KR20160098540A - 컬러 테이블 생성 장치, 카메라 영상 보정/제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

컬러 테이블 생성 장치, 카메라 영상 보정/제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 컬러/조도 센서를 이용하여 측정되는 컬러 측정값 및 광원 별로 색상을 구별하는 표준 표색값에 기초하여 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색에 대한 수집 데이터를 획득하는 획득부 및 상기 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색을 이차원 평면상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색으로 투영하여 컬러 테이블을 생성하는 생성부를 포함하는 컬러 테이블 생성 장치, 컬러 테이블을 이용한 카메라 영상 보정/제어 장치 및 그 방법을 개시한다.

Description

컬러 테이블 생성 장치, 카메라 영상 보정/제어 장치 및 그 방법{CREATION DEVICE FOR COLOR TABLE, CORRECTION AND CONTROL DEVICE FOR CAMERA IMAGE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 컬러 테이블 생성 장치, 카메라 영상 보정/제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컬러/조도 센서의 컬러 측정값과 광원 별로 색상을 구별하는 표준 표색값에 기초하여 컬러 테이블을 생성하는 컬러 테이블 생성 장치, 컬러 테이블을 이용하는 카메라 영상 보정/제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
컬러/조도 센서는 주변 광원의 색과 밝기를 측정하는 센서로 컬러/조도 센서를 통한 R.G.B.W (Red.Green.Blue.White) 측정값과 연산식을 이용하여 표준화된 값으로 변환 할 수 있다.
카메라 장치는 촬영한 영상 또는 이미지를 디지털 신호로 변환하여 저장할 수 있고, 필요에 따라 화면 또는 용지에 표시할 수 있다. 또한, 카메라 장치는 이동통신 단말기에 장착될 수 있고, 독립적으로 카메라 기능만을 가질 수 있다.
이동통신 단말기는 개인 정보 단말기(PDA, Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart Phone), IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000) 단말기, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 단말기 및 UMTS(Universal Mobile Telecommunication Service) 단말기 등과 같은 모든 정보 통신 기기 및 멀티 미디어 기기일 수 있다.
일반적으로 카메라 장치는 CMOS 이미지 센서(CIS, CMOS Image Sensor), 섬광기(예를 들어, 플래시) 및 촬상 수단을 이용하여 미처리된 이미지 데이터의 프레임들을 출력할 수 있고, 이미지 신호 프로세서(ISP, Image Signal Processor)를 이용하여 미처리된 이미지 데이터의 프레임들을 처리된 이미지 데이터의 프레임들로 출력할 수 있다.
예를 들어, 카메라 장치의 이미지 신호 프로세서는 색온도를 보정하는 자동 화이트 밸런스(AWB, Auto White Balance) 기능이라 일컫는 미처리된 이미지 데이터의 프레임들을 처리된 이미지 데이터의 프레임들로 출력하는 기능을 수행할 수 있다.
이 자동 화이트 밸런스 기능은 광원의 색을 구분하는 것이 중요하며 광원색에 따른 이미지 보정을 처리하게 된다.
카메라 장치에 포함된 섬광기는 어두운 환경에서 광원을 생성하여 이미지 품질을 올리기 위한 장치이다. 섬광기는 단일 광원색을 이용하여 주변 광원과 무관하게 단일 색으로 밝게 해주거나, 두 가지 이상 광원색을 이용하여 주변 광원과 동일한 색으로 밝게 해줄 수 있다.
그러나, 전술한 카메라 장치 내의 이미지 신호 프로세서를 이용하여 처리된 이미지 데이터를 획득하는 종래의 이미지 보정 기술은 주위 환경의 다양한 광원을 정확하게 구분하지 못하는 문제점이 있어 보정이 제대로 이루어 지지 않는 경우가 있었고, 두 가지 이상의 섬광기를 사용하는 경우에도 주변 광원색을 정확하게 구분 하기가 어려워 정확한 광원색을 발산하기가 어려웠다.
또한, 컬러/조도 센서를 이용하여 광원색을 구분하기 위해 센서로부터 측정된 데이터 (R.G.B.W)를 이용하여 센서의 특성에 맞는 연산식을 사용하게 되는데 이러한 연산식을 이용할 경우 실제 광원색과의 오차가 많이 생기는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제1020110072213호(2011.06.29), "발명의 명칭: 영상보정방법" 대한민국 등록특허 제101270851호(2013.05.28), "발명의 명칭: 적응적 렌즈 셰이딩 보정" 대한민국 등록특허 제101385755호(2014.04.09), "발명의 명칭: 이미지 센서 교정 장치 및 방법"
본 발명은 컬러/조도 센서로부터 획득된 컬러(RGB) 측정값에 대응하는 컬러 테이블을 참조하여 이미지의 컬러를 보정/제어하는 컬러 테이블 생성 장치, 카메라 영상 보정/제어 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명은 컬러 테이블을 참조하여 주변 광원의 색상에 맞도록 섬광기의 발산 색상을 조정하는 컬러 테이블 생성 장치, 카메라 영상 보정/제어 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 컬러 테이블 생성 장치는 컬러/조도 센서를 이용하여 측정되는 컬러 측정값 및 광원 별로 색상을 구별하는 표준 표색값에 기초하여 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색에 대한 수집 데이터를 획득하는 획득부, 상기 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색을 이차원 평면상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색으로 투영하여 컬러 테이블을 생성하는 생성부를 포함한다.
