KR20220144744A - Image processing circuit and system on chip including therof and method of enhancing image resolution - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시의 기술적 사상은 이미지 처리에 관한 것으로서, 상세하게는 이미지 처리 회로, 이를 포함하는 시스템 온 칩 및 이미지 화질 개선 방법에 관한 것이다.The technical idea of the present disclosure relates to image processing, and more particularly, to an image processing circuit, a system-on-chip including the same, and an image quality improvement method.
다양한 장치를 통해 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어 스마트폰의 내장 카메라를 이용하면 이미지를 촬영할 수 있고, 촬영된 이미지를 보정할 수도 있다. Images can be acquired through various devices. For example, if you use the built-in camera of a smartphone, you can take an image and correct the captured image.
이미지를 보정하기 위한 알고리즘은 다양할 수 있다. 대표적인 예시로서, 이미지를 대표할 수 있는 하나의 장면을 결정하고, 해당 장면을 강조하기 위해, 이미지의 전체적인 톤 및/또는 색상을 보정하는 방법이 사용될 수 있다.Algorithms for correcting the image may vary. As a representative example, a method of correcting an overall tone and/or color of an image may be used to determine one scene that may represent the image and to emphasize the scene.
그러나 하나의 이미지에 다양한 특성을 가진 피사체들이 포함되는 경우가 있으며, 이때 각 피사체들은 각각의 특성에 맞도록 보정되어야 한다. 이미지에 포함된 피사체들의 특징을 구분하지 않고 이미지 전체적으로 일률적인 보정을 수행하는 경우, 전체적으로 고르게 보정된 이미지를 얻기 어렵다. However, there are cases in which subjects having various characteristics are included in one image, and in this case, each subject must be corrected to suit each characteristic. When uniform correction is performed on the entire image without distinguishing the characteristics of subjects included in the image, it is difficult to obtain a uniformly corrected image as a whole.
본 개시의 기술적 사상이 해결하려는 과제는, 이미지의 픽셀 단위로 보정을 수행하는 이미지 처리 회로, 이를 포함하는 시스템 온 칩 및 이미지 화질 개선 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY An object of the present disclosure is to provide an image processing circuit for performing correction in units of pixels of an image, a system-on-chip including the same, and a method for improving image quality.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 이미지 처리 회로는, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 이미지 처리 회로는, 이미지의 픽셀별 클래스 추론 정보를 포함하는 세그멘테이션 맵 및 상기 픽셀별 클래스 추론 정보의 신뢰도를 포함하는 컨피던스 맵을 수신하고, 상기 세그멘테이션 맵 및 상기 컨피던스 맵을 기초로, 상기 이미지의 픽셀별 클래스, 상기 이미지의 픽셀별 보정 효과 및 상기 보정 효과의 세기를 나타내는 보정값을 결정하고, 상기 픽셀별 클래스 및 픽셀별 보정값을 기초로 보정맵을 생성하는 튜닝 회로와 상기 보정맵을 기초로, 상기 이미지의 각 픽셀에 보정값에 따른 보정 효과를 적용함으로써 향상 이미지를 생성하는 적어도 하나의 보정 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an image processing circuit according to an aspect of the technical idea of the present disclosure, an image processing circuit according to an aspect of the technical idea of the present disclosure, includes segmentation including class inference information for each pixel of an image receiving a map and a confidence map including the reliability of the class inference information for each pixel, and based on the segmentation map and the confidence map, a class for each pixel of the image, a correction effect for each pixel of the image, and intensity of the correction effect A tuning circuit that determines a correction value representing and at least one correction circuit for generating the enhancement image.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 이미지의 화질을 개선하는 방법은, 상기 이미지를 수신하는 단계, 학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 상기 이미지의 각 픽셀이 속하는 클래스를 추론함으로써 제1 클래스 추론 정보를 생성하고, 상기 제1 클래스 추론 정보에 대한 제1 신뢰도를 계산하는 단계, 클래스 및 신뢰도에 따라 보정값들이 결정된 테이블을 기반으로, 상기 이미지의 각 픽셀에 적용될 제1 보정 효과 및 제1 보정값을 결정하는 단계, 상기 각 픽셀에 상기 제1 보정 효과를 상기 제1 보정값만큼 적용함으로써 향상 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the method of improving the image quality according to one aspect of the technical idea of the present disclosure includes the steps of receiving the image, and each pixel of the image belongs to using a learned neural network model. generating first class inference information by inferring a class, calculating a first reliability for the first class inference information, based on a table in which correction values are determined according to the class and reliability, to be applied to each pixel of the image and determining a first correction effect and a first correction value, and generating an enhanced image by applying the first correction effect to each pixel by the first correction value.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 이미지를 보정함으로써 향상 이미지를 생성하는 시스템 온 칩은 학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 상기 이미지의 각 픽셀에 대한 제1 클래스 추론 정보 및 상기 제1 클래스 추론 정보에 대한 제1 신뢰도를 생성하는 제1 회로와 상기 제1 클래스 추론 정보 및 상기 제1 신뢰도를 기초로, 상기 이미지의 각 픽셀에 대한 보정값을 결정하고, 상기 이미지의 각 픽셀에 상기 보정값에 대응되는 보정 효과를 적용함으로써 상기 향상 이미지를 생성하는 제2 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a system-on-a-chip for generating an enhanced image by correcting an image according to an aspect of the technical idea of the present disclosure is a first class for each pixel of the image using a learned neural network model. a first circuit for generating inference information and a first confidence level for the first class inference information, and based on the first class inference information and the first confidence level, determine a correction value for each pixel of the image; and a second circuit for generating the enhanced image by applying a correction effect corresponding to the correction value to each pixel of the image.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 이미지를 보정하는 시스템 온 칩은 상기 이미지를 입력받고, 학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 상기 이미지의 각 픽셀에 대응되는 클래스 추론 정보를 포함하는 세그멘테이션 맵 및 상기 클래스 추론 정보에 대한 신뢰도를 포함하는 컨피던스 맵을 생성하는 세그멘테이션 회로와 상기 세그멘테이션 맵 및 상기 컨피던스 맵을 기초로, 상기 이미지의 각 픽셀에 적용할 보정 효과를 결정함으로써 보정맵을 생성하고, 상기 보정맵을 기초로 상기 이미지에 상기 보정 효과를 적용하는 이미지 처리 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a system-on-chip for correcting an image according to an aspect of the technical idea of the present disclosure receives the image, and uses the learned neural network model to classify each pixel of the image By determining a correction effect to be applied to each pixel of the image based on a segmentation circuit generating a segmentation map including inference information and a confidence map including confidence in the class inference information, and the segmentation map and the confidence map and an image processing circuit that generates a correction map and applies the correction effect to the image based on the correction map.
본 개시의 기술적 사상의 이미지 처리 회로, 이를 포함하는 시스템 온 칩 및 이미지 화질 개선 방법에 따르면, 보정의 단위를 픽셀로 낮추어 미세한 보정을 가능케함으로써, 향상된 화질의 이미지를 얻을 수 있고, 서로 다른 클래스의 픽셀들이 복잡하게 배열된 이미지에서도 각 픽셀에 대응되는 정확한 보정을 수행할 수 있는바 사용자 만족도를 제고할 수 있다.According to the image processing circuit of the technical idea of the present disclosure, a system on a chip including the same, and an image quality improvement method, by enabling fine correction by lowering the correction unit to pixels, an image of improved image quality can be obtained, and images of different classes can be obtained. Even in an image in which pixels are intricately arranged, accurate correction corresponding to each pixel can be performed, thereby improving user satisfaction.
도 1은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 뉴럴 네트워크 모델을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 업스케일링 회로를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 세그멘테이션 맵 및 컨피던스 맵을 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 세그멘테이션 맵을 나타내는 예시도이다.
도 6은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 튜닝 회로의 동작을 나타내는 예시도이다.
도 7은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 클래스 정보를 나타내는 예시도이다.
도 8은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 설정값 테이블의 일부를 나타내는 예시도이다.
