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KR102116095B1 - Method for minimizing color interpolation error - Google Patents

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KR102116095B1
KR102116095B1 KR1020140031153A KR20140031153A KR102116095B1 KR 102116095 B1 KR102116095 B1 KR 102116095B1 KR 1020140031153 A KR1020140031153 A KR 1020140031153A KR 20140031153 A KR20140031153 A KR 20140031153A KR 102116095 B1 KR102116095 B1 KR 102116095B1
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KR
South Korea
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channel
input channels
color interpolation
pixel
local window
Prior art date
Application number
KR1020140031153A
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Korean (ko)
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KR20150108222A (en
Inventor
이정안
김종현
박상욱
강문기
Original Assignee
한화에어로스페이스 주식회사
연세대학교 산학협력단
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46Colour picture communication systems
    • H04N1/56Processing of colour picture signals
    • H04N1/60Colour correction or control
    • H04N1/6002Corrections within particular colour systems
    • H04N1/6008Corrections within particular colour systems with primary colour signals, e.g. RGB or CMY(K)

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  • Multimedia (AREA)
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Abstract

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 컬러보간개선 방법은 R,G, B 및 N 입력 채널로부터 Base 채널을 생성하는 단계; 상기 생성된 Base 채널과 상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각과의 차이값을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 차이값의 CI(Color Interpolation) 에러를 최소화하는 단계;를 포함한다.As a preferred embodiment of the present invention, the color interpolation improvement method comprises: generating a base channel from R, G, B and N input channels; Calculating a difference value between the generated base channel and each of the R, G, B and N input channels; And minimizing a color interpolation (CI) error of the calculated difference value.

Description

컬러보간개선 방법{Method for minimizing color interpolation error}Method for minimizing color interpolation error}

본 발명은 영상처리장치에 관한 것으로, 상세히 MFA센서의 특성에 맞는 칼라보간 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to a color interpolation method suitable for the characteristics of the MFA sensor.

가시광선 대역의 영상과 비가시 대역의 NIR영상을 동시에 획득하기 위해 다중대역 필터배열(multi-spectral filter array)를 사용하여 각 채널의 영상을 동시에 획득하였다. In order to simultaneously acquire a visible light band image and an invisible band NIR image, images of each channel are simultaneously acquired using a multi-spectral filter array.

KR 2010-0084458KR 2010-0084458

Quincuncial interpolation 후에 Bayer패턴으로 변환된 패턴 영상으로부터 CI(Color Interpolation)을 수행하는 과정에서 성능 저하가 큰 문제를 해결하면서도 MFA 센서의 해상도를 극대화 하고자 한다.In the process of performing color interpolation (CI) from a pattern image converted to a Bayer pattern after quincuncial interpolation, we aim to maximize the resolution of the MFA sensor while solving the problem of large performance degradation.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 컬러보간개선 방법은 R,G, B 및 N 입력 채널로부터 Base 채널을 생성하는 단계; 상기 생성된 Base 채널과 상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각과의 차이값을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 차이값의 CI(Color Interpolation) 에러를 최소화하는 단계;를 포함하고, 상기 에러를 최소화하는 단계는 상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 local window 내의 각 픽셀에 가중치를 부여하여 합한값과 Base 채널의 특정 local window 내의 중심 픽셀(m,n)과 주변 픽셀 각각과의 차이값에 가중치를 부여하여 합한 가중합을 더하는 것을 특징으로 한다. As a preferred embodiment of the present invention, the color interpolation improvement method comprises: generating a base channel from R, G, B and N input channels; Calculating a difference value between the generated base channel and each of the R, G, B and N input channels; And minimizing a CI (Color Interpolation) error of the calculated difference value, wherein the minimizing the error weights each pixel in each local window of the R, G, B, and N input channels. It is characterized by adding a weighted sum by adding a weight to a difference value between a sum value and a center pixel (m, n) in the specific local window of the base channel and each of the surrounding pixels.

