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KR102628938B1 - Image processing apparatus - Google Patents

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KR102628938B1
KR102628938B1 KR1020220126604A KR20220126604A KR102628938B1 KR 102628938 B1 KR102628938 B1 KR 102628938B1 KR 1020220126604 A KR1020220126604 A KR 1020220126604A KR 20220126604 A KR20220126604 A KR 20220126604A KR 102628938 B1 KR102628938 B1 KR 102628938B1
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Inventor
장현식
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(주) 픽셀플러스
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Abstract

본 기술의 일 실시 예에 따른 이미지 처리 장치는 영상 데이터에서 M×M (M은 3 이상의 홀수) 사이즈의 픽셀 윈도우를 추출하고, 추출된 픽셀 윈도우의 베이어 데이터를 출력하는 픽셀 윈도우 추출부, 상기 베이어 데이터를 이용하여 상기 픽셀 윈도우의 중심에 위치하는 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들을 산출하는 로우 밴드 산출부, 상기 베이어 데이터 및 상기 로우 밴드 값들을 이용하여 상기 중심 픽셀과 상기 픽셀 윈도우에 포함된 그린 픽셀들 간의 크로마(chroma) 성분 차이를 구하는 크로마 성분차 산출부, 상기 베이어 데이터를 이용하여 상기 중심 픽셀에 대한 그라디언트(gradient)를 산출하는 그라디언트 산출부, 기 설정된 함수에 따라 상기 그라디언트에 대응되는 보정 파라미터를 생성하는 댐핑부 및 상기 그린 픽셀들에 대한 로우 밴드 값, 상기 크로마 성분 차이 및 상기 보정 파라미터를 이용하여 상기 중심 픽셀에 대한 보정 베이어 데이터를 생성하는 프린지 저감부를 포함할 수 있다.An image processing device according to an embodiment of the present technology includes a pixel window extraction unit that extracts a pixel window of size M×M (M is an odd number of 3 or more) from image data and outputs Bayer data of the extracted pixel window, the Bayer A low-band calculation unit that calculates low-band values for a center pixel located at the center of the pixel window using data, and a green pixel included in the center pixel and the pixel window using the Bayer data and the low-band values. A chroma component difference calculation unit that calculates the chroma component difference between the chroma components, a gradient calculation unit that calculates a gradient for the center pixel using the Bayer data, and a correction parameter corresponding to the gradient according to a preset function. It may include a damping unit that generates and a fringe reduction unit that generates corrected Bayer data for the center pixel using the low band value for the green pixels, the chroma component difference, and the correction parameter.

Description

이미지 처리 장치{IMAGE PROCESSING APPARATUS}Image processing device {IMAGE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 촬영된 영상에서 컬러 프린지(color fringe)를 제거할 수 있는 이미지 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image processing device capable of removing color fringe from captured images.

고화질의 영상이 필요한 이미지 처리 장치에서는 고품질의 영상을 생성하는 기술은 매우 중요하다. 이러한 이미지 처리 장치에서 카메라에 사용되는 렌즈의 품질 저하 또는 광각 렌즈의 사용시, 블루 컬러 성분과 그린 컬러 성분의 반사 특성의 차이(Chromatic Aberration)로 인해 영상의 에지(Edge) 부분에 특정 컬러(예를 들어, purple)가 끼는 현상이 발생한다. 이런 퍼플(purple) 컬러가 끼는 현상을 퍼플 프린지(purple fringe) 또는 컬러 프린지(color fringe)라 부른다.In image processing devices that require high-quality images, technology to generate high-quality images is very important. In these image processing devices, when the quality of the lens used in the camera deteriorates or a wide-angle lens is used, a specific color (e.g., a specific color (e.g., For example, a phenomenon where purple color appears occurs. This phenomenon of purple color is called purple fringe or color fringe.

여러 장의 노출 영상들을 결합하여 생성하는 HDR(High Dynamic Range) 영상을 생성하는 카메라의 경우, 각각의 노출 영상에서 발생되는 퍼플 프린지 현상들이 하나의 HDR 영상으로 합성되어 다양한 형태의 퍼플 프린지 현상으로 나타날 수 있다.In the case of cameras that generate HDR (High Dynamic Range) images by combining multiple exposure images, the purple fringe phenomenon that occurs in each exposure image can be synthesized into one HDR image and appear as various forms of purple fringe phenomenon. there is.

이러한 퍼플 프린지를 제거하기 위한 여러 방법들이 제안되고 있으나, 구현이 복잡하고, 퍼플 프린지 외 다른 컬러들도 같이 왜곡되는 등의 문제를 발생시킬 수 있다. Several methods have been proposed to remove this purple fringe, but they are complex to implement and may cause problems such as distortion of colors other than the purple fringe.

본 발명은 촬영된 영상에서 컬러 프린지를 제거할 수 있는 이미지 처리 장치를 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide an image processing device capable of removing color fringe from captured images.

본 발명의 일 실시 예에 따른 이미지 처리 장치는 영상 데이터에서 M×M (M은 3 이상의 홀수) 사이즈의 픽셀 윈도우를 추출하고, 추출된 픽셀 윈도우의 베이어 데이터를 출력하는 픽셀 윈도우 추출부, 상기 베이어 데이터를 이용하여 상기 픽셀 윈도우의 중심에 위치하는 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들을 산출하는 로우 밴드 산출부, 상기 베이어 데이터 및 상기 로우 밴드 값들을 이용하여 상기 중심 픽셀과 상기 픽셀 윈도우에 포함된 그린 픽셀들 간의 크로마(chroma) 성분 차이를 구하는 크로마 성분차 산출부, 상기 베이어 데이터를 이용하여 상기 중심 픽셀에 대한 그라디언트(gradient)를 산출하는 그라디언트 산출부, 기 설정된 함수에 따라 상기 그라디언트에 대응되는 보정 파라미터를 생성하는 댐핑부 및 상기 그린 픽셀들에 대한 로우 밴드 값, 상기 크로마 성분 차이 및 상기 보정 파라미터를 이용하여 상기 중심 픽셀에 대한 보정 베이어 데이터를 생성하는 프린지 저감부를 포함할 수 있다.An image processing device according to an embodiment of the present invention includes a pixel window extractor that extracts a pixel window of size M×M (M is an odd number of 3 or more) from image data and outputs Bayer data of the extracted pixel window, the Bayer A low-band calculation unit that calculates low-band values for a center pixel located at the center of the pixel window using data, and a green pixel included in the center pixel and the pixel window using the Bayer data and the low-band values. A chroma component difference calculation unit that calculates the chroma component difference between the chroma components, a gradient calculation unit that calculates a gradient for the center pixel using the Bayer data, and a correction parameter corresponding to the gradient according to a preset function. It may include a damping unit that generates and a fringe reduction unit that generates corrected Bayer data for the center pixel using the low band value for the green pixels, the chroma component difference, and the correction parameter.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 이미지 처리 장치는 제 1 노출 영상 데이터에서 기 설정된 사이즈의 픽셀 윈도우들을 추출하고 추출된 픽셀 윈도우들에서 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들 및 상기 중심 픽셀과 그린 픽셀들 간의 크로마 성분 차이를 구하여 상기 제 1 노출 영상 데이터에 대한 컬러 프린지를 보정하는 제 1 컬러 프린지 보정부, 제 2 노출 영상 데이터에서 기 설정된 사이즈의 픽셀 윈도우들을 추출하고 추출된 픽셀 윈도우들에서 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들 및 상기 중심 픽셀과 그린 픽셀들 간의 크로마 성분 차이를 구하여 상기 제 2 노출 영상 데이터에 대한 컬러 프린지를 보정하는 제 2 컬러 프린지 보정부, 및 상기 제 1 컬러 프린지 보정부에서 보정된 제 1 노출 영상 데이터와 상기 제 2 컬러 프린지 보정부에서 보정된 제 2 노출 영상 데이터를 합성하여 HDR 영상을 생성하는 영상 합성부를 포함할 수 있다.An image processing device according to another embodiment of the present invention extracts pixel windows of a preset size from first exposure image data and extracts low band values for the center pixel from the extracted pixel windows and chroma between the center pixel and green pixels. A first color fringe correction unit that calculates component differences and corrects color fringe for the first exposure image data, extracts pixel windows of a preset size from the second exposure image data, and rows for the center pixel from the extracted pixel windows. A second color fringe correction unit that corrects color fringe for the second exposure image data by calculating band values and chroma component differences between the center pixel and the green pixel, and a first exposure corrected in the first color fringe correction unit. It may include an image synthesis unit that generates an HDR image by combining image data and second exposure image data corrected by the second color fringe correction unit.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명은 보다 용이하게 컬러 프린지를 감소 또는 제거시킴으로써 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.The present invention can improve image quality by more easily reducing or eliminating color fringe.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치의 구성을 간략하게 보여주는 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5×5 픽셀 윈도우를 예시적으로 보여주는 도면.
도 3a는 픽셀 윈도우에서 중심 픽셀 및 그 중심 픽셀과 같은 컬러를 가지는 픽셀들에 대한 로우 밴드 성분 추정값을 예시적으로 나타낸 도면.
도 3b는 픽셀 윈도우에서 수평 방향으로 중심 픽셀과 인접하게 위치하는 픽셀 및 그 픽셀과 동일한 컬러를 가지는 픽셀들에 대한 로우 밴드 성분 추정값을 예시적으로 나타낸 도면.
도 3c는 픽셀 윈도우에서 수직 방향으로 중심 픽셀과 인접하게 위치하는 픽셀 및 그 픽셀과 동일한 컬러를 가지는 픽셀들에 대한 로우 밴드 성분 추정값을 예시적으로 나타낸 도면.
도 3d는 픽셀 윈도우에서 대각 방향으로 중심 픽셀과 인접하게 위치하는 픽셀 및 그 픽셀과 동일한 컬러를 가지는 픽셀들에 대한 로우 밴드 성분 추정값을 예시적으로 나타낸 도면.
도 4는 픽셀 위치들과 로우 밴드 값들의 관계를 표로 나타낸 도면.
도 5a 내지 도 5d는 중심 픽셀의 변화에 따른 2×2 베이어 패턴의 위치 관계를 예시적으로 보여주는 도면들.
도 6은 픽셀 윈도우에서 중심 픽셀의 위치에서의 4가지 방향들(수평 방향, 수직 방향 및 대각선 방향들)에 대한 그라디언트(에지 크기)를 예시적으로 보여주는 도면.
도 7은 그라디언트 값(Grad)과 댐프팩터(dampfactor)의 관계를 나타는 그래프.
도 8은 도 1의 이미지 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도.
도 9는 RGB 픽셀들이 베이어 패턴으로 배열된 픽셀 어레이에서 어느 한 위치에 있는 블루 픽셀(B)에 대한 컬러 프린지 보정을 위해 추출되는 5×5 사이즈의 픽셀 윈도우를 예시적으로 나타낸 도면.
도 10a 및 도 10b는 도 9에서의 블루 픽셀 다음의 블루 픽셀에 대한 5×5 사이즈의 픽셀 윈도우를 예시적으로 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 처리 장치의 구성을 간략하게 보여주는 블록도.
1 is a block diagram briefly showing the configuration of an image processing device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram illustrating a 5×5 pixel window according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a diagram illustrating low-band component estimates for a center pixel and pixels having the same color as the center pixel in a pixel window.
FIG. 3B is a diagram illustrating low-band component estimates for pixels located adjacent to the center pixel in the horizontal direction in a pixel window and pixels having the same color as the pixel.
FIG. 3C is a diagram illustrating low-band component estimates for pixels located adjacent to the center pixel in the vertical direction in a pixel window and pixels having the same color as the pixel.
FIG. 3D is a diagram illustrating low-band component estimates for pixels located adjacent to the center pixel in the diagonal direction in a pixel window and pixels having the same color as the pixel.
Figure 4 is a table showing the relationship between pixel positions and low band values.
FIGS. 5A to 5D are diagrams exemplarily showing the positional relationship of a 2×2 Bayer pattern according to a change in the center pixel.
Figure 6 is a diagram illustrating the gradient (edge size) for four directions (horizontal, vertical and diagonal directions) at the location of the center pixel in a pixel window.
7 is a graph showing the relationship between the gradient value (G rad ) and the damp factor (dampfactor).
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the image processing device of FIG. 1.
FIG. 9 is a diagram illustrating a 5×5 pixel window extracted for color fringe correction for a blue pixel (B) located at a certain position in a pixel array in which RGB pixels are arranged in a Bayer pattern.
FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating a 5×5 pixel window for a blue pixel following the blue pixel in FIG. 9.
Figure 11 is a block diagram briefly showing the configuration of an image processing device according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through illustrative drawings. When adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, when describing embodiments of the present invention, if detailed descriptions of related known configurations or functions are judged to impede understanding of the embodiments of the present invention, the detailed descriptions will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 처리 장치의 구성을 간략하게 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram briefly showing the configuration of an image processing device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 이미지 처리 장치는 픽셀 윈도우(pixel window) 추출부(10), 로우 밴드(low band) 산출부(20), 크로마 성분차(chroma disparity) 산출부(30), 그라디언트(gradient) 결정부(40), 댐핑(damping)부(50) 및 프린지(fringe) 저감부(60)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the image processing device includes a pixel window extraction unit 10, a low band calculation unit 20, a chroma disparity calculation unit 30, and a gradient calculation unit. ) It may include a crystal unit 40, a damping unit 50, and a fringe reduction unit 60.