도 9는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 12는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 15는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
2 is a block diagram illustrating a neural network model according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
3 is a block diagram illustrating an upscaling circuit according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
4 is an exemplary diagram illustrating a segmentation map and a confidence map according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
5 is an exemplary diagram illustrating a segmentation map according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
6 is an exemplary diagram illustrating an operation of a tuning circuit according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
7 is an exemplary diagram illustrating class information according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
8 is an exemplary diagram illustrating a part of a setting value table according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
9 is a flowchart illustrating an operation of an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
10 is a block diagram illustrating an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
11 is a flowchart illustrating an operation of an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
12 is a block diagram illustrating an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
13 is a flowchart illustrating an operation of an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
14 is a block diagram illustrating a system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
15 is a block diagram illustrating an electronic device according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템을 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 1을 참조하면, 이미지 처리 시스템(10)은 이미지(image_h)를 보정함으로써 향상 이미지를 출력하기 위한 복수의 회로들을 포함할 수 있다. 이미지(image_h)는 이미지 신호 프로세서(image signal processor, ISP)에서 생성된 것일 수 있다. 예를 들어 이미지(image_h)는 스틸 이미지 또는 복수의 프레임들을 포함하는 동영상의 한 프레임에 해당할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the
한 실시예로서, 이미지 처리 시스템(10)은 이미지 처리 회로(100), 세그멘테이션 회로(200) 및 업스케일링 회로(250)를 포함할 수 있다. 이미지 처리 회로(100), 세그멘테이션 회로(200) 및 업스케일링 회로(250) 각각은 본 개시의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어, 소프트웨어(또는 펌웨어) 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 이외에 도시되지는 않았지만 이미지 처리 시스템(10)은 향상 이미지의 암호화를 위한 인코더를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the
세그멘테이션 회로(200)는 이미지를 수신하고, 학습된 뉴럴 네트워크 모델(210)을 이용하여 이미지를 복수의 영역들로 분할하는 세그멘테이션 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로 세그멘테이션 회로(200)는 이미지에 포함된 복수의 픽셀들 각각에 대응되는 클래스를 추론할 수 있다. 한 실시예로서, 세그멘테이션 회로(200)는 각 픽셀에 대응되는 클래스를 추론함으로써 세그멘테이션 맵을 형성할 수 있다. 한 실시예로서, 동일한 클래스 추론 정보를 갖는 픽셀들은 영역을 형성할 수 있다. The
또한 세그멘테이션 회로(200)는 각 픽셀에 대해 추론된 클래스의 신뢰도를 계산할 수 있다. 한 실시예로서, 신뢰도는 컨피던스 맵의 형태로 형성될 수 있다. 한 실시예로서, 세그멘테이션 맵의 크기 및 컨피던스 맵의 크기는 각각 이미지의 크기와 같을 수 있다. Also, the
한 실시예로서, 세그멘테이션 회로(200)는 보정의 대상이 되는 이미지(image_h)가 축소된 저화질 이미지(image_l)를 수신할 수 있다. 저화질 이미지(image_l)는 이미지(image_h)보다 크기가 작을 수 있다. 세그멘테이션 회로(200)는 뉴럴 네트워크 모델(210)을 이용하여, 저화질 이미지(image_l)에 대한 저화질 세그멘테이션 맵 및 저화질 컨피던스 맵을 생성할 수 있다. 이 경우 저화질 세그멘테이션 맵의 크기 및 저화질 컨피던스 맵의 크기는 각각 저화질 이미지(image_l)의 크기와 같을 수 있다. 이하 뉴럴 네트워크 모델(210)에 대해서는 도 2를 통해 자세히 설명한다.As an embodiment, the
업스케일링 회로(250)는 세그멘테이션 회로(200)로부터 저화질 세그멘테이션 맵 및 저화질 컨피던스 맵을 수신하고, 각각을 이미지(image_h)의 크기와 대응되도록 보간, 확대함으로써 이미지와 같은 크기를 갖는 세그멘테이션 맵 및 컨피던스 맵을 생성할 수 있다. The upscaling circuit 250 receives the low-quality segmentation map and the low-quality confidence map from the
이미지 처리 회로(100)는 이미지(image_h)를 수신하고, 이미지(image_h)의 화질을 향상시키거나 이미지(image_h)를 보정하기 위한 일련의 처리들을 수행하고 그 결과로서 향상 이미지를 생성할 수 있다. 이미지 처리 회로(100)는 이미지(image_h), 이미지(image_h)에 대한 세그멘테이션 맵 및 컨피던스 맵을 수신할 수 있다. The
이미지 처리 회로(100)는 튜닝 회로(140) 및 적어도 하나의 보정 회로(101)를 포함할 수 있다. The
튜닝 회로(140)는 세그멘테이션 맵 및 컨피던스 맵을 기초로, 이미지(image_h)의 각 픽셀에 적용할 보정 효과 및 보정 효과의 세기를 결정할 수 있다. 이하에서 설명의 편의상 보정 효과의 세기를 보정값으로 지칭할 수 있다. 튜닝 회로(140)는 각 픽셀에 적어도 하나의 보정 효과를 적용하기 위해, 각 보정 효과에 대응되는 보정맵을 생성하고, 보정맵을 적어도 하나의 보정 회로(101)에 제공할 수 있다. The
적어도 하나의 보정 회로(101)는 튜닝 회로(140)로부터 보정맵을 수신하고, 이미지(image_h)의 각 픽셀에 보정 효과를 적용할 수 있다. 한 실시예로서 적어도 하나의 보정 회로(101)는 동일한 보정 효과의 적용을 받는 복수의 픽셀들에 보정 효과를 적용할 수 있다. The at least one
한 실시예로서, 적어도 하나의 보정 회로(101)는 디노이즈 회로(110), 컬러 보정 회로(120) 및 샤픈 회로(130)를 포함할 수 있다. 디노이즈 회로(110)는 적어도 하나의 픽셀의 노이즈를 감소시키고, 컬러 보정 회로(120)는 적어도 하나의 픽셀의 컬러 값을 조정하고, 샤픈 회로(130)는 적어도 하나의 픽셀의 선명도를 증가시킬 수 있다. 적어도 하나의 보정 회로(101)는 다양한 종류의 보정 효과를 제공하는 회로를 더 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 보정 회로(101) 각각은 하드웨어, 소프트웨어(또는 펌웨어) 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. As an embodiment, the at least one
한 실시예로서, 이미지 처리 회로(100)는 동일한 클래스로 분류된 픽셀들을 포함하는 영역 단위로 보정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 이미지 처리 회로(100)는 제1 클래스로 분류된 제1 픽셀을 포함하는 제1 영역에 제1 보정 효과를 적용하기 위해, 제1 영역의 노이즈를 감소시키는 디노이즈 회로(110), 제1 영역의 컬러 값을 조정하는 컬러 보정 회로(120) 및 제1 영역의 선명도를 증가시키는 샤픈 회로(130) 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 이때 이미지 처리 회로(100)는 제1 픽셀 또는 제1 픽셀을 포함하는 제1 영역의 보정 효과의 세기를 조절하기 위해 컨피던스 맵을 이용할 수 있다.As an embodiment, the
본 개시의 실시예에 따른 이미지 처리 회로(100)는 이미지(image_h)에 포함된 복수의 픽셀들 각각에 적용할 보정 효과를 결정하고 적용할 수 있다. 즉 보정의 단위를 픽셀로 낮춤으로써 미세한 보정을 가능케함으로써, 향상된 화질의 이미지를 얻을 수 있다. The
또한 서로 다른 클래스의 픽셀들이 복잡하게 배열된 이미지(image_h)에서 픽셀 단위의 세그멘테이션 및 보정을 수행함으로써, 영역 단위로 보정을 수행하는 것에 비해 각 픽셀에 대응되는 정확한 보정을 수행할 수 있는바 사용자 만족도를 제고할 수 있다.In addition, by performing segmentation and correction in units of pixels on an image (image_h) in which pixels of different classes are complexly arranged, accurate correction corresponding to each pixel can be performed compared to performing correction in units of regions. can enhance
도 2는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 뉴럴 네트워크 모델을 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a neural network model according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 2를 참조하면, 세그멘테이션 회로(200)는 이미지 신호 프로세서(ISP)로부터 이미지(image_h)가 축소됨으로써 생성된 저화질 이미지(image_l)를 수신할 수 있다. 세그멘테이션 회로(200)는 저화질 이미지(image_l)를 뉴럴 네트워크 모델(210)에 입력하고, 출력으로써 저화질 세그멘테이션 맵(map_seg_l) 및 저화질 컨피던스 맵(map_conf_l)을 획득할 수 있다. 세그멘테이션 회로(200)는 저화질 세그멘테이션 맵(map_seg_l) 및 저화질 컨피던스 맵(map_conf_l)을 업스케일링 회로(250)에 제공할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
저화질 세그멘테이션 맵(map_seg_l)은 저화질 이미지(image_l)의 각 픽셀에 대한 클래스 추론 정보를 포함할 수 있다. 저화질 컨피던스 맵(map_conf_l)은 저화질 이미지(image_l)의 각 픽셀에 대한 클래스 추론 정보의 신뢰도를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저화질 세그멘테이션 맵(map_seg_l)의 제2 픽셀 및 저화질 컨피던스 맵(map_conf_l)의 제3 픽셀은 각각 저화질 이미지(image_l)의 제1 픽셀에 대응될 수 있다. 이때 제2 픽셀은 제1 픽셀에 대한 클래스 추론 정보를 나타낼 수 있고, 제3 픽셀은 해당 클래스 추론 정보의 확률 및/또는 신뢰도를 나타낼 수 있다. The low-resolution segmentation map map_seg_l may include class inference information for each pixel of the low-resolution image image_l. The low quality confidence map map_conf_l may include reliability of class inference information for each pixel of the low quality image image_l. For example, the second pixel of the low-quality segmentation map map_seg_l and the third pixel of the low-quality confidence map map_conf_l may correspond to the first pixel of the low-quality image image_l, respectively. In this case, the second pixel may indicate class inference information for the first pixel, and the third pixel may indicate probability and/or reliability of the corresponding class inference information.
