KR20190081760A - 이미지 보정 장치 - Google Patents

이미지 보정 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190081760A
KR20190081760A KR1020170184520A KR20170184520A KR20190081760A KR 20190081760 A KR20190081760 A KR 20190081760A KR 1020170184520 A KR1020170184520 A KR 1020170184520A KR 20170184520 A KR20170184520 A KR 20170184520A KR 20190081760 A KR20190081760 A KR 20190081760A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
histogram
value
temperature
image data
unit
Prior art date
Application number
KR1020170184520A
Other languages
English (en)
Inventor
정준용
김부공
Original Assignee
에스엘 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스엘 주식회사 filed Critical 에스엘 주식회사
Priority to KR1020170184520A priority Critical patent/KR20190081760A/ko
Publication of KR20190081760A publication Critical patent/KR20190081760A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/001—
    • G06T3/0093—
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/18—Image warping, e.g. rearranging pixels individually
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/40—Image enhancement or restoration using histogram techniques

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치는 각 픽셀에 대한 온도 정보의 명도값이 포함된 이미지 데이터를 촬상부로부터 수신하는 수신부, 상기 명도값을 기초로 온도에 따른 상기 이미지 데이터의 픽셀 분포를 나타내는 히스토그램을 생성 및 보정하여 상기 이미지 데이터를 변환하는 제어부 및 상기 변환된 이미지 데이터를 출력하는 출력부를 포함하고, 상기 제어부는, 미리 설정된 제1 온도의 명도값과 미리 설정된 제2 온도의 명도값과 상기 이미지 데이터의 전체 픽셀 개수를 기초로 상기 히스토그램 상의 픽셀 분포를 변환하여 상기 이미지 데이터를 변환하고, 상기 히스토그램 상의 픽셀 분포는 적어도 일부 픽셀의 명도값이 증가 및 감소 중 적어도 한 방향으로 변환되도록 변환될 수 있다.

Description

이미지 보정 장치{Image compensation device}
본 발명은 이미지 보정 장치에 관한 것으로, 상세하게는 온도에 영향 받지 않고 출력 이미지 내에서 사람이 구별되도록 이미지 데이터를 변환하는 장치에 관한 것이다.
차량에는 주행 시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 가시광선 카메라가 장착될 수 있다.
이러한 가시광선 카메라는 차량의 운전자뿐만 아니라 보행자의 안전을 향상시키기 위해 위험요소를 미리 검출하여 사전에 사고를 예방할 수 있는 역할을 한다. 하지만 가시광선 카메라은 야간 환경에서는 위험요소 검출에 취약하다.
이에 따라, 차량의 야간 주행 시 시야 확보하기 위하여 차량에는 원적외선 카메라가 장착될 수 있다. 원적외선 카메라는 적외선을 전방에 조사한 후 전방의 물체에 의해 반사되어 돌아오는 적외선을 카메라로 수집하여 차량 전방 상황에 대한 정보를 얻어낸다. 적외선 카메라를 사용하는 장치로 나이트 비전 장치가 있다.
나이트 비전 장치란 열화상 기술(thermal-imaging)을 자동차에 적용하여 야간운전 시 운전자의 시야를 확보하게 함으로써 야간운전의 안전성을 강화하기 위한 장치이다. 나이트 비전 장치는 일반적으로 차량의 앞쪽에 적외선을 조사하고, 프런트그릴 후부에 장착된 특수한 적외선식 감시카메라로 차량의 전방 물체를 촬영하고, 내부에 구비된 제어부를 통하여 촬영된 이미지를 처리를 하고 헤드업 디스플레이에 표시함으로써 전조등으로 빔의 조사거리의 배 이상 앞에 존재하는 물체를 확인할 수 있게 해 준다.
이러한 원적외선 카메라는 열이 발생하는 모든 열원체를 감지할 수 있지만, 검출하려는 물체 또는 사람의 열원보다 높은 열원 간섭이 발생할 경우 해당 물체 검출에 한계가 있다.