픽셀 윈도우 추출부(10)는 이미지 센서에서 촬영된 영상 데이터에서 기 설정된 컬러의 픽셀들에 대해 해당 픽셀을 중심으로 M×M 형태로 배열된 픽셀들의 픽셀값들(M×M 베이어 데이터)을 추출할 수 있다. 이하에서, M×M 형태로 배열된 픽셀들은 픽셀 윈도우라 통칭되며, M은 3이상의 홀수를 포함할 수 있다. 예를 들어, 픽셀 윈도우 추출부(10)는 영상에서 블루(blue) 컬러의 픽셀들과 레드(red) 컬러의 픽셀들에 대해 순차적으로 M×M 사이즈의 픽셀 윈도우를 추출할 수 있다.The pixel window extractor 10 extracts pixel values (M x M Bayer data) of pixels arranged in an M can do. Hereinafter, pixels arranged in an M×M format are collectively referred to as a pixel window, and M may include an odd number of 3 or more. For example, the pixel window extractor 10 may sequentially extract pixel windows of size M×M for blue color pixels and red color pixels from an image.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀 윈도우를 예시적으로 보여주는 도면으로, 픽셀 윈도우 추출부(10)는 촬영된 영상에서 블루 픽셀들과 레드 픽셀들 각각에 대해 해당 픽셀을 중심으로 도 2에서와 같이 5×5 형태로 인접하게 배열되는 25개 픽셀들의 픽셀값들(베이어 데이터)을 추출하여 출력할 수 있다. 즉, 픽셀 윈도우 추출부(10)는 모든 블루 픽셀들과 레드 픽셀들에 대해 기 설정된 순서에 따라 각 픽셀에 대한 픽셀 윈도우를 추출할 수 있다. 이때, 영상의 경계(boundary) 영역에 위치하는 픽셀들의 경우, 해당 픽셀을 중심으로 그 주변에 M×M 사이즈의 픽셀들이 모두 존재하지 않을 수 있다. 그러한 경우에는 픽셀 미러링 등을 통해 해당 픽셀들에 대한 픽셀 윈도우를 생성할 수 있다.FIG. 2 is a diagram illustrating a pixel window according to an embodiment of the present invention. The pixel window extractor 10 extracts the blue pixels and red pixels in the captured image with the corresponding pixels as the center. As shown, the pixel values (Bayer data) of 25 pixels arranged adjacently in a 5×5 format can be extracted and output. That is, the pixel window extractor 10 may extract a pixel window for each pixel according to a preset order for all blue pixels and red pixels. At this time, in the case of pixels located in the boundary area of the image, all pixels of size M×M may not exist around the pixel. In such cases, pixel windows for the corresponding pixels can be created through pixel mirroring, etc.

이하에서는, 설명의 편의를 위해, 도 2에서와 같이 베이어 패턴으로 배열된 5×5 사이즈의 픽셀들을 픽셀 윈도우로 가정하여 설명한다. 픽셀 윈도우 추출부(10)는 추출된 픽셀 윈도우의 M×M 베이어 데이터(픽셀 값들)를 로우 밴드 산출부(20)에 제공할 수 있다.Hereinafter, for convenience of explanation, the description will be made assuming that 5×5 pixels arranged in a Bayer pattern as shown in FIG. 2 are pixel windows. The pixel window extractor 10 may provide M×M Bayer data (pixel values) of the extracted pixel window to the low band calculator 20.

컬러 프린지 현상은 일반적으로 블루 성분이나 레드 성분이 그린 성분보다 큰 값을 가지는 형태로 나타나므로, 그린 픽셀들의 픽셀값들은 그대로 유지하고 블루 픽셀들과 레드 픽셀들의 픽셀값들을 낮추게 되면 컬러 프린지를 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 실시예서는 블루 픽셀들과 레드 픽셀들에 대해서만 픽셀 윈도우를 추출하는 경우를 예시적으로 설명한다. Since the color fringing phenomenon generally appears in the form of the blue or red component having a larger value than the green component, the color fringe can be reduced by keeping the pixel values of the green pixels the same and lowering the pixel values of the blue and red pixels. You can. Therefore, this embodiment illustratively explains the case of extracting pixel windows only for blue pixels and red pixels.

로우 밴드 산출부(20)는 픽셀 윈도우 추출부(10)로부터 제공받은 각각의 픽셀 윈도우에 대해, 해당 픽셀 윈도우에 포함된 픽셀들의 픽셀값들(베이어 데이터)을 이용하여 해당 픽셀 윈도우의 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들(GRL, RL, GBL, BL, YL)을 산출할 수 있다.For each pixel window provided from the pixel window extraction unit 10, the low-band calculation unit 20 uses the pixel values (Bayer data) of pixels included in the pixel window to determine the center pixel of the pixel window. Low band values (GRL, RL, GBL, BL, YL) can be calculated.

예를 들어, 도 3a 내지 3d는 5×5 픽셀 윈도우에서 픽셀들의 위치에 따른 로우 밴드 성분 추정값들을 예시적으로 나타낸 도면들이다.For example, FIGS. 3A to 3D are diagrams illustrating low-band component estimates according to the positions of pixels in a 5×5 pixel window.

로우 밴드 산출부(20)는 제공받은 픽셀 윈도우의 베이어 데이터를 이용하여 도 3a 내지 3d와 같은 4가지의 추정값들(XL[0], XL[1], XL[2], XL[3])을 계산할 수 있다.The low-band calculation unit 20 uses the Bayer data of the provided pixel window to generate four estimated values (XL[0], XL[1], XL[2], XL[3]) as shown in FIGS. 3A to 3D. can be calculated.

이를 위해, 로우 밴드 산출부(20)는 픽셀 윈도우를 해당 픽셀들의 위치에 따라 도 3a 내지 3d와 같이 4개의 그룹들로 구분하고, 각 그룹들 내에서 중심 픽셀과 인접한 정도에 따라 해당 픽셀의 픽셀값에 서로 다른 가중치를 부여하여 각 그룹에 대한 추정값들(XL[0], XL[1], XL[2], XL[3])을 계산할 수 있다.To this end, the low-band calculation unit 20 divides the pixel window into four groups as shown in FIGS. 3A to 3D according to the positions of the corresponding pixels, and determines the pixel of the corresponding pixel according to the degree of proximity to the center pixel within each group. By assigning different weights to the values, the estimated values (XL[0], XL[1], XL[2], XL[3]) for each group can be calculated.

