KR20160069804A - Method for processing image for blur region detection and image processing apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
영상에 포함된 픽셀 및 주변 픽셀을 이용하여 픽셀에 대한 에지 특성을 추출하고, 추출된 에지 특성을 이용하여 픽셀을 논-블러(Non-blur) 픽셀, 디포커스 블러(Defocus blur) 픽셀 및 모션 블러(Motion blur) 픽셀로 분류(classify)하고, 인접하는 픽셀 간의 색상의 유사성에 기초하여 영상을 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 복수의 세그먼트로 분할하고, 복수의 세그먼트에 포함된 분류된 각 픽셀의 개수에 기초하여 복수의 세그먼트를 논-블러(Non-Blur) 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정하고, 결정된 논-블러(Non-Blur) 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역을 개별적으로 처리하는 영상 처리 방법이 개시된다.A method of extracting an edge characteristic for a pixel using a pixel included in an image and surrounding pixels and extracting the pixel as a non-blur pixel, a defocus blur pixel, and a motion blur Classifying the image into motion blur pixels and dividing the image into a plurality of segments including at least one pixel based on the similarity of colors between adjacent pixels and dividing the number of each classified pixels contained in the plurality of segments Blur area, a defocus blur area, and a motion blur area based on the determination result of the determining step. The non-blur area, the defocus blur area, and the motion blur area are determined as the non-blur area, To the image processing apparatus.
Description
블러 영역 검출을 위한 영상 처리 방법 및 이를 수행하기 위한 영상 처리 장치에 관한 것이다.An image processing method for blur area detection, and an image processing apparatus for performing the same.
디지털 카메라와 같은 영상 획득 장치로부터 획득된 디지털 영상은 여러가지 타입의 블러(Blur) 영역을 포함할 수 있다. 이때, 여러가지 형태의 블러 영역을 포함하는 디지털 영상을 처리하기에 앞서 블러 영역의 타입 및 위치를 파악하는 것이 중요하다. 즉, 영상 획득 장치로부터 획득된 디지털 영상에서 블러 영역의 타입 및 위치를 파악하는 것은 부분 디블러링(partial deblurring), 영상 개선(image enhancement), 하이-레벨 영상 분할(high-level image segmentation), 오브젝트 추출(object extraction), 뎁스 복원(depth recovery), 패스트 무빙 오브젝트 검출(fast moving object detection) 및 트래킹(tracking), 속도 예측(speed estimation), 모션 분할(motion segmentation), 다운 샘플링(down sampling)과 같은 컴퓨터 비전(computer vision) 관련 문제를 해결하는데 매우 중요하다.Digital images obtained from an image acquisition device such as a digital camera may include various types of blur areas. At this time, it is important to grasp the type and position of the blur area before processing digital images including various types of blur areas. That is, the type and position of the blur area in the digital image obtained from the image acquiring device can be determined by partial deblurring, image enhancement, high-level image segmentation, Object extraction, depth recovery, fast moving object detection and tracking, speed estimation, motion segmentation, down sampling, It is very important to solve problems related to computer vision such as
따라서, 블러 영역의 타입 및 위치를 파악하기 위한 다양한 기술이 발달하고 있다. 한편, 종래의 블러 영역의 검출은 영상 전체로서 이루어지거나, 영상 처리 장치는 디포커스 블러 영역 또는 모션 블러 영역 중 하나의 블러 영역만을 부분적으로 검출할 수 있었다. Accordingly, various techniques for understanding the type and position of the blur area have been developed. On the other hand, the conventional detection of the blur area may be performed as the whole image, or the image processing apparatus may partially detect only one blur area of the defocus blur area or the motion blur area.
따라서 영상 처리 장치는 영상에서 검출되지 않은 다른 블러 영역을 고려하지 못하고 영상을 처리하는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem that the image processing apparatus processes an image without consideration of other blur areas not detected in the image.
본 발명은 세그먼트별로 블러 영역을 검출하고, 검출된 블러 영역에 기초하여 영상을 효과적으로 처리하기 위한 영상 처리 방법 및 이를 수행하기 위한 영상 처리 장치를 제공한다.The present invention provides an image processing method for effectively detecting an image based on a detected blur area, and an image processing apparatus for performing the image processing.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 방법은 영상에 포함된 픽셀 및 주변 픽셀을 이용하여 상기 픽셀에 대한 에지 특성을 추출하고, 상기 추출된 에지 특성을 이용하여 상기 픽셀을 논-블러(Non-blur) 픽셀, 디포커스 블러(Defocus blur) 픽셀 및 모션 블러(Motion blur) 픽셀로 분류(classify)하는 단계; 인접하는 픽셀 간의 색상의 유사성에 기초하여 상기 영상을 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 복수의 세그먼트로 분할하는 단계; 상기 복수의 세그먼트에 포함된 상기 분류된 각 픽셀의 개수에 기초하여 상기 복수의 세그먼트를 논-블러(Non-Blur) 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정하는 단계; 및 상기 결정된 논-블러(Non-Blur) 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역을 개별적으로 처리하는 단계를 포함한다.An image processing method according to an embodiment of the present invention includes extracting an edge characteristic for the pixel using a pixel included in an image and surrounding pixels, and calculating the non-blurred pixel using the extracted edge characteristic, blur pixel, a defocus blur pixel, and a motion blur pixel; Dividing the image into a plurality of segments including at least one pixel based on color similarity between adjacent pixels; Determining the plurality of segments as a non-blur area, a defocus blur area, and a motion blur area based on the number of pixels classified in the plurality of segments; And separately processing the determined non-blur area, defocus blur area, and motion blur area.
이때, 에지 특성은 상기 픽셀 및 주변 픽셀에 의해 결정되는 에지의 강도 및 에지 방향의 일관성을 포함하고, 상기 픽셀을 논-블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀 및 모션 블러 픽셀로 분류하는 단계는, 상기 에지의 강도 및 상기 에지 방향의 일관성이 크면 상기 픽셀을 모션 블러 픽셀로 분류하고, 상기 에지의 강도 및 상기 에지 방향의 일관성이 작으면 상기 픽셀을 디포커스 블러 픽셀로 분류하고, 상기 에지의 강도가 크고, 상기 에지 방향의 일관성이 작으면 상기 픽셀을 논-블러 픽셀로 분류할 수 있다.Wherein the edge characteristic comprises intensity and edge direction consistency of an edge determined by the pixel and surrounding pixels, and wherein classifying the pixel into a non-blur pixel, a defocus blur pixel, and a motion blur pixel comprises: Classifies the pixel into a motion blur pixel if the intensity of the edge and the consistency of the edge direction are large and classifies the pixel into a defocus blur pixel if the intensity of the edge and the consistency of the edge direction are small, , And may classify the pixel into non-blur pixels if the edge direction consistency is small.
한편, 상기 에지의 강도는 상기 픽셀과 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트의 크기 및 수직방향의 그래디언트의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. On the other hand, the intensity of the edge can be determined based on the magnitude of the gradient in the horizontal direction and the magnitude of the gradient in the vertical direction of the pixel and the surrounding pixels.
상기 에지 방향의 일관성은 상기 픽셀과 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트 분포 및 수직방향의 그래디언트의 분포에 따라 결정될 수 있다.The consistency of the edge direction can be determined according to the horizontal gradient distribution of the pixel and the surrounding pixels and the vertical gradient distribution.
한편, 상기 복수의 세그먼트에 포함된 상기 분류된 각 픽셀의 개수에 기초하여 논-블러(Non-Blur) 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역을 결정하는 단계는, 상기 복수의 세그먼트 중 하나의 세그먼트에 포함되는 상기 분류된 논-블러(Non-Blur) 픽셀, 디포커스 블러(Defocus blur) 픽셀 및 모션 블러(Motion blur) 픽셀 중 개수가 많은 픽셀에 따라, 상기 하나의 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역 중 하나로 결정할 수 있다.On the other hand, the step of determining the non-blur area, the defocus blur area, and the motion blur area based on the number of the classified pixels included in the plurality of segments may include determining one of the plurality of segments According to the number of pixels among the classified Non-Blur pixels, Defocus blur pixels and Motion blur pixels contained in the segment, the one segment is divided into the non-blur area , A defocus blur area, and a motion blur area.