한국공개특허 10-2005-0039313
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 촬상부에서 촬영된 이미지 데이터를 보정하여 주변 온도에 영향 받지않고 이미지에서 특정 사물을 인식할 수 있는 이미지 보정 장치에 관한 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치는 각 픽셀에 대한 온도 정보의 명도값이 포함된 이미지 데이터를 촬상부로부터 수신하는 수신부, 상기 명도값을 기초로 온도에 따른 상기 이미지 데이터의 픽셀 분포를 나타내는 히스토그램을 생성 및 보정하여 상기 이미지 데이터를 변환하는 제어부 및 상기 변환된 이미지 데이터를 출력하는 출력부를 포함하고, 상기 제어부는, 미리 설정된 제1 온도의 명도값과 미리 설정된 제2 온도의 명도값과 상기 이미지 데이터의 전체 픽셀 개수를 기초로 상기 히스토그램 상의 픽셀 분포를 변환하여 상기 이미지 데이터를 변환하고, 상기 히스토그램 상의 픽셀 분포는 적어도 일부 픽셀의 명도값이 증가 및 감소 중 적어도 한 방향으로 변환되도록 변환될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치는 미리 설정된 제1 온도와 미리 설정된 제2 온도 사이에서 출력되는 명도 값을 기초로 이미지 데이터를 보정하여 특정 사물을 쉽게 인식할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 블록도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 저장부에 저장된 테이블 데이터를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 이미지 데이터에 대한 히스토그램을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 종래의 출력 이미지와 종래의 히스토그램을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 출력 이미지와 이 이미지에 대한 히스토그램을 나타낸 도면이다.
도 7은 종래의 출력 이미지과 본 발명의 출력 이미지를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 블록도를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 이미지 데이터의 히스토그램을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 이미지 보정 장치의 출력 이미지와 이 이미지에 대한 히스토그램을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 이미지 보정 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 블록도이고, 도 2는 온도에 대응되는 명도값 데이터를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 수신부에 수신된 이미지 데이터의 히스토그램과 변환된 이미지 데이터의 히스토그램을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참고 해보면 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치(1)는 수신부(200), 제어부(200) 및 저장부(400), 출력부(500)를 포함할 수 있다.
수신부(200)는 촬상부(100)에서 촬영된 이미지 데이터를 수신하는 역할로 카메라 입력 커넥터로 형성될 수 있다. 여기서 이미지 데이터는 이미지를 구성하는 각 픽셀에 대한 온도 정보의 명도값이 포함된 RAW DATA로 형성 수 있다.
제어부(200)는 이미지 데이터의 온도 정보를 기초로 히스토그램을 생성 및 보정하여 이미지 데이터를 변환할 수 있으며, 출력부(500)는 변환된 이미지 데이터를 출력하여 사용자에게 LCD 등으로 출력 이미지를 디스플레이하는 역할을 할 수 있다. 여기서 히스토그램은 온도에 따른 이미지 데이터의 픽셀 분포를 나타낼 수 있다.
저장부(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 온도에 대응되는 복수의 명도 값이 기록된 데이터 테이블을 저장할 수 있어 제어부(400)에서 온도 정보에 따라 히스토그램 생성 시 저장부(400)의 데이터 테이블을 기초로 생성을 할 수 있다. 이에 따라, 히스토그램은 구체적으로 온도 정보에 대응되는 명도값에 따른 이미지 데이터의 픽셀 분포를 나타내도록 형성될 수 있다.
한편, 촬상부(100)는 차량 외부의 영상을 확보할 수 있도록 차량에 장착되어 CCD(Charge Coupled Device), CMS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등과 같이 가시광선 영역을 감광하는 이미지 센서를 사용하는 카메라 및 원적외선 영역을 감광하는 이미지 센서를 사용하는 적외선 카메라 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
이에 따라 원적외선 카메라로 형성되는 촬상부(100)는 대략 온도 범위 -20도와 120도 사이에서 형성된 온도 정보를 포함하는 16비트의 이미지 데이터 생성하고, 출력부는 8비트로 형성된 이미지 데이터를 출력하여 디스플레이 하므로 제어부가 16비트의 이미지 데이터를 8비트의 이미지 데이터로 변환할 필요성이 있다.
