KR20080095096A - Aparatus and metod for controlling auto white balance - Google Patents

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Abstract

An apparatus and a method for controlling auto white balance are provided to calculate an auto white balance correcting coefficient by detecting white in a window region of a block unit and a window unit of a pixel unit. An apparatus for controlling auto white balance comprises a block comparing unit(141), a pixel comparing unit(142), an integration unit(144), and a coefficient calculating unit(145). The block comparing unit sets a predetermined block in a window region, and detects whether white exists or not by comparing a color temperature coordinate in the block with a preset color temperature coordinate. The pixel comparing unit detects whether white exists or not by comparing a color temperature coordinate of respective pixels in the block with a preset color temperature coordinate. The integration unit integrates an RGB value of the pixel in which output of the block comparing unit and output of the pixel comparing unit are displayed white. The coefficient calculating unit calculates an auto white balance correcting coefficient from the RGB integration value to be applied to a frame.

Description

화이트 밸런스 보정 장치 및 방법{Aparatus and metod for controlling auto white balance}White balance correction device and method {Aparatus and metod for controlling auto white balance}

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 화이트 밸런스 보정 장치의 구성을 보이는 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a white balance correction device according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 화이트 검출을 위한 블록단위의 윈도우 영역 설정을 보여주는 도면이다.2 is a diagram illustrating window area setting in units of blocks for white detection.

도 3은 화이트 검출을 위한 윈도우 영역 단위에 따른 색온도 좌표계의 분포도를 보이는 그래프이다.3 is a graph illustrating a distribution chart of color temperature coordinate systems according to window area units for white detection.

도 4는 블록단위의 윈도우와 픽셀단위의 윈도우를 적용하여 화이트 검출결과를 보이는 도면이다.4 is a diagram illustrating a white detection result by applying a window in a block unit and a window in a pixel unit.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 화이트 밸런스 보정 장치의 구성을 보이는 블록도이다.5 is a block diagram showing the configuration of a white balance correction device according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 화이트 밸런스 보정 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.6 is a flowchart showing the operation of the white balance correction method according to the present invention.

본 발명은 화이트 밸런스 보정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 블록단위 윈도우 및 픽셀단위 윈도우로 화이트를 검출하여 화이트 밸런스를 보정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for correcting white balance, and more particularly, to an apparatus and method for correcting white balance by detecting white with a block unit window and a pixel unit window.

일반적으로 디지털 스틸 카메라, 디지털 비디오 카메라 등과 같은 디지털 영상 장치를 사용하여 동일한 피사체를 촬영하는 경우에도, 옥외의 태양광 아래, 흐린날, 옥내의 백색 조명 아래, 형광 조명 아래와 같은 여러가지 광원의 조건에 따라 촬영된 색의 겉보기가 달라진다. 사람의 눈은 이들의 광원에 순응해서, 화이트를 화이트로 느낄 수 있도록 되어 있음으로 커다란 부자연스러움을 느끼지 않는다. 그러나 디지털 영상 장치에서는 이들 색온도(color temperature)가 서로 다른 광원에 포함되어 있는 RGB 성분에 충실히 반응해서, 색온도가 높으면 푸르름이 있는 화이트, 색온도가 낮으면 붉음이 있는 화이트로 재현된다. In general, even when shooting the same subject using a digital imaging device such as a digital still camera or a digital video camera, depending on the conditions of various light sources such as under outdoor sunlight, cloudy days, indoor white lighting, and fluorescent lighting The apparent color of the shot is different. The human eye does not feel a great deal of unnaturalness because it adapts to their light sources, allowing them to feel white as white. However, in a digital imaging apparatus, these color temperatures faithfully respond to RGB components included in different light sources, so that a high color temperature is reproduced as bluish white and a low color temperature as white.

따라서 이러한 경우에는 화이트가 희게 보이도록 하는 것이 필요하며, 색온도가 변해버린 경우에도 그 색온도에서 화이트 밸런스를 유지하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 무채색의 피사체에서는 RGB의 비율이 언제나 일정한 값이 되도록 하거나, 또는 색차신호 R-Y, B-Y가 항상 제로가 되도록 제어하는데, 이러한 기능의 수행을 화이트 밸런스 보정이라고 한다. 즉, 푸르름이 있는 화이트에서는 B(blue)의 이득보다 R(red)의 이득을 더 올리고, 붉음이 있는 화이트에서는 R의 이득보다 B의 이득을 더 올리도록 하는 것이다.Therefore, in such a case, it is necessary to make the white appear white, and it is preferable to maintain the white balance at the color temperature even when the color temperature is changed. For this purpose, the achromatic subject is controlled so that the ratio of RGB is always a constant value or the chrominance signals R-Y and B-Y are always zero, which is called white balance correction. That is, in the white with green, the gain of R (red) is higher than the gain of B (blue), and in the red with white, the gain of B is higher than the gain of R.

일반적으로 화이트 밸런스를 보정하기 위해, 화이트를 검출하는데, 프레임 내의 윈도우 영역을 블록단위로 하여 화이트를 검출하거나, 프레임 내의 윈도우 영 역을 픽셀단위로 하여 화이트를 검출하고 있다.Generally, in order to correct white balance, white is detected. White is detected using a window area in a frame as a block unit, or white is detected using a window area in a frame as a pixel unit.