본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치는 영상에 포함된 픽셀 및 주변 픽셀을 이용하여 상기 픽셀에 대한 에지 특성을 추출하는 에지 특성 추출부; 상기 추출된 에지 특성을 이용하여 상기 픽셀을 논-블러(Non-blur) 픽셀, 디포커스 블러(Defocus blur) 픽셀 및 모션 블러(Motion blur) 픽셀로 분류하는 픽셀 분류부; 인접하는 픽셀 간의 색상의 유사성에 기초하여 상기 영상을 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 복수의 세그먼트로 분할하는 세그먼트 분할부; 상기 복수의 세그먼트에 포함된 상기 분류된 픽셀의 개수에 기초하여 상기복수의 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정하는 블러 영역 결정부; 및 상기 결정된 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역을 개별적으로 처리하는 영상 처리부를 포함한다.An image processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes an edge feature extraction unit for extracting an edge characteristic of the pixel using pixels included in an image and surrounding pixels; A pixel classifier for classifying the pixel into non-blur pixels, defocus blur pixels, and motion blur pixels using the extracted edge characteristics; A segment dividing unit dividing the image into a plurality of segments including at least one pixel based on the similarity of colors between adjacent pixels; A blur area determining unit for determining the plurality of segments as a non-blur area, a defocus blur area, and a motion blur area based on the number of classified pixels contained in the plurality of segments; And an image processing unit for separately processing the determined non-blur area, defocus blur area, and motion blur area.
이때, 에지 특성은 픽셀 및 주변 픽셀에 의해 결정되는 에지의 강도 및 에지 방향의 일관성을 포함하고, 픽셀 분류부는 상기 픽셀 분류부는 상기 에지의 강도 및 상기 에지 방향의 일관성이 크면 상기 픽셀을 모션 블러 픽셀로 분류하고, 상기 에지의 강도 및 상기 에지 방향의 일관성이 작으면 상기 픽셀을 디포커스 블러 픽셀로 분류하고, 상기 에지의 강도가 크고, 상기 에지 방향의 일관성이 작으면 상기 픽셀을 논-블러 픽셀로 분류할 수 있다.Here, the edge characteristic includes the intensity of the edge determined by the pixel and the surrounding pixels and the consistency of the edge direction, and the pixel classifier classifies the pixel into a motion blur pixel and a motion blur pixel if the intensity of the edge and the consistency of the edge direction are large. Classifies the pixel into a defocus blur pixel if the intensity of the edge and the consistency of the edge direction are small and if the intensity of the edge is large and the consistency of the edge direction is small, .
한편, 상기 에지 특성 추출부는, 상기 픽셀과 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트의 크기 및 수직방향의 그래디언트의 크기에 기초하여 상기 픽셀에 대한 에지의 강도를 결정할 수 있다.Meanwhile, the edge characteristic extraction unit may determine the intensity of an edge for the pixel based on a magnitude of a horizontal gradient and a gradient of the vertical direction of the pixel and surrounding pixels.
또한, 상기 에지 특성 추출부는, 상기 픽셀과 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트의 분포 및 수직방향의 그래디언트의 분포에 따라 상기 픽셀에 대한 에지 방향의 일관성을 결정할 수 있다. In addition, the edge characteristic extraction unit may determine the consistency of the edge direction with respect to the pixel according to the distribution of the gradients in the horizontal direction of the pixel and the surrounding pixels and the distribution of the gradients in the vertical direction.
한편, 상기 블러 영역 결정부는, 상기 복수의 세그먼트 중 하나의 세그먼트에 포함되는 상기 분류된 논-블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀 및 모션 블러 픽셀 중 개수가 많은 픽셀에 따라, 상기 하나의 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역 중 하나로 결정할 수 있다.The blur area determination unit may determine the blur area based on the number of pixels among the classified non-blur pixel, defocus blur pixel, and motion blur pixel included in one segment of the plurality of segments, Blur area, a defocus blur area, and a motion blur area.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기록매체는 방법들을 실행하는 컴퓨터 프로그램을 기록하고 있어 컴퓨터로 읽어 들일 수 있다.
A recording medium according to another embodiment of the present invention records a computer program for executing the methods and can be read by a computer.
도 1 은 블러 영역의 타입(type)를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상에서 분할된 각 세그먼트에 대해 블러 영역의 타입를 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에지의 강도 및 에지방향의 일관성 간의 관계에 기초하여 각 픽셀을 분류하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그레디언트의 분포와 구조적 텐서 행렬에서 결정되는 아이젠 벨류와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트 별로 논-블러 영역, 모션 블러영역 및 디포커스 블러 영역을 결정하는 과정을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트별 검출된 블러 영역에 기초한 영상 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.FIG. 1 is a view for explaining a type of a blur area.
2 is a block diagram illustrating an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a process of determining a type of a blur area for each segment of an image according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
4 is a diagram for explaining the process of classifying each pixel based on the relationship between the intensity of an edge and the consistency of an edge direction according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a distribution of a gradient according to an embodiment of the present invention and an Eigenvalue determined in a structural tensor matrix. FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining a process of determining a non-blur area, a motion blur area and a defocus blur area for each segment according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating an image processing method based on a detected blurred region for each segment according to an embodiment of the present invention.
이하 본 명세서에 기재된 본 발명의 다양한 실시 예들에서, '영상'은 정지 영상뿐만 아니라 비디오와 같은 동영상을 포함하여 포괄적으로 지칭할 수 있다. In various embodiments of the present invention described herein, an 'image' can be generically referred to as a still image, as well as a moving image such as a video.
이하 도 1 내지 도 7을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 세그먼트별 검출된 블러 영역에 기초한 영상 처리 방법 및 이를 수행하기 위한 영상 처리 장치가 개시된다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 7, an image processing method based on segment-detected blur areas according to various embodiments and an image processing apparatus for performing the method are disclosed.
또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Furthermore, the singular forms "a", "an," and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
이하, 실시 예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략할 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Referring to the accompanying drawings, the same or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations thereof may be omitted.
도 1 은 블러 영역의 타입(type)를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining a type of a blur area.
영상은 크게 논-블러(non-blur) 영역, 모션 블러(motion blur) 영역 및 디포커스 블러(defocus blur) 영역과 같은 세가지 영역으로 분류될 수 있다.The image can be largely classified into three areas such as a non-blur area, a motion blur area, and a defocus blur area.
여기서 논-블러 영역이란, 모션 블러나 디포커스 블러와 같은 흐린 부분(블러)이 존재하지 않거나 거의 없는 영역을 의미한다. 논-블러 영역은 강한 에지(strong edge)들을 포함할 수 있다. 강한 에지란 색상이 급격하게 변화함으로써 발생하는 강한 에지를 의미한다. 논-블러 영역에 포함된 에지들의 방향은 일관성을 가지지 않고, 각각의 에지가 임의(arbitary)의 방향을 가질 수 있다.Here, the non-blur area means an area where blur (blur) such as motion blur or defocus blur does not exist or is almost not present. The non-blur region may contain strong edges. A strong edge means a strong edge caused by a sudden change in color. The direction of the edges included in the non-blur region is inconsistent, and each edge may have an arbitrary direction.
한편, 모션 블러 영역이란, 모션 블러와 같은 흐린 부분이 존재하는 영역을 의미한다. 구체적으로 모션 블러란 디지털 카메라와 같은 영상 획득 장치에서 영상을 획득하는 순간에 영상 획득 장치가 흔들리거나, 아니면 피사체가 빠르게 움직임으로 인해 움직이는 방향에 대응하여(구체적으로 움직이는 방향과 평행인 방향으로) 피사체와 관련하여 발생하는 흐린 부분을 의미한다.On the other hand, the motion blur area means a region where a blurred portion such as a motion blur exists. Specifically, the motion blur means that the image acquiring device is shaken at the moment of acquiring an image from an image acquiring device such as a digital camera, or in response to a direction in which the subject moves due to rapid movement (in a direction parallel to the moving direction) And the like.
모션 블러 영역에 포함된 픽셀들은 피사체 또는 영상 획득 장치가 움직이는 방향에 수직인 방향으로 강한 그래디언트(gradient)를 가지게 된다. 즉, 모션 블러 영역은 피사체 또는 영상 획득 장치가 움직이는 방향에 평행인 방향으로 강한 에지를 가지고 있는 영역이다. 에지들의 방향은 임의의 방향이 아닌 움직이는 방향에 대응하는 특정 방향(즉, 움직이는 방향에 평행인 방향)을 가져 모션 블러 영역에 포함된 에지들은 방향적인 일관성이 있다.The pixels included in the motion blur region have strong gradients in a direction perpendicular to the direction in which the object or the image capturing apparatus moves. That is, the motion blur area is a region having a strong edge in a direction parallel to the direction in which the object or the image capturing device moves. The direction of the edges has a specific direction corresponding to the direction of movement (i.e., a direction parallel to the direction of movement) rather than an arbitrary direction, and the edges included in the motion blur region are directionally consistent.