다만, 촬상부(100)에서 생성되는 이미지 데이터는 -20도 ~ 120도의 넓은 온도 범위로 생성되므로 종래와 같이 제어부에서 아무런 보정 없이 변환하여 출력할 경우 사람과 같은 특정 객체를 구분하기 어렵다. 이와 같은 어려움을 해결하기 위해서는 해당 객체의 온도 범위만을 추출하여 세분화할 필요성이 있다. 이에 대하여 구체적으로 후술하겠다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 제어부(300)는 미리 설정된 제1 온도의 명도값과 미리 설정된 제2 온도의 명도값과 이미지 데이터의 전체 픽셀 개수를 기초로 히스토그램 상의 분포를 변환하고 이미지 데이터를 보정하여 변환함에 따라 사람과 같은 특정 객체의 시인성이 향상되어 안전사항에 미감한 차량에 있어서 위험 요소를 사전에 쉽게 검출할 수 있다. 여기서, 제1 온도는 0도로 형성될 수 있고 제2 온도는 45도로 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것이 아니다. 여기서 히스토그램 상의 픽셀 분포는 제어부에 의하여 적어도 일부 픽셀의 명도값이 증가 및 감소 중 적어도 한방향으로 변환되도록 변환될 수 있다.
구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 제어부는 히스토그램 생성부(310), 추출부(320), 변환부(330)를 더 포함할 수 있다.
히스토그램 생성부(310)는 전술한 바와 같이 데이터 테이블을 기초로 촬상부(100)에서 수신된 16비트 이미지 데이터의 온도 정보에 대응되는 명도값 별 이미지 데이터의 픽셀 분포를 나타내는 히스토그램을 생성하고, 추출부(320)는 미리 설정된 제1 온도 및 제2 온도를 기초로 히스토그램상의 최대값과 최소값을 추출하도록 형성되며, 변환부(330)는 최대값과 최소값을 기초로 히스토그램상의 픽셀 분포 및 이미지 데이터를 변환하도록 형성된다.
이에 따라, 촬상부(100)에서 수신된 이미지 데이터의 히스토그램은 도 3(a)와 같이 히스토그램 생성부(310)에 의하여 생성될 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이 촬상부(100)에서 수신된 이미지 데이터는 -20 도 ~ 120도 온도 범위로 형성되므로 히스토그램은 이 온도 범위에 대응된 명도 값 8337 ~ 55531을 가질 수 있어 이를 바로 제어부를 통하여 변환하고 출력부를 통해 변환된 이미지 데이터를 출력 시 특정 객체를 검출하기 어렵다.
따라서, 추출부(320)를 통해 생성된 히스토그램상에서 최대값과 최소값을 추출하여 최대값과 최소값을 기초로 히스토그램 상의 픽셀 분포를 변환하고 이미지 데이터를 변환하여 출력부(500)에서 디스플레이할 경우, 효율적으로 특정 객체를 인식할 수 있다.
여기서, 최소값은 추출부(320)에 의하여 히스토그램 상에 존재하는 이미지 데이터의 전체 픽셀 개수 중 미리 설정된 제1 값 내에 존재하는 픽셀들의 제1 평균 온도에 대응되는 명도값으로 설정될 수 있고, 최대값은 추출부(320)에 의하여 이미지 데이터의 픽셀이 분포된 전체 픽셀 개수 중 미리 설정된 제2 값 내에 존재하는 픽셀들의 제2 평균 온도에 대응되는 명도값을 최대값으로 설정할 수 있다.
이때, 제1 평균 온도는 히스토그램 상의 분포에서 픽셀이 존재하는 최소 명도값에 대응되는 최저온도를 기준으로 산출하되 제1 온도는 이상으로 설정되고, 제2 평균 온도는 히스토그램 상의 분포에서 픽셀이 존재하는 최고 명도값에 대응되는 최고 온도를 기준으로 산출하되 제2 온도 이하로 설정될 수 있다.
