WO2017034076A1 - Image sensor, digital image processing apparatus using same, and image signal processing method therefor - Google Patents
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Abstract
The present technology provides a digital image processing apparatus capable of improving sensitivity using a panchromatic CMYP color filter array. The digital image processing apparatus of the present technology may allow light of the near infrared (NIR) region as well as light of a visible light region to enter an image sensor having a panchromatic CMYP color filter array, and simply and effectively separate and then remove an infrared ingredient from a color filtered image signal.
Description
본 발명은 디지털 영상 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 팬크로매틱 픽셀을 갖는 이미지 센서에 가시광 영역의 광뿐만 아니라 근적외선(near infrared, NIR) 영역의 광을 함께 입사시킨 후 컬러 필터된 영상 신호에서 적외선 성분을 간단하고 효과적으로 분리시켜 제거함으로써 감도를 향상시킬 수 있는 디지털 영상 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a digital image processing apparatus, and more particularly, to the image sensor having a panchromatic pixel, together with the light in the near infrared (NIR) region as well as the light in the visible region, and then infrared rays in the color filtered image signal. The present invention relates to a digital image processing apparatus capable of improving sensitivity by separating and removing components simply and effectively.
일반적으로, 이미지 센서는 광학영상(optical image)을 전기 신호로 변환시키는 반도체 소자로서, 전하결합소자(charge couple device : CCD) 이미지 센서와 CMOS(Complementaty MOS) 이미지 센서가 널리 활용되고 있다. 이러한 이미지 센서는 컬러 구현을 위해 R, G, B(Red, Green, Blue) 등으로 구현된 컬러필터 어레이(color filter array : CFA)를 사용하고 있다.In general, an image sensor is a semiconductor device that converts an optical image into an electrical signal, and a charge couple device (CCD) image sensor and a CMOS (Complementaty MOS) image sensor are widely used. The image sensor uses a color filter array (CFA) implemented with R, G, and B (Red, Green, Blue) to realize color.
도 1은 베이어(Bayer) 형태의 컬러필터 어레이의 패턴을 예시적으로 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a pattern of a color filter array having a Bayer type.
일반적인 컬러 영상은 R, G, B의 삼원색으로 구성되지만, 대부분의 CCD 또는 CMOS 이미지 센서는 각 픽셀 위치에서 삼원색 중 어느 하나의 성분만을 출력한다. 이러한 이미지 센서에서는 인간의 시각 시스템(human visual system)의 휘도(luminance) 성분(즉, 녹색(green))에 대해서 가장 높은 분해능을 가지는 특성을 고려하여 휘도 성분에 대한 컬러 필터를 전체 포토셀(photo cell)의 50%가 되도록 배치하고 나머지 크로미넌스(chrominance) 성분(즉, 적색(red)과 청색(blue))은 반복 교차 형태로 배치하고 있다. 따라서, 도 1에 도시된 컬러필터 어레이 수는 R, G, B에 대해 1:2:1의 비율을 갖는 것을 알 수 있다.A general color image is composed of three primary colors of R, G, and B, but most CCD or CMOS image sensors output only one component of three primary colors at each pixel position. In such an image sensor, the color filter for the luminance component is selected in the entire photocell in consideration of the characteristic having the highest resolution with respect to the luminance component (ie, green) of the human visual system. 50% of the cells are placed and the remaining chrominance components (ie, red and blue) are arranged in a repetitive cross form. Therefore, it can be seen that the number of color filter arrays shown in FIG. 1 has a ratio of 1: 2: 1 for R, G, and B.
도 2는 일반적인 RGB CFA의 각 필터별의 투과 특성(spectral response)을 그래프로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a graph showing the spectral response of each filter of a general RGB CFA.
도 1과 같은 RGB CFA를 사용하는 이미지 센서에 NIR 영역의 광(NIR 광)을 여과하지 않고 입사시키는 경우, 영상 신호의 크기를 높여주는 장점은 있으나 NIR 광이 CFA의 모든 컬러 픽셀들에 혼입되는 문제가 발생될 수 있다.When the NIR light (NIR light) is incident on the image sensor using the RGB CFA as shown in FIG. 1 without filtering, the image signal has an advantage of increasing the size of the image signal, but the NIR light is incorporated into all the color pixels of the CFA. Problems may arise.
따라서, NIR 영역의 광을 수용하면서도 NIR 광이 가시광 영역의 광과 혼합되지 않도록 하는 방법이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for a method of receiving NIR light but not mixing NIR light with light in the visible light region.
본 발명은 팬크로매틱 셀을 이용한 이미지 센서에 NIR 광을 입사시킨 후 이를 간단하고 효과적으로 분리시킴으로써 이미지 센서의 감도를 향상시킬 수 있는 디지털 영상 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a digital imaging device capable of improving the sensitivity of an image sensor by injecting NIR light into an image sensor using a panchromatic cell and then separating it simply and effectively.
