KR20120058851A - Image processing unit and display device using the same, and image processing method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An image processing unit and a display device using the same, and an image processing method are provided to detect an edge area of an input image and control lightness of the detected edge area. CONSTITUTION: A gray scale converting unit(11) calculates an average value of input RGB data. An emboss filter(12) detects an edge area of the gray scale image data. An HSV converting unit(13) converts the RGB data into HSV data. An edge enhancing unit(14) outputs the HSV data in which the edge area is emphasized. An RGB converting unit(15) converts the HSV data into RGB data.

Description

영상처리부와 이를 이용한 표시장치, 및 영상처리방법{IMAGE PROCESSING UNIT AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME, AND IMAGE PROCESSING METHOD}Image processing unit, display device using same, and image processing method {IMAGE PROCESSING UNIT AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME, AND IMAGE PROCESSING METHOD}

본 발명은 영상처리부와 이를 이용한 표시장치, 및 영상처리방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an image processor, a display device using the same, and an image processing method.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광다이오드 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode)와 같은 여러가지 평판표시장치가 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for a display device for displaying an image is increasing in various forms. Recently, a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and an organic light emitting diode are being developed. Various flat panel display devices such as organic light emitting diodes (OLEDs) are utilized.

이러한 표시장치들의 영상 처리방법 중에서, 입력되는 영상의 에지(edge) 영역을 검출하고 검출된 에지(edge) 영역을 선명하게 처리하는 선명도 필터(Sharpness Filter)를 사용하는 방법이 알려져 있다. 선명도 필터는 에지(edge) 영역을 선명하게 처리함으로써, 입력 영상을 전반적으로 선명하게 할 수 있다. 하지만, 선명도 필터는 고주파 영역을 에지(edge) 영역으로 검출하여 고주파 영역의 노이즈(noise)도 선명하게 처리하는 문제가 있다. 이로 인해, 선명도 필터를 사용하는 경우, 입력 영상의 화질이 저하된다.
Among image processing methods of such display devices, a method of using a sharpness filter that detects an edge region of an input image and sharply processes the detected edge region is known. The sharpness filter sharpens the edge area, thereby sharpening the input image as a whole. However, the sharpness filter has a problem in that the high frequency region is detected as an edge region and the noise of the high frequency region is also processed clearly. For this reason, when a sharpness filter is used, the image quality of an input video falls.

본 발명은 입력 영상의 화질 저하 없이 영상을 선명하게 개선할 수 있는 영상처리부와 이를 이용한 표시장치, 및 영상처리방법을 제공한다.
The present invention provides an image processor, a display device using the same, and an image processing method capable of sharply improving an image without degrading an input image quality.

본 발명의 영상처리부는 입력되는 RGB 데이터의 평균값을 산출하여 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터로 출력하는 그레이 스케일 변환부; 상기 그레이 스케일 영상 데이터의 에지 영역을 검출하는 임보스 필터; 상기 RGB 데이터를 색상, 채도, 및 명도로 표현되는 HSV 데이터로 변환하는 HSV 변환부; 상기 임보스 필터로부터 검출된 에지 영역의 명도를 감소하여 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 출력하는 에지 강조부; 및 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 RGB 데이터로 변환하는 RGB 변환부를 포함한다.The image processor of the present invention includes: a gray scale converter for calculating an average value of input RGB data and outputting the gray scale image data; An emboss filter detecting an edge region of the gray scale image data; An HSV converter for converting the RGB data into HSV data expressed in hue, saturation, and brightness; An edge emphasis unit for reducing the brightness of the edge region detected by the emboss filter and outputting HSV data with the edge region highlighted; And an RGB converter for converting HSV data in which the edge region is highlighted into RGB data.

본 발명의 표시장치는 데이터라인들과 스캔라인들이 교차되는 표시패널; 입력되는 RGB 데이터의 에지 영역을 검출하고, 상기 에지 영역을 강조하는 영상처리부; 상기 영상처리부로부터 출력된 RGB 데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들로 출력하는 데이터 구동회로; 및 상기 데이터전압에 동기되는 스캔펄스를 상기 스캔라인들로 순차적으로 출력하는 스캔 구동회로를 구비하고, 상기 영상처리부는, 입력되는 RGB 데이터의 평균값을 산출하여 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터로 출력하는 그레이 스케일 변환부; 상기 그레이 스케일 영상 데이터의 에지 영역을 검출하는 임보스 필터; 상기 RGB 데이터를 색상, 채도, 및 명도로 표현되는 HSV 데이터로 변환하는 HSV 변환부; 상기 임보스 필터로부터 검출된 에지 영역의 명도를 감소하여 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 출력하는 에지 강조부; 및 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 RGB 데이터로 변환하는 RGB 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A display device according to the present invention includes a display panel in which data lines and scan lines cross each other; An image processor which detects an edge region of the input RGB data and emphasizes the edge region; A data driving circuit converting the RGB data output from the image processor into a data voltage and outputting the data voltages to the data lines; And a scan driving circuit sequentially outputting scan pulses synchronized with the data voltage to the scan lines, wherein the image processor calculates an average value of the input RGB data and outputs the gray scale image data. A gray scale converter; An emboss filter detecting an edge region of the gray scale image data; An HSV converter for converting the RGB data into HSV data expressed in hue, saturation, and brightness; An edge emphasis unit for reducing the brightness of the edge region detected by the emboss filter and outputting HSV data with the edge region highlighted; And an RGB converter for converting the HSV data, in which the edge region is highlighted, into RGB data.

