KR20110105831A - 고 명암비 이미지 합성 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2 는 고 명암비 이미지 합성 시스템의 제 1 예시적인 실시형태의 블록도이다.
도 3 은 고 명암비 이미지 합성 시스템의 제 2 예시적인 실시형태의 블록도이다.
도 4 는 고 명암비 이미지 합성 시스템의 제 3 예시적인 실시형태의 블록도이다.
도 5 는 이미지 등록 및 합성 시스템의 블록도이다.
도 6 은 고 명암비 이미지를 생성하기 위해 이미지들을 합성하는 예시적인 실시형태의 일반도이다.
도 7 은 고 명암비 이미지 데이터를 압축하는 방법의 예시적인 실시형태의 흐름도이다.
도 8 은 고 명암비 이미지 합성 방법의 제 1 예시적인 실시형태의 흐름도이다.
도 9 는 고 명암비 이미지 합성 방법의 제 2 예시적인 실시형태의 흐름도이다.
도 10 은 고 명암비 이미지 합성 방법의 제 3 예시적인 실시형태의 흐름도이다.
도 11 은 고 명암비 합성 모듈을 포함하는 디바이스의 특정 실시형태의 블록도이다.
도 12 는 고 명암비 합성 모듈을 포함하는 무선 통신 디바이스의 블록도이다.
Claims (25)
- 이미지 센서로부터, 제 1 노출 시간을 이용하여 생성된 제 1 이미지 데이터를 수신하는 단계;
상기 이미지 센서로부터, 상기 제 1 노출 시간보다 큰 제 2 노출 시간을 이용하여 생성된 제 2 이미지 데이터를 수신하는 단계;
상기 제 1 노출 시간에 대한 상기 제 2 노출 시간의 비율에 기초하여 상기 제 1 이미지 데이터의 휘도 값들을 스케일링하여, 스케일링된 제 1 이미지 데이터를 생성하는 단계;
상기 스케일링된 제 1 이미지 데이터의 제 1 유효 명암비와 상기 제 2 이미지 데이터의 제 2 유효 명암비 간의 오버랩에 기초하여 상기 스케일링된 제 1 이미지 데이터 및 상기 제 2 이미지 데이터를 선택적으로 합성하여, 고 명암비 (high dynamic range; HDR) 이미지를 생성하는 단계;
상기 HDR 이미지의 명암비를 압축하기 위한 톤 맵핑을 생성하는 단계로서, 상기 톤 맵핑을 생성하는 단계는 상기 HDR 이미지의 각 픽셀의 이웃 내의 휘도 변화에 기초하여 글로벌 톤 맵핑 값 및 로컬 톤 맵핑 값의 픽셀×픽셀 가중화를 결정하는 단계를 포함하는, 상기 톤 맵핑을 생성하는 단계; 및
상기 HDR 이미지의 압축된 명암비를 갖는 톤 맵핑된 이미지를 제공하여 디스플레이 디바이스에서 디스플레이되게 하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 유효 명암비는 상기 제 1 이미지 데이터의 제 1 포화 레벨, 제 1 다크 레벨, 및 제 1 잡음 플로어에 기초하여 결정되고,
상기 제 2 유효 명암비는 상기 제 2 이미지 데이터의 제 2 포화 레벨, 제 2 다크 레벨, 및 제 2 잡음 플로어에 기초하여 결정되는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 스케일링된 제 1 이미지 데이터 및 상기 제 2 이미지 데이터는 상기 제 1 잡음 플로어에서 실질적으로 센터링된 제 1 시그모이드 함수 및 상기 제 2 포화 레벨에서 실질적으로 센터링된 제 2 시그모이드 함수 마이너스 상기 제 2 다크 레벨에 기초하여 선택적으로 합성되는, 방법. - 제 1 이미지 데이터의 휘도 분포에 기초하여 상기 제 1 이미지 데이터의 제 1 휘도 값들을 조정하여, 제 2 이미지 데이터를 생성하는 단계;
상기 제 2 이미지 데이터의 영역의 로컬 휘도 분포에 기초하여 상기 제 2 이미지 데이터의 상기 영역의 제 2 휘도 값들을 조정하여, 국부적으로 조정된 이미지 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 제 1 이미지 데이터보다 작은 명암비를 갖는 제 3 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 제 2 이미지 데이터의 상기 영역에 대응하는 상기 제 3 이미지 데이터의 휘도 값들은 상기 영역 내의 상기 제 2 이미지 데이터의 휘도 변화에 기초하여 상기 제 2 이미지 데이터의 상기 영역 내의 상기 국부적으로 조정된 이미지 데이터 및 상기 제 2 이미지 데이터를 합성함으로써 결정되는, 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 이미지 데이터의 상기 제 1 휘도 값들을 조정하여 제 2 이미지 데이터를 생성하는 단계는,