한편, 디포커스 블러 영역이란, 디포커스 블러와 같은 흐린 부분이 존재하는 영역을 의미한다. 구체적으로 디포커스 블러란 영상 획득 장치에서 영상을 획득하는 순간에 피사체에 초점이 제대로 맞춰지지 않은 경우 해당 피사체가 뭉게진 형태로 나타내는 흐린 부분을 의미한다.On the other hand, the defocus blur area means a region where a blurred portion such as a defocus blur exists. Specifically, the defocus blur means a blurred portion in which the subject is blurred if the subject is not properly focused at the moment of acquiring the image.
디포커스 블러 영역은 약한 에지들을 포함할 수 있다. 또한 디포커스 블러 영역에 포함된 에지들의 방향은 임의의 방향을 가지게 된다.The defocus blur area may include weak edges. Also, the direction of the edges included in the defocus blur area has an arbitrary direction.
한편 블러 영역이 검출될 때, 해당 영역에 포함되는 에지들을 고려하는 것에 제한되지 않고, 해당 영역에 인접하는 일정한 범위의 주변 영역에 포함된 에지를 함께 고려하여 해당 영역이 논-블러(non-blur) 영역, 모션 블러 영역, 디포커스 블러 영역 중 하나로 검출될 수 있다.On the other hand, when a blur area is detected, consideration is not necessarily given to considering the edges included in the blur area, but considering the edge included in the surrounding area of a certain range adjacent to the relevant area, ) Region, a motion blur region, and a defocus blur region.
도 1의 (a)를 참조하면 영상 획득 장치로부터 획득된 영상(101)은 피사체로 민들레꽃을 포함하고 있다. 영상(101)은 부분적으로 디포커스 블러 영역(102), 논-블러 영역(103)을 포함하고 있다. 디포커스 블러 영역(102)은 피사체인 민들레꽃이 아닌 배경(background) 중 일부인데, 배경 부분에는 초점이 맞춰지지 않아 배경 부분이 뭉게져서 흐리게 나타나는 디포커스 블러를 포함하고 있다. 특히 디포커스 블러 영역(102)은 배경 부분이 뭉게진 형태로 나타나기 때문에 강한 에지들을 포함하고 있지 않고, 포함된 에지들도 일정한 방향성을 가지는 것이 아니라 임의의 방향을 가지게 된다.Referring to FIG. 1 (a), the
한편, 논-블러 영역(103)은 민들레꽃의 일부인데, 영상을 획득할 당시 민들레 꽃에 초점이 제대로 맞춰졌기 때문에 민들레 꽃 부분은 뭉게지지 않고 영상에 뚜렷하게 표현되고 있다. 특히 논-블러 영역(103)에 포함된 꽃잎들의 경계(border)에서 강한 에지를 포함하고 있다. 논-블러 영역(103)에 포함된 에지들은 일정한 방향성을 가지는 것이 아니라 임의의 방향을 가지게 된다.On the other hand, the
한편, 도 1의 (b)를 참조하면, 영상 획득 장치로부터 획득된 영상(104)은 피사체로 스케이트를 타고 있는 사람을 포함하고 있다. 영상(104)은 부분적으로 모션 블러 영역(105) 및 논-블러 영역(106)을 포함하고 있다.1 (b), the
모션 블러 영역(105)는 스케이트를 타고 있는 사람을 제외한 배경 중 일부인데, 영상 획득 장치가 스케이트를 타고 움직이는 사람을 추적하면서 영상을 획득하였고, 따라서 영상 획득 장치가 움직이는 방향으로 배경 부분에 에지가 존재한다. The
모션 블러 영역(105)에는 강한 에지들을 포함하고 있다. 모션 블러 영역(105)에 포함된 에지들의 방향은 영상 획득 장치의 움직임과 평행인 방향으로 일정한 방향성을 가지고 있다.The
논-블러 영역(106)은 피사체인 스케이트를 타고 있는 사람의 일부이고, 스케이트를 타고 움직이는 사람을 잘 따라가면서 영상 획득 장치를 이용하여 영상을 획득하였고, 따라서 모션 블러 영역(105)과 달리 일정한 방향성을 가지는 에지를 포함하고 있지 않고, 스케이트를 타고 움직이는 사람이 뚜렷하게 영상에 표현되고 있다. 특히 논-블러 영역(106)은 사람과 배경의 경계(border)에 강한 에지를 포함하고 있는데, 포함된 에지들은 사람의 형체에 따른 에지들로 일정한 방향성을 가지고 있지 않고 임의의 방향을 가진다.The
도 1의 (c)를 참조하면, 영상 획득 장치로부터 획득된 영상(107)은 피사체로 날고 있는 올빼미를 포함하고 있다. 영상(107)은 디포커스 영역(108), 모션 블러 영역(109) 및 논-블러 영역(110)을 포함하고 있다.Referring to FIG. 1 (c), the
디포커스 영역(108)은 올빼미가 아닌 배경 중 일부인데, 올빼미가 아닌 배경 부분에는 초점이 맞춰지지 않았기 때문에 배경 부분이 뭉게져서 흐리게 나타나는 디포커스 블러를 포함하고 있다. 특히 디포커스 블러 영역(108)은 배경이 뭉게지기 때문에 강한 에지를 포함하고 있지 않고, 포함된 에지들도 일정한 방향성을 가지는 것이 아니라 임의의 방향을 가진다.The
모션 블러 영역(109)은 올빼미의 날개 부분을 포함하고 있다. 피사체인 올빼미가 날개짓을 하는 동안 영상이 영상 획득 장치에 의해 획득되고 있다. 따라서 모션 블러 영역(109)에는 날개짓을 하는 방향으로 에지가 존재한다. The
즉, 모션 블러 영역(109)에는 강한 에지를 포함하고 있다. 포함된 에지들의 방향은 날개가 움직이는 방향과 평행인 방향으로 일정한 방향성을 가지고 있다.That is, the
논-블러 영역(110)은 올빼미의 머리 부분을 포함하고 있다. 피사체인 올빼미에는 초점이 맞춰졌기 때문에 올빼미의 머리 부분은 흐리게 뭉게지지 않고 영상에 뚜렷하게 표현되고 있다. 또한 올빼미의 머리 부분은 올빼미의 형체에 따른 강한 에지를 포함하고 있고, 포함된 에지들은 임의의 방향성을 가진다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 특히 도 1의 (c)와 같이 영상(107)에 부분적으로 포함된 디포커스 영역(108), 모션 블러 영역(109) 및 논-블러 영역(110)이 모두 검출될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치를 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치(200)는 에지 특성 추출부(210), 픽셀 분류부(220), 세그먼트 분할부(230), 블러 영역 결정부(240) 및 영상 처리부(250)를 포함한다.2, an
에지 특성 추출부(210)는 영상에 포함된 현재 픽셀 및 주변 픽셀을 이용하여 현재 픽셀에 대한 에지 특성을 추출한다. 즉, 에지 특성 추출부(210)는 픽셀별로 픽셀에 대한 에지 특성을 추출한다. 이때, 픽셀에 대한 에지 특성은 픽셀 및 주변 픽셀에 의해 결정되는 에지의 강도 및 에지 방향의 일관성을 포함할 수 있다.The edge
에지 특성 추출부(210)는 현재 픽셀과 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트의 크기 및 수직방향의 그래디언트의 크기에 기초하여 현재 픽셀에 대한 에지의 강도를 결정할 수 있다. 구체적으로 에지 특성 추출부(210)가 현재 픽셀에 대한 에지의 강도를 결정하는 과정은 도 4에서 후술하도록 하겠다.The edge
에지 특성 추출부(210)는 현재 픽셀 및 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트의 분포 및 수직방향의 그래디언트의 분포에 따라 현재 픽셀에 대한 에지방향의 일관성을 결정할 수 있다. 구체적으로 에지 특성 추출부(210)가 현재 픽셀에 대한 에지방향의 일관성을 결정하는 과정은 도 4에서 후술하도록 하겠다.The edge
픽셀 분류부(220)는 현재 픽셀에 대해 추출된 에지 특성을 이용하여 현재 픽셀을 논-블러(Non-blur) 픽셀, 디포커스 블러(Defocus blur) 픽셀 및 모션 블러(Motion blur) 픽셀로 분류할 수 있다. 즉, 픽셀 분류부(220)는 에지 특성 추출부(210)에서 현재 픽셀에 대해 추출된 에지 특성인 에지의 강도와 에지방향의 일관성에 따라 현재 픽셀을 분류할 수 있다.The
구체적으로, 픽셀 분류부(220)는 에지의 강도와 에지방향의 일관성의 관계에 따라 한번에 논-블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀 및 모션 블러 픽셀로 분류할 수 있다. 픽셀 분류부(220)는 현재 픽셀에 대한 에지의 강도 및 에지방향의 일관성이 크면 현재 픽셀을 모션 블러 픽셀로 분류한다. 한편, 픽셀 분류부(220)는 현재 픽셀에 대한 에지의 강도 및 에지 방향의 일관성이 작으면 현재 픽셀을 디포커스 블러 픽셀로 분류할 수 있다. 또한 픽셀 분류부(220)는 현재 픽셀에 대한 에지의 강도가 크고, 에지방향의 일관성이 작으면 현재 픽셀을 논-블러 픽셀로 분류할 수 있다.Specifically, the
픽셀 분류부(220)에서 분류된 픽셀들은 영상에 포함된 피사체와 배경 사이의 경계를 고려하지 않아 피사체와 배경 사이의 경계에 관계없이, 영상은 모션 블러 픽셀을 하나 이상 포함하는 영역, 디포커스 블러 픽셀을 적어도 하나 이상 포함하는 영역 및 논-블러 픽셀을 하나 이상 포함하는 영역으로 분할된다.The pixels classified by the