여기서 미리 설정된 제1 값과 제2 값은 각각 20%로 설정될 수 있으나 이에 한정되는 것을 아니며, 날씨 또는 계절에 따라 다르게 설정될 수 있다.
예를 들어, 촬상부(100)에서 수신된 이미지 데이터의 전체 픽셀 개수가 100일 경우, 히스토그램 상에서 픽셀이 존재하는 최저온도부터 전체 픽셀 개수의 20%에 해당되는 20번째 픽셀의 온도까지의 제1 평균 온도를 산출하고, 제1 평균 온도에 대응되는 명도값을 최소값으로 설정할 수 있다.
마찬가지로 촬상부(100)에서 수신된 이미지 데이터의 전체 픽셀 개수가 100일 경우, 히스토그램 상에서 픽셀이 존재하는 최고온도부터 전체 픽셀 개수의 20%에 해당되는 80번째 픽셀의 온도까지의 제2 평균 온도를 산출하고, 제2 평균 온도에 대응되는 명도값을 최대값으로 설정할 수 있다.
다만, 제1 평균 온도와 0도 보다 작을 경우, 최소값은 0도에 대응되는 명도값이 되고, 제2 평균 온도가 45도 보다 클 경우, 최대값은 45도에 대응되는 명도값이 될 수 있다.
또한, 변환부(330)는 추출부(320)에 의하여 산출되 최대값과 최소값에 기초로 히스토그램 상의 픽셀 분포를 변환부에 의하여 변환될 수 있다. 즉, 전술한 바와 같이, 히스토그램 상의 분포는 변환부에 의하여 적어도 일부 픽셀의 온도가 증가 및 감소 중 적어도 한방향으로 변환되도록 변환될 수 있다.
구체적으로, 변환부는 최대값을 히스토그램 상의 픽셀 분포가 형성된 최대 명도값으로 변환하여 최대값에 분포된 적어도 하나의 픽셀을 히스토그램 상의 분포가 형성된 최대 명도값에 분포되도록 변환하고, 최소값을 히스토그램 상의 픽셀 분포가 형성된 최소 명도값으로 변환하여 최소값에 분포된 적어도 하나의 픽셀을 히스토그램 상의 분포가 최소 명도값에 분포되도록 변환할 수 있다.
이에 따라 도 3(b)에 도시된 바와 같이 최대값과 최소값 사이에 형성된 픽셀 들을 최대 명도값과 최소 명도값 방향으로 변환됨에 따라 히스토그램 상의 분포가 변환될 수 있다.
이와 같이 분포를 변환하는 방법은 스트레칭 기법이라고 한다. 다만, 히스토그램의 픽셀 분포가 스트레칭됨에 따라 소실된 영역이 존재하여 이를 기초로 이미지 데이터를 변환한 후 디스플레이에 의하여 출력될 경우, 출력 이미지상에서 불연속성 또는 이질 감이 발생할 수 있다. 이에 따라 이러한 불연속성 및 이질 감을 감쇄시키기 위하여 스트레칭 기법 후에 선형보간법(Bilinear Interpolation)이 적용될 수 있다.
이후, 변환부(330)는 전술한 바와 같이 수신 받은 16비트의 이미지 데이터를 변환부(330)에서 변환된 최대값과 최소값을 기초로 변환하되 다음과 같은 수학식 1을 통하여 도출되는 변환 값을 통해 8비트 이미지 데이터로 변환할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, input data는 변환부에 의하여 변환된 최소값부터 최대값까지 형성된 명도값 중 적어도 하나가 입력될 수 있으며 변환 값은 8비트 정수 값으로 형성될 수 있다. 이에 따라 변환값은 8비트 이미지 데이터에 따라 생성되는 히스토그램 상의 온도에 대응하는 값으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 촬상부(100)에서 수신된 이미지 데이터는 변환부(330)에 의하여 변환되어 도 3(c)에 도시된 히스토그램이 형성될 수 있다.
이하, 출력 이미지와 출력 이미지에 대한 히스토그램을 통하여 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치에 대하여 구체적으로 설명하도록 하겠다.