프레임 내의 윈도우 영역을 블록단위로 하여 화이트를 검출하는 경우, 블록 내 픽셀들의 평균 R, G, B의 합으로 색온도 좌표가 계산되기 때문에 다양한 피사체와 환경에서 무난한 성능을 낼 수 있으나, 블록 내부에 다양한 색상이 존재하는 경우 화이트 패턴을 추출하지 못하거나 왜곡된 화이트를 검출할 확률이 높아지게 되는 문제점이 있다. When white is detected by using the window area within a frame as a block unit, color temperature coordinates are calculated based on the sum of average R, G, and B pixels. If there is a color, there is a problem in that the probability of not detecting a white pattern or detecting a distorted white becomes high.

프레임 내의 윈도우 영역을 픽셀단위로 하여 화이트를 검출하는 경우, 윈도우 내부의 모든 픽셀이 좌표로 비교될 수 있기 때문에 적은 수의 화이트 패턴도 쉽게 추출할 수 있고 성능이 좋으나, 유사 화이트가 포함된 피사체에서는 성능이 떨어지며, 유사 화이트를 배제할 수 있는 방법 또한 쉽지 않은 문제점이 있다.When white is detected by using the window area within a frame in pixels, a small number of white patterns can be easily extracted and have good performance because all pixels in the window can be compared by coordinates. The performance is poor, and the method of excluding the similar white also has a problem.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 프레임 내에서 블록단위의 윈도우 영역 및 픽셀단위의 윈도우 영역에서 화이트를 검출하여 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하는 화이트 밸런스 보정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.The present invention provides a white balance correction apparatus and method for calculating white balance correction coefficients by detecting white in a window area in a block unit and a window area in a pixel unit in a frame.

본 발명이 이루고자 하는 상기 기술적인 과제를 해결하기 위한 화이트 밸런스 보정 장치는 프레임 내의 윈도우 영역에 설정된 블록들 및 상기 윈도우 영역의 각 픽셀들로부터 화이트 존재 여부를 검출하여 동시에 화이트로 표시되는 픽셀의 RGB 값을 적산하고 그로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 것이 바람직하다.The white balance correction device for solving the technical problem to be achieved by the present invention is to detect the presence of white from the blocks set in the window region and the pixels of the window region in the frame to display the RGB value of the pixel displayed at the same time white It is preferable to include a digital signal processing unit that integrates and calculates a white balance correction coefficient therefrom.

본 발명에 있어서, 상기 디지털 신호 처리부는 상기 윈도우 영역에서 소정의 블록을 설정하고, 상기 블록내의 색온도 좌표와 미리 설정된 색온도 좌표를 비교하여 화이트 존재 여부를 검출하는 블록 비교부; 상기 윈도우 영역에서 각 픽셀의 색온도 좌표와 상기 미리 설정된 색온도 좌표를 비교하여 화이트 존재 여부를 검출하는 픽셀 비교부; 상기 블록 비교부의 출력과 상기 픽셀 비교부의 출력이 동시에 화이트로 표시된 픽셀의 RGB 값을 적산하는 적산부; 및 상기 RGB 적산값으로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하여 상기 프레임에 적용하는 계수 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The digital signal processor may include: a block comparator configured to set a predetermined block in the window area, and detect whether white is present by comparing a color temperature coordinate in the block with a preset color temperature coordinate; A pixel comparison unit detecting whether white exists by comparing color temperature coordinates of each pixel and the preset color temperature coordinates in the window area; An integration unit for integrating the output of the block comparator and the output of the pixel comparator at the same time to integrate the RGB values of the pixels displayed in white; And a coefficient calculating unit calculating a white balance correction coefficient from the RGB integrated value and applying the same to the frame.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제를 해결하기 위한 화이트 밸런스 보정 방법은 (a) 프레임 내의 윈도우 영역에 설정된 블록들 및 상기 윈도우 영역의 각 픽셀들로부터 화이트 존재 여부를 검출하는 단계; (b) 상기 화이트로 검출된 픽셀의 RGB 값을 적산하고 그로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하는 단계; 및 (c) 상기 산출된 화이트 밸런스 보정 계수를 상기 프레임내 모든 픽셀에 적용하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.The white balance correction method for solving the technical problem to be achieved by the present invention comprises the steps of (a) detecting the presence of white from the blocks set in the window region in the frame and the pixels of the window region; (b) integrating the RGB values of the pixels detected as white and calculating a white balance correction coefficient therefrom; And (c) applying the calculated white balance correction coefficients to all the pixels in the frame.

본 발명에 있어서, 상기 (a)단계에서, 상기 윈도우 영역에 설정된 블록들 및 상기 윈도우 영역의 각 픽셀들로부터 화이트 존재 여부를 검출하여 동시에 화이트로 표시되는 픽셀을 검출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the step (a), it is characterized by detecting the presence of white from the blocks set in the window area and each pixel of the window area to detect pixels displayed in white at the same time.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 화이트 밸런스 보정 장치의 구성을 보이는 블록도로서, 렌즈부(100), CCD(charge coupled device)(110), AGC(auto gain control)(120), ADC(analog digital converter)(130) 및 디지털 신호 처리부(140)를 포함한다. 본 발명의 제1 실시 예에서 디지털 신호 처리부(140)는 블록 비교부(141), 픽셀 비교부(142), 메모리(143), R/G/B 적산부(144) 및 AWB(auto white balance) 보정 계수 산출부(145)를 포함한다.1 is a block diagram showing the configuration of a white balance correction device according to a first embodiment of the present invention, the lens unit 100, a charge coupled device (CCD) 110, an auto gain control (AGC) 120, An analog digital converter (ADC) 130 and a digital signal processor 140 are included. In the first embodiment of the present invention, the digital signal processor 140 may include a block comparator 141, a pixel comparator 142, a memory 143, an R / G / B integrator 144, and an auto white balance. ) Includes a correction coefficient calculator 145.

