KR20130035019A - 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법 - Google Patents

영상 처리 장치 및 영상 처리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130035019A
KR20130035019A KR1020110099227A KR20110099227A KR20130035019A KR 20130035019 A KR20130035019 A KR 20130035019A KR 1020110099227 A KR1020110099227 A KR 1020110099227A KR 20110099227 A KR20110099227 A KR 20110099227A KR 20130035019 A KR20130035019 A KR 20130035019A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
brightness
point
level
output
Prior art date
Application number
KR1020110099227A
Other languages
English (en)
Inventor
민경중
송인택
권태현
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020110099227A priority Critical patent/KR20130035019A/ko
Priority to US13/605,053 priority patent/US20130084005A1/en
Priority to EP12275152.2A priority patent/EP2575348A3/en
Publication of KR20130035019A publication Critical patent/KR20130035019A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/40—Image enhancement or restoration by the use of histogram techniques
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/407—Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level
    • H04N1/4072—Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level dependent on the contents of the original
    • H04N1/4074—Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level dependent on the contents of the original using histograms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법에 관한 것으로, 미리 설정된 니-포인트를 기준으로, 입력된 영상 중 니-포인트 보다 어두운 영상은 밝기를 향상시키고, 니-포인트보다 밝은 영상은 밝기를 감소시켜서 입력된 영상의 밝기를 개선하는 밝기 개선부; 및 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 대조비를 개선하는 대조비 개선부;를 포함하며, 영상의 밝기 개선 및 대조비 개선시 영상의 특성이 반영되도록 함으로써 왜곡 현상, 포화현상 등을 감소시킬 수 있는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법을 제공한다.

Description

영상 처리 장치 및 영상 처리 방법{IMAGE PROCESSING DEVICE AND METHOD FOR PROCESSING IMAGE}
본 발명은 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법에 관한 것이다.
최근 들어 디지털 카메라 또는 디지털 캠코더 등 디지털 영상장치가 급속도로 보급되고 있다.
디지털 영상장치는 피사체에서 발산된 빛을 이미지센서에 도달시켜 빛에 관한 정보를 디지털화 하는 방식으로 영상을 획득한다.
한편, 디지털 영상장치에서는 획득된 영상 데이터에 대하여 밝기를 개선하거나 대조비(contrast)를 향상시킬 수 있다.
여기서 대조비란 영상 내 밝고 어두운 영역의 차를 의미하는 것으로, 이러한 대조비가 클수록 선명도가 향상되고, 대조비가 작을 수록 선명도가 감소한다.
이러한 대조비를 향상시키는 방법으로 히스트로그램 스트레칭 방식이 널리 사용되고 있다.
도 1은 입력된 영상의 히스토그램 분포를 보인 도면이고, 도 2는 입력된 영상의 히스토그램 스트레칭을 수행한 후 영상의 히스토그램 분포를 보인 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 히스토그램에서 좁은 영역에 분포하는 빈도수를 넓게 분포하도록 스트레칭하게 되면 밝은 영역과 어두운 영역의 차이가 큰 영상을 생성할 수 있게 된다.
한편, 특허문헌1은 본 발명의 발명자가 공동으로 발명한 기술로써, 히스토그램 스트레칭 장치가 제안되어 있다.
도 3은 특허문헌1에 따른 대조비 개선장치를 예시한 도면이다.
도 3에 예시된 대조비 개선장치를 이용하여 역광에 따른 대조비 저감을 개선할 수 있고, 어두운 영역에서의 밝기 개선 및 그에 따른 대조비 감소 개선 등의 효과가 구현될 수 있지만, 매우 어두운 단색이나, 매우 밝은 단색의 영상이 입력될 경우에는 여전히 왜곡이 발생된다.
또한, 도 4는 종래기술에 따른 단색 영상에서의 선형함수 적용예를 예시한 도면인데, 도 4를 참조하면 0 ~ (X1, Y1) 또는 (X2, Y2) ~ 255일 때, 영상출력에 문제가 발생되며, 선형 함수의 기울기가 1보다 크다면 여전히 대조비를 개선함에 있어 왜곡현상(노이즈의 증폭 현상)이 발생되는 문제가 있었다.
또한, 도 3의 감마 곡선 적용부(14) 또한 0~255의 영상레벨에 일률적으로 동일한 감마곡선을 적용하므로 밝은 부분은 포화되는 문제가 있었다.
특히, 야간에 사용될 수 있는 적외선 카메라 등을 이용하여 취득된 영상은 전체적으로 영상이 어둡기 때문에 가시거리가 짧은데, 이러한 영상의 밝기를 개선할 필요가 있다. 그런데, 이러한 적외선 취득 영상들의 밝기를 개선할 경우 대조비가 감소되는 문제가 발생하지만, 특허문헌1을 포함하는 종래의 기술로써는 밝기를 개선함과 동시에 대조비를 개선할 수 없다는 문제가 있었다.
또한, 단색의 영상에서는 대조비의 증가로 인한 영상 왜곡현상이 심각한 실정이다.
또한, 특허문헌1에 소개된 기술에 따르면 대조비 확장을 위한 범위로써 고정된 최종 최소 밝기값 및 최종 최대 밝기값을 적용하고 있었지만, 이와 같이 대조비 확장의 범위를 영상의 종류 및 특성과 관계 없이 일률적으로 적용할 경우에는 밝기가 향상된 어두운 영역의 이미지를 다시 어둡게 만드는 문제가 발생된다.
즉, 밝은 조건에서의 영상 이미지는 대조비를 강하게 하면 대조비가 증가되어 좋은 영상이 되지만, 어두운 조건에서 획득된 영상 이미지는 대조비 강조에 의하여 다시 어두워지기 때문에 대조비 강조에 대한 범위를 영상의 특성에 따라 적응적으로 적용할 필요가 있었으나, 이러한 요구를 충족시킬 수 있는 기술이 개발되지 못하고 있었다.
