KR20100052961A - 영상의 화질을 개선하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상의 화질을 개선하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 영상 촬영 시, 조도를 센싱하여 조도값을 획득하는 과정과, 상기 획득된 조도값이 일정 범위 내의 조도값에 해당할 시, 색신호에 대한 블랙 레벨값을 일정 단계 감소시키는 과정과, 촬영된 영상 신호의 블랙 레벨을 상기 일정 단계 감소된 블랙 레벨값으로 보정하는 과정을 포함하여, 영상의 화질을 개선할 수 있는 이점이 있다.

카메라, 조도 센서, 블랙 레벨(Black Level), 화질 개선

Description

영상의 화질을 개선하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR IMPROVING IMAGE QUALITY}

본 발명은 영상의 화질을 개선하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 조도 센서를 이용하여 조도를 센싱하고, 이를 이용하여 색신호에 대한 블랙 레벨(Black Level)을 보정함으로써, 영상의 화질을 개선하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

현재, 카메라로 촬영된 영상의 화질 개선을 위한 다양한 방법이 제안되고 있으며, 특히, 일반적인 밝기 상태에서는 카메라로 촬영된 영상의 화질이 양호하더라도 어두운 곳, 즉 저조도 환경에서는 화질이 떨어지는 문제를 보완하기 위해 플래쉬(Flash)를 이용하여 영상을 촬영하는 방법이 제안되고 있다. 상기 플래쉬를 이용한 화질 개선 방법은, 카메라를 통해 야간 촬영 시 플래쉬를 동작시켜 주위를 밝게 하는 방법이다. 하지만, 해질 무렵에 플래쉬를 동작시켜 촬영할 경우 하늘 배경에서 수평노이즈(Horizontal Noise : HN)가 발생하며, 이로써 카메라로 촬영된 영상 의 화질이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 카메라로 촬영된 영상의 화질을 개선하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 조도 센서를 이용하여 조도를 센싱하고, 이를 이용하여 색신호에 대한 블랙 레벨(Black Level)을 보정함으로써, 영상의 화질을 개선하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 영상의 화질을 개선하기 위한 방법은, 영상 촬영 시, 조도를 센싱하여 조도값을 획득하는 과정과, 상기 획득된 조도값이 일정 범위 내의 조도값에 해당할 시, 색신호에 대한 블랙 레벨값을 일정 단계 감소시키는 과정과, 촬영된 영상 신호의 블랙 레벨을 상기 일정 단계 감소된 블랙 레벨값으로 보정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 영상의 화질을 개선하기 위한 장치는, 조도를 센싱하여 조도값을 획득하는 조도 센서와, 영상 촬영 시, 상기 조도 센서를 동작시켜 조도값을 획득하고, 상기 획득된 조도값이 일정 범위 내의 조도값에 해당할 시, 색신호에 대한 블랙 레벨값을 일정 단계 감소시키는 제어부와, 영상을 촬영하고, 촬영된 영상 신호의 블랙 레벨을 상기 일정 단계 감소된 블랙 레벨값으로 보정하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 조도 센서를 이용하여 조도를 센싱하고, 이를 이용하여 색신호에 대한 블랙 레벨(Black Level)을 보정함으로써, 영상의 화질을 개선할 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 본 발명은 조도 센서를 이용하여 조도를 센싱하고, 이를 이용하여 영상의 블랙 레벨(Black Level)을 보정함으로써, 카메라로 촬영된 영상의 화질을 개선하기 위한 장치 및 방법에 대해 설명한다.

한편, 이미지의 가장 어두운 부분에서부터 가장 밝은 부분을 11 단계의 계조(gradient) 단계로 구분하여 나타내었을 경우, R(Red), G(Green), B(Blue), Y(Gray) 각각의 색신호는, 도 3과 같이, 계조 단계별로 다른 계조값(gradient value)을 가진다. 여기서, 상기 계조값은 256개의 값을 가지며, 그 중 가장 어두운 부분의 일부 계조값을 블랙 레벨이라 하고, 나머지 계조값을 화이트 레벨이라 한다. 상기 블랙 레벨을 일정 단계 감소시킬 경우, 화면 영상은 감소된 단계만큼 어두워지게 된다. 이하 본 발명은 상기 블랙 레벨을 일정 단계 감소시켜 이미지의 어두운 부분을 더욱 어둡게 보정함으로써, 해질 무렵에 플래쉬를 동작시켜 촬영할 경우 하늘 배경에서 수직노이즈(Horizontal Noise : HN)가 발생하여 카메라로 촬영된 영상의 화질이 떨어지는 문제점을 해결한다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라로 촬영된 영상의 화질을 개선하기 위한 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.