본 발명의 영상처리방법은 입력되는 RGB 데이터의 평균값을 산출하여 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터로 출력하는 단계; 상기 그레이 스케일 영상 데이터의 에지 영역을 검출하는 단계; 상기 RGB 데이터를 색상, 채도, 및 명도로 표현되는 HSV 데이터로 변환하는 단계; 상기 임보스 필터로부터 검출된 에지 영역의 명도를 감소하여 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 출력하는 단계; 및 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 RGB 데이터로 변환하는 단계를 포함한다.
The image processing method of the present invention includes calculating an average value of input RGB data and outputting the gray scale image data; Detecting an edge region of the gray scale image data; Converting the RGB data into HSV data expressed in hue, saturation, and lightness; Outputting HSV data in which the edge region is highlighted by decreasing the brightness of the edge region detected from the emboss filter; And converting HSV data in which the edge region is highlighted to RGB data.

본 발명은 입력 영상의 에지(edge) 영역을 검출하고, 검출된 에지(edge) 영역의 명도를 조정한다. 그 결과, 본 발명은 영상의 에지(edge) 영역을 강조하여 영상을 선명하게 처리할 수 있다. 또한, 본 발명은 고주파 영역의 노이즈(noise)를 증폭시키지 않으므로, 영상의 화질 저하가 발생하지 않는다.
The present invention detects an edge region of the input image and adjusts the brightness of the detected edge region. As a result, the present invention can sharpen the image by emphasizing the edge area of the image. In addition, since the present invention does not amplify the noise in the high frequency region, the image quality deterioration does not occur.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 영상처리부를 상세히 나타내는 블록도이다.
도 3a 내지 도 3d는 원본 영상, 그레이 스케일 영상, 임보스 필터를 통과한 영상, 및 본 발명의 결과 영상을 보여주는 도면들이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영상처리방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating in detail the image processor of FIG. 1.
3A to 3D are diagrams illustrating an original image, a gray scale image, an image passing through an emboss filter, and a resultant image of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an image processing method according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 유기발광다이오드 표시장치를 중심으로 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like numbers refer to like elements throughout. In the following description, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소들의 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 명칭과는 상이할 수 있다.
The names of the components used in the following description are selected in consideration of the ease of preparation of the specification, and may be different from the names of the actual products.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(200), 영상처리부(100), 타이밍 콘트롤러(101), 데이터 구동회로(102), 및 스캔 구동회로(103)를 구비한다.1 is a block diagram schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a display device according to an exemplary embodiment includes a display panel 200, an image processor 100, a timing controller 101, a data driver circuit 102, and a scan driver circuit 103. do.

표시패널(200)에는 데이터라인들(105)과 스캔라인들(또는 게이트라인들, 106)이 교차되고 매트릭스 형태로 형성되는 픽셀들을 포함한다. 표시패널(200)의 데이터라인들과 스캔라인들의 교차부에는 TFT(Thin Film Transistor)가 형성된다. 표시패널(200)은 액정표시소자(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display, FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP), 및 무기 전계발광소자와 유기발광다이오드소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 포함한 전계발광소자(Electroluminescence Device, EL), 전기영동 표시소자(Electrophoresis, EPD) 등의 평판 표시소자의 표시패널로 구현될 수 있다. 표시패널(200)이 액정표시소자의 표시패널로 구현되는 경우, 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛 또는, 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 이하에서, 표시패널(200)을 액정표시소자의 표시패널을 중심으로 설명하기로 한다. The display panel 200 includes pixels in which the data lines 105 and the scan lines (or gate lines 106) cross each other and are formed in a matrix form. Thin film transistors (TFTs) are formed at the intersections of the data lines and the scan lines of the display panel 200. The display panel 200 includes a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP), an inorganic electroluminescent device and an organic light emitting diode device. The display panel may be implemented as a display panel of a flat panel display device such as an electroluminescence device (EL) including an organic light emitting diode (OLED) and an electrophoresis display device (EPD). When the display panel 200 is implemented as a display panel of a liquid crystal display device, a backlight unit is required. The backlight unit may be implemented as a direct type backlight unit or an edge type backlight unit. Hereinafter, the display panel 200 will be described based on the display panel of the liquid crystal display device.

영상처리부(100)는 입력되는 RGB 데이터(RGB)에 임보스 필터(Emboss filter)를 적용하여 에지(edge) 영역을 검출하고, 검출된 에지(edge) 영역을 강조한다. 영상처리부(100)는 에지(edge) 영역을 강조한 RGB 데이터(RGB')를 타이밍 콘트롤러(101)로 출력한다. 영상처리부(100)에 대한 자세한 설명은 도 2를 결부하여 후술한다.The image processor 100 detects an edge region by applying an emboss filter to the RGB data RGB input, and emphasizes the detected edge region. The image processor 100 outputs, to the timing controller 101, RGB data RGB 'emphasizing an edge region. A detailed description of the image processor 100 will be described later with reference to FIG. 2.

타이밍 콘트롤러(101)는 영상처리부(100)로부터 출력된 에지(edge) 영역을 강조한 RGB 데이터(RGB')를 데이터 구동회로(102)에 공급한다. 타이밍 콘트롤러(101)는 호스트시스템(도시하지 않음)으로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(102)와 스캔 구동회로(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 발생한다. 제어신호들은 스캔 구동회로(103)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GCS), 데이터 구동회로(102)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DCS)를 포함한다.The timing controller 101 supplies the RGB data RGB 'emphasizing the edge region output from the image processor 100 to the data driving circuit 102. The timing controller 101 inputs timing signals such as a vertical synchronization signal Vsync, a horizontal synchronization signal Hsync, a data enable signal Data Enable, DE, and a dot clock CLK from a host system (not shown). In response, the control signals for controlling the operation timing of the data driver circuit 102 and the scan driver circuit 103 are generated. The control signals include a gate timing control signal GCS for controlling the operation timing of the scan driving circuit 103 and a data timing control signal DCS for controlling the operation timing of the data driving circuit 102.