예를 들어, 로우 밴드 산출부(20)는 중심 픽셀에 대해서는 본래의 픽셀값에 36을 곱하고, 중심 픽셀로부터 수직 및 수평 방향에 위치하며 중심 픽셀과 같은 컬러를 가지는 픽셀들에 대해서는 본래의 픽셀값에 6을 곱하고, 중심 픽셀로부터 대각선 방향에 위치하며 중심 픽셀과 같은 컬러를 가지는 픽셀들에 대해서는 본래의 픽셀값에 1을 곱하여 도 3a와 같이 XL[0]에 대한 로우 밴드 성분 추정값을 계산할 수 있다. 또한, 로우 밴드 산출부(20)는 수평 방향으로 중심 픽셀과 인접하게 위치하는 픽셀들(제 1 인접 픽셀들)에 대해서는 본래의 픽셀값에 6을 곱하고, 제 1 인접 픽셀과 같은 컬러를 가지는 나머지 픽셀들에 대해서는 본래의 픽셀값에 1을 곱하여 도 3b와 같이 XL[1]에 대한 로우 밴드 성분 추정값을 계산할 수 있다.For example, the low band calculation unit 20 multiplies the original pixel value by 36 for the center pixel, and multiplies the original pixel value by 36 for pixels located in the vertical and horizontal directions from the center pixel and having the same color as the center pixel. is multiplied by 6, and for pixels located diagonally from the center pixel and having the same color as the center pixel, the original pixel value is multiplied by 1 to calculate the low-band component estimate for XL[0] as shown in Figure 3a. . In addition, the low-band calculation unit 20 multiplies the original pixel value by 6 for pixels (first adjacent pixels) located adjacent to the center pixel in the horizontal direction, and the remaining pixel value having the same color as the first adjacent pixel For pixels, the original pixel value can be multiplied by 1 to calculate the low-band component estimate for XL[1], as shown in Figure 3b.

또한, 로우 밴드 산출부(20)는 수직 방향으로 중심 픽셀과 인접하게 위치하는 픽셀들(제 2 인접 픽셀들)에 대해서는 본래의 픽셀값에 6을 곱하고, 제 2 인접 픽셀과 같은 컬러를 가지는 나머지 픽셀들에 대해서는 본래의 픽셀값에 1을 곱하여 도 3c와 같이 XL[2]에 대한 로우 밴드 성분 추정값을 계산할 수 있다. 또한, 로우 밴드 산출부(20)는 대각 방향으로 중심 픽셀과 인접하게 위치하는 픽셀들(제 3 인접 픽셀들)에 대해서는 본래의 픽셀값에 1을 곱하여 도 3d와 같이 XL[3]에 대한 로우 밴드 성분 추정값을 계산할 수 있다.In addition, the low-band calculation unit 20 multiplies the original pixel value by 6 for pixels located adjacent to the center pixel in the vertical direction (second adjacent pixels), and the remaining pixel value having the same color as the second adjacent pixel For pixels, the original pixel value can be multiplied by 1 to calculate the low-band component estimate for XL[2], as shown in Figure 3c. In addition, the low band calculation unit 20 multiplies the original pixel value by 1 for pixels located adjacent to the center pixel in the diagonal direction (third adjacent pixels) to obtain the row for XL[3] as shown in FIG. 3D. Band component estimates can be calculated.

이때, 레드(R), 제 1 그린(GR), 제 2 그린(GB), 블루(B)를 포함하는 2×2 베이어 패턴을 기준으로, 제 1 그린(GR)과 제 2 그린(GB)는 서로 다른 컬러로 분류될 수 있다. 예를 들어, 제 1 인접 픽셀들이 제 1 그린(GR) 컬러의 픽셀들인 경우, 제 1 인접 픽셀들과 같은 컬러를 가지는 픽셀들은 제 1 그린(GR) 컬러의 픽셀들만 해당하고 제 2 그린(GB) 컬러의 픽셀들은 포함되지 않을 수 있다.At this time, based on a 2×2 Bayer pattern including red (R), first green (GR), second green (GB), and blue (B), first green (GR) and second green (GB) can be classified into different colors. For example, when the first adjacent pixels are pixels of the first green (GR) color, pixels having the same color as the first adjacent pixels correspond only to pixels of the first green (GR) color and are pixels of the second green (GB) color. ) Colored pixels may not be included.

로우 밴드 산출부(20)는 각 픽셀 윈도우에 대해 도 3a 내지 도 3d와 같이 로우 밴드 성분 추정값들(XL[0], XL[1], XL[2], XL[3])이 계산되면, 추정값들(XL[0], XL[1], XL[2], XL[3])의 레벨을 같은 크기로 맞추기 위해 추정값들(XL[1], XL[2], XL[3])에 추가적으로 가중치를 곱해줄 수 있다. 예를 들어, 상술한 실시예에서, 추정값(XL[0])을 구하기 위해 해당 픽셀값들에 곱해준 가중치들의 합은 64(=36+6+6+6+6+1+1+1+1)인데, 추정값들(XL[1], XL[2], XL[3])을 구하기 위해 해당 픽셀값들에 곱해준 가중치들의 합은 각각 16(=6+6+1+1+1+1), 16(=6+6+1+1+1+1), 4(=1+1+1+1)이다. 따라서, 추정값들(XL[1], XL[2], XL[3])의 레벨을 추정값(XL[0])과 맞추기 위해, 추정값들(XL[1], XL[2])에는 4를 곱하고, 추정값(XL[3])에는 16을 곱할 수 있다.When the low-band calculation unit 20 calculates low-band component estimates (XL[0], XL[1], XL[2], XL[3]) for each pixel window as shown in FIGS. 3A to 3D, To match the levels of the estimates (XL[0], XL[1], XL[2], XL[3]) to the same size, the estimates (XL[1], XL[2], XL[3]) Additionally, weights can be multiplied. For example, in the above-described embodiment, the sum of the weights multiplied by the corresponding pixel values to obtain the estimated value (XL[0]) is 64 (=36+6+6+6+6+1+1+1+ 1), the sum of the weights multiplied by the corresponding pixel values to obtain the estimated values (XL[1], XL[2], XL[3]) is each 16 (=6+6+1+1+1+ 1), 16(=6+6+1+1+1+1), 4(=1+1+1+1). Therefore, in order to match the level of the estimates (XL[1], XL[2], XL[3]) with the estimate (XL[0]), the estimates (XL[1], XL[2]) are set to 4. Multiply, and the estimated value (XL[3]) can be multiplied by 16.

또한, 로우 밴드 산출부(20)는 해당 픽셀 윈도우의 중심 픽셀이 어떤 픽셀인지를 확인하여 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들(GRL, RL, GBL, BL, YL)을 산출할 수 있다.Additionally, the low-band calculation unit 20 may check which pixel is the center pixel of the corresponding pixel window and calculate low-band values (GRL, RL, GBL, BL, YL) for the center pixel.

이때, 로우 밴드 값들(GRL, RL, GBL, BL)은 해당 픽셀 윈도우의 중심 픽셀이 2×2 베이어 패턴의 좌측상단(top-left)에 위치하는 픽셀이라고 가정했을 때, 도 4의 표와 같이, 그 2×2 베이어 패턴에서의 픽셀들의 위치 관계에 따라 값이 정해질 수 있다.At this time, the low band values (GRL, RL, GBL, BL) are as shown in the table in FIG. 4, assuming that the center pixel of the corresponding pixel window is a pixel located at the top-left of the 2×2 Bayer pattern. , the value can be determined according to the positional relationship of pixels in the 2×2 Bayer pattern.

도 4는 중심 픽셀의 위치별 로우 밴드 값들을 예시적으로 나타낸 표로서, 도 4에서의 픽셀 위치들(GBRG, GRBG, RGGB, BGGR)은 추출된 픽셀 윈도우의 중심 픽셀이 2×2 베이어 패턴에서 좌측상단(top-left)에 위치하고 있다고 가정할 때, 그 2×2 베이어 패턴에 있는 픽셀들(R, GR, GB, B)의 위치 관계(배열 형태)를 나타낼 수 있다.Figure 4 is a table illustrating low band values for each position of the center pixel. The pixel positions (GBRG, GRBG, RGGB, BGGR) in Figure 4 are the center pixel of the extracted pixel window in the 2×2 Bayer pattern. Assuming that it is located in the top-left, it can represent the positional relationship (array form) of the pixels (R, GR, GB, B) in the 2×2 Bayer pattern.

예를 들어, 픽셀 위치(BGGR)는 블루 픽셀(B)이 픽셀 윈도우의 중심 픽셀인 경우를 나타내는 것으로, 도 5a에서와 같이, 블루 픽셀(B)이 2×2 베이어 패턴의 좌측상단(top-left)에 위치하게 되면, 그 2×2 베이어 패턴은 픽셀들(R, GR, GB, B)이 ①②③④의 순서대로 볼 때 BGGR 순으로 배열된 패턴이 될 수 있다. 또한, 픽셀 위치(RGGB)는 레드 픽셀(R)이 픽셀 윈도우의 중심 픽셀인 경우를 나타내는 것으로, 도 5b에서와 같이, 레드 픽셀(R)이 2×2 베이어 패턴의 좌측상단(top-left)에 위치하게 되면, 그 2×2 베이어 패턴은 픽셀들(R, GR, GB, B)이 ①②③④의 순서대로 볼 때 RGGB 순으로 배열된 패턴이 될 수 있다.For example, the pixel position (BGGR) indicates the case where the blue pixel (B) is the center pixel of the pixel window. As shown in Figure 5a, the blue pixel (B) is located at the top-left of the 2×2 Bayer pattern. left), the 2×2 Bayer pattern can be a pattern in which pixels (R, GR, GB, B) are arranged in BGGR order when viewed in the order of ①②③④. Additionally, the pixel position (RGGB) indicates the case where the red pixel (R) is the center pixel of the pixel window. As shown in FIG. 5b, the red pixel (R) is located at the top-left of the 2×2 Bayer pattern. When located, the 2×2 Bayer pattern can be a pattern in which the pixels (R, GR, GB, B) are arranged in RGGB order when viewed in the order of ①②③④.