특허문헌1 : 대한민국 등록특허 제10-0916073호
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 본 발명은, 영상의 밝기 개선 및 대조비 개선시 영상의 특성이 반영되도록 함으로써 왜곡 현상, 포화현상 등을 감소시킬 수 있는 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치는, 미리 설정된 니-포인트를 기준으로, 입력된 영상 중 니-포인트 보다 어두운 영상은 밝기를 향상시키고, 니-포인트보다 밝은 영상은 밝기를 감소시켜서 입력된 영상의 밝기를 개선하는 밝기 개선부; 및 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 대조비를 개선하는 대조비 개선부;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 니-포인트는, 입력된 영상의 히스토그램에서 빈도수의 변화가 기 설정된 값보다 작은 상태에서 상기 기 설정된 값보다 큰 상태로 변경되는 점으로 설정되는 것일 수 있다.
또한, 상기 밝기 개선부는, 입력된 영상의 밝기값과 상기 니-포인트를 비교하는 밝기 판단부; 상기 밝기 판단부의 판단결과에 따라, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하고, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하여 밝기를 조정하는 밝기 조정부;를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 밝기 개선부는, 입력된 영상의 밝기값과 상기 니-포인트를 비교하는 밝기 판단부; 상기 밝기 판단부의 판단결과에 따라, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하고, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하여 밝기를 조정하는 밝기 조정부;를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 밝기 개선부는, 입력된 영상의 밝기 별 빈도수를 산출하고, 입력된 영상 중 가장 어두운 점인 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 입력된 영상 중 가장 밝은 점인 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 도출하여 대조비 개선부에 제공하는 제1 히스토그램 분석부를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 밝기 개선부는, 입력된 영상의 밝기 별 빈도수를 산출하고, 입력된 영상 중 가장 어두운 점인 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 입력된 영상 중 가장 밝은 점인 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 도출하여 대조비 개선부에 제공하며, 상기 니-포인트를 도출하는 제1 히스토그램 분석부;를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 대조비 개선부는, 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 밝기 별 빈도수를 산출하고, 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상 중 가장 어두운 점인 제2 최소 밝기점의 영상레벨(Lp2)과 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상 중 가장 밝은 점인 제2 최대 밝기점의 영상레벨(Hp2)을 도출하는 제2 히스토그램 분석부;를 포함하며, OutImg은 출력 영상의 영상레벨, InImg은 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨, Lp1은 제1 최소 밝기점의 영상레벨, Hp1은 제1 최대 밝기점의 영상레벨, Lp2는 제2 최소 밝기점의 영상레벨, Hp2는 제2 최대 밝기점의 영상레벨이라고 할 때,
[수학식 1]
OutImg = ((Hp1-Lp1)*(InImg-Lp2)/(Hp2-Lp2))+Lp1
상기 수학식 1을 적용해서 대조비를 개선하여 출력 영상을 출력하는 것일 수 있다.
이때, 상기 수학식 1에서 Hp1 대신 {Hp2 + (Hp2-Hp1)*가중치}를 대입하고, Lp1 대신 {Lp2 + (Lp2-Lp1)*가중치}를 대입하며, 상기 가중치는 0 이상, 1 이하의 실수로써, 단색 이미지에 가까울 경우 작아지도록 설정되는 것일 수 있다.
또한, 상기 제2 히스토그램 분석부는, 상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭을 더 도출하는 것이고, 상기 대조비 개선부는, 상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭에 따라 가중치를 결정하는 가중치 결정부를 더 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 가중치 결정부는, 단색 이미지의 영상레벨 폭을 이미지 문턱값으로 설정하고, 상기 입력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이에 비례하도록 상기 가중치를 결정하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치는, 입력된 영상 중 가장 어두운 점인 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 입력된 영상 중 가장 밝은 점인 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 도출하며, 입력된 영상의 밝기를 개선하는 밝기 개선부; 및 상기 제1 최소 밝기점의 영상레벨과 제1 최대 밝기점의 영상레벨을 적용하여 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 대조비를 개선하는 대조비 개선부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 방법은, (A) 입력된 영상의 히스토그램을 분석하는 단계; (B) 입력된 영상의 밝기를 개선하는 단계; (C) 밝기가 개선된 영상의 히스토그램을 분석하는 단계; 및 (D) 밝기가 개선된 영상의 대조비를 개선하는 단계;를 포함하며, 상기 (B) 단계는 미리 설정된 니-포인트를 기준으로, 입력된 영상 중 니-포인트 보다 어두운 영상은 밝기를 향상시키고, 니-포인트보다 밝은 영상은 밝기를 감소시켜서 입력된 영상의 밝기를 개선하는 것일 수 있다.
이때, 상기 니-포인트는, 입력된 영상의 히스토그램에서 빈도수의 변화가 기 설정된 값보다 작은 상태에서 상기 기 설정된 값보다 큰 상태로 변경되는 점으로 설정되는 것일 수 있다.
또한, 상기 (A) 단계는, 입력된 영상의 히스토그램을 분석하여, 입력된 영상의 히스토그램에서 빈도수의 변화가 기 설정된 값보다 작은 상태에서 상기 기 설정된 값보다 큰 상태로 변경되는 점을 니-포인트로 도출하는 것일 수 있다.
또한, 상기 (B) 단계는, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하고, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하여 밝기를 개선하는 것일 수 있다.
또한, 상기 (B) 단계는, (b1)입력된 영상의 밝기값과 상기 니-포인트를 비교하는 단계; (b2) 상기 (b1) 단계의 판단결과에 따라, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하고, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하여 밝기를 개선하는 것일 수 있다.
또한, 상기 (A) 단계는, 입력된 영상의 히스토그램을 분석하여, 입력된 영상 중 가장 어두운 점인 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 입력된 영상 중 가장 밝은 점인 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 도출하는 것일 수 있다.
또한, 상기 (C) 단계는, 상기 (B) 단계에서 밝기가 개선된 영상 중 가장 어두운 점인 제2 최소 밝기점의 영상레벨(Lp2)과 상기 (B) 단계에서 밝기가 개선된 영상 중 가장 밝은 점인 제2 최대 밝기점의 영상레벨(Hp2)을 도출하는 것일 수 있다.
