KR980013264A - 에지강조 오차확산법의 에지검출 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에지강조 오차확산법에 있어서, 오차합의 분포를 이용하여 에지를 검출하여 에지를 강조시킬 수 있도록 함으로써, 오차확산법을 통한 에지강조시 발생되는 문제점을 해결할 수 있도록 한 에지강조 오차확산법의 에지 검출방법에 관한 것이다.

종래 에지강조 오차확산법에서는 에지 강조시 굵은 띠의 발생을 방지하기 위하여 에지영역이라고 판단될 경우에는 기존의 오차값을 계산하지 않고 적응되는 값을 일정하게 함으로써, 띠가 굵어지는 것을 방지하게 되는데, 에지강조계수(K)를 크게 하면 일정한 양의 띠가 발생하여 에지의 검출이 어렵게 되며, 특히 작은 글자와 같은 미세한 부분에 대하여서는 글자끼리의 겹침현상이 발생하여 에지만의 검출이 더욱더 어렵게 된다.

본 발명에서는 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위하여 에지 영역이라고 판명될 경우에 새로운 오차값은 오차합이 가지는 분포의 중간값으로 대치하여 줌으로써, 한 줄의 값을 출력하여 미세한 부분에 대하여서도 에지의 검출이 쉽도록 하며, 또한 미세한 에지를 찾기 위해 에지강조를 크게 하더라도 에지의 굵기는 변하지 안고, 한 화소의 에지만을 검출할 수 있도록 한 것이다.

Description

에지강조 오차확산법의 에지검출 방법

제 1도는 종래의 에지강조 오차확산법을 나타내는 블록도,

제 2도는 종래 에지강조 오차확산법에서 오차합이 가지는 분포를 나타낸 도면,

제 3도는 본 발명 에지강조 오차확산법의 에지검출 방법에 있어서, 한 줄의 에지만을 검출하도록 하는 방법을 오차합의 분포로 설명하기 위한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 입력 화상, 2 : 합산 수단, 3 : 변환 화상, 4 : 이진화 임계값, 5 : 출력 화상, 6 : 오차선택처리수단, 7 : 에지영역 디텍터, 8 : 상수부

본 발명은 에지(Edge) 강조 오차확산법에 있어서, 오차합의 분포를 이용하여 에지를 검출하여 에지를 강조시킬 수 있도록 함으로써, 오차확산법을 통한 에지강조시 발생되는 문제점을 해결할 수 있도록 한 에지강조 오차확산법의 에지 검출방법에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 프린터, 팰시밀리, 액정표시화면(LCD) 등과 같은 인쇄 매체 및 영상표 출력 장치 등은 흑백의 이진 정보만을 표현할 수 있기 때문에 연속 계조의 영상을 표현하기 위해서는 이진 부호화의 기술을 사용하여 연속 계조의 영상을 이진 영상으로 바꾸는 과정이 필요하다. 현재 상기와 같이 이진 영상으로 변환시키는 이진 부호화 기술로 중간조 화상의 재현능력이 우수한 오차확산법이 널리 사용되고 있으며, 출력 이진화상에 에지를 강조하여 화질개선을 얻고자 하는 에지강조 오차확산법이 제안되었다.

이러한 에지강조 오차확산법은 입력화소의 밝기, 주위값들의 특성, 전달되는 오차합의 관계를 분석하여 확산되어지는 오차들의 합으로 현재 이진화될 위치가 에지영역에 포함되는지 일반 영역에 포함되는 지를 구분하고, 어느 영역에 속하는 지에 따라 오차 계산을 달리 한다.

도면 제 1도는 종래의 에지강조 오차확산법을 나타내는 블록도로서, 합산수단(2)에서 입력화상(1)으로부터의 입력화상갑[I(X, Y)]과 이전으로부터 입력되는 오차값을 합산하여 변환된 화상(Modified Image)(3)을 출력시키게 되고, 합산수단(2)으로부터 에지강조계수에 따른 값(K-1)과의 합산을 통하여 출력값[IC(X, Y)]을 출력하여 이진화 임계값(Threshold)(4)를 거쳐 출력화상(5)[B(X, Y)]을 출력하게 된다.

이때, 오차 선택처리수단(6)에서는 에지영역 디텍터(Edge region detector)(7)에서 검출되는 에지영역의 판단을 통하여 상수부(8)의 출력값(C)의 출력여부를 결정하게 된다.

