KR20180057365A - Method and Apparatus for Processing Image to Simultaneously Enhance Contrast and Saturation of Image - Google Patents

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Abstract

Embodiments of the present invention provide a method for processing an image and an apparatus thereof, capable of maximizing the quality of an image by simultaneously improving the contrast and saturation of a color image by calculating an output brightness component by applying a first contrast increasing function to a brightness component of an input image, calculating at least one of an output R channel, an output G channel, and an output B channel by applying a second contrast increasing function to at least one of an R channel, a G channel, and a B channel of the input image, and calculating an output image by combining (i) the at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel with (ii) the output brightness component.

Description

영상의 대비 및 채도 동시 향상시키는 영상 처리 방법 및 장치 {Method and Apparatus for Processing Image to Simultaneously Enhance Contrast and Saturation of Image}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing method and apparatus for simultaneously enhancing contrast and saturation of an image,

본 실시예가 속하는 기술 분야는 영상의 대비 및 채도를 동시에 향상시키는 영상 처리 방법 및 장치에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image processing method and apparatus for simultaneously enhancing contrast and saturation of an image.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the present embodiment and do not constitute the prior art.

인간의 눈은 영상을 세 가지 성분인 밝기, 색상, 및 채도로 구분하여 인식한다. 선명한 영상을 획득하기 위한 기존의 방식은 영상의 밝기 성분에 대하여만 대비 증가 방식을 적용하였다. 하지만, 적색, 녹색, 청색(Red, Green, Blue; RGB)으로 이루어진 컬러 영상에 대하여 밝기 성분에만 대비 증가 방식을 적용하면, 채도가 감소하는 현상이 발생하는 문제가 있다.The human eye recognizes images by separating them into three components, brightness, color, and saturation. Conventional method for acquiring a clear image is to increase only the brightness component of the image. However, when a contrast enhancement method is applied to only a brightness component of a color image composed of red, green, and blue (Red, Green, and Blue), there is a problem that saturation decreases.

이를 해결하기 위하여, 기존의 방식은 RGB 컬러 영상을 YCbCr 도메인으로 변환한 후, 밝기 성분인 Y값에 대비 증가 방식을 적용하고, 다시 이에 대하여 색차 성분들(Cb값, Cr값)에 대한 채도 향상 방식을 적용하였다. 이러한 방식은 색차 성분의 특성상 채도를 향상시키는 데 한계가 있다.In order to solve this problem, the conventional method converts an RGB color image into a YCbCr domain, then applies a contrast enhancement method to the Y value, which is a brightness component, and then increases the chroma components (Cb value, Cr value) Method. This method has a limitation in improving the saturation due to the characteristics of color difference components.

대비 증가 방식은 전역 대비 증가 방식과 블록 대비 증가 방식으로 구분된다. 전역 대비 증가 방식은 영상 전체에 대하여 하나의 대비 증가 함수를 추정하는 방식이다. 블록 대비 증가 방식은 영상을 기 설정된 사이즈를 갖는 블록으로 나누고, 각 블록에 대하여 대비 증가 함수를 추정하는 방식이다. 블록 대비 증가 방식은 전역 대비 증가 방식에 비하여 대비 증가 성능이 향상되는 장점이 있다. 하지만, 블록 대비 증가 방식은 인접 블록 간에 대비 차이가 큰 영상에 대하여 블록 사이즈를 충분히 크게 적용하지 않으면, 영상에 아티팩트가 발생하는 문제가 있다.The contrast increase method is divided into the global increase method and the block increase method. The global contrast enhancement method estimates one contrast enhancement function for the entire image. The block contrast increasing method divides an image into blocks having a predetermined size, and estimates a contrast enhancement function for each block. The method of increasing the block contrast has an advantage that the contrast increasing performance is improved as compared with the method of increasing the global contrast. However, there is a problem in that artifacts arise in the image if the block size is not sufficiently large for an image having a large contrast difference between adjacent blocks.

이상에서 언급한 문제점들을 해결한 영상의 대비 및 채도를 동시에 향상시키는 영상 처리 방법 및 장치는 아직 구현되지 못한 실정이다.The image processing method and apparatus for simultaneously improving the contrast and saturation of the image that solves the above-mentioned problems have not yet been realized.

본 발명의 실시예들은 입력 영상의 밝기 성분에 제1 대비 증가 함수를 적용하여 출력 밝기 성분을 산출하고, 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 제2 대비 증가 함수를 적용하여 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나를 산출하고, (i) 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 출력 밝기 성분을 결합하여 출력 영상을 산출함으로써, 컬러 영상의 대비 및 채도를 동시에 향상시켜 영상의 품질을 극대화하는 데 발명의 주된 목적이 있다.Embodiments of the present invention include a method of calculating an output brightness component by applying a first contrast enhancement function to a brightness component of an input image and applying a second contrast enhancement function to at least one of an R channel, a G channel, and a B channel of the input image (I) at least one of an output R channel, an output G channel, and an output B channel, and (ii) combining output brightness components to produce an output image The main purpose of the invention is to improve the contrast and saturation of color images at the same time to maximize the quality of the image.

본 발명의 실시예들은 각 블록에 대한 주변 화소값들을 참조하여 대비 증가 함수를 변화시킴으로써, 블록 사이즈를 작게 설정하여 대비 증가 성능을 크게 향상시키면서도 대비 증가를 위한 변환 함수 추정 과정에서 발생하는 아티팩트를 억제하는 데 발명의 다른 목적이 있다.The embodiments of the present invention can improve the contrast enhancement performance by setting the block size to be small by changing the contrast enhancement function by referring to the neighboring pixel values for each block and suppress the artifacts generated in the conversion function estimation process for increasing the contrast There is another purpose of the invention.

본 발명의 실시예들은 (i) RGB 각 채널에 대비 증가 방법을 적용시킨 결과 및 (ii) 색상 틀어짐이 발생한 영역에 대하여 밝기 값에 대비 증가 방법을 적용시킨 결과를 결합함으로써, 채널 간 상관관계를 고려하지 않고도 색상 틀어짐 현상을 방지하는 데 발명의 또 다른 목적이 있다.Embodiments of the present invention combine (i) a result of applying a contrast enhancement method to each channel of RGB, and (ii) a result of applying a contrast enhancement method to a brightness value for a region in which chromatic aberration occurs, Another purpose of the invention is to prevent color distortion without considering it.