상기 제 1 이미지 데이터의 픽셀 휘도 값들의 히스토그램을 결정하는 단계;
균일한 분포 레벨에 기초하여 상기 히스토그램의 범위를 캡핑하는 단계;
상기 캡핑된 히스토그램을 정규화하는 단계;
상기 정규화된 히스토그램의 누적 분포 함수 (cumulative distribution function; CDF) 를 결정하는 단계; 및
상기 제 1 이미지 데이터에 톤 맵핑 함수로서 상기 CDF 를 적용하여, 상기 제 1 휘도 값들을 재맵핑하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 이미지 데이터의 상기 영역의 제 2 휘도 값들을 조정하여 국부적으로 조정된 이미지 데이터를 생성하는 단계는,
상기 제 2 이미지 데이터를 다수의 영역들로 분할하는 단계;
상기 다수의 영역들 각각의 픽셀 휘도 값들의 히스토그램을 계산하는 단계;
상기 다수의 영역들 각각에 대응하는 로컬 톤 맵핑 함수를 결정하는 단계; 및
상기 로컬 톤 맵핑 함수들 간의 바이리니어 보간을 수행하여, 상기 다수의 영역들의 특정 영역의 특정 픽셀의 톤 맵핑을 계산하는 단계를 포함하고,
상기 로컬 톤 맵핑 함수들은 상기 특정 영역에 인접하는 상기 다수의 영역들의 영역들에 대응하는, 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 영역 내의 각각의 특정 픽셀에 대해, 상기 특정 픽셀을 포함하는 픽셀들의 이웃에 대응하는 상기 제 2 이미지 데이터를 이용하여 휘도 평균에 대한 휘도 분산의 비율을 결정함으로써 평탄도 맵을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 3 이미지 데이터는 상기 제 1 이미지 데이터와 적어도 동일한 양의 디테일을 갖도록 생성되는, 방법. - 프로세서; 및
상기 프로세서에 액세스 가능한 메모리를 포함하고,
상기 프로세서는, 특정 픽셀의 이웃 내의 휘도 변화에 기초하여 카메라에서 캡처된 이미지에 대응하는 이미지 데이터의 복수의 픽셀들 중 각각의 특정 픽셀의 톤 맵핑된 픽셀 값을 포함하는 톤 맵핑된 이미지 데이터를 생성하도록 구성되고,
상기 프로세서는 디스플레이를 위해 상기 톤 맵핑된 이미지 데이터를 제공하도록 구성되는, 무선 디바이스. - 제 9 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 메모리에서 상기 톤 맵핑된 이미지 데이터를 저장하도록 또한 구성되는, 무선 디바이스. - 제 9 항에 있어서,
상기 프로세서에 커플링된 무선 인터페이스를 더 포함하고,
상기 프로세서는 상기 무선 인터페이스를 통해 통신될 상기 톤 맵핑된 이미지 데이터를 제공하도록 또한 구성되는, 무선 디바이스. - 제 9 항에 있어서,
상기 이미지 데이터는 제 1 노출 시간을 이용하여 상기 카메라로부터 수신된 이미지 데이터의 제 1 세트 및 제 2 노출 시간을 이용하여 상기 카메라로부터 수신된 이미지 데이터의 제 2 세트를 합성함으로써 생성되는 고 명암비 (high dynamic range; HDR) 이미지 데이터를 포함하는, 무선 디바이스. - 제 12 항에 있어서,
상기 이미지 데이터의 제 1 세트의 휘도 값들은 상기 제 1 노출 시간에 대한 상기 제 2 노출 시간의 비율에 기초하여 스케일링되고 상기 스케일링된 휘도 값들의 제 1 유효 명암비와 상기 이미지 데이터의 제 2 세트의 제 2 유효 명암비 간의 오버랩에 기초하여 상기 이미지 데이터의 제 2 세트와 선택적으로 합성되어, 상기 HDR 이미지 데이터를 생성하는, 무선 디바이스. - 제 13 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 HDR 이미지 데이터를 프로세싱하여 특정 픽셀의 이웃 내의 휘도 변화를 나타내는 평탄도 맵을 생성하고,
글로벌하게 (globally) 맵핑된 이미지 데이터 및 국부적으로 맵핑된 이미지 데이터의 가중된 합을 이용하여 상기 특정 픽셀의 톤 맵핑된 픽셀 값을 결정하도록 또한 구성되고,
