KR20220144744A - Image processing circuit and system on chip including therof and method of enhancing image resolution - Google Patents

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양근희
김동훈
매이유란 위재이
오리그 세르지예비치 코루지
라마 미실리 바달리
송 니
유두식
유재원
이승형
벤카타 라마 크리쉬나 메카
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Abstract

Disclosed are an image processing circuit, a system on a chip including the same, and a method for improving image quality. The image processing circuit according to an aspect of the technical idea of the present disclosure comprises: a tuning circuit for receiving a segmentation map including class inference information for each pixel of an image and a confidence map including the confidence level of the class inference information for each pixel, determining a class for each pixel of the image, a correction effect for each pixel of the image, and a correction value indicating the strength of the correction effect based on the segmentation map and the confidence map, 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 improved image by applying the correction effect depending on the correction value to each pixel of the image based on the correction map. Therefore, provided are an image processing circuit, a system on a chip including the same, and a method for improving image quality, wherein correction can be performed for each pixel of an image.

Description

이미지 처리 회로, 이를 포함하는 시스템 온 칩 및 이미지 화질 개선 방법{IMAGE PROCESSING CIRCUIT AND SYSTEM ON CHIP INCLUDING THEROF AND METHOD OF ENHANCING IMAGE RESOLUTION}IMAGE PROCESSING CIRCUIT AND SYSTEM ON CHIP INCLUDING THEROF AND METHOD OF EHANCING IMAGE RESOLUTION

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 image processing system 10 may include a plurality of circuits for outputting an enhanced image by correcting an image image_h. The image image_h may be generated by an image signal processor (ISP). For example, the image image_h may correspond to a still image or one frame of a moving picture including a plurality of frames.

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 image processing system 10 may include an image processing circuit 100 , a segmentation circuit 200 , and an upscaling circuit 250 . Each of the image processing circuit 100 , the segmentation circuit 200 , and the upscaling circuit 250 may be implemented as hardware, software (or firmware), or a combination of hardware and software for performing the spirit of the present disclosure. Although not shown, the image processing system 10 may further include an encoder for encrypting the enhancement image.

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 segmentation circuit 200 may receive an image and perform a segmentation operation of dividing the image into a plurality of regions using the learned neural network model 210 . In more detail, the segmentation circuit 200 may infer a class corresponding to each of the plurality of pixels included in the image. As an embodiment, the segmentation circuit 200 may form a segmentation map by inferring a class corresponding to each pixel. As an embodiment, pixels with the same class inference information may form a region.

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 segmentation circuit 200 may calculate the reliability of the inferred class for each pixel. As an embodiment, the reliability may be formed in the form of a confidence map. As an embodiment, the size of the segmentation map and the size of the confidence map may each be the same as the size of the image.

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 segmentation circuit 200 may receive a low-quality image image_l in which an image image_h to be corrected is reduced. The low-resolution image image_l may have a smaller size than the image image_h. The segmentation circuit 200 may generate a low-quality segmentation map and a low-quality confidence map for the low-quality image image_l by using the neural network model 210 . In this case, the size of the low-quality segmentation map and the size of the low-quality confidence map may be the same as the size of the low-quality image image_l, respectively. Hereinafter, the neural network model 210 will be described in detail with reference to FIG. 2 .

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 segmentation circuit 200, and interpolates and enlarges each to correspond to the size of the image (image_h), thereby having the same size as the segmentation map and the confidence map. can create

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 image processing circuit 100 may receive the image image_h, perform a series of processes for improving the image quality of the image image_h or correct the image image_h, and generate the enhanced image as a result. The image processing circuit 100 may receive an image image_h, a segmentation map for the image image_h, and a confidence map.

이미지 처리 회로(100)는 튜닝 회로(140) 및 적어도 하나의 보정 회로(101)를 포함할 수 있다. The image processing circuit 100 may include a tuning circuit 140 and at least one correction circuit 101 .

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 tuning circuit 140 may determine a correction effect to be applied to each pixel of the image image_h and the strength of the correction effect based on the segmentation map and the confidence map. Hereinafter, for convenience of description, the intensity of the correction effect may be referred to as a correction value. In order to apply at least one correction effect to each pixel, the tuning circuit 140 may generate a correction map corresponding to each correction effect and provide the correction map to the at least one correction circuit 101 .

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 correction circuit 101 may receive the correction map from the tuning circuit 140 and apply a correction effect to each pixel of the image image_h. As an embodiment, the at least one correction circuit 101 may apply a correction effect to a plurality of pixels to which the same correction effect is applied.

