KR20030009624A - 칼만필터를 이용한 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법 - Google Patents

칼만필터를 이용한 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법

Info

Publication number
KR20030009624A
KR20030009624A KR1020010044156A KR20010044156A KR20030009624A KR 20030009624 A KR20030009624 A KR 20030009624A KR 1020010044156 A KR1020010044156 A KR 1020010044156A KR 20010044156 A KR20010044156 A KR 20010044156A KR 20030009624 A KR20030009624 A KR 20030009624A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
offset
color difference
difference signal
kalman filter
Prior art date
Application number
KR1020010044156A
Other languages
English (en)
Inventor
이상우
Original Assignee
주식회사 하이닉스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이닉스반도체 filed Critical 주식회사 하이닉스반도체
Priority to KR1020010044156A priority Critical patent/KR20030009624A/ko
Publication of KR20030009624A publication Critical patent/KR20030009624A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
    • H04N23/88—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals for colour balance, e.g. white-balance circuits or colour temperature control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/77—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H03H17/0202—Two or more dimensional filters; Filters for complex signals
    • H03H2017/0205—Kalman filters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

본 발명은 칼만 필터를 이용한 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법에 관한 것으로, 다수의 이미지 블럭 선택된 이미지 블럭으로부터 제1 이미지 데이터를 입력받아 색차신호의 평균값을 구하는 제1 단계; 상기 평균값을 칼만 필터에 입력하여 상기 색차신호의 오프셋 예측치를 구하는 제2 단계; 상기 제1 이미지 데이터와는 다른 제2 이미지 데이터를 선택된 블럭으로부터 입력받아 색차신호의 오프셋 측정치를 구하는 제3 단계; 상기 칼만필터로부터 얻은 오프셋 예측치와 상기 오프셋 측정치의 차이를 허용치와 비교하는 제4 단계; 상기 오프셋 예측치와 상기 오프셋 측정치의 차이가 허용치보다 클 경우 제3 단계 및 상기 제4 단계를 적어도 한번 되풀이하는 제5 단계; 및 상기 오프셋 예측치와 상기 오프셋 측정치의 차이가 허용치보다 작을 경우 상기 오프셋 측정치로부터 이득을 계산하는 제6 단계를 포함하는 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법을 제공한다.