상기 가중된 합의 가중치는 상기 특정 픽셀의 상기 이웃 내의 상기 휘도 변화에 기초하여 결정되는, 무선 디바이스. - 제 9 항에 있어서,
카메라를 더 포함하는, 무선 디바이스. - 제 9 항에 있어서,
디스플레이 디바이스를 더 포함하는, 무선 디바이스. - 카메라에서 캡처된 이미지에 대응하는 이미지 데이터, 특정 픽셀의 이웃 내의 휘도 변화에 기초하여 이미지 데이터의 복수의 픽셀들 중 각각의 특정 픽셀의 톤 맵핑된 픽셀 값을 포함하는 톤 맵핑된 이미지 데이터를 생성하기 위한 수단; 및
디스플레이를 위해 상기 톤 맵핑된 이미지 데이터를 제공하기 위한 수단을 포함하는, 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 톤 맵핑된 이미지 데이터를 무선으로 통신하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 이미지 데이터는 제 1 노출 시간을 이용하여 상기 카메라로부터 수신된 이미지 데이터의 제 1 세트 및 제 2 노출 시간을 이용하여 상기 카메라로부터 수신된 이미지 데이터의 제 2 세트를 합성함으로써 생성되는 고 명암비 (high dynamic range; HDR) 이미지 데이터를 포함하는, 장치. - 실행 가능 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
상기 실행 가능 명령들은 실행 시에 프로세서로 하여금,
제 1 이미지 데이터를 수신하게 하고;
상기 제 1 이미지 데이터의 휘도 분포에 기초하여 제 2 이미지 데이터를 생성하게 하고;
상기 제 2 이미지 데이터의 영역 내의 로컬 휘도 분포에 기초하여 국부적으로 조정된 이미지 데이터를 생성하게 하며;
상기 제 1 이미지 데이터보다 작은 명암비를 갖는 제 3 이미지 데이터를 생성하게 하고,
상기 제 2 이미지 데이터의 상기 영역에 대응하는 상기 제 3 이미지 데이터의 영역의 휘도 값들은 상기 제 2 이미지 데이터의 상기 영역 내의 상기 제 2 이미지 데이터의 휘도 변화에 기초하여 상기 국부적으로 조정된 이미지 데이터 및 상기 제 2 이미지 데이터를 합성함으로써 결정되는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 20 항에 있어서,
상기 국부적으로 조정된 이미지 데이터 및 상기 제 2 이미지 데이터를 합성하는 것은 상기 영역 내의 상기 국부적으로 조정된 이미지 데이터 및 상기 제 2 이미지 데이터의 가중된 합을 이용하는 것을 포함하고,
상기 가중된 합의 가중치는 상기 휘도 변화에 기초하는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 제 20 항에 있어서,
상기 제 3 이미지 데이터의 상기 영역 내의 특정 픽셀의 휘도 값은 상기 특정 픽셀에 대응하는 상기 제 2 이미지 데이터의 제 1 값 및 상기 특정 픽셀에 대응하는 상기 국부적으로 조정된 이미지 데이터의 제 2 값의 가중된 합을 이용하여 결정되는, 컴퓨터 판독가능 매체. - 이미지의 영역 내의 제 1 글로벌하게 (globally) 맵핑된 휘도 값들을 생성하도록 구성된 글로벌 맵핑 모듈;
상기 이미지의 상기 영역 내의 제 2 국부적으로 맵핑된 휘도 값들을 생성하도록 구성된 로컬 맵핑 모듈; 및
상기 제 1 글로벌하게 맵핑된 휘도 값들 및 상기 제 2 국부적으로 맵핑된 휘도 값들의 가중된 합을 이용하여 출력 이미지의 대응하는 영역 내의 휘도 값들을 결정하도록 구성된 합성 모듈을 포함하고,
상기 가중된 합의 가중치는 상기 이미지의 상기 영역 내의 휘도 변화에 적어도 부분적으로 기초하는, 디바이스. - 제 23 항에 있어서,
상기 이미지의 일부분에 대응하는 평탄도 맵을 생성하도록 구성된 변화 모듈을 더 포함하고,
상기 평탄도 맵은 상기 이미지의 상기 영역 내의 상기 휘도 변화를 나타내는, 디바이스. - 제 24 항에 있어서,
특정 픽셀에 대응하는 상기 평탄도 맵의 엔트리는 상기 특정 픽셀의 이웃 내의 휘도 평균에 대한 상기 특정 픽셀의 이웃 내의 휘도 분산의 비율에 비례하는, 디바이스.
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