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 correction circuit 101 may include a denoise circuit 110 , a color correction circuit 120 , and a sharpen circuit 130 . The denoise circuit 110 reduces noise of at least one pixel, the color correction circuit 120 adjusts a color value of at least one pixel, and the sharpen circuit 130 increases the sharpness of at least one pixel. can The at least one correction circuit 101 may further include a circuit providing various kinds of correction effects, and each of the at least one correction circuit 101 is implemented by hardware, software (or firmware), or a combination of hardware and software. can be

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 image processing circuit 100 may perform correction in units of regions including pixels classified into the same class. For example, in the image processing circuit 100 , the denoise circuit 110 reduces noise in the first region in order to apply the first correction effect to the first region including the first pixel classified into the first class. , at least one of the color correction circuit 120 for adjusting the color value of the first region and the sharpening circuit 130 for increasing the sharpness of the first region may be used. In this case, the image processing circuit 100 may use the confidence map to adjust the intensity of the correction effect of the first pixel or the first region including the first pixel.

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 image processing circuit 100 according to an embodiment of the present disclosure may determine and apply a correction effect to be applied to each of a plurality of pixels included in the image image_h. That is, by reducing the unit of correction to pixels to enable fine correction, an image with improved image quality can be obtained.

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 segmentation circuit 200 may receive a low-quality image image_l generated by reducing an image image_h from the image signal processor ISP. The segmentation circuit 200 may input a low-quality image image_l to the neural network model 210 and obtain a low-quality segmentation map map_seg_l and a low-quality confidence map map_conf_l as outputs. The segmentation circuit 200 may provide the low-quality segmentation map map_seg_l and the low-quality confidence map map_conf_l to the upscaling circuit 250 .

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 segmentation circuit 200 may include a neural network model 210 that has been trained. The neural network model 210 may learn a relationship between a plurality of classes classified to have different correction effects and a pixel. In this case, the plurality of classes may have different weights for at least one of the denoise effect, the color correction effect, and the sharpening effect.

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 neural network model 210 may be trained offline. As an embodiment, the neural network model 210 may be generated by being trained in a learning device, for example, a server that trains a neural network based on a large amount of learning data. As an embodiment, the neural network model 210 may use an arbitrary pixel and a class labeled corresponding to the arbitrary pixel as training data. For example, a training image and a class labeled for each pixel of the training image can be used as training data.

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 neural network model 210 will be described on the assumption that they have already been determined through learning. However, the present invention is not limited thereto.

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 neural network model 210 is a Convolution Neural Network (CNN), a Region with Convolution Neural Network (R-CNN), a Region Proposal Network (RPN), a Recurrent Neural Network (RNN), and a Stacking-based (S-DNN). 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 It may include at least one of various types of neural network models.

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 tuning circuit 140 may receive an image image_h from the outside, and may receive a segmentation map map_seg_h and a confidence map map_conf_h from the upscaling circuit 250 in FIG. 1 . . As an example, the image image_h may be generated inside the image processing circuit (eg, 100 in FIG. 1 ) through the image sensor.

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 tuning circuit 140 may include a set value table 141 , a selection circuit 142 , and a mixing circuit. The selection circuit 142 and the mixing circuit 143 may be implemented as hardware, software (or firmware), or a combination of hardware and software, respectively.

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 selection circuit 142 may determine the class of each pixel of the image image_h based on the segmentation map map_seg_h and the confidence map map_conf_h and a preset threshold value. As an example, the selection circuit 142 may determine the class of each pixel of the image image_h based on class inference information and reliability for each pixel. In this case, the selection circuit 142 may include class information and a preset threshold value. The class information may include types of classes from which each pixel may be determined.

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 selection circuit 142 may compare a first threshold value for determining the arbitrary pixel as the first class according to the inference result with a first value. The selection circuit 142 may determine the class of the arbitrary pixel as the first class as the first value exceeds (or exceeds) the first threshold.

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 selection circuit 142 . Meanwhile, although the class of any two pixels is the same, a correction effect to be applied may be different depending on the reliability of each pixel. In this case, the mixing circuit 143 may determine the strength of the correction effect to be applied to each of the plurality of pixels, that is, the correction value in consideration of reliability.

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 circuit 143 may generate the correction maps tmap1, tmap2, and tmap3 corresponding to each correction effect by considering the confidence map map_conf_h based on the class of each pixel determined by the selection circuit 142. . The size of the correction maps tmap1, tmap2, and tmap3 may be the same as the size of the image image_h. Each pixel of the correction maps tmap1, tmap2, and tmap3 may represent a correction value to be applied to each pixel in the image image_h.