렌즈부(100)는 피사체의 배율을 확대 및 축소하는 줌 렌즈(미도시), 피사체의 포커스를 맞추는 포커스 렌즈(미도시), 광량을 조정하는 조리개(미도시) 등을 구비하여 외부 광원으로부터 빛을 받아 영상을 처리한다. The lens unit 100 includes a zoom lens (not shown) that enlarges and reduces the magnification of the subject, a focus lens (not shown) that focuses on the subject, and an aperture (not shown) that adjusts the amount of light, thereby providing light from an external light source. Receives and processes the image.

CCD(110)는 촬영 소자로 사용되며, 렌즈부(100)를 통해 입력되는 광량을 축적하고, 그 축적된 광량에 따라 렌즈부(100)에서 촬영한 영상을 전기적인 신호로 광전변환한다.The CCD 110 is used as a photographing element, accumulates the amount of light input through the lens unit 100, and photoelectrically converts the image photographed by the lens unit 100 into an electrical signal according to the accumulated amount of light.

AGC(120)는 CCD(110)에서 출력되는 신호의 이득을 제어한다.The AGC 120 controls the gain of the signal output from the CCD 110.

ADC(130)는 AGC(120)에서 이득 조절된 1프레임 또는 1필드분의 영상신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다.The ADC 130 converts a video signal of one frame or one field whose gain is adjusted by the AGC 120 into a digital signal and outputs the digital signal.

또한 다른 실시 예로 도 1은 렌즈부(100), CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)(미도시) 및 디지털 신호 처리부(140)로 구성될 수 있다. CCD(110)의 경우 AGC(120) 및 ADC(130)가 별도로 필요한데 반해, CMOS의 경우 여러 가지 다른 회로들이 함께 집적될 수 있다. 즉, CMOS에는 AGC(120) 및 ADC(130)를 한꺼번에 집적시킬 수 있다. 따라서, CMOS를 구비한 기기는 CCD(110)를 구비한 기기에 비해 크기가 더 작아지고, 가벼워지며, 가격도 저렴해지고 전력도 적게 소비된다.In another embodiment, FIG. 1 may include a lens unit 100, a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) (not shown), and a digital signal processor 140. In the case of the CCD 110, the AGC 120 and the ADC 130 are separately required. In the case of the CMOS, various other circuits may be integrated together. That is, the AGC 120 and the ADC 130 may be integrated in the CMOS at one time. Thus, devices with CMOS are smaller, lighter, less expensive, and consume less power than devices with CCDs 110.

디지털 신호 처리부(140)는 디지털신호로 변환된 영상신호를 입력받아 화이 트를 검출하고, 검출된 화이트를 이용하여 화이트 밸런스 보정을 위한 R, G, B 계수를 산출하여 영상신호에 적용한다. 특히 제1 실시 예에서 디지털 신호 처리부(140)는 프레임 내의 윈도우 영역에 설정된 블록들 및 윈도우 영역의 각 픽셀들로부터 각각 화이트 존재 여부를 판단하고 서로 비교하여 동시에 화이트로 표시되는 픽셀의 R, G, B 값을 적산하고 그로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하여 프레임 내의 모든 픽셀에 적용한다.The digital signal processor 140 receives a video signal converted into a digital signal, detects a white signal, calculates R, G, and B coefficients for white balance correction using the detected white, and applies the same to the video signal. In particular, in the first exemplary embodiment, the digital signal processor 140 determines whether white is present from the blocks set in the window region and the pixels of the window region in the frame, and compares R, G, The B value is integrated and a white balance correction coefficient is calculated therefrom and applied to all the pixels in the frame.

이를 위해, 디지털 신호 처리부(140)는 블록 비교부(141), 픽셀 비교부(142), 메모리(143), R/G/B 적산부(144) 및 AWB 계수 결정부(145)를 포함한다.To this end, the digital signal processor 140 includes a block comparator 141, a pixel comparator 142, a memory 143, an R / G / B integrator 144, and an AWB coefficient determiner 145. .

블록 비교부(141)는 윈도우 영역에서 소정의 블록을 설정하고, 블록내의 R, G, B 데이터 색온도 좌표와 화이트 기준 색온도 좌표를 비교하여 블록내의 R, G, B 데이터 색온도 좌표가 화이트 색온도 좌표인지 판단하여 화이트를 검출한다.The block comparison unit 141 sets a predetermined block in the window area, compares the R, G, and B data color temperature coordinates in the block with the white reference color temperature coordinates, and determines whether the R, G, and B data color temperature coordinates in the block are the white color temperature coordinates. Determination detects white.

픽셀 비교부(142)는 윈도우 영역에서 각 픽셀의 R, G, B 데이터 색온도 좌표와 화이트 기준 색온도 좌표를 비교하여 각 픽셀의 R, G, B 데이터 색온도 좌표가 화이트 색온도 좌표인지 판단하여 화이트를 검출한다.The pixel comparison unit 142 compares the R, G, and B data color temperature coordinates of each pixel with the white reference color temperature coordinates in the window area, and determines whether the R, G, and B data color temperature coordinates of each pixel are white color temperature coordinates to detect white. do.

