KR20070065112A

KR20070065112A - 색 보정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20070065112A
Application number: KR1020050125817A
Authority: KR
Inventors: 김성수; 박두식; 김창용
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2007-06-22
Also published as: KR100791375B1; US7720280B2; US20070139739A1

Abstract

본 발명은 색 보정에 관한 것으로서, 본 발명의 실시에 따른 색 보정 장치는 소정의 색도 영역 분할 정보를 기초로 하여, 입력된 영상을 구성하는 입력 픽셀이 속하는 제1 색도 영역과 상기 색도 영역에 이웃하는 제2 색도 영역을 결정하는 색도 영역 결정 모듈과, 상기 제1 색도 영역 및 상기 제2 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression)를 수행하는 다항 회귀 연산 모듈 및 상기 제1 색도 영역 및 상기 제2 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression) 결과에 가중치를 부여하여 상기 입력 픽셀에 대한 보정된 픽셀 정보를 제공하는 블렌딩 모듈을 포함한다.

색 보정, 색도 영역

Description

색 보정 장치 및 방법{Apparatus and method for color correction}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 색 변환 과정을 나타내는 플로우 차트이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 색 보정 방법을 나타내는 플로우 차트이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 색도 영역을 결정하는 방법을 나타내는 플로우 차트이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 색도 영역을 나타내는 예시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이웃하는 색도 영역을 나타내는 예시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다항 회귀(polynomial regression) 과정을 나타내는 플로우 차트이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블렌딩 과정을 나타내는 플로우 차트이다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 블렌딩 영역의 결정 방법을 나타내는 예시도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가중 평균을 구하기 위한 예시도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 색 보정 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 색 보정 성능을 나타내는 실험 결과이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 설명 >

1000: 색 보정 장치

1010: 영상 입력 모듈

1020: 색도 영역 결정 모듈

1030: 저장 모듈

1040: 다항 회귀 연산 모듈

1050: 블렌딩 모듈

본 발명은 색 보정에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 색도 영역 분할(chromatic region separation)과 블렌딩(blending)을 이용하여 색을 보정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 디지털 카메라와 같은 촬영 장치에 구비된 디지털 이미지 센서가 피사체에서 반사된 빛 에너지를 전기적인 신호 형태로 변환함으로써 촬영된 영상을 사용자에게 디스플레이하게 된다.

그러나, 경우에 따라서는 사용자가 실제로 피사체를 바라 보았을 때의 색과 촬영 장치를 통해 보았을 때의 피사체의 색에 차이가 생기게 되어, 사용자의 요구를 만족시킬 수 없게 되는 경우가 생길 수 있다.

이러한 경우에는 촬영 장치에 의해 수집된 영상을 원하는 색으로 보정하는 기술이 필요하게 된다. 이러한 기술을 일반적으로 '색 보정(color correction) ' 기술이라고 한다.

즉, 색 보정 기술은 영상 수집 및 표시 장치의 개별적인 색 재현 특성에 의해 왜곡된 색을 장치 특성에 맞도록 재현하는 기술로서 3차원 룩업 테이블을 이용하는 방법이 미국등록특허 제5,321,797호에 개시되고 있다.

여기에서는 3차원 색 공간 정보를 고려하여 참조 색 보정 테이블의 데이터를 기반으로 색을 보정하는 방법을 기술적 특징으로서 개시하고 있는데, 색 보정 성능은 우수하나 많은 하드웨어 자원(hardware resource)을 요구한다는 문제가 있다. 즉, 하드웨어 자원이 풍부한 시스템에서는 효율적이지만 휴대용 디지털 카메라와 같이 상대적으로 적은 하드웨어 자원을 갖고 있는 시스템에서는 적용하기 어려운 문제가 있는 것이다.

또한, 미국등록특허 제6,476,877호에서는 색 공간을 분할하고 분할된 색 공간 내의 특성을 고려한 색 보정 계수를 이용하여 색을 보정하는 방법을 개시하고 있으나, 이 경우 분할된 색 공간 사이에서 경계 잡음(contour artifact)이 발생될 수 있는 문제가 있다.

