에 도시된 제어부(140)에 구비된 영상 처리 모듈에 적절히 채용될 수 있다. Here, color correction may be appropriately employed in the image processing module included in the controller 140 shown in FIG. 1.

도 4에 따르면, 백색 및 유색 투영면에서 촬영된 채널별 계조 영상의 RGB 값을 추출한다(S402). 이는 도 3에 도시된 바와 같이 영상투사장치를 통하여 투영된 영상을 카메라로 촬영하여 각 영상의 RGB값을 추출하는 것으로 실행될 수 있다.Referring to FIG. 4, RGB values of the gray level image of each channel photographed on the white and colored projection surfaces are extracted (S402). This may be performed by extracting an RGB value of each image by capturing an image projected through the image projection value with a camera as shown in FIG. 3.

이어서, 백색 및 유색 투영면에 대한 LUT를 작성한다(S404).Subsequently, LUTs for the white and colored projection surfaces are created (S404).

이어서, 백색 투영면에서 영상투사장치의 입력에 대한 유색 투영면에서 영상투사장치의 입력을 추정한다(S406).Subsequently, the input of the image projection apparatus is estimated on the colored projection surface relative to the input of the image projection apparatus on the white projection surface (S406).

이후 추정된 입력을 통해 색상 보정 행렬을 획득(S408)하고, 생성된 색상 보정 행렬을 이용하여 보정된 영상을 획득하게 된다(S410)Thereafter, a color correction matrix is obtained through the estimated input (S408), and an image corrected using the generated color correction matrix is obtained (S410).

도 4에서 투영된 영상의 RGB값을 추출하는 단계(S402)는 백색 투영면 및 유색 투영면에서 카메라로 촬영된 각 채널별 계조 패치 영상의 RGB값을 추출하는 단계가 된다.Extracting the RGB value of the image projected in FIG. 4 (S402) is a step of extracting the RGB value of the gradation patch image for each channel photographed by the camera on the white projection surface and the colored projection surface.

본 발명에 따른 일 실시 예에서는 각 채널별 계조 패치의 촬영영상의 RGB값을 이용하여 LUT를 작성하고 백색 투영면 및 유색 투영면에서 동일한 촬영영상의 RGB값을 가지게 하는 영상투사장치의 입력 값 추정하여 색상 보정을 수행하기 때문에 이 과정이 필요하게 된다. According to an embodiment of the present invention, the LUT is created using the RGB values of the captured images of the gradation patches for each channel, and the input values of the image projection apparatus which have the RGB values of the same captured images on the white projection plane and the colored projection plane are used to estimate the color. This process is necessary because the calibration is performed.

한편, 카메라로 촬영된 각 채널별 계조 패치 영상의 RGB값을 추출하는 단계에서는 오차를 줄이기 위하여 카메라로 촬영된 패치 영상의 90% 차지하는 영역의 평균값을 영상의 RGB값으로 추정할 수 있다.Meanwhile, in the step of extracting the RGB values of the gray level patch images taken by the cameras, the average value of the region occupying 90% of the patch images taken by the camera may be estimated as the RGB values of the images in order to reduce the error.

도 4에서 백색 및 유색 투영면에 대한 LUT작성 단계(S404)는 카메라로 촬영된 계조 패치 영상의 백색과 색상을 지닌 스크린에서의 촬영된 계조 패치 영상의 RGB값의 변화 정도를 이용하여 LUT를 작성하는 단계가 된다. 구체적으로 백색과 유색 투영면에서 프로젝터의 출력을 카메라로 촬영한 영상을 통하여 색상의 변화 정도를 판별하고 LUT를 작성할 수 있다. 이는 S406단계에서 백색 투영면에서 영상투사장치의 입력 값에 대한 유색 투영면에서의 영상투사장치의 입력 값을 추정하기 위해 필요하다.In FIG. 4, the LUT creation step (S404) for the white and colored projection planes is performed by using the degree of change of the RGB value of the gray level patch image photographed on the screen having white and color of the gray level patch image photographed by the camera. It becomes a step. In detail, the degree of color change can be determined and an LUT can be prepared through the image of the projector output of the projector in the white and colored projection planes. This is necessary to estimate the input value of the image projection apparatus on the colored projection surface with respect to the input value of the image projection apparatus on the white projection surface in step S406.