세그멘테이션 회로(200)는 학습이 완료된 뉴럴 네트워크 모델(210)을 포함할 수 있다. 뉴럴 네트워크 모델(210)은 서로 다른 보정 효과를 갖도록 분류된 복수의 클래스들과 픽셀 간의 관계를 학습할 수 있다. 이때 복수의 클래스들은 디노이즈 효과, 컬러 보정 효과 및 샤픈 효과 중 적어도 하나의 보정 효과에 대해 서로 다른 가중치를 가질 수 있다.The
뉴럴 네트워크 모델(210)은 오프라인으로 학습될 수 있다. 한 실시예로서, 뉴럴 네트워크 모델(210)은 학습 장치, 예를 들어 다량의 학습 데이터를 기초로 뉴럴 네트워크를 학습시키는 서버 등에서 학습(training)되어 생성된 것일 수 있다. 한 실시예로서, 뉴럴 네트워크 모델(210)은 임의의 픽셀 및 임의의 픽셀에 대응되어 라벨링된 클래스를 학습 데이터로 사용할 수 있다. 예를 들어, 학습용 이미지 및 학습용 이미지의 각 픽셀에 라벨링된 클래스를 학습 데이터로 사용할 수 있다.The
이하, 본 명세서에서, 뉴럴 네트워크 모델(210)의 파라미터들(예컨대, 네트워크 토폴로지, 바이어스, 웨이트 등)은 학습을 통해 이미 결정된 것을 가정하여 설명한다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, in the present specification, parameters (eg, network topology, bias, weight, etc.) of the
예를 들어, 뉴럴 네트워크 모델(210)은 CNN(Convolution Neural Network), R-CNN(Region with Convolution Neural Network), RPN(Region Proposal Network), RNN(Recurrent Neural Network), S-DNN(Stacking-based deep Neural Network), S-SDNN(State-Space Dynamic Neural Network), Deconvolution Network, DBN(Deep Belief Network), RBM(Restricted Boltzmann Machine), Fully Convolutional Network, LSTM(Long Short-Term Memory) Network, Classification Network 등 다양한 종류의 뉴럴 네트워크 모델들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the
도 3은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 업스케일링 회로를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an upscaling circuit according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 3을 참조하면, 업스케일링 회로(250)는 저화질 세그멘테이션 맵(map_seg_l) 및 저화질 컨피던스 맵(map_conf_l)을 확대 및/또는 보간함으로써 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 생성할 수 있다. 업스케일링 회로(250)에서 생성된 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h) 각각의 크기는 이미지의 크기와 같을 수 있다. Referring to FIG. 3 , the upscaling circuit 250 may generate a segmentation map map_seg_h and a confidence map map_conf_h by enlarging and/or interpolating the low quality segmentation map map_seg_l and the low quality confidence map map_conf_l. The size of each of the segmentation map map_seg_h and the confidence map map_conf_h generated by the upscaling circuit 250 may be the same as the size of the image.
업스케일링 회로(250)는 확대 및/또는 보간을 수행하기 위해 다양한 알고리즘을 이용할 수 있다. 한 예로서, 업스케일링 회로(250)는 저화질 또는 저해상도의 이미지를 보간 커널로 컨볼빙(convolving)하고, 새로운 그리드에서 리샘플링할 수 있다. 한 예로서, 업스케일링 회로(250)는 선형 보간 필터를 사용할 수 있고, 가장자리를 날카롭게 유지하기 위해 공동 양방향 필터(joint bilateral filter)를 적용할 수 있다. 그러나 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The upscaling circuit 250 may use various algorithms to perform scaling and/or interpolation. As an example, the upscaling circuit 250 may convolv a low-resolution or low-resolution image into an interpolation kernel and resample it in a new grid. As an example, the upscaling circuit 250 may use a linear interpolation filter, and may apply a joint bilateral filter to keep the edges sharp. However, it is not necessarily limited thereto.
업스케일링 회로(250)는 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 이미지 처리 회로(예를 들어, 도 1의 100)에 제공할 수 있다. The upscaling circuit 250 may provide the segmentation map map_seg_h and the confidence map map_conf_h to the image processing circuit (eg, 100 of FIG. 1 ).
도 4는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 세그멘테이션 맵 및 컨피던스 맵을 나타내는 예시도이다.4 is an exemplary diagram illustrating a segmentation map and a confidence map according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 1 및 도 4를 함께 참조하면, 세그멘테이션 맵(map_seg_h)은 복수의 픽셀들을 포함할 수 있으며, 각 픽셀(px)은 클래스 추론 정보(info_class)를 포함할 수 있다. 즉, 세그멘테이션 맵(map_seg_h)의 각 픽셀(px)은 대응되는 이미지(image_h)의 픽셀의 클래스 추론 정보(info_class)를 포함할 수 있다. 한 실시예로서, 클래스 추론 정보(info_class)는 자연수인 n(예를 들어, n은 3) bit를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 뉴럴 네트워크 모델에서 출력되는 클래스 추론 정보(info_class)의 종류가 늘어나는 경우, 클래스 추론 정보(info_class)를 나타내는 비트 수는 증가할 수 있다. 1 and 4 together, the segmentation map map_seg_h may include a plurality of pixels, and each pixel px may include class inference information info_class. That is, each pixel px of the segmentation map map_seg_h may include class inference information info_class of a pixel of the corresponding image image_h. As an embodiment, the class inference information (info_class) may include n (eg, n is 3) bits, which is a natural number, but is not limited thereto. For example, when the type of class inference information (info_class) output from the neural network model increases, the number of bits representing the class inference information (info_class) may increase.
컨피던스 맵(map_conf_h)은 복수의 픽셀들을 포함할 수 있으며, 각 픽셀(px)은 신뢰도(conf)를 포함할 수 있다. 컨피던스 맵(map_conf_h)의 각 픽셀(px)은 세그멘테이션 맵(map_seg_h)의 픽셀 및 이미지(image_h)의 픽셀과 각각 대응될 수 있다. 컨피던스 맵(map_conf_h)의 각 픽셀(px)은 대응되는 이미지(image_h)의 픽셀의 클래스 추론 정보(info_class)의 신뢰도(conf)를 포함할 수 있다. 한 실시예로서, 신뢰도(conf)는 상기 n 보다 큰 자연수인 m(예를 들어, m은 5) bit를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The confidence map map_conf_h may include a plurality of pixels, and each pixel px may include a reliability conf. Each pixel px of the confidence map map_conf_h may correspond to a pixel of the segmentation map map_seg_h and a pixel of the image image_h, respectively. Each pixel px of the confidence map map_conf_h may include the confidence level conf of the class inference information info_class of the pixel of the corresponding image image_h. As an embodiment, the reliability conf may include m (eg, m is 5) bits, which is a natural number greater than n, but is not limited thereto.
도 5는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 세그멘테이션 맵을 나타내는 예시도이다.5 is an exemplary diagram illustrating a segmentation map according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 5를 참조하면, 세그멘테이션 맵(map_seg_h)의 각 픽셀의 위치는 이미지(image_h)의 픽셀의 위치에 대응될 수 있으며, 세그멘테이션 맵(map_seg_h)의 각 픽셀의 값은 이미지(image_h)의 픽셀이 추론된 클래스를 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 5 , the position of each pixel in the segmentation map map_seg_h may correspond to the position of the pixel in the image image_h, and the value of each pixel in the segmentation map map_seg_h is inferred from the pixel of the image image_h. class can be represented.
예를 들어 이미지(image_h)에서 나뭇가지에 대응되는 부분은 제1 클래스(class1), 하늘에 대응되는 부분은 제2 클래스(class2), 사람의 머리카락에 대응되는 부분은 제3 클래스(class3), 사람의 얼굴에 대응되는 부분은 제4 클래스(class4), 사람의 피부에 대응되는 부분은 제5 클래스(class5)로 추론될 수 있다. For example, in the image (image_h), the part corresponding to the branch is the first class (class1), the part corresponding to the sky is the second class (class2), the part corresponding to the human hair is the third class (class3), The part corresponding to the human face may be inferred as a fourth class (class4), and the part corresponding to the human skin may be inferred as a fifth class (class5).
본 개시의 실시예에 따르면, 이미지(image_h)의 각 픽셀에 적용할 보정 효과를 고려하여 픽셀이 세그멘테이션될 수 있다. 즉 서로 다른 보정 효과가 적용되어야 하는 픽셀은 서로 다른 클래스로 세그멘테이션될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, pixels may be segmented in consideration of a correction effect to be applied to each pixel of the image image_h. That is, pixels to which different correction effects are to be applied may be segmented into different classes.
또한 본 개시의 실시예에 따르면, 픽셀 단위로 세그멘테이션이 수행됨으로써 머리카락, 나뭇가지 등 세밀하고 복잡한 이미지(image_h)에서도 세그멘테이션의 정확성을 높일 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present disclosure, since segmentation is performed in units of pixels, it is possible to increase the accuracy of segmentation even in a detailed and complex image image_h such as hair and tree branches.
도 6은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 튜닝 회로의 동작을 나타내는 예시도이다.6 is an exemplary diagram illustrating an operation of a tuning circuit according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 6을 참조하면, 튜닝 회로(140)는 외부로부터 이미지(image_h)를 수신할 수 있고, 업스케일링 회로(도 1의 250)로부터 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 수신할 수 있다. 한 예로서, 이미지(image_h)는 이미지 센서를 거쳐 이미지 처리 회로(예를 들어, 도 1의 100) 내부에서 생성된 것일 수 있다. Referring to FIG. 6 , the
튜닝 회로(140)는 설정값 테이블(141), 선택 회로(142) 및 믹스 회로를 포함할 수 있다. 선택 회로(142) 및 믹스 회로(143)는 각각 하드웨어, 소프트웨어(또는 펌웨어) 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. The
설정값 테이블(141)은 세그멘테이션 맵(map_seg_h)의 각 픽셀이 의미하는 클래스 추론 정보 및 컨피던스 맵(map_conf_h)의 각 픽셀이 의미하는 신뢰도에 따라 적용되는 보정 효과들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 보정 효과의 세기를 나타내는 보정값을 포함할 수 있다. The set value table 141 may include class inference information meant by each pixel of the segmentation map map_seg_h and information on correction effects applied according to the reliability signified by each pixel of the confidence map map_conf_h. For example, it may include a correction value indicating the strength of the correction effect.