데이터 구동회로(102)는 타이밍 콘트롤러(101)의 제어 하에 에지(edge) 영역을 강조한 RGB 데이터(RGB')를 데이터전압으로 변환하여 데이터라인들(105)로 출력한다. 스캔 구동회로(103)는 타이밍 콘트롤러(101)의 제어 하에 데이터전압에 동기되는 스캔펄스를 스캔라인들(106)에 순차적으로 공급한다.
The data driving circuit 102 converts the RGB data RGB 'emphasizing the edge region into a data voltage under the control of the timing controller 101 and outputs the data voltage to the data lines 105. The scan driving circuit 103 sequentially supplies the scan pulses synchronized with the data voltage to the scan lines 106 under the control of the timing controller 101.

도 2는 도 1의 영상처리부를 상세히 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 영상처리부(100)는 그레이 스케일(Gray Scale) 변환부(11), 임보스 필터(12), HSV 변환부(13), 에지 강조부(14), 및 RGB 변환부(15)를 포함한다. FIG. 2 is a block diagram illustrating in detail the image processor of FIG. 1. Referring to FIG. 2, the image processor 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a gray scale converter 11, an emboss filter 12, an HSV converter 13, and an edge emphasis unit 14. ) And an RGB converter 15.

그레이 스케일(Gray Scale) 변환부(11)는 호스트 시스템으로부터 RGB 데이터(RGB)를 입력받는다. 그레이 스케일(Gray Scale) 변환부(11)는 입력된 RGB 데이터(RGB)를 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))로 변환한다. RGB 데이터(RGB)의 영상은 도 3a와 같고, 그레이 스케일(Gray Scale) 영상은 도 3b와 같다. 그레이 스케일(Gray Scale) 변환부(11)는 수학식 1과 같이 RGB 데이터(RGB)의 평균값을 산출하여 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))를 출력한다.The gray scale converter 11 receives RGB data RGB from the host system. The gray scale converter 11 converts the input RGB data RGB into gray scale image data G (RGB). The image of the RGB data RGB is shown in FIG. 3A, and the gray scale image is shown in FIG. 3B. The gray scale converter 11 outputs gray scale image data G (RGB) by calculating an average value of the RGB data RGB as shown in Equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

수학식 1에서, G(RGB)는 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터, G(R)은 R의 그레이 스케일(Gray Scale), G(G)는 G의 그레이 스케일(Gray Scale), G(B)는 B의 그레이 스케일(Gray Scale)을 의미한다. 즉, 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB)는 R의 그레이 스케일(Gray Scale), G의 그레이 스케일(Gray Scale), 및 B의 그레이 스케일(Gray Scale)의 평균값이다. R의 그레이 스케일(Gray Scale), G의 그레이 스케일(Gray Scale), B의 그레이 스케일(Gray Scale), 및 변환된 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))는 0 내지 255 계조로 표현된다.In Equation 1, G (RGB) is gray scale image data, G (R) is gray scale of R, G (G) is gray scale of G, G (B ) Means B gray scale. That is, the gray scale image data G (RGB) is an average value of the gray scale of R, the gray scale of G, and the gray scale of B. Gray of R The gray scale, the gray scale of G, the gray scale of B, and the converted gray scale image data G (RGB) are represented by 0 to 255 grayscales.

임보스 필터(12)는 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))를 도 3c와 같이 에지(edge) 영역이 검출된 영상 데이터(E(RGB))로 변환한다. 임보스 필터(12)는 임보스 마스크(Emboss Mask)를 이용하여 에지(edge) 영역만을 검출함으로써, 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))를 도 3c와 같이 에지(edge) 영역이 검출된 영상 데이터(E(RGB))로 변환할 수 있다.The emboss filter 12 converts gray scale image data G (RGB) into image data E (RGB) in which an edge region is detected as shown in FIG. 3C. The emboss filter 12 detects only an edge region by using an emboss mask, so that the gray scale image data G (RGB) is displayed as shown in FIG. 3C. The detected video data E (RGB) can be converted.

임보스 필터(12)는 수학식 2와 같이 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))를 에지(edge) 영역이 검출된 영상 데이터(E(RGB))로 변환한다.The emboss filter 12 converts gray scale image data G (RGB) into image data E (RGB) in which an edge region is detected, as shown in Equation 2.