도 2는 화이트 검출을 위한 블록단위의 윈도우 영역 설정을 보여준다. 여기서 블록단위라고 하는 것은 CCD(110)로부터 획득된 영상 데이터의 가로와 세로 픽셀을 임의의 사이즈로 설정하여, 색온도 좌표를 구하기 위한 R, G, B의 합을 계산할 수 있는 개별 영역을 지칭한다. 이미지의 전체 화소수가 클수록, 윈도우 영역의 가로와 세로 픽셀이 작을수록 윈도우의 블록단위 개수는 늘어난다. 블록단위 윈도우 영역의 설정은 전체 윈도우의 시작점 설정, 가로 블록 윈도우의 개수, 세로 블록 윈도우의 개수, 블록내 가로 픽셀의 개수, 블록내 세로 픽셀의 개수 등으로 이루어 진다.2 shows a window area setting in block units for white detection. Here, the block unit refers to an individual area that can calculate the sum of R, G, and B for obtaining color temperature coordinates by setting the horizontal and vertical pixels of the image data acquired from the CCD 110 to an arbitrary size. The larger the total number of pixels of the image and the smaller the horizontal and vertical pixels of the window area, the greater the number of block units of the window. The block unit window area is composed of the starting point of the entire window, the number of horizontal block windows, the number of vertical block windows, the number of horizontal pixels in the block, the number of vertical pixels in the block, and the like.

도 3에는 블록 비교부(141) 및 픽셀 비교부(142)에서 화이트 검출을 위한 윈도우 영역 단위에 따른 색온도 좌표계의 분포도를 보이는 그래프가 나타나 있다. 윈도우 영역이 픽셀단위일 때 도 3b와 같은 색온도 좌표계를 갖는다고 가정할 경우, 그레이(gray) 영역(③)과 유사 그레이 영역(④)의 교집합 영역으로 인해 그레이가 아닌 색을 그레이로 인식하는 부작용이 나타난다. 그러나, 윈도우 영역이 블록단위일 경우, 도 3c와 같이 좌표 영역이 수렴하면서 그레이 영역(①)과 유사 그레이 영역(②)의 교집합 영역이 줄어들게 된다. 이 효과로 먼저 블록 비교부(141)에서 블록단위의 윈도우 영역을 사용하여 유사 그레이를 쉽게 제거한 후 픽셀 비교부(142)에서 추가로 블록 내에서 추출하지 못했던 세밀한 화이트 영역을 검출할 수 있게 된다.3 is a graph showing a distribution chart of the color temperature coordinate system according to the window area unit for white detection in the block comparator 141 and the pixel comparator 142. Assuming that the window area has a color temperature coordinate system as shown in FIG. 3B when the pixel area is in pixels, a side effect of recognizing a color other than gray due to the intersection of the gray area ③ and the similar gray area ④ is gray. Appears. However, when the window area is in block units, as shown in FIG. 3C, as the coordinate area converges, the intersection area of the gray area ① and the similar gray area ② is reduced. This effect allows the block comparator 141 to easily remove the similar grays using the block area window area, and then detect the fine white area that the pixel comparator 142 cannot extract in the block.

윈도우 영역이 픽셀단위일 때 도 3b와 같은 색온도 좌표계를 갖는다고 가정할 경우, 도 3a와 같은 색온도 좌표로 수렴하는 블록단위의 윈도우 영역이라고 할지라도 여전히 그레이 영역(①)과 유사 그레이 영역(②)의 교집합 영역이 존재하여, 윈도우 영역이 픽셀단위일 때의 유사 그레이 영역(④)이 이 교집합 영역으로 수렴한다면, 화이트로 인식되지 않았던 부분들이 화이트로 인식하게 되는 현상이 나타날 수 있지만, 이 교집합 영역은 픽셀단위일 때 이미 화이트로 인식되지 않았기 때문에 픽셀단위의 윈도우 영역을 거칠 경우 배제되게 된다. Assuming that the window area has the color temperature coordinate system as shown in FIG. 3B when the pixel area is in pixels, even if the window area is in the block unit converging to the color temperature coordinate as shown in FIG. 3A, the gray area (①) and the similar gray area (②) If there is an intersection area of, and the similar gray area (4) when the window area is in pixel units converges to this intersection area, a phenomenon may occur in which portions that were not recognized as white are recognized as white, but this intersection area Since is not recognized as white when it is pixel unit, it is excluded when it passes through the window area of pixel unit.

만약 도 3a처럼 블록단위 윈도우 영역 색온도 좌표의 그레이 영역(①)과 유 사 그레이 영역(②), 그리고 도 3b처럼 픽셀단위 윈도우 영역 색온도 좌표의 그레이 영역(③)과 유사 그레이 영역(④)의 교집합 영역이 생길 경우(도 3c 참조)에는 어쩔 수 없이 화이트 왜곡이 발생하게 된다. 이와 같은 경우에는 화이트에 대한 색온도 좌표를 수정하여 교집합 영역이 최소가 되도록 조정하여 준다. If the gray region (①) and the similar gray region (②) of the block unit window region color temperature coordinates as shown in FIG. 3A, and the gray region (③) and the similar gray region (④) of the pixel unit window region color temperature coordinates as shown in FIG. When an area is generated (see FIG. 3C), white distortion is inevitably generated. In this case, the color temperature coordinates for white are corrected so that the intersection area is minimized.

블록 비교부(141)는 블록내의 R, G, B 데이터 색온도 좌표와 화이트 색온도 좌표의 비교 결과를 도 4a와 같은 검출결과로 출력한다. 도 4a에서 각 블록의 R, G, B 데이터 색온도 좌표가 화이트 색온도 좌표와 일치하는 경우, 각 블록의 밑줄이 흰색 OSD로 표시된다. 이 검출결과는 메모리(143)에 저장된다. The block comparator 141 outputs a result of comparing the R, G, and B data color temperature coordinates and the white color temperature coordinates in the block as a detection result as shown in FIG. 4A. In FIG. 4A, when the R, G, and B data color temperature coordinates of each block coincide with the white color temperature coordinates, an underline of each block is displayed with a white OSD. This detection result is stored in the memory 143.

