KR101596167B1 - Apparatus and method for compensating shadow of image for image contrast enhancement - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 영상 대비(contrast) 개선을 위한 영상의 암부 보정 장치 및 방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to an apparatus and method for correcting a dark part of an image for improving image contrast.
종래의 컨트라스트 개선 기술들은 명부의 밝기는 보존하면서 암부의 밝기를 같이 증폭시킨다. 그러나 이 기술들은 암부에 존재하는 피사체 중 본래의 색이 어두운 색을 가진 피사체의 밝기도 함께 증폭시켜 컨트라스트 저하를 발생시키는 문제점이 있다. Conventional contrast enhancement techniques amplify the brightness of the dark areas while preserving the brightness of the list. However, these techniques also have problems in that the contrast of the subject existing in the dark area is amplified by amplifying the brightness of the original dark color.
한편, 하드웨어 분야의 기술인 optical black compensation은 주로 TV에서 사용되는 기술로서, TV의 화면 중 베젤에 의해 빛이 가려진 부분을 레퍼런스로 사용하여 영상의 암부의 밝기를 조절하는 기술이다. 따라서 베젤과 같은 빛을 가려줄 수 있는 물리적인 장치가 반드시 필요하다는 단점이 있다. On the other hand, optical black compensation, which is a technology in the hardware field, is a technology used mainly in a TV, and is a technique of adjusting the brightness of a dark part of an image by using a part of the screen of the TV which is shielded by the bezel as a reference. Therefore, there is a disadvantage that a physical device capable of shielding light such as a bezel is necessary.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 검출된 암부의 밝기를 영역적응적으로 감쇄시켜 암부의 컨트라스트를 보정하는 영상의 암부 보정 장치 및 방법을 제안하고자 한다. In order to solve the problems of the related art as described above, the present invention proposes an apparatus and method for compensating a dark portion of an image that attenuates the brightness of the detected dark portion by adaptively attenuating the brightness of the dark portion.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.Other objects of the invention will be apparent to those skilled in the art from the following examples.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 영상의 암부 보정 장치에 있어서, 입력 영상의 R 채널 전달계수 맵, G 채널 전달계수 맵 및 B 채널 전달계수 맵을 생성하는 전달계수 맵 생성부 - 상기 전달계수 맵은 영상 센서까지 도달한 빛의 양을 의미함 -; 상기 R 채널 전달계수 맵, G 채널 전달계수 맵 및 B 채널 전달계수 맵이 결합된 결합 전달계수 맵을 생성하는 결합 전달계수 맵 생성부; 및 상기 결합 전달계수 맵을 이용하여 상기 입력 영상의 암부가 보정된 보정 영상을 생성하는 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 암부 보정 장치가 제공된다. In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for correcting darkness of an image, the apparatus comprising: a transmission coefficient generating unit that generates an R channel transmission coefficient map, a G channel transmission coefficient map, Map generation unit - the transfer coefficient map means the amount of light reaching the image sensor; A combined transmission coefficient map generator for generating a combined transmission coefficient map in which the R channel transmission coefficient map, the G channel transmission coefficient map, and the B channel transmission coefficient map are combined; And a correction unit that generates a corrected image in which the dark portion of the input image is corrected using the combined transfer coefficient map.
상기 전달계수 맵은 아래의 수학식과 같이 표현될 수 있다.The transfer coefficient map may be expressed by the following equation.
여기서, c는 각각의 컬러 채널, Tc(x, y)는 채널 별 전달계수 맵, W는 상기 전달계수 맵에서 암부와 명부를 구분하기 위한 가중치 값, Ic(x, y)는 상기 입력 영상의 채널 별 영상, A는 채널 별 영상 내 존재하는 광원의 밝기를 각각 의미한다. Here, c is the respective color channels, T c (x, y) are passed by channel coefficient map, W is a weight value for identifying the shadows and highlights in the transfer coefficient map, I c (x, y) is the input And A represents the brightness of a light source existing in a channel-by-channel image, respectively.