Figure pat00002
Figure pat00002

수학식 2에서, E(x,y)는 에지(edge) 영역이 검출된 영상 데이터(E(RGB))의 x, y 좌표에 해당하는 픽셀 값, I(x,y)는 그레이 스케일(Gray Scale) 영상의 x, y 좌표에 해당하는 픽셀 값, M(x,y)는 x, y 좌표에 해당하는 마스크 값을 의미한다. 수학식 2의 연산을 위한 3×3 임보스 마스크(Emboss Mask, M(x,y))는 수학식 3과 같다. 또한, 수학식 2의 연산을 위한 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))에서 픽셀의 x, y 좌표값(I(x,y))은 수학식 4와 같다. 본 발명의 실시예에 따른 임보스 필터(12)는 3×3 임보스 마스크(Emboss Mask)를 중심으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않음에 주의하여야 한다.In Equation 2, E (x, y) is a pixel value corresponding to the x and y coordinates of the image data E (RGB) in which an edge area is detected, and I (x, y) is a gray scale (Gray). Scale) Pixel values corresponding to the x and y coordinates of the image and M (x, y) refer to mask values corresponding to the x and y coordinates. The 3 × 3 Emboss Mask (M (x, y)) for the calculation of Equation 2 is shown in Equation 3. In addition, in the gray scale image data G (RGB) for the calculation of Equation 2, the x and y coordinate values I (x, y) of the pixel are shown in Equation 4. Although the emboss filter 12 according to the embodiment of the present invention has been described based on a 3 × 3 emboss mask, it should be noted that the present invention is not limited thereto.

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
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HSV 변환부(13)는 RGB 데이터(RGB)를 HSV 데이터(HSV)로 변환한다. HSV 데이터(HSV)에서, H(Hue)는 색상, S(Saturation)는 채도, V(Value)는 명도를 의미한다. H(Hue)는 0° 이상이고 360° 미만인 값을 가지고, S(Saturation)은 0 이상이고 1 이하인 값을 가지며, V(Value)는 0 이상이고 1 이하인 값을 가진다. HSV 변환부(13)는 수학식 5 내지 11과 같이 RGB 데이터(RGB)에서 HSV 데이터(HSV)로의 변환한다.The HSV converter 13 converts RGB data RGB into HSV data HSV. In HSV data (HSV), H (Hue) means hue, S (Saturation) means saturation, and V (Value) means brightness. H (Hue) is greater than 0 ° and less than 360 °, S (Saturation) is greater than 0 and less than or equal to 1, and V (Value) is greater than 0 and less than or equal to 1. The HSV converter 13 converts the RGB data RGB into the HSV data HSV as shown in Equations 5 to 11.

Figure pat00005
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Figure pat00006
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Figure pat00007
Figure pat00007

수학식 5를 참조하면, HSV 변환부(13)는 RGB 데이터(RGB)에서 R의 그레이 스케일(Gray Scale), G의 그레이 스케일(Gray Scale), 및 B의 그레이 스케일(Gray Scale) 중에 최대값(M)을 산출한다. 수학식 6을 참조하면, HSV 변환부(13)는 RGB 데이터(RGB)에서 R의 그레이 스케일(Gray Scale), G의 그레이 스케일(Gray Scale), 및 B의 그레이 스케일(Gray Scale) 중에 최소값(m)을 산출한다. 수학식 7을 참조하면, HSV 변환부(13)는 수학식 5에서 산출된 최대값(M)과 수학식 6에서 산출된 최소값(m)의 차이(C)를 산출한다.Referring to Equation 5, the HSV conversion unit 13 is the maximum value among the gray scale (R), gray scale (G), and gray scale (B) of RGB data (RGB). Calculate (M). Referring to Equation 6, the HSV converter 13 may determine a minimum value among the gray scale of R, the gray scale of G, and the gray scale of B in the RGB data RGB. calculate m). Referring to Equation 7, the HSV converter 13 calculates a difference C between the maximum value M calculated in Equation 5 and the minimum value m calculated in Equation 6.

Figure pat00008
Figure pat00008

Figure pat00009
Figure pat00009

수학식 8을 참조하면, HSV 변환부(13)는 수학식 5에서 산출된 최대값(M)에 따라 H'를 산출한다. 수학식 9를 참조하면, HSV 변환부(13)는 수학식 8에서 산출된 H'에 60°를 곱하여 색상(H)을 산출한다.Referring to Equation 8, the HSV converter 13 calculates H 'according to the maximum value M calculated in Equation 5. Referring to Equation 9, the HSV converter 13 calculates the color H by multiplying H 'calculated by Equation 8 by 60 °.

Figure pat00010
Figure pat00010

수학식 10을 참조하면, HSV 변환부(13)는 수학식 5에서 산출된 최대값(M)을 명도(V)로 산출한다.Referring to Equation 10, the HSV converter 13 calculates the maximum value M calculated by Equation 5 as the brightness V. FIG.

Figure pat00011
Figure pat00011

수학식 11을 참조하면, HSV 변환부(13)는 수학식 7에서 산출된 C에 따라 채도(S)를 산출한다.Referring to Equation 11, the HSV converter 13 calculates the saturation S according to C calculated by Equation 7.

에지 강조부(14)는 HSV 변환부(13)로부터 HSV 데이터(HSV)를 입력받고, 임보스 필터(12)로부터 에지(edge) 영역이 검출된 영상(E(RGB))을 입력받는다. 에지 강조부(14)는 에지(edge) 영역에서 HSV 데이터(HSV)의 명도(V)를 감소시키고, 에지(edge) 영역 이외의 영역에서 HSV 데이터(HSV)의 명도(V)를 증가시킨다. 에지 강조부(14)는 수학식 12와 같이 에지(edge) 영역을 감지하고, HSV 데이터(HSV)의 명도를 조정한다.The edge emphasis unit 14 receives HSV data (HSV) from the HSV converter 13, and receives an image E (RGB) from which an edge region is detected from the emboss filter 12. The edge emphasis 14 reduces the brightness V of the HSV data HSV in the edge region and increases the brightness V of the HSV data HSV in the region other than the edge region. The edge emphasis unit 14 senses an edge area as shown in Equation 12 and adjusts the brightness of the HSV data HSV.