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 circuit 143 generates a first correction map tmap1 including correction values for the denoise effect, and a second correction map tmap2 including correction values for the color correction effect. , and a third correction map tmap3 including correction values for the sharpening effect may be generated. The mixing circuit 143 may provide the first to third correction maps tmap1 , tmap2 , and tmap3 to the denoise circuit 110 , the color correction circuit 120 , and the sharpen circuit 130 , respectively.

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 mixing circuit 143 includes at least one correction circuit 110, 120, 130. can create

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 selection circuit 142 of the tuning circuit 140 may determine an arbitrary pixel in the image image_h as the first class (class1). In this case, the mixing circuit 143 may determine a correction value according to the reliability of the arbitrary pixel by referring to the confidence map map_conf_h for the image image_h.

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 circuit 143 may determine that the random pixel is given a denoise effect by d2, a color correction effect by c2, and a sharpening effect by s2. Accordingly, in the first correction map tmap1 for the denoise effect, the pixel value corresponding to the arbitrary pixel is d2, and in the second correction map tmap2 for the color correction effect, the pixel corresponding to the arbitrary pixel It is possible to determine the value as c2, and the pixel value corresponding to the arbitrary pixel in the third correction map tmap3 for the sharpening effect as s2. That is, the mixing circuit 143 generates a first correction map tmap1 including a d2 value, a second correction map tmap2 including a c2 value, and a third correction map (tmap2) including a s2 value. tmap3) can be created.

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 image processing system 10 may acquire an image image_h from an image sensor.

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 neural network model 210, 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 ( S130 ). As an embodiment, the neural network model 210 may be trained using the training image and the correct answer class labeled in each pixel of the training image as training data. In this case, the correct answer class may correspond to a correction effect to be applied to each pixel of the training image. As an embodiment, a class to which each pixel of the low-resolution image image_l belongs may be inferred by the neural network model 210 , and reliability of the inferred class may be calculated for each pixel.

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 correction circuits 110 , 120 , and 130 may apply a correction effect to each pixel of the image image_h based on the correction maps tmap1 to tmap3 . In this case, the enhanced image may be an improved image quality of the image image_h.

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 image processing system 10 of FIG. 1 , a redundant description will be omitted.

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 image processing system 10 of FIG. 1 , in the image processing system 20 of FIG. 10 , the upscaling circuit 250 ( FIG. 1 ) may be omitted. Accordingly, the segmentation circuit 400 may receive the image image_h and generate a segmentation map map_seg_h and a confidence map map_conf_h for the image image_h using the learned neural network model 410 .

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 image processing circuit 300 may be referred to as a first circuit, and the segmentation circuit 400 may be referred to as a second circuit. Accordingly, the image processing system 10 of FIG. 1 may further include an upscaling circuit (250 of FIG. 1 , for example, a third circuit) compared to the image processing system 20 of FIG. 10 .

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 neural network model 410 . . The first circuit determines a correction value for each pixel of the image image_h based on the first class inference information and the first reliability information, and applies a correction effect corresponding to the correction value to each pixel of the image image_h. Enhanced images can be created. Here, as in the image processing system 10 of FIG. 1 , when a third circuit is further included, the second circuit receives the low-resolution image, and a second class for each pixel of the low-resolution image with the neural network model 410 . A second confidence level may be generated for the inference information and the second class inference information. The third circuit may generate the first class inference information and the first reliability based on the second class inference information and the second reliability.

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 segmentation circuit 400 may provide the generated segmentation map map_seg_h and the confidence map map_conf_h to the tuning circuit 340 of the image processing circuit 300 . The image processing circuit 300 may perform a pixel-based correction operation of the image image_h based on the received segmentation map map_seg_h and the confidence map map_conf_h.

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 image processing circuit 300 and the segmentation circuit 400 may receive an image image_h.

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 segmentation circuit 400 may infer a class to which each pixel of the image image_h belongs by using the neural network model 410 , and may calculate the reliability of the inferred class for each pixel.

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 image processing system 30 of FIG. 12 is similar to the image processing system 10 of FIG. 1 , a redundant description will be omitted.

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 image processing system 10 of FIG. 1 , the image processing system 30 of FIG. 12 may further include a scene detection circuit 710 . The scene detection circuit 710 according to an embodiment may determine a scene representing the image image_h. For example, the scene of the image can be determined as food, landscape, person, etc. The scene detection circuit 710 may use various algorithms to determine the scene of the image. For example, a feature point extraction algorithm, a face recognition algorithm, a color-based segmentation algorithm, etc. may be used.