따라서, 보다 효율적이며 향상된 성능을 제공하는 색 보정 장치 및 방법이 필요하게 되었다.

본 발명은 색도 분할 영역과 블렌딩을 이용하여 색을 보정하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이웃한 색도 영역과 해당 색도 영역의 색 보정 결과값을 입력 영상의 픽셀 위치를 고려한 색도 거리를 기초로 가중치를 부여하는 가중 블렌딩(weighted blending) 방법을 수행하여 색을 보정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 경계 잡음(contour artifact)을 최소화하여 색 보정의 성능을 최대화하는 색 보정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 색 보정 장치는 소정의 색도 영역 분할 정보를 기초로 하여, 입력된 영상을 구성하는 입력 픽셀이 속하는 제1 색도 영역과 상기 색도 영역에 이웃하는 제2 색도 영역을 결정하는 색도 영역 결정 모듈과, 상기 제1 색도 영역 및 상기 제2 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression)를 수행하는 다항 회귀 연산 모듈 및 상기 제1 색도 영역 및 상기 제2 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression) 결과에 가중치를 부여하여 상기 입력 픽셀에 대한 보정된 픽셀 정보를 제공하는 블렌딩 모듈을 포함한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 색 보정 방법은 소정의 색도 영역 분할 정보를 기초로 하여, 입력된 영상을 구성하는 입력 픽셀이 속하는 제1 색도 영역과 상기 색도 영역에 이웃하는 제2 색도 영역을 결정하는 (a) 단계와, 상기 제1 색도 영역 및 상기 제2 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression)를 수행하는 (b) 단계 및 상기 제1 색도 영역 및 상기 제2 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression) 결과에 가중치를 부여하여 상기 입력 픽셀에 대한 보정된 픽셀 정보를 제공하는 (c) 단계를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 색 보정 장치 및 방법을 설명하기 위한 블록도 또는 처리 흐름도에 대한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다. 이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프 로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑제되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

우선 디지털 카메라와 같은 촬영 장치를 이용하여 피사체를 촬영하면, 디지털 카메라에 내장된 이미지 센서가 영상을 입력받고, 입력 영상을 구성하는 각각의 픽셀 정보가 입력된다(S110). 이 때, 상기 픽셀 정보는 1차원의 룩업 테이블(Look-up table) 형태로 입력될 수 있으며, 예를 들어 하나의 픽셀 정보는 8비트의 데이터로 표현될 수 있다.

입력받은 픽셀 정보는 색 공간 상의 임의의 좌표로 변환된다(S120). 이 때, 색 공간(color space)이란 재현될 수 있는 색의 범위를 말하는 것으로서, 예를 들어 RGB 색 공간은 빨강, 초록, 파랑 색의 빛을 혼합하여 눈에 보이는 스펙트럼의 많은 부분을 재생하고, sRGB 색 공간은 눈에 보이는 스펙트럼보다 재현 능력은 떨어지지만 모니터나 프린터, 디지털 카메라에서 공통적인 표준으로 더 많이 사용되고 있다. 픽셀 정보가 소정의 색 공간 상의 임의의 좌표로 변환되면 본 발명의 실시에 따라 색 보정이 수행되고(S130), 보정된 픽셀 정보가 출력된다(S140). 보정된 픽셀 정보는 1차원의 룩업 테이블(Look-up table) 형태로 출력될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 색 보정 방법을 나타내는 플로우 차트로서, 도 1에서의 S130 단계를 보다 구체적으로 설명하고 있다.

우선, 색도 영역 분할 정보(chroma region division information)를 이용하 여 색 공간으로 변환된 입력 픽셀이 속하는 색도 영역을 결정하고(S210), 이 색도 영역에서 가장 근접한 이웃하는 색도 영역을 결정한다(S220).

눈으로 느끼는 색(색감 또는 색자극)은 색의 측색적인 성질과 밝기(자극값)에 의해 정해지는데, 그 중에서 밝기를 무시한 색의 성질을 색도(chromaticity)라고 하며, 색도 영역(chroma region)은 색도 좌표를 소정의 영역으로 분할하였을 때 분할된 영역을 의미한다. 이 때, 상기 색도 영역 분할 정보(chroma region division information)는 색도 좌표를 어떻게 분할하였는지에 대한 정보를 나타낸다.