세그먼트 분할부(230)는 영상을 복수개의 세그먼트로 분할한다. 구체적으로 세그먼트 분할부(230)는 서로 인접하는 픽셀 간의 색상의 유사성에 기초하여 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 복수의 세그먼트로 분할할 수 있다. 즉, 세그먼트 분할부(230)에서 분할된 세그먼트는 유사한 색상을 가지는 인접하는 픽셀을 하나이상 포함할 수 있다.The
세그먼트 분할부(230)는 서로 인접하는 픽셀의 유사성에 기초하여 색상이 급격하게 변화함으로써 발생하는 경계 부분이 보존되도록 영상을 복수의 세그먼트로 분할할 수 있다. 한편, 픽셀 분류부(230)는 슈퍼 픽셀 분할(Superpixel Segmentation) 방법을 이용하여 영상을 복수의 슈퍼 픽셀로 분할할 수 있다.The
블러 영역 결정부(240)는 복수의 세그먼트에 포함된 논-블러 픽셀, 디포커스픽셀블러 픽셀 및 모션 블러 픽셀의 개수에 기초하여 복수의 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정한다. 즉, 블러 영역 결정부(240)는 세그먼트 분할부(230)에서 분할된 각 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정한다.The blur
이때, 블러 영역 결정부(240)는 복수의 세그먼트 중 하나의 세그먼트에 포함된 논-블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀 및 모션 블러 픽셀 중 개수가 많은 픽셀에 따라, 하나의 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역 중 하나로 결정한다. 블러 영역 결정부(240)는 각 세그먼트에 포함되어 있는 픽셀 분류부(220)에서 분류된 픽셀을 타입에 따라(즉, 논-블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀 및 모션 블러 픽셀인지 여부에 따라) 각 타입의 픽셀들의 개수를 카운트(count)하여, 가장 개수가 많은 타입의 픽셀에 기초하여 각 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정할 수 있다. At this time, the blur
예를 들어, 하나의 세그먼트에 여섯 개의 픽셀을 포함하고 있고, 여섯 개 중 하나의 픽셀은 논-블러 픽셀로 분류되고, 여섯 개 중 두개의 픽셀은 모션 블러 픽셀로 분류되고, 여섯 개 중 세개의 픽셀은 디포커스 블러 픽셀로 분류되어 있다고 가정한다. 이때, 블러 영역 결정부(240)는 세그먼트에 포함된 여섯 개의 픽셀에서 세 개의 픽셀로 가장 개수가 많은 타입의 픽셀인 디포커스 블러 픽셀에 따라 해당 세그먼트를 디포커스 블러 영역으로 결정할 수 있다. 한편, 가장 개수가 많은 타입의 픽셀이 여러 타입인 경우, 블러 영역 결정부(240)는 주변 세그먼트들에 대해 결정된 영역에 기초하여 현재 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정할 수 있다.For example, one segment contains six pixels, one of the six pixels is classified as a non-blur pixel, two of the six pixels are classified as motion blur pixels, and three of the six It is assumed that the pixels are classified as defocus blur pixels. At this time, the blur
한편, 주변 세그먼트들에 의해 결정된 영역에 기초하여 현재 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정할 수 없는 경우, 블러 영역 결정부(240)는 동일한 개수의 픽셀의 타입 중 미리 정해진 우선 순위에 따라 현재 세그먼트를 블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정할 수 있다.On the other hand, when the current segment can not be determined as the non-blur area, the defocus blur area, and the motion blur area based on the area determined by the neighboring segments, the blur
영상 처리부(250)는 블러 영역 결정부(240)에서 결정된 논-블러(Non-Blur) 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역을 개별적으로 처리할 수 있다. 구체적으로, 영상 처리부(250)는 현재 세그먼트가 논-블러(Non-Blur) 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역 중 어느 영역에 속하는지에 따라 세그먼트별로 처리할 수 있다. 구체적으로 영상 처리부(250)는 부분 디블러링(partial deblurring), 영상 개선(image enhancement), 하이-레벨 영상 분할(high-level image segmentation), 오브젝트 추출(object extraction), 뎁스 복원(depth recovery), 패스트 무빙 오브젝트 검출(fast moving object detection) 및 트래킹(tracking), 속도 예측(speed estimation), 모션 분할(motion segmentation), 다운 샘플링(down sampling)을 위한 처리를 세그먼트에 대해 결정된 영역의 종류에 따라 세그먼트별로 수행할 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상에서 분할된 각 세그먼트에 대해 블러 영역의 타입를 결정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining a process of determining a type of a blur area for each segment of an image according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 3을 참조하면, 영상(300)은 올빼미를 대상체로 하여 영상 획득 장치에서 획득된 영상이다. 영상(300)이 입력되면, 301 단계에서, 영상 처리 장치(200)는 현재 픽셀에 대한 특징(feature)을 추출한다. 이때, 현재 픽셀에 대한 특징을 추출한다함은 현재 픽셀 및 일정 범위의 인접하는 주변 픽셀에 포함된 에지들의 특성을 추출함을 의미한다. 구체적으로 추출되는 현재 블록에 대한 에지 특성은 현재 픽셀 및 일정 범위의 인접하는 주변 픽셀에 의해 결정되는 에지의 강도 및 에지방향의 일관성일 수 있다.Referring to FIG. 3, an
302 단계에서, 영상 처리 장치(200)는 영상(300)에 포함된 모든 픽셀 각각에 대해 에지의 특성을 추출하면, 추출된 에지의 특성을 이용하여 각 픽셀을 모션 블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀 및 논-블러 픽셀로 분류한다. 따라서 분류된 결과로 생성된 분류 영상(310)에서 대상체인 올빼미 부분의 픽셀들은 논-블러 픽셀로 분류되고, 올빼미의 날개 근처 및 올빼미와 배경의 경계 부근의 픽셀들은 올빼미의 움직임에 따라 발생한 모션 블러로 인해서 모션 블러 픽셀로 분류되고, 배경에 포함된 픽셀들은 초점이 제대로 맞춰지지 않았기 때문에 디포커스 블러 픽셀로 분류될 수 있다. 하지만 분류 영상(310)은 배경과 올빼미의 경계 부근에서의 픽셀들이 올빼미와 배경의 경계에 관계없이 분류되어, 피사체인 올빼미와 배경의 경계가 분류된 픽셀을 포함한 분류 영상(310)에서는 보존되지 않는다.In
배경과 올빼미 사이의 경계를 보존하면서 블러 영역을 결정하기 위해 303 단계에서, 영상 처리 장치(200)는 영상(300)을 복수의 세그먼트로 분할한다. 이 때 각 세그먼트는 적어도 하나의 픽셀을 포함한다. 세그먼트가 분할되는 기준은 인접하는 픽셀 간의 색상의 유사성일 수 있다. 이렇게 인접하는 픽셀 간의 색상의 유사성에 기초하여 세그먼트를 분할하는 방법으로 슈퍼 픽셀 분할 방법이 있다. 슈퍼 픽셀 분할 방법에 의해 분할된 세그먼트를 슈퍼 픽셀(super pixel)이라고 한다. 예를 들어 슈퍼픽셀로 분할하는 과정에서 P.F. Felzenszwalb의 "Efficient Graph-Based Image Sementation" 알고리즘이 이용될 수 있다. 이는 그래프를 이용한 알고리즘이다. 구체적으로 각 픽셀을 하나의 노드로 보아 주변 픽셀과 에지와 연결되고, 이로부터 주변 픽셀과의 유사도를 측정하여 유사한 픽셀끼리 하나의 영역으로 표현될 수 있다. 이때 표현된 하나의 영역을 슈퍼픽셀이라고 한다. 상기 알고리즘에서 사용되는 파라미터는 σ,k, min_area가 있을 수 있는데 σ는 가우시안 필터(Gaussian filter)의 σ값으로 영상의 인공 결함(artifact)을 줄여주는 파라미터로 예를 들어 0.8의 고정된 값이 이용될 수 있다. 한편 k는 얼마나 세밀하게 분할할지를 나타내는 파라미터로 k 값에 따라 슈퍼픽셀의 개수가 조절될 수 있다. k값이 작을수록 더 세밀하게 분할될 수 있다. 예를 들어 작은 영상에서는 작은 k값을 이용하고 큰 영상에서는 큰 값 k이 이용될 수 있다. 한편 min_area는 슈퍼픽셀이 가질 수 있는 최소한의 영역의 크기를 나타내는 파라미터로 min_area보다 작은 영역은 제거되고 다른 영역과 병합되어 슈퍼픽셀이 결정될 수 있다.In
한편 영상을 슈퍼픽셀로 분할하는 과정은 당업자에게 잘 알려진 과정이므로 상세한 설명은 생략한다.Meanwhile, the process of dividing an image into super pixels is well known to those skilled in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted.