도 4 및 도 5는 종래의 출력 이미지와 종래의 히스토그램을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 출력 이미지와 히스토그램을 나타낸 도면이고, 도 7은 종래의 출력 이미지와 본 발명의 출력 이미지를 나타낸 도면이다. 이 도면에서 도시된 출력 이미지상 밝은 부분은 온도가 높은 부분이고, 어두운 부분은 온도가 낮은 부분이다.
먼저, 도 4는 같이 봄 여름, 가을, 겨울에 따라 복수의 이미지를 촬상부에서 촬영하고, 아무런 보정없이 바로 제어부에서 변환하여 생성된 종래의 이미지와 이에 따른 종래의 히스토그램을 나타내고 있다. 전술한 바와 같이 촬상부에서 수신된 이미지는 넓은 온도 범위를 포함하고 있으므로 8비트 이미지로 변환 시, 전체적인 구간에 형성되지 않고, 일정 구간에만 픽셀들이 분포되는 것을 알 수 있다. 이에 따라 출력 이미지는 도시된 바와 같이 전반적으로 어두워지고 물체의 식별이 어렵다는 것을 알 수 있다. 특히, 여름과 겨울 같은 경우 대부분 주변 환경의 온도가 높거나 낮기 때문에 도 4에 도시된 히스토그램처럼 특정 부분에만 픽셀이 쏠리는 현상이 강하게 나타난다.
이에 따라 사람과 같은 특정 객체를 구분하기 위해서 특정 객체의 온도 범위만을 추출하여 세분화할 필요성이 있다. 다만, 일정한 범위를 온도 범위만을 추출하여 제어부를 통해 변환을 하더라도 주변 온도에 여전히 영향을 받으므로 특정 객체에 대한 식별력을 효과적으로 높일 수 없다.
도 5은 촬상부에서 수신 받은 이미지 데이터의 히스토그램 상에서 사람 온도대역이 포함된 온도 범위를 0도 ~ 40도에 해당되는 명도값들만 변환하여 출력된 종래의 출력 이미지와 이에 대한 종래의 히스토그램이다.
위와 같이 고정된 온도범위를 사용할 경우, 도 5에 도시된 봄, 가을 같은 환경에서는 비교적 사람과 배경 간의 구분이 명확해 지는 것을 볼 수 있고, 히스토그램 상에 도시된 픽섹들도 전 영역으로 분포됨을 확인할 수 있다. 단, 여름과 겨울 같은 경우, 주변 온도가 상대적으로 너무 높거나 낮아 여전히 픽셀의 분포가 한쪽으로 쏠려 있는 것이 확인 가능하다. 이 때문에 출력부에 의하여 출력된 이미지에서는 사람의 객체를 명확하게 구별이 어렵게 된다. 이를 보정하기 위해서 이미지에 따라 제한되는 온도 범위를 달리 할 필요성이 있다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 미리 설정된 제1 온도와 미리 설정된 제2 온도와 전체 픽셀 개수를 기초로 최대값과 최소값을 산출하는 특징을 통해 이미지 데이터를 변환할 경우, 주변 온도에 영향 없이 효율적으로 특정 객체를 식별할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 촬상부(100)에서 수신 받은 이미지 데이터의 히스토그램 상에서 전술한 최대값과 최소값을 추출하고, 최대값과 최소값사이에 나열된 명도값들을 변환한 이미지 데이터에 대한 출력 이미지와 히스토그램을 나타낸 도면이다. 여기서 제1 온도는 0도로 설정될 수 있고 제2 온도는 45도로 설정될 수 있다.
이미지 데이터의 픽셀 분포에 따라 최대값과 최소값이 달리 형성될 수 있으므로 도 6에 도시된 바와 같이 주변 온도가 모두 다른 봄, 여름, 가을, 겨울도 히스토그램상에 픽셀이 전체적으로 분포되어 있는 것을 알 수 있다. 이에 따라 변환된 이미지 데이터를 출력 시 온도에 영향 받지 않고 특정 객체를 효율적으로 식별할 수 있다.