Figure pat00012
Figure pat00012

수학식 12에서, C(V)는 HSV'(V)는 명도(V)가 조정된 HSV 데이터의 명도, HSV(V)는 HSV 데이터의 명도, E(RGB)는 에지(edge) 영역이 검출된 영상 데이터, TH1은 제1 문턱 값(Threshold Value), TH2는 제2 문턱 값(Threshold Value)을 의미한다. 제1 문턱 값(TH1)은 명도(V)가 어두운 곳에서 밝은 곳으로 변하는 부분의 에지(edge) 영역을 검출하기 위한 값이고, 제2 문턱 값(TH2)은 명도(V)가 밝은 곳에서 어두운 곳으로 변하는 부분의 에지(edge) 영역을 검출하기 위한 값이다. 제1 및 제2 문턱 값(TH1, TH2)은 사전 실험을 통해 미리 결정될 수 있다.In Equation 12, C (V) indicates HSV '(V) of the brightness of the HSV data with brightness V adjusted, HSV (V) indicates the brightness of the HSV data, and E (RGB) detects the edge region. The image data, TH 1, represents a first threshold value, and TH 2 represents a second threshold value. The first threshold value TH 1 is a value for detecting an edge area of a portion where the brightness V changes from a dark place to a bright place, and the second threshold value TH 2 is a lightness V having a bright value. It is a value for detecting the edge area of the part changing from a dark place to a dark place. The first and second threshold values TH 1 and TH 2 may be predetermined through a preliminary experiment.

에지(edge) 영역이 검출된 영상 데이터(E(RGB))가 제1 문턱 값(TH1)보다 작으면, 에지 강조부(14)는 에지(edge) 영역으로 판단하여 HSV 데이터(HSV)의 명도(V)를 수학식 12와 같이 감소시킨다. 또한, 에지(edge) 영역이 검출된 영상 데이터(E(RGB))가 제2 문턱 값(TH2)보다 크면, 에지 강조부(14)는 에지(edge) 영역으로 판단하여 HSV 데이터(HSV)의 명도(V)를 수학식 12와 같이 감소시킨다. 하지만, 에지(edge) 영역이 검출된 영상 데이터(E(RGB))가 제1 문턱 값(TH1)보다 크거나 같고, 제2 문턱 값(TH2)보다 작거나 같으면, 에지 강조부(14)는 에지(edge)가 아닌 영역으로 판단하여 HSV 데이터(HSV)의 명도(V)를 수학식 12와 같이 증가시킨다. 에지 강조부(14)는 에지(edge) 영역을 강조한 HSV 데이터(HSV')를 RGB 변환부(15)로 출력한다.If the image data E (RGB) in which the edge region is detected is smaller than the first threshold value TH 1 , the edge emphasis unit 14 determines that the edge region is an edge region, and thus the edge of the HSV data HSV is determined. The brightness V is reduced as in Equation 12. In addition, when the image data E (RGB) in which the edge area is detected is larger than the second threshold value TH 2 , the edge emphasis unit 14 determines that the edge area is the edge area and the HSV data HSV. The brightness of V is reduced as in Equation 12. However, when the image data E (RGB) in which the edge area is detected is greater than or equal to the first threshold value TH 1 and less than or equal to the second threshold value TH 2 , the edge emphasis unit 14 may be used. ) Is determined to be an area other than an edge and increases the brightness V of the HSV data HSV as shown in Equation 12. The edge emphasis unit 14 outputs HSV data HSV ', which emphasizes an edge area, to the RGB converter 15.

RGB 변환부(15)는 에지 강조부(14)로부터 에지(edge) 영역을 강조한 HSV 데이터(HSV')를 입력받는다. RGB 변환부(15)는 수학식 13 내지 18과 같이 에지(edge) 영역을 강조한 HSV 데이터(HSV')를 RGB 데이터(RGB')로 변환한다.The RGB converter 15 receives HSV data HSV 'that emphasizes an edge region from the edge emphasis unit 14. The RGB converter 15 converts HSV data HSV 'emphasizing an edge region into RGB data RGB' as shown in Equations 13 to 18.

Figure pat00013
Figure pat00013

Figure pat00014
Figure pat00014

Figure pat00015
Figure pat00015

수학식 13을 참조하면, RGB 변환부(15)는 에지(edge) 영역을 강조한 HSV 데이터(HSV')의 명도(V)와 채도(S)를 곱하여 C를 산출한다. 수학식 14를 참조하면, RGB 변환부(15)는 에지(edge) 영역을 강조한 HSV 데이터(HSV')의 색상(H)을 60°로 나누어 H'를 산출한다. 수학식 15를 참조하면, RGB 변환부(15)는 수학식 13에서 산출된 C와 수학식 14에서 산출된 H'를 토대로 X를 산출한다. Referring to Equation 13, the RGB converter 15 calculates C by multiplying the brightness V and the saturation S of the HSV data HSV 'emphasizing the edge region. Referring to Equation 14, the RGB converter 15 calculates H 'by dividing the color H of the HSV data HSV' emphasizing the edge region by 60 °. Referring to Equation 15, the RGB converter 15 calculates X based on C calculated in Equation 13 and H 'calculated in Equation 14.

Figure pat00016
Figure pat00016

수학식 16을 참조하면, RGB 변환부(15)는 수학식 14에서 산출된 H'에 따라 (R1, G1, B1)을 산출한다.Referring to Equation 16, the RGB converter 15 calculates (R 1 , G 1 , B 1 ) according to H ′ calculated by Equation 14.

Figure pat00017
Figure pat00017

Figure pat00018
Figure pat00018

수학식 17을 참조하면, RGB 변환부(15)는 명도(V)와 수학식 13에서 산출한 C의 차이(m)를 산출한다. 수학식 18을 참조하면, RGB 변환부(15)는 수학식 16에서 산출된 (R1, G1, B1)에 수학식 17에서 산출된 m을 더하여 (R, G, B)를 구할 수 있다. 최종적으로, RGB 변환부(15)는 도 3d와 같이 에지(edge) 영역을 강조한 RGB 데이터(RGB')를 타이밍 콘트롤러(101)로 출력한다.
Referring to Equation 17, the RGB converter 15 calculates a difference m between the brightness V and C calculated by Equation 13. Referring to Equation 18, the RGB converter 15 may obtain (R, G, B) by adding m calculated in Equation 17 to (R 1 , G 1 , B 1 ) calculated in Equation 16. have. Finally, the RGB converter 15 outputs the RGB data RGB 'emphasizing the edge region to the timing controller 101 as shown in FIG. 3D.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 영상처리방법을 나타내는 흐름도이다. 본 발명의 실시예에 따른 영상처리방법은 도 2를 결부하여 상세히 설명한다.4 is a flowchart illustrating an image processing method according to an exemplary embodiment of the present invention. An image processing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

첫 번째로, 영상처리부(100)의 그레이 스케일 변환부(11)는 입력되는 RGB 데이터(RGB)의 평균값을 산출하여 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))를 출력한다. RGB 데이터(RGB)로부터 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))를 출력하는 방법은 수학식 1에서 설명한 바와 같다. (S101)First, the gray scale converter 11 of the image processor 100 calculates an average value of input RGB data RGB and outputs gray scale image data G (RGB). A method of outputting gray scale image data G (RGB) from RGB data RGB is as described in Equation 1. (S101)

두 번째로, 영상처리부(100)의 임보스 필터(12)는 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))를 에지(edge) 영역이 검출된 영상 데이터(E(RGB))로 변환한다. 임보스 필터(12)는 임보스 마스크(Emboss Mask)를 이용하여 에지(edge) 영역만을 검출함으로써, 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))로부터 에지(edge) 영역이 검출된 영상 데이터(E(RGB))를 출력할 수 있다. 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터(G(RGB))를 에지(edge) 영역이 검출된 영상 데이터(E(RGB))로 변환하는 방법은 수학식 2 내지 4에서 설명한 바와 같다. (S102)Secondly, the emboss filter 12 of the image processor 100 converts gray scale image data G (RGB) into image data E (RGB) in which an edge region is detected. do. The emboss filter 12 detects only an edge region by using an emboss mask, thereby detecting an edge region from gray scale image data G (RGB). Data E (RGB) can be output. A method of converting gray scale image data G (RGB) into image data E (RGB) in which an edge area is detected is as described in Equations 2 to 4. (S102)

세 번째로, 영상처리부(100)의 HSV 변환부(13)는 RGB 데이터(RGB)를 HSV 데이터(HSV)로 변환한다. RGB 데이터(RGB)를 HSV 데이터(HSV)로 변환하는 방법은 수학식 5 내지 11에서 설명한 바와 같다. (S103)Third, the HSV converter 13 of the image processor 100 converts RGB data RGB into HSV data HSV. The method of converting the RGB data RGB to the HSV data HSV is the same as the equations 5 to 11 described above. (S103)

네 번째로, 영상처리부(100)의 에지 강조부(14)는 수학식 12와 같이 에지(edge) 영역에서 HSV 데이터(HSV)의 명도(V)를 감소시키고, 에지(edge) 영역 이외의 영역에서 HSV 데이터(HSV)의 명도(V)를 증가시킨다. (S104)Fourth, the edge emphasis unit 14 of the image processing unit 100 decreases the brightness V of the HSV data HSV in the edge region as shown in Equation 12, and the region other than the edge region. Increase the brightness (V) of the HSV data (HSV). (S104)

다섯 번째로, 영상처리부(100)의 RGB 변환부(15)는 에지(edge) 영역을 강조한 HSV 데이터(HSV')를 RGB 데이터(RGB')로 변환한다. 에지(edge) 영역을 강조한 HSV 데이터(HSV')를 RGB 데이터(RGB')로 변환하는 방법은 수학식 13 내지 18에서 설명한 바와 같다. (S105)
Fifth, the RGB converter 15 of the image processor 100 converts HSV data HSV 'emphasizing an edge area into RGB data RGB'. The method of converting the HSV data HSV 'emphasizing the edge region into the RGB data RGB' is as described in Equations 13 to 18. (S105)

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 입력 영상의 에지(edge) 영역을 검출하고, 검출된 에지(edge) 영역을 강조하여 영상을 선명하게 처리한다. 또한, 본 발명은 영상의 에지(edge) 영역만 검출할 뿐, 고주파 영역을 검출하지 않으므로, 고주파 영역의 노이즈(noise)를 증폭시키지 않는다. 따라서, 영상의 화질 저하가 발생하지 않는다.As described above, the present invention detects an edge region of the input image, and processes the image clearly by emphasizing the detected edge region. In addition, the present invention only detects an edge region of an image and does not detect a high frequency region, and thus does not amplify noise in a high frequency region. Therefore, the image quality deterioration does not occur.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