영상 처리 장치(200)는 인접하는 색상의 유사성에 기초하여 유사한 색상을 가지는 인접한 픽셀들을 하나의 세그먼트로 하여 영상을 복수의 세그먼트로 분할한다.The
한편, 영상에 포함된 배경과 올빼미의 경계 부근에서 색상이 급격하게 변화하기 때문에 색상의 유사성에 기초하여 복수의 세그먼트로 분할하면, 경계가 보존된 채로 복수의 세그먼트로 분할될 수 있다.On the other hand, since the color suddenly changes near the border of the background and the owl included in the image, if the segment is divided into a plurality of segments based on the similarity of colors, the segment can be divided into a plurality of segments with the boundaries preserved.
304 단계에서, 영상 처리 장치(200)는 복수의 세그먼트로 분할된 분할 영상(320)과 분류 영상(310)을 이용하여 각 세그먼트를 모션 블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 논-블러 영역 중 하나로 결정할 수 있다. 이때, 영상 처리 장치(200)는 분류 영상(310)에 포함된 각 픽셀의 타입(모션 블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀, 논-블러 픽셀)에 기초하여 각 세그먼트를 모션 블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 논-블러 영역 중 하나로 결정할 수 있다. In
구체적으로 영상 처리 장치(200)는 분할 영상(320)의 세그먼트에 대응되는 픽셀들을 분류 영상(310)에서 참조하여 각 픽셀들에 대해 분류된 각 타입의 픽셀들의 개수 중 가장 많은 타입의 픽셀에 따라 세그먼트를 모션 블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 논-블러 영역 중 하나로 결정한다. 이렇게 하여 영상에 포함된 세그먼트들에 대해 영역의 타입을 결정하고, 각 세그먼트 별로 결정된 영역의 타입(type)을 라벨(label) 형태로 영상과 함께 저장할 수 있다. More specifically, the
304단계를 거쳐 출력된 출력 영상(330)은 올빼미와 배경 간의 경계가 보존되어 모션 블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 논-블러 영역이 결정되었음을 나타내고 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에지의 강도 및 에지방향의 일관성 간의 관계에 기초하여 각 픽셀을 분류하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining the process of classifying each pixel based on the relationship between the intensity of an edge and the consistency of an edge direction according to an embodiment of the present invention.
도 4의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치(200)는 현재 픽셀 및 주변 픽셀에 포함된 에지의 강도 및 에지방향의 일관성에 기초하여 현재 픽셀에 대한 에지 특성을 추출하게 된다.Referring to FIG. 4A, the
특히 현재 픽셀에 대한 에지의 강도는 현재 픽셀 및 주변 픽셀 간에 변화가큰에지가 많이 포함되어 있는지를 나타내는 지표이다. 특히 인접 픽셀 간의 색상의 변화가 클수록 강한 에지를 가질 수 있고, 색상의 변화가 많은 픽셀이 많을수록 현재 픽셀 및 주변 픽셀에 포함된 에지의 개수가 많기 때문에 현재 픽셀의 그래디언트의 크기(Maginitude of Gradient, 이하 MG라 한다)에 따라 현재 픽셀에 대한 에지의 강도가 결정될 수 있다. In particular, the strength of an edge with respect to a current pixel is an index indicating whether there is a large amount of change in edge between the current pixel and surrounding pixels. In particular, the larger the change in color between adjacent pixels, the stronger the edge, and the more pixels having a larger color change, the greater the number of edges included in the current pixel and neighboring pixels. Therefore, the magnitude of the gradient The strength of the edge for the current pixel can be determined according to the following equation:
예를 들어, MG(i)는 다음과 같은 수학식 1에 의해 결정될 수 있다. 이때, MG(i)는 현재 영상에서 i번째 위치한 픽셀의 MG를 의미한다.For example, MG (i) can be determined by the following equation (1). Here, MG (i) denotes the MG of the pixel located at the ith position in the current image.
[수학식 1][Equation 1]
이때, Pi는 현재 영상에서 i번째 위치한 현재 픽셀이 가운데에 위치하고, 일정한 크기를 가지는 정사각형 모양의 패치(patch)를 의미하고, Npi는 패치 Pi에 포함된 총 픽셀의 개수를 의미하고, Ix(j)는 패치 Pi 내 j번째 픽셀의 수평방향 그래디언트의 크기를 의미하고 Iy(j)는 패치 Pi 내 j번째 픽셀의 수직방향 그래디언트의 크기를 의미한다. k는 차수를 의미하여, 미리 실험적으로 정해진다. 차수가 커질 수록 패치 Pi에 포함된 강한 에지는 더욱 부각되고, 약한 에지는 상대적으로 무시되어 MG(i)가 결정된다. 즉 k값이 크면 패치 Pi에 강한 에지가 포함된 경우, MG(i)값이 상대적으로 더 큰 값을 갖게, 패치 Pi에 약한 에지가 포함된 경우, MG(i)값이 상대적으로 더 작은 값을 갖게 하여 노이즈(noise)가 감소된다.In this case, Pi denotes a square patch having a predetermined size, and Npi denotes the total number of pixels included in the patch Pi, and Ix (j ) Denotes the size of the horizontal gradient of the jth pixel in the patch Pi and Iy (j) denotes the size of the vertical gradient of the jth pixel in the patch Pi. k means the order, which is determined experimentally in advance. As the degree becomes larger, the strong edge included in the patch Pi becomes more prominent, and the weak edge is relatively neglected, and MG (i) is determined. That is, when the value of k is large, when the patch Pi contains a strong edge, the value of MG (i) has a relatively larger value, and when the patch Pi contains a weak edge, the value of MG (i) And the noise is reduced.