Description

칼만필터를 이용한 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법{White balance correction method by using Kalman filter}
본 발명은 화상 장치의 화이트 밸런스 보정 방법에 관한 것으로, 특히 칼만필터를 이용한 화이트 밸랜스 보정 방법에 관한 것이다.
종래 화이트 밸런스 보정 방법은 이어지는 프레임들간의 상관관계를 이용하지 않거나, 그렇지 않으면 매 프레임마다 화이트 밸런스를 보정하는 등 체계적인개념들을 이용하지 않는다. 따라서, 색차신호(Cb, Cr)의 평균을 이미지 전체에 대해서 적용하게 되어 많은 계산량을 필요로 하는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 이미지의 특정 부분을 추출하여 화이트 밸런스를 보정하기도 하는 방법이 있으나, 이 방법은 부정확한 결과를 얻게 되는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 보다 정확하게 화이트 밸런스 보정을 할 수 있으며 매 프레임마다 화이트 밸런스 보정을 하지 않을 수 있는 칼만필터를 이용한 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법을 제공하는데 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따라 칼만필터를 이용하여 화이트 밸런스를 보정하는 방법을 보이는 개략도,
도 2는 제1 색차신호(Cb)축과 제2 색차신호(Cr)축에 의해 만들어진 이차원 평면에서 색차신호 오프셋 예측치와 측정치 사이의 차이를 보이는 그래프,
도 3은 이미지 샘플링 영역을 보이는 설명도,
도 4는 본 발명에 따른 화이트 밸런스 보정 방법을 보이는 순서도.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다수의 이미지 블럭 선택된 이미지 블럭으로부터 제1 이미지 데이터를 입력받아 색차신호의 평균값을 구하는 제1 단계; 상기 평균값을 칼만필터에 입력하여 상기 색차신호의 오프셋 예측치를 구하는 제2 단계; 상기 제1 이미지 데이터와는 다른 제2 이미지 데이터를 선택된 블럭으로부터 입력받아 색차신호의 오프셋 측정치를 구하는 제3 단계; 상기 칼만필터로부터 얻은 오프셋 예측치와 상기 오프셋 측정치의 차이를 허용치와 비교하는 제4 단계; 상기 오프셋 예측치와 상기 오프셋 측정치의 차이가 허용치보다 클 경우 제3 단계 및 상기 제4 단계를 적어도 한번 되풀이하는 제5 단계; 및 상기 오프셋 예측치와 상기 오프셋 측정치의 차이가 허용치보다 작을 경우 상기 오프셋 측정치로부터 이득을 계산하는 제6 단계를 포함하는 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법을 제공한다.
본 발명은 칼만필터(Kalman Filter)를 이용하여 화이트 밸런스를 보정하는 방법에 관한 것으로서, 디지털 카메라나 캠코더 등과 같은 화상장치에서 연속되는 프레임들의 색차신호(Cb, Cr)의 오프셋(offset)을 칼만필터를 이용하여 예측하는데 그 특징이 있다.
칼만필터는 모델링(modeling)에 의한 노이즈(noise)나 검출장치에 의한 센서 노이즈(sensor noise)를 고려하여 모델링의 에러나 센서 노이즈가 있더라도 실차에 대한 상태를 추정할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 색차신호(Cb, Cr)의 오프셋을 칼만필터를 이용하여 계속적으로 추적해나감으로써 다음 프레임의 색차신호(Cb, Cr)의 오프셋을 예측할 수 있게 되어 계산량을 줄일 수 있게된다. 한편, 칼만필터의 다음 예측치의 정확성은 현재 측정치의 정확성에 의존한다. 본 발명에서는 예측치와 측정치간의 차이로 부정확성을 판단하여 측정치의 정확성을 보다 향상시킨다.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 화이트 밸런스 보정 방법을 설명한다.
도 1에 보이는 바와 같이, 본 발명은 칼만필터로부터 얻은 예측치와 이미지 데이터 측정치를 샘플러에 입력하고 그로부터 제1 색차신호 Cb 및 제2 색차신호 Cr 각각의 오프셋을 구하여, 레드(R), 그린(G), 블루(B) 이득을 계산한 다음, 센서 이득 컨트롤 입력 신호를 발생시키는데 그 특징이 있다.