한 실시예로서, 이미지(image_h)의 임의의 픽셀에 대응되는 세그멘테이션 맵(map_seg_h)의 픽셀이 제1 클래스를 나타내고, 컨피던스 맵(map_conf_h)의 픽셀이 제1 값을 나타낼 수 있다. 이 경우 설정값 테이블(141)은 제1 클래스가 제1 값을 가지며 추론되는 경우, 상기 픽셀에 적용될 보정 효과 및 적용될 보정값을 포함할 수 있다. 예를 들어 설정값 테이블(141)은 임의의 픽셀이 제1 신뢰도를 갖는 제1 클래스로 결정되는 경우, 상기 임의의 픽셀에 제1 보정 효과를 제1 보정값만큼 적용하고, 제2 보정 효과를 제2 보정값만큼 적용하기 위한 정보를 포함할 수 있다. As an embodiment, a pixel of the segmentation map map_seg_h corresponding to an arbitrary pixel of the image image_h may represent the first class, and a pixel of the confidence map map_conf_h may represent the first value. In this case, when the first class has the first value and is inferred, the set value table 141 may include a correction effect to be applied to the pixel and a correction value to be applied. For example, the set value table 141 applies the first correction effect as much as the first correction value to the random pixel when the random pixel is determined as the first class having the first reliability, and applies the second correction effect to the random pixel. Information for applying as much as the second correction value may be included.
본 명세서에서 설정값 테이블(141)은 적어도 하나의 보정 회로에 대응되어 미리 결정된 것으로 설명되나, 이에 제한되는 것은 아니며 설정값 테이블(141)에 포함된 정보들은 변경될 수 있다. In the present specification, the set value table 141 is described as being predetermined to correspond to at least one correction circuit, but is not limited thereto, and information included in the set value table 141 may be changed.
선택 회로(142)는 세그멘테이션 맵(map_seg_h)과 컨피던스 맵(map_conf_h) 및 미리 설정된 문턱값을 기초로 이미지(image_h)의 각 픽셀의 클래스를 결정할 수 있다. 한 예로서, 선택 회로(142)는 각 픽셀에 대한 클래스 추론 정보 및 신뢰도를 기초로 이미지(image_h)의 각 픽셀의 클래스를 결정할 수 있다. 이때 선택 회로(142)는 클래스 정보 및 미리 설정된 문턱값을 포함할 수 있다. 클래스 정보는 각 픽셀이 결정될 수 있는 클래스들의 종류를 포함할 수 있다. The
세그멘테이션 맵(map_seg_h)에 따라 임의의 픽셀이 제1 클래스로 추론되고, 컨피던스 맵(map_conf_h)에 따라 상기 임의의 픽셀의 추론 신뢰도가 제1 값인 경우를 예로 들어 설명한다. 제1 클래스로 결정되기 위해서 요구되는 문턱값은 제1 문턱값일 수 있다. 선택 회로(142)는 추론 결과에 따라 상기 임의의 픽셀을 제1 클래스로서 결정하기 위한 제1 문턱값과 제1 값을 비교할 수 있다. 선택 회로(142)는 제1 값이 제1 문턱값을 초과(또는 이상)함에 따라 상기 임의의 픽셀의 클래스를 제1 클래스로 결정할 수 있다. A case in which an arbitrary pixel is inferred as the first class according to the segmentation map map_seg_h and the inference reliability of the arbitrary pixel is the first value according to the confidence map map_conf_h will be described as an example. The threshold required to be determined as the first class may be the first threshold. The
선택 회로(142)에 의해 이미지(image_h)에 포함된 복수의 픽셀들 각각의 클래스가 결정될 수 있다. 한편, 임의의 두 픽셀의 클래스가 동일하지만, 각 픽셀의 신뢰도에 따라 적용할 보정 효과가 달라질 수 있다. 이때 믹스 회로(143)는 신뢰도를 고려하여 복수의 픽셀들 각각에 적용할 보정 효과의 세기, 즉 보정값을 결정할 수 있다. A class of each of the plurality of pixels included in the image image_h may be determined by the
믹스 회로(143)는 선택 회로(142)에 의해 결정된 각 픽셀의 클래스를 기초로 컨피던스 맵(map_conf_h)을 고려함으로써, 각 보정 효과에 대응되는 보정맵(tmap1, tmap2, tmap3)을 생성할 수 있다. 보정맵(tmap1, tmap2, tmap3)의 크기는 이미지(image_h)의 크기와 동일할 수 있다. 보정맵(tmap1, tmap2, tmap3)의 각 픽셀은 이미지(image_h) 내 각 픽셀에 적용될 보정값을 나타낼 수 있다. The mixing
한 실시예에 따르면, 믹스 회로(143)는 디노이즈 효과에 대한 보정값들을 포함하는 제1 보정맵(tmap1)을 생성하고, 컬러 보정 효과에 대한 보정값들을 포함하는 제2 보정맵(tmap2)을 생성하고, 샤픈 효과에 대한 보정값들을 포함하는 제3 보정맵(tmap3)을 생성할 수 있다. 믹스 회로(143)는 제1 내지 제3 보정맵(tmap1, tmap2, tmap3)을 각각 디노이즈 회로(110), 컬러 보정 회로(120) 및 샤픈 회로(130)에 제공할 수 있다.According to an embodiment, the mixing
도 6에서는 3개의 보정맵(tmap1, tmap2, tmap3)을 생성하는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되지 않으며 믹스 회로(143)는 적어도 하나의 보정 회로(110, 120, 130)의 개수만큼의 보정맵을 생성할 수 있다. Although it is illustrated in FIG. 6 that three correction maps tmap1, tmap2, and tmap3 are generated, the present invention is not limited thereto, and the
도 7은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 클래스 정보를 나타내는 예시도이다.7 is an exemplary diagram illustrating class information according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 7을 참조하면, 클래스 정보(info_class)는 튜닝 회로(예를 들어, 도 6의 140)에 포함될 수 있다. 클래스 정보(info_class)는 이미지의 픽셀이 분류될 수 있는 복수의 클래스들을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7 , class information info_class may be included in a tuning circuit (eg, 140 of FIG. 6 ). The class information info_class may include a plurality of classes into which pixels of an image may be classified.
클래스 및/또는 서브 클래스는 보정 효과를 기준으로 생성된 것일 수 있다. 즉 동일한 보정 효과가 적용될 픽셀은 하나의 클래스로 분류되고, 다른 보정 효과가 적용될 픽셀은 서로 다른 클래스로 분류될 수 있다. 이에 제한되지 않고, 클래스 및/또는 서브 클래스는 픽셀의 특성, 예를 들어 컬러 정보를 기초로 생성된 것일 수 있다. The class and/or subclass may be generated based on the correction effect. That is, pixels to which the same correction effect is applied may be classified into one class, and pixels to which different correction effects will be applied may be classified into different classes. Without being limited thereto, the class and/or sub-class may be generated based on characteristics of a pixel, for example, color information.
한 실시예에 따르면, 하나의 클래스는 적어도 하나의 서브 클래스를 포함할 수 있다. 한 실시예로서, 클래스 정보(info_class)는 제1 내지 제7 클래스(class1~class7)를 포함할 수 있고, 제4 클래스(class4)는 제1 내지 제3 서브 클래스(subclass1~subclass3)를 포함할 수 있다. 예를 들어 제1 내지 제7 클래스(class1~class7)는 각각 얼굴 클래스, 피부 클래스, 하늘 클래스, 세부묘사 클래스, 눈 클래스, 눈썹 클래스 및 머리카락 클래스에 대응될 수 있다. 이때 세부묘사 클래스는 풀 서브 클래스, 모래 서브 클래스 및 나뭇가지 서브 클래스를 포함할 수 있다. 한편 클래스 및 서브 클래스의 종류와 개수는 이에 제한되지 않으며 변경될 수 있다. According to an embodiment, one class may include at least one subclass. As an embodiment, the class information (info_class) may include first to seventh classes (class1 to class7), and the fourth class (class4) may include first to third subclasses (subclass1 to subclass3). can For example, the first to seventh classes (class1 to class7) may correspond to a face class, a skin class, a sky class, a detail class, an eye class, an eyebrow class, and a hair class, respectively. In this case, the detail class may include a grass subclass, a sand subclass, and a twig subclass. Meanwhile, the type and number of classes and subclasses are not limited thereto and may be changed.
도 8은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 설정값 테이블의 일부를 나타내는 예시도이다.8 is an exemplary diagram illustrating a part of a setting value table according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 6 및 도 8을 함께 참조하면, 설정값 테이블(141)은 복수의 보정 효과들에 대하여 신뢰도에 따른 보정값들을 포함할 수 있다. 이하에서는 하나의 클래스에 대해 예를 들어 설명하나, 다른 클래스들에 대해서도 유사하게 적용될 수 있다.6 and 8 together, the set value table 141 may include correction values according to reliability for a plurality of correction effects. Hereinafter, one class will be described as an example, but may be similarly applied to other classes.