한편 Ix(j) 및 Iy(j)는 0에서 1사이의 범위의 정규화된 값을 가질 수 있는데 이때, MG(i) 값도 0에서 1 사이의 범위의 정규화된 값을 갖기 위해 √(Ix(j)^2+Iy(j)^2)를 √2로 나눌 수 있다. 한편 √(Ix(j)^2+Iy(j)^2)를 √2로 나눈 값에 log를 취하여 패치 Pi에 강한 에지를 포함하는 경우와 패치 Pi에 약한 에지를 포함하는 경우에 MG(i) 차이를 증가시킬 수 있다. On the other hand, Ix (j) and Iy (j) may have a normalized value ranging from 0 to 1, where MG (i) j) ^ 2 + Iy (j) ^ 2) can be divided by √2. On the other hand, when the logarithm is obtained by dividing √ (Ix (j) ^ 2 + Iy (j) ^ 2) by √2 and the patch P i includes a strong edge and the patch P i contains a weak edge, ) Can be increased.
한편 에지의 방향은 그래디언트와 수직(orthogonal)한 방향을 가지게 되는데, 그래디언트의 크기가 크게 되면 패치 Pi에 포함된 에지는 강한 에지이고 그래디언트의 크기가 작으면 패치 Pi에 포함된 에지는 약한 에지가 된다.한편 현재 픽셀에 대한 에지방향의 일관성은 현재 픽셀과 주변 픽셀에 포함된 에지들이 얼마나 일관된 방향을 향하는지를 나타내는 지표이다. 구체적으로 현재 픽셀에 대한 에지방향의 일관성은 현재 픽셀에 대한 방향적인 일관성(Directional Coherence, 이하 DC라 한다)일 수 있다. 현재 픽셀에 대한 DC는 현재 픽셀과 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트의 분포 및 수직방향의 그래디언트의 분포에 따라 결정될 수 있다. 에지는 그래디언트와 수직(orthogonal)한 방향을 가지게 되는데, 그래디언트의 주된 방향은 에지의 주된 방향과 수직(orthogonal)한 방향을 갖게 된다. 따라서 그래디언트의 주된 방향 및 방향의 일관성을 기초로 에지의 주된 방향 및 방향의 일관성이 결정될 수 있다. 특히 주된 방향이 결정되기 보다는, 방향의 일관성에 기초하여 주된 방향이 존재하는지 여부가 결정되고, 이에 따라 현재 픽셀이 모션 블러 픽셀로 분류되는지가 결정될 수 있다.On the other hand, the direction of the edge has a direction orthogonal to the gradient. When the size of the gradient is large, the edge included in the patch Pi is a strong edge. If the size of the gradient is small, the edge included in the patch Pi is a weak edge . On the other hand, the consistency of the edge direction with respect to the current pixel is an indicator of how closely the edges included in the current pixel and surrounding pixels are directed. Specifically, the consistency of the edge direction with respect to the current pixel may be a directional coherence (hereinafter, referred to as DC) with respect to the current pixel. The DC for the current pixel can be determined according to the distribution of the horizontal direction gradient of the current pixel and the surrounding pixels and the distribution of the vertical direction gradient. The edge has a direction orthogonal to the gradient. The main direction of the gradient has a direction orthogonal to the main direction of the edge. Thus, the consistency of the principal direction and orientation of the edge can be determined based on the consistency of the main direction and orientation of the gradient. Rather than determining the main direction in particular, it is determined whether there is a principal direction based on directional consistency, and thus it can be determined whether the current pixel is classified as a motion blur pixel.
현재 픽셀에 대한 DC는 구조적 텐서 행렬(structural tensor, 이하 ST라 한다)을 이용하여 결정될 수 있다.The DC for the current pixel can be determined using a structural tensor (ST).
한편, 구조적 텐서 행렬 ST(i)는 수학식 2에 의해 결정될 수 있다. 이때, ST(i)는 현재 영상에서 i번째 위치한 픽셀의 ST를 의미한다.On the other hand, the structural tensor matrix ST (i) can be determined by Equation (2). In this case, ST (i) means the ST of the pixel located at i-th position in the current image.
이때, Pi는 현재 영상을 i번째 위치한 현재 픽셀이 가운데로 위치하는 일정한 크기를 가지는 정사각형 모양의 패치(patch)를 의미하고, Npi는 패치 Pi에 포함된 총 픽셀의 개수를 의미하고, Ix(j)는 패치 Pi 내 j번째 픽셀의 수평방향 그래디언트의 크기를 의미하고 Ix(y)는 패치 Pi 내 j번째 픽셀의 수직방향 그래디언트의 크기를 의미할 수 있다. 구조적인 텐서 행렬 ST(i)에서 유도되는 상대적인 아이젠 벨류(eigen value) , (즉, 구조적인 텐서 행렬 ST(i)의 아이젠벨류 디컴포지션(decomposition)에 의해 아이젠 벨류, 가 결정됨)의 차이가 패치 Pi에서 그레디언트의 이방성(anisotropy)의 정도를 결정할수 있다. 즉, 현재 픽셀 및 주변 픽셀에 의해 결정되는 그래디언트의 분포는 상기 아이젠 벨류 , 의 차이에 의해서 결정될 수 있다. 아이젠 벨류와 그래디언트 분포 사이의 구체적인 관계는 도 5에서 후술하도록 하겠다.In this case, Pi denotes a square patch having a certain size, which is located at the center of the current pixel located at the i-th current image, Npi denotes the total number of pixels included in the patch Pi, Ix (j ) Denotes the size of the horizontal gradient of the jth pixel in the patch Pi and Ix (y) denotes the size of the vertical gradient of the jth pixel in the patch Pi. The relative eigenvalues derived from the structural tensor matrix ST (i) , (I. E., By decomposition of the structural tensor matrix ST (i) , Is determined) can determine the degree of anisotropy of the gradient in the patch Pi. That is, the distribution of the gradients, which is determined by the current pixel and the surrounding pixels, , As shown in FIG. The specific relationship between the distribution and the gradient distribution will be described later with reference to FIG.
한편, 영상 처리 장치(200)는 DC(i)를 수학식 3에 따라 산출할 수 있다. 이때, DC(i)는 현재 영상에서 i번째 위치한 픽셀의 DC를 의미한다.On the other hand, the
[수학식 3]&Quot; (3) "
이때 , 는 구조적 텐서 행렬 ST(i)의 아이젠 벨류 디컴포지션에 의해 산출된 아이젠 벨류를 의미한다. 현재 픽셀 및 주변 픽셀에 의해 결정되는 그래디언트의 분포는 상기 아이젠 벨류 , 의 차이에 의해서 결정될 수 있다. 한편, DC(i)는 아이젠 벨류 , 의 차이를 제곱함으로써 항상 양의 값을 갖게 된다. 한편 DC(i)를 정규화하기 위해 아이젠 벨류 , 의 차이를 , 의 합으로 나눌 수 있다.At this time , Denotes the Eigenvalue calculated by the Eisenvaldie composition of the structural tensor matrix ST (i). The distribution of the gradients, which is determined by the current pixel and the surrounding pixels, , As shown in FIG. On the other hand, DC (i) , The value of the square is always positive. On the other hand, in order to normalize DC (i) , Difference between , .