도 4에서 백색 투영면에서 영상투사장치의 입력에 대한 유색 투영면에서 영상투사장치의 입력을 추정하는 단계(S406)는 S404 단계에서 작성한 LUT를 이용하여 백색 및 유색 투영면에서 각 채널별 계조 영상의 동일한 촬영 영상의 RGB값을 가지게 하는 백색 스크린에 대한 색상을 지닌 스크린에 영상 투사기의 입력 값을 추정한다. 이는 하기 수학식 1을 통해 추정되어진다.In FIG. 4, the step of estimating the input of the image projection apparatus on the colored projection surface with respect to the input of the image projection apparatus on the white projection surface (S406) uses the LUT created in step S404 to capture the same gray level image of each channel on the white and colored projection surfaces. Estimate the input value of the image projector on the screen with the color for the white screen to have the RGB value of the image. This is estimated through Equation 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 수학식 1에서 R,G,B는 백색 투영면에서 영상투사장치에 입력되는 각 채널별 계조 영상의 입력 값이고 R1,G1,B1은 유색 투영면에서 영상투사장치에 입력되는 각 채널별 계조 영상의 입력 값이다.In Equation 1, R, G, and B are input values of gray level images input to the image projection apparatus on the white projection plane, and R 1 , G 1 , and B 1 are each channel input to the image projection device on the colored projection plane. This is the input value of the gradation image.

도 4에서 색상 보정 행렬 획득 단계(S408)는 S406에서 추정된 백색 투영면에서 영상투사장치의 입력에 대한 색상을 지닌 투영면에서 영상투사장치의 입력 값을 통하여 3×3의 색상 보정 행렬을 획득하는 단계이다. 이는 하기 수학식 2를 통하여 계산되어진다.In the obtaining of the color correction matrix (S408) in FIG. 4, a 3 × 3 color correction matrix is obtained through an input value of the image projection apparatus on the projection surface having the color of the input of the image projection apparatus on the white projection surface estimated in S406. to be. This is calculated through Equation 2 below.

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

Figure pat00007
Figure pat00007

Figure pat00008
Figure pat00008

상기 수학식 2에서 (R1,R2,...Rn) 은 백색 투영면에 투영될 영상투사장치의 채널 입력 디지털 값을 나타내며, (R'1,R'2,...R'n) 는 백색 투영면과 동일한 카메라로 촬영한 영상의 RGB값을 가지게 하는 유색 투영면에 투영될 영상투사장치의 채널 입력 디지털 값을 나타낸다. 또한 n은 사용된 표본 패치의 개수이고, a는 1차 다항 회귀 방정식의 계수이다.In Equation 2, (R 1 , R 2 , ... R n ) represents a channel input digital value of the image projection apparatus to be projected on the white projection surface, and (R ' 1 , R' 2 , ... R ' n Denotes the channel input digital value of the image projection apparatus to be projected onto the colored projection surface that has the RGB value of the image photographed by the same camera as the white projection surface. N is the number of sample patches used, and a is the coefficient of the first order polynomial regression equation.

한편, 도 4의 색상 보정 영상 획득 단계(S410)는 S408 단계에서 계산된 3×3의 색상 보정 행렬을 원 영상에 곱하여 줌으로써 유색 스크린에 대하여 색상이 보정된 영상을 획득하는 단계이다. 이는 하기 수학식 3을 통하여 계산된다.On the other hand, the color correction image acquisition step (S410) of Figure 4 is a step of obtaining a color-corrected image for the color screen by multiplying the 3x3 color correction matrix calculated in step S408 by the original image. This is calculated through the following equation (3).

Figure pat00009
Figure pat00009

상기 수학식 3에서 (R0, G0, B0)는 원 영상의 픽셀 값이고, (Rc, Gc, Bc)는 색상이 보정된 결과 영상이다. In Equation 3, (R 0 , G 0 , B 0 ) is a pixel value of the original image, and (Rc, Gc, Bc) is a result image of color correction.

또한 a는 도 4의 (408단계)에서 계산된 3×3의 색상 보정 행렬이다. 따라서, 보정된 결과 영상을 영상 투사기에 출력함으로써, 배경색의 영향이 제거된 백색 스크린 하에서 보이는 결과 영상을 재현할 수 있게 된다.In addition, a is a 3 × 3 color correction matrix calculated in step 408 of FIG. 4. Therefore, by outputting the corrected result image to the image projector, it is possible to reproduce the result image seen under the white screen from which the influence of the background color is removed.

상기한 바와 같이, 본 발명에 색 보정 방법에 따르면, 유색 스크린에서도 백색 스크린에서 보이는 영상과 유사한 결과 영상을 획득하여 고화질의 색 재현을 달성할 수 있게 된다.As described above, according to the color correction method of the present invention, it is possible to achieve a high quality color reproduction by obtaining a resultant image similar to the image seen on the white screen even in a colored screen.

또한 색 보정 방법의 전체 프로세서가 간단해지고, 연산량이 적기 때문에 실시간 구현이 가능하다는 효과가 있다. In addition, since the entire processor of the color correction method is simplified, and the amount of computation is small, real-time implementation is possible.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 이해되어서는 안 될 것이다. While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the invention, the invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be understood from the technical idea or the prospect of the present invention.