도 2에 보이는 바와 같이, 칼만필터로부터 얻은 예측치와 이미지 데이터 측정치의 차이(L)가 허용치(Cr_max, Cb_max) 보다 큰가의 여부를 확인하여 제1 색차신호(Cb) 및 제2 색차신호(Cr) 각각의 오프셋을 구한다.
즉, 도 3에 보이는 바와 같이 본 발명은 다수의 이미지 블럭 중 1차로 선택된 제1 이미지 블럭(1), 2차로 선택된 제2 이미지 블럭(2) 등으로 군을 나누고, 선택된 블럭으로부터 제1 이미지 데이터를 입력받아 평균을 구하고, 그 평균값을 칼만필터에 입력하여 오프셋 예측치를 구하고 상기 제1 이미지 데이터와는 다른 제2 이미지 데이터를 선택된 블럭으로부터 입력받아 제2 이미지 데이터를 평균을 구하여 제1 색차신호(Cb)의 오프셋 및 제2 색차신호(Cr)의 오프셋 각각의 측정치를 구한다. 다음, 상기 칼만필터로부터 얻은 오프셋 예측치와 오프셋 측정치의 차이가 허용치 보다 작을 경우 오프셋 측정치를 제1 색차신호 및 제2 색차신호 각각의 오프셋 값으로부터 레드(R), 그린(G), 블루(B) 이득을 계산한다. 상기 칼만필터로부터 얻은 오프셋 예측치와 오프셋 측정치의 차이가 허용치 보다 클 경우, 1차 선택시에 선택되지 않은 이미지 블럭중 다른 이미지 블럭을 선택하여 전술한 바와 같은 방법으로 오프셋 측정치를 얻고, 상기 칼만필터로부터 얻은 오프셋 예측치와 오프셋 측정치의 차이를 허용치와 비교한다. 오프셋 예측치와 오프셋 측정치의 차이가 허용치 보다 작아질 때까지 이미지 블럭의 선택, 오프셋 측정치 계산 및 허용치와의 크기 비교 등의 과정을 반복한다.
이를 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
먼저, 다수의 이미지 블럭 중 1차로 선택된 제1 이미지 블럭(1)의 제1 이미지 데이터를 입력(41)받아 제1 이미지 블럭의 제1 색차신호(Cb) 및 제2 색차신호(Cr) 각각의 평균값(Cb_1[n-1], Cr_1[n-1])을 계산(42)한다. 이 각각의 평균값을 칼만필터에 입력하여 제1 색차신호(Cb) 및 제2 색차신호(Cr) 각각의 오프셋 예측치(Cb'[n-1], Cr'[n-1])를 구한다(44).
이어서, 제1 이미지 블럭(1)의 제2 이미지 데이터를 입력(44) 받고 제1 이미지 블럭의 제1 색차신호(Cb) 및 제2 색차신호(Cr) 각각의 평균값(Cb_1[n], Cr_1[n])을 계산(45)한다.
다음으로, 제1 이미지 블럭(1)의 제2 이미지 데이터로부터 얻은 제1 색차신호(Cb) 및 제2 색차신호(Cr) 각각의 측정치(Cb_1[n], Cr_1[n])와 오프셋 예측치 (Cb'[n-1], Cr'[n-1]) 각각의 차 (Dr_1, Db_1)를 구한다(46).
상기 과정에 따라 얻어진 측정치(Cb_1[n], Cr_1[n])와 오프셋 예측치 (Cb'[n-1], Cr'[n-1]) 각각의 차(Dr_1, Db_1)를 허용치(Cr_max, Cr_max)와 비교(47)한다. 허용치보다 작을 경우에는 레드(R), 그린(G), 블루(B) 이득을 계산(51)한다. 클 경우에는 제1 블럭과는 다른 제2 블럭에 대해서 제1 색차신호(Cb) 및 제2 색차신호(Cr) 각각의 평균값으로부터 측정치(Cb_2[n], Cr_2[n])을 계산(48)하고, 제2 이미지 블럭(2)으로부터 얻은 제1 색차신호(Cb) 및 제2 색차신호(Cr) 각각의 측정치 (Cb_2[n], Cr_2[n])와 오프셋 예측치(Cb'[n-1], Cr'[n-1]) 각각의 차(Dr_2, Db_2)를 구한다(49). 상기 과정에 따라 얻어진 측정치(Cb_2[n], Cr_2[n])와 오프셋 예측치(Cb'[n-1], Cr'[n-1]) 각각의 차(Dr_2,Db_2)를 허용치(Cr_max, Cr_max)와 비교(50)한다. 허용치보다 작을 경우에는 상기 오프셋 측정치(Cb_2[n], Cr_2[n]) 레드(R), 그린(G), 블루(B) 이득을 계산(51)하고, 클 경우에는 제1 블럭 및 제2 블럭과는 다른 제3 블럭에 대해서 전술한 과정을 되풀이한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 디지털 카메라와 디지털 캠코더에서 필수적 기능으로 자리잡은 자동 화이트 밸런스(auto white balance_의 구현에 있어서 정확도와 계산처리 능력을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 색차신호(Cb, Cr)의 오프셋을 칼만필터를 이용하여 계속적으로 추적해나감으로써 다음 프레임의 색차신호(Cb, Cr)의 오프셋을 예측할 수 있게 되어 계산량을 줄일 수 있다.