도시된 바와 같이, 카메라는 제어부(Micro-Processor Unit : MPU)(101), 메모리(Memory)(103), 조도 센서(Illuminance Sensor)(105), 카메라 센서(107), 신호 처리부(109), 영상 처리부(111), 입력부(113), 디스플레이부(Display Module)(115)를 포함하여 구성된다.

상기 도 1을 참조하면, 제어부(101)는 조도 센서(105)를 이용하여 조도를 센싱(Sensing)하고, 이를 이용하여 색신호에 대한 블랙 레벨(Black Level)을 보정함으로써, 카메라로 촬영된 영상의 화질을 개선하기 위한 기능을 처리한다. 즉, 상기 제어부(101)는 상기 조도 센싱에 따라 획득된 조도값이 색신호에 대한 블랙 레벨을 보정하기 위한 조도값의 범위 내에 포함되는지 여부를 검사하여, 범위 내에 포함될 시, 디폴트로 설정되어 있는 블랙 레벨값을 일정 단계(예를 들어, 한 단계) 감소시키고, 일정 단계 감소된 블랙 레벨 값을 신호 처리부(109)로 제공한다.

메모리(103)는 디폴트(default)로 설정된 블랙 레벨값과, 상기 디폴트 블랙 레벨값을 일정 단계 감소시켜 블랙 레벨을 보정하기 위한 조도값의 범위를 저장 및 관리한다.

조도 센서(105)는 조도, 즉 주변 환경의 밝기를 센싱하고, 상기 센싱에 따른 결과로서 조도값을 획득한다.

카메라 센서(107)는 영상 촬영시에 감지되는 광신호를 전기적 신호로 변환하고, 신호 처리부(109)는 상기 변환된 전기적 신호를 이미지 처리하여 영상신호로 변환한 후 이를 영상 처리부(111)로 출력한다. 통상적인 기능에 더하여 본 발명에 따라, 상기 신호 처리부(109)는 상기 제어부(101)로부터 일정 단계 감소된 블랙 레벨 값이 입력될 시, 상기 입력되는 블랙 레벨 값을 이용하여 상기 변환된 영상신호의 블랙 레벨을 보정하고, 상기 블랙 레벨이 보정된 영상 신호를 영상 처리부(111)로 출력한다. 여기서 상기 카메라 센서(107)는 CCD(Charge Coupled Device) 센서로, 상기 신호 처리부(109)는 DSP(Digital Signal Processor)로 구현할 수 있다.

영상 처리부(111)는 상기 신호 처리부(109)에서 출력되는 영상신호를 표시하기 위한 화면 데이터를 발생한다. 상기 영상 처리부(111)는 상기 신호 처리부(109)에서 출력되는 영상신호를 프레임 단위로 처리하며, 프레임 단위의 영상 데이터를 상기 디스플레이부(115)의 특성 및 크기에 맞춰 출력한다.

입력부(113)는 다수의 숫자키와 기능키로 구성될 수 있으며, 사용자의 입력에 대응하는 키입력 데이터를 상기 제어부(101)로 제공한다. 디스플레이부(115)는 카메라의 동작 중에 발생되는 상태 정보, 제한된 숫자의 문자들, 다량의 동영상 및 정지영상 등을 디스플레이한다. 상기 디스플레이부(115)는 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display : LCD)를 사용할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 영상의 화질을 개선하기 위한 방법의 절차를 도시한 흐름도이다.

상기 도 2를 참조하면, 제어부(101)는 201단계에서 사용자의 키 조작에 따라 영상 촬영이 요청되는지 여부를 검사한다. 상기 영상 촬영 요청이 감지될 시, 상기 제어부(101)는 203단계에서 영상 촬영 모드로 진입하여 영상을 촬영하고, 205단계에서 카메라의 플래쉬 기능이 온(ON) 되어 있는지 여부를 검사한다. 만약, 카메라의 플래쉬 기능이 오프(OFF) 되어 있음이 감지될 시, 상기 제어부(101)는 215단계로 바로 진행하여 상기 촬영된 영상 신호를 디스플레이한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

반면, 상기 205단계에서 카메라의 플래쉬 기능이 온(ON) 되어 있음이 감지될 시, 상기 제어부(101)는 207단계에서 조도 센서에서 센싱된 조도값을 획득하고, 209단계에서 상기 조도 센싱에 따라 획득된 조도값이 색신호에 대한 블랙 레벨을 보정하기 위한 조도값의 범위 내, 즉 X와 Y 사이에 포함되는지 여부를 검사한다. 예를 들어, 상기 X는 5 lux, Y는 20 lux가 될 수 있다. 상기 조도 센싱에 따라 획득된 조도값이 색신호에 대한 블랙 레벨을 보정하기 위한 조도값의 범위 내에 포함되지 않을 시, 상기 제어부(101)는 상기 215단계로 바로 진행하여 상기 촬영된 영상 신호를 디스플레이부(115)에 디스플레이한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료 한다.