색도 영역을 결정하는 보다 구체적인 방법은 도 3 내지 도 5에서 설명하기로 한다.

입력 픽셀이 속하는 색도 영역과 이웃하는 색도 영역이 결정되면, 결정된 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression)가 수행되고(S230), 다항 회귀(polynomial regression)의 결과를 입력으로 하여 블렌딩(blending) 과정을 수행함으로써 색 보정이 이루어지게 된다(S240). 블렌딩(blending) 과정은 입력 픽셀이 속하는 색도 영역과 이웃하는 색도 영역의 경계 주위에서 색 특성이 급격하게 변하는 것, 즉 경계 잡음(contour artifact)이 발생되는 것을 방지하기 위하여 입력 픽셀이 속하는 색도 영역과 이웃하는 색도 영역의 특성을 모두 반영하여 색 보정을 수행하는 것을 의미한다. 이 때, 색도 거리(chroma distance)를 기초로 하여 S230 단계에서 수행된 다항 회귀(polynomial regression)의 결과에 가중치가 부여됨으로써 블렌딩(blending) 과정이 수행될 수 있다.

다항 회귀(polynomial regression)에 대해서는 도 6에서, 블렌딩(blending) 과정에 대해서는 도 7 내지 도 9에서 구체적으로 설명하도록 한다.

우선, 색도 영역 분할 정보를 기초로 하여 입력 픽셀의 색도 좌표 정보가 분할된 색도 영역 내에 존재하는지 여부를 비교하고(S310), 입력 픽셀이 속하는 색도 영역을 결정하게 된다(S320).

예로서, 도 4를 참조하면, 빨간색과 파란색을 축으로 하는 색도 좌표계는 N개의 색도 영역으로 분할되고 있음을 알 수 있는데, 이러한 정보가 상기 색도 영역 분할 정보로 이용될 수 있다. 이 때, 색도 좌표계를 어떻게 분할할 것인지에 대해서는 디지털 카메라와 같은 촬영 장치에 탑재된 이미지 센서의 특징이나 사용자가 원하는 색 보정 형태에 따라 달라질 수 있다.

여기에서, 만일 입력 픽셀의 색도 좌표가 'Region3'에 속하는 경우에 입력 픽셀의 색도 영역은 'Region3' 영역이 되는 것이다.

입력 픽셀의 색도 영역이 결정되면, 입력 픽셀의 색도 좌표에서 이웃하는 색도 영역들까지의 거리 연산하여(S330), 입력 픽셀의 색도 영역과 최단 거리에 있는 이웃하는 색도 영역을 결정한다(S340).

예로서, 도 5를 참조하면, 입력 픽셀의 색도 좌표에서 이웃하는 색도 영역은 'Region2' 영역과 'Region4' 영역이고, 입력 픽셀의 색도 좌표에서 'Region3' 영역과 'Region4' 영역의 경계 라인(510)까지의 거리를 '거리A'라 하고, 입력 픽셀의 색도 좌표에서 'Region2' 영역과 'Region3' 영역의 경계 라인(520)까지의 거리를 '거리B'라고 할 때, '거리A'와 '거리B' 중 가장 짧은 거리에 위치한 색도 영역을 입력 픽셀의 이웃 색도 영역으로 결정하는 것이다. 도 5에서는 '거리A'가 '거리B'보다 짧기 때문에 'Region4' 영역이 입력 픽셀의 이웃 색도 영역으로 결정되는 것이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다항 회귀(polynomial regression) 과정을 나타내는 플로우 차트로서, 도 2에서 도시한 S230 단계를 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

우선 입력 픽셀의 해당 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression)를 수행한다(S610).

일반적으로 입력 픽셀의 정보를 R, G, B라 하고, R, G, B를 보정한 목표 픽셀 정보를 R', G', B'라 하면, 해당 색도 영역에서 R, G, B와 R', G', B'와의 관계는 [수학식 1]과 같이 표현될 수 있다.