상기 결합 전달계수 맵은 아래의 수학식과 같이 표현될 수 있다. The coupling transfer coefficient map can be expressed as the following equation.
여기서, 는 상기 결합 전달계수 맵, exp는 익스포넨셜 연산, TR(x, y)는 상기 R 채널 전달계수 맵, TG(x, y)는 상기 G 채널 전달계수 맵, TB(x, y)는 상기 B 채널 전달계수 맵을 각각 의미한다. here, Is the combined transfer coefficient map, exp is extreme Four nensyeol operation, T R (x, y) is the R channel transfer coefficient map, T G (x, y) is the G channel transfer coefficient map, T B (x, y ) Denotes the B channel transmission coefficient map, respectively.
상기 보정부는 아래의 수학식에 기초하여 상기 보정 영상을 생성할 수 있다. The correction unit may generate the corrected image based on the following equation.
여기서, c는 각각의 컬러 채널, 는 채널 별 보정 영상, Ic(x, y)는 채널 별 입력 영상을 각각 의미한다. Where c is the respective color channel, I c (x, y) denotes an input image per channel, respectively.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 영상의 암부 보정 방법에 있어서, 입력 영상의 R 채널 전달계수 맵, G 채널 전달계수 맵 및 B 채널 전달계수 맵을 생성하는 단계 - 상기 전달계수 맵은 영상 센서까지 도달한 빛의 양을 의미함 -; 상기 R 채널 전달계수 맵, G 채널 전달계수 맵 및 B 채널 전달계수 맵이 결합된 결합 전달계수 맵을 생성하는 단계; 및 상기 결합 전달계수 맵을 이용하여 상기 입력 영상의 암부가 보정된 보정 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 암부 보정 방법이 제공된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of correcting a shadow of an image, comprising the steps of: generating an R channel transmission coefficient map, a G channel transmission coefficient map and a B channel transmission coefficient map of an input image, Means the amount of light reaching the sensor; Generating an association transmission coefficient map combining the R channel transmission coefficient map, the G channel transmission coefficient map, and the B channel transmission coefficient map; And generating a corrected image in which the dark portion of the input image is corrected using the combined transmission coefficient map.
본 발명에 따른 암부 보정 장치 및 방법은 저조도가 개선된 영상, 혹은 과노출된 영상 등의 컨트라스트를 개선할 수 있는 장점이 있다. The apparatus and method for correcting dark areas according to the present invention are advantageous in that the contrast of low-illuminated images or overexposed images can be improved.
또한, 본 발명에 따른 암부 보정 장치 및 방법은 종래 기술인 optical black compensation 방법과 다르게 소프트웨어적으로 영상의 암부 밝기를 조절할 수 있으므로 물리적인 장치 없이 암부의 컨트라스트를 개선할 수 있는 장점이 있다.In addition, the apparatus and method for compensating an arm according to the present invention are advantageous in that contrast of a dark portion can be improved without a physical device because the brightness of the dark portion of the image can be adjusted by software, unlike the optical compensation method of the related art.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 암부 보정 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 암부 보정 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 채널 별 전달계수 맵의 일례를 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 암부 보정 장치 및 방법의 시뮬레이션 결과를 설명하기 위한 도면이다. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image dark correction unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an overall flow of a method for correcting a dark part of an image according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of a transfer coefficient map for each channel according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 4 and 5 are diagrams for explaining simulation results of an apparatus and method for correcting a dark portion of an image according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 암부 보정 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image dark correction unit according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 암부 보정 장치(100)는 컬러채널 분할부(110), 전달계수 맵 생성부(120), 결합 전달계수 맵 생성부(130) 및 보정부(140)를 포함한다. 1, an apparatus for correcting a dark portion of an image according to an exemplary embodiment of the present invention includes a color
또한, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 암부 보정 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. FIG. 2 is a flowchart showing an overall flow of a method for correcting a dark part of an image according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 각 구성 요소 별 기능 및 각 단계 별로 수행되는 과정을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the function of each component and the process performed for each step will be described in detail with reference to FIG. 1 and FIG.