또한, 상기 (D) 단계는, OutImg은 출력 영상의 영상레벨, InImg은 상기 (B) 단계에서 밝기가 개선된 영상의 영상레벨, Lp1은 제1 최소 밝기점의 영상레벨, Hp1은 제1 최대 밝기점의 영상레벨, Lp2는 제2 최소 밝기점의 영상레벨, Hp2는 제2 최대 밝기점의 영상레벨이라고 할 때,
[수학식 1]
OutImg = ((Hp1-Lp1)*(InImg-Lp2)/(Hp2-Lp2))+Lp1
상기 수학식 1을 적용해서 대조비를 개선하여 출력 영상을 출력하는 것일 수 있다.
또한, 상기 (D) 단계는, 상기 수학식 1에서 Hp1 대신 {Hp2 + (Hp2-Hp1)*가중치}를 대입하고, Lp1 대신 {Lp2 + (Lp2-Lp1)*가중치}를 대입하여 대조비를 개선하는 것이며, 상기 가중치는 0 이상, 1 이하의 실수로써, 단색 이미지에 가까울 경우 작아지도록 설정되는 것일 수 있다.
또한, 상기 (C) 단계는, 상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭을 더 도출하는 것이고, 상기 (D) 단계는, 상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭에 따라 가중치를 결정하는 과정을 포함하는 것일 수 있다.
또한, 상기 가중치를 결정하는 과정은, 단색 이미지의 영상레벨 폭을 이미지 문턱값으로 설정하고, 상기 입력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이에 비례하도록 상기 가중치를 결정하는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 방법은, (A) 입력된 영상의 히스토그램을 분석하여 입력된 영상 중 가장 어두운 점인 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 입력된 영상 중 가장 밝은 점인 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 도출하는 단계; (B) 입력된 영상의 밝기를 개선하는 단계; (C) 밝기가 개선된 영상의 히스토그램을 분석하는 단계; 및 (D) 상기 제1 최소 밝기점의 영상레벨과 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 적용하여 상기 밝기가 개선된 영상의 대조비를 개선하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법은 밝기 개선 전의 최초 영상의 특성을 대조비 개선시 반영할 수 있으므로 최적의 밝기 및 대조비 강조가 가능하다.
또한, 밝기 개선시 니-포인트를 적용하여 어두운 영역은 밝게 하는 동시에 밝은 영역은 어둡게 함으로써, 밝은 영역이 포화되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 단색의 이미지를 처리할 때 왜곡되는 현상이 개선되는 동시에, 가중치를 적용할 수 있으므로 영상이 출렁이는 이른바 헌팅(hunting) 현상이 감소될 수 있다는 유용한 효과를 제공한다.
도 1은 입력된 영상의 히스토그램 분포를 보인 도면이다.
도 2는 입력된 영상의 히스토그램 스트레칭을 수행한 후 영상의 히스토그램 분포를 보인 도면이다.
도 3은 종래기술에 따른 대조비 개선장치를 예시한 도면이다.
도 4는 종래기술에 따른 단색 영상에서의 선형함수 적용예를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 밝기 개선부를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 대조비 개선부를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 입력된 영상의 히스토그램을 보인 도면이다.
도 9는 감마곡선의 일예를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 입력된 영상의 발기 개선원리를 보인 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 방법을 개략적으로 예시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 방법을 개략적으로 예시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 기술 등은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 더불어, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공될 수 있다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 더욱 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치(100)를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 획득된 영상은 밝기 개선부(110)와 대조비 개선부(120)를 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치(100)로 입력되어 밝기와 대조비가 개선된 영상으로 출력된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 밝기 개선부(110)를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 6을 참조하면 밝기 개선부(110)는 제1 히스토그램 분석부(111), 밝기 판단부(112), 밝기 조정부(113)를 포함할 수 있다.
상기 제1 히스토그램 분석부(111)는 입력된 영상의 밝기 별 빈도수를 산출하며, 입력된 영상 중 가장 어두운 점인 제1 최소 밝기점의 영상레벨 및 입력된 영상 중 가장 밝은 점인 제2 최소 밝기점의 영상레벨을 도출할 수 있다.
또한, 제1 히스토그램 분석부(111)는 니-포인트를 도출할 수도 있다.
이때, 니-포인트(Knee point)는 밝은 영상과 어두운 영상을 구분하기 위하여 도입된 개념이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 입력된 영상의 히스토그램을 보인 도면이다.
적외선 촬상수단을 통해 촬영된 영상인 경우 히스토그램을 산출하면 대부분의 화소가 어두운 영역에 분포하게 된다. 예를 들면, 야간 주행시 적외선 카메라 등의 나이트 비젼(Night vision) 수단을 사용하여 획득된 영상의 경우 전반적으로 어두운 영상일 것이지만, 가로등이나 반대편에서 달려오는 차량의 전조등 등의 외부요인에 의하여 일시적 또는 특정 구역에 대하여 밝은 영상이 포함될 수 있다.
도 8을 참조하면, 밝기값이 23 내지 100인 영상레벨에서 소정의 빈도수로 분포하는 화소들은 어두운(Dark ; D) 영역으로 볼 수 있고, 밝기값이 155 내지 177인 영상레벨에 분포하는 화소들은 밝은(Bright ; B) 영역으로 볼 수 있다.
한편, 상기 어두운 영역(D)과 밝은 영역(B) 사이에는 화소가 거의 분포하지 않는 중간(Medium ; M) 영역이 형성될 수 있다.
도 8에 예시한 바와 같은 히스토그램 분포를 보이는 영상에 대하여 종래와 같은 일반적인 밝기 개선 또는 대조비 개선 방법을 적용할 경우 심각한 왜곡이 발생될 수 있는 것이다.
본 발명에서는 이러한 왜곡 문제를 해결하기 위하여, 어두운 영역에 대해서는 밝기를 증가시키지만, 밝은 영역에 대해서는 밝기를 감소시키도록 하였다.