11: 그레이 스케일 변환부 12: 임보스 필터
13: HSV 변환부 14: 에지 강조부
15: RGB 변환부 100 : 영상처리부
101 : 타이밍 콘트롤러 102 : 데이터 구동회로
103 : 스캔 구동회로 200 : 표시패널11: gray scale converter 12: emboss filter
13: HSV converter 14: edge emphasis
15: RGB converter 100: image processing unit
101: timing controller 102: data driving circuit
103: scan driving circuit 200: display panel

Claims (15)

입력되는 RGB 데이터의 평균값을 산출하여 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터로 출력하는 그레이 스케일 변환부;
상기 그레이 스케일 영상 데이터의 에지 영역을 검출하는 임보스 필터;
상기 RGB 데이터를 색상, 채도, 및 명도로 표현되는 HSV 데이터로 변환하는 HSV 변환부;
상기 임보스 필터로부터 검출된 에지 영역의 명도를 감소하여 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 출력하는 에지 강조부; 및
상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 RGB 데이터로 변환하는 RGB 변환부를 포함하는 영상처리부.A gray scale converter configured to calculate an average value of input RGB data and output the gray scale image data;
An emboss filter detecting an edge region of the gray scale image data;
An HSV converter for converting the RGB data into HSV data expressed in hue, saturation, and brightness;
An edge emphasis unit for reducing the brightness of the edge region detected by the emboss filter and outputting HSV data with the edge region highlighted; And
And an RGB converter configured to convert HSV data, in which the edge region is highlighted, to RGB data. 제 1 항에 있어서,
상기 임보스 필터는 상기 그레이 스케일 영상 데이터를 마스크 연산하는 것을 특징으로 하는 영상처리부.The method of claim 1,
And the emboss filter performs a mask operation on the gray scale image data. 제 1 항에 있어서,
상기 에지 강조부는,
상기 에지 영역 이외의 영역에서 명도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 영상처리부.The method of claim 1,
The edge emphasis portion,
And increasing brightness in areas other than the edge area. 제 3 항에 있어서,
상기 에지 강조부는,
상기 에지 영역이 검출된 영상 데이터가 제1 문턱 값보다 작으면 상기 에지 영역으로 판단하고, 상기 에지 영역이 검출된 영상 데이터가 제2 문턱 값보다 크면 상기 에지 영역으로 판단하며,
상기 제1 문턱 값은 상기 명도가 어두운 곳에서 밝은 곳으로 변하는 부분의 에지 영역을 검출하기 위한 값이고, 상기 제2 문턱 값은 상기 명도가 밝은 곳에서 어두운 곳으로 변하는 부분의 에지 영역을 검출하기 위한 값인 것을 특징으로 하는 영상처리부.The method of claim 3, wherein
The edge emphasis portion,
When the image data where the edge area is detected is smaller than the first threshold value, the edge area is determined. When the image data where the edge area is detected is larger than the second threshold value, the edge area is determined as the edge area.
The first threshold value is for detecting an edge area of a portion where the brightness changes from a dark place to a bright place, and the second threshold value is for detecting an edge region of a portion where the brightness is changed from a light place to a dark place. Image processing unit, characterized in that the value for. 제 4 항에 있어서,
상기 에지 강조부는,
상기 에지 영역이 검출된 영상 데이터가 상기 제1 문턱 값보다 크거나 같거나, 상기 제2 문턱 값보다 작거나 같은 경우, 상기 에지 영역 이외의 영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상처리부.The method of claim 4, wherein
The edge emphasis portion,
And when the image data where the edge area is detected is greater than or equal to the first threshold value or less than or equal to the second threshold value, determine the area other than the edge area. 데이터라인들과 스캔라인들이 교차되는 표시패널;
입력되는 RGB 데이터의 에지 영역을 검출하고, 상기 에지 영역을 강조하는 영상처리부;
상기 영상처리부로부터 출력된 RGB 데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들로 출력하는 데이터 구동회로; 및
상기 데이터전압에 동기되는 스캔펄스를 상기 스캔라인들로 순차적으로 출력하는 스캔 구동회로를 구비하고,
상기 영상처리부는,
입력되는 RGB 데이터의 평균값을 산출하여 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터로 출력하는 그레이 스케일 변환부; 상기 그레이 스케일 영상 데이터의 에지 영역을 검출하는 임보스 필터; 상기 RGB 데이터를 색상, 채도, 및 명도로 표현되는 HSV 데이터로 변환하는 HSV 변환부; 상기 임보스 필터로부터 검출된 에지 영역의 명도를 감소하여 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 출력하는 에지 강조부; 및 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 RGB 데이터로 변환하는 RGB 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.A display panel in which data lines and scan lines cross each other;
An image processor which detects an edge region of the input RGB data and emphasizes the edge region;
A data driving circuit converting the RGB data output from the image processor into a data voltage and outputting the data voltages to the data lines; And
A scan driving circuit sequentially outputting scan pulses synchronized with the data voltage to the scan lines;
Wherein the image processing unit comprises:
A gray scale converter configured to calculate an average value of input RGB data and output the gray scale image data; An emboss filter detecting an edge region of the gray scale image data; An HSV converter for converting the RGB data into HSV data expressed in hue, saturation, and brightness; An edge emphasis unit for reducing the brightness of the edge region detected by the emboss filter and outputting HSV data with the edge region highlighted; And an RGB converter configured to convert HSV data in which the edge region is highlighted, into RGB data. 제 6 항에 있어서,
상기 임보스 필터는,
상기 임보스 필터는 상기 그레이 스케일 영상 데이터를 마스크 연산하는 것을 특징으로 하는 표시장치.The method according to claim 6,
The emboss filter,
