KR20120075693A - Camera enhancing image sharpness, enhancement method for camera image and recording medium thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선명도를 증강의 HDR(Hyper Dynamic Range) 기능을 구현할 수 있는 카메라 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 이미지의 선명도 증강에 있어서 이미지 합성의 지연시간을 줄일 수 있고 화면의 선명도를 더 높일 수 있는 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라, 이미지의 선명도 증강방법 및 그 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a camera and a method capable of implementing a hyper dynamic range (HDR) function of enhancing sharpness. More specifically, the present invention relates to a camera capable of increasing the sharpness of an image that can reduce the delay time of image synthesis in increasing the sharpness of an image and further increasing the sharpness of a screen, a method of increasing the sharpness of an image, and a recording medium thereof.
도 1a 및 도 1b는 종래 HDR 기능이 결여된 카메라로 촬상된 이미지를 나타낸 예시사진이다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 밝은 부분과 어두운 부분이 함께 나타나는 사진에 있어서 짧은 노출시간을 준 경우, 촬상된 이미지는 타원 표시 영역과 같은 어두운 부분이 매우 어둡게 촬상된다는 것을 알 수 있다. 반면, 도 1b에 도시된 바와 같이, 동일한 씬(scene)에 대해 노출시간을 길게 한 경우, 촬상된 이미지의 타원 표시 영역과 같은 밝은 부분이 포화되어 하얗게 촬상된다.1A and 1B are exemplary photographs showing images captured by a camera lacking a conventional HDR function. As shown in FIG. 1A, when a short exposure time is given to a photograph in which a bright part and a dark part appear together, it can be seen that a dark part such as an elliptic display area is picked up very dark. On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the exposure time is extended for the same scene, a bright part such as an elliptic display area of the picked-up image is saturated and captured in white.
도 1a 및 도 1b에 도시된 예시사진의 문제점을 완화하여 밝은 부분과 어두운 부분이 한 시야에 있더라도 어두운 부분은 어두운 부분대로, 밝은 부분은 밝은 부분대로 선명하게 알아볼 수 있도록 한 것이 HDR 기능이다.1A and 1B alleviate the problems of the exemplary picture so that even if the bright and dark areas are in one field of view, the dark areas are clearly visible as the dark areas and the bright parts are the bright areas.
그러나, 종래 HDR 기능은 셔터를 한 번 누를 때 노출을 다르게 한 3장의 사진을 촬상한 뒤, 이 3장의 사진을 합성하여 어두운 부분은 어둡게, 밝은 부분은 밝게 출력되도록 하여 1장의 사진을 얻기 위해 3 프레임의 사진이 찍힐 때까지 기다려야 하므로 시간 지연의 문제점이 있었다.However, the conventional HDR function captures three pictures at different exposures with one press of the shutter, and then combines the three pictures so that the dark areas are darker and the bright parts are brighter. There was a problem of time lag because you have to wait until the picture of the frame is taken.
아울러, 이러한 시간의 지연은 피사체가 움직이거나 카메라가 흔들리는 경우 서로 다른 3장의 사진을 합성하게 되어 초점이 안 맞는 것처럼 보이거나 잔상이 생긴 것처럼 보이는 문제점도 있다.In addition, such a delay may cause the three images to be synthesized when the subject moves or the camera shakes, resulting in out of focus or afterimages.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하면서도 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라 및 그 증강방법에 대한 연구의 필요성이 대두된다.Therefore, there is a need for a camera and a method for enhancing the image that can enhance the sharpness of the image while solving the above problems.
본 발명은 1장의 이미지를 이용하여 시간지연을 방지할 수 있고 선명한 이미지를 출력할 수 있는 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라, 이미지의 선명도 증강방법 및 그 기록매체를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a camera, a method of increasing the sharpness of an image, and a recording medium thereof, capable of preventing time delay and outputting a clear image by using one image.