패치 Pi에 포함된 에지들이 특정 방향으로 정렬된 경우, DC(i)는 1에 가깝고, 패치 Pi에 포함된 에지들이 정렬되지 않고 주된 방향이 없는 경우 DC(i)는 0에 가까운 값을 나타낸다. When the edges included in the patch Pi are aligned in a specific direction, DC (i) is close to 1, and when the edges included in the patch Pi are not aligned and there is no main direction, DC (i)
한편 도 4의 (a)를 참조하면, 그래프의 x축은 DC를 나타내고 y축은 MG를 나타낸다. 영상 처리 장치(200)는 현재 픽셀에 대한 DC의 대소, MG의 대소에 따라 현재 픽셀을 논-블러 픽셀, 모션 블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀로 분류할 수 있다.On the other hand, referring to FIG. 4 (a), the x-axis of the graph represents DC and the y-axis represents MG. The
영상 처리 장치(200)는 MG가 크고, DC가 작은 범위(410)에 속하는 픽셀을 논-블러 픽셀로 분류할 수 있다. 블러가 존재하지 않는 논-블러 픽셀은 해당 피사체가 뚜렷하게 표현되기 때문에 현재 픽셀에 대한 에지의 강도를 나타내는 MG(i)가 크다 한편, 해당 부분은 피사체 또는 배경의 형체인 경우가 대부분인데, 이러한 형체에 포함된 에지들은 일반적으로 방향성을 가지지 않기 때문에 현재 픽셀 및 주변 픽셀에 포함된 에지들의 방향이 특정 방향으로 정렬되지 않아 DC의 값은 작다.The
한편, 영상 처리 장치(200)는 DC가 크고 MG가 큰 범위(420)에 속하는 픽셀을 모션 블러 픽셀로 분류할 수 있다. 즉, 모션 블러는 피사체 또는 영상 획득 장치의 움직임에 의해 피사체가 흐릿하게 나타나는 것을 의미하고, 현재 픽셀 및 주변 픽셀에 포함된 에지들의 강도가 크고, 에지들이 특정 방향으로 정렬되어 있어 MG와 DC가 크다.On the other hand, the
한편, 영상 처리 장치(200)는 DC가 작고 MG가 작은 범위(430)에 속하는 픽셀을 디포커스 블러 픽셀로 분류할 수 있다. 즉, 디포커스 블러는 피사체에 대한 초점이 맞지 않기 때문에 피사체가 뭉게진 형태로 흐릿하게 나타나는 것을 의미하고, 현재 픽셀 및 주변 픽셀의 에지의 강도가 작고, 해당 에지들이 주된 방향없이 임의의 방향을 가지게 되어 DC와 MG가 모두 작다.On the other hand, the
한편, 모션 블러 픽셀로 분류된 픽셀은 DC 및 MG가 크고, 디포커스 블러는 DC 및 MG가 작은 경향성을 가진다. 논-블러 픽셀로 분류된 픽셀은 MG가 크고, DC가 작아 모션 블러 픽셀과 포커스 블러 픽셀의 DC 또는 MG의 경향을 일부 포함하고 있다. 따라서 영상 처리 장치가 픽셀을 먼저 논-블러 픽셀과 블러 픽셀(모션 블러 픽셀 및 디포커스 블러 픽셀)로 분류하고, 블러 픽셀을 모션 블러 픽셀과 디포커스 블러 픽셀로 분류하는 경우, 모션 블러 픽셀과 디포커스 블러 픽셀은 완전히 다른 MG, DC의 경향을 가지는 반면, 논-블러 픽셀은 모션 블러 및 디포커스 블러 픽셀의 일부 MG, DC의 경향을 가지고 있어, 논-블러 픽셀과 블러 픽셀을 분류할때, 모션 블러 픽셀과 디포커스 블러 픽셀로 분류될 수도 있는 일부 픽셀이 논-블러 픽셀로 분류될 수 있어 세밀하게 논-블러 픽셀, 모션 블러 픽셀 및 디포커스 블러 픽셀을 분류할 수 없다.On the other hand, pixels classified as motion blur pixels have large DC and MG, and defocus blur have a small DC and MG tendency. Pixels classified as non-blur pixels have a large MG and a small DC, which partially includes the tendency of the DC or MG of the motion blur pixel and the focus blur pixel. Therefore, when the image processing apparatus first classifies pixels into non-blur pixels and blur pixels (motion blur pixels and defocus blur pixels), and classifies blur pixels into motion blur pixels and defocus blur pixels, The focus blur pixel has a tendency of completely different MG, DC, while the non-blur pixel has a tendency of some of the motion blur and defocus blur pixel MG, DC, and when classifying non-blur pixel and blur pixel, Some pixels, which may be classified as motion blur pixels and defocus blur pixels, can be classified as non-blur pixels and thus can not be finely classified into non-blur pixels, motion blur pixels and defocus blur pixels.
하지만 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치(200)는 세 타입의 픽셀로 분류하는 범위를 결정하기 위해 기준점(400)을 먼저 설정하고, 기준점에서 시작하여 MG와 DC의 경향성에 따라 세 타입의 픽셀로 분류되는 범위를 결정하는 기준선(440)을 설정할 수 있다. 따라서 영상 처리 장치(200)는 한번에 현재 픽셀을 모션 블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀, 논-블러 픽셀로 분류할 수 있어, 보다 세밀하게 픽셀을 모션 블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀, 논-블러 픽셀로 분류할 수 있다.However, the
한편 도 4의 (b)를 참조하면, 영상 처리 장치(200)는 현재 픽셀 및 주변 픽셀에 의해 결정되는 MG, DC의 대소에 따라 현재 픽셀을 모션 블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀, 논-블러 픽셀로 분류할 수 있다. 영상 처리 장치(200)는 상기와 같은 현재 픽셀에 대한 분류 과정에 따라 영상에 포함된 모든 픽셀을 모션 블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀, 논-블러 픽셀로 분류할 수 있다. 도 4의 (b)에 나타난 각 점은 영상에 포함된 하나의 픽셀을 의미한다.On the other hand, referring to FIG. 4 (b), the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그레디언트의 분포와 구조적 텐서 행렬에서 결정되는 아이젠 벨류와의 관계를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a distribution of a gradient according to an embodiment of the present invention and an Eigenvalue determined in a structural tensor matrix. FIG.
도 5의 (a)를 참조하면, 영상 획득 장치는피사체인 올빼미와 배경을 포함하는 영상을 획득한다. 이때, 영상은 패치(610), 패치(620) 및 패치(630)를 포함할 수 있다. 패치(610,620,630)은 에지 특성을 추출하기 위해 이용되는 정사각형 영역으로, 정사각형 영역의 정가운데에 현재 픽셀이 위치하고, 일정범위의 주변 픽셀을 포함하는 영역을 의미한다. Referring to FIG. 5A, the image acquiring apparatus acquires an image including a subject owl and a background. At this time, the image may include a
도 5의 (b)를 참조하면, 패치(610)에 포함된 각 픽셀들의 수평방향 및 수직 방향의 그래디언트의 크기를 도시하고 있다. 이때 패치(610)는 올빼미의 머리 부분을 포함하고 있다. 패치(610)에 포함된 올빼미의 머리 부분은 초점이 맞춰져 있고, 움직임이 없는 부분이므로, 영상 처리 장치(200)는 패치(610)의 가운데에 위치하는 픽셀을 논-블러 픽셀로 분류할 수 있다. 이때, 패치(610)에 포함된 에지가 강하므로 그래디언트의 크기가 큰 픽셀을 패치(610)에 다수 포함하고 있다. 또한 패치(610)에 포함된 에지는 올빼미 머리의 형체에 따라 결정되기 때문에 에지들은 주된 방향없이 임의의 방향을 가진다.Referring to FIG. 5B, the horizontal and vertical gradients of each pixel included in the
따라서 패치(610)에 포함된 픽셀들의 수평방향, 수직 방향 그래디언트의 분포는 넓게 퍼진 형태를 나타낸다. 이때, 아이젠 벨류 는 패치에 포함된 주된 방향의 그래디언트의 상대적인 크기를 나타내고, 아이젠 벨류 는 패치에 포함된 주된 방향에 수직한 방향의 그래디언트의 상대적인 크기를 나타낸다. 패치(610)의 아이젠벨류 ,는 패치에 포함된 픽셀들의 수평방향의 그래디언트 및 수직방향의 그래디언트가 주된 방향 없이 넓게 분포되어 있기 때문에, 모두 큰 값을 가지게 된다. 따라서 아이젠 벨류 와 의 차이는 작기 때문에 DC도 작게 된다.Thus, the distribution of the horizontal and vertical gradients of the pixels included in the
한편, 도 5의 (c)를 참조하면, 패치(620)에 포함된 각 픽셀들의 수평방향 및 수직방향의 그래디언트의 크기를 도시하고 있다. 특히 패치(620)는 배경 부분으로 초점이 제대로 맞춰지지 않아 배경이 뭉게진 형태로 나타나고 있다. 영상 처리 장치(200)는 패치(620)의 가운데 픽셀을 디포커스 블러 픽셀로 분류할 수 있다. 패치 (620)는 약한 에지를 포함하고 있고, 패치(620)에 포함된 픽셀들의 수평방향, 수직방향 그래디언트의 크기는 거의 0에 가까운 분포를 보이게 된다. 따라서 매우 좁은 영역에서 패치(620)에 포함된 픽셀들의 수평방향, 수직방향의 그래디언트가 분포하게 된다. 따라서 아이젠벨류 ,는 작은 값을 가진다. 따라서 아이젠 벨류 와 의 차이는 작기 때문에 DC도 작게 된다.Referring to FIG. 5C, the size of the gradients in the horizontal direction and the vertical direction of each pixel included in the
한편, 도 5의 (d)를 참조하면, 패치(630)에 포함된 각 픽셀들의 수평방향 및 수직방향의 그래디언트의 크기를 도시하고 있다. 이때, 패치(630)는 올빼미의 날개 부분으로 올빼미의 날개에 대해 초점은 제대로 맞춰졌으나, 날개짓으로 인해 패치(630)에 포함된 강한 에지들이 날개짓을 하는 방향과 평행한 방향으로 정렬된 형태를 보이고 있어, 영상 처리 장치(200)는 패치(630)의 가운데에 위치하는 픽셀을 모션 블러 픽셀로 분류할 수 있다. Referring to FIG. 5D, the size of the gradients in the horizontal direction and the vertical direction of each pixel included in the
패치(630)는 강한 에지들을 포함하고 있고 특히 패치(630)에 포함된 에지들이 일정한 방향성을 가지기 때문에 타원형 형태로 패치(630)에 포함된 픽셀들의 수평방향 및 수직방향의 그레디언트의 크기가 분포하게 된다. 즉, 그래디언트의 분포 형태는 일정한 방향성을 나타낸다. 따라서 주된 방향의 그래디언트의 상대적인 크기를 나타내는 아이젠 벨류 는 큰 값을 가지고 주된 방향의 수직된 방향의 그래디언트의 상대적인 크기를 나타내는 아이젠 벨류 는 작은 값을 가진다. 따라서 아이젠 벨류 와 의 차이는 크기 때문에 DC도 크게 된다.The
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트 별로 논-블러 영역, 모션 블러영역 및 디포커스 블러 영역을 결정하는 과정을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 is a diagram for explaining a process of determining a non-blur area, a motion blur area and a defocus blur area for each segment according to an embodiment of the present invention.