바람직하게, 상기 Base 채널은 R,G, B 및 N 입력 채널의 합을 4로 나누어 생성되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the base channel is generated by dividing the sum of R, G, B, and N input channels by 4.

바람직하게, 상기 가중치는 상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 local window 내의 각 픽셀과 상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 local window 내의 중심픽셀(m,n)과의 거리값에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the weight is a distance value between each pixel in a local window of each of the R, G, B and N input channels and a central pixel (m, n) in a local window of each of the R, G, B and N input channels. It is characterized by being set based on.

바람직하게, 상기 가중치는 상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 local window 내의 각 픽셀과 상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 local window 내의 중심픽셀(m,n)과의 거리가 멀수록 감소하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the weight is the distance between each pixel in the local window of each of the R, G, B and N input channels and the center pixel (m, n) in the local window of each of the R, G, B and N input channels. It is characterized by decreasing as it goes further.

바람직하게, 상기 R,G, B 및 N 입력 채널은 루미넌스 채널과 크라미넌스 채널의 중첩으로 인해 발생하는 에일리어싱을 제거하여 컬러 보간이 수행된 입력 채널인 것을 특징으로 한다.Preferably, the R, G, B and N input channels are characterized in that the color interpolation is performed by removing aliasing caused by overlapping of the luminance channel and the luminance channel.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서 개시한 칼라 보간 개선 방법은 컬러 에일리어징과 컬러 패치 부분의 overshoot 문제점을 해결하는 효과가 있다. The method for improving color interpolation disclosed in a preferred embodiment of the present invention has an effect of solving a problem of color aliasing and overshoot of a color patch portion.

또한 기존에 Quincuncial interpolation 후에 Bayer패턴으로 변환된 패턴 영상으로부터 CI(Color Interpolation)을 수행하는 과정에서 성능 저하가 크던 문제점을 해결하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of solving a problem in that performance deterioration was large in the process of performing color interpolation (CI) from a pattern image that has been converted into a Bayer pattern after Quincuncial interpolation.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 카메라 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, MFA 패턴 영상을 quincuncial 패턴영상으로 변환하는 일 예를 도시한다.
도 3 내지 6은 도 2 의 quincuncial 패턴영상을 이용하여 루미넌스 채널과 크라미넌스 채널의 중첩으로 인해 발생하는 에일리어싱을 제거한 컬러 보간 이후에도, 에러가 발생하는 경우의 일 예를 도시한다.
도 7 은 이 경우 발생하는 에러의 가우시안 분포를 도시한다.
도 8 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 컬러보간개선 방법의 흐름도를 도시한다.
1 is a block diagram schematically showing a camera system as a preferred embodiment of the present invention.
2 shows an example of converting an MFA pattern image into a quincuncial pattern image as one preferred embodiment of the present invention.
3 to 6 illustrate an example in which an error occurs even after color interpolation removing aliasing caused by overlapping of the luminance channel and the luminance channel using the quincuncial pattern image of FIG. 2.
7 shows the Gaussian distribution of the errors that occur in this case.
8 is a flowchart of a color interpolation improvement method as a preferred embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In the present specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, "comprises" and / or "comprising" refers to the components, steps, operations and / or elements mentioned above, the presence of one or more other components, steps, operations and / or elements. Or do not exclude additions.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used as meanings commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, terms defined in the commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 카메라 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram schematically showing a camera system as a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 RGB+NIR구조를 갖는 센서를 이용한 디지털 카메라 시스템에 적용이 가능하다. The present invention can be applied to a digital camera system using a sensor having an RGB + NIR structure.

도 1을 참조하면, 카메라 시스템(1)은 영상 센서(10)와 영상 처리 장치(30), 디스플레이 장치(50)를 포함한다. 카메라 시스템(1)은 디지털 카메라, 캠코더, 감시 카메라와 같은 영상 촬영 시스템일 수도 있고, 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 모바일 폰 등에 탑재될 수도 있다.Referring to FIG. 1, the camera system 1 includes an image sensor 10, an image processing device 30, and a display device 50. The camera system 1 may be a video shooting system such as a digital camera, a camcorder, or a surveillance camera, or may be mounted on a computer, PDA (Personal Digital Assistant), PMP (Portable Multimedia Player), mobile phone, or the like.