본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 센서는, 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서로서, 상기 CMYP 컬러 필터 어레이는 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 P, YE, P, MG 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 CY, P, MG, P 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 P, MG, P, YE 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 MG, P, CY, P 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함할 수 있다.An image sensor according to an embodiment of the present invention uses a CMYP color filter array in which an image signal, which is an optical signal, is arranged with panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels. The CMYP color filter array includes a panchromatic (P) pixel, a cyan (CY) pixel, a magenta (MG) pixel, and a yellow (YE) pixel. P, YE, P, MG, the second line is CY, P, MG, P, the third line is P, MG, P, YE, the fourth line is MG, It may include a minimum repeating unit arranged in the order of P, CY, P.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 센서는, 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서로서, 상기 CMYP 컬러 필터 어레이는 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 P, CY, P, MG 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 CY, P, MG, P 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 P, MG, P, YE 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 MG, P, YE, P 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함할 수 있다.The image sensor according to another embodiment of the present invention uses a CMYP color filter array in which an image signal, which is an optical signal, is arranged with panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels. The CMYP color filter array includes a panchromatic (P) pixel, a cyan (CY) pixel, a magenta (MG) pixel, and a yellow (YE) pixel. P, CY, P, MG in order, second line is CY, P, MG, P in order, third line is P, MG, P, YE in order, fourth line MG, It may include a minimum repeating unit arranged in the order of P, YE, P.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서는, 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서로서, 상기 CMYP 컬러 필터 어레이는 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 P, MG P, MG 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 YE, P, CY, P 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 P, MG, P, MG 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, an image sensor includes an image signal, which is an optical signal, and a CMYP color filter array in which panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged. The CMYP color filter array includes a panchromatic (P) pixel, a cyan (CY) pixel, a magenta (MG) pixel, and a yellow (YE) pixel. It is arranged in the order of CY, P, YE, P, the second line is arranged in the order of P, MG P, MG, the third line is arranged in the order of YE, P, CY, P, the fourth line is P, It may include a minimum repeating unit arranged in the order of MG, P, MG.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 센서는 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서로서, 상기 CMYP 컬러 필터 어레이는 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 P, MG P, MG 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 P, MG, P, MG 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, an image sensor uses an image signal, which is an optical signal, as a CMYP color filter array in which panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged. The CMYP color filter array includes a panchromatic (P) pixel, a cyan (CY) pixel, a magenta (MG) pixel, and a yellow (YE) pixel. CY, P, YE, P arranged in order, second line P, MG P, MG ordered, third line CY, P, YE, P ordered, fourth line P, MG It may include a minimum repeating unit arranged in order, P, MG.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 처리 장치는 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서; 및 상기 이미지 센서에서 출력되는 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환한 후 상기 팬크로매틱(P) 픽셀들의 값을 이용하여 팬크로매틱 셀의 값을 보간하고, 보간된 팬크로매틱 셀의 값과 그에 대응되는 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 또는 옐로(YE) 픽셀의 값을 이용하여 R, G, B 컬러 성분을 추출하는 이미지 신호 처리부를 포함할 수 있다.A digital image processing apparatus according to an embodiment of the present invention uses a CMYP color filter array in which an image signal, which is an optical signal, includes a panchromatic (P) pixel, a cyan (CY) pixel, a magenta (MG) pixel, and a yellow (YE) pixel. An image sensor for converting into an electrical analog video signal and outputting the converted video signal; And converts the analog image signal output from the image sensor into a digital image signal and interpolates the value of the panchromatic cell using the values of the panchromatic (P) pixels, and the value of the interpolated panchromatic cell and the corresponding cyan (CY). ) May include an image signal processor that extracts R, G, and B color components by using values of a pixel, a magenta (MG) pixel, or a yellow (YE) pixel.
바람직하게는, 이미지 센서의 CMYP 컬러 필터 어레이는 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 P, YE, P, MG 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 CY, P, MG, P 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 P, MG, P, YE 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 MG, P, CY, P 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함할 수 있다.Preferably, the CMYP color filter array of the image sensor includes panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels and yellow (YE) pixels, with the first line in the order of P, YE, P, MG. Arranged in the order of CY, P, MG, P in the second line, arranged in the order of P, MG, P, YE in the third line, and arranged in the order of MG, P, CY, P in the fourth line. It may include a minimum repeat unit.
바람직하게는, 이미지 센서의 CMYP 컬러 필터 어레이는 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 P, CY, P, MG 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 CY, P, MG, P 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 P, MG, P, YE 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 MG, P, YE, P 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함할 수 있다.Preferably, the CMYP color filter array of the image sensor comprises panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels, with the first line in the order of P, CY, P, MG. Arranged in the order of CY, P, MG, P in the second line, arranged in the order of P, MG, P, YE in the third line, and arranged in the order of MG, P, YE, P in the fourth line. It may include a minimum repeat unit.
바람직하게는, 이미지 센서의 CMYP 컬러 필터 어레이는 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 P, MG P, MG 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 YE, P, CY, P 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 P, MG, P, MG 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함할 수 있다.Preferably, the CMYP color filter array of the image sensor comprises panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels, with the first line in the order CY, P, YE, P. Arranged in order of P, MG P, MG on the second line, YE, P, CY, P on the third line, and P, MG, P, MG on the fourth line It may include repeating units.