마찬가지로, 픽셀 위치들(GBRG, GRBG)은 각각 그린 픽셀(GB)과 그린 픽셀(GR)이 픽셀 윈도우의 중심 픽셀인 경우로서, 도 5c 및 도 5d에서와 같이, 그린 픽셀(GB)과 그린 픽셀(GR)이 2×2 베이어 패턴의 좌측상단(top-left)에 위치하는 경우가 될 수 있다.Likewise, the pixel positions GBRG and GRBG are the case where the green pixel GB and the green pixel GR are the center pixels of the pixel window, respectively, as shown in FIGS. 5C and 5D. This may be the case where (GR) is located at the top-left of the 2×2 Bayer pattern.

도 4의 표에서, X[0]은 도 3a에서의 XL[0]의 추정값들을 합산한 값이 될 수 있으며, X[1]은 도 3b에서의 XL[1]의 추정값들에 4를 곱한 값들을 합산한 값이 될 수 있다. 또한, X[2]는 도 3c에서의 XL[2]의 추정값들에 4를 곱한 값들을 합산한 값이 될 수 있으며, X[3]은 도 3d에서의 XL[3]의 추정값들에 16을 곱한 값들을 합산한 값이 될 수 있다.In the table of Figure 4, X[0] can be the sum of the estimated values of XL[0] in Figure 3a, and It can be a sum of values. Additionally, X[2] can be the sum of the estimated values of XL[2] in Figure 3c multiplied by 4, and It can be the sum of the multiplied values.

로우 밴드 산출부(20)는 각 픽셀 윈도우에 대한 로우 밴드 성분값들(X[0], X[1], X[2], X[3])과 도 4의 표에 근거하여 4개의 로우 밴드 값들(GRL, RL, GBL, BL)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 블루 픽셀(B)이 픽셀 윈도우의 중심 픽셀인 경우, 픽셀 위치는 도 5a에서와 같이 BGGR에 해당하며, BGGR에 대응되는 로우 밴드 값들(GRL, RL, BL, GBL)은 각각 도 4의 표에 근거하여 X[2], X[3], X[0], X[1]과 매칭될 수 있다. 로우 밴드 산출부(20)는 로우 밴드 성분값들(X[2], X[3], X[0], X[1])을 각각 64로 나눈 후 그 값들을 로우 밴드 값(GRL, RL, BL, GBL)으로 할당할 수 있다. 즉, X[0], X[1], X[2], X[3]의 값들은 실제 픽셀값들에 상술한 바와 같이 가중치들을 곱하여 얻어진 값들이므로, 로우 밴드 산출부(20)는 X[0], X[1], X[2], X[3]의 값들을 다시 64로 나눈 후 그 값을 로우 밴드 값(GRL, RL, BL, GBL)으로 할당할 수 있다.The low-band calculation unit 20 calculates four rows based on the low-band component values (X[0], Band values (GRL, RL, GBL, BL) can be calculated. For example, if the blue pixel (B) is the center pixel of the pixel window, the pixel position corresponds to BGGR as shown in Figure 5A, and the low band values (GRL, RL, BL, GBL) corresponding to BGGR are respectively shown in Figure 5A. Based on the table in 4, it can be matched with X[2], X[3], X[0], and X[1]. The low-band calculation unit 20 divides each of the low-band component values (X[2], X[3], X[0], and , BL, GBL). That is, the values of X[0], 0], X[1], X[2], and

이처럼, 로우 밴드 산출부(20)는 로우 밴드 성분 추정값들(XL[0], XL[1], XL[2], XL[3])을 계산하여 알아내고 해당 픽셀 윈도우의 중심 픽셀이 어떤 컬러의 픽셀인지를 알면, 해당 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들(GRL, RL, GBL, BL)을 산출할 수 있다.In this way, the low-band calculation unit 20 calculates and determines the low-band component estimate values (XL[0], XL[1], XL[2], XL[3]) and determines what color the center pixel of the corresponding pixel window is. If you know whether it is a pixel, you can calculate low band values (GRL, RL, GBL, BL) for the center pixel.

로우 밴드 값(YL)은 해당 중심 픽셀의 밝기(luminance)에 대한 로우 밴드 값을 의미할 수 있다. 이러한 로우 밴드 값(YL)은 GRL, RL, GBL, BL을 이용하여 구할 수 있다.The low band value (YL) may mean a low band value for the brightness (luminance) of the corresponding center pixel. This low band value (YL) can be obtained using GRL, RL, GBL, and BL.

예를 들어, 로우 밴드 산출부(20)는 아래의 수식을 이용하여 로우 밴드 값(YL)을 구할 수 있다.For example, the low band calculation unit 20 can calculate the low band value (YL) using the formula below.

Figure 112022104413933-pat00001
Figure 112022104413933-pat00001

크로마 성분차 산출부(30)는 픽셀 윈도우 추출부(10)에서 출력되는 픽셀 윈도우의 픽셀값들(5×5 베이어 데이터)과 로우 밴드 산출부(20)로부터 수신된 로우 밴드 값들(GRL, RL, GBL, BL, YL)을 이용하여 해당 픽셀 윈도우의 중심 픽셀과 해당 픽셀 윈도우에 포함된 그린 픽셀들 간의 크로마(chroma) 성분 차이를 구할 수 있다. The chroma component difference calculation unit 30 calculates the pixel values (5×5 Bayer data) of the pixel window output from the pixel window extraction unit 10 and the low band values (GRL, RL) received from the low band calculation unit 20. , GBL, BL, YL), the difference in chroma components between the center pixel of the corresponding pixel window and the green pixels included in the corresponding pixel window can be obtained.

예를 들어, 픽셀 윈도우의 중심 픽셀이 블루 픽셀(B)인 경우, 크로마 성분차 산출부(30)는 해당 픽셀 윈도우에 대한 중심 픽셀(B)의 로우 밴드 값(BL)과 그린 픽셀들(GB, GR)의 평균 로우 밴드 값{GL = (GRL+GBL)/2}의 차이(Cggap)를 구하고, 중심 픽셀(B)의 본래의 픽셀값(원시 베이어 데이터, Cbayer)과 로우 밴드 값(BL)의 차이(Cgap)를 구할 수 있다. 픽셀 윈도우의 중심 픽셀이 레드 픽셀(R)인 경우, 크로마 성분차 산출부(30)는 해당 픽셀 윈도우에 대한 중심 픽셀(R)의 로우 밴드 값(RL)과 그린 픽셀들(GB, GR)의 평균 로우 밴드 값{GL = (GRL+GBL)/2}의 차이(Cggap)를 구하고, 중심 픽셀(R)의 본래의 픽셀값(원시 베이어 데이터, Cbayer)과 로우 밴드 값(RL)의 차이(Cgap)를 구할 수 있다.For example, when the center pixel of a pixel window is a blue pixel (B), the chroma component difference calculation unit 30 calculates the low band value (BL) of the center pixel (B) for the pixel window and the green pixels (GB). , GR), find the difference (Cg gap ) between the average low band values {GL = (GRL+GBL)/2}, and calculate the original pixel value (raw Bayer data, C bayer ) of the center pixel (B) and the low band value. The difference (C gap ) of (BL) can be obtained. When the center pixel of the pixel window is a red pixel (R), the chroma component difference calculation unit 30 calculates the low band value (RL) of the center pixel (R) and the green pixels (GB, GR) for the pixel window. Find the difference (Cg gap ) between the average low band values {GL = (GRL+GBL)/2}, and calculate the difference between the original pixel value (raw Bayer data, C bayer ) of the center pixel (R) and the low band value (RL). You can find the difference (C gap ).

크로마 성분차 산출부(30)는 아래의 수식을 이용하여 크로마 성분차(Cggap, Cgap)를 구할 수 있다.The chroma component difference calculation unit 30 can calculate the chroma component differences (Cg gap , C gap ) using the formula below.

Figure 112022104413933-pat00002
Figure 112022104413933-pat00002

Figure 112022104413933-pat00003
Figure 112022104413933-pat00003

여기에서, CL은 중심 픽셀의 로우 밴드 값으로, 중심 픽셀이 블루 픽셀인 경우에는 BL이 되고 중심 픽셀이 레드 픽셀인 경우에는 RL이 될 수 있다.Here, CL is the low band value of the center pixel, which can be BL when the center pixel is a blue pixel and RL when the center pixel is a red pixel.

그라디언트 산출부(40)는 픽셀 윈도우 추출부(10)에서 출력되는 픽셀 윈도우의 픽셀값들(5×5 베이어 데이터)을 이용하여 중심 픽셀에 대한 그라디언트(gradient)를 구할 수 있다. 예를 들어, 도 6은 5×5 픽셀 윈도우에서 중심 픽셀의 위치에서의 4가지 방향들(수평 방향, 수직 방향 및 대각 방향들)에 대한 그라디언트(에지 크기)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 그라디언트 산출부(40)는 소벨(SOBEL) 알고리즘을 이용하여 도 6에서와 같이 중심 픽셀의 위치에서의 4가지 방향들에 대한 에지의 크기를 계산하여 이를 각 방향에 대한 그라디언트 값들(Gx, Gy, Gn, Gz)로 할 수 있다. 이때, Gx는 수평 방향의 그라디언트 값, Gy는 수직 방향의 그라디언트 값, Gn과 Gz는 대각 방향들의 그라디언트 값들을 나타낼 수 있다. 본 실시예에서는 소벨 알고리즘을 이용하여 그라디언트를 계산하였으나, prewitt나 LoG(Laplacian of Gaussian) 등의 다른 알고리즘을 이용하여 그라디언트의 크기를 계산할 수도 있다. The gradient calculation unit 40 may obtain a gradient for the center pixel using pixel values (5×5 Bayer data) of the pixel window output from the pixel window extraction unit 10. For example, Figure 6 is a diagram illustrating the gradient (edge size) for four directions (horizontal, vertical, and diagonal directions) at the location of the center pixel in a 5×5 pixel window. The gradient calculation unit 40 uses the SOBEL algorithm to calculate the size of the edge in four directions at the position of the center pixel as shown in FIG. 6 and converts it into gradient values (Gx, Gy, It can be done with Gn, Gz). At this time, Gx may represent the gradient value in the horizontal direction, Gy may represent the gradient value in the vertical direction, and Gn and Gz may represent gradient values in the diagonal directions. In this embodiment, the gradient is calculated using the Sobel algorithm, but the size of the gradient can also be calculated using other algorithms such as prewitt or LoG (Laplacian of Gaussian).