다시 종래의 히스토그램과 본 발명의 실시예에 따른 히스토그램을 비교해보면 다음과 같다.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 아무런 보정 없이 변환된 이미지 데이터는 히스토그램상 한쪽 구간에만 픽셀 분포 형성되므로 출력 이미지도 어둡게 형성될 수 있다, 반면, 도 7(b)에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 최소값 및 최대값을 추출하여 히스토그램 상의 분포를 변환하고 이를 기초로 이미지 데이터를 변환하여 출력할 경우, 픽셀 분포가 히스토그램 상에서 전 구간에 퍼지도록 스트레칭(stretching)되어 출력된 이미지 상에서 특정 객체를 효율적으로 식별할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 최소값과 최대값으로 추출하고 스트레칭하여 변환된 이미지 데이터에는 소실된 영역이 존재하여 출력 시 출력 이미지상에서 불연속성 또는 이질 감이 발생할 수 있다. 이에 따라 이러한 불연속성 및 이질 감을 감쇄시키기 위하여 선형보간법(Bilinear Interpolation)이 제어부(300)에 적용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 보정 장치의 블록도를 도시한 도면이고, 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 다른 이미지 보정 장치의 히스토그램을 도시한 도면이다.
도 8을 참조 해보면 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 보정 장치는 전술한 수신부(200), 제어부(300), 저장부(400), 출력부(500)를 포함하되 제어부(300)에는 치환부(340)가 더 포함될 수 있다.
치환부(340)는 도 9(a)에 도시된 바와 같이 추출부(220)에서 추출된 최대값부터 최대값을 초과하는 미리 설정된 제1 명도값(L)까지 형성된 히스토그램 상의 픽셀 분포를 반전시켜 도 9(b) 및 도 9(c)에 도시된 바와 같이 변화부(330)에서 변환된 최소값부터 형성된 픽셀 분포로 치환하도록 형성될 수 있다.
이때, 도 9(d)에 도시된 바와 같이, 16비트 이미지 데이터를 8비트로 변환하기 위하여 변환 값 산출할 경우, 전술한 수학식1에 기재된 최대값과 최소값은 치환부에 의하여 변환된 히스토그램 상의 픽셀 분포의 최대값과 최소값이 입력된다. 이와 같이 추출부에서 추출된 최대값을 초과하는 픽셀 분포를 변환부에서 변환된 최소값의 분포로 치환하는 이유는 다음과 같다.
도 10(a)는 종래의 출력 이미지와 히스토그램을 나타낸 도면이고, 도 10(b)는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 장치에 의하여 변환되어 출력된 이미지를 나타낸 도면이고, 도 10(c)은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이미지 보정 장치에 의하여 변환되어 출력된 이미지와 이에 따른 히스토그램을 도시한 도면이다.
도 10(a)은 일정 온도 범위에 해당되는 명도 값들만 변환되어 출력된 종래의 이미지로 주변 온도가 상대적으로 높은 픽셀 값들로 이미지 데이터가 형성될 경우, 히스토그램상에서 한쪽에서 픽셀 분포가 형성되어 특정 대상을 식별하기가 어렵다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 추출부(320)에서 추출된 최소값부터 최대값에 형성된 픽셀 분포만을 변환하여 출력한 경우, 주변 온도에 영향을 받지 않고 효율적으로 특정 대상을 식별할 수 있다.
다만, 가변 온도 범위에 따라 추출된 최대값과 최소값을 통하여 이미지 데이터를 변화하더라도 히스토그램 상의 픽셀 분포가 최대값보다 초과하는 영역에 많이 분포될 경우, 여전히 특정 객체를 쉽게 식별할 수 없다.
예를 들어 도 10(b)는 본 발명의 실시예에 따른 이미지 보정 창치에서 출력된 이미지와 이미지의 히스토그램이다. 촬상부(100)에서 수신된 이미지 데이터의 히스토그램에서 최대값과 최소값을 추출하고 변환하였지만, 도시된 버스 등에 의하여 최대값을 초과하는 픽셀 분포가 많은 경우, 출력 이미지에서 사람을 특정하기 어려울 수 있다. 즉, 식별하고 싶은 특정 대상보다 다른 대상이 상대적으로 밝아 특정 대상을 식별하기가 어렵다.