바람직하게는, 이미지 센서의 CMYP 컬러 필터 어레이는 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 P, MG P, MG 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 P, MG, P, MG 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함할 수 있다.Preferably, the CMYP color filter array of the image sensor comprises panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels, with the first line in the order CY, P, YE, P. Arranged in order of P, MG P, MG on the second line, CY, P, YE, P on the third line, and P, MG, P, MG on the fourth line It may include repeating units.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 처리 장치의 영상 신호 처리 방법은 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하는 단계; 상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하는 단계; 상기 디지털 영상 신호에서 상기 팬크로매틱(P) 픽셀들의 값을 이용하여 팬크로매틱 셀의 값을 보간하는 단계; 및 상기 보간된 팬크로매틱 셀의 값에서 그에 대응되는 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 또는 옐로(YE) 픽셀의 값의 차를 구하여 R, G, B 컬러 성분을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.In an image signal processing method of a digital image processing apparatus according to an embodiment of the present invention, an image signal, which is an optical signal, includes a panchromatic (P) pixel, a cyan (CY) pixel, a magenta (MG) pixel, and a yellow (YE) pixel. Converting into an electrical analog video signal using a CMYP color filter array; Converting the analog video signal into a digital video signal; Interpolating a value of a panchromatic cell using a value of the panchromatic (P) pixels in the digital image signal; And extracting R, G, and B color components by obtaining a difference between the values of the interpolated panchromatic cell corresponding to the values of cyan, magenta, and yellow pixels. have.
본 발명은 팬크로매틱 셀을 이용한 이미지 센서에 NIR 광을 입사시킨 후 이를 효과적으로 분리시킴으로써 이미지 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the sensitivity of the image sensor can be improved by injecting NIR light into the image sensor using the panchromatic cell and then effectively separating it.
도 1은 베이어(Bayer) 형태의 컬러필터 어레이의 패턴을 예시적으로 나타낸 도면.1 is a diagram illustrating a pattern of a color filter array in Bayer form by way of example.
도 2는 일반적인 RGB CFA의 각 필터별의 투과 특성(spectral response)을 그래프로 도시한 도면.Fig. 2 is a graph showing the spectral response of each filter of a general RGB CFA.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 장치의 구성을 나타낸 구성도.3 is a block diagram showing the configuration of a digital imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 듀얼 밴드 패스 필터의 분광 특성을 나타내는 도면.4 shows spectral characteristics of a dual band pass filter.
도 5a 내지 도 5d는 도 3의 팬크로매틱 CMYP CFA(120)에서 어레이 형태로 반복 배열되는 최소 단위의 배열 구조를 예시적으로 나타낸 도면들.5A through 5D are exemplary views illustrating an arrangement structure of a minimum unit repeatedly arranged in an array form in the panchromatic CMYP CFA 120 of FIG. 3.
도 6은 도 3의 팬크로매틱 셀 보간부에서 팬크로매틱 셀을 보간하는 방법을 예시적으로 보여주는 도면.6 is a diagram illustrating a method of interpolating a panchromatic cell in the panchromatic cell interpolator of FIG. 3.
도 7a 내지 도 7d는 각각 도 5a 내지 5d의 팬크로매틱 CMYP CFA를 사용시, 도 3의 컬러 분리부에서 NIR 성분을 제거하고 R, G, B 컬러 성분을 분리하는 방법을 설명하기 위한 도면들.7A to 7D are diagrams for explaining a method of removing NIR components and separating R, G, and B color components from the color separation unit of FIG. 3 when using the panchromatic CMYP CFA of FIGS. 5A to 5D, respectively.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the embodiments of the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function interferes with the understanding of the embodiments of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 영상 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a digital imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 디지털 영상 장치는 이미지 센서(100) 및 이미지 신호 처리부(200)를 포함한다.The digital imaging apparatus according to the present embodiment includes an image sensor 100 and an image signal processor 200.
이미지 센서(100)는 렌즈를 통해 입력되는 영상 신호(광학 신호)를 전기 신호인 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력한다. 이러한 이미지 센서(100)는 듀얼 밴드 패스 필터(110) 및 팬크로매틱 CMYP CFA(120)를 포함한다.The image sensor 100 converts an image signal (optical signal) input through a lens into an analog image signal, which is an electrical signal, and outputs the analog signal. This image sensor 100 includes a dual band pass filter 110 and a panchromatic CMYP CFA 120.
듀얼 밴드 패스 필터(110)는 렌즈를 통해 입사되는 영상 신호를 필터링하여 가시광 영역의 영상 신호와 근적외선(NIR) 영역의 영상 신호를 선택적으로 투과시켜 팬크로매틱 CMYP CFA(120)에 입사시킨다. 도 4는 듀얼 밴드 패스 필터(110)의 분광 특성을 나타내는 도면으로서, 듀얼 밴드 패스 필터(110)는 가시광 영역에 해당하는 파장을 갖는 영상 신호와 근적외선(NIR) 영역의 파장을 갖는 영상 신호를 선택적으로 투과시킨다. 따라서, 이미지 센서(100)에서 출력되는 아날로그 영상 신호에는 컬러(R, G, B) 성분뿐만 아니라 적외선(IR) 성분이 포함된다.The dual band pass filter 110 filters the image signal incident through the lens and selectively transmits the image signal in the visible region and the image signal in the near infrared (NIR) region to enter the panchromatic CMYP CFA 120. 4 is a diagram illustrating spectral characteristics of the dual band pass filter 110. The dual band pass filter 110 selectively selects an image signal having a wavelength corresponding to a visible light region and an image signal having a wavelength of a near infrared (NIR) region. Permeate through. Therefore, the analog image signal output from the image sensor 100 includes infrared (IR) components as well as color (R, G, B) components.