영상 센서(10)는 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등의 광전변환소자를 이용한다. 영상 센서(10)는 광전변환소자에 의해 광신호를 전기적 영상 신호로 전환하는 다수의 픽셀이 형성된 픽셀 어레이를 구비한다. The image sensor 10 uses a photoelectric conversion element such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS). The image sensor 10 includes a pixel array in which a plurality of pixels are formed to convert an optical signal into an electrical image signal by a photoelectric conversion element.

영상 센서(10) 상에는 가시 대역 및 비가시 대역의 광을 통과시키는 다중 대역 필터 어레이(Multi spectral Filter Array)가 배치된다. MFA는 가시 대역 중 RGB 등의 400nm~700nm에 이르는 가시광선 대역의 광 성분을 투과시키는 컬러 필터와 비가시 대역 중 700nm~1100nm근적외선 영역의 광 성분을 투과시키는 근적외선 필터를 포함한다. On the image sensor 10, a multi-spectral filter array for passing light in visible and invisible bands is disposed. The MFA includes a color filter that transmits light components in the visible light band ranging from 400 nm to 700 nm, such as RGB, and a near infrared filter that transmits light components in the near-infrared region of 700 nm to 1100 nm in the invisible band.

MFA의 컬러 필터(RCF, GCF, BCF)와 근적외선 필터(NIRF)는 영상 센서(10)의 각 픽셀에 대응하도록 배치되어, 영상 센서(10)의 각 픽셀들은 MFA를 통과한 컬러 채널 신호(R, G, B)와 근적외선 채널 신호(NIR, 이하 "N")를 감지한다. 영상 센서(10) 전단에는 광신호를 수신하는 렌즈(미도시)가 구비될 수 있다. The color filters (RCF, GCF, BCF) of the MFA and the near infrared filter (NIRF) are arranged to correspond to each pixel of the image sensor 10, so that each pixel of the image sensor 10 is a color channel signal R passing through the MFA , G, B) and near infrared channel signals (NIR, hereinafter "N"). A lens (not shown) for receiving an optical signal may be provided at the front end of the image sensor 10.

본 발명은 루미넌스 채널과 크라미넌스 채널의 중첩으로 인해 발생하는 에일리어싱을 제거한 컬러 보간 이후, 에러가 발생하는 경우 추가로 컬러 보간을 개선하기 위한 것을 전제로 한다. The present invention is premised to further improve color interpolation when an error occurs after color interpolation removing aliasing caused by overlapping of the luminance channel and the luminance channel.

상세히, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 컬러 보간을 개선하기 위하여 MFA 영상에서 aliasing 이 제거되고, 칼라보간이 이미 수행된 R,G, B,N 채널이 각각 입력되면, 입력된 각각의 R, G, B, N 채널로부터 Base 채널을 생성한다. 그 후, 생성된 Base 채널과 R, G, B 및 N 채널 각각의 차이값을 계산한다.In detail, in one preferred embodiment of the present invention, in order to improve color interpolation, aliasing is removed from the MFA image, and when R, G, B, and N channels on which color interpolation has already been performed are input, respectively, each of the input R and G , Base channels are created from B and N channels. Then, the difference values of the generated base channel and each of the R, G, B and N channels are calculated.

그 후, 차이값에 포함된 에러를 최소화하기 위하여 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 특정 영역에 해당하는 로컬윈도우(local window) 내의 각 픽셀과 상기 로컬윈도우의 중심픽셀 (m,n)과의 차이값의 가중합을 구하고, 구해진 가중합을 이상에서 생성한 Base 채널의 중심 픽셀(m, n) 위치의 화소값과 합을 구한다. Then, in order to minimize the error included in the difference value, each pixel in a local window corresponding to a specific area of each of the R, G, B and N input channels and the center pixel (m, n) of the local window The weighted sum of the difference values between is calculated, and the calculated weighted sum is calculated and summed with the pixel values at the center pixel (m, n) positions of the base channel generated above.