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 scene detection circuit 710 may generate a correction effect and a correction value according to the determined scene. Information including the correction effect and correction value generated by the scene detection circuit 710 may be referred to as sub-correction information. The scene detection circuit 710 may provide sub-correction information to the image processing circuit 720 . The image processing circuit 720 may apply a correction effect to the image image_h based on the sub correction information. Meanwhile, the scene detection circuit 710 may be implemented as hardware, software (or firmware), or a combination of hardware and software for carrying out the spirit of the present disclosure. In this case, the scene detection circuit 710 may be included in the image signal processor (ISP).

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 segmentation circuit 730 and the upscaling circuit 740 . The confidence map map_conf_h may include a probability and/or reliability for each pixel of the segmentation map map_seg_h.

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 image processing circuit 720 may receive sub correction information from the scene detection circuit 710 , and may receive a segmentation map map_seg_h and a confidence map map_conf_h from the upscaling circuit 740 .

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 image processing circuit 720 may correct the image image_h based on the sub-correction information and correct the image image_h based on the segmentation map map_seg_h and the confidence map map_conf_h. The two correction operations may be performed in parallel or sequentially. An enhancement image may be produced as a result of the correction.

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 tuning circuit 724 may determine a class for each pixel of the image image_h based on the segmentation map map_seg_h and the confidence map map_conf_h, and determine a correction effect and correction value to be applied to each pixel. . The tuning circuit 724 may generate a correction map including a correction effect and a correction value.

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 correction circuit 721 , 722 , and 723 may correct the image image_h based on the sub correction information. In addition, the image image_h may be corrected based on the correction map generated by the tuning circuit 724 . For example, the at least one correction circuit 721 , 722 , and 723 may correct the entire image image_h using the sub-correction information, and correct each pixel of the image image_h based on the correction map.

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 system 40 includes a mobile phone, a smart phone, a tablet computer, a personal digital assistant (PDA), an enterprise digital assistant (EDA), a digital still camera, and a digital video camera. (digital video camera), PMP (portable multimedia player), PDN (personal navigation device) or portable navigation device), handheld game console, or e-book. It may be implemented as a handheld device.

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. System 40 may include SoC 500 and memory device 600 . The SoC 500 includes a central processing unit (CPU) 510 , a graphic processing unit (GPU) 520 , a neural processing unit (NPU) 530 , an image signal processor (ISP) 540 , and a memory interface (MIF). 550 , a clock management unit (CMU) 560 , and a power management unit (PMU) 570 . The CPU 510 , GPU 520 , NPU 530 , and ISP 540 may be referred to as a master IP device, and the MIF 550 may be referred to as a slave IP device.

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 CPU 510 , the GPU 520 , the NPU 530 , and the ISP 540 may include the image processing systems 10 , 20 , and 30 described above with reference to FIGS. 1 to 13 . Each component of the image processing system 10 , 20 , and 30 may be implemented in the same IP device, and at least one component may be implemented in another IP device. As an embodiment, the GPU 520 may include an upscaling circuit 521 , the NPU 530 may include a segmentation circuit 531 , and the IPS may include an image processing circuit 541 .

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 ISP 540 may generate an image to be corrected, generate a low-quality image for the image, and provide it to the NPU 530 . The segmentation circuit 531 of the NPU 530 may generate a low-quality segmentation map and a low-quality confidence map, and provide the low-quality segmentation map and the low-quality confidence map to the GPU 520 . The upscaling circuit 521 of the GPU 520 may generate a segmentation map and a confidence map, and may provide the segmentation map and the confidence map back to the ISP 540 . The image processing circuit 541 of the ISP 540 may generate an enhanced image by performing pixel-wise correction on the image based on the segmentation map and the confidence map.

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 CPU 510 may process or execute instructions and/or data stored in the memory device 600 in response to a clock signal generated by the CMU 560 .

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 GPU 520 may acquire image data stored in the memory device 600 in response to the clock signal generated by the CMU 560 . The GPU 520 may generate data for an image output through a display device (not shown) from image data provided from the MIF 550 , or may encode the image data.