팬크로매틱 CMYP CFA(120)는 복수 개의 단위 픽셀들이 2차원 어레이로 구성되며, 듀얼 밴드 패스 필터(110)를 투과한 영상 신호를 입력받아 CMYP 패턴의 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력한다. 이때, 팬크로매틱 CMYP CFA(120)는 2차원 어레이로 배열된 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들을 포함한다. 이러한 팬크로매틱 CMYP CFA(120)의 구조에 대해서는 상세하게 후술된다.The panchromatic CMYP CFA 120 is composed of a plurality of unit pixels in a two-dimensional array, and receives an image signal transmitted through the dual band pass filter 110 and converts it into an analog image signal having a CMYP pattern. In this case, the panchromatic CMYP CFA 120 includes panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels arranged in a two-dimensional array. The structure of the panchromatic CMYP CFA 120 will be described later in detail.
이미지 신호 처리부(200)는 이미지 센서(100)에서 출력되는 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하여 각 컬러(CY, MG, YE) 픽셀에 대응되는 팬크로매틱 셀의 값(P')을 보간하고 보간된 팬크로매틱 셀의 값(P')과 그에 대응되는 컬러(CY, MG, YE) 픽셀의 값을 이용하여 NIR 성분이 제거된 R, G, B 컬러 성분을 추출한다. 이때, 이미지 신호 처리부(200)는 보간된 팬크로매틱 셀의 값(P')과 그에 대응되는 컬러(CY, MG, YE) 픽셀의 값의 차를 구함으로써 NIR 성분이 제거된 R, G, B 컬러 성분을 분리한다.The image signal processor 200 converts an analog image signal output from the image sensor 100 into a digital image signal to interpolate and interpolate a value P ′ of a panchromatic cell corresponding to each color (CY, MG, YE) pixel. The R, G, and B color components from which the NIR component is removed are extracted by using the value P ′ of the extracted panchromatic cell and values of the corresponding color (CY, MG, YE) pixels. At this time, the image signal processor 200 calculates a difference between the value P ′ of the interpolated panchromatic cell and the value of the color CY, MG, YE pixel corresponding thereto, and removes the N, R, and G colors. Isolate the ingredients.
이러한 이미지 신호 처리부(200)는 이미지 센서(100)에서 출력되는 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터(analog-digital converter, ADC)(210), 아날로그-디지털 컨버터(210)에서 출력되는 디지털 영상 신호에서 팬크로매틱(P) 픽셀들의 값들을 이용하여 각 컬러(CY, MG, YE) 픽셀에 대응되는 팬크로매틱 셀의 값(P')을 보간하는 팬크로매틱 셀 보간부(220) 및 보간된 팬크로매틱 셀의 값(P')과 컬러(CY, MG, YE) 픽셀의 값의 차를 이용하여 R, G, B 컬러 성분을 분리하는 컬러 분리부(230)를 포함한다.The image signal processing unit 200 is an analog-digital converter (ADC) 210 and an analog-digital converter 210 for converting an analog image signal output from the image sensor 100 into a digital image signal. The panchromatic cell interpolation unit 220 interpolating the value P ′ of the panchromatic cell corresponding to each color (CY, MG, YE) pixel using the values of the panchromatic (P) pixels in the output digital image signal and the interpolated And a color separator 230 that separates the R, G, and B color components by using a difference between the value P ′ of the panchromatic cell and the value of the color CY, MG, and YE pixels.
도 5a 내지 도 5d는 팬크로매틱 CMYP CFA(120)에서 어레이 형태로 반복 배열되는 최소 단위(minimal repeating unit, 이하 '최소 반복 단위'라 함)의 배열 구조를 예시적으로 나타낸 도면들이다.5A through 5D are exemplary views illustrating an arrangement structure of a minimum repeating unit (hereinafter, referred to as a 'minimal repeating unit') that is repeatedly arranged in an array form in the panchromatic CMYP CFA 120.
팬크로매틱 CMYP CFA(120)는 도 5a 내지 도 5d 중 어느 하나의 최소 반복 단위들이 2차원적으로 가로와 세로 방향으로 반복 배열된다. 이러한 팬크로매틱 CMYP CFA(120)의 최소 반복 단위는 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들을 포함한다.In the panchromatic CMYP CFA 120, the minimum repeating units of any one of FIGS. 5A to 5D are repeatedly arranged in two dimensions in the horizontal and vertical directions. The minimum repeating unit of the panchromatic CMYP CFA 120 includes a panchromatic (P) pixel, a cyan (CY) pixel, a magenta (MG) pixel, and a yellow (YE) pixel.
팬크로매틱 CMYP CFA(120)는 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(Cyan, CY) 픽셀, 마젠타(Magenta, MG) 픽셀, 옐로(Yellow, YE) 픽셀들을 포함하는 복수의 픽셀들이 2차원 어레이로 구성되어, 듀얼 밴드 패스 필터(110)를 투과한 영상 신호를 대응되는 CMYP 패턴의 아날로그 영상 신호로 변환한다. 이때, 팬크로매틱(P) 픽셀은 입사된 영상 신호(가시광 + NIR 광)에서 레드(R), 그린(G), 블루(B) 및 적외선(IR)을 모두 투과시킨 컬러 신호(P=R+G+B+IR)를 출력하며, 시안(CY) 픽셀은 입사된 영상 신호에서 그린(G), 블루(B) 및 적외선(IR)을 투과시킨 컬러 신호(CY=G+B+IR)를 출력하고, 마젠타(MG) 픽셀은 입사된 영상 신호에서 레드(G), 블루(B) 및 적외선(IR)을 투과시킨 컬러 신호(MG=G+B+IR)를 출력하며, 엘로(YE) 픽셀은 입사된 영상 신호에서 레드(R), 그린(G) 및 적외선(IR)을 투과시킨 컬러 신호(YE=R+G+IR)를 출력한다.The panchromatic CMYP CFA 120 is composed of a plurality of pixels including a panchromatic (P) pixel, cyan (CY), magenta (Magenta, MG) pixels, and yellow (Yel, YE) pixels. The image signal transmitted through the dual band pass filter 110 is converted into an analog image signal having a corresponding CMYP pattern. At this time, the panchromatic (P) pixel transmits all the red (R), green (G), blue (B), and infrared (IR) signals from the incident image signal (visible light + NIR light) (P = R + G). + B + IR, and the cyan pixel outputs a color signal (CY = G + B + IR) transmitted through green (G), blue (B), and infrared (IR) from the incident image signal. In addition, the magenta (MG) pixel outputs a color signal (MG = G + B + IR) through which red (G), blue (B), and infrared (IR) are transmitted from the incident image signal, and an YE pixel. Outputs a color signal (YE = R + G + IR) through which red (R), green (G), and infrared (IR) are transmitted from the incident image signal.
도 5a 내지 도 5d의 최소 반복 단위는 공통적으로 4ㅧ4 픽셀들의 크기를 가지며, 8개의 P 픽셀들, 4개의 MG 픽셀들, 2개의 CY 픽셀들 및 2개의 YE 픽셀들을 포함한다. 도 5a 내지 도 5d의 최소 반복 단위에서는 P 픽셀과 컬러(CY, MG, YE) 픽셀들이 가로 방향 및 세로 방향을 따라 교번되게 배열된다. 즉, 각 컬러(CY, MG, YE) 픽셀의 좌우 및 상하에는 P 픽셀이 인접하게 배치되며, 대각선 방향으로는 같은 컬러 픽셀 또는 다른 컬러 픽셀이 인접하게 배치된다.The minimum repetition unit of FIGS. 5A-5D has a size of 4 × 4 pixels in common and includes eight P pixels, four MG pixels, two CY pixels and two YE pixels. In the minimum repeating unit of FIGS. 5A to 5D, the P pixels and the colors CY, MG, and YE pixels are alternately arranged along the horizontal direction and the vertical direction. That is, P pixels are arranged adjacent to the left and right and up and down of each color (CY, MG, YE) pixel, and the same color pixel or another color pixel is disposed adjacent to each other in the diagonal direction.
예컨대, 도 5a의 최소 반복 단위에서 첫 번째 라인(L1)은 P, YE, P, MG 순으로 배열되고, 두 번째 라인(L2)은 CY, P, MG, P 순으로 배열되며, 세 번째 라인(L3)은 P, MG, P, YE 순으로 배열되고, 네 번째 라인(L4)은 MG, P, CY, P 순으로 배열된다. 즉, 도 5a의 최소 반복 단위에서, MG 픽셀들은 대각선 방향으로 배열되도록 각 라인(L1 ~ L4)에 하나씩 배치되고, YE 픽셀들과 CY 픽셀들은 대각선 방향으로 배열된 MG 픽셀들의 좌측 상단 및 우측 하단 영역에 각각 하나씩 배치된다.For example, in the minimum repeating unit of FIG. 5A, the first line L1 is arranged in the order of P, YE, P, MG, the second line L2 is arranged in the order of CY, P, MG, P, and the third line. (L3) is arranged in order of P, MG, P, YE, and the fourth line (L4) is arranged in order of MG, P, CY, P. That is, in the minimum repeating unit of FIG. 5A, MG pixels are arranged one by one in each line L1 to L4 to be arranged in a diagonal direction, and YE pixels and CY pixels are arranged in the upper left and lower right corners of the MG pixels arranged diagonally. One each in the area.
도 5b의 최소 반복 단위는 도 5a와 비교하여, 첫 번째 라인(L1)과 네 번째 라인(L4)에서 CY 픽셀과 YE 픽셀의 위치가 다르다. 즉, 대각선 방향으로 배열된 MG 픽셀들의 좌측 상단 및 우측 하단 영역에 각각 같은 컬러(CY, YE) 픽셀들이 2개씩 배치된다. 예컨대, 도 5b의 최소 반복 단위에서 첫 번째 라인(L1)은 P, CY, P, MG 순으로 배열되고, 두 번째 라인(L2)은 CY, P, MG, P 순으로 배열되며, 세 번째 라인(L3)은 P, MG, P, YE 순으로 배열되고, 네 번째 라인(L4)은 MG, P, YE, P 순으로 배열된다.The minimum repeating unit of FIG. 5B is different from the positions of the CY pixel and the YE pixel in the first line L1 and the fourth line L4 in comparison with FIG. 5A. That is, two identical color (CY, YE) pixels are disposed in the upper left and lower right regions of the MG pixels arranged diagonally. For example, in the minimum repeating unit of FIG. 5B, the first line L1 is arranged in order of P, CY, P, MG, the second line L2 is arranged in order of CY, P, MG, P, and the third line. (L3) is arranged in the order of P, MG, P, YE, and the fourth line (L4) is arranged in the order of MG, P, YE, P.
도 5c의 최소 반복 단위는 MG 픽셀들이 대각선 방향으로 배열되지 않고 2번째 라인(L2)과 네 번째 라인(L4)에 각각 MG 픽셀들이 2개씩 배치되고, 첫 번째 라인(L1)과 세 번째 라인(L3)에 각각 CY 픽셀과 YE 픽셀이 하나씩 배치된다. 이때, 첫 번째 라인(L1)과 세 번째 라인(L3)에서 CY 픽셀과 YE 픽셀은 서로 반대되게 배치된다. 예컨대, 도 5c의 최소 반복 단위에서 첫 번째 라인(L1)은 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 두 번째 라인(L2)은 P, MG P, MG 순으로 배열되며, 세 번째 라인(L3)은 YE, P, CY, P 순으로 배열되고, 네 번째 라인(L4)은 P, MG, P, MG 순으로 배열된다.In the minimum repeating unit of FIG. 5C, two MG pixels are arranged on the second line L2 and the fourth line L4 without MG pixels arranged in a diagonal direction, and the first line L1 and the third line ( One CY pixel and one YE pixel are disposed in L3). In this case, the CY pixel and the YE pixel are disposed opposite to each other in the first line L1 and the third line L3. For example, in the minimum repeating unit of FIG. 5C, the first line L1 is arranged in the order of CY, P, YE, P, the second line L2 is arranged in the order of P, MG P, MG, and the third line ( L3) is arranged in the order of YE, P, CY, P, and the fourth line L4 is arranged in the order of P, MG, P, MG.
도 5d의 최소 반복 단위는 도 5c의 최소 반복 단위와 비교하여, 세 번째 라인(L3)에서 CY 픽셀과 YE 픽셀의 위치가 서로 바뀌게 배치된다. 즉, 첫 번째 라인(L1)과 세 번째 라인(L3)에서 CY 픽셀과 YE 픽셀은 같은 위치에 배치된다. 예컨대, 도 5d의 최소 반복 단위에서 첫 번째 라인(L1)은 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 두 번째 라인(L2)은 P, MG P, MG 순으로 배열되며, 세 번째 라인(L3)은 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 네 번째 라인(L4)은 P, MG, P, MG 순으로 배열된다.The minimum repeating unit of FIG. 5D is disposed so that the positions of the CY pixel and the YE pixel are interchanged in the third line L3 as compared with the minimum repeating unit of FIG. 5C. That is, the CY pixel and the YE pixel are disposed at the same position in the first line L1 and the third line L3. For example, in the minimum repeating unit of FIG. 5D, the first line L1 is arranged in the order of CY, P, YE, P, the second line L2 is arranged in the order of P, MG P, MG, and the third line ( L3) is arranged in the order of CY, P, YE, P, and the fourth line L4 is arranged in the order of P, MG, P, MG.
도 6은 팬크로매틱 셀 보간부에서 팬크로매틱 셀의 값을 보간하는 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a method of interpolating a value of a panchromatic cell in a panchromatic cell interpolator.
팬크로매틱 셀 보간부(220)는 이웃하는 팬크로매틱(P) 픽셀들의 값들을 이용하여 각 컬러(CY, MG, YE) 픽셀에 대응되는 팬크로매틱 셀의 값(P')을 보간한다. 예컨대, 팬크로매틱 셀 보간부(220)는 팬크로매틱 셀과 가장 가까운 네 개의 팬크로매틱(P) 픽셀들의 값에 가중치를 곱하여 이를 팬크로매틱 셀(P')의 값으로 할당할 수 있다. 이러한 경우 팬크로매틱 셀의 값(P')은 예컨대 아래와 같이 할당될 수 있다.The panchromatic cell interpolator 220 interpolates a value P ′ of a panchromatic cell corresponding to each color CY, MG, and YE pixel by using values of neighboring panchromatic P pixels. For example, the panchromatic cell interpolator 220 may multiply the values of the four panchromatic P pixels closest to the panchromatic cell by a weight and assign them to the value of the panchromatic cell P '. In this case, the value P 'of the panchromatic cell may be allocated, for example, as follows.
P'= (P1 + P2 + P3 + P4)/4 = R + G + B + IR P '= (P 1 + P 2 + P 3 + P 4 ) / 4 = R + G + B + IR
이때, 가중치는 팬크로매틱(P) 픽셀과의 거리에 비례하게 선형적으로 결정될 수 있다.In this case, the weight may be determined linearly in proportion to the distance from the panchromatic P pixel.
도 6에서는 하나의 팬크로매틱 셀(P')에 대해서만 표시하였으나, 다른 모든 팬크로매틱 셀(P')들에 대해서도 보간이 이루어진다. 이러한 보간 알고리즘은 종래의 비적응적 보간 방법(Nonadaptive Algorithms) 또는 적응적 보간 방법(Adaptive Algorithms) 중 어느 하나가 사용될 수 있다.In FIG. 6, only one panchromatic cell P 'is displayed, but interpolation is performed on all other panchromatic cells P'. Such an interpolation algorithm may be one of conventional non-adaptive interpolation methods (Nonadaptive Algorithms) or adaptive interpolation method (Adaptive Algorithms).
도 7a 내지 도 7d는 각각 도 5a 내지 5d의 팬크로매틱 CMYP CFA를 사용시, 도 3의 컬러 분리부에서 NIR 성분을 제거하고 R, G, B 컬러 성분을 분리하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.7A to 7D are diagrams for describing a method of removing NIR components and separating R, G, and B color components from the color separation unit of FIG. 3 when using the panchromatic CMYP CFAs of FIGS. 5A to 5D, respectively.
팬크로매틱 셀 보간부(220)에서 보간된 팬크로매틱 셀의 값(P')은 아래의 식과 같이 나타낼 수 있다.The value P ′ of the panchromatic cell interpolated by the panchromatic cell interpolator 220 may be expressed as in the following equation.
P'= R + G + B + IRP '= R + G + B + IR
그리고, 각 컬러(CY, MG, YE) 픽셀들의 값은 아래와 같이 나타낼 수 있다.In addition, the values of the pixels CY, MG, and YE may be represented as follows.
CY = G + B + IRCY = G + B + IR
MG = R + B + IRMG = R + B + IR
YE = R + G + IRYE = R + G + IR
따라서, 아래의 식과 같이 팬크로매틱 셀 보간부(220)에서 보간된 각 팬크로매틱 셀의 값(P')에서 그에 대응되는 컬러 픽셀의 값의 빼주면, IR 성분이 제거된 R, G, B의 컬러 성분에 대한 값만을 구할 수 있다.Therefore, when subtracting the value of the corresponding color pixel from the value P ′ of each panchromatic cell interpolated by the panchromatic cell interpolation unit 220 as shown below, the color components of R, G, and B whose IR components are removed Only the value for can be obtained.
P'- CY = (R + G + B + IR) - (G + B + IR) = RP'- CY = (R + G + B + IR)-(G + B + IR) = R
P'- MG = (R + G + B + IR) - (R + B + IR) = GP'- MG = (R + G + B + IR)-(R + B + IR) = G
P'- YE = (R + G + B + IR) - (R + G + IR) = BP'- YE = (R + G + B + IR)-(R + G + IR) = B
이처럼 컬러 분리부(230)는 팬크로매틱 셀 보간부(220)에서 보간된 각 팬크로매틱 셀의 값(P')에서 해당 팬크로매틱 셀에 대응되는 컬러 픽셀의 값을 빼줌으로써 디지털 영상 신호에서 R, G, B 성분을 분리한 후 그 값을 추출한다.As described above, the color separator 230 subtracts the value of the color pixel corresponding to the corresponding panchromatic cell from the value P ′ of each panchromatic cell interpolated by the panchromatic cell interpolator 220 to R, G, and B in the digital image signal. The components are separated and their values extracted.
이후, 추출된 R, G, B 값을 이용하여 이미지 신호를 처리하는 방법은 종래의 방법들과 동일한 방법들을 통해 이루어질 수 있으므로 그에 대한 설명은 생략한다.Thereafter, the method of processing the image signal using the extracted R, G, and B values may be made through the same methods as the conventional methods, and thus description thereof will be omitted.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (11)
- 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서; 및An image that converts and outputs an optical signal into an electrical analog video signal using a CMYP color filter array in which panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged. sensor; And상기 이미지 센서에서 출력되는 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환한 후 상기 팬크로매틱(P) 픽셀들의 값을 이용하여 팬크로매틱 셀의 값을 보간하고, 보간된 팬크로매틱 셀의 값과 그에 대응되는 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 또는 옐로(YE) 픽셀의 값을 이용하여 R, G, B 컬러 성분을 추출하는 이미지 신호 처리부를 포함하는 디지털 영상 처리 장치.After converting the analog image signal output from the image sensor into a digital image signal, the value of the panchromatic cell is interpolated using the values of the panchromatic (P) pixels, and the value of the interpolated panchromatic cell and the corresponding cyan (CY) And an image signal processor for extracting R, G, and B color components using values of a pixel, a magenta (MG) pixel, or a yellow (YE) pixel.
- 제 1항에 있어서, 상기 CMYP 컬러 필터 어레이는The method of claim 1, wherein the CMYP color filter array팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 P, YE, P, MG 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 CY, P, MG, P 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 P, MG, P, YE 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 MG, P, CY, P 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.Panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged in order of P, YE, P, MG on the first line, and CY, P, MG on the second line. , P is arranged in order, the third line is arranged in the order of P, MG, P, YE, and the fourth line includes the minimum repeating unit arranged in the order of MG, P, CY, P Processing unit.
- 제 1항에 있어서, 상기 CMYP 컬러 필터 어레이는The method of claim 1, wherein the CMYP color filter array팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 P, CY, P, MG 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 CY, P, MG, P 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 P, MG, P, YE 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 MG, P, YE, P 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.Panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged in the order of P, CY, P, MG on the first line, and CY, P, MG on the second line. , P is arranged in order, the third line is arranged in the order of P, MG, P, YE, the fourth line includes a minimum repeating unit arranged in the order of MG, P, YE, P Processing unit.
- 제 1항에 있어서, 상기 CMYP 컬러 필터 어레이는The method of claim 1, wherein the CMYP color filter array팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 P, MG P, MG 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 YE, P, CY, P 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 P, MG, P, MG 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.Panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged in the order of CY, P, YE, P on the first line, and P, MG P, Arranged in the order of MG, the third line is arranged in the order of YE, P, CY, P, the fourth line includes the minimum repeating unit arranged in the order of P, MG, P, MG Device.
- 제 1항에 있어서, 상기 CMYP 컬러 필터 어레이는The method of claim 1, wherein the CMYP color filter array팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 P, MG P, MG 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 P, MG, P, MG 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.Panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged in the order of CY, P, YE, P on the first line, and P, MG P, Arranged in the order of MG, the third line is arranged in the order of CY, P, YE, P, and the fourth line includes the minimum repeating units arranged in the order of P, MG, P, MG Device.
- 제 1항에 있어서, 이미지 신호 처리부는The image signal processor of claim 1, wherein the image signal processor보간된 팬크로매틱 셀의 값과 해당 팬크로매틱 셀에 대응되는 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 또는 옐로(YE) 픽셀의 값의 차를 이용하여 R, G, B 컬러 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 디지털 영상 처리 장치.R, G, and B color components are extracted by using the difference between the values of interpolated panchromatic cells and the values of cyan, magenta, and yellow pixels corresponding to the corresponding panchromatic cells. Digital image processing device.
- 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서에 있어서,An image that converts and outputs an optical signal into an electrical analog video signal using a CMYP color filter array in which panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged. In the sensor,상기 CMYP 컬러 필터 어레이는The CMYP color filter array팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 P, YE, P, MG 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 CY, P, MG, P 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 P, MG, P, YE 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 MG, P, CY, P 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함하는 이미지 센서.Panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged in order of P, YE, P, MG on the first line, and CY, P, MG on the second line. , P order, the third line is arranged in the order of P, MG, P, YE, and the fourth line includes the minimum repeating units arranged in the order of MG, P, CY, P.
- 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서에 있어서,An image that converts and outputs an optical signal into an electrical analog video signal using a CMYP color filter array in which panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged. In the sensor,상기 CMYP 컬러 필터 어레이는The CMYP color filter array팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 P, CY, P, MG 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 CY, P, MG, P 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 P, MG, P, YE 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 MG, P, YE, P 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함하는 이미지 센서.Panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged in the order of P, CY, P, MG on the first line, and CY, P, MG on the second line. The image sensor comprises the minimum repeating units arranged in order of P, in the order of P, MG, P, YE in the third line, and in the order of MG, P, YE, P in the fourth line.
- 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서에 있어서,An image that converts and outputs an optical signal into an electrical analog video signal using a CMYP color filter array in which panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged. In the sensor,상기 CMYP 컬러 필터 어레이는The CMYP color filter array팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 P, MG P, MG 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 YE, P, CY, P 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 P, MG, P, MG 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함하는 이미지 센서.Panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged in the order of CY, P, YE, P on the first line, and P, MG P, An image sensor including a minimum repeating unit arranged in the order of MG, in the order of YE, P, CY, and P in the third line, and in the order of P, MG, P, and MG in the fourth line.
- 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하여 출력하는 이미지 센서에 있어서,An image that converts and outputs an optical signal into an electrical analog video signal using a CMYP color filter array in which panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged. In the sensor,상기 CMYP 컬러 필터 어레이는The CMYP color filter array팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이, 첫 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 두 번째 라인에는 P, MG P, MG 순으로 배열되며, 세 번째 라인에는 CY, P, YE, P 순으로 배열되고, 네 번째 라인에는 P, MG, P, MG 순으로 배열되는 최소 반복 단위를 포함하는 이미지 센서.Panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged in the order of CY, P, YE, P on the first line, and P, MG P, An image sensor comprising a minimum repeating unit arranged in the order of MG, the third line in the order of CY, P, YE, P, and the fourth line in the order of P, MG, P, MG.
- 광학 신호인 영상 신호를 팬크로매틱(P) 픽셀, 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 및 옐로(YE) 픽셀들이 배열된 CMYP 컬러 필터 어레이를 이용하여 전기적인 아날로그 영상 신호로 변환하는 단계;Converting an image signal, which is an optical signal, into an electrical analog image signal using a CMYP color filter array in which panchromatic (P) pixels, cyan (CY) pixels, magenta (MG) pixels, and yellow (YE) pixels are arranged;상기 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 신호로 변환하는 단계;Converting the analog video signal into a digital video signal;상기 디지털 영상 신호에서 상기 팬크로매틱(P) 픽셀들의 값을 이용하여 팬크로매틱 셀의 값을 보간하는 단계; 및Interpolating a value of a panchromatic cell using a value of the panchromatic (P) pixels in the digital image signal; And상기 보간된 팬크로매틱 셀의 값에서 그에 대응되는 시안(CY) 픽셀, 마젠타(MG) 픽셀 또는 옐로(YE) 픽셀의 값의 차를 구하여 R, G, B 컬러 성분을 추출하는 단계를 포함하는 디지털 영상 처리 장치의 영상 신호 처리 방법.And extracting R, G, and B color components by obtaining a difference between values of the interpolated panchromatic cell corresponding to the values of cyan, magenta, and yellow pixels. Image signal processing method of the processing device.
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