이 경우, 상기 가중합은 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 특정 영역에 해당하는 로컬윈도우(local window) 내의 각 픽셀과 상기 로컬윈도우의 중심픽셀 (m,n)과의 거리에 따른 가중치값을 곱하여 생성된다. 바람직하게, 거리와 가중치값은 반비례한다. 따라서 거리가 멀어질수록 가중치값은 감소한다. 이와 관련해서는 이하에서 보다 상세히 설명하기로 한다. In this case, the weighted sum is weighted according to the distance between each pixel in the local window corresponding to a specific area of each of the R, G, B, and N input channels and the center pixel (m, n) of the local window. It is created by multiplying the values. Preferably, the distance and weight values are inversely proportional. Therefore, as the distance increases, the weight value decreases. In this regard, it will be described in more detail below.

도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, MFA 패턴 영상을 quincuncial 패턴영상으로 변환하는 일 예를 도시한다. 2 is a preferred embodiment of the present invention, showing an example of converting the MFA pattern image to a quincuncial pattern image.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서, MFA 패턴 영상을 Bayer 패턴과 근사화 하여 기존의 컬러 보간 알고리즘을 본원 발명에서 사용되는 R,G,B, NIR 채널 보간 방법에도 적용하기 위하여, 대각선 화소방향의 차분값에 기반하여 MFA 패턴 영상(210)을 quincuncial 패턴 영상(220)으로 변경한다. In a preferred embodiment of the present invention, to apply the existing color interpolation algorithm to the R, G, B, NIR channel interpolation method used in the present invention by approximating the MFA pattern image with the Bayer pattern, the difference value in the diagonal pixel direction Based on the MFA pattern image 210 is changed to a quincuncial pattern image (220).

바람직한 일 실시예로서, MFA 패턴 영상의 중심화소(m,n)(200) 위치의 채널값을 보간하고자 하는 경우, MFA 패턴 영상의 중심화소(m,n)(200)로부터 대각선 방향으로 한 칸 떨어진 위치의 화소값(211, 212, 213, 214)의 제1가중평균값과 MFA 패턴 영상의 중심화소(m,n)와 상기 MFA 패턴의 중심화소로부터 대각선 방향으로 두 칸 떨어진 위치(221, 222, 223, 224)의 각각의 화소값의 차이값을 가중평균한 제2가중평균값의 합을 이용한다. 제1가중평균값과 제 2가중평균값을 구하기 위해 사용되는 각 가중치는 각 화소 방향별 차분값에 반비례 한다. As a preferred embodiment, when interpolating the channel value of the center pixel (m, n) 200 position of the MFA pattern image, one cell in a diagonal direction from the center pixel (m, n) 200 of the MFA pattern image The first weighted average value of the pixel values 211, 212, 213, and 214 at a distant location and the center pixel (m, n) of the MFA pattern image and the position (221, 222) of two spaces diagonally away from the center pixel of the MFA pattern , 223, 224) is a sum of a second weighted average value weighted by a difference value of each pixel value. Each weight used to obtain the first weighted average value and the second weighted average value is inversely proportional to the difference value for each pixel direction .

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 변경된 quincuncial 패턴 영상의 수직수평 화소방향의 차분값에 기초하여 MFA 패턴 영상을 구성하는 칼라채널 및 근적외선 채널을 최대해상도로 보간한다. In a preferred embodiment of the present invention, the color channel and the near infrared channel constituting the MFA pattern image are interpolated at the maximum resolution based on the difference value in the vertical and horizontal pixel direction of the changed quincuncial pattern image.