여기서 입력화소의 밝기에 의존하는 임계값(Threshold)은 다음의 식(1)과 같이 나타낼 수 있는 바, 아래의 식에 나타난 K는 에지강조의 세기를 결정하는 값으로 에지 강조 계수라 한다.

이러한 상기 식(1)의 임계값[T(1)]을 사용하면 상기 도면 제 1도에서의 출력화상(5)은 다음의 식(2)와 같이 나타낼 수 있게 된다.

즉, 이와 같은 방법은 오차합의 분포를 조사하여 현재의 입력값이 일반영역인지 에지영역인지를 판단하여 판단되는 영역에 따라서 오차계산실을 달리하여 에지의 경계를 강조하게 된다. 도면 제 2도는 에지강조 오차확산법에서 오차합이 가지는 분포를 나타낸 것으로, 상기 도면 제 2도의 분포범위의 중심 값은 다음의 식(3)과 같다.

여기서 I는 입력 밝기값을 나타낸다. 상기의 도면 제 2도에 나타난 선상들의 점들은 어떤 밝기에서 일반적으로 오차합이 분포하는 중심값이다. 이를 어떤 밝기값에서의 기준 오차합(Standard Error Sum)(SE)이라고 하며, 실제 각 화소의 이진화시 입력되는 오차합(RB : Region Boundary)이 갖는 값들과 기준오차합(SE)과의 거리를 오차변위(W)라 한다.

이와 같이 입력 밝기값(I)에 대하여 오차합의 분포를 미리 알고 있으므로, 분포범위를 벗어난 영역에서 오차합을 가질 경우에는 에지영역이라고 편단하고 ,분포범위안에서 오차합을 가질 경우에는 일반영역이라고 판단하게 된다.

상기에서 오차합을 적용할 때 현재의 밝기값이 I라면 다음의 (식 4)에서와 같이 한 번의 이진화에서 오차합이 적용되는 양은 입력화상[I(X, Y)]과 출력화상값[B(X, Y)]의 차이다.

상기에서와 같이 오차합이 적응되는 양은 입력값의 밝기(I)에 달라지게 됨으로써, 도면 제 3도에서와 같이 오차확산법에서 입력값이 오차합이 일반영역이라고 판단되면 백(0)을 출력하고, 에지영역이라고 판단되면 흑(25)을 출력하도록 하게 될 때, 출력이 백(0)인 경우 현재의 밝기값이 255일 때와 출력이 흑인 경우 현재의 밝기값이 0인 경우에 적응되는 양은 O이 되고, 그 근처에서는 작은 값을 가진다.

어두운 곳에서 밝은 값을 가지는 영역으로 변하는 에지부분에서 현재 밝기값이 255에 가깝기 때문에 적응되는 양이 작아 적응되어질 때까지 많은 화소를 연속적으로 출력하게 되어 에지강조가 이루는 흑색의 굵은 띠를 형성한다.

에지강조시 상기에서와 같이 형성되는 굵은 띠를 해결하기 위하여 에지영역이라고 판단될 경우에는 기존의 오차값을 계산하지 않고 적응되는 값을 일정하게 함으로써, 띠가 굵어지는 것을 방지하게 되는데, 다음의 식(5)에서와 같이, 에지영역일 경우에는 상기의 식(4)를 적용하지 않고, 상수값(c)를 더하거나 빼주게 된다.

즉, 새로운 오차를 이전에 확산되어온 오차합에서 일정한 상수값(C)만을 더하거나 빼주게 되는 것이다. 그러나, 상기 식 3에서의 에지강조계수(K)를 크게 하면 일정한 양의 띠가 발생하여 에지의 검출이 어렵게 되며, 특히 작은 글자와 같은 미세한 부분에 대하여서는 글자끼리의 겹침현상이 발생하여 에지만의 검출이 더욱더 어렵게 된다.

본 발명에서는 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위하여 에지영역이라고 판명될 경우에 새로운 오차값은 오차합이 가지는 분포의 중간값으로 대치하여 줌으로써, 한 줄의 값을 출력하여 미세한 부분에 대하여서도 에지의 검출이 쉽도록 함으로써, 에지가 강조된 선명한 화상값을 가질 수 있도록 한 것이다.

상기에서와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 에지 강조 오차확산법의 에지 검출 방법은 입력값의 오차합에 대한 영역을 판단하고, 판단된 오차합의 영역에 따라서 에지의 검출을 특징으로 하는 에지강조 오차확산법에 있어서, 상기 판단된 영역이 일반영역일 경우에 입력화상값[I(X, Y)]과 출력화상값[B(X, Y)]의 차에 대한 오차합(ES)의 합으로 오차값을 구하여 에지를 검출하도록 하고, 상기 판단된 영역이 에지영역일 경우에 있어서는 입력밝기값의 오차합이 가지는 분포의 중간값으로 대치하도록 하여 오차값을 구하여 에지를 검출할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에서는 입력값의 오차합을 가지고 영역을 판단하고, 판단된 영역에 따라서, 각기 다른 오차값을 결정하여 에지를 검출하도록 함을 특징으로 하고 있다.

새로운 오차값의 결정에 있어서는 일반영역에서는 상기 종래에서 나타낸 식(4)를 적용하여 구하게 되고, 에지영역에서는 상기 식(5)와 같이 이전에 확산되어온 오차합에서 일정한 값(C)만을 더하거나 빼주어서 결정하게 되는 바, 이와 같은 종래의 방법으로 에지를 검출할 수 있게 되지만, 에지강조 계수(K)를 크게 할 경우에 있어, 상기 식(5)에 있어서와 같이, 에지영역에서 일정한 상수값(C)를 더하거나 빼주게 되면, 에지의 변화가 있을 경우 새로운 밝기값에 적응하기 위하여 일정한 양의 띠가 발생하게 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 에지영역이라고 판단되면, 입력밝기값의 오차합이 가지는 분포의 중간값으로 대치하도록 함으로써, 한 줄의 값을 출력하여 에지를 검출할 수 있도록 한다. 이를 식으로 나타내면,

상기 식(6)에서와 같이 K의 값을 조정하여 에지강조를 아주 많이 하더라도 미세한 작은 글자의 에지를 검출하여 글자끼리의 겹침을 방지할 수 있다.

도면 제 3도는 한 줄의 에지만을 검출하도록 하는 방법을 오차합의 분포로 설명하고자 한 것으로, 밝기값이 상하로 밝은 부분에서 어두운 부분으로 변하는 에지가 있을 경우에 에지의 경계가 세로로 Y인 곳에서 밝기값의 변화가 있고, 이전 라인의 입력값 I(X, Y-1)에 대한 오차합이 일반영역에 속한 경우에 , 그때의 오차합은 E_S1이라고 가정할 때, 밝기값이 갑자기 변하는 경우에 이전의 오차합의 분포가 E_S1이기 때문에 I(X, Y)인 곳에서의 오차합은 E_S1의 근처(E_S2)에 있게 된다. 이때 오차값은 상기 식 5에서와 같이, E_S2+C가 되며, 다음 라인 I(X, Y+1)에서의 입력값이 에지영역에 있으므로 새로운 오차값은 일정한 상수(C)를 더하게 된다. 즉, 경로 1을 통하여 새로운 밝기값에 적응할 경우에 일반영역에 도달하기 N이해서는 몇 라인의 굵은 띠의 발생이 불가피하다. 이와 같은 굵은 띠의 발생을 피하기 위하여 에지영역이라고 판단되면, 경로 2를 통하여 오차값을 기준오차값으로 강제로 두게 된다.

상기 제 3도에서와 같이, 오차값을 강제로 E_S3로 대처함으로써, 다음 라인의 입력값에 대해서 일반영역이고 판단하므로 한 화소의 예지만을 검출하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 어떠한 하드웨어의 추가구성 없이도 에지강조 오차확산법에 있어 에지의 검출이 용이하게 이루어지게 되며, 또한 미세한 에지를 찾기 위해 에지강조를 크게 하더라도 에지의 굵기는 변하지 않고, 한 화소의 에지만을 검출할 수 있다.

Claims (2)

1. 입력값의 오차합에 대한 영역을 판단하고, 판단된 오차합의 영역에 따라서 에지의 검출을 특징으로 하는 에지강조 오차확산법에 있어서, 상기 판단된 영역이 일반영역일 경우에 입력화상값[I(X, Y)]과 출력화상값[B(X, Y)]의 차에 대한 오차합(ES)의 합으로 오차값을 구하여 에지를 검출하도록 하고, 상기 판단된 영역이 에지영역일 경우에 있어서는 입력밝기값의 오차합이 가지는 분포의 중간값으로 대치하도록 하여 오차값을 구하여 에지를 검출할 수 있도록 함을 특징으로 하는 에지강조 오차확산법의 에지검출방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기에서 구하게 되는 오차값은,

   의 식에 구하게 됨을 특징으로 하는 에지강조 오차확산법의 에지검출방법.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.