상기 획득부는 상기 컬러 측정값을 단위 백터값으로 변환하고, 상기 표준 표색값을 RGB값으로 변환하여 측정 데이터를 획득하는 제1 획득부 및 상기 측정 데이터에 포함되는 상기 단위 백터값 및 상기 RGB값을 렌더링하여 정규화된 상기 수집 데이터를 획득하는 제2 획득부를 포함할 수 있다.
상기 제1 획득부는 상기 각 표준 표색값의 최소값 및 최대값을 선정된 표색 임계값 범위 내의 상기 RGB값으로 변환하여 상기 측정 데이터를 획득할 수 있다.
상기 생성부는 상기 투영된 적어도 하나의 점과 색에 대한 주변 픽셀을 보간하여 상기 이미지 테이블을 생성할 수 있다.
상기 컬러 테이블은 상기 광원 별로 구성된 각 색온도 및 조도의 보정 범위에 대응하는 보정값을 포함할 수 있다.
상기 컬러 테이블은 카메라 이미지 센서에 의해 감지된 이미지의 컬러/노출 및 섬광기의 발산 색상 중 적어도 하나에 대한 보정값으로 참조될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 컬러 테이블을 이용한 카메라 영상 보정/제어 장치는 컬러 측정값에 대응하는 광원 별로 색상을 구분하기 위해 사용되는 표준 표색값, 상기 표준 표색값에 대한 색온도/조도 및 상기 색온도/조도의 보정 범위에 대응하는 보정값 중 적어도 하나를 포함하는 컬러 정보를 저장하여 유지하는 컬러 테이블, 주위 환경의 광원을 감지하는 컬러/조도 센서, 상기 컬러/조도 센서로부터 상기 컬러 측정값을 획득하고, 상기 컬러 테이블을 참조하여 상기 획득된 컬러 측정값에 대응하는 상기 표준 표색값, 상기 색온도/조도 및 상기 보정값 중 적어도 하나를 획득하는 획득부 및 카메라 이미지 센서를 통하여 감지된 이미지의 컬러 및 노출 중 적어도 하나를 상기 획득된 보정값에 참조하여 보정 및 제어하는 보정 제어 처리부를 포함한다.
상기 획득부는 상기 컬러 테이블이 상기 표준 표색값만을 포함하는 경우, 색도 분포표를 참조하여 상기 표준 표색값에 대한 컬러 색상값을 획득하고, 획득된 컬러 색상값의 각 성분 별로 연산하여 상기 보정값을 획득할 수 있다.
상기 획득부는 상기 컬러 테이블이 상기 표준 표색값만을 포함하는 경우, 상기 표준 표색값에 대응하는 상기 색온도/조도를 연산하여 상기 색온도/조도에 따른 상기 보정값을 획득할 수 있다.
상기 보정 제어 처리부는 섬광기의 발산 색상을 상기 색온도/조도를 참조하여 보정 및 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 영상 보정/제어 장치는 자동 화이트 밸런스 보정값(AWB control value) 기반 또는 수동 화이트 밸런스 보정값(MWB control value)의 제1 보정 모드 및 상기 적어도 하나의 제어값 기반의 제2 보정 모드 중 어느 하나를 선택하는 모드 선택부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 컬러 테이블 생성 방법은 컬러/조도 센서를 이용하여 측정되는 컬러 측정값 및 광원 별로 색상을 구별하는 표준 표색값에 기초하여 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색에 대한 수집 데이터를 획득하는 단계 및 상기 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색을 이차원 평면상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색으로 투영하여 컬러 테이블을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 컬러 테이블을 이용한 카메라 영상 보정/제어 방법은 컬러 측정값에 대응하는 광원 별로 색상을 구분하기 위해 사용되는 표준 표색값, 상기 표준 표색값에 대한 색온도/조도 및 상기 색온도/조도의 보정 범위에 대응하는 보정값 중 적어도 하나를 포함하는 컬러 정보를 컬러 테이블에 저장하여 유지하는 단계, 컬러/조도 센서를 통하여 주위 환경의 광원을 감지하는 단계, 상기 컬러/조도 센서로부터 상기 컬러 측정값을 획득하고, 상기 컬러 테이블을 참조하여 상기 획득된 컬러 측정값에 대응하는 상기 표준 표색값, 상기 색온도/조도 및 상기 보정값 중 적어도 하나를 획득하는 단계 및 카메라 이미지 센서를 통하여 감지된 이미지의 컬러 및 노출 중 적어도 하나를 상기 획득된 보정값에 참조하여 보정 및 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명은 컬러/조도 센서로부터 획득된 컬러 측정값에 대응하는 컬러 테이블을 참조하여 이미지의 컬러를 보정/제어할 수 있다.
본 발명은 컬러 테이블을 참조하여 주변 광원의 색상에 맞도록 섬광기의 발산 색상을 조정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 테이블 생성 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 컬러 테이블에 대한 생성 과정의 예를 도시한 것이다.
도 3a 및 3b는 조도의 보정 범위에 대응하는 컬러 테이블의 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 영상 보정/제어 장치의 동작을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 영상 보정/제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 6은 획득된 표준 표색값을 참조하여 보정값을 획득하는 예를 도시한 것이다.
도 7은 제1 보정 모드 및 제2 보정 모드 중 어느 하나를 선택하는 예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 테이블 생성 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 영상 보정/제어 방법을 도시한 흐름도이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 테이블 생성 장치를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 컬러 테이블 생성 장치(100)는 획득부(110) 및 생성부(120)를 포함한다.
획득부(110)는 컬러/조도 센서를 이용하여 측정되는 컬러 측정값 및 광원 별로 색상을 구별하는 표준 표색값에 기초하여 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색에 대한 수집 데이터를 획득한다.
컬러/조도 센서는 다양한 주위의 광원(예를 들어, 피사체 주위 환경의 광원)을 감지할 수 있고, 다양한 주위의 광원에 대한 컬러 측정값을 감지할 수 있으며, 카메라 장치의 일측에 부착되어 카메라 장치와 연동하여 동작할 수 있다.
표준 표색값은 국제 조명 위원회 (CIE) 에서 지정한 CIE xy 등 표준으로 정의된 색공간의 값들 일 수 있다. 이 때, 표준 표색값은 광원색/조도 측정기(chroma/illumination meter)를 통하여 획득될 수 있고, 다양한 광원색을 구별하기 위해 색도 분포표를 이용할 수 있다.
획득부(110)는 제1 획득부(111) 및 제2 획득부(112)를 포함할 수 있다.
제1 획득부(111)는 컬러 측정값을 단위 백터값으로 변환하고, 표준 표색값을 RGB값으로 변환하여 측정 데이터를 획득할 수 있다.
이때, 표준 표색값을 RGB값으로 표현하는 것은 보간을 쉽게 하기 위함이고, 정밀도를 높이기 위해 RGB값이 아닌 다양한 실시 형태의 값으로 변환 가능하다.
실시예에 따르면, 제1 획득부(111)는 하기 수식 (1) 내지 수식 (3)을 통하여 컬러 측정값을 단위 백터값으로 변환하여 측정 데이터를 획득할 수 있다.
[수식 1]
xvector=SR/(SR+SG+SB)
[수식 2]
yvector=SB/(SR+SG+SB)
[수식 3]
zvector=SG/(SR+SG+SB)
여기서, SR, SG 및 SB는 적색, 녹색 및 파랑색에 대한 컬러 측정값이고, xvector, yvector 및 zvector는 적색, 파랑색 및 녹색에 대한 단위 백터값이다.
또한, 제1 획득부(111)는 표준 표색값의 최소값 및 최대값을 선정된 표색 임계값 범위 내의 RGB값으로 변환하여 측정 데이터를 획득할 수 있다.
예를 들어, 제1 획득부(111)는 RGB값은 0에서 255의 범위이기 때문에 표준 표색값(xCIE, yCIE)의 최소값 및 최대값을 선정된 표색 임계값 범위 내의 RGB 표색값(R, G, B)으로 변환하여 측정 데이터를 획득할 수 있고, RGB값의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
제2 획득부(112)는 측정 데이터에 포함되는 단위 백터값 및 RGB값을 렌더링하여 정규화된 수집 데이터를 획득할 수 있다. 보다 상세하게는, 제2 획득부(112)는 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색에 대한 수집 데이터를 획득할 수 있다.
생성부(120)는 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색을 이차원 평면상에 표시된 적어도 하나의 점과 색으로 투영하여 컬러 테이블을 생성한다. 이하, 도 2를 참조하여 컬러 테이블에 대한 생성 과정을 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 컬러 테이블에 대한 생성 과정의 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 생성부(120)는 단위 백터값 및 RGB값을 렌더링하여 정규화된 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색에 대한 수집 데이터(210)를 이차원 평면상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색으로 투영하여 컬러 테이블(220)을 생성할 수 있다.
실시예에 따르면, 생성부(120)는 투영된 적어도 하나의 점과 색에 대한 주변 픽셀을 보간하여 보간된 이미지 테이블(230)을 생성할 수 있다.
예를 들어, 생성부(120)는 점과 점 사이를 연결하여 보간 처리를 할 수 있고, 색 필터를 이용하여 주변 픽셀에 대한 보간 처리를 할 수 있다.
컬러 테이블은 광원 별로 구성된 각 색온도 및 조도의 보정 범위에 대응하는 보정값을 포함할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 조도의 보정 범위에 대응하는 컬러 테이블 예를 도시한 것으로서, 생성부(120)는 조도의 보정 범위를 3단계(normal, high 및 low)로 조정하여 컬러 테이블을 생성할 수 있고, 실시예에 따라 조도의 보정 범위를 다양하게 조정하여 컬러 테이블을 생성할 수 있다.본 발명의 일측에 따르면, 컬러 테이블은 카메라 이미지 센서에 의해 감지된 이미지의 컬러/노출 및 섬광기 (예를 들어, 플래시 센서(flash)) 의 발산 색상 중 적어도 하나에 대한 보정값으로 참조될 수 있다. 이하, 컬러 테이블을 이용하여 이미지 센서에 의해 감지된 이미지의 컬러/노출 및 섬광기의 발산 색상 중 적어도 하나에 대한 보정값으로 참조되는 과정을 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 영상 보정/제어 장치의 동작을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 카메라 영상 보정/제어 장치(400)는 카메라 장치(500)에서 생성된 이미지를 보정하기 위해 사용되는 보정값을 연산하고, 연산된 보정값을 카메라 장치(500)에게 제공한다.
카메라 영상 보정/제어 장치(400)는 컬러/조도 센서(420)로부터 획득된 컬러 측정값과 컬러 테이블에 기초하여 연산된 보정값을 획득할 수 있다.
카메라 장치(500)는 이미지 센서를 기반으로 대상 피사체를 촬상하여 대상 피사체에 대한 이미지를 감지할 수 있고, 감지된 이미지를 보정하기 위한 자동 화이트 밸런스 보정값(AWB control value) 또는 수동 화이트 밸런스 보정값(MWB control value)을 연산하고, 자동 노출값(AE value)을 연산한다.
카메라 장치(500)는 연산된 자동 화이트 밸런스 보정값 또는 수동 화이트 밸런스 보정값을 기반으로 이미지에 대한 컬러 보정을 수행할 수 있고, 카메라 장치는 연산된 자동 노출값으로 이미지 센서를 제어 할 수 있다.
또한, 카메라 장치(500)는 화이트 밸러스 및 자동 노출이 동시에 적용될 수 있는 자동 스마트 보정값(ASB Auto smart value)을 이용할 수 있다.
자동 화이트 밸런스 보정값은 감지된 이미지의 화이트 밸런스를 자동적으로 연산한 보정값일 수 있고, 수동 화이트 밸런스 보정값은 사용자의 선택 입력에 따라 화이트 밸런스를 연산한 보정값일 수 있다.
그러나, 대상 피사체 주위의 다양한 광원들이 존재하는 환경일 경우, 이미지 센서의 분광 특성이 각기 다르게 나타내기 때문에 카메라 장치(500)를 통한 컬러 보정의 경우 대상 피사체 및 주위의 다양한 분광 특성이 고려되지 않는다.
실시예에 따르면, 카메라 영상 보정/제어 장치(400)는 사용자에게 다양한 이미지 보정 서비스를 제공하기 위하여 카메라 장치(200)에서 제공하는 자동 화이트 밸런스 보정값 또는 수동 화이트 밸런스 보정값 중 어느 하나를 선택하는 모드를 제공할 수 있다.
예를 들어, 컬러/조도 센서를 이용한 카메라 영상 보정/제어 장치는 (1) 자동 화이트 밸런스 보정값 또는 수동 화이트 밸런스 보정값 또는 (2) 대상 피사체 주위 환경을 고려한 본 발명의 컬러/조도 센서(420)를 이용한 카메라 영상 보정/제어 장치(400)를 통하여 연산된 보정값 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 사용자에게 제공할 수 있다.
컬러/조도 센서를 이용한 보정값은 자동 화이트 밸런스 보정값 또는 수동 화이트 밸런스 보정값 기반으로 한 보정 값일 수 있다.
실시예에 따르면, 카메라 영상 보정/제어 장치(400)는 별도의 연산 과정과 연산 과정에 필요한 추가 메모리 없이 다양한 주위 환경의 광원 별 특성이 반영된 컬러 테이블을 이용하고, 컬러/조도 센서로부터 획득된 컬러 측정값에 대응하는 컬러 테이블을 참조하여 이미지의 컬러 또는 노출을 보정/제어할 수 있다.
또한, 카메라 영상 보정/제어 장치(400)는 컬러 테이블을 참조하고, 주변 광원을 감지하여 섬광기의 발산 색상에 대한 제어값을 섬광기 장치(550)에게 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 영상 보정/제어 장치(400)는 카메라 장치(500) 또는 카메라 장치(500)를 포함하는 다양한 단말기 일측에 칩(Chip)의 형태로 부착되어 구현될 수 있고, 카메라 장치(500) 또는 카메라 장치(500)가 장착된 다양한 단말기의 내부에 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 카메라 장치(500) 또는 다양한 단말기의 동작과 연동되어 전술한 보정값 및 선택 모드를 제공할 수 있다. 이하, 도 5를 참조하여 컬러 테이블을 이용한 카메라 영상 보정/제어 장치(400)를 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 영상 보정/제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 5를 참조하면, 카메라 영상 보정/제어 장치(400)는 컬러 테이블(410), 컬러/조도 센서(420), 획득부(430) 및 보정 제어 처리부(440)를 포함한다.
컬러 테이블(410)은 컬러 측정값에 대응하는 광원 별로 색상을 구분하기 위해 사용되는 표준 표색값, 상기 표준 표색값에 대한 색온도/조도 및 상기 색온도/조도의 보정 범위에 대응하는 보정값 중 적어도 하나를 포함하는 컬러 정보를 저장하여 유지한다.
컬러/조도 센서(420)는 주위 환경의 광원을 감지한다. 보다 상세하게는, 컬러/조도 센서(420)는 주위 환경의 광원을 감지하여 광원색을 측정할 수 있다.
실시예에 따르면, 카메라 영상 보정/제어 장치(400)는 컬러/조도 센서의 컬러 측정값을 참조하여 다양한 주위 환경의 광원 별로 구성된 색온도/조도 및 색온도/조도의 보정 범위에 대응하는 보정값 중 적어도 하나를 연산할 수 있다.
또한, 카메라 영상 보정/제어 장치(400)는 색온도/조도 및 색온도/조도의 보정 범위에 대응하는 보정값에 대한 별도의 연산 과정과 연산 과정에 필요한 다양한 주위 환경의 광원 별 특성이 반영된 컬러 테이블을 이용할 수 있다.
컬러 테이블(410)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 표준 표색값, 색온도/조도 및 보정값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
획득부(430)는 컬러/조도 센서(420)로부터 컬러 측정값을 획득하고, 컬러 테이블(410)을 참조하여 획득된 컬러 측정값에 대응하는 표준 표색값, 색온도/조도 및 보정값 중 적어도 하나를 획득한다.
예를 들어 획득부(430)는 컬러/조도 센서로부터 컬러 측정값(SR_measured, SG_measured 및 SB_measured)을 획득할 수 있고, 전술한 수식 (1) 내지 수식 (3)을 이용하여 측정된 단위 벡터값(xvector_measured, yvector_measured 및 zvector_measured)을 획득할 수 있다.
또한, 획득부(430)는 측정된 단위 벡터값을 컬러 테이블에 포함된 단위 벡터값(xvector, yvector 및 zvector)을 참조하여 RGB 표색값을 획득할 수 있고, 획득된 RGB 표색값을 참조하여 광원 별로 색상을 구분하기 위해 사용되는 표준 표색값을 획득할 수 있다.
또한, 획득부(430)는 컬러 측정값이 존재하면, 컬러 측정값에 대응되는 미리 연산된 표준 표색값을 획득할 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여 획득된 표준 표색값을 참조하여 보정값을 획득하는 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 획득된 표준 표색값을 참조하여 보정값을 획득하는 예를 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 획득부(430)는 컬러 테이블이 표준 표색값만을 포함하는 경우, 색도 분포표를 참조하여 표준 표색값에 대한 컬러 색상값(620)을 획득하고, 획득된 컬러 색상값(620)의 각 성분 별로 연산(630)하여 보정값을 획득할 수 있다.
보다 상세하게는, 획득부(430)는 표준 표색값을 색도 분포표에 매핑 또는 연산식을 이용하여 컬러 색상값(620)(LR, LG 및 LB)을 획득할 수 있고, 컬러 색상값의 각 성분 별로 연산(630)(LR/LG, LB/LG)하여 보정값을 획득할 수 있다.
예를 들어, 획득부(430)는 컬러 색상값(620)에서 빛의 밝기를 나타내는 LG(녹색) 성분을 고정하고, LR/LG 및 LB/LG의 연산에 의해 LR(적색)과 LB(파랑색)에 대한 보정값을 획득할 수 있다.
획득부(430)는 컬러 테이블이 표준 표색값만을 포함하는 경우, 표준 표색값에 대응하는 색온도/조도를 연산(640)하여 색온도/조도에 따른 보정값을 획득할 수 있다.
컬러 색상값에 따른 보정값 및 색온도/조도에 따른 보정값은 후술할 이미지의 컬러 및 노출 중 적어도 하나에 대한 보정을 하는데 사용할 수 있다.
따라서, 획득부(430)는 컬러 측정값이 존재하면, 컬러 측정값에 대응되는 미리 연산된 표준 표색값, 색온도/조도 및 보정값 중 적어도 하나를 포함하는 컬러 정보를 컬러 테이블로부터 획득할 수 있다.
또한, 획득부(430)는 컬러 테이블을 참조하여 컬러 색상값의 각 성분 별로 연산된 보정값 및 색온도/조도에 따른 보정값 중 적어도 하나를 선택적으로 제공할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 표준 표색값에 대응하는 색온도/조도의 연산(640)에 의해 획득된 보정값은 섬광기(650) 의 발산 색상을 보정하기 위해 사용될 수 있다.
보정 제어 처리부(440)는 카메라 이미지 센서를 통하여 감지된 이미지의 컬러 및 노출 중 적어도 하나를 획득된 보정값에 참조하여 보정 및 제어한다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 영상 보정/제어 장치(400)는 자동 화이트 밸런스 보정값(AWB control value) 기반 또는 수동 화이트 밸런스 보정값(MWB control value)의 제1 보정 모드 및 상기 적어도 하나의 보정값 기반의 제2 보정 모드 중 어느 하나를 선택하는 모드 선택부(450)를 더 포함할 수 있다. 이하, 도 7을 참조하여 모드 선택부(450)를 상세히 설명하기로 한다.
도 7은 제1 보정 모드 및 제2 보정 모드 중 어느 하나를 선택하는 예를 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 모드 선택부(450)는 자동 화이트 밸런스 보정값 기반 또는 수동 화이트 밸런스 보정값의 제1 보정 모드 및 상기 적어도 하나의 보정값 기반의 제2 보정 모드 중 어느 하나를 선택할 수 있다.
자동 화이트 밸런스 보정값은 감지된 이미지의 화이트 밸런스를 자동적으로 연산한 보정값일 수 있고, 수동 화이트 밸런스 보정값은 사용자의 선택 입력에 따라 화이트 밸런스를 연산한 보정값일 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 카메라 이미지 센서(510)를 통하여 감지된 이미지(710)는 이미지 센서(510)의 분광 특성이 각기 다르게 나타낼 수 있고, 자동 화이트 밸런스 보정값 기반 또는 수동 화이트 밸런스를 이용(제1 보정모드를 이용)하여 보정한 이미지(520)는 대상 피사체 및 주위의 다양한 분광의 고유 특성이 고려되지 않아, 고유 특성과 무관한 피사체의 색감이 보여질 수 있다.
반면, 본 발명의 컬러 테이블(410)을 이용(제2 보정모드를 이용)하여 보정한 이미지(530)는 색상 및 밝고 어두운 다양한 주위 환경의 광원들의 고유 특성이 반영되어 있음을 확인할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 카메라 장치(500)는 이미지 센서(510), AWB/AE 연산부(520) 및 보정부(530)를 포함할 수 있다.
이미지 센서(510)는 영상 또는 이미지를 감지하기 위해 사용될 수 있고, AWB/AE 연산부(520)는 자도 화이트 밸런스 또는 자동 노출을 연산하는데 사용될 수 있으며, 보정부(530) 감지된 이미지에 대한 보정을 수행할 수 있다.
또한, 카메라 장치(500)는 컬러/조도 센서(420) 및 컬러 테이블(410)을 이용한 카메라 영상 보정/제어 장치(400)와 연동되어 연산된 보정값을 제공 받을 수 있고, 사용자는 제1 보정 모드 및 제2 보정 모드 중 어느 하나를 선택하는 모드를 제공 받을 수 있으며, 선택 모드 입력에 따라 감지된 이미지를 보정할 수 있다.
여기서, 보정 제어 처리부(440)는 노출 보정인 경우에는 연산된 보정값을 카메라 장치(500)의 이미지 센서(510)로 제공하여 보정이 제어되도록 하고, 컬러 보정인 경우에는 연산된 보정값이 보정부(530)로 제공하여 보정이 제어되도록 할 수 있다. 여기서, AWB/AE 연산부(520) 또는 보정부(530)는 H/W 로 구성될 수도 있고, S/W로 구성될 수도 있다.
또한, 실시예에 따라서는 보정 제어 처리부(440)는 연산된 제어값을 카메라 장치(500)의 이미지 센서(510) 또는 보정부(530)로 제공되도록 제어할 수 있지만, 카메라 장치(500)의 이미지 센서(510)를 통하여 감지된 이미지의 컬러 및 노출 중 적어도 하나를 연산된 제어값을 참조하여 보정할 수도 있다.
카메라 장치(500)는 섬광기 장치를 더 포함할 수 있고, 보정 제어 처리부(440)는 카메라 장치(500)의 섬광기에 연산된 광원색을 이용하여 발산 색상을 보정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 컬러 테이블 생성 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 컬러 테이블 생성 장치는 단계 810에서, 컬러/조도 센서를 이용하여 측정되는 컬러 측정값 및 광원 별로 색상을 구별하는 표준 표색값에 기초하여 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색에 대한 수집 데이터를 획득한다.
컬러/조도 센서는 다양한 주위의 광원(예를 들어, 피사체 주위 환경의 광원)을 감지할 수 있고, 다양한 주위의 광원에 대한 컬러 측정값을 감지할 수 있으며, 카메라 장치의 일측에 부착되어 카메라 장치와 연동하여 동작할 수 있다.
컬러 테이블 생성 장치는 단계 810에서, 컬러 측정값을 단위 백터값으로 변환하고, 표준 표색값을 RGB값으로 변환하여 측정 데이터를 획득하는 단계 및 측정 데이터에 포함되는 단위 백터값 및 RGB값을 렌더링하여 정규화된 수집 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
컬러 테이블 생성 장치는 단계 820에서, 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색을 이차원 평면상에 표시된 적어도 하나의 점과 색으로 투영하여 컬러 테이블을 생성한다.
예를 들어, 컬러 테이블 생성 장치는 단계 820에서, 단위 백터값 및 RGB값을 렌더링하여 정규화된 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색에 대한 수집 데이터를 이차원 평면상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색으로 투영하여 컬러 테이블을 생성할 수 있다.
또한, 단계 820에서, 투영된 적어도 하나의 점과 색에 대한 주변 픽셀을 보간하여 보간된 이미지 테이블을 생성할 수 있고, 보다 상세하게는 점과 점 사이를 연결하여 보간 처리를 할 수 있고, 색 필터를 이용하여 주변 픽셀에 대한 보간 처리를 할 수 있다.
실시예에 따르면, 컬러 테이블은 광원 별로 구성된 각 색온도 및 조도의 보정 범위에 대응하는 보정값을 포함할 수 있다.
또한, 컬러 테이블은 이미지 센서에 의해 감지된 이미지의 컬러/노출 및 섬광기의 발산 색상 중 적어도 하나에 대한 보정값으로 참조될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 영상 보정/제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 카메라 영상 보정/제어 장치는 단계 910에서, 컬러 측정값에 대응하는 광원 별로 색상을 구분하기 위해 사용되는 표준 표색값, 표준 표색값에 대한 색온도/조도 및 색온도/조도의 보정 범위에 대응하는 보정값 중 적어도 하나를 포함하는 컬러 정보를 컬러 테이블에 저장하여 유지한다.
카메라 영상 보정/제어 장치는 단계 920에서, 컬러/조도 센서를 통하여 주위 환경의 광원을 감지한다.
컬러 테이블은 표준 표색값, 색온도/조도 및 보정값 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
카메라 영상 보정/제어 장치는 단계 930에서, 컬러/조도 센서로부터 컬러 측정값을 획득하고, 컬러 테이블을 참조하여 획득된 컬러 측정값에 대응하는 표준 표색값, 색온도/조도 및 보정값 중 적어도 하나를 획득한다.
예를 들어, 카메라 영상 보정/제어 장치는 단계 930에서, 컬러/조도 센서로부터 컬러 측정값(SR_measured, SG_measured 및 SB_measured)을 획득할 수 있고, 전술한 수식 (1) 내지 수식 (3)을 이용하여 측정된 단위 벡터값(xvector_measured, yvector_measured 및 zvector_measured)을 획득할 수 있다.
또한, 카메라 영상 보정/제어 장치는 단계 930에서, 측정된 단위 벡터값을 컬러 테이블에 포함된 단위 벡터값(xvector, yvector 및 zvector)을 참조하여 RGB값을 획득할 수 있고, 획득된 RGB값을 참조하여 광원 별로 색상을 구분하기 위해 사용되는 표준 표색값을 획득할 수 있다.
또한, 카메라 영상 보정/제어 장치는 단계 930에서, 컬러/조도 센서의 컬러 측정값이 존재하면, 컬러 측정값에 대응되는 미리 연산된 이미지 보정값 및 표준 표색값 중 적어도 하나를 포함하는 컬러 정보를 획득할 수 있다.
본 발명의 일측에 따르면, 카메라 영상 보정/제어 장치는 단계 930에서, 컬러 테이블이 표준 표색값만을 포함하는 경우, CIE 색도 분포표를 참조하여 표준 표색값에 대한 컬러 색상값을 획득하고, 획득된 컬러 색상값의 각 성분 별로 연산하여 보정값을 획득할 수 있다.
본 발명의 다른 일측에 따르면, 카메라 영상 보정/제어 장치는 단계 930에서, 컬러 테이블이 표준 표색값만을 포함하는 경우, 표준 표색값에 대응하는 색온도/조도를 연산하여 색온도/조도에 따른 보정값을 획득할 수 있다.
따라서, 카메라 영상 보정/제어 장치는 단계 930에서, 컬러 측정값이 존재하면, 컬러 측정값에 대응되는 미리 연산된 표준 표색값, 색온도/조도 및 보정값 중 적어도 하나를 포함하는 컬러 정보를 컬러 테이블로부터 획득할 수 있다.
또한, 카메라 영상 보정/제어 장치는 단계 930에서, 컬러 테이블을 참조하여 컬러 색상값의 각 성분 별로 연산된 보정값 및 색온도/조도에 따른 보정값 중 적어도 하나를 선택적으로 제공할 수 있다.
카메라 영상 보정/제어 장치는 단계 940에서, 이미지 센서를 통하여 감지된 이미지의 컬러 및 노출 중 적어도 하나를 획득된 보정값에 참조하여 보정 및 제어한다.
보정값은 카메라 이미지 센서를 통하여 감지된 이미지의 컬러 및 노출 중 적어도 하나를 보정하기 위한 값일 수 있고, 섬광기의 발산 색상을 보정하기 위한 값일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 카메라 영상 보정/제어 장치는 자동 화이트 밸런스 보정값 기반 또는 수동 화이트 밸런스 보정값의 제1 보정 모드 및 상기 적어도 하나의 제어값 기반의 제2 보정 모드 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 컬러 테이블 생성 장치
110: 획득부
120: 생성부
400: 카메라 영상 보정/제어 장치
410: 컬러 테이블
420: 컬러/조도 센서
430: 획득부
440: 보정 제어 처리부
450: 모드 선택부
500: 카메라 장치
510: 카메라 이미지 센서
520: AWB/AE 연산부
530: 보정부
550: 섬광기 장치

Claims (14)

  1. 컬러/조도 센서를 이용하여 측정되는 컬러 측정값 및 광원 별로 색상을 구별하는 표준 표색값에 기초하여 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색에 대한 수집 데이터를 획득하는 획득부; 및
    상기 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색을 이차원 평면상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색으로 투영하여 컬러 테이블을 생성하는 생성부
    를 포함하는 컬러 테이블 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 획득부는
    상기 컬러 측정값을 단위 백터값으로 변환하고, 상기 표준 표색값을 RGB값으로 변환하여 측정 데이터를 획득하는 제1 획득부; 및
    상기 측정 데이터에 포함되는 상기 단위 백터값 및 상기 RGB값을 렌더링하여 정규화된 상기 수집 데이터를 획득하는 제2 획득부
    를 포함하는 컬러 테이블 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 획득부는
    상기 각 표준 표색값의 최소값 및 최대값을 선정된 표색 임계값 범위 내의 상기 RGB값으로 변환하여 상기 측정 데이터를 획득하는
    컬러 테이블 생성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 생성부는
    상기 투영된 적어도 하나의 점과 색에 대한 주변 픽셀을 보간하여 상기 이미지 테이블을 생성하는
    컬러 테이블 생성 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 테이블은
    상기 광원 별로 구성된 각 색온도 및 조도의 보정 범위에 대응하는 보정값을 포함하는
    컬러 테이블 생성 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컬러 테이블은
    카메라 이미지 센서에 의해 감지된 이미지의 컬러/노출 및 섬광기의 발산 색상 중 적어도 하나에 대한 보정값으로 참조되는
    컬러 테이블 생성 장치.
  7. 컬러 측정값에 대응하는 광원 별로 색상을 구분하기 위해 사용되는 표준 표색값, 상기 표준 표색값에 대한 색온도/조도 및 상기 색온도/조도의 보정 범위에 대응하는 보정값 중 적어도 하나를 포함하는 컬러 정보를 저장하여 유지하는 컬러 테이블;
    주위 환경의 광원을 감지하는 컬러/조도 센서;
    상기 컬러/조도 센서로부터 상기 컬러 측정값을 획득하고, 상기 컬러 테이블을 참조하여 상기 획득된 컬러 측정값에 대응하는 상기 표준 표색값, 상기 색온도/조도 및 상기 보정값 중 적어도 하나를 획득하는 획득부; 및
    카메라 이미지 센서를 통하여 감지된 이미지의 컬러 및 노출 중 적어도 하나를 상기 획득된 보정값에 참조하여 보정 및 제어하는 보정 제어 처리부
    를 포함하는 컬러 테이블을 이용한 카메라 영상 보정/제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 획득부는
    상기 컬러 테이블이 상기 표준 표색값만을 포함하는 경우, 색도 분포표를 참조하여 상기 표준 표색값에 대한 컬러 색상값을 획득하고, 획득된 컬러 색상값의 각 성분 별로 연산하여 상기 보정값을 획득하는
    컬러 테이블을 이용한 카메라 영상 보정/제어 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 획득부는
    상기 컬러 테이블이 상기 표준 표색값만을 포함하는 경우, 상기 표준 표색값에 대응하는 상기 색온도/조도를 연산하여 상기 색온도/조도에 따른 상기 보정값을 획득하는
    컬러 테이블을 이용한 카메라 영상 보정/제어 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 보정 제어 처리부는
    섬광기의 발산 색상을 상기 색온도/조도를 참조하여 보정 및 제어하는
    컬러 테이블을 이용한 카메라 영상 보정/제어 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    자동 화이트 밸런스 보정값(AWB control value) 기반 또는 수동 화이트 밸런스 보정값(MWB control value)의 제1 보정 모드 및 상기 적어도 하나의 제어값 기반의 제2 보정 모드 중 어느 하나를 선택하는 모드 선택부
    를 더 포함하는 컬러 테이블을 이용한 카메라 영상 보정/제어 장치.
  12. 컬러/조도 센서를 이용하여 측정되는 컬러 측정값 및 광원 별로 색상을 구별하는 표준 표색값에 기초하여 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색에 대한 수집 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 삼차원 공간상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색을 이차원 평면상에 표시되는 적어도 하나의 점과 색으로 투영하여 컬러 테이블을 생성하는 단계
    를 포함하는 컬러 테이블 생성 방법.
  13. 컬러 측정값에 대응하는 광원 별로 색상을 구분하기 위해 사용되는 표준 표색값, 상기 표준 표색값에 대한 색온도/조도 및 상기 색온도/조도의 보정 범위에 대응하는 보정값 중 적어도 하나를 포함하는 컬러 정보를 컬러 테이블에 저장하여 유지하는 단계;
    컬러/조도 센서를 통하여 주위 환경의 광원을 감지하는 단계;
    상기 컬러/조도 센서로부터 상기 컬러 측정값을 획득하고, 상기 컬러 테이블을 참조하여 상기 획득된 컬러 측정값에 대응하는 상기 표준 표색값, 상기 색온도/조도 및 상기 보정값 중 적어도 하나를 획득하는 단계; 및
    카메라 이미지 센서를 통하여 감지된 이미지의 컬러 및 노출 중 적어도 하나를 상기 획득된 보정값에 참조하여 보정 및 제어하는 단계
    를 포함하는 컬러 테이블을 이용한 카메라 영상 보정/제어 방법.
  14. 제12항 및 제13항 중 어느 한 항의 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
KR1020150019175A 2015-02-09 2015-02-09 컬러 테이블 생성 장치, 카메라 영상 보정/제어 장치 및 그 방법 KR101680446B1 (ko)

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