도 3 내지 6은 도 2 의 quincuncial 패턴영상을 이용하여 루미넌스 채널과 크라미넌스 채널의 중첩으로 인해 발생하는 에일리어싱을 제거한 컬러 보간 이후에도, 에러가 발생하는 경우의 일 예를 도시한다.3 to 6 illustrate an example in which an error occurs even after color interpolation removing aliasing caused by overlapping of the luminance channel and the luminance channel using the quincuncial pattern image of FIG. 2.

도 3 은 IR 코팅 처리가 된 이중 비구면 렌즈(Double aspherical surface lens with IR coating)에서 NIR longitudinal defocus문제가 발생한 일 예를 도시한다. FIG. 3 shows an example in which a NIR longitudinal defocus problem occurs in a double aspherical surface lens with IR coating.

도 4 는 일반적인 렌즈에서 Red 채널에서도 longitudinal defocus문제가 발생한 일 예를 도시한다. 이러한 에러 현상은 파장대별로 굴절률이 상이해서 발생하는 것으로 센서 면에 맺히는 초점이 달라져 발생하게 된다.4 shows an example in which a longitudinal defocus problem occurs even in a red channel in a general lens. This error phenomenon is caused by different refractive indices for each wavelength band, and is caused by a different focus on the sensor surface.

도 3 내지 4와 같이 IRCF (IR cut filter)(310, 410)을 사용하지 않았을 경우, 도 5를 참고하면 IR 코팅 처리가 된 이중 비구면 렌즈에서도 NIR 채널과 Red 채널 모두에서 longitudinal defocus 문제가 발생하게 된다. 도 6을 참고하면 일반렌즈의 경우에는 IRCF (IR cut filter)(310, 410)을 사용하지 않았을 경우, 모든 채널에서 longitudinal defocus 문제가 발생하게 된다. When the IR cut filters (IRCFs) 310 and 410 are not used as shown in FIGS. 3 to 4, referring to FIG. 5, even in the case of a dual aspheric lens with an IR coating, a longitudinal defocus problem occurs in both the NIR channel and the red channel. do. Referring to FIG. 6, in the case of a normal lens, when an IR cut filter (IRCF) 310 or 410 is not used, a longitudinal defocus problem occurs in all channels.

도 3 내지 6과 같은 현상으로 인하여, 에러가 발생하게 되며 영상의 중심부에서 멀어질수록 에지부분이 일치하지 않는 현상이 악화된다. Due to the phenomena as shown in FIGS. 3 to 6, an error occurs, and as the distance from the center of the image increases, the edge portions do not coincide.

도 7 은 이 경우 발생하는 CI(Color Interpolation)에러의 가우시안 분포를 도시한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 이 CI 에러값을 최소화하고자 한다. 7 shows a Gaussian distribution of CI (Color Interpolation) errors occurring in this case. In a preferred embodiment of the present invention, it is intended to minimize this CI error value.

이를 위하여 먼저 Base 채널을 아래와 같은 방식으로 생성한다. To do this, first create a base channel in the following way.

Base 채널= (R 채널+ G 채널 + B 채널 + N 채널)/4 Base channel = (R channel + G channel + B channel + N channel) / 4

이후 생성된 Base 채널과 R,G, B 및 N 입력 채널 각각과의 차이값을 계산한다. Base 채널과 R,G, B 및 N 입력 채널 각각과의 차이값을 각각

Figure 112014025554369-pat00001
,
Figure 112014025554369-pat00002
,
Figure 112014025554369-pat00003
Figure 112014025554369-pat00004
과 같이 표시할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 G 채널의 일 예를 들어 설명하면 아래와 같다. Then, the difference value between the generated base channel and each of the R, G, B and N input channels is calculated. The difference between the base channel and each of the R, G, B and N input channels
Figure 112014025554369-pat00001
,
Figure 112014025554369-pat00002
,
Figure 112014025554369-pat00003
And
Figure 112014025554369-pat00004
Can be displayed as Hereinafter, an example of the G channel will be described for convenience of description.

Figure 112014025554369-pat00005
Figure 112014025554369-pat00005

수학식 1은 G 채널과 Base 채널간의 차이값을 도시한다. Equation 1 shows the difference value between the G channel and the Base channel.