이 때, 입력 픽셀의 정보인 R, G, B의 계수 (

)는 색 보정 계수로서 해당 색도 영역의 보정 특성을 나타내는 정보에 해당한다.

그러나, 본 발명에서와 같이 다항 회귀 방법을 이용할 경우에는 입력 픽셀의 해당 색도 영역에서 목표 픽셀 정보는 [수학식 2]와 같이 표현될 수 있다.

즉, 본 발명에서는 [수학식 1]에서와 같이 목표 픽셀 정보 R', G', B'가 입력 픽셀 정보 R, G, B에 대한 선형 결합에 의해 표현되는 것이 아니라, [수학식 2]에서와 같이 'RG', 'GB', 'BR', 'RGB', 'R²', 'G²', 'B²'와 같은 항(term)(이하, 'crosstalk term'이라 칭함) 및 상수(constant)가 추가되는 것이다. 이 때, 입력 픽셀 정보에 대한 계수는 해당 색도 영역의 색 보정 특성을 나타내는 계수이다.

한편, 이와 같은 다항 회귀(polynomial regression) 방법과 [수학식 1]과 같은 종래의 방법에 따른 방법을 비교하면 [표 1]과 같은 색 오차 결과가 발생하였다.

	색 오차
Crosstalk term 개수	종래 방법	본 발명
3	4.33	2.68
4	4.31	2.74
7	3.49	1.88
11	1.80	1.03

즉, 본 발명에 따른 다항 회귀(polynomial regression) 방법을 이용하면, 종래에 비하여 적어도 35% 이상 색 오차를 줄일 수 있게 된다.

마찬가지로, 이웃 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression)가 [수학식 2]와 같은 방법에 따라 수행될 수 있다(S620).

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블렌딩 과정을 나타내는 플로우 차트로서, 도 2에서 도시한 S240 단계를 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

우선 블렌딩 팩터(blending factor)에 의한 블렌딩(blending) 영역을 결정한다(S710). 블렌딩(blending) 영역은 색도 영역의 경계선 주변에서 급격한 색 변화를 최소화하기 위한 영역으로서, 이에 대해서는 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 8a를 참조하면, 색도 영역 경계 라인(810)을 기준으로 하여 입력 픽셀의 색도 영역과 이웃 색도 영역이 구별될 수 있다. 이 때, 행렬B는 입력 픽셀의 색도 영역에 대한 색 보정 특성을 나타내는 정보를 의미하고, 행렬A는 이웃 색도 영역에 대한 색 보정 특성을 나타내는 정보를 의미한다.

도 8b에서는 색도 영역 경계 라인(810)의 부근에 형성되는 블렌딩 영역(820)을 도시하고 있으며, 도 8c에서는 이러한 블렌딩 영역(820)을 형성하는 요소 즉 블렌딩 팩터(blending factor)의 예를 나타내고 있다.

도 8c를 참조하면, 색도 영역 경계 라인(810)을 기준으로 하여 어느 정도의 영역까지를 블렌딩(blending) 영역으로 결정할 것인지는 블렌딩 계수(blending coefficient)에 의해 결정될 수 있다. 즉, 블렌딩 팩터(blending factor)의 예로서 블렌딩 계수(blending coefficient)를 나타내고 있는 것이다. 이 때, 블렌딩 계수(blending coefficient)는 'b/a'로 표현될 수 있으며, 여기에서 a는 색도 영역 경계 라인(810)으로부터 입력 픽셀의 해당 색도 영역의 다른 쪽 색도 영역 경계 라인까지의 거리를 나타내고, b는 색도 영역 경계 라인(810)으로부터 블렌딩(blending) 라인(830)까지의 거리를 나타낸다. 즉, 블렌딩 계수(blending coefficient)를 크게 하면, 블렌딩(blending) 영역(820)이 넓어지고, 블렌딩 계수(blending coefficient)를 작게 하면, 블렌딩(blending) 영역(820)이 좁아지게 된다.

도 8c에서는 거리의 비(ratio)를 조절하여 블렌딩(blending) 영역(820)을 조절하였으나, 다른 실시예로서 입력 픽셀의 해당 색도 영역에 대한 블렌딩(blending) 영역의 비(ratio)를 블렌딩 계수(blending coefficient)로 이용할 수도 있다.