픽셀 비교부(142)는 각 픽셀의 R, G, B 데이터 색온도 좌표와 화이트 색온도 좌표의 비교 결과를 도 4b와 같은 검출결과로 출력한다. 도 4b에서 각 픽셀의 R, G, B 데이터 색온도 좌표가 화이트 색온도 좌표와 일치하는 경우, 각 픽셀은 다른색의 OSD로 표시된다. 이 검출결과는 메모리(143)에 저장된다.The pixel comparator 142 outputs a result of comparing the R, G, and B data color temperature coordinates and the white color temperature coordinates of each pixel as a detection result as shown in FIG. 4B. In FIG. 4B, when the R, G, and B data color temperature coordinates of each pixel coincide with the white color temperature coordinates, each pixel is displayed with an OSD of a different color. This detection result is stored in the memory 143.

이때 메모리(143)에는 블록 비교부(141)의 화이트 검출결과에 픽셀 비교부(142)의 화이트 검출결과가 서로 비교된 도 4c와 같은 검출결과가 저장된다. 도 4c를 참조하면, 맥베쓰 챠트의 Light Skin 패치 중 일부가 픽셀단위일 경우에는 화이트로 인식되었지만, 블록단위일 경우에 화이트로 인식되지 않았음을 볼 수 있다. 또한 Foliage 패치 중 일부가 블록단위일 경우에는 화이트로 인식되었지만, 픽셀단위일 경우에는 화이트로 인식되지 않아 화이트 밸런스 에러를 줄여 성능을 향상시켰음을 볼 수 있다. 여기서 블록 비교부(141) 및 픽셀 비교부(142)에 적용된 기준 색온도 좌표계는 동일하다.In this case, the memory 143 stores the detection result of FIG. 4C in which the white detection result of the pixel comparison unit 142 is compared with the white detection result of the block comparator 141. Referring to FIG. 4C, it can be seen that some of the light skin patches of the Macbeth chart are recognized as white when they are pixel units, but not as white when they are block units. In addition, some of the Foliage patches are recognized as white when they are in the block unit, but are not recognized as white when they are in the pixel unit. Therefore, the white balance error is reduced to improve performance. Here, the reference color temperature coordinate system applied to the block comparator 141 and the pixel comparator 142 is the same.

R/G/B 적산부(144)는 메모리(143)에 저장되어 있는 서로 비교된 화이트 검출결과로부터 블록단위 및 픽셀단위에서 동시에 화이트로 표시된 픽셀들의 R, G, B 데이터 값을 적산한다.The R / G / B integrating unit 144 integrates R, G, and B data values of pixels simultaneously displayed in white in a block unit and a pixel unit from the compared white detection results stored in the memory 143.

AWB 보정 계수 산출부(145)는 R/G/B 적산부(144)에서 적산된 결과로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출한다. R/G/B 적산부(144)에서 적산된 결과의 Rsum:Gsum:Bsum이 1:1:1이 되도록 Gsum을 기준으로 Rsum/ Gsum 및 Bsum/ Gsum의 역수 Gsum/ Rsum 및 Gsum/ Bsum를 곱하는데, 이 값이 화이트 밸런스 보정 계수가 된다. The AWB correction coefficient calculation unit 145 calculates the white balance correction coefficient from the result accumulated by the R / G / B integration unit 144. Inverse G of R sum / G sum and B sum / G sum on the basis of G sum such that R sum : G sum : B sum of the result integrated in the R / G / B integration unit 144 becomes 1: 1: 1 Multiply sum / R sum and G sum / B sum , which is the white balance correction factor.

예를 들어, R/G/B 적산부(144)에서 적산된 결과의 Rsum:Gsum:Bsum이 1500: 2100:1800인 경우, 모든 픽셀의 R에는 Gsum/ Rsum(2100/1500)을 곱해주고, 모든 픽셀의 B에는 Gsum/ Bsum(2100/1800)을 곱해준다. 이때, Gsum/ Rsum(2100/1500) 및 Gsum/ Bsum(2100/1800)이 화이트 밸런스 보정 계수가 된다. For example, if R sum : G sum : B sum of the result integrated in the R / G / B integration unit 144 is 1500: 2100: 1800, G sum / R sum (2100/1500 ) And multiply B by every G sum / B sum (2100/1800). At this time, G sum / R sum (2100/1500) and G sum / B sum (2100/1800) are white balance correction coefficients.

AWB 보정 계수 산출부(145)에서 산출된 화이트 밸런스 보정 계수값은 한 프레임의 모든 픽셀에 곱해져서 화이트 밸런스가 보정된다.The white balance correction coefficient value calculated by the AWB correction coefficient calculator 145 is multiplied by all the pixels of one frame to correct the white balance.

도 1에 도시된 제1 실시 예에서는 블록 비교부(141)가 검출한 화이트와 픽셀 비교부(142)가 검출한 화이트를 서로 비교하여 메모리(143)에 저장하고, 블록단위 및 픽셀단위에서 동시에 화이트로 표시된 픽셀들의 R, G, B 데이터 값을 적산한 후 그로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출한다. 도 1에 도시된 제1 실시 예에서는 블록 비교부(141)가 검출한 화이트와 픽셀 비교부(142)가 검출한 화이트를 저장하 기 위해 메모리(143)가 구비되어야 하나, 도 5에 도시된 제2 실시 예에서는 메모리가 필요없어 메모리 포함 비용을 절감할 수 있다.In the first embodiment illustrated in FIG. 1, the white detected by the block comparator 141 and the white detected by the pixel comparator 142 are compared with each other and stored in the memory 143, and are simultaneously stored in a block unit and a pixel unit. The R, G, and B data values of the pixels displayed in white are integrated and then a white balance correction coefficient is calculated therefrom. In the first exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, a memory 143 should be provided to store white detected by the block comparator 141 and white detected by the pixel comparator 142. In the second embodiment, no memory is required, thereby reducing the cost of including the memory.

이어서, 메모리가 필요없는 화이트 밸런스 보정 장치를 도 5를 참조하여 설명하도록 한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 화이트 밸런스 보정 장치의 구성을 보이는 블록도로서, 렌즈부(500), CCD(510), AGC(520), ADC(530) 및 디지털 신호 처리부(540)를 포함한다. 본 발명의 제2 실시 예에서 디지털 신호 처리부(540)는 블록 비교부(541), 픽셀 비교부(542), R/G/B 적산부(543) 및 AWB 보정 계수 산출부(544)를 포함한다. 렌즈부(500), CCD(510), AGC(520) 및 ADC(530)는 도 1과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.Next, a white balance correction device that does not require a memory will be described with reference to FIG. 5. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a white balance correction device according to a second embodiment of the present invention, and includes a lens unit 500, a CCD 510, an AGC 520, an ADC 530, and a digital signal processor 540. ). In the second embodiment of the present invention, the digital signal processor 540 includes a block comparator 541, a pixel comparator 542, an R / G / B integrator 543, and an AWB correction coefficient calculator 544. do. Since the lens unit 500, the CCD 510, the AGC 520, and the ADC 530 are the same as those in FIG. 1, detailed description thereof will be omitted.

디지털 신호 처리부(540)는 디지털신호로 변환된 영상신호를 입력받아 화이트를 검출하고, 검출된 화이트를 이용하여 화이트 밸런스 보정을 위한 R, G, B 계수를 산출하여 영상신호에 적용한다. 특히 제2 실시 예에서 디지털 신호 처리부(540)는 프레임 내의 윈도우 영역에 설정된 블록들로부터 화이트 존재 여부를 판단하고, 검출된 화이트 블록 내의 각 픽셀들로부터 각각 화이트 존재 여부를 판단하여 화이트로 표시되는 픽셀의 RGB 값을 적산하고 그로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하여 프레임 내의 모든 픽셀에 적용한다.The digital signal processor 540 receives an image signal converted into a digital signal, detects white, calculates R, G, and B coefficients for white balance correction using the detected white, and applies the image signal to the image signal. In particular, in the second embodiment, the digital signal processing unit 540 determines whether white exists from blocks set in the window area in the frame, and determines whether white exists from each pixel in the detected white block, and displays the white pixel. The RGB value of is integrated and the white balance correction coefficient is calculated therefrom and applied to all the pixels in the frame.

이를 위해, 디지털 신호 처리부(540)는 블록 비교부(541), 픽셀 비교부(542), R/G/B 적산부(543) 및 AWB 보정 계수 산출부(544)를 포함한다.To this end, the digital signal processor 540 includes a block comparator 541, a pixel comparator 542, an R / G / B integrator 543, and an AWB correction coefficient calculator 544.

블록 비교부(541)는 윈도우 영역에서 소정의 블록을 설정하고, 블록내의 R, G, B 데이터 색온도 좌표와 화이트 기준 색온도 좌표를 비교하여 블록내의 R, G, B 데이터 색온도 좌표가 화이트 색온도 좌표인지 판단하여 화이트를 검출한다. 이하 상세한 설명은 제1 실시 예와 동일하므로 생략한다.The block comparison unit 541 sets a predetermined block in the window area, compares the R, G, and B data color temperature coordinates in the block with the white reference color temperature coordinates, and determines whether the R, G, B data color temperature coordinates in the block are white color temperature coordinates. Determination detects white. The following detailed description is the same as in the first embodiment and will be omitted.

픽셀 비교부(542)는 블록 비교부(541)에서 검출된 화이트에 해당하는 블록 내부의 픽셀들의 R, G, B 데이터 색온도 좌표와 화이트 기준 색온도 좌표를 비교하여 각 픽셀의 R, G, B 데이터 색온도 좌표가 화이트 색온도 좌표인지 판단하여 화이트를 검출한다. 블록 비교부(541)에서 화이트로 검출되지 않은 블록에 대해서는 2차적인 화이트 검출을 할 필요가 없다. 따라서, 블록 비교부(541)에서 화이트로 검출된 블록에 대해서만 블록내에 존재하는 각 픽셀의 R, G, B 데이터 색온도 좌표가 화이트 색온도 좌표인지 판단하여 화이트를 검출한다.The pixel comparator 542 compares the R, G, and B data color temperature coordinates of the pixels in the block corresponding to white detected by the block comparator 541 with the white reference color temperature coordinates, thereby comparing the R, G, and B data of each pixel. White is detected by determining whether the color temperature coordinate is white color temperature coordinate. Secondary white detection does not need to be performed on blocks not detected as white in the block comparison unit 541. Therefore, the block comparator 541 determines whether the R, G, and B data color temperature coordinates of each pixel present in the block are white color temperature coordinates only for the block detected as white.

R/G/B 적산부(543)는 픽셀 비교부(542)에서 검출된 화이트 픽셀들의 R, G, B 데이터 값을 적산한다.The R / G / B integrator 543 integrates R, G, and B data values of the white pixels detected by the pixel comparator 542.

AWB 보정 계수 산출부(544)는 R/G/B 적산부(543)에서 적산된 결과로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하고 이를 전체 프레임의 모든 픽셀에 곱하여 화이트 밸런스를 보정한다.The AWB correction coefficient calculation unit 544 calculates the white balance correction coefficient from the result accumulated by the R / G / B integration unit 543 and multiplies this by all the pixels of the entire frame to correct the white balance.

도면에는 도시되지 않았으나, 제3 실시 예로 도 5에서 블록 비교부(541) 및 픽셀 비교부(542)의 순서를 바꾸어 수행하는 것도 가능하다. 그렇게 되면, 픽셀 비교부(542)는 프레임 내의 윈도우 영역에서 각 픽셀의 R, G, B 데이터 색온도 좌표와 화이트 기준 색온도 좌표를 비교하여 각 픽셀의 R, G, B 데이터 색온도 좌표가 화이트 색온도 좌표인지 판단하여 화이트를 검출한다.Although not shown in the drawing, in the third exemplary embodiment, the order of the block comparator 541 and the pixel comparator 542 may be reversed. In this case, the pixel comparison unit 542 compares the R, G, and B data color temperature coordinates and the white reference color temperature coordinates of each pixel in the window region within the frame to determine whether the R, G, and B data color temperature coordinates of each pixel are white color temperature coordinates. Determination detects white.

이후 블록 비교부(541)는 픽셀 비교부(542)에서 검출된 화이트 픽셀에 해당 하는 블록 내부의 R, G, B 데이터 색온도 좌표와 화이트 기준 색온도 좌표를 비교하여 각 블록의 R, G, B 데이터 색온도 좌표가 화이트 색온도 좌표인지 판단하여 화이트를 검출한다.Thereafter, the block comparator 541 compares the R, G, and B data color temperature coordinates and the white reference color temperature coordinates in the block corresponding to the white pixel detected by the pixel comparator 542 to compare the R, G, and B data of each block. White is detected by determining whether the color temperature coordinate is white color temperature coordinate.

R/G/B 적산부(543)는 픽셀 비교부(542)를 통과하여 블록 비교부(541)에서 검출된 화이트 픽셀들의 R, G, B 데이터 값을 적산한다.The R / G / B integrator 543 passes through the pixel comparator 542 and integrates R, G, and B data values of the white pixels detected by the block comparator 541.

AWB 보정 계수 산출부(544)는 R/G/B 적산부(543)에서 적산된 결과로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하고 이를 전체 프레임의 모든 픽셀에 곱하여 화이트 밸런스를 보정한다.The AWB correction coefficient calculation unit 544 calculates the white balance correction coefficient from the result accumulated by the R / G / B integration unit 543 and multiplies this by all the pixels of the entire frame to correct the white balance.

도 6은 본 발명에 따른 화이트 밸런스 보정 방법의 동작을 보이는 흐름도 이다. 본 발명에 따른 화이트 밸런스 보정 방법은 도 1 또는 도 5에 도시된 바와 같은 화이트 밸런스 보정 장치 내부에서 수행될 수 있는데, 실시 예에 따라 동작 방법의 주 알고리즘은 장치 내의 주변 구성 요소들의 도움을 받아 디지털 신호 처리부(140, 540) 내부에서 수행될 수 있다.6 is a flowchart showing the operation of the white balance correction method according to the present invention. The white balance correction method according to the present invention may be performed inside the white balance correction device as shown in FIG. 1 or 5. According to an embodiment, the main algorithm of the operation method may be digitally assisted by peripheral components in the device. The signal processing unit 140 and 540 may be performed inside.

먼저, 디지털 신호 처리부(140, 540)는 한 프레임의 영상 데이터에 블록 비교 및 픽셀 비교를 통하여 화이트 존재 여부를 판단한다(600단계).First, the digital signal processors 140 and 540 determine whether white is present through block comparison and pixel comparison on image data of one frame (step 600).

화이트 존재 여부를 판단하는 방법은 도 1 및 도 5에 도시된 것을 포함하여 다음과 같은 세 가지 실시예를 가지며, 화이트 존재 여부를 판단할 픽셀이나 블록의 R, G, B 데이터 색온도 좌표와 화이트 좌표를 비교하여 일치하는 경우 화이트로 판단하게 된다. 도 1에 도시된 제1 실시 예에서는 블록 비교부(141)가 검출한 화이트와 픽셀 비교부(142)가 검출한 화이트를 서로 비교하여 메모리(143)에 저장하 고 블록단위 및 픽셀단위에서 동시에 화이트로 표시된 픽셀들을 화이트로 판단한다. 도 5에 도시된 제2 실시 예에서는 블록 비교부(541)에서 검출한 화이트에 해당하는 블록 내의 픽셀들에 대해서만 픽셀 비교부(542)가 화이트 존재 여부를 판단한다. 도면에 도시되지는 않았으나, 픽셀 비교부(542)가 검출한 화이트 픽셀이 포함된 블록에 대해서만 블록 비교부(541)가 화이트 존재 여부를 판단한다.The method for determining the presence of white has three embodiments as shown in FIG. 1 and FIG. 5, and includes R, G, and B data color temperature coordinates and white coordinates of a pixel or a block to determine whether white exists. If it compares and matches, it is judged as white. In the first embodiment illustrated in FIG. 1, the white detected by the block comparator 141 and the white detected by the pixel comparator 142 are compared with each other and stored in the memory 143 and simultaneously stored in a block unit and a pixel unit. The pixels displayed in white are judged as white. In the second exemplary embodiment illustrated in FIG. 5, the pixel comparator 542 determines whether white exists only for pixels in a block corresponding to white detected by the block comparator 541. Although not shown in the drawing, the block comparator 541 determines whether white exists only for the block including the white pixel detected by the pixel comparator 542.

화이트 존재 여부의 판단이 완료되면, R/G/B 적산부(144, 543)는 화이트로 판단된 영상 데이터의 각 R, G, B 값을 적산한다(610단계).When the determination of the presence of white is completed, the R / G / B integrators 144 and 543 integrate the respective R, G and B values of the image data determined to be white (step 610).

이후, AWB 보정 계수 산출부(145, 544)는 R/G/B 적산부(144, 543)에서 적산된 결과로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출한다(620단계). R/G/B 적산부(144,543)에서 적산된 Rsum, Gsum, Bsum에서 Rsum:Gsum:Bsum이 1:1:1이 되도록 Gsum을 기준으로 한 Rsum/ Gsum 및 Bsum/ Gsum의 역수 Gsum/ Rsum 및 Gsum/ Bsum를 구하면, 이 값이 화이트 밸런스 보정 계수가 된다. Thereafter, the AWB correction coefficient calculating units 145 and 544 calculate the white balance correction coefficient from the result accumulated by the R / G / B integration units 144 and 543 (step 620). R sum / G sum on the basis of G sum so that R sum : G sum : B sum is 1: 1: 1 in R sum , G sum , and B sum integrated in R / G / B integration unit (144,543) and sum B / G sum Obtaining a reciprocal sum G / R and G sum sum / B of the sum, the value is, the white balance correction coefficient.

이후, AWB 보정 계수 산출부(145, 544)에서 산출된 화이트 밸런스 보정 계수값은 한 프레임의 모든 픽셀에 곱하여 화이트 밸런스를 보정한다(630단계).Thereafter, the white balance correction coefficient values calculated by the AWB correction coefficient calculators 145 and 544 are multiplied by all the pixels of one frame to correct the white balance (step 630).

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 프레임 내에서 블록단위의 윈도우 영역 및 픽셀단위의 윈도우 영역에서 화이트를 검출하여 화이트 밸런스를 보정함으로써, 블록 내부에 다양한 색상이 존재하는 경우에도 화이트 패턴을 추출할 수 있어 왜곡된 화이트 검출 확률이 낮아지며, 픽셀 내에 유사 화이트 검출 성능이 향상되어 유 사 화이트를 배제할 수 있는 효과를 창출한다.As described above, according to the present invention, a white pattern is detected by detecting white in a window area of a block unit and a window area of a pixel unit in a frame, thereby extracting a white pattern even when various colors exist within the block. This reduces the probability of distorted white detection and improves similar white detection performance within pixels, creating the effect of eliminating similar whites.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

Claims (4)

프레임 내의 윈도우 영역에 설정된 블록들 및 상기 윈도우 영역의 각 픽셀들로부터 화이트 존재 여부를 검출하여 동시에 화이트로 표시되는 픽셀의 RGB 값을 적산하고 그로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하는 디지털 신호 처리부를 포함하는 화이트 밸런스 보정 장치.White including a digital signal processing unit for detecting the presence of white from the pixels set in the window region in the frame and the pixels of the window region to integrate the RGB values of the pixels displayed as white at the same time and calculate a white balance correction coefficient therefrom Balance correction device. 제 1항에 있어서, 상기 디지털 신호 처리부는The method of claim 1, wherein the digital signal processing unit 상기 윈도우 영역에서 소정의 블록을 설정하고, 상기 블록내의 색온도 좌표와 미리 설정된 색온도 좌표를 비교하여 화이트 존재 여부를 검출하는 블록 비교부;A block comparator configured to set a predetermined block in the window area, and detect whether white exists by comparing a color temperature coordinate in the block with a preset color temperature coordinate; 상기 윈도우 영역에서 각 픽셀의 색온도 좌표와 상기 미리 설정된 색온도 좌표를 비교하여 화이트 존재 여부를 검출하는 픽셀 비교부;A pixel comparison unit detecting whether white exists by comparing color temperature coordinates of each pixel and the preset color temperature coordinates in the window area; 상기 블록 비교부의 출력과 상기 픽셀 비교부의 출력이 동시에 화이트로 표시된 픽셀의 RGB 값을 적산하는 적산부; 및An integration unit for integrating the output of the block comparator and the output of the pixel comparator at the same time to integrate the RGB values of the pixels displayed in white; And 상기 RGB 적산값으로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하여 상기 프레임에 적용하는 계수 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 보정 장치. And a coefficient calculator for calculating a white balance correction coefficient from the RGB integrated value and applying the same to the frame. (a) 프레임 내의 윈도우 영역에 설정된 블록들 및 상기 윈도우 영역의 각 픽 셀들로부터 화이트 존재 여부를 검출하는 단계;(a) detecting whether white is present from blocks set in a window area within a frame and pixels of the window area; (b) 상기 화이트로 검출된 픽셀의 RGB 값을 적산하고 그로부터 화이트 밸런스 보정 계수를 산출하는 단계; 및 (b) integrating the RGB values of the pixels detected as white and calculating a white balance correction coefficient therefrom; And (c) 상기 산출된 화이트 밸런스 보정 계수를 상기 프레임내 모든 픽셀에 적용하는 단계를 포함하는 화이트 밸런스 보정 방법.and (c) applying the calculated white balance correction coefficients to all the pixels in the frame. 제 3항에 있어서, 상기 (a)단계에서,The method of claim 3, wherein in step (a), 상기 윈도우 영역에 설정된 블록들 및 상기 윈도우 영역의 각 픽셀들로부터 화이트 존재 여부를 검출하여 동시에 화이트로 표시되는 픽셀을 검출하는 것을 특징으로 하는 화이트 밸런스 보정 방법.And detecting pixels present in white at the same time by detecting whether white is present from blocks set in the window area and pixels of the window area.
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