본 발명은 피사체의 제1 이미지를 생성하는 이미지센서; 제1 이미지의 색상 값으로부터 제1 이미지의 휘도 값을 획득하는 휘도 획득부; 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지 및 제3 이미지를 생성하는 휘도 조절부; 및 제1 이미지를 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 제1 이미지, 제2 이미지 및 제3 이미지 중 적어도 2개의 이미지로 합성하는 이미지 합성부;를 포함하는 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라를 제공한다.The present invention provides an image sensor for generating a first image of a subject; A luminance obtaining unit obtaining a luminance value of the first image from color values of the first image; A brightness controller configured to generate a second image and a third image corresponding to each by subtracting and adding the brightness value; And an image synthesizer for synthesizing the plurality of image areas, the first image being classified according to the magnitude of the luminance value, into at least two of the first image, the second image, and the third image. Provide a camera.
이미지센서는 CCD 센서 또는 CMOS 센서일 수 있다.The image sensor may be a CCD sensor or a CMOS sensor.
색상 값은 레드, 그린 및 블루 각각에 대응하는 색상 값 정보일 수 있다.The color value may be color value information corresponding to each of red, green, and blue.
다수의 이미지 영역은 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류되는 것일 수 있다.The plurality of image regions may be classified as differences in relative luminance of adjacent image regions.
합성은 상대적 휘도의 차이가 더 커지는 합성일 수 있다.The synthesis may be a synthesis in which the difference in relative luminance is greater.
한편, 본 발명은 다른 카테고리로서, 카메라 이미지의 선명도 증강방법에 있어서, 이미지센서가 피사체의 제1 이미지를 생성하는 단계(S10); 휘도 획득부가 제1 이미지의 색상 값으로부터 제1 이미지의 휘도 값을 획득하는 단계(S20); 휘도 조절부가 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지 및 제3 이미지를 생성하는 단계(S30); 및 이미지 합성부가 제1 이미지를 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 제1 이미지, 제2 이미지 및 제3 이미지 중 적어도 2개의 이미지로 합성하는 단계(S40);를 포함하는 카메라 이미지의 선명도 증강방법을 제공한다.On the other hand, the present invention is another category, in the sharpness enhancement method of the camera image, the image sensor generating a first image of the subject (S10); Obtaining, by the luminance obtaining unit, the luminance value of the first image from the color value of the first image (S20); Generating a second image and a third image corresponding to each of the luminance controller by subtracting and adding the luminance value (S30); And synthesizing a plurality of image areas, in which the image synthesizing classifies the first image according to the magnitude of the luminance value, into at least two images of the first image, the second image, and the third image (S40). Provides a method for enhancing sharpness.
이미지 합성부의 이미지 합성단계(S40)에서, 다수의 이미지 영역은 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류되는 것일 수 있다.In the image synthesizing step S40 of the image synthesizing unit, the plurality of image regions may be classified as a difference in relative luminance of adjacent image regions.
합성은 상대적 휘도의 차이가 더 커지는 합성일 수 있다.The synthesis may be a synthesis in which the difference in relative luminance is greater.
또한, 본 발명은 카메라 이미지의 선명도 증강방법이 실행될 수 있는 컴퓨터 판독 가능한 프로그램이 기록된 기록매체를 제공한다.The present invention also provides a recording medium on which a computer readable program is recorded in which a method for enhancing sharpness of a camera image can be executed.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 여러 장의 사진을 찍을 필요없이 1장의 사진으로 HDR 기능을 실현할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the HDR function can be realized with one picture without having to take several pictures.
또한, 1장의 사진으로 HDR 기능을 실현하므로 여러 장의 사진을 찍어 합성하는 경우보다 더 선명한 이미지를 얻을 수 있다.In addition, the HDR function is realized with one picture, so that a clearer image can be obtained than when taking and combining multiple pictures.