그라디언트 산출부(40)는 아래의 수식과 같이 4가지 방향들의 그라디언트 값들(Gx, Gy, Gn, Gz)의 절대값들(|Gx|, |Gy|, |Gn|, |Gz|)의 크기를 비교하여 가장 큰 값을 중심 픽셀의 그라디언트 값(Grad)으로 결정할 수 있다.The gradient calculation unit 40 calculates the magnitude of the absolute values (|Gx|, |Gy|, |Gn|, |Gz|) of the gradient values (Gx, Gy, Gn, Gz) in the four directions as shown in the formula below. By comparing , the largest value can be determined as the gradient value (G rad ) of the center pixel.

Figure 112022104413933-pat00004
Figure 112022104413933-pat00004

여기에서, |Gx|, |Gy|, |Gn|, |Gz|는 각각 도 6의 Gx, Gy, Gn, Gz에서 각 값의 절대값들의 합을 의미할 수 있다.Here, |Gx|, |Gy|, |Gn|, and |Gz| may mean the sum of the absolute values of each value in Gx, Gy, Gn, and Gz of FIG. 6, respectively.

댐핑부(50)는 그라디언트 산출부(40)에서 출력되는 그라디언트 값(Grad)에 근거하여 컬러 프린지의 감쇠 강도를 조정하기 위한 보정 파라미터를 생성할 수 있다. 본 실시예에서는 보정 파라미터로서 댐프팩터(dampfactor)가 사용될 수 있다.The damping unit 50 may generate a correction parameter for adjusting the attenuation strength of the color fringe based on the gradient value (G rad ) output from the gradient calculation unit 40 . In this embodiment, a damp factor may be used as a correction parameter.

예를 들어, 도 7은 그라디언트 값(Grad)과 댐프팩터의 관계를 나타는 그래프로, 댐핑부(50)는 도 7에서와 같이 그라디언트 값이 작을 때에는 댐프팩터를 크게 하여 컬러 프린지 감쇠 강도가 낮아지도록 하고 그라디언트 값이 크면 댐프팩터를 작게 하여 컬러 프린지 감쇠 강도가 높아지도록 할 수 있다.For example, Figure 7 is a graph showing the relationship between the gradient value (G rad ) and the damp factor. As shown in Figure 7, when the gradient value is small, the damping unit 50 increases the damp factor to increase the color fringe attenuation strength. If the gradient value is large, the damp factor can be decreased to increase the color fringe attenuation strength.

이러한 댐프팩터는 이미지 센서의 특성에 맞게 조정(설계)될 수 있다. 예를 들어, 도 7에서의 페이딩(fading)의 위치 및 페이딩 이후의 댐프팩터의 기울기 등은 이미지 센서의 컬러 프린지 강도 또는 컬러 프린지의 성질에 따라 튜닝이 가능하도록 조정될 수 있다. 댐프팩터의 그래프는 가우시안 웨이트(gaussian weight) 함수가 사용될 수 있다.This damp factor can be adjusted (designed) to suit the characteristics of the image sensor. For example, the position of fading in FIG. 7 and the slope of the damp factor after fading can be adjusted to enable tuning according to the color fringe intensity of the image sensor or the nature of the color fringe. The graph of the damp factor may use a Gaussian weight function.

프린지 저감부(60)는 크로마 성분차 산출부(30)로부터 제공받은 크로마 성분차(Cggap, Cgap)와 그린 픽셀들(GB, GR)에 대한 로우 밴드 값(GL) 및 댐핑부(50)로부터 제공받은 댐프팩터를 이용하여 중심 픽셀에 대한 컬러 프린지를 감소시키거나 제거한 픽셀 값(보정 베이어 데이터)(Ccorrect)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 프린지 저감부(60)는 아래의 수식을 이용하여 중심 픽셀의 픽셀값을 보정할 수 있다. The fringe reduction unit 60 calculates the chroma component differences (Cg gap , C gap ) provided from the chroma component difference calculation unit 30, the low band value (GL) for the green pixels (GB, GR), and the damping unit 50. ) can be used to generate a pixel value (corrected Bayer data) (C correct ) with the color fringe for the center pixel reduced or removed using the damp factor provided from ). For example, the fringe reduction unit 60 can correct the pixel value of the center pixel using the formula below.

Figure 112022104413933-pat00005
Figure 112022104413933-pat00005

프린지 저감부(60)는 해당 중심 픽셀에 대한 컬러 프린지 저감이 완료되면, 해당 사실을 알리는 신호를 픽셀 윈도우 추출부(10)에 전송할 수 있다.When color fringe reduction for the corresponding center pixel is completed, the fringe reduction unit 60 may transmit a signal notifying this fact to the pixel window extraction unit 10.

도 8은 도 1의 이미지 처리 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the image processing device of FIG. 1.

이미지 센서가 대상물을 촬영하여 대상물에 대한 영상 데이터가 획득되면, 획득된 베이터 데이터는 픽셀 윈도우 추출부(10)로 전송될 수 있다. 이때, 베이어 데이터는 이미지 센서에서 광전변환을 통해 얻어진 각 픽셀의 픽셀값(원시 베이어 데이터)이 될 수 있다.When the image sensor captures an object and image data for the object is acquired, the acquired data may be transmitted to the pixel window extractor 10. At this time, the Bayer data may be the pixel value (raw Bayer data) of each pixel obtained through photoelectric conversion in the image sensor.

픽셀 윈도우 추출부(10)는 제공받은 원시 베이어 데이터에서 보정(컬러 프린지 감소 또는 제거)을 하고자 하는 픽셀에 대해, 해당 픽셀을 중심 픽셀로 하는 5×5 사이즈의 픽셀 윈도우를 추출할 수 있다(S810).The pixel window extractor 10 can extract a 5×5 pixel window with the pixel as the center pixel for a pixel to be corrected (color fringe reduction or removal) from the provided raw Bayer data (S810 ).

예를 들어, 도 9는 RGB 픽셀들이 베이어 패턴으로 배열된 픽셀 어레이에서 회색으로 표시된 위치에 있는 블루 픽셀(B)에 대한 컬러 프린지 보정을 위해 추출되는 5×5 사이즈의 픽셀 윈도우를 예시적으로 나타낸 도면으로, 픽셀 윈도우 추출부(10)는 도 9에서 점선으로 표시된 영역 내에 있는 25개 픽셀들의 픽셀값들(원시 베이어 데이터)을 추출하여 출력할 수 있다.For example, Figure 9 illustrates a 5×5 pixel window extracted for color fringe correction for a blue pixel (B) at a gray position in a pixel array in which RGB pixels are arranged in a Bayer pattern. As shown in the drawing, the pixel window extractor 10 can extract and output pixel values (raw Bayer data) of 25 pixels within the area indicated by a dotted line in FIG. 9.

추출된 5×5 픽셀 윈도우의 베이어 데이터는 로우 밴드 산출부(20), 크로마 성분 산출부(30) 및 그라디언트 산출부(40)에 제공될 수 있다.The extracted Bayer data of the 5×5 pixel window may be provided to the low band calculator 20, the chroma component calculator 30, and the gradient calculator 40.

로우 밴드 산출부(20)는 픽셀 윈도우 추출부(10)로부터 제공받은 픽셀 윈도우의 베이어 데이터(픽셀값들)를 이용하여 해당 픽셀 윈도우의 중심 픽셀(도 9에서 회색으로 표시된 GB 픽셀)에 대한 로우 밴드 값들(GRL, RL, GBL, BL, YL)을 산출할 수 있다(S822).The low band calculation unit 20 uses the Bayer data (pixel values) of the pixel window provided from the pixel window extraction unit 10 to calculate the row for the center pixel (GB pixel shown in gray in FIG. 9) of the pixel window. Band values (GRL, RL, GBL, BL, YL) can be calculated (S822).

이를 위해, 로우 밴드 산출부(20)는 해당 픽셀 윈도우에 대해 도 3a 내지 3d와 같이 로우 밴드 성분 추정값들(XL[0], XL[1], XL[2], XL[3])을 계산할 수 있다. 이어서, 로우 밴드 산출부(20)는 해당 픽셀 윈도우의 중심 픽셀이 어떤 컬러의 픽셀인지 확인할 수 있다. 도 9에서와 같이, 중심 픽셀이 블루 픽셀(B)인 경우, B 픽셀이 2×2 베이어 패턴의 좌측상단(top-left)에 위치할 때 그 2×2 베이어 패턴의 픽셀 위치는 도 5a에서와 같이 BGGR에 해당한다.To this end, the low-band calculation unit 20 calculates low-band component estimates (XL[0], XL[1], XL[2], XL[3]) for the corresponding pixel window as shown in FIGS. 3A to 3D. You can. Next, the low band calculation unit 20 can determine what color pixel is the center pixel of the corresponding pixel window. As shown in Figure 9, when the center pixel is a blue pixel (B), when the B pixel is located at the top-left of the 2 × 2 Bayer pattern, the pixel position of the 2 × 2 Bayer pattern is in Figure 5a. It corresponds to BGGR as follows.

따라서, 로우 밴드 산출부(20)는 도 4에서 픽셀 위치(BGGR)에 해당하는 값들(X[2], X[3], X[0], X[1])을 64로 나눈 후 그 값들을 각각 대응되는 로우 밴드 값들(GRL=X[2], RL=X[3], GBL=X[0], BL=X[1])로 할 수 있다. Therefore, the low band calculation unit 20 divides the values (X[2], These can be set to corresponding low band values (GRL=X[2], RL=X[3], GBL=X[0], BL=X[1]).

로우 밴드 값들(GRL, RL, GBL, BL)이 구해지면, 로우 밴드 산출부(20)는 상술된 수학식 1을 이용하여 로우 밴드 값(YL)을 구할 수 있다. 구해진 로우 밴드 값들(GRL, RL, GBL, BL, YL)은 크로마 성분차 산출부(30)에 전송될 수 있다.When the low band values (GRL, RL, GBL, BL) are obtained, the low band calculation unit 20 can calculate the low band value (YL) using Equation 1 described above. The obtained low band values (GRL, RL, GBL, BL, YL) may be transmitted to the chroma component difference calculator 30.