이를 위하여 니-포인트 라는 개념을 도입하게 된 것이다.
상기 니-포인트는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치(100)에서, 밝기를 증가시킬 것인지 감소시킬 것인지를 구분하는 경계점이 된다.
이러한 니-포인트는 영상의 종류에 대한 통계적인 방법으로 얻어질 수 있다.
또한, 도 8에 예시한 바와 같이, 어두운 영역(D), 중간 영역(M) 및 밝은 영역(B)로 이루어지는 히스토그램 분포에 착안하여, 중간 영역(M)과 밝은 영역(B)의 경계점을 니-포인트로 설정할 수 있다.
또한, 중간 영역(M)에는 화소가 거의 분포하지 않기 때문에, 입력된 영상의 히스토그램에서 빈도수의 변화가 일정 수준 이하로 낮은 상태인 경우 중간 영역(M)에 해당되는 것으로 볼 수 있고, 중간 영역(M)과 밝은 영역(B)으로 넘어가면서 빈도수의 변화가 급변하게 됨을 이해할 수 있다.
이러한 특성을 고려하여, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치(100)에서는 입력된 영상의 히스토그램에서 빈도수의 변화가 기 설정된 값보다 작은 상태에서 큰 상태로 변경되는 점을 니-포인트로 설정되도록 한 것이며, 이러한 니-포인트의 도출이 제1 히스토그램 분석부(111)에서 이루어질 수 있도록 한 것이다.
다음으로, 밝기 판단부(112)는 입력된 영상의 밝기값과 니-포인트를 비교하는 역할을 수행한다.
다음으로, 밝기 조정부(113)는 밝기 판단부(112)의 판단결과에 따라, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하고, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하여 밝기를 조정하는 역할을 수행한다.
도 9는 감마곡선의 일예를 개략적으로 예시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 입력된 영상의 발기 개선원리를 보인 도면이다.
일반적으로 감마곡선은 디스플레이 장치에서 어둡게 표현되는 왜곡 특성을 교정하기 위해 자주 사용되고 있는데, 출력레벨이 입력레벨의 감마제곱에 비례하는 특성을 활용한다.
이때, 감마(γ) 값의 변화에 따른 감마곡선의 예를 도 8에 나타내었다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치(100)에서는 니-포인트를 중심으로 어두운 영역에서는 감마값이 1보다 작은 감마곡선을 사용하고, 밝은 영역에서는 감마값이 1보다 큰 감마곡선을 사용하도록 하였다.
이때, 영상의 어두운 정도 또는 밝은 정도를 고려하여 감마 값의 크기를 적절히 선택할 수 있음은 당업자가 이해할 수 있을 것이다.
이에 따라, 밝은 영상(B)이 밝기 개선 과정에서 포화되는 문제를 방지할 수 있게 되는 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 대조비 개선부(120)를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 대조비 개선부(120)는 제2 히스토그램 분석부(121), 가중치 결정부(122), 대조비 조정부(123)를 포함할 수 있다.
먼저 제2 히스토그램 분석부(121)는, 밝기 개선부(110)에서 출력된 영상의 밝기 별 빈소수를 산출하고, 밝기 개선부(110)에서 출력된 영상 중 가장 어두운 점인 제2 최소 밝기점의 영상레벨(Lp2)과 상기 밝기 개선부(110)에서 출력된 영상 중 가장 밝은 점인 제2 최대 밝기점의 영상레벨(Hp2)을 도출하는 역할을 수행한다.
다음으로, 대조비 조정부(123)는 하기 수학식 1을 적용하여 밝기가 개선된 영상의 대조비를 개선한다.
[수학식 1]
OutImg = ((Hp1-Lp1)*(InImg-Lp2)/(Hp2-Lp2))+Lp1
이때, OutImg은 출력 영상의 영상레벨, InImg은 상기 밝기 개선부(110)에서 출력된 영상의 영상레벨, Lp1은 제1 최소 밝기점의 영상레벨, Hp1은 제1 최대 밝기점의 영상레벨, Lp2는 제2 최소 밝기점의 영상레벨, Hp2는 제2 최대 밝기점의 영상레벨이다.
이에 따라, 밝기를 개선하기 전의 영상 특성이 대조비 개선에 반영되므로, 미리 설정되어 고정된 값에 의하여 대조비 확장을 위한 범위를 결정함에 따른 종래의 문제점을 해결할 수 있게 되는 것이다.
한편, 전술한 실시예에 따른 영상 처리 장치(100)에서는, 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 대조비 개선에 그대로 반영하였는데, 입력된 영상이 단색의 이미지인 경우에 동일한 방식을 적용하면 영상의 왜곡 현상이 발생할 수 있다.
이러한 단색 이미지에 대한 밝기 개선 및 대조비 개선 과정에서 발생되는 왜곡현상을 방지하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치(100)에서는 입력된 영상 또는 밝기가 개선된 영상이 단색의 이미지에 가까운 특성을 갖는지를 판단하여 단색의 이미지의 경우 입력된 영상이 그대로 출력될 수 있도록 하였다.
단색 이미지의 경우 히스토그램을 산출하면 최소 밝기점과 최대 밝기점의 차이가 작다, 이러한 특성을 활용하면, 영상 히스토그램의 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1, Lp2)과 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1, Hp2)의 차이, 즉 영상레벨 폭(Point_Diff)이 소정의 이미지 문턱값(IMG_TH) 보다 작은 경우 단색 이미지인 것으로 판단할 수 있다. 이때, 영상레벨의 폭은 제2 히스토그램 분석부(121)에서 수행될 수 있다.
이렇게 단색 이미지로 판단된 경우에는 입력된 영상이 그대로 출력되도록 할 수 있다.
이때, 단색 이미지를 판단하는 기준이 되는 이미지 문턱값은 단색 이미지에 대한 왜곡현상을 방지하는 것이 유리한지, 다소 왜곡되더라도 밝기 및 대조비를 개선하는 것이 더 유리한지 등의 조건에 따라 소정의 범위에서 달리 결정될 수 있다.