도 1a 및 도 1b는 종래 HDR 기능이 결여된 카메라로 촬상된 이미지를 나타낸 예시사진,
도 2는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라의 일 실시예 구성을 나타낸 구성도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라에 의해 촬상된 제1 이미지와 휘도 조절된 제2 이미지 및 제3 이미지를 각각 나타낸 예시사진,
도 4는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라에 의해 합성된 합성 이미지를 나타낸 예시사진,
도 5는 본 발명인 카메라 이미지의 선명도 증강방법의 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이다.1A and 1B are exemplary photographs showing images captured by a camera lacking a conventional HDR function,
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the camera capable of enhancing the sharpness of the inventor image,
3A, 3B, and 3C are exemplary photographs each showing a first image captured by a camera capable of enhancing sharpness of an image of the present inventor, a second image adjusted in brightness, and a third image, respectively;
Figure 4 is an example photograph showing a composite image synthesized by the camera capable of enhancing the sharpness of the present inventors image,
5 is a flowchart sequentially showing an embodiment of a method for enhancing sharpness of a camera image of the present invention.
<이미지의 선명도 <Image Sharpness 증강이 가능한Augmentable 카메라> Camera>
도 2는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라의 일 실시예 구성을 나타낸 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예는 이미지센서(10), 휘도 획득부(210), 휘도 조절부(220) 및 이미지 합성부(230)를 포함한다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of a camera capable of enhancing the sharpness of the inventors image. As shown in FIG. 2, the present embodiment includes an
본 실시예의 카메라는 이미지센서(10)에 의해 이미지가 획득되면, 이미지로부터 휘도 획득부(210)가 휘도 값을 획득하고 휘도 조절부(220)가 획득된 휘도를 가감하여 적어도 2장의 이미지를 더 획득하게되면, 이미지 합성부(230)가 이들 이미지들을 합성함으로써 휘도 차이를 통한 선명한 합성 이미지를 획득하게 된다.In the camera of the present embodiment, when an image is acquired by the
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라에 의해 촬상된 제1 이미지와 휘도 조절된 제2 이미지 및 제3 이미지를 각각 나타낸 예시사진이며, 도 4는 본 발명인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라에 의해 합성된 합성 이미지를 나타낸 예시사진이다.3A, 3B, and 3C are exemplary photographs illustrating a first image, a brightness-adjusted second image, and a third image respectively captured by a camera capable of enhancing the sharpness of an image of the present inventors, and FIG. An example photograph showing a composite image synthesized by a camera capable of increasing sharpness.
이하, 도 2 및 도 3a 내지 도 3c, 도 4를 참조하여 본 실시예의 구성에 대해 설명한다.Hereinafter, the configuration of this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3A to 3C and 4.
이미지센서(10)는 피사체의 제1 이미지(I1)를 생성하는 역할을 한다. 이러한 이미지센서(10)는 CCD(Charge-Coupled Device) 센서 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 센서일 수 있다.The
휘도 획득부(210)는 제1 이미지(I1)의 색상 값으로부터 제1 이미지(I1)의 휘도 값을 획득하는 역할을 한다. 구체적으로 색상 값은 레드(R), 그린(G) 및 블루(B) 각각에 대응하는 색상 값 정보이며, 이들 색상 값을 이용하여 휘도 값을 획득하게 된다.The luminance acquirer 210 acquires the luminance value of the first image I1 from the color value of the first image I1. Specifically, the color value is color value information corresponding to each of red (R), green (G), and blue (B), and luminance values are obtained using these color values.
휘도 조절부(220)는 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지(I2) 및 제3 이미지(I3)를 생성하는 역할을 한다. 예를 들어, 제1 이미지(I1)의 휘도 값으로 주어지는 코드 값에 20을 감소시켜 제2 이미지(I2)를 획득하고, 제1 이미지(I1)의 휘도 값으로 주어지는 코드 값에 20을 증가시킴으로써 제3 이미지(I3)를 획득할 수 있다. 여기서, 코드 값의 변화량은 선명도 강화를 위해 조절될 수 있다.The
이미지 합성부(230)는 제1 이미지(I1)를 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 제1 이미지(I1), 제2 이미지(I2) 및 제3 이미지(I3) 중 적어도 2개의 이미지로 합성하는 역할을 한다. 여기서 이미지 영역은 제1 이미지(I1)의 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류될 수 있다. 예를 들어, 제1 이미지(I1)의 인접하는 이미지 영역 중 코드 값 10 이상의 차이를 기준으로 다수의 이미지 영역으로 분류할 수 있으며, 그 기준이 되는 휘도 값 차이는 설정에 의해 변경될 수 있다.The
이렇게 분류된 다수의 이미지 영역의 합성은 상대적으로 휘도 차이를 더 크게 합성하되, 제1 이미지(I1), 제2 이미지(I2) 및 제3 이미지(I3) 중 적어도 2개의 이미지에서 추출된 이미지 영역이 합성되도록 하여 합성 이미지(I4)를 획득할 수 있다.The composition of the plurality of image regions classified as described above relatively synthesizes the luminance difference, but the image region extracted from at least two images among the first image I1, the second image I2, and the third image I3. Is synthesized to obtain a composite image I4.
여기서, 휘도 획득부(210), 휘도 조절부(220) 및 이미지 합성부(230)는 상술한 역할을 수행할 수 있도록 작성된 프로그램과 이미지 신호 처리부(ISP; Image Signal Processor)에 의해 구현될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 각각의 이미지들을 임시 저장할 수 있는 기억장치(미도시)가 더 구비될 수 있다.
Here, the
<카메라 이미지의 선명도 증강방법><How to Enhance Sharpness in Camera Images>
도 5는 본 발명인 카메라 이미지의 선명도 증강방법의 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도이다. 도 5를 참조하면, 우선, 이미지센서(10)가 피사체의 제1 이미지(I1)를 생성한다(S10).5 is a flowchart sequentially showing an embodiment of a method for enhancing sharpness of a camera image of the present invention. Referring to FIG. 5, first, the
다음, 휘도 획득부(210)가 제1 이미지(I1)의 색상 값으로부터 제1 이미지(I1)의 휘도 값을 획득한다(S20).Next, the
다음, 휘도 조절부(220)가 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지(I2) 및 제3 이미지(I3)를 생성한다(S30).Next, the
마지막으로, 이미지 합성부(230)가 제1 이미지(I1)를 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 제1 이미지(I1), 제2 이미지(I2) 및 제3 이미지(I3) 중 적어도 2개의 이미지로 합성함으로써(S40) 카메라 이미지의 선명도 증강방법의 일 실시예가 수행될 수 있다.Lastly, the
그리고, 이미지 합성부(230)의 이미지 합성단계(S40)에서, 다수의 이미지 영역은 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류된 것이며, 합성은 상대적 휘도의 차이가 더 커지도록 이미지들을 합성하는 것일 수 있다.In the image synthesizing step S40 of the
아울러, 전술한 카메라 이미지의 선명도 증강방법은 이를 실행할 수 있고 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램으로 작성이 가능하며, 이러한 프로그램이 기록된 기록매체는 본 발명의 일 실시예에 포함될 수 있다.
In addition, the above-described method of enhancing the sharpness of the camera image may be executed and may be written as a computer readable program, and a recording medium on which such a program is recorded may be included in one embodiment of the present invention.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that the invention may be practiced. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. In addition, the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the detailed description above. Also, it is to be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention.
I1: 제1 이미지
I2: 제2 이미지
I3: 제3 이미지
I4: 합성 이미지
10: 이미지센서
20: 이미지 신호 처리부
210: 휘도 획득부
220: 휘도 조절부
230: 이미지 합성부I1: first image
I2: second image
I3: third image
I4: composite image
10: image sensor
20: image signal processor
210: luminance acquisition unit
220: luminance control unit
230: image synthesis unit
Claims (9)
상기 제1 이미지의 색상 값으로부터 상기 제1 이미지의 휘도 값을 획득하는 휘도 획득부;
상기 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지 및 제3 이미지를 생성하는 휘도 조절부; 및
상기 제1 이미지를 상기 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 상기 제1 이미지, 상기 제2 이미지 및 상기 제3 이미지 중 적어도 2개의 이미지로 합성하는 이미지 합성부;를 포함하는 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라.
An image sensor for generating a first image of the subject;
A luminance obtaining unit obtaining a luminance value of the first image from a color value of the first image;
A brightness controller configured to generate a second image and a third image corresponding to each by subtracting and adding the brightness value; And
And an image synthesizing unit configured to combine the plurality of image areas classifying the first image according to the magnitude of the luminance value into at least two of the first image, the second image, and the third image. Sharpness-enhancing camera.
상기 이미지센서는 CCD 센서 또는 CMOS 센서인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라.
The method of claim 1,
The image sensor is a camera capable of enhancing the sharpness of the image is a CCD sensor or CMOS sensor.
상기 색상 값은 레드, 그린 및 블루 각각에 대응하는 색상 값 정보인 이미지의 선명도 증강이 가능한 카메라.
The method of claim 1,
The color value is a camera that can enhance the sharpness of the image is color value information corresponding to each of red, green and blue.
상기 다수의 이미지 영역은 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류되는 것인 선명도 증강이 가능한 카메라.
The method of claim 1,
And the plurality of image areas are classified as differences in relative luminance of adjacent image areas.
상기 합성은 상기 상대적 휘도의 차이가 더 커지는 합성인 선명도 증강이 가능한 카메라.
The method of claim 4, wherein
The synthesizing is a camera that can enhance the sharpness of the synthesis in which the difference in the relative brightness is greater.
이미지센서가 피사체의 제1 이미지를 생성하는 단계(S10);
휘도 획득부가 상기 제1 이미지의 색상 값으로부터 상기 제1 이미지의 휘도 값을 획득하는 단계(S20);
휘도 조절부가 상기 휘도 값에 감산 및 가산을 함으로써 각각에 대응하는 제2 이미지 및 제3 이미지를 생성하는 단계(S30); 및
이미지 합성부가 상기 제1 이미지를 상기 휘도 값의 크기에 따라 분류한 다수의 이미지 영역을 상기 제1 이미지, 상기 제2 이미지 및 상기 제3 이미지 중 적어도 2개의 이미지로 합성하는 단계(S40);를 포함하는 카메라 이미지의 선명도 증강방법.
In the sharpness enhancement method of the camera image,
Generating, by the image sensor, a first image of the subject (S10);
Obtaining, by the luminance obtaining unit, the luminance value of the first image from the color value of the first image (S20);
Generating a second image and a third image corresponding to each of the luminance controller by subtracting and adding the luminance value (S30); And
Synthesizing a plurality of image areas, the image synthesizing unit classifying the first image according to the magnitude of the luminance value, into at least two of the first image, the second image, and the third image (S40); Sharpness enhancement method of the camera image comprising.
상기 이미지 합성부의 이미지 합성단계(S40)에서,
상기 다수의 이미지 영역은 상호 인접하는 이미지 영역의 상대적 휘도의 차이로 분류되는 것인 카메라 이미지의 선명도 증강방법.
The method according to claim 6,
In the image combining step (S40) of the image combining unit,
And the plurality of image areas are classified as differences in relative luminance of adjacent image areas.
상기 합성은 상기 상대적 휘도의 차이가 더 커지는 합성인 카메라 이미지의 선명도 증강방법.
8. The method of claim 7,
The synthesizing is a method of increasing the sharpness of the camera image is a synthesis in which the difference in the relative brightness is greater.
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