크로마 성분차 산출부(30)는 픽셀 윈도우 추출부(10)로부터 제공받은 픽셀 윈도우의 픽셀값들 중 중심 픽셀(B)의 픽셀값(Cbayer)과 픽셀 윈도우 추출부(10)로부터 제공받은 로우 밴드 값들(GRL, RL, GBL, BL, YL)을 이용하여 블루 픽셀과 그린 픽셀들의 크로마 성분 차이(Cggap, Cgap)를 구할 수 있다(S832).The chroma component difference calculation unit 30 calculates the pixel value (C bayer ) of the center pixel (B) among the pixel values of the pixel window provided from the pixel window extraction unit 10 and the row provided from the pixel window extraction unit 10. The difference in chroma components (Cg gap , C gap ) between the blue pixel and the green pixel can be obtained using the band values (GRL, RL, GBL, BL, YL) (S832).

예를 들어, 크로마 성분차 산출부(30)는 상술된 수학식 2를 이용하여 중심 픽셀(B)의 로우 밴드 값(BL)과 그린 픽셀들(GB, GR)의 로우 밴드 값{GL = (GRL+GBL)/2}의 차이(Cggap)를 구하고, 중심 픽셀(B)의 원시 픽셀값(Cbayer)과 로우 밴드 값(BL)의 차이(Cgap)를 구할 수 있다.For example, the chroma component difference calculation unit 30 calculates the low band value (BL) of the center pixel (B) and the low band value of the green pixels (GB, GR) {GL = ( GRL+GBL)/2}, the difference (Cg gap ) can be obtained, and the difference (C gap ) between the raw pixel value (C bayer ) of the center pixel (B) and the low band value (BL) can be obtained.

만약, 픽셀 윈도우의 중심 픽셀이 레드 픽셀(R)인 경우에는, 크로마 성분차 산출부(30)는 중심 픽셀(R)의 로우 밴드 값(RL)과 그린 픽셀들(GB, GR)의 로우 밴드 값{GL = (GRL+GBL)/2}의 차이(Cggap)를 구하고, 중심 픽셀(R)의 원시 픽셀값(Cbayer)과 로우 밴드 값(RL)의 차이(Cgap)를 구할 수 있다.If the center pixel of the pixel window is a red pixel (R), the chroma component difference calculator 30 calculates the low band value (RL) of the center pixel (R) and the low band of the green pixels (GB, GR). You can find the difference (Cg gap ) between the values {GL = (GRL+GBL)/2}, and the difference (C gap ) between the raw pixel value (C bayer ) of the center pixel (R) and the low band value (RL). there is.

컬러 프린지 현상은 일반적으로 블루 성분이나 레드 성분이 그린 성분보다 큰 값을 가지는 형태로 나타난다. 따라서, 그린 픽셀의 픽셀값은 그대로 유지하고 블루 픽셀 또는 레드 픽셀의 값을 낮추게 되면 컬러 프린지를 감소시킬 수 있다.The color fringe phenomenon generally appears in the form where the blue or red component has a larger value than the green component. Therefore, color fringe can be reduced by keeping the pixel value of the green pixel the same and lowering the value of the blue pixel or red pixel.

크로마 성분차 산출부(30)는 크로마 성분차(Cggap, Cgap)에 대한 값들(Cggap, Cgap)과 그린 픽셀들에 대한 로우 밴드 값(GL)을 프린지 저감부(60)에 전송할 수 있다.The chroma component difference calculation unit 30 transmits the values for the chroma component differences (Cg gap, C gap ) and the low band values (GL) for the green pixels to the fringe reduction unit 60. You can.

단계 S822 및 S832가 진행되는 동안, 그라디언트 산출부(40)는 픽셀 윈도우 추출부(10)로부터 제공받은 픽셀 윈도우의 베이어 데이터(픽셀값들)를 이용하여 중심 픽셀에 대한 그라디언트(gradient)(Grad)를 구하고(S824), 댐핑부(50)는 그라디언트 산출부(40)에서 출력되는 그라디언트 값(Grad)에 대응되는 댐프팩터(dampfactor)를 생성할 수 있다(S834).While steps S822 and S832 are in progress, the gradient calculation unit 40 uses Bayer data (pixel values) of the pixel window provided from the pixel window extraction unit 10 to calculate a gradient (G rad ) for the center pixel. ) is obtained (S824), and the damping unit 50 may generate a damp factor corresponding to the gradient value (G rad ) output from the gradient calculation unit 40 (S834).

예를 들어, 도 6에서와 같이, 그라디언트 산출부(40)는 중심 픽셀의 위치에서의 4가지 방향들(수평 방향, 수직 방향 및 대각 방향들)에 대한 에지 크기를 계산하여 해당 방향들에 대한 그라디언트 값들(Gx, Gy, Gn, Gz)을 구할 수 있다. 이때, Gx는 수평 방향의 그라디언트 값, Gy는 수직 방향의 그라디언트 값, Gn과 Gz는 대각 방향들의 그라디언트 값들을 나타낼 수 있다.For example, as shown in FIG. 6, the gradient calculation unit 40 calculates the edge size for four directions (horizontal, vertical, and diagonal directions) at the position of the center pixel and calculates the edge size for the corresponding directions. You can obtain gradient values (Gx, Gy, Gn, Gz). At this time, Gx may represent the gradient value in the horizontal direction, Gy may represent the gradient value in the vertical direction, and Gn and Gz may represent gradient values in the diagonal directions.

이러한 그라디언트는 이미 공지된 소벨 알고리즘을 이용하여 계산되거나 prewitt 또는 LoG(Laplacian of Gaussian) 등의 알고리즘을 이용하여 계산될 수 있다.This gradient can be calculated using the already known Sobel algorithm or using an algorithm such as prewitt or LoG (Laplacian of Gaussian).

그라디언트 산출부(40)는 4가지 방향들의 그라디언트 값들(Gx, Gy, Gn, Gz)의 절대값들(|Gx|, |Gy|, |Gn|, |Gz|)의 크기를 비교하여 가장 큰 값을 중심 픽셀의 그라디언트 값(Grad)으로 결정할 수 있다. 그라디언트 산출부(40)는 결정된 그라디언트 값(Grad)을 댐핑부(50)에 전송할 수 있다.The gradient calculation unit 40 compares the sizes of the absolute values (|Gx|, |Gy|, |Gn|, |Gz|) of the gradient values (Gx, Gy, Gn, Gz) in the four directions and selects the largest The value can be determined as the gradient value ( Grad ) of the center pixel. The gradient calculation unit 40 may transmit the determined gradient value (G rad ) to the damping unit 50.

댐핑부(50)는 도 7에서와 같은 함수 그래프에 근거하여 그라디언트 값(Grad)에 대응되는 댐프팩터를 구하고 그 값을 프린지 저감부(60)에 전송할 수 있다.The damping unit 50 may obtain a damping factor corresponding to the gradient value ( Grad ) based on the function graph shown in FIG. 7 and transmit the value to the fringe reduction unit 60.

프린지 저감부(60)는 크로마 성분차 산출부(30)로부터 제공받은 크로마 성분차(Cggap, Cgap)와 그린 픽셀들(GB, GR)에 대한 로우 밴드 값(GL) 및 댐핑부(50)에서 구해진 댐프팩터를 이용하여 중심 픽셀에 대한 보정된 픽셀 값(보정 베이어 데이터)을 생성하여 출력할 수 있다(S840).The fringe reduction unit 60 calculates the chroma component differences (Cg gap , C gap ) provided from the chroma component difference calculation unit 30, the low band value (GL) for the green pixels (GB, GR), and the damping unit 50. ) can be used to generate and output the corrected pixel value (corrected Bayer data) for the center pixel (S840).

예를 들어, 프린지 저감부(60)는 상술된 수학식 4를 이용하여 중심 픽셀에 대한 보정된 픽셀값을 생성할 수 있다.For example, the fringe reduction unit 60 may generate a corrected pixel value for the center pixel using Equation 4 described above.

프린지 저감부(60)는 해당 중심 픽셀에 대한 보정이 완료되면, 해당 사실을 알리는 신호를 픽셀 윈도우 추출부(10)에 전송할 수 있다.When correction for the corresponding center pixel is completed, the fringe reduction unit 60 may transmit a signal notifying this fact to the pixel window extraction unit 10.

픽셀 윈도우 추출부(10)는 프린지 저감부(60)로부터 보정(컬러 프린지 저감)이 완료되었음을 알리는 신호가 수신되면, 기 설정된 순서에 따라 다음에 보정할 픽셀이 존재하는지 여부를 확인할 수 있다(S850).When a signal indicating that correction (color fringe reduction) has been completed is received from the fringe reduction unit 60, the pixel window extractor 10 can check whether there is a pixel to be corrected next according to a preset order (S850) ).

픽셀 윈도우 추출부(10)는 다음 보정 대상 픽셀이 존재하면, 해당 픽셀을 중심 픽셀로 하는 픽셀 윈도우를 다시 추출할 수 있다. 예를 들어, 픽셀 윈도우 추출부(10)는, 도 10a에서와 같이, 수평 방향으로 인접한 다음의 블루 픽셀을 중심 픽셀로 하는 픽셀 윈도우를 추출하거나, 도 10b와 같이, 수직 방향으로 인접한 다음 블로 픽셀을 중심 픽셀로 하는 픽셀 윈도우를 추출할 수 있다.If the next pixel to be corrected exists, the pixel window extractor 10 may re-extract a pixel window with that pixel as the center pixel. For example, the pixel window extractor 10 extracts a pixel window with the next horizontally adjacent blue pixel as the center pixel, as shown in FIG. 10A, or the next vertically adjacent blue pixel, as shown in FIG. 10B. A pixel window with as the center pixel can be extracted.

추출된 새로운 픽셀 윈도우들에 대해서도, 상술한 단계 S822 내지 S840의 과정들이 수행됨으로써 해당 중심 픽셀에 대한 보정이 수행될 수 있다.Correction for the corresponding center pixel can also be performed on the extracted new pixel windows by performing the above-described steps S822 to S840.

