KR20130117565A - 영상 밝기 제어 가능한 합성 영상 제공 시스템 및 영상 밝기 제어 방법 - Google Patents

영상 밝기 제어 가능한 합성 영상 제공 시스템 및 영상 밝기 제어 방법 Download PDF

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영상 밝기 제어 가능한 합성 영상 제공 시스템 및 영상 밝기 제어 방법이 개시된다. 이 시스템 및 방법은 다수의 카메라 영상들 각각의 밝기 밀도를 측정하고, 측정된 각각의 밝기 밀도를 기준 밝기 밀도와 비교하여 유사도를 측정하여 유사도가 가장 높은 밝기 밀도를 갖는 영상을 입력한 카메라의 게인 값으로 모든 카메라의 게인 값을 통일함으로써, 합성 영상의 밝기를 균일화할 수 있다.

Description

영상 밝기 제어 가능한 합성 영상 제공 시스템 및 영상 밝기 제어 방법{System for providing composite image with image brightness control function and method for controlling image brightness}
본 발명은 영상 시스템에 관한 것으로, 특히 다수의 촬영 장치들로부터 입력되는 영상들을 단일의 영상으로 합성하여 제공하는 합성 영상 제공 시스템에 관한 것이다.
도 1은 종래 합성 영상 제공 시스템 블록도이다.
도시된 바와 같이, 합성 영상 제공 시스템은 다수의 촬영 장치들(10, 20, 30, 40)과 영상 제어기(50) 및 디스플레이 장치(60)를 포함한다. 촬영 장치들(10, 20, 30, 40)은 차량의 전후좌우를 촬영하는 카메라들이고, 영상 제어기(50)는 카메라 영상들을 입력받아 단일 영상으로 합성하는 제어기이며, 디스플레이 장치(60)는 영상을 표시하는 장치이다. 촬영 장치들(10, 20, 30, 40) 각각은 주변 밝기 정도에 따라 자동으로 게인(gain)을 조절하여 영상을 영상 제어기(50)로 전송한다. 영상 제어기(50)는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)일 수 있으며, 다수의 아날로그/디지털 컨버터들(51, 52, 53, 54)과 영상 합성부(55) 및 디지털/아날로그 컨버터(56)를 포함한다. 아날로그/디지털 컨버터들(51, 52, 53, 54)은 카메라로부터 입력된 아날로그 영상 신호들을 디지털 영상 신호들로 변환한다. 영상 합성부(55)는 디지털 영상 신호들을 입력받아 왜곡 보정 및 합성 로직을 통해 하나의 영상으로 합성한다. 그리고 디지털/아날로그 컨버터(56)는 영상 합성부(55)에 의해 합성된 단일의 디지털 영상 신호를 아날로그 영상 신호로 변환하여 디스플레이 장치(60)로 출력한다. 이에 디스플레이 장치(60)에는 4개의 카메라 영상이 합성된 단일 영상이 디스플레이된다.
이와 같은 기존 방식의 경우, 도 1과 같이 단방향 통신에 의한 영상 입력방식으로, 카메라 각각의 밝기가 조절되어 영상이 입력되어, 영상 합성을 수행할 경우 광원의 위치에 따라 전후좌우 영상의 밝기가 각각 달라 화면상 표출되는 영상의 색감 및 밝기가 조화를 이루기 어렵다. 특히, 차량에서 다수 카메라를 사용하여 영상을 합성하는 시스템의 경우, 환경이 시간별, 차량 위치별, 자세별로 변화하기 때문에 특정 게인 값을 각각 사용하는 경우 합성된 화면의 밝기 차로 이질감이 발생한다.
본 발명은 다수의 촬영 영상들을 합성하는 경우 합성 영상의 밝기를 균일화할 수 있는 기술적 방안을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 다수의 촬영 장치들로부터 입력된 영상들을 단일 영상으로 합성하여 제공하는 영상 밝기 제어 가능한 합성 영상 제공 시스템은 상기 다수의 촬영 장치들과 통신하는 통신부, 및 상기 입력된 영상들에 기반하여 상기 다수의 촬영 장치들 중 어느 하나의 촬영 장치의 게인 값을 설정 파라미터로 결정하고, 상기 결정된 설정 파라미터를 상기 통신 모듈을 통해 상기 어느 하나의 촬영 장치를 제외한 나머지 촬영 장치들로 전달하는 영상 처리부를 포함한다.