Claims (1)

  1. 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법에 있어서,
    다수의 이미지 블럭 선택된 이미지 블럭으로부터 제1 이미지 데이터를 입력받아 색차신호의 평균값을 구하는 제1 단계;
    상기 평균값을 칼만필터에 입력하여 상기 색차신호의 오프셋 예측치를 구하는 제2 단계;
    상기 제1 이미지 데이터와는 다른 제2 이미지 데이터를 선택된 블럭으로부터 입력받아 색차신호의 오프셋 측정치를 구하는 제3 단계;
    상기 칼만필터로부터 얻은 오프셋 예측치와 상기 오프셋 측정치의 차이를 허용치와 비교하는 제4 단계;
    상기 오프셋 예측치와 상기 오프셋 측정치의 차이가 허용치보다 클 경우 제3 단계 및 상기 제4 단계를 적어도 한번 되풀이하는 제5 단계; 및
    상기 오프셋 예측치와 상기 오프셋 측정치의 차이가 허용치보다 작을 경우 상기 오프셋 측정치로부터 이득을 계산하는 제6 단계
    를 포함하는 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법.
KR1020010044156A 2001-07-23 2001-07-23 칼만필터를 이용한 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법 KR20030009624A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010044156A KR20030009624A (ko) 2001-07-23 2001-07-23 칼만필터를 이용한 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010044156A KR20030009624A (ko) 2001-07-23 2001-07-23 칼만필터를 이용한 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030009624A true KR20030009624A (ko) 2003-02-05

Family

ID=27716158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010044156A KR20030009624A (ko) 2001-07-23 2001-07-23 칼만필터를 이용한 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030009624A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022257713A1 (zh) * 2021-06-07 2022-12-15 荣耀终端有限公司 一种ai自动白平衡的算法和电子设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990086889A (ko) * 1998-05-30 1999-12-15 김영환 색 보정 회로
JP2000209598A (ja) * 1999-01-20 2000-07-28 Nikon Corp ホワイトバランス調整機能を備える電子カメラ
JP2001112019A (ja) * 1999-10-04 2001-04-20 Eastman Kodak Japan Ltd オートホワイトバランス装置及び方法
KR20010039337A (ko) * 1999-10-30 2001-05-15 박종섭 컬러 필터 특성이 각기 다른 컬러 필터 어레이를 구비한 이미지센서를 위한 필터 옵셋 보상 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990086889A (ko) * 1998-05-30 1999-12-15 김영환 색 보정 회로
JP2000209598A (ja) * 1999-01-20 2000-07-28 Nikon Corp ホワイトバランス調整機能を備える電子カメラ
JP2001112019A (ja) * 1999-10-04 2001-04-20 Eastman Kodak Japan Ltd オートホワイトバランス装置及び方法
KR20010039337A (ko) * 1999-10-30 2001-05-15 박종섭 컬러 필터 특성이 각기 다른 컬러 필터 어레이를 구비한 이미지센서를 위한 필터 옵셋 보상 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022257713A1 (zh) * 2021-06-07 2022-12-15 荣耀终端有限公司 一种ai自动白平衡的算法和电子设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9916646B2 (en) System and method for processing input images before generating a high dynamic range image
US5563652A (en) Video camera with electronic picture stabilizer
US5850473A (en) Method and apparatus for compensating for color variation in a video system
US7970239B2 (en) Hand jitter reduction compensating for rotational motion
US20130021484A1 (en) Dynamic computation of lens shading
US5170441A (en) Apparatus for detecting registration error using the image signal of the same screen
JP2001324305A (ja) 画像対応位置検出装置および該装置を備える測距装置
US20160100146A1 (en) Imaging apparatus, image processing method, and medium
US5296925A (en) Movement vector detection device
KR20030009624A (ko) 칼만필터를 이용한 화상장치의 화이트 밸런스 보정 방법
JP4579570B2 (ja) シェーディング処理方法
JP2001245307A (ja) 撮像装置
JP2882227B2 (ja) 画素欠陥補正装置
JP4127808B2 (ja) 測距装置
JPH0530406A (ja) 被写体追尾装置
JP2005062039A (ja) 測距装置
US7248747B2 (en) Method and arrangement for the correction of video signals
JP2004274482A (ja) 画像処理装置および撮像システム
JP3678438B2 (ja) 測距装置
JPH0728415B2 (ja) ホワイトバランス調整装置
KR100536401B1 (ko) 컬러 필터 특성이 각기 다른 컬러 필터 어레이를 구비한 이미지센서를 위한 필터 옵셋 보상 장치
JPH0530407A (ja) 被写体追尾装置
CN109151254B (zh) 一种黑平衡校准的方法及装置
JPS6320993A (ja) ホワイトバランス調整装置
JP2002084546A (ja) 色信号補正方法

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application