반면, 상기 209단계에서 상기 조도 센싱에 따라 획득된 조도값이 색신호에 대한 블랙 레벨을 보정하기 위한 조도값의 범위 내에 포함될 시, 상기 제어부(101)는 211단계에서 디폴트로 설정되어 있는 블랙 레벨값을 메모리에서 추출하여 일정 단계 감소시키고, 213단계에서 상기 제어부(101)는 신호 처리부(109)를 제어하여 상기 일정 단계 감소된 블랙 레벨 값으로 상기 촬영된 영상 신호의 블랙 레벨을 보정하도록 한다. 이후, 상기 제어부(101)는 상기 215단계로 진행하여 상기 디스플레이부(115)를 제어하여 상기 블랙 레벨이 보정된 영상 신호를 디스플레이하도록 한 후, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

이와 같이, 일정 단계 감소된 블랙 레벨 값으로 상기 촬영된 영상 신호의 블랙 레벨을 보정하게 되면, 상기 촬영된 영상 신호의 어두운 부분은 일정 단계 감소된 블랙 레벨 값에 대응하는 밝기로 더욱 어두워지며, 이로써 저조도의 환경에서 플래쉬를 동작시켜 촬영할 경우 화면에 발생하는 잡음이 보이지 않게 된다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 블랙 레벨의 보정 전후를 도시한 그래프이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 이미지에 포함된 RGBY 각각의 색신호에 대해 블랙 레벨만을 일정 단계 감소시켜 보정한다. 여기서, 상기 도 3의 (a)는 블랙 레벨의 보정 전의 그래프를 나타내고, 도 3의 (b)는 블랙 레벨의 보정 후의 그래프를 나타낸다. 이와 같이, 상기 블랙 레벨을 일정 단계 감소시킬 경우, 화면 영상은 감 소된 단계만큼 어두워지게 된다. 이로써, 저조도의 환경에서 플래쉬를 동작시켜 촬영할 경우 하늘 배경에서 HN(Horizontal Noise)가 발생하여 카메라로 촬영된 영상의 화질이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라로 촬영된 영상의 화질을 개선하기 위한 장치의 구성을 도시한 블럭도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 영상의 화질을 개선하기 위한 방법의 절차를 도시한 흐름도, 및

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 블랙 레벨의 보정 전후를 도시한 그래프

Claims (8)

1. 영상의 화질을 개선하기 위한 방법에 있어서,

   영상 촬영 시, 조도를 센싱하여 조도값을 획득하는 과정과,

   상기 획득된 조도값이 일정 범위 내의 조도값에 해당할 시, 색신호에 대한 블랙 레벨값을 일정 단계 감소시키는 과정과,

   촬영된 영상 신호의 블랙 레벨을 상기 일정 단계 감소된 블랙 레벨값으로 보정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   플래쉬 기능이 온(ON)되어 있는지 여부를 검사하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 블랙 레벨이 변경된 영상 신호를 디스플레이하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 블랙 레벨값을 일정 단계 감소시키는 과정은,

   상기 획득된 조도값이 일정 범위 내의 조도값에 해당할 시, 메모리로부터 기 설정되어 있는 블렉 레벨값을 추출하는 과정과,

   상기 추출된 블랙 레벨값을 일정 단계 감소시키는 과정임을 특징으로 하는 방법.
5. 영상의 화질을 개선하기 위한 장치에 있어서,

   조도를 센싱하여 조도값을 획득하는 조도 센서와,

   영상 촬영 시, 상기 조도 센서를 동작시켜 조도값을 획득하고, 상기 획득된 조도값이 일정 범위 내의 조도값에 해당할 시, 색신호에 대한 블랙 레벨값을 일정 단계 감소시키는 제어부와,

   영상을 촬영하고, 촬영된 영상 신호의 블랙 레벨을 상기 일정 단계 감소된 블랙 레벨값으로 보정하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 조도 센서는,

   플래쉬 기능이 온(ON)되어 있을 시, 상기 조도를 센싱하여 조도값을 획득하는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 블랙 레벨이 변경된 영상 신호를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 제어부는,

   상기 획득된 조도값이 일정 범위 내의 조도값에 해당할 시, 메모리로부터 기 설정되어 있는 블렉 레벨값을 추출하고, 상기 추출된 블랙 레벨값을 일정 단계 감소시키는 것을 특징으로 하는 장치.

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