먼저, 단계(210)에서, 컬러채널 분할부(110)는 입력 영상을 3개의 컬러 채널로 분할한다. 즉, 컬러채널 분할부(110)는 입력 영상을 R 채널 영상, G 채널 영상 및 B 채널 영상으로 분할한다. First, in
다음으로, 단계(220)에서, 전달계수 맵 생성부(120)는 입력 영상 각각의 전달계수 맵을 생성한다. 즉, 전달계수 맵 생성부(120)는 R 채널 영상의 전달계수 맵(R 채널 전달계수 맵), G 채널 영상의 전달계수 맵(G 채널 전달계수 맵) 및 B 채널 영상의 전달계수 맵(B 채널 전달계수 맵)을 각각 생성한다. 여기서, 전달계수 맵은 영상 센서(R, G, B 각각 채널 별 센서)까지 도달한 빛의 양을 의미한다. Next, in
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전달계수 맵은 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
According to one embodiment of the present invention, the transfer coefficient map can be expressed as shown in Equation 1 below.
여기서, c는 각각의 컬러 채널, Tc(x, y)는 채널 별 전달계수 맵, W는 전달계수 맵에서 암부와 명부를 구분하기 위한 가중치 값(낮은 값을 가질수록 더 많은 영역을 암부 영역으로 인식하게 됨), Ic(x, y)는 입력 영상의 채널 별 영상, A는 채널 별 영상 내 존재하는 광원의 밝기를 각각 의미한다. Here, c is a color channel, T c (x, y) is a channel-by-channel transmission coefficient map, W is a weight value for distinguishing a dark portion from a dark portion in the transmission coefficient map ), I c (x, y) is the image of the input image channel, and A is the brightness of the light source in the image per channel, respectively.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 채널 별 전달계수 맵의 일례를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating an example of a transfer coefficient map for each channel according to an embodiment of the present invention.
도 3에서, (a)는 입력영상이며, (b) 내지 (d)는 각 채널 별 전달계수 맵이다. 전달계수 맵에서의 밝기는 빛의 도달 양을 나타내며 도달한 양이 많을수록 어두운 밝기를 나타낸다. 따라서 전달계수 맵에서, 밝은 영역은 실제로는 암부를, 어두운 영역은 명부를 나타내게 된다. In FIG. 3, (a) is an input image, and (b) to (d) are transfer coefficient maps for respective channels. The brightness in the transmission coefficient map represents the arrival amount of light and the darker the more the amount reached. Thus, in the transmission coefficient map, the bright region actually represents the dark region and the dark region represents the list.
도 3을 참조하면, 실제 입력영상에서의 암부는 개미 영역이나, 채널 별 전달계수 맵을 봤을 때, B 채널의 경우 입력영상에 블루 성분이 거의 존재하지 않아 빛의 도달량이 영상 전반적으로 부족한 것을 확인할 수 있다. 따라서 정확한 암부 영역을 검출하기 위해서는 결합된 전달계수 맵이 필요하다. Referring to FIG. 3, in the case of the B channel, when there is almost no blue component in the input image, it is confirmed that the amount of light is insufficient overall in the image. . Therefore, a combined transmission coefficient map is needed to detect the accurate dark region.