한편, 이미지 문턱값을 기준으로 단색 이미지로 판정된 경우와 그렇지 않은 경우에 대하여 단편적으로 밝기 개선 및 대조비 개선을 결정할 경우 이미지 문턱값 부근에서 연속적으로 변하는 영상을 처리하면 영상이 깜빡거리는 이른바 헌팅(hunting) 현상이 발생될 수 있다.
예를 들어, 이미지 문턱값을 20으로 설정한 경우, 영상레벨 폭이 19인 경우에는 단색 이미지로 보고 밝기 및 대조비 개선을 수행하지 않는다. 그런데, 영상레벨 폭이 21인 경우에 밝기를 개선하고, 전술한 수학식 1을 적용하여 대조비를 개선하게 되면 영상레벨 폭이 19인 영상과 특성 차이가 커지게 되며, 이에 따라 헌팅 현상이 발생될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치(100)에서는 가중치를 적용하여 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 대조비 개선에 반영되도록 하였다.
즉, 하기 수학식 2을 적용하여 Hpf, Lpf 값을 구한다.
[수학식 2]
Hpf = Hp2 + (Hp2 - Hp1)*A
Lpf = Lp2 + (Lp2 -Lp1)*A
(이때, 상기 A는 0 이상 1 이하의 실수인 가중치)
다음으로, 상기 수학식 1에서 Hp1, Lp1 대신 Hpf, Lpf를 대입하도록 한다.
이렇게 Hp1, Lp1을 치환하면 하기 수학식 3과 같은 식이 성립된다.
[수학식 3]
OutImg = ((Hpf-Lpf)*(InImg-Lp2)/(Hp2-Lp2))+Lpf
이때, 가중치는 단색 이미지의 영상레벨 폭을 이미지 문턱값으로 설정하고, 제2 히스토그램 분석부(121)에서 도출된 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이가 커지면 가중치가 증가하고, 차이가 작아지면 가중치가 감소되도록 결정할 수 있으며, 이러한 연산을 수행하는 가중치 결정부(122)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 이미지 문턱값이 20이고, 영상레벨 폭이 21인 경우에는 0에 가까운 값으로 가중치를 결정하고, 영상레벨 폭이 30인 경우에는 1에 가까운 값으로 가중치를 결정할 수 있다.
이때, 가중치가 증가되는 비율을 조절함으로써 헌팅 현상의 완화 정도를 조절할 수 있다. 즉, 영상레벨 폭이 30인 경우 가중치가 1이 되도록 결정한다면 영상레벨 폭 1당 0.1씩 가중치가 증가하게 되며, 영상레벨 폭이 40인 경우 가중치가 1이 되도록 결정한다면 영상레벨 폭 1당 0.05씩 가중치가 증가하게 되므로, 전자에 비하여 후자가 헌팅 현상이 더 완화될 수 있게 되는 것이다.
이하에서는 도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 방법을 설명한다. 이때, 전술한 설명과 중복되는 사항은 생략한다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 방법을 개략적으로 예시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 영상이 입력되면 1단계 히스토그램 분석이 수행된다(S110). 이때, 1단계 히스토그램 분석을 통하여 제1 최소 밝기점의 영상레벨, 제1 최대 밝기점의 영상레벨 및 니-포인트 등이 도출될 수 있다.
다음으로, 화소 밝기값과 니-포인트를 비교한다(S120).
다음으로, 화소 밝기값이 니-포인트 보다 작은 경우에는 제1 감마곡선을 적용하여 밝기를 증대시키고(S131), 반대의 경우 제2 감마곡선을 적용하여 밝기를 감소시킨다(S132).
다음으로, 대조비 개선을 위하여 2단계 히스토그램 분석이 수행된다(S210).
이때, 2단계 히스토그램 분석을 통하여 제2 최소 밝기점의 영상레벨, 제2 최대 밝기점의 영상레벨 및 영상레벨 폭(Point_Diff) 등이 도출될 수 있다.
다음으로, 영상레벨 폭과 이미지 문턱값을 비교하여 단색 이미지인가의 여부를 판단한다(S220).
다음으로, 단색 이미지인 경우에는 왜곡 현상을 방지하기 위한 단색 이미지 처리용 대조비 개선 수식을 적용(S231)하여 대조비 향상 이미지를 출력한다(S232).
반대로, 단색 이미지가 아닌 경우에는 일반 이미지 처리용 대조비 개선 수식을 적용(S233)하여 대조비 향상 이미지를 출력한다(S234).
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 방법을 개략적으로 예시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 단색 이미지가 아닌 경우, 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이에 따라 가중치를 결정하고(S241), 가중치가 반영된 Hpf, Lpf를 산출하며242) 전술한 수학식 3을 적용(S243)하여 대조비 향상 이미지를 출력한다(S244).