한편, 도 8a 내지 도 8c에서 도시된 그래프는 RGB 색도 좌표의 정규화된 형태를 나타내고 있다.

S710과 같은 방법으로 블렌딩(blending) 영역이 결정되면, 입력 픽셀이 결정된 블렌딩(blending) 영역에 존재하는지 여부를 확인한다(S720).

만일 상기 입력 픽셀이 상기 결정된 블렌딩(blending) 영역 내에 존재하지 않는 경우에는 해당 색도 영역에서의 다항 회귀 결과를 추출하고(S730), 추출된 결과가 최종 색 보정 결과로서 제공된다(S760). 즉, 입력 픽셀의 해당 색도 영역에서의 다항 회귀 결과에 해당하는 목표 픽셀이 최종 색 보정 결과로서 제공되는 것이다.

한편, S720 단계에서, 상기 입력 픽셀이 S710 단계에서 결정된 블렌딩(blending) 영역 내에 존재하는 경우에는 블렌딩 영역에서의 입력 픽셀의 위치를 기초로 하여 가중치가 계산된다(S740). 가중치 계산은 도 9를 참조하여 설명하도록 한다.

도 9를 참조하면, 입력 픽셀(910)로부터 이웃 색도 영역의 브렌딩 라인(835)까지의 거리를 '거리2'로 하고, 입력 픽셀(910)로부터 입력 픽셀(910)의 해당 색도 영역의 블렌딩 라인(830)까지의 거리를 '거리1'로 나타내고 있으며, '거리1'과 '거리2'를 '색도 거리'로 칭하기로 한다.

이 때, 상기 색도 거리는 입력 픽셀(910)을 지나는 직선이 색도 영역 경계 라인(810)과 수직으로 만나고, 각각의 블렌딩 라인(830, 835)과 교차하는 교차점(912, 914)을 기초로 하여 구해질 수 있다. 이 때, 입력 픽셀(910)과 제1교차점(912)의 거리를 '거리1'로, 입력 픽셀(910)과 제2교차점(912)의 거리를 '거리2'로 정의할 수 있는 것이다.

색도 거리에 대한 또다른 실시예로서, 입력 픽셀(910)을 지나는 직선이 각각의 블렌딩 라인(830, 835)과 수직으로 만나고, 이 때 각각의 블렌딩 라인(830, 835)과 교차하는 교차점을 기초로 하여 구해질 수도 있다.

이 때, 입력 픽셀(910)의 색도 영역에서의 가중치는 가중 평균을 이용하여

와 같이 구해질 수 있고, 입력 픽셀(910)에 대한 이웃 색도 영역에서의 가중치는 가중 평균을 이용하여

와 같이 구해질 수 있다.

S740 단계에서 계산된 가중치는 입력 픽셀의 해당 색도 영역과 이웃 색도 영역의 다항 회귀 결과에 적용되는데, 이를 [수학식 3]에서 나타내고 있다(S750).

여기에서, 행렬B는 입력 픽셀의 색도 영역의 색 보정 특성을 나타내는 행렬을 나타내고, 행렬A는 이웃 색도 영역의 색 보정 특성을 나타내는 행렬을 나타낸다. 또한, 는 입력 픽셀의 색도 영역에 대한 가중치를 나타내고, 는 이웃 색도 영역에 대한 가중치를 나타낸다. 또한, 'Input'은 입력 픽셀 정보를 나타낸다.

최종적으로 입력 픽셀은 [수학식 3]에서의 'Output' 값으로 보정되고, 'Output'값이 최종 색 보정 결과 값으로서 제공된다(S760).

도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 색 보정 장치(1000)는 영상 입력 모듈(1010), 색도 영역 결정 모듈(1020), 저장 모듈(1030), 다항 회귀 연산 모듈(1040) 그리고 블렌딩 모듈(1050)을 포함한다.

이 때, 본 실시예에서 사용되는 '모듈'이라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 모듈들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

우선 색 보정 장치(1000)에 의해 피사체가 촬영되면, 색 보정 장치(1000)에 탑재된 이미지 센서(미도시)가 영상을 입력받고, 입력 영상을 구성하는 각각의 픽 셀 정보가 입력되는데, 입력받은 픽셀 정보는 색 공간 상의 임의의 좌표로 변환되어 영상 입력 모듈(1010)로 입력된다.

저장 모듈(1030)은 도 4에서 도시한 것과 같은 색도 영역 분할 정보를 저장하고 있으며, 색도 영역 결정 모듈(1020)은 상기 색도 영역 분할 정보를 기초로 하여, 입력된 영상을 구성하는 입력 픽셀이 속하는 제1 색도 영역과 상기 색도 영역에 이웃하는 제2 색도 영역을 결정한다. 이 때, 상기 제2 색도 영역은 상기 입력 픽셀로부터 가장 짧은 거리에 위치한 색도 영역을 의미한다.

그리고 나서, 다항 회귀 연산 모듈(1040)은 상기 제1 색도 영역 및 상기 제2 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression)를 수행하고, 블렌딩 모듈(1050)에 의해 블렌딩(blending) 과정을 수행함으로써 최종적으로 보정된 픽셀 정보를 얻을 수 있는 것이다. 이 때, 블렌딩 모듈(1050)은 블렌딩 팩터(factor)에 의한 블렌딩 영역을 결정하고, 입력 픽셀이 블렌딩 영역에 존재하는 경우에 블렌딩 내의 위치에 따른 가중치를 계산한다.

그리고 나서, 계산된 가중치는 상기 제1 색도 영역과 상기 제2 색도 영역의 다항 회귀 결과에 적용함으로써 최종적으로 입력 픽셀에 대한 보정된 픽셀 정보를 제공하게 된다.

도 11a는 다수의 색에 대하여 흰 색의 경계 라인(1110)을 형성하고 있는 것을 나타내고 있으며, 도 11b에서는 상기 경계 라인(1110)에 의해 형성되는 라인 프 로파일(line profile)을 나타내고 있다.

도 11b를 참조하면 종래 방법에 따라 색 보정을 하는 경우(1120)보다 본 발명에 따라 색 보정을 수행하는 경우(1130)에 좀더 평탄한 라인 프로파일(line profile)이 형성되고 있음을 알 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

본 발명을 따르게 되면, 경계 잡음(contour artifact)을 최소화하여 색 보정의 성능을 최대화하는 효과가 있다.

Claims

소정의 색도 영역 분할 정보를 기초로 하여, 입력된 영상을 구성하는 입력 픽셀이 속하는 제1 색도 영역과 상기 색도 영역에 이웃하는 제2 색도 영역을 결정하는 색도 영역 결정 모듈;

상기 제1 색도 영역 및 상기 제2 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression)를 수행하는 다항 회귀 연산 모듈; 및

상기 제1 색도 영역 및 상기 제2 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression) 결과에 가중치를 부여하여 상기 입력 픽셀에 대한 보정된 픽셀 정보를 제공하는 블렌딩 모듈을 포함하는 색 보정 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 색도 영역은 상기 입력 픽셀로부터 가장 짧은 거리에 위치한 색도 영역을 포함하는 색 보정 장치.
제1항에 있어서,

상기 블렌딩 모듈은 소정의 블렌딩 영역을 결정하고, 상기 입력 픽셀이 상기 블렌딩 영역에 존재하는 경우에 상기 입력 픽셀의 블렌딩 내 위치에 따른 가중치를 계산한 후, 상기 계산된 가중치를 상기 다항 회귀 결과에 적용하여 상기 입력 픽셀에 대한 보정된 픽셀 정보를 제공하는 색 보정 장치.
제3항에 있어서,

상기 블렌딩 영역은 블렌딩 팩터에 의해 결정되는 색 보정 장치.
제4항에 있어서,

상기 블렌딩 팩터는 'b/a'로 표현되는데, 상기 a는 상기 제1 색도 영역과 상기 제2 색도 영역의 경계 라인으로부터 상기 제1 색도 영역의 다른 쪽 경계 라인까지의 거리를 나타내고, 상기 b는 상기 제1 색도 영역과 상기 제2 색도 영역의 경계 라인으로부터 상기 블렌딩 영역의 경계 라인까지의 거리는 나타내는 색 보정 장치.
제4항에 있어서,

상기 블렌딩 팩터는 상기 제1 색도 영역에 대한 상기 블렌딩 영역의 비를 포함하는 색 보정 장치.
제1항에 있어서,

상기 블렌딩 모듈은 소정의 블렌딩 영역을 결정한 후, 상기 입력 픽셀이 상기 블렌딩 영역에 존재하지 않는 경우에 상기 제1 색도 영역에 대한 다항 회귀 결과를 상기 입력 픽셀에 적용하여 보정된 픽셀 정보를 제공하는 색 보정 장치.
제1항에 있어서,

상기 가중치는 상기 입력 픽셀로부터 상기 제1 색도 영역의 블렌딩 라인까지의 거리와 상기 입력 픽셀로부터 상기 제2 색도 영역의 블렌딩 라인까지의 거리를 기초로 결정되는 색 보정 장치.
제1항에 있어서,

상기 색도 영역 분할 정보를 제공하는 저장 모듈을 더 포함하는 색 보정 장치.
소정의 색도 영역 분할 정보를 기초로 하여, 입력된 영상을 구성하는 입력 픽셀이 속하는 제1 색도 영역과 상기 색도 영역에 이웃하는 제2 색도 영역을 결정하는 (a) 단계;

상기 제1 색도 영역 및 상기 제2 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression)를 수행하는 (b) 단계; 및

상기 제1 색도 영역 및 상기 제2 색도 영역에 대한 다항 회귀(polynomial regression) 결과에 가중치를 부여하여 상기 입력 픽셀에 대한 보정된 픽셀 정보를 제공하는 (c) 단계를 포함하는 색 보정 방법.
제10항에 있어서,

상기 제2 색도 영역은 상기 입력 픽셀로부터 가장 짧은 거리에 위치한 색도 영역을 포함하는 색 보정 방법.
제10항에 있어서,

상기 (c) 단계는,

소정의 블렌딩 영역을 결정하는 단계;

상기 입력 픽셀이 상기 블렌딩 영역에 존재하는 경우에 상기 입력 픽셀의 블렌딩 내 위치에 따른 가중치를 계산하는 단계; 및

상기 계산된 가중치를 상기 다항 회귀 결과에 적용하여 상기 입력 픽셀에 대한 보정된 픽셀 정보를 제공하는 단계를 포함하는 색 보정 방법.
제12항에 있어서,

상기 블렌딩 영역은 블렌딩 팩터에 의해 결정되는 색 보정 방법.
제13항에 있어서,

상기 블렌딩 팩터는 'b/a'로 표현되는데, 상기 a는 상기 제1 색도 영역과 상기 제2 색도 영역의 경계 라인으로부터 상기 제1 색도 영역의 다른 쪽 경계 라인까지의 거리를 나타내고, 상기 b는 상기 제1 색도 영역과 상기 제2 색도 영역의 경계 라인으로부터 상기 블렌딩 영역의 경계 라인까지의 거리는 나타내는 색 보정 방법.
제13항에 있어서,

상기 블렌딩 팩터는 상기 제1 색도 영역에 대한 상기 블렌딩 영역의 비를 포 함하는 색 보정 방법.
제10항에 있어서,

상기 (c) 단계는,

소정의 블렌딩 영역을 결정한 후, 상기 입력 픽셀이 상기 블렌딩 영역에 존재하지 않는 경우에 상기 제1 색도 영역에 대한 다항 회귀 결과를 상기 입력 픽셀에 적용하여 보정된 픽셀 정보를 제공하는 단계를 더 포함하는 색 보정 방법.
제10항에 있어서,

상기 가중치는 상기 입력 픽셀로부터 상기 제1 색도 영역의 블렌딩 라인까지의 거리와 상기 입력 픽셀로부터 상기 제2 색도 영역의 블렌딩 라인까지의 거리를 기초로 결정되는 색 보정 방법.