따라서, 단계(230)에서, 결합 전달계수 맵 생성부(130)는 R 채널 전달계수 맵, G 채널 전달계수 맵 및 B 채널 전달계수 맵이 결합된 결합 전달계수 맵을 생성한다. Accordingly, in
즉, 각 채널의 전달계수의 경우 컬러 영상에서 특정 컬러를 갖게 되면 나머지 컬러채널에서는 해당 영역을 암부로 오인식 할 수 있으므로, 본 발명에서는 하나의 결합된 전달계수 맵을 사용한다. 예를 들어, 입력 영상에서 어떠한 영역이 붉은 색을 띄었다면, R 채널에서는 높은 휘도 값을 갖지만, 나머지 G 채널과 B 채널은 낮은 휘도값을 갖게 되어 암부로 인식할 수 있다. 따라서, 이러한 특정 컬러로 인해 암부로 오인식되는 문제를 방지하기 위해 하나의 전달계수 맵으로 결합한다.That is, in the case of the transfer coefficient of each channel, if a color has a specific color in the color image, the corresponding region can be misrecognized as a dark region in the remaining color channels. Therefore, in the present invention, one combined transfer coefficient map is used. For example, if an area has a red color in an input image, the R channel has a high luminance value, while the remaining G channel and B channel have a low luminance value. Therefore, it is combined into one transmission coefficient map to prevent the problem of being mistaken for darkness due to this particular color.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 결합 전달계수 맵 생성부(130)는 각 채널 별 전달계수 맵의 계수 값을 곱한 값을 이용하여 결합 전달계수 맵을 생성한다. 이는 전달계수 맵의 어두운 영역은 점차 더 어둡게, 밝은 영역은 점차 더 밝게 만들기 위함이다.According to an embodiment of the present invention, the combined transfer
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 결합 전달계수 맵은 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Here, according to an embodiment of the present invention, the coupling transfer coefficient map may be expressed by the following equation (2).
여기서, 는 결합 전달계수 맵, exp는 익스포넨셜 연산, TR(x, y)는 R 채널 전달계수 맵, TG(x, y)는 G 채널 전달계수 맵, TB(x, y)는 B 채널 전달계수 맵을 각각 의미한다.here, Is B is a bond transfer coefficient map, exp is extreme Four nensyeol operation, T R (x, y) is the R channel transfer coefficient map, T G (x, y) is G channel transfer coefficient map, T B (x, y) Channel transmission coefficient map.
다시 말해, 각각의 전달계수 맵은 0~1 사이의 값이 존재하기 때문에 각 채널 별 전달계수 맵을 서로 곱하여 생성된 값 역시 0~1 사이의 값이 존재하게 된다. 그러나 이 값을 그대로 이용해서는 영상을 개선할 수 없기 때문에, 곱한 값이 계수 값에 익스포넨셜 연산을 취하여 계수 값을 가공한다. 이와 같은 과정을 거치게 되면 결합 전달계수 맵의 계수 값은 1~2.71 사이의 값을 갖게 된다. 즉 명부를 나타내는 계수값 "0"은 "1"로, 암부를 나타내는 계수값 "1"은 "2.7183"으로 변환된다. 그리고, 이렇게 변환된 값을 입력 컬러영상의 각 채널 별로 나눔으로써 명부의 밝기는 유지하면서 암부의 밝기를 감쇄시킬 수 있다.In other words, since each transfer coefficient map has a value between 0 and 1, the value generated by multiplying the transfer coefficient map for each channel is also 0 to 1. However, since the image can not be improved by using this value as it is, multiplication is performed on the coefficient value by exponential operation. When this process is performed, the coefficient value of the coupling transfer coefficient map has a value between 1 and 2.71. That is, the coefficient value "0" indicating the list is converted to "1" and the count value "1" indicating the dark portion is converted to "2.7183". By dividing the converted value by each channel of the input color image, the brightness of the dark portion can be attenuated while maintaining the brightness of the list portion.
마지막으로, 단계(240)에서, 보정부(140)는 결합 전달계수 맵을 이용하여 입력 영상의 암부가 보정된 보정 영상을 생성한다. Finally, in
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보정부(140)는 아래의 수학식 3에 기초하여 보정 영상을 생성할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the
여기서, 는 채널 별 보정 영상을 의미한다. here, Means a corrected image for each channel.
이하, 도 4 및 도 5을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상의 암부 보정 장치 및 방법의 시뮬레이션 결과를 설명하기로 한다. Hereinafter, simulation results of an apparatus and method for compensating a dark portion of an image according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.