And the emboss filter performs a mask operation on the gray scale image data. 제 6 항에 있어서,
상기 에지 강조부는,
상기 에지 영역 이외의 영역에서 명도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.The method according to claim 6,
The edge emphasis portion,
And increasing brightness in an area other than the edge area. 제 8 항에 있어서,
상기 에지 강조부는,
상기 에지 영역이 검출된 영상 데이터가 제1 문턱 값보다 작으면 상기 에지 영역으로 판단하고, 상기 에지 영역이 검출된 영상 데이터가 제2 문턱 값보다 크면 상기 에지 영역으로 판단하며,
상기 제1 문턱 값은 상기 명도가 어두운 곳에서 밝은 곳으로 변하는 부분의 에지 영역을 검출하기 위한 값이고, 상기 제2 문턱 값은 상기 명도가 밝은 곳에서 어두운 곳으로 변하는 부분의 에지 영역을 검출하기 위한 값인 것을 특징으로 하는 표시장치.The method of claim 8,
The edge emphasis portion,
When the image data where the edge area is detected is smaller than the first threshold value, the edge area is determined. When the image data where the edge area is detected is larger than the second threshold value, the edge area is determined as the edge area.
The first threshold value is for detecting an edge area of a portion where the brightness changes from a dark place to a bright place, and the second threshold value is for detecting an edge region of a portion where the brightness is changed from a light place to a dark place. Display value, characterized in that for. 제 9 항에 있어서,
상기 에지 강조부는,
상기 에지 영역이 검출된 영상 데이터가 상기 제1 문턱 값보다 크거나 같거나, 상기 제2 문턱 값보다 작거나 같은 경우, 상기 에지 영역 이외의 영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 표시장치.The method of claim 9,
The edge emphasis portion,
And determining that the image data in which the edge area is detected is greater than or equal to the first threshold value or less than or equal to the second threshold value, as an area other than the edge area. 입력되는 RGB 데이터의 평균값을 산출하여 그레이 스케일(Gray Scale) 영상 데이터로 출력하는 단계;
상기 그레이 스케일 영상 데이터의 에지 영역을 검출하는 단계;
상기 RGB 데이터를 색상, 채도, 및 명도로 표현되는 HSV 데이터로 변환하는 단계;
상기 임보스 필터로부터 검출된 에지 영역의 명도를 감소하여 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 출력하는 단계; 및
상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 RGB 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 영상처리방법.Calculating an average value of the RGB data to be input and outputting the gray scale image data;
Detecting an edge region of the gray scale image data;
Converting the RGB data into HSV data expressed in hue, saturation, and lightness;
Outputting HSV data in which the edge region is highlighted by decreasing the brightness of the edge region detected from the emboss filter; And
And converting HSV data in which the edge area is highlighted into RGB data. 제 11 항에 있어서,
상기 그레이 스케일 영상 데이터의 에지 영역을 검출하는 단계는,
상기 그레이 스케일 영상 데이터를 임보스 필터로 마스크 연산하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.The method of claim 11,
The detecting of the edge area of the gray scale image data may include:
And image masking the gray scale image data using an emboss filter. 제 11 항에 있어서,
상기 임보스 필터로부터 검출된 에지 영역의 명도를 감소하여 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 출력하는 단계는,
상기 에지 영역 이외의 영역에서 명도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.The method of claim 11,
Reducing the brightness of the edge region detected from the emboss filter to output the HSV data with the edge region highlighted,
And increasing brightness in areas other than the edge area. 제 13 항에 있어서,
상기 임보스 필터로부터 검출된 에지 영역의 명도를 감소하여 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 출력하는 단계는,
상기 에지 영역이 검출된 영상 데이터가 제1 문턱 값보다 작으면 상기 에지 영역으로 판단하고, 상기 에지 영역이 검출된 영상 데이터가 제2 문턱 값보다 크면 상기 에지 영역으로 판단하며,
상기 제1 문턱 값은 상기 명도가 어두운 곳에서 밝은 곳으로 변하는 부분의 에지 영역을 검출하기 위한 값이고, 상기 제2 문턱 값은 상기 명도가 밝은 곳에서 어두운 곳으로 변하는 부분의 에지 영역을 검출하기 위한 값인 것을 특징으로 하는 영상처리방법.The method of claim 13,
Reducing the brightness of the edge region detected from the emboss filter to output the HSV data with the edge region highlighted,
When the image data where the edge area is detected is smaller than the first threshold value, the edge area is determined. When the image data where the edge area is detected is larger than the second threshold value, the edge area is determined as the edge area.
The first threshold value is for detecting an edge area of a portion where the brightness changes from a dark place to a bright place, and the second threshold value is for detecting an edge region of a portion where the brightness is changed from a light place to a dark place. Image processing method characterized in that the value for. 제 14 항에 있어서,
상기 임보스 필터로부터 검출된 에지 영역의 명도를 감소하여 상기 에지 영역이 강조된 HSV 데이터를 출력하는 단계는,
상기 에지 영역이 검출된 영상 데이터가 상기 제1 문턱 값보다 크거나 같거나, 상기 제2 문턱 값보다 작거나 같은 경우, 상기 에지 영역 이외의 영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 영상처리방법.15. The method of claim 14,
Reducing the brightness of the edge region detected from the emboss filter to output the HSV data with the edge region highlighted,
And determining that the image data in which the edge area is detected is greater than or equal to the first threshold value or less than or equal to the second threshold value, as an area other than the edge area.
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