본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other and further objects, which are not to be described, may be further considered within the scope of the following detailed description and easily deduced from the effects thereof.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 컴퓨팅 디바이스에 의한 영상 처리 방법에 있어서, 입력 영상을 획득하는 단계, 상기 입력 영상의 밝기 성분에 제1 대비 증가 함수를 적용하여 출력 밝기 성분을 산출하는 단계, 상기 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 제2 대비 증가 함수를 적용하여, 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나를 산출하는 단계, 및 (i) 상기 출력 R채널, 상기 출력 G채널, 및 상기 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 상기 출력 밝기 성분을 결합하여 출력 영상을 산출하는 단계를 포함하는 영상 처리 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of processing an image by a computing device, the method comprising: obtaining an input image; calculating an output brightness component by applying a first contrast increasing function to a brightness component of the input image; Calculating at least one of an output R channel, an output G channel, and an output B channel by applying a second contrast increasing function to at least one of an R channel, a G channel, and a B channel of the image, and (i) R channel, the output G channel, and the output B channel, and (ii) combining the output brightness components to calculate an output image.

본 실시예의 다른 측면에 의하면, 입력 영상을 획득하는 영상 획득부, 상기 입력 영상의 밝기 성분에 제1 대비 증가 함수를 적용하여 출력 밝기 성분을 산출하는 밝기 정보 산출부, 상기 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 제2 대비 증가 함수를 적용하여, 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나를 산출하는 채널 정보 산출부, 및 (i) 상기 출력 R채널, 상기 출력 G채널, 및 상기 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 상기 출력 밝기 성분을 결합하여 출력 영상을 산출하는 출력 영상 산출부를 포함하는 영상 처리 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus including an image obtaining unit for obtaining an input image, a brightness information calculating unit for calculating an output brightness component by applying a first contrast increasing function to a brightness component of the input image, A G channel, and a B channel, and calculating at least one of an output R channel, an output G channel, and an output B channel by applying a second contrast increasing function to at least one of the output R channel The output G channel, and the output B channel, and (ii) an output image calculating unit for calculating an output image by combining the output brightness components.

본 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터 프로그램 명령어들을 포함하는 비일시적(Non-Transitory) 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록된 영상 처리를 위한 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램 명령어들이 컴퓨팅 디바이스의 프로세서에 의해 실행되는 경우에, 입력 영상을 획득하는 단계, 상기 입력 영상의 밝기 성분에 제1 대비 증가 함수를 적용하여 출력 밝기 성분을 산출하는 단계, 상기 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 제2 대비 증가 함수를 적용하여, 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나를 산출하는 단계, 및 (i) 상기 출력 R채널, 상기 출력 G채널, 및 상기 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 상기 출력 밝기 성분을 결합하여 출력 영상을 산출하는 단계를 포함한 동작들을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 제공한다.According to yet another aspect of this embodiment, there is provided a computer program for image processing recorded on a non-transitory computer readable medium comprising computer program instructions executable by a processor, Calculating an output brightness component by applying a first contrast enhancement function to a brightness component of the input image when the input image is executed by a processor, calculating R, G, and B Calculating at least one of an output R channel, an output G channel, and an output B channel by applying a second contrast increasing function to at least one of the channels; and (i) Output B channels, and (ii) combining the output brightness components to produce an output image. It provides a computer program.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 각 블록에 대한 주변 화소값들을 참조하여 대비 증가 함수를 변화시킴으로써, 블록 사이즈를 작게 설정하여 대비 증가 성능을 크게 향상시키면서도 대비 증가를 위한 변환 함수 추정 과정에서 발생하는 아티팩트를 억제할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, by changing the contrast enhancement function by referring to the neighboring pixel values for each block, the contrast enhancement performance is greatly improved by setting the block size to be small, There is an effect that the artifacts generated in the estimation process can be suppressed.

본 발명의 실시예들에 의하면, RGB 각 채널에 대비 증가 방법을 적용하여 채도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the embodiments of the present invention, the saturation can be greatly improved by applying a contrast enhancement method to each RGB channel.

본 발명의 실시예들에 의하면, (i) RGB 각 채널에 대비 증가 방법을 적용시킨 결과 및 (ii) 색상 틀어짐이 발생한 영역에 대하여 밝기 값에 대비 증가 방법을 적용시킨 결과를 결합함으로써, 채널 간 상관관계를 고려하지 않고도 색상 틀어짐 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to embodiments of the present invention, by combining (i) a result of applying the contrast enhancement method to each channel of RGB, and (ii) a result of applying the contrast enhancement method to the brightness value for the region where the color distortion occurs, There is an effect that the color shift phenomenon can be prevented without considering the correlation.

여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.Even if the effects are not expressly mentioned here, the effects described in the following specification which are expected by the technical characteristics of the present invention and their potential effects are handled as described in the specification of the present invention.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 장치를 예시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치가 변환한 출력 영상을 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치가 대비 증가 함수를 조정하는 동작을 설명하기 위한 예식적인 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 영상 처리 장치가 변환한 출력 영상을 예시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 영상 처리 방법을 예시한 흐름도이다.
1 and 2 are block diagrams illustrating an image processing apparatus according to embodiments of the present invention.
3 is a diagram illustrating an output image converted by an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is an illustrative graph for explaining an operation of adjusting the contrast enhancement function by the image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an output image converted by an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are flowcharts illustrating an image processing method according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하고, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Will be described in detail with reference to exemplary drawings.

본 실시예들은 대비 증가 방법을 적용하여 밝기 영상의 대비를 증가시키고 이를 컬러 영상으로 나타낸다. 본 실시예들은 색차 영상을 처리하는 방법이 아닌 밝기 값의 변화율을 고려한다. 기존의 컬러 영상의 각 채널을 직접 처리하는 채널 별 처리 방식의 일 예는 수학식 1과 같이 표현된다.The embodiments increase the contrast of the brightness image by applying the contrast enhancement method and display it as a color image. These embodiments consider the rate of change of the brightness value rather than the method of processing the color difference image. An example of a channel-specific processing method for directly processing each channel of an existing color image is expressed by Equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

C는 컬러 영상의 RGB 채널 입력 값이고, C'는 출력 값을 나타낸다. Y와 Y'은 각각 입력 영상과 대비가 증가된 영상의 밝기 값을 나타낸다. γ는 채도 향상 정도를 조절하는 변수이다. 이러한 방식은 결과 영상의 RGB 채널 간 차이를 증가시키는 방식으로서, 색차 영상을 이용하지 않고 색상 틀어짐 없이 안정적으로 채도를 향상시킬 수 있다. 하지만 휘도 영상의 변화율에 크게 영향을 받기 때문에 채도 향상 성능이 제한적인 문제가 있다.C is the RGB channel input value of the color image, and C 'is the output value. Y and Y 'represent the brightness values of the input image and the contrast increased image, respectively. γ is a parameter controlling the degree of saturation enhancement. This method increases the difference between the RGB channels of the resultant image, and can improve the chroma saturation without color shift without using the color difference image. However, since the change rate of the luminance image is greatly influenced, the saturation enhancement performance is limited.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예들은 RGB 각 채널에 대비 증가 방식을 직접 적용한다. In order to solve this problem, the embodiments directly apply the contrast enhancement method to each RGB channel.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 영상 처리 장치를 예시한 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 영상 처리 장치(100)는 영상 획득부(110), 밝기 정보 산출부(120), 채널 정보 산출부(130), 및 출력 영상 산출부(140)를 포함한다. 영상 처리 장치(100)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 처리 장치(100)는 블록 대비 증가 함수 추정부(150) 및 색상 틀어짐 방지부(160) 중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있다.1 and 2 are block diagrams illustrating an image processing apparatus according to embodiments of the present invention. 1, the image processing apparatus 100 includes an image obtaining unit 110, a brightness information calculating unit 120, a channel information calculating unit 130, and an output image calculating unit 140. The image processing apparatus 100 may omit some of the various components illustrated in FIG. 1 or may further include other components. As shown in FIG. 2, the image processing apparatus 100 may further include at least one of a block contrast increasing function estimating unit 150 and a color anti-distortion unit 160.

영상 획득부(110)는 입력 영상을 획득한다. 입력 영상은 정지 영상 또는 동영상일 수 있고, 입력 영상은 카메라로 촬영하여 획득한 컬러 영상 또는 기 저장된 컬러 영상일 수 있다.The image acquisition unit 110 acquires an input image. The input image may be a still image or a moving image, and the input image may be a color image obtained by photographing with a camera or a pre-stored color image.

밝기 정보 산출부(120)는 입력 영상의 밝기 성분에 제1 대비 증가 함수를 적용하여 출력 밝기 성분을 산출한다. 제1 대비 증가 함수는 히스토그램 평활화 방식에 기반하여 추정될 수 있다.The brightness information calculator 120 calculates an output brightness component by applying a first contrast increasing function to the brightness component of the input image. The first contrast enhancement function may be estimated based on the histogram smoothing scheme.

채널 정보 산출부(130)는 상기 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 제2 대비 증가 함수를 적용하여, 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나를 산출한다. 제 2 대비 증가 함수는 히스토그램 평활화 방식에 기반하여 추정될 수 있다.The channel information calculation unit 130 may apply at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel to at least one of the R channel, the G channel, and the B channel of the input image, . The second contrast enhancement function may be estimated based on the histogram smoothing scheme.

입력 영상의 밝기 성분에 적용하는 상기 제1 대비 증가 함수와 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 적용하는 제2 대비 증가 함수는 동일할 수 있다.The second contrast enhancement function applied to the brightness component of the input image and the second contrast enhancement function applied to at least one of the R channel, the G channel, and the B channel of the input image may be the same.

출력 영상 산출부(140)는 (i) 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 출력 밝기 성분을 결합하여 출력 영상을 산출한다.The output image calculation unit 140 combines (i) at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel and (ii) the output brightness component to produce an output image.

영상 처리 장치(100)는 제1 대비 증가 함수 또는 제2 대비 증가 함수를 추정하는 블록 대비 증가 함수 추정부를 추가로 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하여, 블록 대비 증가 함수 추정부는 설명하기로 한다.The image processing apparatus 100 may further include a block contrast increasing function estimating unit that estimates a first contrast increasing function or a second contrast increasing function. Referring to FIG. 3 and FIG. 4, the block contrast increasing function estimator will be described.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치가 변환한 출력 영상을 예시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치가 대비 증가 함수를 조정하는 동작을 설명하기 위한 예식적인 그래프이다.FIG. 3 illustrates an output image transformed by the image processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 4 illustrates an operation of adjusting the contrast increasing function of the image processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. It is a ceremonial graph for.

본 발명의 실시예에 의하면, 대비 증가를 위한 방법으로 일루미넌스 값을 이용하여 영상 적응적 히스토그램 평탄화(Histogram Equalization, HE) 방법 기반 변환 함수를 생성한다. 영상을 작은 블록 단위로 쪼개어 각 블록에 대하여 영상 적응적 HE 기반 변환 함수를 추정하는 방법은 영상 전체에 대해 하나의 변환 함수를 추정하는 것보다 대비 증가 성능을 향상 시킬 수 있다. 하지만 영상의 변화 폭이 큰 부분에서 변환 함수를 구하게 되면, 블록 사이즈가 충분히 크지 않을 경우에 인접 블록과의 낮은 상관관계로 인하여 원치 않는 아티팩트가 발생한다. 이 때문에 큰 대비 증가를 위한 작은 블록 사이즈 설정은 어려워지게 된다. 이러한 문제를 해결하고자 블록 사이즈를 크게 설정하게 되면 대비 증가 성능 향상은 제한되게 된다.According to an embodiment of the present invention, a histogram equalization (HE) method based transformation function is generated using a luminance value as a method for increasing the contrast. The method of dividing the image into small blocks and estimating the image adaptive HE based transform function for each block can improve the contrast enhancement performance compared to estimating one transform function for the whole image. However, if the transformation function is obtained in a part where the image change width is large, when the block size is not sufficiently large, undesirable artifacts occur due to a low correlation with the adjacent block. This makes it difficult to set a small block size for a large contrast increase. In order to solve this problem, if the block size is set to be large, improvement of the contrast increase performance is limited.

도 3을 참조하면, 도면부호 310은 입력영상이고, 도면부호 320은 전역적 대비 증가 방법을 적용한 결과이고, 도면부호 330은 지역 블록 기반 대비 증가 방법을 적용한 결과이고, 도면부호 340은 본 실시예에 의한 대비 증가 방법을 적용한 결과이다. 도 3에서는 블록 사이즈가 작을 때 나타나는 아티팩트의 예(330)가 도시되어 있다. 도 3에서 확인할 수 있듯이 밝기 차가 크게 나는 영상의 에지 부분에서 얼룩 형태의 아티팩트가 발생한다.Referring to FIG. 3, reference numeral 310 denotes an input image, reference numeral 320 denotes a result obtained by applying a global contrast enhancement method, reference numeral 330 denotes a result of applying a local block-based contrast enhancement method, The results of this study are as follows. In Fig. 3, an example of an artifact 330 that appears when the block size is small is shown. As shown in FIG. 3, artifacts of a speck shape are generated in the edge portion of the image having a large brightness difference.

본 실시예에서는 이러한 아티팩트 없이 영역 적응적 HE를 적용하기 위하여 일루미넌스 값을 추정하여 참조 값으로 사용한다. 블록 기반 히스토그램의 단점은 각 블록의 평균 밝기 값이 모두 달라지게 되어 블록 간의 어색함이 발생하게 되는 점이다. 본 실시예는 각 블록에서의 일루미넌스(평균밝기값) 값으로의 보상을 해주는 과정을 통해 블록간의 밝기 차이에 의한 어색함을 해결한다.In this embodiment, a luminance value is estimated and used as a reference value in order to apply the region adaptive HE without such an artifact. The disadvantage of the block-based histogram is that the average brightness values of the blocks are different from each other, resulting in an awkwardness between the blocks. The present embodiment solves the awkwardness due to the brightness difference between the blocks through the process of compensating for the luminance (average brightness value) value in each block.

블록 대비 증가 함수 추정부(150)는 입력 영상을 기 설정된 사이즈를 갖는 복수의 블록들로 나누고, 블록들에 대한 일루미넌스 값을 추정한다. 여기서, 일루미넌스 값은 주변 화소와의 평균 밝기 값을 나타내고, 입력 영상의 밝기 값에 기 설정된 마스크 사이즈를 갖는 저주파 필터를 적용하여 추정될 수 있다.The block contrast enhancement function estimator 150 divides the input image into a plurality of blocks having a predetermined size, and estimates a luminance value for the blocks. Here, the luminance value represents an average brightness value with neighboring pixels, and can be estimated by applying a low-pass filter having a preset mask size to the brightness value of the input image.

블록 대비 증가 함수 추정부(150)는 복수의 블록들에 대한 제1 대비 증가 함수 또는 제2 대비 증가 함수를 추정한다. 블록 대비 증가 함수 추정부(150)는 블록들에 대한 일루미넌스 값에 기반하여 추정한 제1 대비 증가 함수 또는 추정한 제2 대비 증가 함수를 조정한다. The block contrast increasing function estimating unit 150 estimates a first contrast increasing function or a second contrast increasing function for a plurality of blocks. The block contrast increasing function estimating unit 150 adjusts the first contrast increasing function or the estimated second contrast increasing function estimated based on the luminance value for the blocks.

블록 대비 증가 함수 추정부(150)는 복수의 블록들 중 소정의 거리에 위치한 인접 블록들 간에 일루미넌스 값의 차이가 기 설정된 범위 내에 존재하는지 여부를 판단한다. 즉, 블록 대비 증가 함수 추정부(150)는 (i) 입력 영상의 특정 위치의 일루미넌스 값 및 (ii) 입력 영상의 특정 위치의 일루미넌스 값에 대한 제1 대비 증가 함수 또는 제2 대비 증가 함수 간의 차이가 기 설정된 범위의 값을 갖도록, 제1 대비 증가 함수 또는 제2 대비 증가 함수를 스케일링한다.The block contrast increasing function estimating unit 150 determines whether a difference of luminance values exists between neighboring blocks located at a predetermined distance from a plurality of blocks within a preset range. That is, the block contrast increasing function estimator 150 calculates a block contrast enhancement function (i) for a luminance value at a specific position of an input image and (ii) a first contrast enhancement function or a second contrast enhancement function for a luminance value at a specific position of the input image Scaling the first contrast enhancement function or the second contrast enhancement function such that the difference between the first contrast enhancement function and the second contrast enhancement function has a value in a predetermined range.

도 3에서 발생하는 아티팩트는 인접 블록 간에 밝기 차이가 크기 때문에 나타나는 것이므로, 영상 처리 장치(100)는 인접 블록간의 유사한 밝기를 갖게 되는 일루미넌스를 이용하여 블록 간의 변화의 폭을 조절한다. 즉, 영상의 위치에서 영역 적응적 HE의 변환 함수를

Figure pat00002
로 나타내었을 때, x 위치의 일루미넌스 값을 이용해서
Figure pat00003
함수를 재조정한다. 재조정하는 과정은 수학식 2와 같이 표현된다.Since the artifacts generated in FIG. 3 appear because of a large brightness difference between adjacent blocks, the image processing apparatus 100 adjusts the width of the change between the blocks using a luminance that has similar brightness among adjacent blocks. That is, the transformation function of the region adaptive HE at the position of the image
Figure pat00002
, Using the luminance value of the x position
Figure pat00003
Readjust the function. The process of recalibration is expressed as Equation (2).

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
는 x 위치의 일루미넌스 값을 나타내고, M은 영상의 최댓값을 나타낸다. 예컨대, 비트수가 8비트인 경우 M은 255일 수 있다.
Figure pat00006
Figure pat00007
에 의해 재조정된 변환 함수를 나타낸다.
Figure pat00005
Represents the luminance value of the x position, and M represents the maximum value of the image. For example, M may be 255 if the number of bits is 8 bits.
Figure pat00006
The
Figure pat00007
Lt; / RTI >

도 4에 도시된 바와 같이,

Figure pat00008
가 되도록 만들고 변환 함수를 조정한다. 즉, 변환 함수를 스케일링하게 된다. 이로써 블록 사이즈를 작게 하여 대비 증가 성능을 크게 향상시키면서도 아티팩트 발생을 억제할 수 있다.As shown in Figure 4,
Figure pat00008
And adjusts the transform function. That is, the transform function is scaled. As a result, the block size can be reduced, the contrast increase performance can be greatly improved, and the occurrence of artifacts can be suppressed.

본 실시예에 의하면, 밝기값 처리 후 RGB 채널을 변경해주는 기존 방법보다 RGB 채널을 직접 처리하여 획득하는 결과가 컬러 영상의 채도 향상이 훨씬 뛰어난 결과를 획득할 수 있는 효과가 있다.According to the present embodiment, the result obtained by directly processing the RGB channel is much better than the conventional method of changing the RGB channel after the brightness value processing.

도 2를 다시 참조하면, 영상 처리 장치(100)는 (i) 채도 향상 성능이 뛰어난 채널 별 대비 증가 방법 적용 결과 및 (ii) 채도 향상 성능은 제한적이지만 색상 틀어짐이 발생하지 않아 원본 영상의 색상이 유지되는 밝기 값에 대한 대비 증가 방법 적용 결과를 융합하여 최종 결과를 출력한다. 영상 처리 장치(100)는 채널 간 상관 관계가 고려되지 않고 각 채널의 값에 따라 처리하므로 색상 틀어짐이 발생할 수 있다. 이는 원본 영상의 색상과 다른 색상으로 결과 영상이 만들어지는 결과를 초래한다.Referring to FIG. 2 again, the image processing apparatus 100 may be configured to (i) apply a method of increasing the saturation enhancement performance per channel and (ii) provide a saturation enhancement capability, The result of applying the contrast increase method to the maintained brightness value is fused to output the final result. The image processing apparatus 100 does not consider the inter-channel correlation and processes it according to the value of each channel, so that color distortion may occur. This results in the resulting image being produced in a color different from the color of the original image.

영상 처리 장치(100)는 발생하는 색상 틀어짐 문제를 해결하기 위해 두 결과를 융합하면 발생하는 색상 틀어짐이 큰 영역을 검출한다. 이를 위해, 영상 처리 장치(100)는 원본 영상과 채널 별 적용 결과간의 채널 간 비율 변화를 이용한다. The image processing apparatus 100 detects an area having a large color shift caused by fusing two results in order to solve the problem of color shift occurring. To this end, the image processing apparatus 100 uses a change in the ratio between channels of an original image and an application result for each channel.

영상 처리 장치(100)는 색상 틀어짐 방지부(160)를 추가로 포함할 수 있다.The image processing apparatus 100 may further include a color anti-skid unit 160. [

색상 틀어짐 방지부(160)는, 입력 영상에서 특정 영역을 검출하고, 특정 영역에 (i) 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 출력 밝기 성분에 가중치를 적용하여, 출력 영상을 산출한다. 여기서, 특정영역은 (i) 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 및 (ii) 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 두 개 이상 채널들을 선택하여, 두 개 이상의 채널들 간의 비율 변화를 기준으로 검출된다.The color anti-aliasing unit 160 detects a specific region in the input image, and (i) applies at least one of (i) an output R channel, an output G channel, and an output B channel and (ii) And calculates an output image. Here, the specific region may be selected by selecting two or more channels among (i) R channel, G channel and B channel of the input image, and (ii) output R channel, output G channel, and output B channel, Is detected based on the change in the ratio between the two.

도 5를 참조하면, 도면부호 510은 입력영상이고, 도면부호 520은 대비 증가 방법을 밝기 값에 적용한 결과이고, 도면부호 530은 대비 증가 방법을 채널 별로 적용한 결과이고, 도면부호 540은 본 실시예에 의한 대비 증가 방법을 적용한 결과이다. 대비 증가 방법을 밝기 값에 적용한 결과(520)는 색상 틀어짐 없이 채도가 향상되었으나 그 정도가 원본 영상 대비 크지 않다. 각 채널에 적용한 결과(530)는 채도는 향상이 되었으나, 색상 틀어짐이 발생하여 원본 영상의 색상과는 다른 색상을 갖는다.Referring to FIG. 5, reference numeral 510 denotes an input image, reference numeral 520 denotes a result of applying the contrast enhancement method to the brightness value, reference numeral 530 denotes a result of applying the contrast enhancement method to each channel, The results of this study are as follows. As a result of applying the contrast enhancement method to the brightness value (520), the saturation is improved without color shift, but the degree is not as large as that of the original image. The result (530) applied to each channel is improved in saturation, but has a color different from the color of the original image due to color distortion.

이러한 색상 틀어짐 문제는 영상 전체에 걸쳐 발생하지만, 주로 원색 영역에서 크게 발생하게 된다. 본 실시예에서는 이러한 색상 틀어짐이 발생하는 영역을 원본 영상과 결과 영상 간의 채널 간 비율 변화를 계산하여 검출 한 후 해당 영역에 밝기 영상에 대비 증가 방법을 적용시킨 결과를 사용함으로써 색상 틀어짐을 방지한다. 이러한 과정은 수학식 3 및 수학식 4와 같이 표현된다.The problem of color shift occurs throughout the image, but mainly occurs in the primary color region. In the present embodiment, color shift is prevented by calculating a change in the ratio between channels between the original image and the resultant image, and then applying a contrast enhancement method to the brightness image in the region where the color deformation occurs. This process is expressed by Equations (3) and (4).

Figure pat00009
Figure pat00009

Cout은 색상 틀어짐이 보정된 최종 결과이고, Cout

Figure pat00010
로 표현된다. Cch는 채널 별 처리 결과이고, Cy는 밝기 영상 기반 처리 결과이다. m과 n은 색상 틀어짐이 크게 발생했는지를 측정하는 가중치 값이다. 가중치 값은 수학식 4와 같이 표현된다.C out is the final result in which the color shift is corrected, and C out
Figure pat00010
Lt; / RTI > C ch is the result of processing by channel, and C y is the result of brightness image processing. and m and n are weight values for measuring whether or not color distortion has occurred to a large extent. The weight value is expressed by Equation (4).

Figure pat00011
Figure pat00011

Rin, Gin, Bin은 각각 원본 영상의 RGB 채널 값을 나타낸다. Rch, Gch, Bch는 각 채널에 대비 증가 방법을 적용시킨 값이다. 영상 처리 장치는 R, G, B 채널간의 비율이 대비증가 함수를 각 채널이 통과한 후의 R' G', B' 채널간의 비율과 얼마나 달라졌는지를 측정한다. 즉, 영상 처리 장치는 G채널과 R채널간의 비율 변화와 G채널과 B채널간의 비율 변화가 크지 않으면, 색상 틀어짐이 발생하지 않은 것을 판단한다. 따라서, 각 채널에 대비 증가 방법을 적용하여 획득한 결과를 사용하게 되고, 비율 변화가 클 경우 색상 틀어짐이 발생한 것으로 간주하여 밝기 영상에 대비 증가 방법을 적용한 결과를 사용하여 색상 틀어짐을 방지하도록 한다. R in , G in , and B in represent the RGB channel values of the original image, respectively. R ch , G ch , and B ch are values obtained by applying a contrast enhancement method to each channel. The image processing apparatus measures the ratio increase ratio between the R, G and B channels and the ratio between the R 'G' and B 'channels after each channel passes. That is, the image processing apparatus determines that no color distortion occurs if the ratio change between the G channel and the R channel and the change in the ratio between the G channel and the B channel are not large. Therefore, the result obtained by applying the contrast enhancement method to each channel is used. When the ratio change is large, it is regarded that the color distortion occurs, and the result of applying the contrast enhancement method to the brightness image is used to prevent color drift.

본 실시예에 의하면, 원색 영역의 경우 비율 변화가 일반 색상들에 비해 크기 때문에 원색 영역에서의 색상 틀어짐을 효과적으로 방지할 수 있다.According to this embodiment, in the case of the primary color region, the color change in the primary color region can be effectively prevented because the ratio change is larger than that of the general colors.

영상 처리 장치에 포함된 구성요소들은 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작한다. 이러한 구성요소들은 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.The components included in the image processing apparatus are connected to a communication path connecting a software module or a hardware module in the apparatus and operate organically with each other. These components communicate using one or more communication buses or signal lines.

영상 처리 장치는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 로직회로 내에서 구현될 수 있고, 범용 또는 특정 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수도 있다. 장치는 고정배선형(Hardwired) 기기, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA), 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC) 등을 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 장치는 하나 이상의 프로세서 및 컨트롤러를 포함한 시스템온칩(System on Chip, SoC)으로 구현될 수 있다.The image processing device may be implemented in logic circuitry by hardware, firmware, software, or a combination thereof, and may be implemented using a general purpose or special purpose computer. The device may be implemented using a hardwired device, a field programmable gate array (FPGA), an application specific integrated circuit (ASIC), or the like. Further, the device may be implemented as a System on Chip (SoC) including one or more processors and controllers.

영상 처리 장치는 하드웨어적 요소가 마련된 컴퓨팅 디바이스 또는 서버에 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합하는 형태로 탑재될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스 또는 서버는 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신장치, 프로그램을 실행하기 위한 데이터를 저장하는 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 명령하기 위한 마이크로프로세서 등을 전부 또는 일부 포함한 다양한 장치를 의미할 수 있다.The image processing apparatus may be mounted in a form of software, hardware, or a combination thereof to a computing device or a server having a hardware element. The computing device or server may be a communication device such as a communication modem for performing communication with various devices or wired / wireless communication networks, a memory for storing data for executing a program, a microprocessor for executing and calculating a program, May refer to a variety of devices including.

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 영상 처리 방법을 예시한 흐름도이다. 영상 처리 방법은 컴퓨팅 디바이스에 의하여 수행될 수 있으며, 영상 처리 장치와 동일한 방식으로 동작한다.6 and 7 are flowcharts illustrating an image processing method according to another embodiment of the present invention. The image processing method may be performed by a computing device and operates in the same manner as the image processing apparatus.

단계 S610에서, 컴퓨팅 디바이스는 입력 영상을 획득한다.In step S610, the computing device acquires the input image.

단계 S620에서, 컴퓨팅 디바이스는 입력 영상의 밝기 성분에 제1 대비 증가 함수를 적용하여 출력 밝기 성분을 산출한다.In step S620, the computing device applies a first contrast increasing function to the brightness component of the input image to produce an output brightness component.

단계 S630에서, 컴퓨팅 디바이스는 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 제2 대비 증가 함수를 적용하여, 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나를 산출한다.In step S630, the computing device calculates at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel by applying a second contrast increasing function to at least one of the R channel, the G channel, and the B channel of the input image .

제1 대비 증가 함수 또는 제2 대비 증가 함수는 히스토그램 평활화 방식에 기반하여 추정된다. 입력 영상의 밝기 성분에 적용하는 제1 대비 증가 함수와 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 적용하는 제2 대비 증가 함수는 동일할 수 있다.The first contrast enhancement function or the second contrast enhancement function is estimated based on the histogram smoothing scheme. The second contrast enhancement function applied to the brightness component of the input image and the second contrast enhancement function applied to at least one of the R channel, the G channel, and the B channel of the input image may be the same.

단계 S640에서, 컴퓨팅 디바이스는 (i) 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 출력 밝기 성분을 결합하여 출력 영상을 산출한다.In step S640, the computing device combines (i) at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel and (ii) the output brightness component to produce an output image.

도 7을 참조하면, 영상 처리 방법은 블록 기반으로 대비 증가 함수를 조정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the image processing method may further include adjusting a contrast enhancement function on a block basis.

단계 S710에서, 컴퓨팅 디바이스는 입력 영상을 획득한다.In step S710, the computing device acquires the input image.

단계 S720에서, 컴퓨팅 디바이스는 입력 영상을 기 설정된 사이즈를 갖는 복수의 블록들로 나누고, 블록들에 대한 일루미넌스 값을 추정한다. 일루미넌스 값은 주변 화소와의 평균 밝기 값을 나타내고, 입력 영상의 밝기 값에 기 설정된 마스크 사이즈를 갖는 저주파 필터를 적용하여 추정된다. 단계 S720에서, 컴퓨팅 디바이스는 복수의 블록들에 대한 제1 대비 증가 함수들 또는 제2 대비 증가 함수들을 추정한다. 단계 S720에서, 컴퓨팅 디바이스는 블록들에 대한 일루미넌스 값에 기반하여 추정한 제1 대비 증가 함수 또는 추정한 제2 대비 증가 함수를 조정한다.In step S720, the computing device divides the input image into a plurality of blocks having a predetermined size, and estimates a luminance value for the blocks. The luminance value represents an average brightness value with respect to neighboring pixels and is estimated by applying a low-pass filter having a preset mask size to the brightness value of the input image. In step S720, the computing device estimates first contrast enhancement functions or second contrast enhancement functions for the plurality of blocks. In step S720, the computing device adjusts the estimated first contrast increasing function or the estimated second contrast increasing function based on the luminance value for the blocks.

추정한 제1 대비 증가 함수 또는 상기 추정한 제2 대비 증가 함수를 조정하는 단계(S720)는, 복수의 블록들 중 소정의 거리에 위치한 인접 블록들 간에 일루미넌스 값의 차이가 기 설정된 범위 내에 존재하는지 여부를 판단한다. 컴퓨팅 디바이스는 (i) 입력 영상의 특정 위치의 일루미넌스 값 및 (ii) 입력 영상의 특정 위치의 일루미넌스 값에 대한 제1 대비 증가 함수 또는 제2 대비 증가 함수 간의 차이가 기 설정된 범위의 값을 갖도록, 제1 대비 증가 함수 또는 제2 대비 증가 함수를 스케일링할 수 있다.The step S720 of adjusting the estimated first contrast increasing function or the estimated second contrast increasing function may include determining whether a difference of luminance values exists within a predetermined range between adjacent blocks located at a predetermined distance from a plurality of blocks Or not. The computing device calculates a difference between a first contrast enhancement function or a second contrast enhancement function for a luminance value of a specific position of the input image and (ii) a luminance value of a specific position of the input image, The first contrast enhancement function or the second contrast enhancement function may be scaled.

단계 S730에서, 컴퓨팅 디바이스는 컴퓨팅 디바이스는 입력 영상의 밝기 성분에 제1 대비 증가 함수를 적용하여 출력 밝기 성분을 산출한다.In step S730, the computing device calculates the output brightness component by applying a first contrast increasing function to the brightness component of the input image.

단계 S740에서, 컴퓨팅 디바이스는 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 제2 대비 증가 함수를 적용하여, 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나를 산출한다.In step S740, the computing device calculates at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel by applying a second contrast increasing function to at least one of the R channel, the G channel, and the B channel of the input image .

단계 S750에서, 컴퓨팅 디바이스는 (i) 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 출력 밝기 성분을 결합하여 출력 영상을 산출한다.In step S750, the computing device combines (i) at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel and (ii) the output brightness component to produce an output image.

출력 영상을 산출하는 단계(S750)는, 입력 영상에서 특정 영역을 검출하고, 특정 영역에 (i) 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 출력 밝기 성분에 가중치를 적용하여, 출력 영상을 산출한다. 여기서, 특정영역은 (i) 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 및 (ii) 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 두 개 이상 채널들을 선택하여, 두 개 이상의 채널들 간의 비율 변화를 기준으로 검출된다.The step of calculating an output image (S750) includes the steps of: (i) detecting a specific region in the input image; (ii) adding at least one of (i) an output R channel, an output G channel, and an output B channel; To calculate an output image. Here, the specific region may be selected by selecting two or more channels among (i) R channel, G channel and B channel of the input image, and (ii) output R channel, output G channel, and output B channel, Is detected based on the change in the ratio between the two.

도 6 및 도 7에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 6 및 도 7에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.6 and 7 illustrate that the respective processes are sequentially executed. However, those skilled in the art will appreciate that the present invention is not limited to the embodiments described with reference to FIGS. 6 and 7 It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

본 실시예들에 따른 동작은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 실행을 위해 프로세서에 명령어를 제공하는 데 참여한 임의의 매체를 나타낸다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 자기 매체, 광기록 매체, 메모리 등이 있을 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드, 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.The operations according to the present embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. A computer-readable medium represents any medium that participates in providing instructions to a processor for execution. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, or a combination thereof. For example, there may be a magnetic medium, an optical recording medium, a memory, and the like. The computer program may be distributed and distributed on a networked computer system so that computer readable code may be stored and executed in a distributed manner. Functional programs, codes, and code segments for implementing the present embodiment may be easily deduced by programmers of the technical field to which the present embodiment belongs.

본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present embodiments are for explaining the technical idea of the present embodiment, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 영상 처리 장치 110: 영상 획득부
120: 밝기 정보 산출부 130: 채널 정보 산출부
140: 출력 영상 산출부 150: 블록 대비 증가 함수 추정부
160: 색상 틀어짐 방지부
100: Image processing apparatus 110: Image acquiring unit
120: Brightness information calculation unit 130: Channel information calculation unit
140: output image calculating unit 150: block contrast increasing function estimating unit
160: Color anti-distortion unit

Claims (15)

컴퓨팅 디바이스에 의한 영상 처리 방법에 있어서,
입력 영상을 획득하는 단계;
상기 입력 영상의 밝기 성분에 제1 대비 증가 함수를 적용하여 출력 밝기 성분을 산출하는 단계;
상기 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 제2 대비 증가 함수를 적용하여, 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나를 산출하는 단계; 및
(i) 상기 출력 R채널, 상기 출력 G채널, 및 상기 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 상기 출력 밝기 성분을 결합하여 출력 영상을 산출하는 단계
를 포함하는 영상 처리 방법.
A method of processing an image by a computing device,
Obtaining an input image;
Calculating an output brightness component by applying a first contrast increasing function to a brightness component of the input image;
Calculating at least one of an output R channel, an output G channel, and an output B channel by applying a second contrast increasing function to at least one of an R channel, a G channel, and a B channel of the input image; And
(i) combining at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel and (ii) the output brightness component to yield an output image
And an image processing method.
제1항에 있어서,
상기 제1 대비 증가 함수 또는 상기 제2 대비 증가 함수는 히스토그램 평활화 방식에 기반하여 추정되며,
(i) 상기 입력 영상의 밝기 성분에 적용하는 상기 제1 대비 증가 함수와 (ii) 상기 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 적용하는 상기 제2 대비 증가 함수가 동일한 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first contrast enhancement function or the second contrast enhancement function is estimated based on a histogram smoothing scheme,
(i) the first contrast increasing function applied to the brightness component of the input image, and (ii) the second contrast increasing function applied to at least one of the R channel, the G channel, and the B channel of the input image are the same A method for processing a video image.
제1항에 있어서,
상기 입력 영상을 기 설정된 사이즈를 갖는 복수의 블록들로 나누고, 상기 블록들에 대한 일루미넌스 값을 추정하는 단계;
상기 복수의 블록들에 대한 상기 제1 대비 증가 함수들 또는 상기 제2 대비 증가 함수들을 추정하는 단계; 및
상기 블록들에 대한 일루미넌스 값에 기반하여 상기 추정한 제1 대비 증가 함수 또는 상기 추정한 제2 대비 증가 함수를 조정하는 단계를 추가로 포함하는 영상 처리 방법.
The method according to claim 1,
Dividing the input image into a plurality of blocks having a predetermined size, and estimating a luminance value for the blocks;
Estimating the first contrast enhancement functions or the second contrast enhancement functions for the plurality of blocks; And
And adjusting the estimated first contrast increasing function or the estimated second contrast increasing function based on a luminance value for the blocks.
제3항에 있어서,
상기 일루미넌스 값은 주변 화소와의 평균 밝기 값을 나타내고, 상기 입력 영상의 밝기 값에 기 설정된 마스크 사이즈를 갖는 저주파 필터를 적용하여 추정되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
The method of claim 3,
Wherein the luminance value is estimated by applying a low-pass filter having a predetermined mask size to a brightness value of the input image, the average luminance value being indicative of an average brightness value with neighboring pixels.
제3항에 있어서,
상기 추정한 제1 대비 증가 함수 또는 상기 추정한 제2 대비 증가 함수를 조정하는 단계는, 상기 복수의 블록들 중 소정의 거리에 위치한 인접 블록들 간에 일루미넌스 값의 차이가 기 설정된 범위 내에 존재하는지 여부를 판단하며,
(i) 상기 입력 영상의 특정 위치의 일루미넌스 값 및 (ii) 상기 입력 영상의 특정 위치의 일루미넌스 값에 대한 상기 제1 대비 증가 함수 또는 상기 제2 대비 증가 함수 간의 차이가 기 설정된 범위의 값을 갖도록, 상기 제1 대비 증가 함수 또는 상기 제2 대비 증가 함수를 스케일링하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
The method of claim 3,
The step of adjusting the estimated first contrast increasing function or the estimated second contrast increasing function may further include determining whether a difference of luminance values is within a predetermined range between adjacent blocks located at a predetermined distance from the plurality of blocks And,
(i) a luminance value at a specific position of the input image, and (ii) a difference between the first contrast increasing function or the second contrast increasing function for a luminance value at a specific position of the input image, Wherein the first contrast enhancement function or the second contrast enhancement function is scaled to have the first contrast enhancement function or the second contrast enhancement function.
제1항에 있어서,
상기 출력 영상을 산출하는 단계는,
상기 입력 영상에서 특정 영역을 검출하고, 상기 특정 영역에 (i) 상기 출력 R채널, 상기 출력 G채널, 및 상기 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 상기 출력 밝기 성분에 가중치를 적용하여, 상기 출력 영상을 산출하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of calculating the output image comprises:
(I) applying at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel to the specific region and (ii) applying a weight to the output brightness component, And an output image is calculated.
제6항에 있어서,
상기 특정영역은 (i) 상기 입력 영상의 상기 R채널, 상기 G채널, 및 상기 B채널 및 (ii) 상기 출력 R채널, 상기 출력 G채널, 및 상기 출력 B채널 중 두 개 이상 채널들을 선택하여, 상기 두 개 이상의 채널들 간의 비율 변화를 기준으로 검출되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
The method according to claim 6,
The specific region may include at least two of (i) the R channel, the G channel, and the B channel of the input image and (ii) the output R channel, the output G channel, and the output B channel And detecting a change in the ratio between the two or more channels.
입력 영상을 획득하는 영상 획득부;
상기 입력 영상의 밝기 성분에 제1 대비 증가 함수를 적용하여 출력 밝기 성분을 산출하는 밝기 정보 산출부;
상기 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 제2 대비 증가 함수를 적용하여, 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나를 산출하는 채널 정보 산출부; 및
(i) 상기 출력 R채널, 상기 출력 G채널, 및 상기 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 상기 출력 밝기 성분을 결합하여 출력 영상을 산출하는 출력 영상 산출부
를 포함하는 영상 처리 장치.
An image acquiring unit acquiring an input image;
A brightness information calculating unit for calculating an output brightness component by applying a first contrast increasing function to the brightness component of the input image;
A channel information calculation unit for calculating at least one of an output R channel, an output G channel, and an output B channel by applying a second contrast increasing function to at least one of an R channel, a G channel, and a B channel of the input image; And
(i) at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel, and (ii) an output image calculation unit
And the image processing apparatus.
제8항에 있어서,
상기 제1 대비 증가 함수 또는 상기 제2 대비 증가 함수는 히스토그램 평활화 방식에 기반하여 추정되며,
(i) 상기 입력 영상의 밝기 성분에 적용하는 상기 제1 대비 증가 함수와 (ii) 상기 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 적용하는 상기 제2 대비 증가 함수가 동일한 것을 특징으로 영상 처리 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the first contrast enhancement function or the second contrast enhancement function is estimated based on a histogram smoothing scheme,
(i) the first contrast increasing function applied to the brightness component of the input image, and (ii) the second contrast increasing function applied to at least one of the R channel, the G channel, and the B channel of the input image are the same Image processing device with features.
제8항에 있어서,
상기 제1 대비 증가 함수 또는 상기 제2 대비 증가 함수를 추정하는 블록 대비 증가 함수 추정부를 추가로 포함하며,
상기 블록 대비 증가 함수 추정부는,
상기 입력 영상을 기 설정된 사이즈를 갖는 복수의 블록들로 나누고, 상기 블록들에 대한 일루미넌스 값을 추정하고;
상기 복수의 블록들에 대한 상기 제1 대비 증가 함수들 또는 상기 제2 대비 증가 함수들을 추정하고; 및
상기 블록들에 대한 일루미넌스 값에 기반하여 상기 추정한 제1 대비 증가 함수 또는 상기 추정한 제2 대비 증가 함수를 조정하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
9. The method of claim 8,
And a block contrast enhancement function estimating unit estimating the first contrast enhancement function or the second contrast enhancement function,
Wherein the block contrast increasing function estimator comprises:
Dividing the input image into a plurality of blocks having a predetermined size, estimating a luminance value for the blocks;
Estimate the first contrast enhancement functions or the second contrast enhancement functions for the plurality of blocks; And
And adjusts the estimated first contrast increasing function or the estimated second contrast increasing function based on a luminance value for the blocks.
제10항에 있어서,
상기 일루미넌스 값은 주변 화소와의 평균 밝기 값을 나타내고, 상기 입력 영상의 밝기 값에 기 설정된 마스크 사이즈를 갖는 저주파 필터를 적용하여 추정되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the luminance value is estimated by applying a low-pass filter having a predetermined mask size to a brightness value of the input image, the average luminance value indicating the average brightness value with neighboring pixels.
제10항에 있어서,
상기 블록 대비 증가 함수 추정부는,
상기 복수의 블록들 중 소정의 거리에 위치한 인접 블록들 간에 일루미넌스 값의 차이가 기 설정된 범위 내에 존재하는지 여부를 판단하며,
(i) 상기 입력 영상의 특정 위치의 일루미넌스 값 및 (ii) 상기 입력 영상의 특정 위치의 일루미넌스 값에 대한 상기 제1 대비 증가 함수 또는 상기 제2 대비 증가 함수 간의 차이가 기 설정된 범위의 값을 갖도록, 상기 제1 대비 증가 함수 또는 상기 제2 대비 증가 함수를 스케일링하는 것을 특징으로 영상 처리 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the block contrast increasing function estimator comprises:
Determining whether a difference of a luminance value exists in a predetermined range between adjacent blocks located at a predetermined distance from the plurality of blocks,
(i) a luminance value at a specific position of the input image, and (ii) a difference between the first contrast increasing function or the second contrast increasing function for a luminance value at a specific position of the input image, And scaling the first contrast enhancement function or the second contrast enhancement function.
제8항에 있어서,
상기 출력 영상 산출부는,
상기 입력 영상에서 특정 영역을 검출하고, 상기 특정 영역에 (i) 상기 출력 R채널, 상기 출력 G채널, 및 상기 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 상기 출력 밝기 성분에 가중치를 적용하여, 상기 출력 영상을 산출하는 색상 틀어짐 방지부를 추가로 포함하는 영상 처리 장치.
9. The method of claim 8,
The output image calculation unit may calculate,
(I) applying at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel to the specific region and (ii) applying a weight to the output brightness component, Further comprising a color distortion preventing section for calculating an output image.
제8항에 있어서,
상기 특정영역은 (i) 상기 입력 영상의 상기 R채널, 상기 G채널, 및 상기 B채널 및 (ii) 상기 출력 R채널, 상기 출력 G채널, 및 상기 출력 B채널 중 두 개 이상 채널들을 선택하여, 상기 두 개 이상의 채널들 간의 비율 변화를 기준으로 검출되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
9. The method of claim 8,
The specific region may include at least two of (i) the R channel, the G channel, and the B channel of the input image and (ii) the output R channel, the output G channel, and the output B channel And detecting a change in the ratio between the two or more channels.
프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터 프로그램 명령어들을 포함하는 비일시적(Non-Transitory) 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록된 영상 처리를 위한 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램 명령어들이 컴퓨팅 디바이스의 프로세서에 의해 실행되는 경우에,
입력 영상을 획득하는 단계;
상기 입력 영상의 밝기 성분에 제1 대비 증가 함수를 적용하여 출력 밝기 성분을 산출하는 단계;
상기 입력 영상의 R채널, G채널, 및 B채널 중 적어도 하나에 제2 대비 증가 함수를 적용하여, 출력 R채널, 출력 G채널, 및 출력 B채널 중 적어도 하나를 산출하는 단계; 및
(i) 상기 출력 R채널, 상기 출력 G채널, 및 상기 출력 B채널 중 적어도 하나 및 (ii) 상기 출력 밝기 성분을 결합하여 출력 영상을 산출하는 단계
를 포함한 동작들을 수행하는 컴퓨터 프로그램.
A computer program for image processing recorded on a non-transitory computer readable medium comprising computer program instructions executable by a processor, the computer program instructions being executable by a processor of a computing device,
Obtaining an input image;
Calculating an output brightness component by applying a first contrast increasing function to a brightness component of the input image;
Calculating at least one of an output R channel, an output G channel, and an output B channel by applying a second contrast increasing function to at least one of an R channel, a G channel, and a B channel of the input image; And
(i) combining at least one of the output R channel, the output G channel, and the output B channel and (ii) the output brightness component to yield an output image
A computer program for performing operations comprising:
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