Base 채널과 G 입력 채널의 차이값에 CI(Color Interpolation) 에러가 없는 경우의 값을

Figure 112014025554369-pat00006
라고 할 수 있다. 이 경우, CI(Color Interpolation) 에러를
Figure 112014025554369-pat00007
로 정의하면, 도 7 과 같은 형태의 Gaussian형태를 갖는 정규분포 형태(Probability Density Function)로 표시된다. 바람직한 일 실시예로서, CI(Color Interpolation) 에러는 실험적으로 측정한 결과 0에 가까운 평균값을 갖고 2.76의 표준편차를 갖는다. The value when there is no CI (Color Interpolation) error in the difference between the base channel and the G input channel
Figure 112014025554369-pat00006
Can be said. In this case, CI (Color Interpolation) error
Figure 112014025554369-pat00007
If is defined as, it is represented by a normal distribution form (Probability Density Function) having a Gaussian form as shown in FIG. As a preferred embodiment, the CI (Color Interpolation) error has an average value close to 0 as a result of empirical measurements and a standard deviation of 2.76.

렌즈로 인한 longitudinal defocus문제를 줄이기 위해서CI 에러값이 최소화된 G 채널

Figure 112014025554369-pat00008
을 표시하면 수학식 2와 같다.G-channel with minimal CI error to reduce longitudinal defocus caused by lenses
Figure 112014025554369-pat00008
Is represented by Equation 2.

Figure 112014025554369-pat00009
Figure 112014025554369-pat00009

수학식 2에서

Figure 112014025554369-pat00010
는 G 채널의 특정 영역(local window) 내의 각 픽셀 (m+a,n+b)에 부여되는 가중치를 나타낸다. 이 경우 가중치값은 local window의 중심 픽셀(m,n)에서 거리가 멀어질수록 크기가 작아진다. In Equation 2
Figure 112014025554369-pat00010
Denotes a weight assigned to each pixel (m + a, n + b) in a specific region (local window) of the G channel. In this case, the weight value becomes smaller as the distance from the center pixel (m, n) of the local window increases.

수학식 2를 살펴보면, 에러가 최소화된 G 채널을 생성하기 위해서 G 채널의 local window 에 포함된 각 픽셀에 가중치를 부여하여 합한값과, Base 채널의 특정 local window 내의 (m,n) 픽셀과 주변 픽셀(m+a, n+b) 각각과의 차이값에 가중치를 부여하여 합한 가중값을 더한다. 수학식 1 내지 2 에 개시된 방법을 R, B 및 N 채널에도 실질적으로 동일하게 적용한다. Looking at Equation 2, in order to generate a G channel with minimized errors, a weight is assigned to each pixel included in the local window of the G channel, and the summation value and (m, n) pixels and surroundings within a specific local window of the Base channel. The weighted value is added to the difference value from each of the pixels (m + a, n + b) to add a weighted value. The methods disclosed in Equations 1 to 2 apply substantially the same to R, B and N channels.

도 8 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 컬러보간개선 방법의 흐름도를 도시한다.8 is a flowchart of a color interpolation improvement method as a preferred embodiment of the present invention.

루미넌스 채널과 크라미넌스 채널의 중첩으로 인해 발생하는 에일리어싱을 제거하여 컬러 보간이 수행된 R,G, B 및 N 입력 채널로부터 Base 채널을 생성한다(S810). Base 채널을 생성하는 일 실시예로는 R,G, B 및 N 입력 채널의 합을 4로 나누는 방법이 있다.The base channel is generated from the R, G, B and N input channels on which color interpolation is performed by removing aliasing caused by overlapping of the luminance channel and the luminance channel (S810). An example of generating a base channel is a method of dividing the sum of R, G, B and N input channels by 4.

이후 생성된 Base 채널과 R,G, B 및 N 입력 채널 각각과의 차이값을 계산한다(S820). 그 후, 계산된 차이값의 칼라 보간 에러( CI(Color Interpolation) 에러)를 최소화한다(S830). 이 경우 칼라 보간 에러를 최소화하는 방법은 수학식 2를 참고한다. Thereafter, a difference value between the generated base channel and each of the R, G, B, and N input channels is calculated (S820). Thereafter, the color interpolation error (CI (Color Interpolation) error) of the calculated difference value is minimized (S830). In this case, refer to Equation 2 for a method of minimizing the color interpolation error.

상세히 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 local window 내의 각 픽셀에 가중치를 부여하여 합한값과 Base 채널의 특정 local window 내의 중심 픽셀(m,n)과 주변 픽셀 각각과의 차이값에 가중치를 부여하여 합한 가중합을 더하여 칼라 보간 에러를 최소화 한다. In detail, weights are assigned to each pixel in the local window of each of the R, G, B, and N input channels, and a weight is added to the difference between the sum of the center pixel (m, n) and each of the surrounding pixels in a specific local window of the base channel. To minimize the color interpolation error, add the weighted sum.

한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.Meanwhile, the present invention can be embodied in computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data readable by a computer system are stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, and optical data storage devices. In addition, the computer-readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention pertains.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.So far, the present invention has been focused on preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from an explanatory point of view rather than a restrictive point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be construed as being included in the present invention.

Claims (5)

R,G, B 및 N 입력 채널로부터 Base 채널을 생성하는 단계;
상기 생성된 Base 채널과 상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각과의 차이값을 계산하는 단계; 및
상기 계산된 차이값의 CI(Color Interpolation) 에러를 최소화하는 단계;를 포함하고, 상기 에러를 최소화하는 단계는
상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 local window 내의 각 픽셀에 가중치를 부여하여 합한값과 Base 채널의 특정 local window 내의 중심 픽셀(m,n)과 주변 픽셀 각각과의 차이값에 가중치를 부여하여 합한 가중합을 더하며, 이 경우 상기 Base 채널은 R,G, B 및 N 입력 채널의 합을 4로 나누어 생성되는 것을 특징으로 하는 컬러보간개선 방법.
Generating base channels from R, G, B and N input channels;
Calculating a difference value between the generated base channel and each of the R, G, B and N input channels; And
And minimizing the CI (Color Interpolation) error of the calculated difference value.
The R, G, B, and N input channels are weighted for each pixel in each local window, and the sum is added to the difference between the center pixel (m, n) in the specific local window of the base channel and each of the surrounding pixels. A method of improving color interpolation, which is generated by dividing the sum of R, G, B, and N input channels by 4 in the base channel.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 각 픽셀에 부여되는 가중치는
상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 local window 내의 각 픽셀과 상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 local window 내의 중심픽셀(m,n)과의 거리값에 기초하여 설정되고, 또한 상기 가중치는 상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 local window 내의 각 픽셀과 상기 R,G, B 및 N 입력 채널 각각의 local window 내의 중심픽셀(m,n)과의 거리가 멀수록 감소하는 것을 특징으로 하는 컬러보간개선 방법.
The method of claim 1, wherein the weight assigned to each pixel is
It is set based on the distance value between each pixel in the local window of each of the R, G, B and N input channels and the center pixel (m, n) in the local window of each of the R, G, B and N input channels, In addition, the distance between the pixels in the local window of each of the R, G, B, and N input channels and the center pixel (m, n) in the local window of each of the R, G, B, and N input channels are increased. A method for improving color interpolation, which is characterized by decreasing.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 R,G, B 및 N 입력 채널은
루미넌스 채널과 크라미넌스 채널의 중첩으로 인해 발생하는 에일리어싱을 제거하여 컬러 보간이 수행된 입력 채널인 것을 특징으로 하는 컬러보간개선 방법.
The method of claim 1, wherein the R, G, B and N input channels are
A color interpolation improvement method characterized by being an input channel in which color interpolation is performed by removing aliasing caused by overlapping of the luminance channel and the luminance channel.
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