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 영상 처리 장치
110 : 밝기 개선부
111 : 제1 히스토그램 분석부
112 : 밝기 판단부
113 : 밝기 조정부
120 : 대조비 개선부
121 : 제2 히스토그램 분석부
122 : 가중치 결정부
123 : 대조비 조정부

Claims (32)

  1. 미리 설정된 니-포인트를 기준으로, 입력된 영상 중 니-포인트 보다 어두운 영상은 밝기를 향상시키고, 니-포인트보다 밝은 영상은 밝기를 감소시켜서 입력된 영상의 밝기를 개선하는 밝기 개선부; 및
    상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 대조비를 개선하는 대조비 개선부;
    를 포함하는
    영상 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 니-포인트는,
    입력된 영상의 히스토그램에서 빈도수의 변화가 기 설정된 값보다 작은 상태에서 상기 기 설정된 값보다 큰 상태로 변경되는 점으로 설정되는 것인
    영상 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밝기 개선부는,
    입력된 영상의 밝기값과 상기 니-포인트를 비교하는 밝기 판단부;
    상기 밝기 판단부의 판단결과에 따라, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하고, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하여 밝기를 조정하는 밝기 조정부;
    를 포함하는 것인
    영상 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 밝기 개선부는,
    입력된 영상의 밝기값과 상기 니-포인트를 비교하는 밝기 판단부;
    상기 밝기 판단부의 판단결과에 따라, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하고, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하여 밝기를 조정하는 밝기 조정부;
    를 포함하는 것인
    영상 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 밝기 개선부는,
    입력된 영상의 밝기 별 빈도수를 산출하고, 입력된 영상 중 가장 어두운 점인 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 입력된 영상 중 가장 밝은 점인 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 도출하여 대조비 개선부에 제공하는 제1 히스토그램 분석부
    를 포함하는 것인
    영상 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밝기 개선부는,
    입력된 영상의 밝기 별 빈도수를 산출하고, 입력된 영상 중 가장 어두운 점인 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 입력된 영상 중 가장 밝은 점인 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 도출하여 대조비 개선부에 제공하며, 상기 니-포인트를 도출하는 제1 히스토그램 분석부;
    를 포함하는 것인
    영상 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 대조비 개선부는,
    상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 밝기 별 빈도수를 산출하고, 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상 중 가장 어두운 점인 제2 최소 밝기점의 영상레벨(Lp2)과 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상 중 가장 밝은 점인 제2 최대 밝기점의 영상레벨(Hp2)을 도출하는 제2 히스토그램 분석부;
    를 포함하며,
    OutImg은 출력 영상의 영상레벨, InImg은 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨, Lp1은 제1 최소 밝기점의 영상레벨, Hp1은 제1 최대 밝기점의 영상레벨, Lp2는 제2 최소 밝기점의 영상레벨, Hp2는 제2 최대 밝기점의 영상레벨이라고 할 때,
    [수학식 1]
    OutImg = ((Hp1-Lp1)*(InImg-Lp2)/(Hp2-Lp2))+Lp1
    상기 수학식 1을 적용해서 대조비를 개선하여 출력 영상을 출력하는 것인
    영상 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수학식 1에서 Hp1 대신 {Hp2 + (Hp2-Hp1)*가중치}를 대입하고, Lp1 대신 {Lp2 + (Lp2-Lp1)*가중치}를 대입하며,
    상기 가중치는 0 이상, 1 이하의 실수로써, 단색 이미지에 가까울 경우 작아지도록 설정되는 것인
    영상 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 히스토그램 분석부는,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭을 더 도출하는 것이고,
    상기 대조비 개선부는,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭에 따라 가중치를 결정하는 가중치 결정부
    를 더 포함하는 것인
    영상 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가중치 결정부는,
    단색 이미지의 영상레벨 폭을 이미지 문턱값으로 설정하고,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이에 비례하도록 상기 가중치를 결정하는 것인
    영상 처리 장치.
  11. 입력된 영상 중 가장 어두운 점인 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 입력된 영상 중 가장 밝은 점인 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 도출하며, 입력된 영상의 밝기를 개선하는 밝기 개선부; 및
    상기 제1 최소 밝기점의 영상레벨과 제1 최대 밝기점의 영상레벨을 적용하여 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 대조비를 개선하는 대조비 개선부;
    를 포함하는
    영상 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 대조비 개선부는,
    상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 밝기 별 빈도수를 산출하고, 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상 중 가장 어두운 점인 제2 최소 밝기점의 영상레벨(Lp2)과 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상 중 가장 밝은 점인 제2 최대 밝기점의 영상레벨(Hp2)을 도출하는 제2 히스토그램 분석부;
    를 포함하며,
    OutImg은 출력 영상의 영상레벨, InImg은 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨, Lp1은 제1 최소 밝기점의 영상레벨, Hp1은 제1 최대 밝기점의 영상레벨, Lp2는 제2 최소 밝기점의 영상레벨, Hp2는 제2 최대 밝기점의 영상레벨이라고 할 때,
    [수학식 1]
    OutImg = ((Hp1-Lp1)*(InImg-Lp2)/(Hp2-Lp2))+Lp1
    상기 수학식 1을 적용해서 대조비를 개선하여 출력 영상을 출력하는 것인
    영상 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수학식 1에서 Hp1 대신 {Hp2 + (Hp2-Hp1)*가중치}를 대입하고, Lp1 대신 {Lp2 + (Lp2-Lp1)*가중치}를 대입하며,
    상기 가중치는 0 이상, 1 이하의 실수로써, 단색 이미지에 가까울 경우 작아지도록 설정되는 것인
    영상 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 히스토그램 분석부는,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭을 더 도출하는 것이고,
    상기 대조비 개선부는,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭에 따라 가중치를 결정하는 가중치 결정부
    를 더 포함하는 것인
    영상 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가중치 결정부는,
    단색 이미지의 영상레벨 폭을 이미지 문턱값으로 설정하고,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이, 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이에 비례하도록 상기 가중치를 결정하는 것인
    영상 처리 장치.