이와 같은 상황에서 전술한 제어부(300)의 치환부(340)를 통하여 추출된 최대값을 초과하는 픽셀 분포를 반전시켜 변환부(330)에서 변환된 최소값부터 형성된 픽셀 분포로 치환하고, 이를 기초로 변환부(330)를 통해 이미지 데이터를 변환할 경우, 도 10(c)에 도시된 바와 같이 출력 이미지와 히스토그램이 형성될 수 있다.
도 10(c)의 히스토그램은 특정 구간에 픽셀 분포가 형성되어 있는 것으로 볼 수 있으나, 치환된 픽셀 분포에 의하여 출력된 이미지에서 특정 객체를 쉽게 식별할 수 있다. 즉, 출력 이미지 상에서 특정하고자 하는 특정 대상보다 밝았던 다른 대상의 색을 어두운 색으로 반전시킴으로써, 특정 대상을 상대적으로 밝게 형성하여 효율적으로 식별하도록 출력 이미지를 형성할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 촬상부
200: 수신부
300: 제어부
310: 히스토그램 생성부
320: 추출부
330: 변환부
340: 치환부
400: 저장부
500: 출력부

Claims (8)

  1. 복수의 픽셀에 대한 온도 정보의 명도값이 포함된 이미지 데이터를 촬상부로부터 수신하는 수신부;
    상기 명도값을 기초로 온도에 따른 상기 이미지 데이터의 픽셀 분포를 나타내는 히스토그램을 생성 및 보정하여 상기 이미지 데이터를 변환하는 제어부; 및
    상기 변환된 이미지 데이터를 출력하는 출력부를 포함하고,
    상기 제어부는, 미리 설정된 제1 온도와 미리 설정된 제2 온도의 명도값과 상기 이미지 데이터의 전체 픽셀 개수를 기초로 상기 히스토그램 상의 픽셀 분포를 변환하여 상기 이미지 데이터를 변환하고,
    상기 히스토그램 상의 픽셀 분포는 적어도 일부 픽셀의 명도값이 증가 및 감소 중 적어도 한 방향으로 변환되도록 변환되는 이미지 보정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 온도는 0도이고, 상기 제2 온도는 45도인 이미지 보정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    복수의 온도에 대응되는 복수의 명도값이 기록된 데이터 테이블을 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 데이터 테이블을 기초로 상기 온도 정보에 대응되는 명도값에 따른 상기 이미지 데이터의 픽셀 분포에 대한 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부;
    상기 제1 온도 및 제2 온도의 명도값을 기초로 상기 히스토그램상의 최대값과 최소값을 추출하는 추출부;
    상기 최대값과 최소값을 기초로 상기 히스토그램 상의 픽셀 분포를 변환하여 상기 이미지 데이터를 변환하는 변환부를 포함하는 이미지 보정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 추출부는
    상기 히스토그램 상에 존재하는 이미지 데이터의 전체 픽셀 개수 중 미리 설정된 제1 값 내에 존재하는 픽셀들의 제1 평균 온도에 대응되는 명도 값을 최소값으로 설정하고,
    상기 이미지 데이터의 픽셀이 분포된 전체 픽셀 개수 중 미리 설정된 제2 값 내에 존재하는 픽셀들의 제2 평균 온도에 대응되는 명도 값을 최대값으로 설정하고
    상기 제1 평균 온도는 픽셀이 존재하는 최저온도를 기준으로 산출하되 제1 온도 이상으로 설정되고,
    상기 제2 평균 온도는 픽셀이 존재하는 최고온도를 기준으로 산출하되 상기 제2 온도 이하로 설정되는 이미지 보정 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 미리 설정된 제1 값과 상기 미리 설정된 제2 값은 각각 20%로 설정되는 이미지 보정 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 변환부는
    상기 최대값을 상기 히스토그램 상의 픽셀 분포가 형성된 최대 명도 값으로 변환하여 상기 최대값에 분포된 적어도 하나의 픽셀을 상기 히스토그램 상의 분포가 형성된 최대 명도 값에 분포되도록 변환하고,
    상기 최소값을 상기 히스토그램 상의 픽셀 분포가 형성된 최소 명도값으로 변환하여 상기 최소값에 분포된 적어도 하나의 픽셀을 상기 히스토그램 상의 분포가 최소 명도값에 분포되도록 변환하는 이미지 보정 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 변환부는
    상기 촬상부에서 수신된 상기 이미지 데이터를 수학식 1을 통하여 산출되는 변환값을 통해 변환하는 이미지 보정 장치.
    [수학식 1]
    Figure pat00002

    (상기 수학식 1에서, input data는 상기 최소값부터 상기 최대값까지 형성된 명도값 중 적어도 하나가 입력되다.)
  8. 제6항에 있어서,
    상기 추출부에서 추출된 상기 최대값부터 상기 최대값을 초과하는 미리 설정된 제1 명도값까지 형성된 상기 히스토그램 상의 픽셀 분포를 반전시켜 상기 변환부에서 변환된 상기 최소값부터 형성된 상기 히스토그램 상의 픽셀 분포로 치환하는 치환부를 더 포함하는 이미지 보정 장치.
KR1020170184520A 2017-12-29 2017-12-29 이미지 보정 장치 KR20190081760A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170184520A KR20190081760A (ko) 2017-12-29 2017-12-29 이미지 보정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170184520A KR20190081760A (ko) 2017-12-29 2017-12-29 이미지 보정 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190081760A true KR20190081760A (ko) 2019-07-09

Family

ID=67261888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170184520A KR20190081760A (ko) 2017-12-29 2017-12-29 이미지 보정 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190081760A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11721004B2 (en) 2021-05-10 2023-08-08 Hanwha Techwin Co., Ltd. Thermal camera and method of processing thermal image thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050039313A (ko) 2003-10-24 2005-04-29 현대자동차주식회사 차량의 나이트 비전 시스템 및 이의 헤드업 디스플레이표시화면 제어방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050039313A (ko) 2003-10-24 2005-04-29 현대자동차주식회사 차량의 나이트 비전 시스템 및 이의 헤드업 디스플레이표시화면 제어방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11721004B2 (en) 2021-05-10 2023-08-08 Hanwha Techwin Co., Ltd. Thermal camera and method of processing thermal image thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9200895B2 (en) Image input device and image processing device
KR101761921B1 (ko) 차량 운전자의 시계 보조 시스템 및 방법
US9906766B2 (en) Imaging device
KR101367637B1 (ko) 감시장치
US7582871B2 (en) Image pickup apparatus and a switching-over method for the same
JP4622740B2 (ja) 車両用表示制御装置
JP5071198B2 (ja) 信号機認識装置，信号機認識方法および信号機認識プログラム
CN108024057B (zh) 背景虚化处理方法、装置及设备
EP3058549B1 (en) Converting an image from a dual-band sensor to a visible color image
US8009202B2 (en) Device and method for capturing an image of a human face
EP2723060A1 (en) Vehicle-mounted camera device
JP2013247492A (ja) 物体検出装置
JP5708036B2 (ja) 撮像装置
KR20180001869A (ko) Avm 시스템의 영상 개선 장치 및 그 방법
WO2011000392A1 (en) Method and camera system for improving the contrast of a camera image
JP5228717B2 (ja) 画像入力装置
JP2004289786A (ja) 撮像装置
JP2010272934A (ja) カラーバランス調整装置
KR20190081760A (ko) 이미지 보정 장치
JP2012010282A (ja) 撮像装置、露光制御方法及び露光制御プログラム
CN107623831A (zh) 一种昼夜全彩楼宇可视电话成像装置
CN109788211B (zh) 拍摄图像显示***、电子镜***以及拍摄图像显示方法
JP6593581B2 (ja) 画質調整装置並びにカメラユニット
KR20120055824A (ko) 차량용 카메라 시스템의 영상 획득 방법
KR101979569B1 (ko) Hud 시스템의 외부 영상 보정 장치 및 방법