KR970049862A

KR970049862A - 화상 처리를 이용한 화상 생성 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR970049862A
Application number: KR1019950049355A
Authority: KR
Inventors: 도현숙
Original assignee: 양승택; 한국전자통신연구원; 이준; 한국전기통신공사
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1997-07-29
Also published as: KR0151918B1

Abstract

본 발명은 화상 처리를 이용하여 화상을 생성하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 컴퓨터 그래픽스 기술에 화상 처리를 접합시켜 입력 화상을 사람이 그린것 같은 유화풍과 수채화풍의 화상으로 자동 생성하는 화상 생성 장치 및 그 방법을 제공하기 위하여, 자연 화상을 입력받는 자연 화상 입력 수단(11); 자연 화상을 입력받아 명도를 구한 후에 그레디언트 벡터의 각도를 이용하여 붓의 방향을 결정하고 영역 분할을 이용하여 붓의 크기를 결정하는 붓의 방향과 크기 결정 수단(12); 채도와 명도값을 변환시켜 출력하는 색 변환 수단(13); 및 붓으로 채색하는 화상 생성 수단(14)을 구비하고, 상기 화상 생성 장치에 적용되는 화상 생성 방법에 있어서, 자연 화상을 입력받은 제1단계(21); 상기 제1단계(21) 수행 후, 명도를 이용하여 그레디언트 벡터를 구하고 영역을 분할하여 영역들을 크기순으로 분류(sorting)한 후에 각 영역별로 처리 단위가 될 또다른 작은 영역을 설정한 다음에 붓의 크기와 방향을 결정하는 제2단계(22 내지 26); 상기 제1단계(21) 수행 후, 색을 변환하는 제3단계(27); 및 결정된 붓의 방향과 크기를 색변환과 결합시켜 채색하는 제4단계(28)를 포함하여 사용자 자신이 직접 단말에서 화상을 생성하고 조작해 볼 수 있는 새로운 통신 서비스로 이용이 가능하고, 자연스러움을 잘 나타내는 화상을 생성할 수 있는 효과가 있으며, 보다 효과적인 상업 광고등에 이용할 수가 있다.

Description

화상 처리를 이용한 화상 생성 장치 및 그 방법

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

제1도는 본 발명에 따른 화상 생성 장치의 구성도.

제3도는 붓의 방향과 크기를 결정하는 과정의 상세 흐름도.

Claims

외부로부터 자연 화상을 입력받아 출력하는 자연 화상 입력 수단(11); 상기 자연 화상 입력 수단(11)으로부터 자연 화상을 입력받아 명도를 구한 후에 그레디언트 벡터(gradient vector)를 구하여 엑스(x)축에 대한 그레디언트 벡터의 각도를 이용하여 붓의 방향을 결정하고, 영역 분할을 이용하여 붓의 크기를 결정하는 붓의 방향과 크기 결정 수단(12); 상기 자연 화상 입력 수단(11)에 입력된 자연 화상의 RGB(Red, Green, Blue) 값을 이용하여 채도와 명도값을 변환시켜 출력하는 색변화나 수단(13); 및 상기 붓의 방향과 크기 결정 수단(12)로부터 결정된 붓의 방향과 크기를 입력받고, 상기 색 변환 수단(13)으로부터 색 변환을 입력받아 두 결과값을 결합시켜 붓으로 채색하는 화상 생성 수단(14)을 구비하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 장치.
외부로부터 자연 화상을 입력받아 출력하는 자연 화상 입력 수단(11); 상기 자연 화상 입력 수단(11)으로부터 자연 화상을 입력받아 명도를 구한 후에 그레디언트 벡터(gradient vector)를 구하여 엑스(x)축에 대한 그레디언트 벡터의 각도를 이용하여 붓의 방향을 결정하고, 영역 분할을 이용하여 붓의 크기를 결정하는 붓의방향과 크기 결정수단(12); 상기 자연 화상 입력 수단(11)에 입력된 자연 화상의 GRB(Red, Green, Blue) 값을 이용하여 채도와 명도값을 변환시켜 출력하는 색 변환 수단(13); 및 상기 붓의 방향과 크기 결정 수단(12)로부터 결정된 붓의 방향과 크기를 입력받고, 상기 색 변환 수단(13)으로부터 색 변환을 입력받아 두 결과값을 결합시켜 붓으로 채색하는 화상 생성 수단(14)을 구비하는 화상 생성 장치에 적용되는 화상 생성 방법에 있어서, 자연 화상을 입력받은 제1단계(21); 상기 제1단계(21) 수행 후, 명도를 이용하여 그레디언트 벡터를 구하고 영역을 분할하여 영역들을 크기순으로 분류(sorting)한 후에 각 영역별로 처리 단위가 될 또다른 작은 영역을 설정한 다음에 붓의 크기와 방향을 결정하는 제2단계(22 내지 26); 상기 제1단계(21) 수행 후, 색을 변환하는 제3단계(27); 및 결정된 붓의 방향과 크기를 색 변환과 결합시켜 채색하는 제4단계(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제2항에 있어서, 상기 제2단계(22 내지 26)의 그레디언트 벡터를 구하는 과정(22)은, 입력된 화상의 명도를 구하는 제5단계; 명도와 가우시안 함수와의 컨볼루션(convolution)을 구하고, 그 결과에 대하여 미분을 수행하는 제6단계; 및 그레디언트 벡터의 x축에 대한 각도를 구하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제3항에 있어서, 상기 제5단계의 명도{L(x,y)}는, RGB 성분중 레드(Red)에 0.3을 곱하고, RGB 성분중 그린(Green)에 0.59를 곱하고, RGB 성분중 블루(Blue)에 0.11를 곱한 후에 상기 모든 값을 더하여 구하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.l
제3항에 있어서, 상기 제7단계는.

φ(x,y) = tan^-1{g_y(x,y) / g/_x(x,y)}

(여기서, g_y(x,y)와 g_x(x,y)는 1차 미분값)

를 이용하여 구하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제2항에 있어서, 상기 제2단계(22 내지 26)의 영역 분할 과정은, 화상이 가지고 있는 특징을 이용하여 영역을 분할하는 영역 성장법(region growing)을 이용하여 영역을 분할하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제6항에 있어서, 영역 성장법을 이용한 영역 분할 과정은, 색상을 40(범위:0~360), 채도를 0.3(범위:0/0~1.0), 명도를 10(범위:0~255)으로 선택하여 영역을 분할한 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제2항에 있어서, 상기 제2단계(22 내지 26)의 영역 분류는, 크기별로 3구간으로 나누는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제2항에 있어서, 상기 제2단계(22 내지 26)의 붓의 방향과 크기를 결정하는 과정(26)은, 영역 분할된 영역을 처리 단위가 될 작은 영역 크기에 따라 분류(sorting)한 후에 처리 단위가 될 작은 영역내의 각 화소들 명도의 그레디언트 벡터의 x축에 대한 각도를 구하는 제5단계(21,22); 구한 각도를 각도의 크기에 따라 각 구간으로 나눈 후에 나눈 각도의 분포를 구하여 가장 빈도수가 높은 각도의 구간값을 선택하는 제6단계(23,24); 가장 빈도수가 높은 각도의 구간값의 방향에 따라 붓의 방향을 결정한 후에 영역 크기별로 나눈 구간을 기준으로 붓의 크기를 처리 단위가 되는 작은 영역에 적용하는 제7단계(25,26); 및 상기 제5단계(21,22) 내지 7단계(25,27)를 모든 영역에 대하여 적용하여 처리한 후에 종료하는 제8단계(27,28)를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제9항에 있어서, 상기 제6단계(23,24)의 각도를 크기에 따라 나누는 과정은, 각도 크기를 기준으로 6개의 구간, 즉, 각도가 70°이상이거나-70°미만인 경우, 40 이상이고 70 미만인 경우, 10 이상이고 40 미만인 경우, -10 이상이고 10 미만인 경우, -40° 이상이고 -10 미만인 경우, -70 이상이고 -40 미만인 경우로 나누는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
상기 제2항에 있어서, 상기 제3단계(27)의 색 변환은, 6각원뿔 모양을 하고 있으며 색상은 육각형 주변을 따라 채도를 수평축을 따라 명도는 수직축을 따라 변화되어 있는 HSV9Hue, Saturation, Value) 모델을 사용하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제11항에 있어서, 상기 HSV 모델을 사용한 색 변환 과정은 RGB 값을 HSV 값으로 변환한 후에 색 변환을 한 다음에 다시 입력 화상의 표현 정보인 RGB 값으로 변환하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제12항에 있어서, 상기 HSV 모델을 사용한 색 변환 과정은, 붓의 가장자리와 붓의 사이사이의 명도와 채도값을 높여서 입체감이 나도록 처리하는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.
제13항에 있어서, 상기 HSV 모델을 사용한 색 변환 과정은, 유화풍의 선명하고 밝은 느낌을 표현하기 위하여 채도와 명도값을 증가시키고, 수채화풍의 투명한 느낌을 나타내기 위하여 채도값을 낮추고 명도값을 증가시키는 것을 특징으로 하는 화상 생성 방법.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.