예를 들어 튜닝 회로(140)의 선택 회로(142)는, 이미지(image_h)에 임의의 픽셀을 제1 클래스(class1)로 결정할 수 있다. 이때 믹스 회로(143)는 상기 이미지(image_h)에 대한 컨피던스 맵(map_conf_h)을 참고함으로써, 상기 임의의 픽셀의 신뢰도에 따라 보정값을 결정할 수 있다. For example, the
예를 들어 제1 클래스(class1)에 대한 신뢰도가 0.25인 경우, 믹스 회로(143)는 상기 임의의 픽셀에 디노이즈 효과를 d2, 컬러 보정 효과를 c2, 샤픈 효과를 s2만큼 주기로 결정할 수 있다. 따라서 디노이즈 효과에 대한 제1 보정맵(tmap1)에서, 상기 임의의 픽셀에 대응되는 픽셀값을 d2로, 컬러 보정 효과에 대한 제2 보정맵(tmap2)에서, 상기 임의의 픽셀에 대응되는 픽셀값을 c2로, 샤픈 효과에 대한 제3 보정맵(tmap3)에서, 상기 임의의 픽셀에 대응되는 픽셀값을 s2로 결정할 수 있다. 즉, 믹스 회로(143)는 d2 값을 포함하는 제1 보정맵(tmap1)을 생성하고, c2 값을 포함하는 제2 보정맵(tmap2)을 생성하고, s2 값을 포함하는 제3 보정맵(tmap3)을 생성할 수 있다.For example, when the reliability of the first class (class1) is 0.25, the mixing
본 개시의 실시예에 따르면, 픽셀 단위로 보정 효과 및 보정값이 결정되므로 복잡한 형상을 포함하는 이미지(image_h)에서도 각 픽셀의 특징에 맞는 보정이 수행될 수 있다. 이에 따라 복잡한 형상의 이미지(image_h)의 화질 개선에 도움이 될 수 있다. According to the exemplary embodiment of the present disclosure, since the correction effect and the correction value are determined in units of pixels, even in the image image_h including a complex shape, correction according to the characteristics of each pixel may be performed. Accordingly, it may be helpful to improve the image quality of the image (image_h) having a complex shape.
도 9는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating an operation of an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 1, 도 6 및 도 9를 함께 참조하면, 이미지(image_h)를 수신하는 동작이 수행될 수 있다(S110). 예를 들어 이미지 처리 시스템(10)은 이미지 센서로부터 이미지(image_h)를 획득할 수 있다.1, 6, and 9 together, an operation of receiving an image image_h may be performed (S110). For example, the
수신한 이미지(image_h)를 기초로 저화질 이미지(image_l)를 생성하는 동작이 수행될 수 있다(S120).An operation of generating a low-quality image image_l based on the received image image_h may be performed (S120).
학습된 뉴럴 네트워크 모델(210)을 이용하여, 저화질 이미지(image_l)에 대한 저화질 세그멘테이션 맵(map_seg_l) 및 저화질 컨피던스 맵(map_conf_l)이 생성될 수 있다(S130). 한 실시예로서, 학습용 이미지 및 상기 학습용 이미지의 각 픽셀에 라벨링 된 정답 클래스를 학습 데이터로 하여, 뉴럴 네트워크 모델(210)이 학습될 수 있다. 이때, 정답 클래스는 학습용 이미지의 각 픽셀에 적용하려는 보정 효과에 대응되는 것일 수 있다. 한 실시예로서, 뉴럴 네트워크 모델(210)에 의해 저화질 이미지(image_l)의 각 픽셀이 속하는 클래스가 추론되고, 각 픽셀에 대해 추론된 클래스의 신뢰도가 계산될 수 있다. Using the learned
저화질 세그멘테이션 맵(map_seg_l) 및 저화질 컨피던스 맵(map_conf_l)을 확대함으로써, 이미지(image_h)에 대한 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)이 생성될 수 있다(S140).By enlarging the low-quality segmentation map (map_seg_l) and the low-resolution confidence map (map_conf_l), a segmentation map (map_seg_h) and a confidence map (map_conf_h) for the image (image_h) may be generated ( S140 ).
세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 기초로, 이미지(image_h)의 각 픽셀에 적용될 보정 효과 및 보정 효과의 세기, 즉 보정값이 결정될 수 있다(S150). 한 실시예로서, 보정 효과 별로 보정맵(tmap1~tmap3)이 생성될 수 있다. 보정맵(tmap1~tmap3)은 보정값을 포함할 수 있고, 이미지의 크기와 같을 수 있다. Based on the segmentation map map_seg_h and the confidence map map_conf_h, the correction effect to be applied to each pixel of the image image_h and the intensity of the correction effect, ie, a correction value, may be determined ( S150 ). As an embodiment, the correction maps tmap1 to tmap3 may be generated for each correction effect. The correction maps tmap1 to tmap3 may include correction values and may have the same size as the image.
각 픽셀에 보정값에 대응되는 보정 효과가 적용됨으로써 향상 이미지가 생성될 수 있다(S160). 한 실시예로서, 보정 회로(110, 120, 130)는 보정맵(tmap1~tmap3)을 기초로 이미지(image_h)의 각 픽셀에 보정 효과를 적용할 수 있다. 이때 향상 이미지는 이미지(image_h)의 화질이 개선된 것일 수 있다.An enhanced image may be generated by applying a correction effect corresponding to the correction value to each pixel ( S160 ). As an embodiment, the
이후, 향상 이미지가 인코더로 제공되고, 다양한 형식으로 압축되는 동작이 더 수행될 수 있다. Thereafter, an operation of providing the enhancement image to the encoder and compressing it in various formats may be further performed.
도 10은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 10의 이미지 처리 시스템(20)은 도 1의 이미지 처리 시스템(10)과 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다. 10 is a block diagram illustrating an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Since the image processing system 20 of FIG. 10 is similar to the
도 10의 이미지 처리 시스템(20)은 도 1의 이미지 처리 시스템(10)과 달리, 업스케일링 회로(도 1의 250)가 생략될 수 있다. 이에 따라 세그멘테이션 회로(400)는 이미지(image_h)를 수신하고, 학습된 뉴럴 네트워크 모델(410)을 이용하여 이미지(image_h)에 대한 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 생성할 수 있다. Unlike the
한 실시예로서, 이미지 처리 회로(300)는 제1 회로로 지칭되고, 세그멘테이션 회로(400)는 제2 회로로 지칭될 수 있다. 이에 따라, 도 1의 이미지 처리 시스템(10)은 도 10의 이미지 처리 시스템(20)에 비해 업스케일링 회로(도 1의 250, 예를 들어 제3 회로)를 더 포함한 것일 수 있다.As an embodiment, the
한 실시예로서, 제2 회로는 학습된 뉴럴 네트워크 모델(410)을 이용하여 이미지(image_h)의 각 픽셀에 대한 제1 클래스 추론 정보 및 제1 클래스 추론 정보에 대한 제1 신뢰도를 생성할 수 있다. 제1 회로는 제1 클래스 추론 정보 및 제1 신뢰도를 기초로, 이미지(image_h)의 각 픽셀에 대한 보정값을 결정하고, 이미지(image_h)의 각 픽셀에 보정값에 대응되는 보정 효과를 적용함으로써 향상 이미지를 생성할 수 있다. 여기에 도 1의 이미지 처리 시스템(10)과 같이, 제3 회로가 더 포함되는 경우, 제2 회로가 저화질 이미지를 수신하고, 뉴럴 네트워크 모델(410)로 저화질 이미지의 각 픽셀에 대한 제2 클래스 추론 정보 및 제2 클래스 추론 정보에 대한 제2 신뢰도를 생성할 수 있다. 제3 회로는 제2 클래스 추론 정보 및 제2 신뢰도를 기초로, 제1 클래스 추론 정보 및 제1 신뢰도를 생성할 수 있다.As an embodiment, the second circuit may generate the first class inference information for each pixel of the image image_h and the first confidence level for the first class inference information using the learned
세그멘테이션 회로(400)는 생성된 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 이미지 처리 회로(300)의 튜닝 회로(340)로 제공할 수 있다. 이미지 처리 회로(300)는 수신한 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 기초로, 이미지(image_h)의 픽셀 단위의 보정 동작을 수행할 수 있다. The
도 11은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다. 11 is a flowchart illustrating an operation of an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 10 및 도 11을 함께 참조하면, 이미지(image_h)를 수신하는 동작이 수행될 수 있다(S210). 예를 들어 이미지 처리 시스템(20)은 이미지 센서로부터 이미지(image_h)를 획득할 수 있다. 이미지 처리 회로(300) 및 세그멘테이션 회로(400)는 이미지(image_h)를 수신할 수 있다.10 and 11 together, an operation of receiving an image image_h may be performed (S210). For example, the image processing system 20 may acquire an image image_h from an image sensor. The
학습된 뉴럴 네트워크 모델(410)을 이용하여, 이미지(image_h)에 대한 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)이 생성될 수 있다(S220). 한 실시예로서, 세그멘테이션 회로(400)는 뉴럴 네트워크 모델(410)을 이용하여 이미지(image_h)의 각 픽셀이 속하는 클래스를 추론하고, 각 픽셀에 대해 추론된 클래스의 신뢰도를 계산할 수 있다. A segmentation map map_seg_h and a confidence map map_conf_h for the image image_h may be generated using the learned neural network model 410 ( S220 ). As an embodiment, the
세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 기초로, 이미지(image_h)의 각 픽셀에 적용될 보정 효과 및 보정 효과의 세기, 즉 보정값이 결정될 수 있다(S230). 각 픽셀에 보정값에 대응되는 보정 효과가 적용됨으로써 향상 이미지가 생성될 수 있다(S240). Based on the segmentation map map_seg_h and the confidence map map_conf_h, a correction effect to be applied to each pixel of the image image_h and the intensity of the correction effect, that is, a correction value may be determined ( S230 ). An enhanced image may be generated by applying a correction effect corresponding to the correction value to each pixel ( S240 ).
이후, 향상 이미지가 인코더로 제공되어, 인코더에 의해 다양한 형식으로 암호화되는 동작이 더 수행될 수 있다. Thereafter, the enhancement image may be provided to the encoder, and an operation of being encrypted in various formats by the encoder may be further performed.
도 12는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 12의 이미지 처리 시스템(30)은 도 1의 이미지 처리 시스템(10)과 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다. 12 is a block diagram illustrating an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure. Since the
도 12의 이미지 처리 시스템(30)은 도 1의 이미지 처리 시스템(10)과 달리, 장면 검출 회로(710)를 더 포함할 수 있다. 한 실시예에 따른 장면 검출 회로(710)는, 이미지(image_h)를 대표하는 장면을 결정할 수 있다. 예를 들어 이미지의 장면을 음식, 풍경, 인물 등으로 결정할 수 있다. 장면 검출 회로(710)는 이미지의 장면을 결정하기 위해, 다양한 알고리즘을 사용할 수 있다. 예를 들어 특징점 추출 알고리즘, 얼굴 인식 알고리즘, 컬러 기반의 세그멘테이션 알고리즘 등이 사용될 수 있다. Unlike the
장면 검출 회로(710)는 결정된 장면에 따른 보정 효과 및 보정값을 생성할 수 있다. 장면 검출 회로(710)가 생성한 보정 효과, 보정값을 포함하는 정보는 서브 보정 정보라고 지칭될 수 있다. 장면 검출 회로(710)는 서브 보정 정보를 이미지 처리 회로(720)에 제공할 수 있다. 이미지 처리 회로(720)는 서브 보정 정보를 기초로, 이미지(image_h)에 보정 효과를 적용할 수 있다. 한편, 장면 검출 회로(710)는 본 개시의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어, 소프트웨어(또는 펌웨어) 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 이때 장면 검출 회로(710)는 이미지 신호 프로세서(ISP)에 포함될 수 있다.The
도 1의 설명을 참조로, 세그멘테이션 회로(730) 및 업스케일링 회로(740)를 통해 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)이 생성될 수 있다. 컨피던스 맵(map_conf_h)은 세그멘테이션 맵(map_seg_h)의 각 픽셀에 대한 확률 및/또는 신뢰도를 포함할 수 있다.1 , a segmentation map map_seg_h and a confidence map map_conf_h may be generated through the
이미지 처리 회로(720)는 장면 검출 회로(710)로부터 서브 보정 정보를 수신하고, 업스케일링 회로(740)로부터 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 수신할 수 있다. The
이미지 처리 회로(720)는 서브 보정 정보를 기초로 이미지(image_h)를 보정하고, 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 기초로 이미지(image_h)를 보정할 수 있다. 두개의 보정 동작은 병렬적 또는 순차적으로 수행될 수 있다. 보정의 결과 향상 이미지가 생성될 수 있다. The
구체적으로, 튜닝 회로(724)는 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 기초로 이미지(image_h)의 각 픽셀에 클래스를 결정하고, 각 픽셀에 적용할 보정 효과 및 보정값을 결정할 수 있다. 튜닝 회로(724)는 보정 효과 및 보정값을 포함한 보정맵을 생성할 수 있다. Specifically, the
적어도 하나의 보정 회로(721, 722, 723)는 서브 보정 정보를 기초로 이미지(image_h)를 보정할 수 있다. 그리고, 튜닝 회로(724)에서 생성된 보정맵을 기초로, 이미지(image_h)를 보정할 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 보정 회로(721, 722, 723)는 서브 보정 정보를 이미지(image_h) 전체를 보정하고, 보정맵을 기초로 이미지(image_h)의 각 픽셀을 보정할 수 있다.The at least one
도 13은 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 이미지 처리 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다. 13 is a flowchart illustrating an operation of an image processing system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 12 및 도 13을 함께 참조하면, 이미지(image_h)를 수신하는 동작이 수행될 수 있다(S310). 이미지(image_h)를 기초로 저화질 이미지(image_l)가 생성될 수 있다(S315). 학습된 뉴럴 네트워크 모델(731)을 이용하여, 저화질 이미지(image_l)에 대한 저화질 세그멘테이션 맵(map_seg_l) 및 저화질 컨피던스 맵(map_conf_l)이 생성될 수 있다(S320). 저화질 세그멘테이션 맵(map_seg_l) 및 저화질 컨피던스 맵(map_conf_l)을 확대함으로써, 이미지(image_h)에 대한 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)이 생성될 수 있다(S325). 세그멘테이션 맵(map_seg_h) 및 컨피던스 맵(map_conf_h)을 기초로, 이미지(image_h)의 각 픽셀에 적용될 보정 효과 및 보정값이 결정될 수 있다(S330). 각 픽셀에 보정값에 대응되는 보정 효과가 적용될 수 있다(S335).12 and 13 together, an operation of receiving an image image_h may be performed (S310). A low-resolution image image_l may be generated based on the image image_h (S315). A low-quality segmentation map (map_seg_l) and a low-quality confidence map (map_conf_l) for the low-quality image image_l may be generated using the learned neural network model 731 ( S320 ). By enlarging the low-quality segmentation map (map_seg_l) and the low-resolution confidence map (map_conf_l), a segmentation map (map_seg_h) and a confidence map (map_conf_h) for the image (image_h) may be generated ( S325 ). A correction effect and a correction value to be applied to each pixel of the image image_h may be determined based on the segmentation map map_seg_h and the confidence map map_conf_h ( S330 ). A correction effect corresponding to the correction value may be applied to each pixel (S335).
이미지(image_h)를 대표하는 장면이 결정될 수 있다(S345). 결정된 장면을 기초로, 이미지(image_h)에 대한 서브 보정 정보가 생성될 수 있다(S350). 서브 보정 정보를 기초로, 이미지(image_h) 전체에 보정 효과가 적용될 수 있다(S355). A scene representing the image image_h may be determined (S345). Based on the determined scene, sub-correction information for the image image_h may be generated ( S350 ). Based on the sub-correction information, a correction effect may be applied to the entire image image_h ( S355 ).
한편 S345 내지 S355 단계는 S315 내지 S335 단계와 병렬적으로, 또는 순차적으로 수행될 수 있다. Meanwhile, steps S345 to S355 may be performed in parallel or sequentially with steps S315 to S335.
도 14는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 시스템을 나타내는 블록도이다. 14 is a block diagram illustrating a system according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
도 14를 참조하면, 시스템(40)은 이동 전화기, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터(tablet computer), PDA(personal digital assistant), EDA(enterprise digital assistant), 디지털 스틸 카메라(digital still camera), 디지털 비디오 카메라(digital video camera), PMP(portable multimedia player), PDN(personal navigation device) 또는 portable navigation device), 손으로 들고 다닐 수 있는 게임 콘솔(handheld game console), 또는 e-북(e-book)과 같이 손으로 들고 다닐 수 있는 장치(handheld device)로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 14 , a
시스템(40)은 SoC(500) 및 메모리 장치(600)를 포함할 수 있다. SoC(500)는 CPU(central processing unit)(510), GPU(graphic processing unit)(520), NPU(neural processing unit)(530), ISP(Image Signal Processor)(540), MIF(memory interface)(550), CMU(clock management unit)(560), PMU(power management unit)(570)를 포함할 수 있다. CPU(510), GPU(520), NPU(530) 및 ISP(540)은 마스터 IP 장치로 지칭될 수 있고, MIF(550)는 슬레이브 IP 장치로 지칭될 수 있다.
CPU(510), GPU(520), NPU(530) 및 ISP(540) 중 적어도 하나는 도 1 내지 도 13을 통해 전술한 이미지 처리 시스템(10, 20, 30)을 포함할 수 있다. 이미지 처리 시스템(10, 20, 30)의 각 구성 요소가 모두 같은 IP 장치에 구현될 수 있고, 적어도 하나의 구성 요소가 다른 IP 장치에 구현될 수 있다. 한 실시예로서, GPU(520)는 업스케일링 회로(521)를 포함하고, NPU(530)는 세그멘테이션 회로(531)를 포함하고, IPS는 이미지 처리 회로(541)를 포함할 수 있다. At least one of the
예를 들어, ISP(540)는 보정의 대상이 되는 이미지를 생성하고, 이미지에 대한 저화질 이미지를 생성하여 NPU(530)에 제공할 수 있다. NPU(530)의 세그멘테이션 회로(531)는 저화질 세그멘테이션 맵 및 저화질 컨피던스 맵을 생성하고, GPU(520)로 제공할 수 있다. GPU(520)의 업스케일링 회로(521)는 세그멘테이션 맵 및 컨피던스 맵을 생성하고, 다시 ISP(540)로 제공할 수 있다. ISP(540)의 이미지 처리 회로(541)는 세그멘테이션 맵 및 컨피던스 맵을 기초로 이미지에 픽셀 단위의 보정을 수행하여 향상 이미지를 생성할 수 있다. For example, the
CPU(510)는 CMU(560)에 의해 생성된 클럭 신호에 응답하여 메모리 장치(600)에 저장된 명령들 및/또는 데이터를 처리 또는 실행할 수 있다.The
GPU(520)는 CMU(560)에 의해 생성된 클럭 신호에 응답하여 메모리 장치(600)에 저장된 이미지 데이터를 획득할 수 있다. GPU(520)는 MIF(550)로부터 제공되는 이미지 데이터로부터 디스플레이 장치(미도시)를 통해서 출력되는 영상을 위한 데이터를 생성할 수도 있고, 이미지 데이터를 인코딩할 수도 있다.The
NPU(530)는 기계 학습 모델을 실행하는 임의의 장치를 지칭할 수 있다. NPU(530)는 기계 학습 모델을 실행하기 위하여 설계된 하드웨어 블록일 수 있다. 기계 학습 모델은 인공 신경망(artificial neural network), 결정 트리, 서포트 벡터 머신, 회귀 분석(regression analysis), 베이즈 네트워크(Bayesian network), 유전 계획법(genetic algorithm) 등에 기초한 모델일 수 있다. 인공신경망은, 비제한적인 예시로서 CNN(convolution neural network), R-CNN(region with convolution neural network), RPN(region proposal network), RNN(recurrent neural network), S-DNN(stacking-based deep neural network), S-SDNN(state-space dynamic neural network), Deconvolution Network, DBN(deep belief network), RBM(restricted Boltzmann machine), Fully Convolutional Network, LSTM(long short-term memory) Network, Classification Network를 포함할 수 있다.
ISP(540)는 SoC(500) 외부에 위치하는 이미지 센서(미도시)로부터 수신된 로우(RAW) 데이터에 대해 신호 처리 동작을 수행하고, 향상된 이미지 품질을 갖는 디지털 데이터를 생성할 수 있다.The
MIF(550)는 SoC(500)의 외부에 위치하는 메모리 장치(600)에 대한 인터페이스를 제공할 수 있다. 메모리 장치(600)는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), PRAM(Phase-change Random Access Memory), ReRAM(Resistive Random Access Memory) 또는 플래시 메모리일 수 있다.The
CMU(560)는 클럭 신호를 생성하고, 클록 신호를 SoC(500)의 구성요소들에 제공할 수 있다. CMU(560)는 위상 동기 루프 회로(Phase Locked Loop; PLL), 지연 동기 루프(Delayed Locked Loop; DLL), 수정자(crystal)등의 클럭 생성 장치를 포함할 수 있다. PMU(570)는 외부 전원을 내부 전원으로 변환하고, 내부 전원을 SoC(500)의 구성요소들에 전력을 공급할 수 있다.The
SoC(500)는 휘발성 메모리를 더 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 DRAM(Dynamic RAM), SRAM 등으로 구현될 수 있다. 휘발성 메모리는 이미지 처리 회로(541), 세그멘테이션 회로(531) 및 업스케일링 회로(521)의 동작을 위한 각종 프로그램들 및 데이터를 저장할 수 있으며, 이미지 처리 회로(541), 세그멘테이션 회로(531) 및 업스케일링 회로(521)에서 생성되는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시예로서, 저화질 세그멘테이션 맵 및 저화질 컨피던스 맵을 저장할 수 있고, 또는 세그멘테이션 맵 및 컨피던스 맵을 저장할 수 있다.The
한 실시예로서, 이미지 처리 회로(541)의 적어도 하나의 보정 회로 각각은 DMA(direct memory access)를 통해 휘발성 메모리에 접근할 수 있다. 이를 위해 SoC(500)는 DMA 컨트롤러, MDMA(memory DMA), PDMA(peripheral DMA), RDMA(remote DMA), SDMA(smart DMA) 등과 같은 억세스 장치를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, each of the at least one correction circuit of the
도 15는 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 블록도이다. 15 is a block diagram illustrating an electronic device according to an exemplary embodiment of the present disclosure .
도 15를 참조하면, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전자 장치(1000)는 이미지 센서(1100), 이미지 신호 프로세서(1200), 디스플레이 장치(1300), 어플리케이션 프로세서(1400), 워킹 메모리(1500), 스토리지(1600), 유저 인터페이스(1700) 및 무선 송수신부(1800)를 포함할 수 있으며, 이미지 신호 프로세서(2000)는 어플리케이션 프로세서(1400)와는 별개의 집적 회로로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 15 , an
한 실시예로서, 도 1 내지 도 13을 통해 전술한 이미지 처리 시스템(10, 20. 30)은 ISP(1200) 및/또는 AP(1400)에 구현될 수 있다. 예를 들어 이미지 처리 회로는 ISP(1200)에 구현되고, 나머지 구성 요소들은 AP(1400)에 구현될 수 있다.As an embodiment, the
이미지 센서(1100)는 수신되는 광 신호를 기초로 이미지 데이터, 예컨대 원시 이미지 데이터를 생성하고 이진 데이터를 이미지 신호 프로세서(1200)에 제공할 수 있다. 어플리케이션 프로세서(1400)는 전자 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어하며 응용 프로그램, 운영 체제 등을 구동하는 시스템 온 칩(SoC)으로 제공될 수 있다. 어플리케이션 프로세서(1400)는 이미지 신호 프로세서(1200)의 동작을 제어할 수 있으며, 이미지 신호 프로세서(1200)에서 생성되는 변환된 이미지 데이터를 디스플레이 장치(1300)에 제공하거나 또는 스토리지(1600)내에 저장할 수 있다. The
워킹 메모리(1500)는 어플리케이션 프로세서(1400)가 처리 또는 실행하는 프로그램들 및/또는 데이터를 저장할 수 있다. 스토리지(1600)는 NAND 플래시, 저항성 메모리 등의 비휘발성 메모리 장치로 구현될 수 있으며, 예컨대 스토리지(1600)는 메모리 카드(MMC, eMMC, SD, micro SD) 등으로 제공될 수 있다. 스토리지(1600)는 이미지 신호 프로세서(1200)의 이미지 처리 동작을 제어하는 실행 알고리즘에 대한 데이터 및/또는 프로그램을 저장할 수 있으며, 이미지 처리 동작이 수행될 때 데이터 및/또는 프로그램이 워킹 메모리(1500)로 로딩될 수 있다. The working
유저 인터페이스(1700)는 키보드, 커튼 키 패널, 터치 패널, 지문 센서, 마이크 등 사용자 입력을 수신할 수 있는 다양한 장치들로 구현될 수 있다. 유저 인터페이스(1700)는 사용자 입력을 수신하고, 수신된 사용자 입력에 대응하는 신호를 어플리케이션 프로세서(1400)에 제공할 수 있다. 무선 송수신부(1800)는 모뎀(1810), 트랜시버(1820), 및 안테나(1830)를 포함할 수 있다.The
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Exemplary embodiments have been disclosed in the drawings and specification as described above. Although the embodiments have been described using specific terms in the present specification, these are used only for the purpose of explaining the technical spirit of the present disclosure, and are not used to limit the meaning or the scope of the present disclosure described in the claims. Therefore, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present disclosure should be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (20)
상기 보정맵을 기초로, 상기 이미지의 각 픽셀에 보정값에 따른 보정 효과를 적용함으로써 향상 이미지를 생성하는 적어도 하나의 보정 회로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 회로.Receive a segmentation map including class inference information for each pixel of an image and a confidence map including reliability of the class inference information for each pixel, based on the segmentation map and the confidence map, a class for each pixel of the image, the image a tuning circuit for determining a correction effect for each pixel and a correction value indicating the strength of the correction effect, and generating a correction map based on the class for each pixel and the correction value for each pixel; and
at least one correction circuit for generating an enhanced image by applying a correction effect according to a correction value to each pixel of the image based on the correction map;
An image processing circuit comprising a.
상기 튜닝 회로는,
상기 세그멘테이션 맵, 상기 컨피던스 맵 및 미리 설정된 문턱값을 기초로 상기 각 픽셀의 클래스를 결정하는 선택 회로;
상기 각 픽셀의 클래스 및 상기 각 픽셀의 클래스에 대한 신뢰도에 따른 적어도 하나의 보정 효과 및 상기 적어도 하나의 보정 효과 각각의 세기를 포함하는 설정값 테이블; 및
상기 설정값 테이블을 기초로, 상기 각 픽셀에 적용할 보정 효과 및 상기 보정값을 결정하고, 상기 보정 효과에 대한 보정맵을 생성하는 믹스 회로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 회로.According to claim 1,
The tuning circuit is
a selection circuit for determining a class of each pixel based on the segmentation map, the confidence map, and a preset threshold;
a set value table including at least one correction effect according to the class of each pixel and the reliability of the class of each pixel and the intensity of each of the at least one correction effect; and
a mixing circuit that determines a correction effect to be applied to each pixel and the correction value based on the set value table, and generates a correction map for the correction effect;
An image processing circuit comprising a.
상기 보정 회로는,
디노이즈 회로, 컬러 보정 회로 및 샤픈 회로 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 회로.3. The method of claim 2,
The correction circuit is
An image processing circuit comprising at least one of a denoise circuit, a color correction circuit, and a sharpen circuit.
상기 믹스 회로는,
디노이즈 효과에 대한 제1 보정맵을 생성하여 상기 디노이즈 회로에 제공하고, 컬러 보정 효과에 대한 제2 보정맵을 생성하여 상기 컬러 보정 회로에 제공하고, 샤픈 효과에 대한 제3 보정맵을 생성하여 상기 샤픈 회로에 제공하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 회로.4. The method of claim 3,
The mix circuit is
A first correction map for the denoise effect is generated and provided to the denoise circuit, a second correction map for the color correction effect is generated and provided to the color correction circuit, and a third correction map for the sharpen effect is generated to the image processing circuit, characterized in that provided to the sharpen circuit.
상기 세그멘테이션 맵 및 상기 컨피던스 맵은,
임의의 픽셀 및 상기 임의의 픽셀에 대응되어 라벨링된 정답 클래스를 이용하여 학습된 뉴럴 네트워크 모델에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 회로.According to claim 1,
The segmentation map and the confidence map are
An image processing circuit, characterized in that it is generated by a neural network model trained using an arbitrary pixel and a correct answer class labeled corresponding to the arbitrary pixel.
상기 이미지의 픽셀별 클래스는,
얼굴 클래스, 피부 클래스, 하늘 클래스, 세부 묘사 클래스, 눈 클래스, 눈썹 클래스 및 머리카락 클래스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 회로.According to claim 1,
The class for each pixel of the image is,
An image processing circuit comprising at least one of a face class, a skin class, a sky class, a detail class, an eye class, an eyebrow class, and a hair class.
상기 세부 묘사 클래스는,
풀 클래스, 모래 클래스 및 나무 클래스 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 회로.7. The method of claim 6,
The detail class is
An image processing circuit comprising at least one of a grass class, a sand class and a tree class.
상기 이미지를 수신하는 단계;
학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 상기 이미지의 각 픽셀이 속하는 클래스를 추론함으로써 제1 클래스 추론 정보를 생성하고, 상기 제1 클래스 추론 정보에 대한 제1 신뢰도를 계산하는 단계;
클래스 및 신뢰도에 따라 보정값들이 결정된 테이블을 기반으로, 상기 이미지의 각 픽셀에 적용될 제1 보정 효과 및 제1 보정값을 결정하는 단계; 및
상기 각 픽셀에 상기 제1 보정 효과를 상기 제1 보정값만큼 적용함으로써 향상 이미지를 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지 화질 개선 방법.A method of improving image quality, comprising:
receiving the image;
generating first class inference information by inferring a class to which each pixel of the image belongs by using the learned neural network model, and calculating a first confidence level for the first class inference information;
determining a first correction effect and a first correction value to be applied to each pixel of the image based on a table in which correction values are determined according to class and reliability; and
generating an enhanced image by applying the first correction effect to each pixel by the first correction value;
Image quality improvement method comprising a.
학습용 이미지 및 상기 학습용 이미지의 각 픽셀에 라벨링 된 정답 클래스를 학습 데이터로 하여, 상기 뉴럴 네트워크 모델을 학습시키는 단계;
를 더 포함하고,
상기 정답 클래스는 상기 학습용 이미지의 각 픽셀에 적용하려는 보정 효과에 대응되는 것을 특징으로 하는 이미지 화질 개선 방법.9. The method of claim 8,
training the neural network model by using the training image and the correct answer class labeled in each pixel of the training image as training data;
further comprising,
The correct answer class corresponds to a correction effect to be applied to each pixel of the training image.
학습된 뉴럴 네트워크 모델을 이용하여 상기 이미지의 각 픽셀에 대한 제1 클래스 추론 정보 및 상기 제1 클래스 추론 정보에 대한 제1 신뢰도를 생성하는 제1 회로; 및
상기 제1 클래스 추론 정보 및 상기 제1 신뢰도를 기초로, 상기 이미지의 각 픽셀에 대한 보정값을 결정하고, 상기 이미지의 각 픽셀에 상기 보정값에 대응되는 보정 효과를 적용함으로써 상기 향상 이미지를 생성하는 제2 회로;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.A system on a chip for generating an enhancement image by correcting the image, comprising:
a first circuit for generating first class inference information for each pixel of the image and a first confidence level for the first class inference information by using the learned neural network model; and
The enhanced image is generated by determining a correction value for each pixel of the image based on the first class inference information and the first reliability, and applying a correction effect corresponding to the correction value to each pixel of the image a second circuit to;
A system-on-a-chip comprising a.
상기 제1 회로는,
상기 이미지에 대한 저화질 이미지를 수신하고, 상기 뉴럴 네트워크 모델로 상기 저화질 이미지의 각 픽셀에 대한 제2 클래스 추론 정보 및 상기 제2 클래스 추론 정보에 대한 제2 신뢰도를 생성하고,
상기 시스템 온 칩은,
상기 제2 클래스 추론 정보 및 상기 제2 신뢰도를 기초로, 상기 제1 클래스 추론 정보 및 상기 제1 신뢰도를 생성하는 제3 회로;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.11. The method of claim 10,
The first circuit is
Receive a low-quality image for the image, and generate second class inference information for each pixel of the low-resolution image with the neural network model and a second confidence level for the second class inference information,
The system on chip,
a third circuit configured to generate the first class inference information and the first reliability based on the second class inference information and the second reliability;
System-on-a-chip, characterized in that it further comprises.
상기 제3 회로는,
상기 제2 클래스 추론 정보 및 상기 제2 신뢰도를 보간함으로써, 상기 제1 클래스 추론 정보 및 상기 제1 신뢰도를 생성하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.12. The method of claim 11,
The third circuit is
and generating the first class inference information and the first reliability by interpolating the second class inference information and the second reliability.
상기 제2 회로는,
상기 이미지를 이용하여 상기 저화질 이미지를 생성하고, 상기 저화질 이미지를 상기 제1 회로로 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.12. The method of claim 11,
The second circuit is
and generating the low-resolution image by using the image, and providing the low-resolution image to the first circuit.
상기 제3 회로는 이미지 신호 프로세서(image signal processor, ISP)에 포함되는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.12. The method of claim 11,
and the third circuit is included in an image signal processor (ISP).
상기 뉴럴 네트워크 모델은,
서로 다른 보정 효과를 갖도록 분류된 복수의 클래스들과 픽셀 간의 관계를 학습하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.11. The method of claim 10,
The neural network model is
A system on a chip, configured to learn a relationship between a plurality of classes and pixels classified to have different correction effects.
상기 복수의 클래스들은,
디노이즈 효과, 컬러 보정 효과 및 샤픈 효과 중 적어도 하나에 대해 서로 다른 가중치를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.16. The method of claim 15,
The plurality of classes are
A system on a chip, characterized in that at least one of a denoise effect, a color correction effect, and a sharpening effect has different weights.
상기 제1 회로는,
상기 제1 클래스 추론 정보를 포함하며 상기 이미지와 같은 크기의 2차원 세그멘테이션 맵 및 상기 제1 신뢰도를 포함하며 상기 이미지와 같은 크기의 2차원 컨피던스 맵을 생성하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.11. The method of claim 10,
The first circuit is
and generating a two-dimensional segmentation map having the same size as the image including the first class inference information and a two-dimensional confidence map having the same size as the image and including the first reliability.
상기 제1 클래스 추론 정보는 n 비트를 포함하고,
상기 제1 신뢰도는 상기 n보다 큰 m 비트를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.11. The method of claim 10,
The first class inference information includes n bits,
and the first reliability includes m bits greater than n.
상기 이미지를 대표하는 장면을 결정하고, 상기 장면에 대응되는 서브 보정 정보를 생성하는 제3 회로를 더 포함하고,
상기 제2 회로는,
상기 서브 보정 정보를 기초로 상기 이미지를 보정하고, 상기 보정값을 기초로 상기 이미지의 각 픽셀을 보정하는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.11. The method of claim 10,
A third circuit for determining a scene representing the image and generating sub-correction information corresponding to the scene;
The second circuit is
and correcting the image based on the sub-correction information, and correcting each pixel of the image based on the correction value.
상기 제2 및 제3 회로는 이미지 신호 프로세서(image signal processor, ISP)에 포함되는 것을 특징으로 하는 시스템 온 칩.20. The method of claim 19,
and the second and third circuits are included in an image signal processor (ISP).
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
TW111101120A TW202243455A (en) | 2021-04-20 | 2022-01-11 | Image processing circuit, system-on-chip for generating enhanced image and correcting first image |
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EP22166690.2A EP4083905A1 (en) | 2021-04-20 | 2022-04-05 | Image processing circuit, system-on-chip including the same, and method of enhancing image quality |
CN202210386908.5A CN115222611A (en) | 2021-04-20 | 2022-04-13 | Image processing circuit, system on chip including the same, and method of improving image quality |
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210108957A KR20220144744A (en) | 2021-04-20 | 2021-08-18 | Image processing circuit and system on chip including therof and method of enhancing image resolution |
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2021
- 2021-08-18 KR KR1020210108957A patent/KR20220144744A/en unknown
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