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.NPU 530 may refer to any device executing a machine learning model. The NPU 530 may be a hardware block designed to execute a machine learning model. The machine learning model may be a model based on an artificial neural network, a decision tree, a support vector machine, a regression analysis, a Bayesian network, a genetic algorithm, or the like. Artificial neural networks include, as non-limiting examples, a convolution neural network (CNN), a region with convolution neural network (R-CNN), a region proposal network (RPN), a recurrent neural network (RNN), and a stacking-based deep neural (S-DNN). 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 can do.

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 ISP 540 may perform a signal processing operation on raw data received from an image sensor (not shown) located outside the SoC 500 and generate digital data having improved image quality.

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 MIF 550 may provide an interface to the memory device 600 located outside the SoC 500 . The memory device 600 may be a dynamic random access memory (DRAM), a phase-change random access memory (PRAM), a resistive random access memory (ReRAM), or a flash memory.

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 CMU 560 may generate a clock signal and provide the clock signal to components of the SoC 500 . The CMU 560 may include a clock generator such as a phase locked loop (PLL), a delayed locked loop (DLL), and a crystal. The PMU 570 may convert external power to internal power and supply power to components of the SoC 500 from the internal power.

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 SoC 500 may further include a volatile memory. The volatile memory may be implemented as dynamic RAM (DRAM), SRAM, or the like. The volatile memory may store various programs and data for the operations of the image processing circuit 541 , the segmentation circuit 531 , and the upscaling circuit 521 , and the image processing circuit 541 , the segmentation circuit 531 and the upscaling circuit 541 . Data generated by the scaling circuit 521 may be stored. As an embodiment, the low-quality segmentation map and the low-quality confidence map may be stored, or the segmentation map and the confidence map may be stored.

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 image processing circuit 541 may access the volatile memory through direct memory access (DMA). To this end, the SoC 500 may further include an access device such as a DMA controller, memory DMA (MDMA), peripheral DMA (PDMA), remote DMA (RDMA), smart DMA (SDMA), and the like.

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 electronic device 1000 according to an exemplary embodiment of the present disclosure includes an image sensor 1100 , an image signal processor 1200 , a display device 1300 , an application processor 1400 , and a working memory 1500 . ), a storage 1600 , a user interface 1700 , and a wireless transceiver 1800 , and the image signal processor 2000 may be implemented as an integrated circuit separate from the application processor 1400 .

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 image processing systems 10, 20, and 30 described above with reference to FIGS. 1 to 13 may be implemented in the ISP 1200 and/or the AP 1400 . For example, the image processing circuit may be implemented in the ISP 1200 , and the remaining components may be implemented in the AP 1400 .

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 image sensor 1100 may generate image data, for example, raw image data, based on the received optical signal, and provide the binary data to the image signal processor 1200 . The application processor 1400 controls the overall operation of the electronic device 1000 and may be provided as a system-on-chip (SoC) that drives an application program, an operating system, and the like. The application processor 1400 may control the operation of the image signal processor 1200 , and may provide the converted image data generated by the image signal processor 1200 to the display device 1300 or store it in the storage 1600 . have.

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 memory 1500 may store programs and/or data processed or executed by the application processor 1400 . The storage 1600 may be implemented as a non-volatile memory device such as a NAND flash or a resistive memory. For example, the storage 1600 may be provided as a memory card (MMC, eMMC, SD, micro SD) or the like. The storage 1600 may store data and/or a program for an execution algorithm that controls the image processing operation of the image signal processor 1200 , and when the image processing operation is performed, the data and/or program are stored in the working memory 1500 . can be loaded with

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 user interface 1700 may be implemented with various devices capable of receiving a user input, such as a keyboard, a curtain key panel, a touch panel, a fingerprint sensor, and a microphone. The user interface 1700 may receive a user input and provide a signal corresponding to the received user input to the application processor 1400 . The wireless transceiver 1800 may include a modem 1810 , a transceiver 1820 , and an antenna 1830 .

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)

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 회로; 및
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.
제1항에 있어서,
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.
제2항에 있어서,
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.
제3항에 있어서,
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.
제1항에 있어서,
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.
제1항에 있어서,
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.
제6항에 있어서,
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.
이미지의 화질을 개선하는 방법으로서,
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.
제8항에 있어서,
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.
이미지를 보정함으로써 향상 이미지를 생성하는 시스템 온 칩에 있어서,
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.
제10항에 있어서,
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.
제11항에 있어서,
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.
제11항에 있어서,
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.
제11항에 있어서,
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).
제10항에 있어서,
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.
제15항에 있어서,
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.
제10항에 있어서,
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.
제10항에 있어서,
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.
제10항에 있어서,
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.
제19항에 있어서,
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).
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