  16. (A) 입력된 영상의 히스토그램을 분석하는 단계;
    (B) 입력된 영상의 밝기를 개선하는 단계;
    (C) 밝기가 개선된 영상의 히스토그램을 분석하는 단계; 및
    (D) 밝기가 개선된 영상의 대조비를 개선하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 (B) 단계는 미리 설정된 니-포인트를 기준으로, 입력된 영상 중 니-포인트 보다 어두운 영상은 밝기를 향상시키고, 니-포인트보다 밝은 영상은 밝기를 감소시켜서 입력된 영상의 밝기를 개선하는 것인
    영상 처리 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 니-포인트는,
    입력된 영상의 히스토그램에서 빈도수의 변화가 기 설정된 값보다 작은 상태에서 상기 기 설정된 값보다 큰 상태로 변경되는 점으로 설정되는 것인
    영상 처리 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 (A) 단계는
    입력된 영상의 히스토그램을 분석하여, 입력된 영상의 히스토그램에서 빈도수의 변화가 기 설정된 값보다 작은 상태에서 상기 기 설정된 값보다 큰 상태로 변경되는 점을 니-포인트로 도출하는 것인
    영상 처리 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 (B) 단계는,
    밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하고, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하여 밝기를 개선하는 것인
    영상 처리 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 (B) 단계는,
    (b1)입력된 영상의 밝기값과 상기 니-포인트를 비교하는 단계;
    (b2) 상기 (b1) 단계의 판단결과에 따라, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하고, 밝기값이 니-포인트 보다 작은 영상에 대해서는 대해서는 감마(γ) 값이 0 보다 큰 제1감마곡선을 적용하여 밝기를 개선하는 것인
    영상 처리 방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 (A) 단계는,
    입력된 영상의 히스토그램을 분석하여, 입력된 영상 중 가장 어두운 점인 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 입력된 영상 중 가장 밝은 점인 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 도출하는 것인
    영상 처리 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 (C) 단계는,
    상기 (B) 단계에서 밝기가 개선된 영상 중 가장 어두운 점인 제2 최소 밝기점의 영상레벨(Lp2)과 상기 (B) 단계에서 밝기가 개선된 영상 중 가장 밝은 점인 제2 최대 밝기점의 영상레벨(Hp2)을 도출하는 것인
    영상 처리 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 (D) 단계는,
    OutImg은 출력 영상의 영상레벨, InImg은 상기 (B) 단계에서 밝기가 개선된 영상의 영상레벨, Lp1은 제1 최소 밝기점의 영상레벨, Hp1은 제1 최대 밝기점의 영상레벨, Lp2는 제2 최소 밝기점의 영상레벨, Hp2는 제2 최대 밝기점의 영상레벨이라고 할 때,
    [수학식 1]
    OutImg = ((Hp1-Lp1)*(InImg-Lp2)/(Hp2-Lp2))+Lp1
    상기 수학식 1을 적용해서 대조비를 개선하여 출력 영상을 출력하는 것인
    영상 처리 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 (D) 단계는,
    상기 수학식 1에서 Hp1 대신 {Hp2 + (Hp2-Hp1)*가중치}를 대입하고, Lp1 대신 {Lp2 + (Lp2-Lp1)*가중치}를 대입하여 대조비를 개선하는 것이며,
    상기 가중치는 0 이상, 1 이하의 실수로써, 단색 이미지에 가까울 경우 작아지도록 설정되는 것인
    영상 처리 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 (C) 단계는,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭을 더 도출하는 것이고,
    상기 (D) 단계는,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭에 따라 가중치를 결정하는 과정을 포함하는 것인
    영상 처리 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 가중치를 결정하는 과정은,
    단색 이미지의 영상레벨 폭을 이미지 문턱값으로 설정하고,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이에 비례하도록 상기 가중치를 결정하는 것인
    영상 처리 방법.
  27. (A) 입력된 영상의 히스토그램을 분석하여 입력된 영상 중 가장 어두운 점인 제1 최소 밝기점의 영상레벨(Lp1)과 입력된 영상 중 가장 밝은 점인 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 도출하는 단계;
    (B) 입력된 영상의 밝기를 개선하는 단계;
    (C) 밝기가 개선된 영상의 히스토그램을 분석하는 단계; 및
    (D) 상기 제1 최소 밝기점의 영상레벨과 제1 최대 밝기점의 영상레벨(Hp1)을 적용하여 상기 밝기가 개선된 영상의 대조비를 개선하는 단계;
    를 포함하는
    영상 처리 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 (C) 단계는,
    상기 (B) 단계에서 밝기가 개선된 영상 중 가장 어두운 점인 제2 최소 밝기점의 영상레벨(Lp2)과 상기 (B) 단계에서 밝기가 개선된 영상 중 가장 밝은 점인 제2 최대 밝기점의 영상레벨(Hp2)을 도출하는 것인
    영상 처리 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 (D) 단계는,
    OutImg은 출력 영상의 영상레벨, InImg은 상기 (B) 단계에서 밝기가 개선된 영상의 영상레벨, Lp1은 제1 최소 밝기점의 영상레벨, Hp1은 제1 최대 밝기점의 영상레벨, Lp2는 제2 최소 밝기점의 영상레벨, Hp2는 제2 최대 밝기점의 영상레벨이라고 할 때,
    [수학식 1]
    OutImg = ((Hp1-Lp1)*(InImg-Lp2)/(Hp2-Lp2))+Lp1
    상기 수학식 1을 적용해서 대조비를 개선하여 출력 영상을 출력하는 것인
    영상 처리 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 (D) 단계는,
    상기 수학식 1에서 Hp1 대신 {Hp2 + (Hp2-Hp1)*가중치}를 대입하고, Lp1 대신 {Lp2 + (Lp2-Lp1)*가중치}를 대입하여 대조비를 개선하는 것이며,
    상기 가중치는 0 이상, 1 이하의 실수로써, 단색 이미지에 가까울 경우 작아지도록 설정되는 것인
    영상 처리 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 (C) 단계는,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭을 더 도출하는 것이고,
    상기 (D) 단계는,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭에 따라 가중치를 결정하는 과정을 포함하는 것인
    영상 처리 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 가중치를 결정하는 과정은,
    단색 이미지의 영상레벨 폭을 이미지 문턱값으로 설정하고,
    상기 입력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이 또는 상기 밝기 개선부에서 출력된 영상의 영상레벨 폭과 이미지 문턱값의 차이에 비례하도록 상기 가중치를 결정하는 것인
    영상 처리 방법.