도 4는 저조도 개선영상이 아닌 일반 영상의 암부 보정의 결과를 도시한 도면이다. 여기서, 도 4의 (a)는 입력 영상을, 도 4의 (b)는 결합 전달계수 맵을, 도 4의 (c)는 보정 영상을 각각 나타낸다. 4 is a diagram showing a result of correction of a dark portion of a general image, not a low-illuminance improvement image. Here, FIG. 4A shows the input image, FIG. 4B shows the combined transfer coefficient map, and FIG. 4C shows the corrected image.
도 4을 참조하면, (a) 영상의 경우 피아노의 검은색 건반은 실제로 검은색인데도 불구하고 영상취득 시 장면의 빛이 건반에 반사되어 취득되었기 때문에 순수한 검은색으로 표현되지 못했다. 그러나, (b)와 같이 결합 전달계수 맵을 통해 영상 내 존재하는 암부 영역을 검출하고, 이를 기반으로 암부 영역의 밝기를 감쇄시킴으로써 (c)와 같이 컨트라스트가 대비된 결과를 도출할 수 있다.Referring to FIG. 4, (a) in the case of the picture, although the black key of the piano is actually black, the light of the scene was reflected by the keyboard at the time of capturing the picture, so that it could not be expressed as pure black. However, as shown in (b), the dark region existing in the image is detected through the coupling transfer coefficient map, and the brightness of the dark region is damped based on the detected dark region, thereby obtaining a contrast-contrast result as in (c).
도 5는 저조도 개선영상의 암부 보정의 결과를 도시한 도면이다. 여기서, 도 5의 (a)는 입력 영상을, 도 5의 (b)는 저조도 개선 영상을, 도 5의 (c)는 결합 전달계수 맵을, 도 5의 (d)는 보정 영상을 각각 나타낸다. 5 is a diagram showing a result of correction of a dark portion of a low-illuminance improvement image. 5 (a) shows the input image, FIG. 5 (b) shows the low-luminance improvement image, FIG. 5 (c) shows the combined transmission coefficient map and FIG. 5 (d) shows the corrected image .
보다 상세하게, (a)는 역광환경에서 촬영되어 인물과 펜스가 어둡게 나온 영상이며, (b)는 이를 개선한 영상이다. 암부 영역의 밝기를 증폭시킴으로써 피사체를 식별할 수 있게 되었지만 사람의 머리카락과 펜스 영역의 적색 줄무늬 밝기는 과도하게 증폭되어 컨트라스트 훼손이 발생하였다. (c)는 (b)의 결합 전달계수 맵을 생성한 결과이며, 이 결과를 바탕으로 암부 영역을 검출하여 밝기를 감쇄시킨 결과가 (d)이다. 결과에서 확인할 수 있듯이 암부 영역의 밝기가 감쇄됨으로써 컬러의 포화도 역시 같이 낮아지고, 이에 따라 컬러 재현과 함께 컨트라스트 개선의 결과를 모두 도출할 수 있다.More specifically, (a) is an image taken in a backlit environment and a dark image of a person and a fence, and (b) is an improved image. Although the object can be identified by amplifying the brightness of the dark region, the brightness of the red stripe of the human hair and the fence region is excessively amplified and the contrast degradation occurs. (c) is the result of generating the coupling transfer coefficient map of (b). Based on this result, (d) is the result of detecting the dark area and attenuating brightness. As can be seen from the results, the brightness of the dark region is attenuated, so that the saturation of the color is also lowered, thereby achieving both the color reproduction and the improvement of the contrast.