상기 영상 처리부는 상기 입력된 영상들의 밝기 밀도를 산출하는 밝기 밀도 산출부, 상기 산출된 각각의 밝기 밀도를 기준 밝기 밀도와 비교하여 유사도를 측정하는 유사도 측정부, 상기 측정된 유사도가 가장 높은 영상을 입력한 해당 촬영 장치의 게인 값을 설정 파라미터로 결정 및 획득하는 파라미터 획득부, 및 상기 획득된 설정 파라미터를 상기 해당 촬영 장치를 제외한 나머지 촬영 장치들로 전달하는 파라미터 전달부를 포함한다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 다수의 촬영 장치들로부터 입력된 영상들을 단일 영상으로 합성하여 제공하는 영상 시스템의 영상 밝기 제어 방법은 다수의 촬영 장치들로부터 입력된 영상들의 밝기 밀도를 산출하는 단계, 상기 산출된 각각의 밝기 밀도를 기준 밝기 밀도와 비교하여 유사도를 측정하는 단계, 상기 측정된 유사도가 가장 높은 영상을 입력한 해당 촬영 장치로부터 게인 값을 획득하는 단계, 및 상기 해당 촬영 장치를 제외한 촬영 장치들로 상기 획득된 게인 값을 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 다수 카메라 영상 합성에서 발생하는 밝기 부조화 현상을 최소화하는 효과를 창출한다. 이에 따라, 사용자가 합성 영상을 볼 때 생기는 밝기 부조화에 의한 이질감을 최소화하여 제품 전체 품질 향상에 기여할 수 있다.
도 1은 종래 합성 영상 제공 시스템 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 밝기 제어 가능한 합성 영상 제공 시스템 블록도.
도 3은 기준 밀도 그래프와 카메라 영상별 밝기 밀도 그래프를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 밝기 제어 방법 흐름도.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 밝기 제어 가능한 합성 영상 제공 시스템 블록도이다.
일 실시예에 있어서, 다수의 촬영 장치들은 제1카메라(100)와 제2카메라(110)와 제3카메라(120) 및 제4카메라(130)로 구성된다. 그러나 촬영 장치의 수는 이보다 적을 수도 있고 많을 수도 있다. 제1카메라(100)와 제2카메라(110)와 제3카메라(120) 및 제4카메라(130)는 서로 다른 영역을 촬영한다. 예를 들어, 시스템이 차량에 구현된 경우 제1카메라(100)는 차량 전방을 촬영하고, 제2카메라(110)는 차량 후방을 촬영하고, 제3카메라(120)는 차량 좌측방을 촬영하며, 제4카메라(130)는 차량 우측방을 촬영한다. 영상 입력부(200)는 카메라들로부터 입력된 영상들을 입력받아 영상 처리부(300)로 출력한다. 이러한 영상 입력부(200)는 카메라들로부터 입력된 아날로그 영상 신호들을 디지털 영상 신호들로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터들을 포함할 수 있다. 영상 처리부(300)는 영상 합성부(310)와 밝기 제어부(320)를 포함한다. 영상 합성부(310)는 영상 입력부(200)를 통해 입력된 카메라 영상들을 단일의 영상으로 합성하고, 영상 출력부(400)는 합성된 영상을 표시부(500)로 출력하며, 이에 따라 표시부(500)에는 합성된 영상이 표시된다. 여기서 영상 출력부(400)는 합성된 디지털 영상 신호를 아날로그 영상 신호로 변환하는 디지털/아날로그 컨버터를 포함할 수 있다. 그리고 영상 입력부(200)와 영상 처리부(300) 및 영상 출력부(400)는 하나의 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit)으로 구현될 수 있다.
한편, 밝기 제어부(320)는 영상 입력부(200)를 통해 입력된 제1영상 내지 제4영상에 기반하여 다수 카메라 중 어느 하나의 카메라의 게인 값을 설정 파라미터로 결정하고, 결정된 설정 파라미터를 통신부(600)를 통해 나머지 카메라들로 전달한다. 이에 카메라들은 전달된 게인 값으로 게인 조절한다. 이에 대해 구체적으로 설명한다. 밝기 제어부(320)는 밝기 밀도 산출부(321)와 유사도 측정부(322)와 파라미터 획득부(323) 및 파라미터 전달부(324)를 포함한다. 밝기 밀도 산출부(321)는 각각의 카메라로부터 입력되어 캡처된 RAW 영상의 밝기 밀도를 산출한다. 일 실시예에 있어서, 밝기 밀도 산출부(321)는 각각의 카메라로부터 입력된 RAW 영상의 밝기 밀도 그래프를 산출하여 각각의 카메라의 입력 영상을 분석한다. 분석된 그래프의 예가 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, (a)는 제1영상에 대해 분석된 밝기 밀도 그래프이고, (b)는 제2영상에 대해 분석된 밝기 밀도 그래프이고, (c)는 제3영상에 대해 분석된 밝기 밀도 그래프이고, (d)는 제4영상에 대해 분석된 밝기 밀도 그래프이다. 그리고 (e)는 기준 밝기 밀도 그래프이며, 이는 사전에 메모리에 저장되어 있는 데이터이다.
유사도 측정부(322)는 밝기 밀도 산출부(321)에 의해 산출된 밝기 밀도 그래프들을 기준 밝기 밀도 그래프와 각각 비교한다. 즉, 유사도 측정부(322)는 도 3의 (a)와 (e)를 비교하여 유사도를 측정하고, (b)와 (e)를 비교하여 유사도를 측정하고, (c)와 (e)를 비교하여 유사도를 측정하며, (d)와 (e)를 비교하여 유사도를 측정하는 것이다. 도 3의 예시에서는 카메라 영상들의 밝기 밀도 그래프 중에서 제4카메라(130) 영상의 밝기 밀도 그래프가 기준 밝기 밀도 그래프가 가장 유사하므로, 제4영상에 대해 유사도가 가장 높다는 결과가 나올 것이다.
파라미터 획득부(323)는 유사도 측정부(322)에 의해 측정된 유사도가 가장 높은 영상을 입력한 카메라를 대표 카메라(제4카메라)로 선정하고, 제4카메라(130)의 게인 값을 설정 파라미터로 결정하며, 제4카메라(130)의 게인 값을 획득한다. 구체적으로, 파라미터 획득부(323)는 통신부(600)를 통해 제4카메라(130)로부터 게인 값을 획득하는데, 제4카메라(130)는 내부에 있는 AGC(Auto Gain Control) 기능을 이용하여 최적화된 게인 값을 계산하고 이 계산된 값을 파라미터 획득부(323)로 전달한다. 이에 따라 파라미터 획득부(323)는 설정 파라미터인 제4카메라(130)의 게인 값을 획득하게 된다. 그리고 파라미터 전달부(324)는 파라미터 획득부(323)에 의해 획득된 제4카메라(130)의 게인 값을 통신부(600)를 통해 제1카메라(100)와 제2카메라 및 제3카메라(120)로 전달한다. 이에 제1카메라(100)와 제2카메라 및 제3카메라(120)는 제4카메라(130)의 게인 값을 수신하게 되고, 수신된 게인 값으로 조절한다. 이에 따라 영상 합성부(310)에 의해 합성되어 표시부(500)에 표시되는 합성 영상의 밝기가 균일해진다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 밝기 제어 방법 흐름도이다.
영상 처리부(300)는 촬영 장치인 제1카메라(100)와 제2카메라(110)와 제3카메라(120) 및 제4카메라(130)로부터 입력된 영상들을 각각 분석하여 밝기 밀도를 산출한다(S100). 상술한 바와 같이, 영상 처리부(300)는 제1영상 내지 제4영상에 대해 도 3의 (a) 내지 (d)에 예시된 바와 같은 밝기 밀도 그래프를 산출한다. 영상 처리부(300)는 산출된 각각의 밝기 밀도 그래프에 대해 도 3의 (e)에 예시된 바와 같은 기준 밝기 밀도 그래프와 비교하여 유사도를 측정한다. 영상 처리부(300)는 도 3의 (a) 내지 (d) 중에 유사도가 가장 높게 측정된 영상을 대표 영상으로 선정한다(S300). 영상 처리부(300)는 대표 영상을 입력한 해당 카메라(대표 카메라)의 게인 값을 획득한다(S400). 예를 들어, 영상 처리부(300)는 데이터 통신을 통해 대표 카메라로 게인 값을 요청하면, 대표 카메라는 내부에 있는 AGC(Auto Gain Control) 기능을 이용하여 최적화된 게인 값을 계산하고 이 계산된 값을 파라미터 획득부(323)로 전달한다. 이에 따라 영상 처리부(300)는 대표 카메라의 게인 값을 획득하게 된다. 영상 처리부(300)는 획득된 게인 값을 대표 카메라를 제외한 나머지 카메라들로 전달하며, 이에 따라 나머지 카메라들 모두 대표 카메라의 게인 값과 동일하게 게인 설정한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 제1카메라 110 : 제2카메라
120 : 제3카메라 130 : 제4카메라
200 : 영상 입력부 300 : 영상 처리부
310 : 영상 합성부 320 : 밝기 제어부
321 : 밝기 밀도 산출부 322 : 유사도 측정부
323 : 파라미터 획득부 324 : 파라미터 전달부
400 : 영상 출력부 500 : 표시부
600 : 통신부

Claims (4)

  1. 다수의 촬영 장치들로부터 입력된 영상들을 단일 영상으로 합성하여 제공하는 합성 영상 제공 시스템에 있어서,
    상기 다수의 촬영 장치들과 통신하는 통신부; 및
    상기 입력된 영상들에 기반하여 상기 다수의 촬영 장치들 중 어느 하나의 촬영 장치의 게인 값을 설정 파라미터로 결정하고, 상기 결정된 설정 파라미터를 상기 통신 모듈을 통해 상기 어느 하나의 촬영 장치를 제외한 나머지 촬영 장치들로 전달하는 영상 처리부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 제어 가능한 합성 영상 제공 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 영상 처리부는 :
    상기 입력된 영상들의 밝기 밀도를 산출하는 밝기 밀도 산출부;
    상기 산출된 각각의 밝기 밀도를 기준 밝기 밀도와 비교하여 유사도를 측정하는 유사도 측정부;
    상기 측정된 유사도가 가장 높은 영상을 입력한 해당 촬영 장치의 게인 값을 설정 파라미터로 결정 및 획득하는 파라미터 획득부; 및
    상기 획득된 설정 파라미터를 상기 해당 촬영 장치를 제외한 나머지 촬영 장치들로 전달하는 파라미터 전달부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 제어 가능한 합성 영상 제공 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 다수의 촬영 장치들은 차량의 전후좌우 영역 중 서로 다른 영역을 촬영하는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 제어 가능한 합성 영상 제공 시스템.
  4. 다수의 촬영 장치들로부터 입력된 영상들을 단일 영상으로 합성하여 제공하는 영상 시스템의 영상 밝기 제어 방법에 있어서,
    다수의 촬영 장치들로부터 입력된 영상들의 밝기 밀도를 산출하는 단계;
    상기 산출된 각각의 밝기 밀도를 기준 밝기 밀도와 비교하여 유사도를 측정하는 단계;
    상기 측정된 유사도가 가장 높은 영상을 입력한 해당 촬영 장치로부터 게인 값을 획득하는 단계; 및
    상기 해당 촬영 장치를 제외한 촬영 장치들로 상기 획득된 게인 값을 전송하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 밝기 제어 방법.
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KR20210015448A (ko) * 2019-08-02 2021-02-10 현대자동차주식회사 차량의 조도 정보 생성 장치 및 방법

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