KR1020110099227A 2011-09-29 2011-09-29 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법 KR20130035019A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110099227A KR20130035019A (ko) 2011-09-29 2011-09-29 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법
US13/605,053 US20130084005A1 (en) 2011-09-29 2012-09-06 Image processing device and method for processing image
EP12275152.2A EP2575348A3 (en) 2011-09-29 2012-09-27 Image processing device and method for processing image

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110099227A KR20130035019A (ko) 2011-09-29 2011-09-29 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130035019A true KR20130035019A (ko) 2013-04-08

Family

ID=47325992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110099227A KR20130035019A (ko) 2011-09-29 2011-09-29 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130084005A1 (ko)
EP (1) EP2575348A3 (ko)
KR (1) KR20130035019A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101634724B1 (ko) * 2015-02-03 2016-06-30 전남대학교산학협력단 밝기변환 곡선 생성 및 선택을 이용한 적응적 야간 영상의 밝기 개선 장치
WO2018070587A1 (ko) * 2016-10-14 2018-04-19 부경대학교 산학협력단 투과형 lcd를 위한 저전력 대조비 개선 장치 및 방법

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201503057A (zh) * 2013-07-08 2015-01-16 Lei Wang 直方圖局部影像對比增強的方法與裝置
CN105303586B (zh) * 2014-07-16 2018-05-11 深圳Tcl新技术有限公司 获取直方图的方法、亮度动态调整的方法及图像处理装置
JP6390512B2 (ja) * 2015-05-21 2018-09-19 株式会社デンソー 車載カメラ装置
DE102016104215B4 (de) 2016-03-08 2018-07-05 Basler Ag Anpassung der Helligkeit und/oder des Kontrastes eines Bildes
DE102016109027A1 (de) * 2016-05-17 2017-11-23 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Lageüberprüfung charakteristischer Punkte in Lichtverteilungen

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7023580B2 (en) * 2001-04-20 2006-04-04 Agilent Technologies, Inc. System and method for digital image tone mapping using an adaptive sigmoidal function based on perceptual preference guidelines
TWI231701B (en) * 2001-06-14 2005-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Automatic tone correction device, automatic tone correction method, and tone correction program recording medium
US7006688B2 (en) * 2001-07-05 2006-02-28 Corel Corporation Histogram adjustment features for use in imaging technologies
US6826310B2 (en) * 2001-07-06 2004-11-30 Jasc Software, Inc. Automatic contrast enhancement
US7352410B2 (en) * 2005-05-31 2008-04-01 Kolorific, Inc. Method and system for automatic brightness and contrast adjustment of a video source
JP4602184B2 (ja) * 2005-07-27 2010-12-22 株式会社東芝 映像表示処理装置とそのバックライト制御方法
JP4240023B2 (ja) * 2005-08-31 2009-03-18 ソニー株式会社 撮像装置、撮像方法および撮像プログラム、ならびに、画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム
US7916942B1 (en) * 2006-06-02 2011-03-29 Seiko Epson Corporation Image determining apparatus, image enhancement apparatus, backlight image enhancement apparatus, and backlight image enhancement method
US7916219B2 (en) * 2006-07-19 2011-03-29 Wipro Limited System and method for dynamic gamma correction in digital video
US8154663B2 (en) * 2007-01-16 2012-04-10 Sigma Designs, Inc. System and method for adaptive contrast enhancement of video signals
KR100916073B1 (ko) 2007-09-27 2009-09-08 삼성전기주식회사 영상의 콘트라스트를 향상시키는 히스토그램 스트레칭 장치및 방법
JP5300433B2 (ja) * 2007-11-22 2013-09-25 株式会社半導体エネルギー研究所 画像処理方法及び表示装置
US8478042B2 (en) * 2009-10-26 2013-07-02 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for enhancing image or video quality using an exposure aware scene adaptive global brightness contrast
US9055227B2 (en) * 2010-03-17 2015-06-09 Texas Instruments Incorporated Scene adaptive brightness/contrast enhancement

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101634724B1 (ko) * 2015-02-03 2016-06-30 전남대학교산학협력단 밝기변환 곡선 생성 및 선택을 이용한 적응적 야간 영상의 밝기 개선 장치
WO2018070587A1 (ko) * 2016-10-14 2018-04-19 부경대학교 산학협력단 투과형 lcd를 위한 저전력 대조비 개선 장치 및 방법
KR20180041413A (ko) * 2016-10-14 2018-04-24 부경대학교 산학협력단 투과형 lcd를 위한 저전력 대조비 개선 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20130084005A1 (en) 2013-04-04
EP2575348A2 (en) 2013-04-03
EP2575348A3 (en) 2013-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130035019A (ko) 영상 처리 장치 및 영상 처리 방법
KR100916073B1 (ko) 영상의 콘트라스트를 향상시키는 히스토그램 스트레칭 장치및 방법
US9449376B2 (en) Image processing apparatus and image processing method for performing tone correction of an output image
KR100881906B1 (ko) 영상 에지 향상 장치 및 방법
CN106127693B (zh) 除雾系统和除雾方法
US20140153839A1 (en) Apparatus and method for calculating flicker-evaluation value
EP2911110A2 (en) Image signal processing apparatus, image signal processing method, and image capturing apparatus
US10276129B2 (en) Image adjusting method capable of executing optimal adjustment according to environmental variation and related display
US9582866B2 (en) Adaptive contrast enhancement apparatus and method
US9253374B2 (en) Image processing apparatus and method for controlling the same for obtaining and applying gamma characteristics to reduce a difference between light and dark areas of an image
US10091422B2 (en) Image processing device and recording medium
KR101629825B1 (ko) Ｈｄｒ 기능을 이용한 차량용 디스플레이 장치 및 방법
CN108876742B (zh) 图像色彩增强方法和装置
US20090002525A1 (en) Method and apparatus for improving dynamic range of image
US8989510B2 (en) Contrast enhancement using gradation conversion processing
US20170078551A1 (en) Apparatus and method for adjusting camera exposure
CN101207754A (zh) 一种根据视频内容动态提高对比度的方法
KR101715489B1 (ko) 화상 생성 장치 및 화상 생성 방법
CN108090887B (zh) 一种视频图像处理方法及装置
US11115637B2 (en) Image processing apparatus, image capturing apparatus, image processing method, and storage medium
CN109982012B (zh) 图像处理方法及装置、存储介质、终端
WO2011010357A1 (ja) 絞り制御回路、プロジェクター装置、絞り制御プログラム及び絞り制御方法
KR100732676B1 (ko) 콘트라스트 향상장치 및 그 방법
JP2009086222A (ja) 映像補正装置及び映像表示装置
KR20160051463A (ko) 저조도 영상의 전처리 시스템 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid