KR20220010297A - 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법 - Google Patents

엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220010297A
KR20220010297A KR1020200089002A KR20200089002A KR20220010297A KR 20220010297 A KR20220010297 A KR 20220010297A KR 1020200089002 A KR1020200089002 A KR 1020200089002A KR 20200089002 A KR20200089002 A KR 20200089002A KR 20220010297 A KR20220010297 A KR 20220010297A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
edge
edge region
determined
texture
preset value
Prior art date
Application number
KR1020200089002A
Other languages
English (en)
Inventor
한지희
Original Assignee
에스케이하이닉스 주식회사
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 에스케이하이닉스 주식회사 filed Critical 에스케이하이닉스 주식회사
Priority to KR1020200089002A priority Critical patent/KR20220010297A/ko
Priority to US17/141,283 priority patent/US11394880B2/en
Priority to CN202110204379.8A priority patent/CN114025056A/zh
Priority to JP2021065990A priority patent/JP2022019533A/ja
Publication of KR20220010297A publication Critical patent/KR20220010297A/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
    • G06T5/70—Denoising; Smoothing
    • H04N5/357—
    • G06T5/002—
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/73—Deblurring; Sharpening
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/13—Edge detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/81—Camera processing pipelines; Components thereof for suppressing or minimising disturbance in the image signal generation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/142—Edging; Contouring
    • H04N5/369—
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20172—Image enhancement details
    • G06T2207/20192—Edge enhancement; Edge preservation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/21—Circuitry for suppressing or minimising disturbance, e.g. moiré or halo

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀들로부터 출력되는 픽셀값에 대해 엣지 정보를 갖는 엣지 영역 및 플랫 정보를 갖는 플랫 영역을 판단하는 엣지 판단부; 상기 엣지 판단부에서 판단된 엣지 영역에 대해 엣지 영역의 방향성에 따라 방향성 정보를 갖는 제1 엣지를 포함하는 스텝 엣지 영역과 방향성 정보를 갖지 않는 제2 엣지를 포함하는 텍스쳐 엣지 영역을 판단하는 스텝 엣지 판단부; 및 상기 스텝 엣지 판단부에서 판단된 스텝 엣지 영역 및 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 서로 다른 게인을 갖는 필터를 통해 제거하는 노이즈 제거부를 포함하는 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로를 제공할 수 있다.

Description

엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법{EDGE-BASED SHARPNESS STRENGTH CONTROL CIRCUIT, IMAGE SENSING DEVICE AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법에 관한 것이다.
최근 컴퓨터 환경에 대한 패러다임(paradigm)이 언제, 어디서나 컴퓨터 시스템을 사용할 수 있도록 하는 유비쿼터스 컴퓨팅(ubiquitous computing)으로 전환되고 있다. 이로 인해 휴대폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터 등과 같은 휴대용 전자 장치의 사용이 급증하고 있다.
특히, 영상기기의 급속한 발전으로 이미지 센서가 장착된 카메라, 캠코더 등의 이미지 촬영 장치에 대한 개발이 가속화되고 있다. 이러한 이미지 촬영 장치는 이미지를 촬영하여 기록 매체에 기록함과 동시에, 언제든지 재생시킬 수 있어 사용자가 급속하게 증가하고 있다. 이에 따라 성능 및 기능에 대한 사용자의 요구도 점차 높아지고 있으며, 소형, 경량화, 저전력화와 더불어 고성능화 및 다기능화가 추구되고 있다.
본 발명의 실시 예들은 복수의 픽셀들로부터 출력되는 픽셀값에 대해 엣지 영역의 방향성에 따라 엣지 영역을 스텝 엣지 영역과 텍스쳐 엣지 영역으로 보다 상세히 구분하여 노이즈를 제거하고 질감을 향상시키는 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법을 제공할 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로는 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀들로부터 출력되는 픽셀값에 대해 엣지 정보를 갖는 엣지 영역 및 플랫 정보를 갖는 플랫 영역을 판단하는 엣지 판단부; 상기 엣지 판단부에서 판단된 엣지 영역에 대해 엣지 영역의 방향성에 따라 방향성 정보를 갖는 제1 엣지를 포함하는 스텝 엣지 영역과 방향성 정보를 갖지 않는 제2 엣지를 포함하는 텍스쳐 엣지 영역을 판단하는 스텝 엣지 판단부; 및 상기 스텝 엣지 판단부에서 판단된 스텝 엣지 영역 및 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 서로 다른 게인을 갖는 필터를 통해 제거하는 노이즈 제거부를 포함할 수 있다.
상기 엣지 판단부는 주변 픽셀들의 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 크면 엣지 영역으로 판단하고, 주변 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 작으면 플랫 영역으로 판단하며, 상기 기준값은 그린 픽셀들의 평균값을 나타내고, 상기 스텝 엣지 판단부는 엣지 영역의 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 스텝 엣지 영역으로 판단하고 상기 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 텍스쳐 엣지 영역으로 판단할 수 있다.
상기 스텝 엣지 판단부는 상기 스텝 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 스텝 엣지 영역으로 판단하고 상기 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 스텝 엣지 영역으로 판단할 수 있다.
상기 스텝 엣지 판단부는 상기 텍스쳐 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하고 상기 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 텍스쳐 엣지 영역으로 판단할 수 있다.
상기 노이즈 제거부는 상기 텍스쳐 엣지 영역에 대해 하이 게인 하이 프리퀀시 필터를 적용하여 상기 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 제거하고, 상기 스텝 엣지 영역에 대해 로우 게인 하이 프리퀀시 필터를 적용하여 상기 스텝 엣지 영역의 노이즈를 제거할 수 있다.
상기 로우 게인 하이 프리퀀시 필터는 오리지널 이미지 신호에서 블러링 신호(blurring signal)를 차감하여 샤프니스(sharpness) 세기를 향상시킬 수 있다.
상기 블러링 신호는 상기 스텝 엣지의 방향성과 일치되지 않는 방향성을 갖는 주변 픽셀들의 평균값을 이용하여 생성될 수 있다.
상기 엣지 영역의 방향성은 수평방향, 수직방향, 좌측대각방향, 우측대각방향을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 생성 장치는 복수의 픽셀을 구비한 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서의 출력신호를 처리하는 이미지 신호 프로세서를 포함하되, 상기 이미지 센서 및 상기 이미지 신호 프로세서중 어느 하나의 내부에 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로 가 구현되며, 상기 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로는, 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀들로부터 출력되는 픽셀값에 대해 주변 픽셀들의 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 크면 엣지 영역으로 판단하고, 주변 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 작으면 플랫 영역으로 판단하는 엣지 판단부; 상기 엣지 판단부에서 판단된 엣지 영역에 대해 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 스텝 엣지 영역으로 판단하고 상기 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하는 스텝 엣지 판단부; 및 상기 스텝 엣지 판단부에서 판단된 스텝 엣지 영역 및 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 서로 다른 게인을 갖는 필터를 통해 제거하는 노이즈 제거부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 생성 장치의 동작 방법은 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀들로부터 출력되는 픽셀값에 대해 주변 픽셀들의 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 크면 엣지 영역으로 판단하고, 주변 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 작으면 플랫 영역으로 판단하는 엣지 판단단계; 상기 엣지 판단 단계에서 판단된 엣지 영역에 대해 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 스텝 엣지 영역으로 판단하고 상기 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하는 스텝 엣지 판단단계; 및 상기 스텝 엣지 판단 단계에서 판단된 스텝 엣지 영역 및 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 서로 다른 게인을 갖는 필터를 통해 제거하는 노이즈 제거단계를 포함할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법은 엣지 영역을 스텝 엣지 영역과 텍스쳐 엣지 영역으로 보다 상세히 구분함으로써 도트 노이즈(dot noise)를 제거하거나 디테일 이미지를 보다 명료하게 표현하여 화질의 선명성(sharpness)을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로의 블록도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 스텝 엣지 판단부에 따른 스텝 엣지와 텍스쳐 엣지 영역의 구분을 설명하는 도면이다.
도 3은 엣지 영역의 방향성을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 노이즈 제거부에서 노이즈를 제거하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센싱 장치의 블록도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이미지 센싱 장치의 블록도를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센싱 장치의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일시예에 따른 이미지 센싱 장치가 적용된 시스템의 일 실시예를 설명하는 블록도를 나타낸다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로의 블록도를 나타내고, 도 2는 도 1에 도시된 스텝 엣지 판단부에 따른 스텝 엣지와 텍스쳐 엣지 영역의 구분을 설명하는 도면이며, 도 3은 엣지 영역의 방향성을 설명하는 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 노이즈 제거부에서 노이즈를 제거하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프니스 세기 제어 회로(300)는 엣지 판단부(310), 스텝 엣지 판단부(320) 및 노이즈 제거부(330)를 포함할 수 있다.
엣지 판단부(310)는 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀들로부터 출력되는 픽셀값에 대해 엣지 정보를 갖는 엣지 영역 및 플랫 정보를 갖는 플랫 영역을 판단할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 엣지 판단부(310)는 주변 픽셀들의 픽셀값의 표준편차(Standard Deviation: STD)가 기준값보다 크면 엣지 영역으로 분류하고, 주변 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 작으면 플랫(flat) 영역으로 분류할 수 있다. 이때 기준값은 주변 픽셀들중 그린 픽셀들의 평균값으로 결정될 수 있다. 다른 실시예에서는 밝기 지표에 따라 기준값이 가변적으로 변경되도록 설계될 수 있다.
스텝 엣지 판단부(320)는 엣지 판단부(310)에서 판단된 엣지 영역에 대해 엣지 영역의 방향성에 따라 방향성 정보를 갖는 제1 엣지를 포함하는 스텝 엣지 영역과 방향성 정보를 갖지 않는 제2 엣지를 포함하는 텍스쳐 엣지 영역을 판단할 수 있다. 이때, 스텝 엣지 영역은 방향성이 명확한 엣지 영역을 나타내고, 텍스쳐 엣지 영역은 잔디, 책상무늬, 돌무늬와 같이 명확한 방향성을 갖지 않는 영역을 나타낸다.
예를들면, 상기 스텝 엣지 판단부(320)는 엣지 영역의 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 스텝 엣지 영역(step edge region)으로 판단하고 상기 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 텍스쳐 엣지 영역(texture edge region)으로 분류할 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 방향성 변화의 누적횟수가 “0”인 경우에는 스텝 엣지 영역으로 분류되고 방향성 변화의 누적횟수가 “5” 또는 “3”인 경우에는 텍스쳐 엣지 영역으로 분류될 수 있다.
또한, 스텝 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 스텝 엣지(strong step edge) 영역으로 판단하고 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 스텝 엣지(weak step edge) 영역으로 판단할수 있다.
또한, 텍스쳐 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하고 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 텍스쳐 엣지 영역으로 판단할 수 있다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 엣지 영역의 방향성 변화의 세기 크기가 큰 경우는 “7”로 예시되고 작은 경우에는 “2”로 예시될 수 있다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 엣지 영역의 방향성은 수평 방향(Horizontal), 수직방향(Vertical), 좌측대각방향(Diagonal Left: DL), 우측대각방향(Diagonal Right: DR)로 분류될 수 있다.
각 방향의 기울기(Gradient)는 계산량의 간소화를 위해 절대값 차의 합(Sum of Absolute DifferencE)을 사용하여 계산될 수 있으며, 도 3에 도시된 “DLdiff”는 좌측대각방향 절대값 차를 나타내고, “Vdiff”는 수직방향 절대값 차를 나타내며, “DRdiff”는 우측대각방향 절대값 차를 나타내고, “Hdiff”는 수평방향 절대값 차를 나타낸다.
또한, 엣지 영역의 방향성에 따른 수평 기울기는 'H_Gra', 수직 기울기는 'V_Gra', 좌측대각 기울기는 'DL_Gra, 우측대각 기울기는 'DR_Gra'로 각각 명명될 수 있다.
예를들어, 대각우측방향(DR)인 경우에 하기 A, B, C, D의 조건을 만족해야 한다.
A & B & (C | D)
A는 |DL_Gra - DR_Gra|>기준값(Threshold)을 나타내고,
B는 |DL_Gra - DR_Gra| - |H_Gra - V_Gra|<기준값(Threshold)을 나타내며,
C는 Max(H_Gra, V_Gra, DL_Gra, DR_Gra)!=DR_Gra을 나타내고,
D는 Min(H_Gra, V_Gra, DL_Gra, DR_Gra)==DR_Gra을 나타낸다.
또한, 대각좌측방향(DL)인 경우에 하기 A, B, C', D'의 조건을 만족해야 한다.
A & B & (C' | D')
A는 |DL_Gra - DR_Gra|>기준값(Threshold)을 나타내고,
B는 |DL_Gra - DR_Gra| - |H_Gra - V_Gra|<기준값(Threshold)을 나타내며,
C'는 Max(H_Gra, V_Gra, DL_Gra, DR_Gra)!=DL_Gra을 나타내고,
D'는 Min(H_Gra, V_Gra, DL_Gra, DR_Gra)==DL_Gra을 나타낸다.
또한, 수평방향(Horizontal)의 경우에 하기 A', E, D''의 조건을 만족해야 한다.
A' & E & D''
A'는 |DL_Gra - DR_Gra|<기준값(Threshold)을 나타내고,
E는 V_Gra - H_Gra>기준값(Threshold)을 나타내고,
D''는 Min(H_Gra, V_Gra, DL_Gra, DR_Gra)==H_Gra를 나타내고,
또한, 수직방향(Vertical)의 경우에 하기 A', E', D''의 조건을 만족해야 한다.
A' & E' & D'''
A'는 |DL_Gra - DR_Gra|<기준값(Threshold)을 나타내고,
E'는 H_Gra - V_Gra>기준값(Threshold)을 나타내고,
D'''는 Min(H_Gra, V_Gra, DL_Gra, DR_Gra)==V_Gra를 나타낸다.
노이즈 제거부(330)는 스텝 엣지 판단부(320)에서 판단된 스텝 엣지 영역 및 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 서로 다른 게인을 갖는 필터를 통해 제거하여 샤프니스(sharpness)를 향상시킬 수 있다.
보다 상세하게, 노이즈 제거부(330)는 텍스쳐 엣지 영역에 대해 하이 게인 하이 프리퀀시(high gain high frequency) 필터를 적용하여 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 제거하고, 스텝 엣지 영역에 대해 로우 게인 하이 프리퀀시(low gain high frequency) 필터를 적용하여 스텝 엣지 영역의 노이즈를 제거할 수 있다.
이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 로우 게인 하이 프리퀀시 필터는 오리지널 이미지 신호에서 블러링 신호(blurring signal)를 차감하여 샤프니스(sharpness) 성분을 생성하여 샤프니스 세기를 향상시킬 수 있다.
이때, 블러링 신호는 스텝 엣지의 방향성과 일치되지 않는 방향성을 갖는 주변 픽셀들의 평균값(avg)을 이용하여 생성될 수 있다. 일 예로서, 도 4에 도시된 수평방향 라인(horizontal line)에 맞도록 평균값(avg)을 이용하여 생성될 수 있다. 이를 통해 엣지 스텝 주변의 도트 노이즈(dot noise)를 제거할 수 있고, 이미지를 보다 상세하게 표현할 수 있다.
한편, 플랫영역에 대한 노이즈 제거는 널리 알려진 공지 기술에 해당되므로 그 설명을 생략한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센싱 장치의 블록도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 이미지 센싱 장치(10)는 이미지 센서(100) 및 이미지 신호 프로세서(ISP, 400)를 포함할 수 있다.
이미지 센싱 장치(10)는 PC(personal computer) 또는 모바일 컴퓨팅 장치로 구현될 수있다. 상기 이미지 센싱 장치는 랩탑 컴퓨터 (laptop computer), 이동 전화기, 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC, PDA(personal digital assistant), EDA (enterprise digital assistant), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), PMP(portable multimedia player), 모바일 인터넷 장치(mobile internet device(MID)), 웨어러블 컴퓨터, 사물 인터넷(internet of things(IoT))장치, 또는 만물 인터넷(internet of everything(IoE)) 장치로 구현될 수 있다.
도 5에 도시된 이미지 센서(100)는 픽셀 어레이(200)와 노이즈 제거 회로(300)를 포함할 수 있다.
픽셀 어레이(200)는 복수의 픽셀을 구비할 수 있다. 여기서, 픽셀(pixel)은 픽셀 데이터를 의미할 수 있고, RGB 데이터 포맷, YUV 데이터 포맷, 또는 YCbCr 데이터 포맷을 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로(300)는 스텝 엣지 영역 및 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 서로 다른 게인을 갖는 필터를 통해 제거하여 샤프니스(sharpness)를 향상시킨 이미지를 출력한다.
엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로(300)의 상세 구성 및 동작은 도 1 내지 도 4에 도시된 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로(300)의 구성 및 동작과 실질적으로 동일하거나 유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이미지 신호 프로세서(400)는 프로세서의 일 실시 예로서 집적 회로, 시스템 온 칩(system on chip(SoC)), 또는 모바일 AP로 구현될 수 있다. 이미지 신호 프로세서(400)는 상기 이미지 센서(100)의 출력신호를 처리한다. 즉, 이미지 센서(100)내에 구비된 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로(300)에서 스텝 엣지 영역 및 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 서로 다른 게인을 갖는 필터를 통해 제거하여 샤프니스(sharpness)를 향상시킨 이미지 출력신호를 제공받아 처리한다.
상세하게는, 이미지 신호 프로세서(400)는 픽셀 데이터에 상응하는 베이어 패턴(BAYER)을 처리하여 RGB 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대, 이미지 신호 프로세서(400)는 이미지 데이터(IDATA)가 디스플레이에서 디스플레이될 수 있도록 베이어 패턴(BAYER)을 가공(또는 처리)하고, 가공(또는 처리)된 이미지 데이터를 인터페이스로 전송할 수 있다.
실시예에 따라, 이미지 센서(100)와 이미지 신호 프로세서(400)는 각각 칩으로 구현되고, 하나의 패키지, 예컨대 멀티-칩 패키지(multi-chip package(MCP))로 구현될 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 이미지 센서(100)와 이미지 신호 프로세서(400)는 하나의 칩으로 구현될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이미지 센싱 장치의 블록도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 이미지 센싱 장치(10)는 이미지 센서(100) 및 이미지 신호 프로세서(ISP, 400)를 포함할 수 있다.
엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로(300)는 이미지 센서(100) 내에 구현되지 않고 이미지 신호 프로세서(400) 내에 구현된 것을 제외하면, 도 6의 이미지 센싱 장치(10)의 구조와 동작은 도 5의 이미지 센싱 장치(10)의 구조와 동작이 실질적으로 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 생성 장치의 동작을 설명한다. 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 생성 장치의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 7에 도시된 이미지 생성 장치의 동작은 엣지 영역 판단 단계(S710), 스텝 엣지 영역 판단 단계(S720), 스텝 엣지 영역의 노이즈 제거 단계(S730) 및 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈 제거 단계(S740)를 포함한다.
엣지 영역 판단 단계(S710)에서는 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀들로부터 출력되는 픽셀값에 대해 주변 픽셀들의 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 크면 엣지 영역으로 분류하고, 주변 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 작으면 플랫 영역으로 분류할 수 있다.
스텝 엣지 영역 판단 단계(S720)에서는 엣지 영역 판단 단계(S710)에서 판단된 엣지 영역에 대해 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 작은 경우에 스텝 엣지 영역으로 판단하고 상기 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 큰 경우에 텍스쳐 엣지 영역으로 판단할 수 있다.
이때 스텝 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 스텝 엣지 영역으로 분류하고 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 스텝 엣지 영역으로 분류할 수 있다.
또한, 텍스쳐 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 텍스쳐 엣지 영역으로 분류하고 상기 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 텍스쳐 엣지 영역으로 분류할 수 있다.
스텝 엣지 영역의 노이즈 제거 단계(S730)에서는 스텝 엣지 판단 단계(S720)에서 판단된 스텝 엣지 영역에 대해 로우 게인 하이 프리퀀시 필터를 적용하여 노이즈를 제거할 수 있다.
이때 로우 게인 하이 프리퀀시 필터는 오리지널 이미지 신호에서 블러링 신호(blurring signal)를 차감하여 샤프니스 세기를 향상시킬 수 있다.
텍스쳐 영역의 노이즈 제거 단계(S740)에서는 에서는 스텝 엣지 판단 단계(S720)에서 판단된 텍스쳐 엣지 영역에 대해 하이 게인 하이 프리퀀시 필터를 적용하여 노이즈를 제거할 수 있다.
이하, 본 발명의 일시예에 따른 이미지 센싱 장치가 적용된 시스템의 일 실시예를 설명한다. 도 8은 본 발명의 일시예에 따른 이미지 센싱 장치가 적용된 시스템의 일 실시예를 설명하는 블록도를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 도 8에 도시된 시스템은 퍼스널 컴퓨터 시스템, 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 또는 노트북 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스, 셀룰러 폰, 스마트폰, 모바일 폰, 워크스테이션, 네트워크 컴퓨터, 소비자 디바이스, 애플리케이션 서버, 저장 디바이스, 지능형 디스플레이, 주변장치 디바이스 그 예로서 스위치, 모뎀, 라우터, 기타 등등, 또는 일반적으로 임의의 유형의 컴퓨팅 디바이스를 포함하지만, 이에 제한되지 않는 다양한 유형들의 컴퓨팅 디바이스 중 어느 것일 수 있다.
일 예시 실시예에 따라서, 도 8에 예시된 시스템은 시스템-온-칩(system-on-a-chip, SOC)을 나타낼 수 있다. 이름에서 암시되는 바와 같이, SOC(1000)의 컴포넌트들은 집적 회로 "칩"처럼 단일 반도체 기판 상에 집적될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 컴포넌트들은 시스템에서 둘 이상의 별개의 칩 상에 구현될 수 있다. SOC(1000)는 본 명세서에서 예시로서 사용될 것이다.
예시된 실시예에서, SOC(1000)의 컴포넌트들은 중앙 프로세싱 유닛(CPU) 컴플렉스(1020), 온-칩 주변장치 컴포넌트들(1040A 및 1040B)(보다 간략하게, "주변장치들"), 메모리 제어기(MC)(1030), 이미지 신호 프로세서(400) 및 통신 패브릭(fabric)(1010)을 포함할 수 있다.
SOC(1000)는 또한 추가 컴포넌트들에, 그 예로서 메모리(1800) 및 이미지 센서(100)에 결합될 수 있다. 컴포넌트들(1020, 1030, 1040A 및 1040B, 그리고 200) 모두는 통신 패브릭(1010)에 결합될 수 있다. 메모리 제어기(1030)는 사용 중에 메모리(1800)에 결합될 수 있고, 주변장치(1040B)는 사용 중에 외부 인터페이스(1900)에 결합될 수 있다.
예시되는 실시예에서, CPU 컴플렉스(1020)는 하나 이상의 프로세서(1024) 및 레벨 2(L2) 캐시(1022)를 포함할 수 있다. 주변장치들(1040A 및 1040B)은 SOC(1000)에 포함된 추가 하드웨어 기능성의 임의의 세트일 수 있다. 예를들어, 주변장치들(1040A 및 1040B)은 하나 이상의 디스플레이 디바이스들 상에 비디오 데이터를 디스플레잉하도록 구성된 디스플레이 제어기들, 그래픽 프로세싱 유닛(GPU)들, 비디오 인코더/디코더들, 스케일러(scaler)들, 로테이터(rotator)들, 블렌더(blender)들, 기타 등등을 포함할 수 있다.
이미지 신호 프로세서(400)는 이미지 센서(100)(또는 다른 이미지 센서)로부터 이미지 캡처 데이터를 프로세싱할 수 있다. 이미지 신호 프로세서(400) 및 이미지 센서(100)는 도 1 내지 도 7에 도시된 이미지 신호 프로세서(400)와 이미지 센서(100)의 구성 및 동작이 적용될 수 있다.
주변장치들은 또한 오디오 주변장치들 그 예로서 마이크로폰들, 스피커들, 마이크로폰들 및 스피커들에 대한 인터페이스들, 오디오 프로세서들, 디지털 신호 프로세서들, 믹서들, 기타 등등을 포함할 수 있다. 주변장치들은, 인터페이스들 그 예로서 범용 직렬 버스(USB), PCI 익스프레스(PCIe)를 포함한 주변장치 컴포넌트 인터커넥트(PCI), 직렬 및 병렬 포트들, 기타 등등을 포함한 SOC(1000) 외부의 다양한 인터페이스들(1900)에 대한 주변장치 인터페이스제어기들(예컨대, 주변장치(1040B))을 포함할 수 있다. 주변장치들은 네트워킹 주변장치들 그 예로서 미디어 액세스 제어기(MAC)들을 더 포함할 수 있다. 일반적으로, 임의의 세트의 하드웨어가 다양한 실시예들에 따라서 포함될 수 있다.
CPU 컴플렉스(1020)는 SOC(1000)의 CPU 역할을 하는 하나 이상의 CPU 프로세서들(1024)을 포함할 수 있다. 시스템의 CPU는 시스템, 그 예로서 운영체제의 메인 제어 소프트웨어를 실행하는 프로세서(들)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 사용 중 CPU에 의해 실행되는 소프트웨어는 시스템의 다른 컴포넌트들을 제어하여 소기의 시스템의 기능성을 실현할 수 있다. 프로세서들(1024)은 또한 다른 소프트웨어, 그 예로서 애플리케이션 프로그램들을 실행할 수 있다. 애플리케이션 프로그램들은 사용자 기능성을 제공할 수 있고, 저 레벨 디바이스 제어를 위해 운영체제에 의존할 수 있다. 따라서, 프로세서들(1024)은 또한 애플리케이션 프로세서들로 지칭될 수 있다.
CPU 컴플렉스(1020)는 다른 하드웨어, 그 예로서 L2 캐시(1022) 및/또는 시스템의 다른 컴포넌트들에 대한 인터페이스(예컨대, 통신 패브릭(1010)에 대한 인터페이스)를 더 포함할 수 있다.
일반적으로, 프로세서는 프로세서에 의해 구현된 명령어 세트 아키텍처에 정의된 명령어들을 실행하도록 구성된 임의의 회로 및/또는 마이크로코드를 포함할 수 있다. 명령어들을 실행시키는 것에 응답하여 프로세서들 상에 의해 동작되는 명령어들 및 데이터는 메모리(1800)에 일반적으로 저장될 수 있지만, 소정의 명령어들 역시 주변장치들로의 직접적인 프로세서 액세스에 대해 정의될 수 있다. 프로세서들은 시스템 온 칩(SOC(1000)) 또는 다른 레벨들의 통합부로서 다른 컴포넌트들과 함께 집적 회로 상에서 구현된 프로세서 코어들을 망라할 수 있다. 프로세서들은 별개의 마이크로프로세서들, 프로세서 코어들 및/또는 멀티칩 모듈 구현부들 내에 집적화된 마이크로프로세서들, 다수의 집적 회로들로서 구현된 프로세서들, 기타 등등을 더 망라할 수 있다.
메모리 제어기(1030)는 일반적으로 SOC(1000)의 다른 컴포넌트들로부터 메모리 동작들을 수신하고, 메모리(1800)에 액세스하여 메모리 동작들을 완수하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 메모리 제어기(1030)는 임의의 유형의 메모리(1800)에 액세스하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(1800)는 SRAM(static random accessmemory), DRAM(dynamic RAM), 그 예로서 더블 데이터 레이트(DDR, DDR2, DDR3 기타 등등) DRAM을 포함하는 SDRAM(synchronous DRAM)일 수 있다. 저전력/모바일 버전들의 DDR DRAM(예컨대, LPDDR, mDDR 기타 등등)이 지원될 수 있다. 메모리 제어기(1030)는 동작들을 지시하고(그리고 잠재적으로 재지시하고) 동작들을 메모리(1800)에 제시하는, 메모리 동작들을 위한 큐들을 포함할 수 있다. 메모리 제어기(1030)는 메모리로의 기입을 기다리는 기입 데이터 및 메모리 동작의 소스로의 복귀를 기다리는 판독 데이터를 저장하는 데이터 버퍼들을 더 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 메모리 제어기(1030)는 최근에 액세스된 메모리 데이터를 저장하는 메모리 캐시를 포함할 수 있다. SOC 구현예들에서, 예를 들어, 메모리 캐시는, 다시 곧 액세스될 것으로 예상되는 경우에 메모리(1800)로부터의 데이터의 재-액세스를 피함으로써, SOC에서의 전력 비를 감소시킬 수 있다. 일부 경우들에서, 메모리 캐시는 또한, 소정의 컴포넌트들만을 보조하는 프라이빗 캐시들 그 예로서 프로세서들(1024)의 L2 캐시(1022) 또는 캐시들과 상반되는 것과 같은, 시스템 캐시로서 지칭될 수 있다. 추가적으로, 몇몇 실시예에서, 시스템 캐시는 메모리 제어기(1030) 내에 위치될 필요가 없다.
실시예에서, 메모리(1800)는 칩-온-칩 또는 패키지-온-패키지 구성으로 SOC(1000)와 함께 패키징될 수 있다. SOC(1000) 및 메모리(1800)의 멀티칩 모듈 구성 역시 사용될 수 있다. 그러한 구성들은 시스템 내의 다른 컴포넌트들로의(예컨대, 종점들 16A 및 16B로의) 전송들보다 (데이터 관측 면에서) 상대적으로 더 안정적일 수
있다. 따라서, 보호 데이터는 메모리(1800)에 암호화되지 않은 상태로 상주할 수 있는 반면, 보호 데이터는 SOC(1000)와 외부 종점들 사이에서의 교환을 위해 암호화될 수 있다.
통신 패브릭(1010)은 SOC(1000)의 컴포넌트들 중에서 통신을 위한 임의의 통신 인터커넥트 및 프로토콜일 수 있다. 통신 패브릭(1010)은 공유 버스 구성들, 크로스 바(cross bar) 구성들, 및 브릿지를 갖는 계층적 버스들을 포함한 버스에 기반할 수 있다. 통신 패브릭(1010)은 또한 패킷에 기반할 수 있고, 브릿지를 갖는 계층이거나, 크로스 바, 지점 간 연결(point-to-point), 또는 다른 인터커넥트들일 수 있다. 도 9에 도시된 개수보다 많거나 적은 각각의 컴포넌트/서브컴포넌트가 있을 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 본 명세서에서 기술된 방법들은 컴퓨터 프로그램 제품, 또는 소프트웨어에 의해 구현될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 비-일시적인, 컴퓨터-판독가능 저장 매체는 컴퓨터 시스템(또는 다른 전자 디바이스들)을 프로그램하여, 본 명세서에 기술된 기법들 중 몇몇 또는 모두를 수행하기 위해 사용될 수 있는 명령어들을 저장할 수 있다. 컴퓨터-판독가능 저장 매체는 기계(예컨대, 컴퓨터)에 의해 판독가능한 형태(예컨대, 소프트웨어, 프로세싱 애플리케이션)로 정보를 저장하는 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 기계-판독가능 매체는 자기 저장 매체(예컨대, 플로피 디스켓); 광 저장 매체(예컨대, CD-ROM); 광자기 저장 매체; 판독 전용 메모리(ROM); 랜덤 액세스 메모리(RAM); 소거 및 프로그램가능 메모리(예컨대, EPROM 및 EEPROM); 플래시 메모리; 전기, 또는 프로그램 명령어들을 저장하기에 적합한 다른 유형들의 매체를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 추가로, 프로그램 명령어들은 광, 음향 또는 다른 형태의 전파된 신호(예컨대, 반송파들, 적외선 신호들, 디지털 신호들, 기타 등등)를 사용하여 통신될 수 있다.
컴퓨터 시스템(1000)은 하나 이상의 모듈들, 그 예로서 동일한 컴퓨터 시스템의 메모리(1800)에 저장된 프로그램 명령어들 내에 존재할 수 있거나, 컴퓨터 시스템(1000)과 유사하거나 서로 다른 또 다른 컴퓨터 시스템의 메모리 내에 저장된 프로그램 명령어들 내에 존재할 수 있는, 노이즈 제거 회로를 실행하도록 구성될 수 있는 프로세서 유닛(1020)(가능하다면 다수의 프로세서들, 싱글-스레드(threaded) 프로세서, 멀티-스레드 프로세서, 멀티-코어 프로세서, 기타 등등을 포함함)을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 이미지 센싱 장치
100: 이미지 센서
200: 픽셀 어레이
300: 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로
310: 엣지 판단부
320: 스텝 엣지 판단부
330: 노이즈 제거부
400: 이미지 신호 프로세서

Claims (20)

  1. 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀들로부터 출력되는 픽셀값에 대해 엣지 정보를 갖는 엣지 영역 및 플랫 정보를 갖는 플랫 영역을 판단하는 엣지 판단부;
    상기 엣지 판단부에서 판단된 엣지 영역에 대해 엣지 영역의 방향성에 따라 방향성 정보를 갖는 제1 엣지를 포함하는 스텝 엣지 영역과 방향성 정보를 갖지 않는 제2 엣지를 포함하는 텍스쳐 엣지 영역을 판단하는 스텝 엣지 판단부; 및
    상기 스텝 엣지 판단부에서 판단된 스텝 엣지 영역 및 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 서로 다른 게인을 갖는 필터를 통해 제거하는 노이즈 제거부를
    포함하는 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엣지 판단부는 주변 픽셀들의 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 크면 엣지 영역으로 판단하고, 주변 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 작으면 플랫 영역으로 판단하며, 상기 기준값은 그린 픽셀들의 평균값을 나타내고,
    상기 스텝 엣지 판단부는 엣지 영역의 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 스텝 엣지 영역으로 판단하고 상기 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하는
    엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스텝 엣지 판단부는
    상기 스텝 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 스텝 엣지 영역으로 판단하고 상기 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 스텝 엣지 영역으로 판단하는
    엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 스텝 엣지 판단부는
    상기 텍스쳐 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하고 상기 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하는
    엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 제거부는 상기 텍스쳐 엣지 영역에 대해 하이 게인 하이 프리퀀시 필터를 적용하여 상기 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 제거하고 상기 스텝 엣지 영역에 대해 로우 게인 하이 프리퀀시 필터를 적용하여 상기 스텝 엣지 영역의 노이즈를 제거하는
    엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로우 게인 하이 프리퀀시 필터는 오리지널 이미지 신호에서 블러링 신호(blurring signal)를 차감하여 샤프니스(sharpness) 세기를 향상시키는
    엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 블러링 신호는 상기 스텝 엣지의 방향성과 일치되지 않는 방향성을 갖는 주변 픽셀들의 평균값을 이용하여 생성되는
    엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 엣지 영역의 방향성은 수평방향, 수직방향, 좌측대각방향, 우측대각방향을 포함하는
    엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로.
  9. 복수의 픽셀을 구비한 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서의 출력신호를 처리하는 이미지 신호 프로세서를 포함하되,
    상기 이미지 센서 및 상기 이미지 신호 프로세서중 어느 하나의 내부에 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로 가 구현되며,
    상기 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로는,
    픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀들로부터 출력되는 픽셀값에 대해 주변 픽셀들의 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 크면 엣지 영역으로 판단하고, 주변 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 작으면 플랫 영역으로 판단하는 엣지 판단부;
    상기 엣지 판단부에서 판단된 엣지 영역에 대해 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 스텝 엣지 영역으로 판단하고 상기 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하는 스텝 엣지 판단부; 및
    상기 스텝 엣지 판단부에서 판단된 스텝 엣지 영역 및 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 서로 다른 게인을 갖는 필터를 통해 제거하는 노이즈 제거부를
    포함하는 이미지 센싱 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스텝 엣지 판단부는
    상기 스텝 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 스텝 엣지 영역으로 판단하고 상기 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 스텝 엣지 영역으로 판단하는
    이미지 센싱 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 스텝 엣지 판단부는
    상기 텍스쳐 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하고 상기 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하는
    이미지 센싱 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 노이즈 제거부는 상기 텍스쳐 엣지 영역에 대해 하이 게인 하이 프리퀀시 필터를 적용하여 상기 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 제거하고, 상기 스텝 엣지 영역에 대해 로우 게인 하이 프리퀀시 필터를 적용하여 상기 스텝 엣지 영역의 노이즈를 제거하는
    엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 로우 게인 하이 프리퀀시 필터는 오리지널 이미지 신호에서 블러링 신호(blurring signal)를 차감하여 샤프니스 세기를 향상시키는
    이미지 센싱 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 엣지 영역의 방향성은 수평방향, 수직방향, 좌측대각방향, 우측대각방향을 포함하고, 상기 블러링 신호는 상기 스텝 엣지의 방향성과 일치되지 않는 방향성을 갖는 주변 픽셀들의 평균값을 이용하여 생성되는
    이미지 센싱 장치.
  15. 픽셀 어레이에 포함된 복수의 픽셀들로부터 출력되는 픽셀값에 대해 주변 픽셀들의 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 크면 엣지 영역으로 판단하고, 주변 픽셀값의 표준편차가 기준값보다 작으면 플랫 영역으로 판단하는 엣지 판단단계;
    상기 엣지 판단 단계에서 판단된 엣지 영역에 대해 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 스텝 엣지 영역으로 판단하고 상기 방향성 변화의 누적횟수가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하는 스텝 엣지 판단단계; 및
    상기 스텝 엣지 판단 단계에서 판단된 스텝 엣지 영역 및 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 서로 다른 게인을 갖는 필터를 통해 제거하는 노이즈 제거단계를
    포함하는 이미지 생성 장치의 동작 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 스텝 엣지 판단단계에서는
    상기 스텝 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 스텝 엣지 영역으로 판단하고 상기 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 스텝 엣지 영역으로 판단하는
    이미지 생성 장치의 동작 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 스텝 엣지 판단단계에서는
    상기 텍스쳐 엣지 영역 중에서 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 큰 경우에는 강 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하고 상기 주변 픽셀들의 차이값의 크기가 기 설정된 값보다 작은 경우에는 약 텍스쳐 엣지 영역으로 판단하는
    이미지 생성 장치의 동작 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 노이즈 제거단계에서는 상기 텍스쳐 엣지 영역에 대해 하이 게인 하이 프리퀀시 필터를 적용하여 상기 텍스쳐 엣지 영역의 노이즈를 제거하고, 상기 스텝 엣지 영역에 대해 로우 게인 하이 프리퀀시 필터를 적용하여 상기 스텝 엣지 영역의 노이즈를 제거하는
    이미지 생성 장치의 동작 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 로우 게인 하이 프리퀀시 필터는 오리지널 신호에서 블러링 신호(blurring signal)를 차감하여 샤프니스 세기를 향상시키는
    이미지 생성 장치의 동작 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 엣지 영역의 방향성은 수평방향, 수직방향, 좌측대각방향, 우측대각방향을 포함하고, 상기 블러링 신호는 상기 스텝 엣지의 방향성과 일치되지 않는 방향성을 갖는 주변 픽셀들의 평균값을 이용하여 생성되는
    이미지 생성 장치의 동작 방법.
KR1020200089002A 2020-07-17 2020-07-17 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법 KR20220010297A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200089002A KR20220010297A (ko) 2020-07-17 2020-07-17 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법
US17/141,283 US11394880B2 (en) 2020-07-17 2021-01-05 Edge-based sharpness strength control circuit, image sensing device and operation method of the same
CN202110204379.8A CN114025056A (zh) 2020-07-17 2021-02-23 清晰度增强控制电路、图像感测装置及其操作方法
JP2021065990A JP2022019533A (ja) 2020-07-17 2021-04-08 エッジ基盤のシャープネス強度制御回路、イメージセンシング装置、及びその動作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200089002A KR20220010297A (ko) 2020-07-17 2020-07-17 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220010297A true KR20220010297A (ko) 2022-01-25

Family

ID=79293081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200089002A KR20220010297A (ko) 2020-07-17 2020-07-17 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11394880B2 (ko)
JP (1) JP2022019533A (ko)
KR (1) KR20220010297A (ko)
CN (1) CN114025056A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220383470A1 (en) * 2021-05-21 2022-12-01 Kla Corporation System and method for optical wafer characterization with image up-sampling

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4635779B2 (ja) * 2005-08-18 2011-02-23 ソニー株式会社 データ処理装置およびデータ処理方法、並びにプログラム
KR100809687B1 (ko) * 2006-02-28 2008-03-06 삼성전자주식회사 영상신호에 포함된 잡음을 제거할 수 있는 영상신호처리장치 및 방법
KR100951254B1 (ko) * 2008-07-18 2010-04-02 삼성전기주식회사 이미지의 선명도 향상 장치
KR101051569B1 (ko) * 2009-07-10 2011-07-25 삼성전기주식회사 영상 잡음 제거 장치 및 방법
US20110123121A1 (en) * 2009-10-13 2011-05-26 Sony Corporation Method and system for reducing blocking artefacts in compressed images and video signals
KR20110091838A (ko) 2010-02-07 2011-08-16 삼성전자주식회사 칼라 및 에지 기반 영상 잡음 감쇄 및 선명화 세기를 제어하는 영상 처리 장치 및 그 방법
JP2016111489A (ja) * 2014-12-05 2016-06-20 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム
WO2018072817A1 (en) 2016-10-18 2018-04-26 Photonic Sensors & Algorithms, S.L. A device and method for obtaining distance information from views
US20190045193A1 (en) * 2018-06-29 2019-02-07 Intel Corporation Region-based motion estimation and modeling for accurate region-based motion compensation for efficient video processing or coding
TWI692970B (zh) * 2018-10-22 2020-05-01 瑞昱半導體股份有限公司 影像處理電路及相關的影像處理方法
KR102592605B1 (ko) * 2018-12-06 2023-10-24 삼성전자주식회사 이미지 신호 처리기, 이미지 신호 처리기의 동작 방법, 및 이미지 신호 처리기를 포함하는 전자 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20220021806A1 (en) 2022-01-20
US11394880B2 (en) 2022-07-19
CN114025056A (zh) 2022-02-08
JP2022019533A (ja) 2022-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6486996B2 (ja) 局所階調曲線計算を使用した画像階調調整
US9787922B2 (en) Pixel defect preprocessing in an image signal processor
US8798386B2 (en) Method and system for processing image data on a per tile basis in an image sensor pipeline
US11750783B2 (en) Demosaic operation circuit, image sensing device and operation method of the same
KR20220010297A (ko) 엣지 기반 샤프니스 세기 제어 회로, 이미지 센싱 장치 및 그 동작방법
CN113691785B (zh) 局部色调映射电路、图像感测装置及其操作方法
US9374526B2 (en) Providing frame delay using a temporal filter
KR20200141338A (ko) 이미지 신호 프로세서, 상기 이미지 신호 프로세서의 동작 방법 및 상기 이미지 신호 프로세서를 포함하는 이미지 처리 시스템
KR20220135801A (ko) 컬러 보정 회로, 이미징 센싱 장치 및 그 동작방법
CN113691749B (zh) 网格增益计算电路、图像感测装置及其操作方法
US11196946B1 (en) Smart binning circuit, image sensing device and operation method of the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination