KR101519162B1 - 차량용 카메라의 야간 영상 개선 방법 - Google Patents

차량용 카메라의 야간 영상 개선 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 카메라의 영상의 밝기 향상을 위하여 다중 크기의 레티넥스(Multi-Scale Retinex, MSR) 방법을 이용하여, 차량용 카메라의 야간 영상을 개선하는 방법에 관한 것으로, 다중 크기의 레티넥스 방법에서 평균값 및 블러(Blur) 필터를 이용하여 실시간 처리가 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 카메라의 야간 영상 개선 방법{Method for Improving Night Vision of Camera for Car}
본 발명은 차량용 카메라의 야간 영상을 효율적으로 개선하는 방법에 관한 기술이다.
차량에 사용되는 전방 및 후방 카메라는 카메라의 Auto Exposure Control(AEC) 기능을 통해 영상의 밝기를 결정한다. 통상 야간의 경우, 후방 카메라를 통해 들어오는 영상은 후진등, 미등 및 브레이크등의 간접 조명을 기반으로 주변의 시야를 확보한다. 하지만 간접 조명의 영향은 국부적으로만 영향을 미치게 되고 상기 간접 조명의 영향을 받지 않는 곳은 영상을 통해 식별할 수 없게 된다.
차량용 카메라의 밝기 특징을 개선하기 위해, 종래의 커브(Curve) 특성을 이용한 방법이 있었다. 이는 하나의 함수를 전체 영상에 적용하여 전반적인 영상의 밝기를 고르게 향상시키는 방법으로, 영상의 전체적인 밝기가 동일하게 증가되기 때문에 실시간 처리에 적합하다. 하지만, 영상의 어두운 부분을 개선하기 위하여 영상의 밝기의 일부를 조절할 수가 없기 때문에 밝은 영역에 공급되는 빛은 포화되는 현상이 발생한다.
또한, 다중 크기의 레티넥스(Multi-Scale Retinex, MSR) 기법을 이용하는 방법도 있다. MSR 기법을 이용하여 밝기를 개선하는 방법은 입력된 RGB 영상을 YCbCr색 공간으로 변환한 후, 휘도 채널(Y)에 서로 다른 크기의 가우시안(Gaussian) 필터를 적용하여 다수 개의 주변 영상을 획득한다. 이후, 다수 개의 주변 영상을 적당한 가중치로 합하여 하나의 통합된 주변 영상을 만들고 결과 영상을 획득한다.
하지만, 이러한 가우시안 필터링 작업은 상당량의 계산이 필요하므로 실시간 처리를 요구하는 차량용 카메라의 영상의 밝기를 개선하는데 문제가 되고 있다.
본 발명은 카메라의 영상의 밝기 향상을 위하여 다중 크기의 레티넥스(Multi-Scale Retinex, MSR) 방법을 이용하여, 차량용 카메라의 야간 영상을 개선하는 방법에 관한 것으로, 다중 크기의 레티넥스 방법에서 평균값 및 블러(Blur) 필터를 이용하여 실시간 처리가 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 입력 영상 값을 RGB 값으로 변환하는 단계, 상기 변환된 RGB 값을 휘도(Y) 영상 크기로 변환한 후, 주변 영상들을 획득하는 단계 및 상기 주변 영상들을 이용하여 하나의 주변 영상으로 형성하되, 영상 평균값 및 블러(Blur) 필터링을 이용하여 레티넥스(Retinex)를 처리하는 단계를 포함하는 차량용 카메라의 야간 영상 개선 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 주변 영상들은 2개의 주변 영상인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 주변 영상을 획득하는 단계는 3 x 3 블러(Blur) 필터를 이용하여 상기 주변 영상을 획득하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 주변 영상을 획득하는 단계는 상기 휘도(Y) 영상의 전체 평균값 중 하나를 이용하여 상기 주변 영상을 획득하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 레티넥스 처리를 하는 단계는 정수 연산을 기반으로 실시간 처리가 가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 카메라의 영상의 밝기 향상을 위하여 다중 크기의 레티넥스(Multi-Scale Retinex, MSR) 방법을 이용하여, 차량용 카메라의 야간 영상을 개선하는 방법에 관한 것으로, 다중 크기의 레티넥스 방법에서 평균값 및 블러(Blur) 필터를 이용하여 실시간 처리가 가능하도록 하는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상 방법을 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 입력된 영상 값을 RGB 값으로 변환한다(S10, S20)
상기 변환된 RGB 값을 휘도(Y) 영상 크기로 변환한 후, 주변 영상을 획득한다(S30)
다음에는, 상기 주변 영상(2개)을 사용하되, 하나의 영상 평균값 및 단순한 블러(Blur) 필터를 이용하여 레티넥스(Retinex) 처리과정을 거쳐 결과 영상을 획득한다(S40, S50)
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상의 속도 개선을 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 야간 영상의 실시간 처리를 위한 첫 번째 방법으로, 입력 영상 값을 휘도 변환하여 휘도 영상(200)을 획득한 후, 2개의 주변 영상(210, 220)을 이용하되, 하나의 주변 영상(210)은 3 X 3 크기의 블러(Blur) 필터를 이용하여 주변 영상(210')을 획득하고, 다른 주변 영상(220)은 휘도 영상의 전체 평균값의 하나를 구하여 주변 영상(220')으로 사용하는 것이다. 이러한 상기 2개의 주변 영상(210, 220)을 통합하여 통합된 주변 영상(230)을 완성한다.
도 3을 참조하면, 실시간 처리를 위한 두 번째 방법으로, 정수 연산을 기반으로 속도를 개선할 수 있다. 즉, 비트 이동(Bit Shifting) 연산을 사용하여 화소 값을 크게 증가시킨 후 연산하는 방법이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상의 평균 처리 시간을 비교한 도면이다.
도 4를 참조하면, 종래의 MSR 기법을 이용한 밝기 향상 방법과 본 발명의 MSR 기법을 이용하되, 하나의 영상 평균값 및 단순한 블러(Blur) 필터를 이용하여 밝기를 향상시킨 방법을 비교한 것이다. 여기서, 종래의 MSR 기법을 이용한 처리 시간(ms)은 70.O2이며, 본 발명의 MSR 기법을 이용하되, 하나의 영상 평균값 및 단순한 블러(Blur) 필터를 이용한 처리 시간(ms)은 35.02로서, 본 발명에 따른 방법이 종래의 MSR 방법을 이용한 처리 시간(ms)보다 평균 처리 시간이 덜 소요되어 차량용 카메라의 실시간 처리가 가능함을 보여준다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 카메라의 영상의 밝기 향상을 위하여 다중 크기의 레티넥스(Multi-Scale Retinex, MSR) 방법을 이용하여, 차량용 카메라의 야간 영상을 개선하는 방법에 관한 것으로, 다중 크기의 레티넥스 방법에서 평균값 및 블러(Blur) 필터를 이용하여 실시간 처리가 가능하도록 하는 장점이 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 구성과 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상 방법을 도시한 순서도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상의 속도 개선을 위한 방법을 도시한 도면들.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 카메라의 야간 영상의 평균 처리 시간을 비교한 도면.

Claims (5)

  1. 입력 영상 값을 RGB 값으로 변환하는 단계;
    변환된 상기 RGB 값을 휘도(Y) 값으로 변환한 후, 영상 평균값 및 블러 필터링을 이용하여 주변 영상들을 획득하되, 하나의 주변 영상은 3X3 크기의 블러(Blur) 필터를 이용하여 상기 주변 영상을 획득하고, 다른 주변 영상은 휘도 영상의 전체 평균값의 하나를 구하여 상기 주변 영상을 획득하는 단계
    상기 주변 영상들을 통합하여 하나의 주변 영상을 완성하는 단계
    를 포함하는 차량용 카메라의 야간 영상 개선 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변 영상들은 2개의 주변 영상인 것을 특징으로 하는 차량용 카메라의 야간 영상 개선 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 평균값 및 블러 필터링을 이용하는 방법은 정수 연산을 기반으로 실시간 처리가 가능한 것을 특징으로 하는 차량용 카메라의 야간 영상 개선 방법.
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