요컨대, 본 발명에서는 입력 영상의 각 컬러 채널의 전달계수 맵을 하나의 맵으로 결합시키는 결합 전달계수 맵을 이용하여 영상의 암부를 검출 및 밝기를 감쇄시킨다. 종래의 컨트라스트 개선 방법들은 암부의 밝기 증폭시킴으로써 영상의 컨트라스트를 개선하였지만, 암부 영역 내에 존재하는 피사체 중 본래의 밝기 혹은 컬러가 어두운 피사체의 경우 밝기 증폭이 과도하게 발생하여 오히려 컨트라스트 저하가 발생하게 된다. 이 같은 문제를 개선하기 위해, 본 발명은 과도한 밝기 증폭을 통해 컨트라스트 훼손이 발생한 영상을 개선하기 위하여 결합된 컬러채널 전달계수 맵을 이용하여 암부를 검출하고, 해당영역의 밝기를 감쇄시킴으로써 영상의 컨트라스트를 개선한다. 따라서, 종래의 optical black compensation과 같이 하드웨어 종속적인 방법이 아닌 소프트웨어적으로 영상의 암부를 보정할 수 있으므로, 영상기기의 종류에 관계없이 적용할 수 있는 장점이 있다. That is, in the present invention, the dark portion of the image is detected and the brightness is attenuated by using the combined transfer coefficient map that combines the transfer coefficient maps of the respective color channels of the input image into one map. Conventional contrast enhancement methods improve the contrast of an image by amplifying the brightness of the dark portion. However, in the case of a dark subject whose original brightness or color is dark among the subjects existing in the dark portion region, brightness amplification occurs excessively and contrast degradation occurs. In order to solve such a problem, the present invention detects an arm portion using a combined color channel transmission coefficient map to improve an image in which contrast degradation occurs through excessive brightness amplification, attenuates the brightness of the corresponding region, . Therefore, since the dark portion of the image can be corrected by software rather than a hardware-dependent method such as conventional optical black compensation, there is an advantage that it can be applied regardless of the type of the imaging apparatus.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and configured for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Examples of program instructions, such as magneto-optical and ROM, RAM, flash memory and the like, can be executed by a computer using an interpreter or the like, as well as machine code, Includes a high-level language code. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and limited embodiments and drawings. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the above- Various modifications and variations may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .
Claims (8)
입력 영상의 R 채널 전달계수 맵, G 채널 전달계수 맵 및 B 채널 전달계수 맵을 생성하는 전달계수 맵 생성부 - 상기 전달계수 맵은 영상 센서까지 도달한 빛의 양을 의미함 -;
상기 R 채널 전달계수 맵, G 채널 전달계수 맵 및 B 채널 전달계수 맵이 결합된 결합 전달계수 맵을 생성하는 결합 전달계수 맵 생성부; 및
상기 결합 전달계수 맵을 이용하여 상기 입력 영상의 암부가 보정된 보정 영상을 생성하는 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 암부 보정 장치.In the dark correction unit of an image,
A transfer coefficient map generator for generating an R channel transfer coefficient map, a G channel transfer coefficient map and a B channel transfer coefficient map of the input image, the transfer coefficient map indicating the amount of light reaching the image sensor;
A combined transmission coefficient map generator for generating a combined transmission coefficient map in which the R channel transmission coefficient map, the G channel transmission coefficient map, and the B channel transmission coefficient map are combined; And
And a correction unit that generates a corrected image in which the dark portion of the input image is corrected using the combined transfer coefficient map.
상기 전달계수 맵은 아래의 수학식과 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 영상의 암부 보정 장치.
여기서, c는 각각의 컬러 채널, Tc(x, y)는 채널 별 전달계수 맵, W는 상기 전달계수 맵에서 암부와 명부를 구분하기 위한 가중치 값, Ic(x, y)는 상기 입력 영상의 채널 별 영상, A는 채널 별 영상 내 존재하는 광원의 밝기를 각각 의미함. The method according to claim 1,
Wherein the transfer coefficient map is expressed by the following equation.
Here, c is the respective color channels, T c (x, y) are passed by channel coefficient map, W is a weight value for identifying the shadows and highlights in the transfer coefficient map, I c (x, y) is the input And A represents the brightness of a light source existing in a channel-by-channel image, respectively.
상기 결합 전달계수 맵은 아래의 수학식과 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 영상의 암부 보정 장치.
여기서, 는 상기 결합 전달계수 맵, exp는 익스포넨셜 연산, TR(x, y)는 상기 R 채널 전달계수 맵, TG(x, y)는 상기 G 채널 전달계수 맵, TB(x, y)는 상기 B 채널 전달계수 맵을 각각 의미함.The method according to claim 1,
Wherein the combined transfer coefficient map is expressed by the following equation.
here, Is the combined transfer coefficient map, exp is extreme Four nensyeol operation, T R (x, y) is the R channel transfer coefficient map, T G (x, y) is the G channel transfer coefficient map, T B (x, y ) Denotes the B channel transmission coefficient map, respectively.
상기 보정부는 아래의 수학식에 기초하여 상기 보정 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상의 암부 보정 장치.
여기서, c는 각각의 컬러 채널, 는 채널 별 보정 영상, Ic(x, y)는 채널 별 입력 영상을 각각 의미함. The method of claim 3,
Wherein the correction unit generates the corrected image based on the following equation.
Where c is the respective color channel, I c (x, y) denotes an input image per channel, respectively.
입력 영상의 R 채널 전달계수 맵, G 채널 전달계수 맵 및 B 채널 전달계수 맵을 생성하는 단계 - 상기 전달계수 맵은 영상 센서까지 도달한 빛의 양을 의미함 -;
상기 R 채널 전달계수 맵, G 채널 전달계수 맵 및 B 채널 전달계수 맵이 결합된 결합 전달계수 맵을 생성하는 단계; 및
상기 결합 전달계수 맵을 이용하여 상기 입력 영상의 암부가 보정된 보정 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상의 암부 보정 방법.A method for correcting a dark portion of an image,
Generating an R channel transmission coefficient map, a G channel transmission coefficient map and a B channel transmission coefficient map of the input image, the transmission coefficient map indicating the amount of light reaching the image sensor;
Generating an association transmission coefficient map combining the R channel transmission coefficient map, the G channel transmission coefficient map, and the B channel transmission coefficient map; And
And generating a corrected image in which the dark portion of the input image is corrected using the combined transmission coefficient map.
상기 전달계수 맵은 아래의 수학식과 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 영상의 암부 보정 방법.
여기서, c는 각각의 컬러 채널, Tc(x, y)는 채널 별 전달계수 맵, W는 상기 전달계수 맵에서 암부와 명부를 구분하기 위한 가중치 값, Ic(x, y)는 상기 입력 영상의 채널 별 영상, A는 채널 별 영상 내 존재하는 광원의 밝기를 각각 의미함. 6. The method of claim 5,
Wherein the transfer coefficient map is expressed by the following equation.
Here, c is the respective color channels, T c (x, y) are passed by channel coefficient map, W is a weight value for identifying the shadows and highlights in the transfer coefficient map, I c (x, y) is the input And A represents the brightness of a light source existing in a channel-by-channel image, respectively.
상기 결합 전달계수 맵은 아래의 수학식과 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 영상의 암부 보정 방법.
여기서, 는 상기 결합 전달계수 맵, exp는 익스포넨셜 연산, TR(x, y)는 상기 R 채널 전달계수 맵, TG(x, y)는 상기 G 채널 전달계수 맵, TB(x, y)는 상기 B 채널 전달계수 맵을 각각 의미함.6. The method of claim 5,
Wherein the combined transfer coefficient map is expressed by the following equation.
here, Is the combined transfer coefficient map, exp is extreme Four nensyeol operation, T R (x, y) is the R channel transfer coefficient map, T G (x, y) is the G channel transfer coefficient map, T B (x, y ) Denotes the B channel transmission coefficient map, respectively.
상기 보정 영상을 생성하는 단계는 아래의 수학식에 기초하여 상기 보정 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 영상의 암부 보정 방법.
여기서, c는 각각의 컬러 채널, 는 채널 별 보정 영상, Ic(x, y)는 채널 별 입력 영상을 각각 의미함.
8. The method of claim 7,
Wherein the step of generating the corrected image generates the corrected image based on the following equation.
Where c is the respective color channel, I c (x, y) denotes an input image per channel, respectively.
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KR20200137532A (en) | 2019-05-30 | 2020-12-09 | 순천대학교 산학협력단 | Image contrast enhancement apparatus and method |
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