110 : 입력부 120 : 영상 보정부
130 : 출력부 140 : 촬상부
150 : 제어부
110: input unit 120: image correction unit
130: output unit 140: imaging unit
150:

Claims (10)

영상투사장치의 영상보정방법에 있어서,
각 색상 채널 별 계조 입력 신호를 투영면에 출력하는 단계;
촬상 장치를 이용하여 상기 투영면에 출력된 각 채널별 계조 영상을 촬영하는 단계;
상기 촬영된 영상으로부터 각 색상 채널 값을 추출하는 단계; 및,
상기 추출된 각 색상 채널 값을 이용하여 상기 입력 신호를 보정하는 단계;를 포함하는 영상보정방법.
In the image correction method of the image projection apparatus,
Outputting a gray scale input signal for each color channel to a projection surface;
Photographing a grayscale image for each channel output to the projection surface by using an imaging device;
Extracting each color channel value from the captured image; And,
And correcting the input signal by using the extracted color channel values.
제1항에 있어서,
상기 색상 채널 값은,
RGB 채널 값인 것을 특징으로 하는 영상보정방법.
The method of claim 1,
The color channel value is,
Image correction method characterized in that the RGB channel value.
제2항에 있어서,
상기 입력 신호를 보정하는 단계는,
상기 추출된 RGB 값을 이용하여 상기 투영면의 배경색 존재 여부를 판단하고, 상기 배경색이 존재할 경우 상기 입력 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 영상보정방법.
The method of claim 2,
Correcting the input signal,
And determining the background color of the projection surface by using the extracted RGB value, and correcting the input signal when the background color exists.
제2항에 있어서,
상기 추출된 RGB 값을 이용하여 백색 투영면 및 유색 투영면에 대한 LUT를 작성하는 단계;
상기 작성된 LUT를 이용하여 백색 투영면 및 유색 투영면에서 각 채널별 계조 영상이 동일한 RGB 값을 갖게 하도록 백색 투영면에서의 입력 신호값에 대한 유색 투영면에서의 입력 신호값을 추정하는 단계; 및
상기 추정된 값을 이용하여 상기 계조 입력을 보정하기 위한 색상 보정 행렬을 생성하는 단계;를 포함하는 영상보정방법.
The method of claim 2,
Creating a LUT for a white projection plane and a colored projection plane using the extracted RGB values;
Estimating the input signal value on the colored projection surface to the input signal value on the white projection surface such that the gray level image for each channel has the same RGB value in the white projection surface and the colored projection surface using the prepared LUT; And
And generating a color correction matrix for correcting the gray level input by using the estimated value.
제1항에 있어서,
상기 촬상 장치는 상기 영상투사장치에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 영상보정방법.
The method of claim 1,
And the imaging device is built in the image projection device.
각 색상 채널 별 계조 입력 신호를 투영면에 출력하는 출력부;
상기 투영면에 출력된 각 채널별 계조 영상을 촬영하는 촬상부; 및
상기 촬영된 영상으로부터 각 색상 채널 값을 추출하고, 추출된 각 색상 채널 값을 이용하여 상기 입력 신호를 보정하는 영상 보정부;를 포함하는 영상투사장치.
An output unit for outputting a gray scale input signal for each color channel to a projection surface;
An imaging unit for capturing the grayscale image for each channel output on the projection surface; And
And an image corrector for extracting each color channel value from the photographed image and correcting the input signal using the extracted color channel value.
제6항에 있어서,
상기 색상 채널 값은,
RGB 채널 값인 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
The method of claim 6,
The color channel value is,
And an RGB channel value.
제7항에 있어서,
상기 영상 보정부는,
상기 추출된 RGB 값을 이용하여 상기 투영면의 배경색 존재 여부를 판단하고, 상기 배경색이 존재할 경우 상기 입력 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
The method of claim 7, wherein
The image correction unit,
And determining the background color of the projection surface by using the extracted RGB value, and correcting the input signal when the background color exists.
제7항에 있어서,
상기 영상 보정부는,
상기 추출된 RGB 값을 이용하여 백색 투영면 및 유색 투영면에 대한 LUT를 작성하고, 상기 작성된 LUT를 이용하여 백색 투영면 및 유색 투영면에서 각 채널별 계조 영상이 동일한 RGB 값을 갖게 하도록 백색 투영면에서의 입력 신호값에 대한 유색 투영면에서의 입력 신호값을 추정하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
The method of claim 7, wherein
The image correction unit,
Create a LUT for the white projection plane and the colored projection plane by using the extracted RGB values, and use the prepared LUT to input the gray level image for each channel in the white projection plane and the color projection plane to have the same RGB value. And an input signal value on a colored projection surface with respect to the value.
제9항에 있어서,
상기 영상 보정부는,
상기 추정된 값을 이용하여 상기 계조 입력을 보정하기 위한 색상 보정 행렬을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상투사장치.
10. The method of claim 9,
The image correction unit,
And a color correction matrix for correcting the gradation input using the estimated value.
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