또한, 상술한 컬러 프린지 보정(감소 또는 제거)을 위한 동작들은 블루 픽셀들과 레드 픽셀들 모두에 대해 수행되거나, 블루 픽셀들과 레드 픽셀들 중 어느 하나의 컬러에 대해서만 선택적으로 진행될 수도 있다.Additionally, the above-described operations for color fringe correction (reduction or removal) may be performed on both blue pixels and red pixels, or may be selectively performed on only one color among blue pixels and red pixels.

여러 장의 노출 영상들을 합성하여 HDR(High Dynamic Range) 영상을 제작하고자 하는 경우, 본 실시예의 이미지 처리 장치는 합성되는 각각의 노출 영상에 대해 상술한 컬러 프린지 보정을 먼저 수행한 후 보정된 노출 영상들을 합성함으로써 HDR 영상을 제작할 수 있다.When it is desired to produce an HDR (High Dynamic Range) image by compositing multiple exposure images, the image processing device of the present embodiment first performs the color fringe correction described above for each exposure image to be synthesized, and then performs the corrected exposure images. HDR video can be produced by compositing.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이미지 처리 장치의 구성을 간략하게 보여주는 블록도이다.Figure 11 is a block diagram briefly showing the configuration of an image processing device according to another embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 이미지 처리 장치는 복수의 컬러 프린지 보정부(110, 120) 및 영상 합성부(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11 , the image processing device may include a plurality of color fringe correction units 110 and 120 and an image synthesis unit 200.

복수의 컬러 프린지 보정부(110, 120)는 각각 상술한 도 1의 구성들을 포함할 수 있다. 이때, 각 컬러 프린지 보정부(110, 120)에 입력되는 영상 데이터(베이어 데이터)는 HDR 합성을 위한 서로 다른 노출 영상이 될 수 있다. 즉, 각 컬러 프린지 보정부(110, 120)는 서로 다른 노출 영상에 대해 상술한 도 8의 과정들을 수행하여 컬러 프린지가 보정된 노출 영상을 출력할 수 있다. The plurality of color fringe correction units 110 and 120 may each include the components shown in FIG. 1 described above. At this time, image data (Bayer data) input to each color fringe correction unit 110 and 120 may be different exposure images for HDR synthesis. That is, each color fringe correction unit 110 and 120 may output an exposure image in which the color fringe has been corrected by performing the processes of FIG. 8 described above for different exposure images.

영상 합성부(200)는 복수의 컬러 프린지 보정부(110, 120)에서 출력되는 노출 영상들을 합성하여 HDR 영상을 생성할 수 있다. 복수의 노출 영상들을 합성하여 HDR 영상을 제작하는 방법은 종래의 HDR 영상 합성 방법들 중 어느 것을 사용하여도 무방하다. The image synthesis unit 200 may generate an HDR image by combining exposure images output from the plurality of color fringe correction units 110 and 120. Any of the conventional HDR image synthesis methods may be used to produce an HDR image by synthesizing a plurality of exposure images.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations will be possible to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but rather to explain it, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

Claims (14)

영상 데이터에서 M×M (M은 3 이상의 홀수) 사이즈의 픽셀 윈도우를 추출하고, 추출된 픽셀 윈도우의 베이어 데이터를 출력하는 픽셀 윈도우 추출부;
상기 픽셀 윈도우의 베이어 데이터에 대한 로우 밴드 성분 추정값들을 계산하고, 상기 로우 밴드 성분 추정값들과 상기 픽셀 윈도우의 중심 픽셀의 위치에 근거하여 상기 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들을 산출하는 로우 밴드 산출부;
상기 베이어 데이터 및 상기 로우 밴드 값들을 이용하여 상기 중심 픽셀과 상기 픽셀 윈도우에 포함된 그린 픽셀들 간의 크로마(chroma) 성분 차이를 구하는 크로마 성분차 산출부;
상기 베이어 데이터를 이용하여 상기 중심 픽셀에 대한 그라디언트(gradient)를 산출하는 그라디언트 산출부;
기 설정된 함수에 따라 상기 그라디언트에 대응되는 보정 파라미터를 생성하는 댐핑부; 및
상기 그린 픽셀들에 대한 로우 밴드 값, 상기 크로마 성분 차이 및 상기 보정 파라미터를 이용하여 상기 중심 픽셀에 대한 보정 베이어 데이터를 생성하는 프린지 저감부를 포함하는 이미지 처리 장치.
a pixel window extraction unit that extracts a pixel window of size M×M (M is an odd number of 3 or more) from the image data and outputs Bayer data of the extracted pixel window;
a low-band calculation unit that calculates low-band component estimates for Bayer data of the pixel window and calculates low-band values for the center pixel based on the low-band component estimates and a position of the center pixel of the pixel window;
a chroma component difference calculator that calculates a chroma component difference between the center pixel and green pixels included in the pixel window using the Bayer data and the low band values;
a gradient calculation unit that calculates a gradient for the center pixel using the Bayer data;
a damping unit that generates a correction parameter corresponding to the gradient according to a preset function; and
An image processing device including a fringe reduction unit that generates corrected Bayer data for the center pixel using the low band value for the green pixels, the chroma component difference, and the correction parameter.
청구항 1에 있어서, 상기 픽셀 윈도우 추출부는
상기 영상 데이터에서 블루 컬러의 픽셀들과 레드 컬러의 픽셀들 중 적어도 어느 하나의 컬러에 대해 상기 픽셀 윈도우를 추출하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
The method of claim 1, wherein the pixel window extractor
An image processing device, characterized in that the pixel window is extracted for at least one color among blue color pixels and red color pixels from the image data.
삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 로우 밴드 산출부는
상기 픽셀 윈도우를 픽셀들의 위치에 따라 4개의 그룹들로 구분하고, 각 그룹 내에서 중심 픽셀과 인접한 정도에 따라 서로 다른 가중치를 부여하여 각 그룹에 대한 로우 밴드 성분 추정값들을 계산하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
The method of claim 1, wherein the low band calculation unit
An image characterized in that the pixel window is divided into four groups according to the positions of the pixels, and within each group, different weights are assigned depending on the degree of proximity to the central pixel to calculate low-band component estimates for each group. processing unit.
청구항 4에 있어서, 상기 로우 밴드 산출부는
상기 픽셀 윈도우의 중심 픽셀 및 상기 중심 픽셀과 같은 컬러를 갖는 픽셀들을 제 1 그룹으로 분류하고,
수평 방향으로 상기 중심 픽셀과 인접하게 위치하는 제 1 인접 픽셀들 및 2×2 베이어 패턴을 기준으로 상기 제 1 인접 픽셀들과 같은 컬러를 갖는 픽셀들을 제 2 그룹으로 분류하고,
수직 방향으로 상기 중심 픽셀과 인접하게 위치하는 제 2 인접 픽셀들 및 2×2 베이어 패턴을 기준으로 상기 제 2 인접 픽셀들과 같은 컬러를 갖는 픽셀들을 제 3 그룹으로 분류하고,
대각 방향으로 상기 중심 픽셀과 인접하게 위치하는 제 3 인접 픽셀들을 제 4 그룹으로 분류하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
The method of claim 4, wherein the low band calculation unit
Classifying the center pixel of the pixel window and pixels having the same color as the center pixel into a first group,
Classifying pixels having the same color as the first adjacent pixels into a second group based on the first adjacent pixels located adjacent to the center pixel in the horizontal direction and a 2×2 Bayer pattern,
Classifying pixels having the same color as the second adjacent pixels into a third group based on the second adjacent pixels located adjacent to the center pixel in the vertical direction and a 2×2 Bayer pattern,
An image processing device, characterized in that classifying third adjacent pixels located adjacent to the center pixel in a diagonal direction into a fourth group.
청구항 5에 있어서, 상기 로우 밴드 산출부는
상기 제 1 그룹에서 상기 중심 픽셀에는 제 1 가중치를 부여하고, 상기 중심 픽셀로부터 수직 및 수평 방향에 위치하는 픽셀들에 대해서는 상기 제 1 가중치보다 작은 제 2 가중치를 부여하고, 상기 중심 픽셀로부터 대각 방향에 위치하는 픽셀들에 대해서는 제 2 가중치보다 작은 제 3 가중치를 부여하며,
상기 제 2 그룹에서 상기 제 1 인접 픽셀들에는 상기 제 2 가중치를 부여하고 나머지 픽셀들에는 상기 제 3 가중치를 부여하며,
상기 제 3 그룹에서 상기 제 2 인접 픽셀들에는 상기 제 2 가중치를 부여하고 나머지 픽셀들에는 상기 제 3 가중치를 부여하며,
상기 제 4 그룹에서 상기 제 3 인접 픽셀들에는 상기 제 3 가중치를 부여하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
The method of claim 5, wherein the low band calculation unit
In the first group, a first weight is given to the center pixel, a second weight smaller than the first weight is given to pixels located vertically and horizontally from the center pixel, and pixels located in a diagonal direction from the center pixel A third weight smaller than the second weight is given to the pixels located in,
assigning the second weight to the first adjacent pixels in the second group and assigning the third weight to the remaining pixels,
In the third group, the second weight is given to the second adjacent pixels and the third weight is given to the remaining pixels,
An image processing device characterized in that the third weight is given to the third adjacent pixels in the fourth group.
청구항 4에 있어서, 상기 로우 밴드 산출부는
상기 로우 밴드 성분 추정값들의 레벨을 같은 크기로 맞춘 후 각 그룹별로 합하여 4개의 로우 밴드 성분값들을 생성하고,
추출된 픽셀 윈도우의 중심 픽셀이 2×2 베이어 패턴의 좌측상단(top-left)에 위치하는 픽셀이라고 할 때에 해당 2×2 베이어 패턴에 포함된 픽셀들의 배열 형태에 근거하여, 상기 4개의 로우 밴드 성분값들을 가중치들의 합으로 나눈 값들과 블루 픽셀에 대한 제 1 로우 밴드 값(BL), 레드 픽셀에 대한 제 2 로우 밴드 값(RL), 제 1 그린 컬러에 대한 제 3 로우 밴드 값(GBL) 및 제 2 그린 컬러에 대한 제 4 로우 밴드 값(GRL)을 매칭시키는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
The method of claim 4, wherein the low band calculation unit
The levels of the low-band component estimates are adjusted to the same size and then added for each group to generate four low-band component values,
Assuming that the center pixel of the extracted pixel window is a pixel located at the top-left of the 2×2 Bayer pattern, based on the arrangement form of the pixels included in the 2×2 Bayer pattern, the four low bands The component values are divided by the sum of the weights and the first low band value (BL) for the blue pixel, the second low band value (RL) for the red pixel, and the third low band value (GBL) for the first green color. and matching a fourth low band value (GRL) to the second green color.
청구항 7에 있어서, 상기 로우 밴드 산출부는
상기 제 1 내지 제 4 로우 밴드 값들을 이용하여 상기 중심 픽셀의 밝기(luminance)에 대한 제 5 로우 밴드 값(YL)을 구하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
The method of claim 7, wherein the low band calculation unit
An image processing device, wherein a fifth low band value (YL) for the brightness of the center pixel is obtained using the first to fourth low band values.
청구항 7에 있어서, 상기 크로마 성분차 산출부는
상기 중심 픽셀의 로우 밴드 값과 상기 제 1 및 제 2 그린 픽셀들의 평균 로우 밴드 값(GL)의 차이를 구하고,
상기 중심 픽셀의 본래의 픽셀값과 로우 밴드 값의 차이를 구하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
The method of claim 7, wherein the chroma component difference calculation unit
Obtaining the difference between the low band value of the center pixel and the average low band value (GL) of the first and second green pixels,
An image processing device characterized in that the difference between the original pixel value of the center pixel and the low band value is obtained.
청구항 1에 있어서, 상기 그라디언트 산출부는
상기 중심 픽셀에서의 수평 방향, 수직 방향 및 대각 방향들 각각에 대한 방향별 그라디언트 값들을 계산하고,
상기 방향별 그라디언트 값들의 크기를 비교하여 가장 큰 값을 상기 중심 픽셀의 그라디언트로 결정하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
The method of claim 1, wherein the gradient calculation unit
Calculate gradient values for each direction in the horizontal, vertical, and diagonal directions at the center pixel,
An image processing device that compares the sizes of the gradient values for each direction and determines the largest value as the gradient of the center pixel.
청구항 10에 있어서, 상기 댐핑부는
상기 중심 픽셀의 그라디언트 크기와 반비례하는 크기를 갖는 보정 파라미터를 생성하는 것을 특징으로 하는 이미지 처리 장치.
The method of claim 10, wherein the damping unit
An image processing device, characterized in that generating a correction parameter having a size inversely proportional to the gradient size of the center pixel.
제 1 노출 영상 데이터에서 기 설정된 사이즈의 제 1 픽셀 윈도우들을 추출하고, 추출된 상기 제 1 픽셀 윈도우들에서 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들 및 중심 픽셀과 그린 픽셀들 간의 크로마 성분 차이를 구하여 상기 제 1 노출 영상 데이터에 대한 컬러 프린지를 보정하는 제 1 컬러 프린지 보정부;
제 2 노출 영상 데이터에서 기 설정된 사이즈의 제 2 픽셀 윈도우들을 추출하고, 추출된 상기 제 2 픽셀 윈도우들에서 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들 및 중심 픽셀과 그린 픽셀들 간의 크로마 성분 차이를 구하여 상기 제 2 노출 영상 데이터에 대한 컬러 프린지를 보정하는 제 2 컬러 프린지 보정부; 및
상기 제 1 컬러 프린지 보정부에서 보정된 제 1 노출 영상 데이터와 상기 제 2 컬러 프린지 보정부에서 보정된 제 2 노출 영상 데이터를 합성하여 HDR 영상을 생성하는 영상 합성부를 포함하며,
상기 제 1 컬러 프린지 보정부는 상기 제 1 픽셀 윈도우들의 베이어 데이터에 대한 로우 밴드 성분 추정값들을 계산하고, 계산된 로우 밴드 성분 추정값들과 중심 픽셀의 위치에 근거하여 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들을 산출하고,
상기 제 2 컬러 프린지 보정부는 상기 제 2 픽셀 윈도우의 베이어 데이터에 대한 로우 밴드 성분 추정값들을 계산하고, 계산된 로우 밴드 성분 추정값들과 중심 픽셀의 위치에 근거하여 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들을 산출하는 이미지 처리 장치.
First pixel windows of a preset size are extracted from the first exposure image data, low band values for the center pixel and chroma component differences between the center pixel and green pixels are obtained from the extracted first pixel windows, and the first pixel windows are extracted. a first color fringe correction unit that corrects color fringe for exposed image data;
Second pixel windows of a preset size are extracted from the second exposure image data, low band values for the center pixel and chroma component differences between the center pixel and green pixels are obtained from the extracted second pixel windows, and the second pixel window is extracted from the second exposure image data. a second color fringe correction unit that corrects color fringe for exposed image data; and
An image synthesis unit that generates an HDR image by combining first exposure image data corrected by the first color fringe correction unit and second exposure image data corrected by the second color fringe correction unit,
The first color fringe correction unit calculates low-band component estimates for Bayer data of the first pixel windows, and calculates low-band values for the center pixel based on the calculated low-band component estimates and the location of the center pixel. ,
The second color fringe correction unit calculates low-band component estimates for Bayer data of the second pixel window, and calculates low-band values for the center pixel based on the calculated low-band component estimates and the location of the center pixel. Image processing device.
청구항 12에 있어서, 상기 제 1 컬러 프린지 보정부는
상기 제 1 노출 영상 데이터에서 M×M (M은 3 이상의 홀수) 사이즈의 상기 제 1 픽셀 윈도우를 추출하고, 추출된 상기 제 1 픽셀 윈도우의 베이어 데이터를 출력하는 제 1 픽셀 윈도우 추출부;
상기 베이어 데이터를 이용하여 상기 제 1 제 1 픽셀 윈도우의 중심에 위치하는 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들을 산출하는 제 1 로우 밴드 산출부;
상기 베이어 데이터 및 상기 로우 밴드 값들을 이용하여 상기 제 1 픽셀 윈도우의 중심 픽셀과 상기 제 1 픽셀 윈도우에 포함된 그린 픽셀들 간의 크로마(chroma) 성분 차이를 구하는 제 1 크로마 성분차 산출부;
상기 베이어 데이터를 이용하여 중심 픽셀에 대한 그라디언트(gradient)를 산출하는 제 1 그라디언트 산출부;
기 설정된 함수에 따라 상기 그라디언트에 대응되는 보정 파라미터를 생성하는 제 1 댐핑부; 및
상기 그린 픽셀들에 대한 로우 밴드 값, 상기 크로마 성분 차이 및 상기 보정 파라미터를 이용하여 중심 픽셀에 대한 보정 베이어 데이터를 생성하는 제 1 프린지 저감부를 포함하는 이미지 처리 장치.
The method of claim 12, wherein the first color fringe correction unit
a first pixel window extractor that extracts the first pixel window of size M×M (M is an odd number of 3 or more) from the first exposure image data and outputs Bayer data of the extracted first pixel window;
a first low band calculation unit that calculates low band values for a center pixel located at the center of the first pixel window using the Bayer data;
a first chroma component difference calculator that calculates a chroma component difference between a center pixel of the first pixel window and green pixels included in the first pixel window using the Bayer data and the low band values;
a first gradient calculation unit that calculates a gradient for the center pixel using the Bayer data;
a first damping unit that generates a correction parameter corresponding to the gradient according to a preset function; and
An image processing device including a first fringe reduction unit generating correction Bayer data for a center pixel using the low band value for the green pixels, the chroma component difference, and the correction parameter.
청구항 12에 있어서, 상기 제 2 컬러 프린지 보정부는
상기 제 2 노출 영상 데이터에서 M×M (M은 3 이상의 홀수) 사이즈의 상기 제 2 픽셀 윈도우를 추출하고, 추출된 상기 제 2 픽셀 윈도우의 베이어 데이터를 출력하는 제 2 픽셀 윈도우 추출부;
상기 베이어 데이터를 이용하여 상기 제 2 픽셀 윈도우의 중심에 위치하는 중심 픽셀에 대한 로우 밴드 값들을 산출하는 제 2 로우 밴드 산출부;
상기 베이어 데이터 및 상기 로우 밴드 값들을 이용하여 상기 제 2 픽셀 윈도우의 중심 픽셀과 상기 제 2 픽셀 윈도우에 포함된 그린 픽셀들 간의 크로마(chroma) 성분 차이를 구하는 제 2 크로마 성분차 산출부;
상기 베이어 데이터를 이용하여 상기 중심 픽셀에 대한 그라디언트(gradient)를 산출하는 제 2 그라디언트 산출부;
기 설정된 함수에 따라 상기 그라디언트에 대응되는 보정 파라미터를 생성하는 제 2 댐핑부; 및
상기 그린 픽셀들에 대한 로우 밴드 값, 상기 크로마 성분 차이 및 상기 보정 파라미터를 이용하여 상기 중심 픽셀에 대한 보정 베이어 데이터를 생성하는 제 2 프린지 저감부를 포함하는 이미지 처리 장치.
The method of claim 12, wherein the second color fringe correction unit
a second pixel window extractor that extracts the second pixel window of size M×M (M is an odd number of 3 or more) from the second exposure image data and outputs Bayer data of the extracted second pixel window;
a second low-band calculation unit that calculates low-band values for a center pixel located at the center of the second pixel window using the Bayer data;
a second chroma component difference calculator that calculates a chroma component difference between a center pixel of the second pixel window and green pixels included in the second pixel window using the Bayer data and the low band values;
a second gradient calculator that calculates a gradient for the center pixel using the Bayer data;
a second damping unit that generates a correction parameter corresponding to the gradient according to a preset function; and
An image processing device comprising a second fringe reduction unit generating correction Bayer data for the center pixel using the low band value for the green pixels, the chroma component difference, and the correction parameter.
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