도 6의 (a)를 참조하면, 영상 처리 장치(200)가 픽셀별로 논-블러 픽셀, 모션 블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀로 분류한 영상(610)을 나타낸 도면이다. 이때, 피사체인 올빼미와 배경 사이 경계 근처에서의 올빼미에 포함된 영역과 배경에 포함된 영역은 같은 타입의 픽셀로 분류되는 경우가 있어, 배경과 피사체의 경계 근처에서 배경과 피사체의 경계를 보존하면서 픽셀이 분류되지 못한다.6A is a diagram illustrating an
한편, 도 6의 (b)를 참조하면, 영상 처리 장치(200)는 색상의 유사성에 기초하여 영상을 복수의 세그먼트로 분할하여 영상(620)을 생성한다. 이때 각 세그먼트는 색상에 유사성에 기초하여 분할되기 때문에 피사체인 올빼미와 배경 사이의 경계가 보존되도록 영상이 복수의 세그먼트로 분할된다.6 (b), the
도 6의 (c)를 참조하면, 영상 처리 장치(200)는 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이 분할된 각 세그먼트에 대해 도 6의 (a)에서 도시하는 바와 같이 분류된 각 세그먼트에 포함된 픽셀의 타입에 따라서 해당 픽셀들을 포함하는 세그먼트의 영역의 타입을 결정할 수 있다. 구체적으로 세그먼트 별로 논-블러 영역, 모션 블러 영역 디포커스 블러 영역을 결정하는 과정은 다음과 같다. Referring to FIG. 6C, the
영상 처리 장치(200)는 영상 내 i번째 세그먼트에 대한 l * (i)를 수학식 4에 따라 결정할 수 있다. 이때, l*(i)는 i번째 세그먼트에 대해 결정된 영역의 라벨(N, D, M)을 의미한다. 논-블러 영역은 라벨 N으로, 디포커스 블러 영역은 라벨 D로, 모션 블러 영역은 라벨 M으로 나타내진다.The
[수학식 4]&Quot; (4) "
argmax{f(x)}는 함수 f(x)가 최대가 되는 x를 의미한다. card(A)는 집합 A의 각 원소의 개수를 의미한다. 한편 수학식 4에 포함된 Ri,l은 수학식 5에 의해 결정된다. argmax {f (x)} means x where the function f (x) is maximized. card (A) means the number of each element of the set A. Meanwhile, Ri, l included in Equation (4) is determined by Equation (5).
[수학식 5]&Quot; (5) "
Ri는 영상 내 분할된 i번째 세그먼트 영역을 의미하고, L(x)는 x라는 픽셀의 라벨을 리턴하는 함수이고, x는 영상 내 i번째 세그먼트에 포함된 x번째 픽셀이다.Ri denotes a segmented i-th segment area in the image, L (x) is a function that returns a label of a pixel x, and x is an x-th pixel included in the i-th segment in the image.
따라서 Ri,l은 i번째 세그먼트 영역에 포함된 픽셀들의 라벨이 l(예를 들어, l은 N,D,M 중 하나)인 픽셀들의 집합을 의미한다.Therefore, Ri, l means a set of pixels whose labels of the pixels included in the i-th segment region are l (for example, 1 is one of N, D and M).
영상 처리 장치(200)는 세그먼트에 포함된 픽셀들의 타입에 따라 분류하고 분류된 각 타입의 픽셀들의 개수를 결정하여 가장 많은 픽셀의 개수를 가지는 타입의 픽셀에 기초하여 세그먼트에 대한 영역의 타입을 결정할 수 있다.The
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세그먼트별 검출된 블러 영역에 기초한 영상 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating an image processing method based on a detected blurred region for each segment according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 710단계에서, 영상 처리 장치(200)는 영상에 포함된 픽셀 및 주변 픽셀을 이용하여 픽셀에 대한 에지 특성을 추출하고, 추출된 에지 특성을 이용하여 픽셀을 논-블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀 및 모션 블러 픽셀로 분류한다. 픽셀에 대한 에지 특성은 픽셀 및 주변 픽셀에 의해 결정되는 에지의 강도 및 에지 방향의 일관성을 포함할 수 있다. 영상 처리 장치(200)는 에지의 강도 및 에지방향의 일관성이 크면 픽셀을 모션 블러 픽셀로 분류한다. 영상 처리 장치(200)는 에지의 강도 및 에지 방향의 일관성이 작으면 픽셀을 디포커스 블러 픽셀로 분류한다. 영상 처리 장치(200)는 에지의 강도가 크고 에지 방향의 일관성이 작으면 픽셀을 논-블러 픽셀로 분류한다. 픽셀 및 주변 픽셀에 의해 결정되는 에지의 강도는 픽셀과 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트의 크기 및 수직방향의 그래디언트의 크기에 기초하여 결정될 수 있다. 한편, 픽셀 및 주변 픽셀에 의해 결정되는 에지 방향의 일관성은 픽셀 및 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트 분포 및 수직방향의 그래디언트 분포에 따라 결정될 수 있다. Referring to FIG. 7, in
720 단계에서, 영상 처리 장치(200)는 인접하는 픽셀 간의 색상의 유사성에 기초하여 영상을 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 복수의 세그먼트로 분할한다.In
730 단계에서, 영상 처리 장치(200)는 복수의 세그먼트에 포함된 상기 분류된 픽셀의 개수에 기초하여 복수의 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정한다. 영상 처리 장치(200)는 복수의 세그먼트 중 하나의 세그먼트에 포함되는 상기 분류된 논-블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀 및 모션 블러 픽셀 중 개수가 많은 픽셀에 따라 하나의 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역 중 하나로 결정할 수 있다.In
740 단계에서, 영상 처리 장치(200)는 상기 결정된 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역을 개별적으로 처리한다.In
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. It is to be understood that the terms "comprises", "comprising", or "having" as used in the foregoing description mean that the constituent element can be implanted unless specifically stated to the contrary, But should be construed as further including other elements.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.The above-described embodiments of the present invention can be embodied in a general-purpose digital computer that can be embodied as a program that can be executed by a computer and operates the program using a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes a storage medium such as a magnetic storage medium (e.g., ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading medium (e.g., CD ROM,
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 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 할 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
Claims (11)
인접하는 픽셀 간의 색상의 유사성에 기초하여 상기 영상을 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 복수의 세그먼트로 분할하는 단계;
상기 복수의 세그먼트에 포함된 상기 분류된 각 픽셀의 개수에 기초하여 상기 복수의 세그먼트를 논-블러(Non-Blur) 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정하는 단계; 및
상기 결정된 논-블러(Non-Blur) 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역을 개별적으로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
A method for extracting an edge characteristic for a pixel using a pixel included in an image and surrounding pixels, and using the extracted edge characteristic to convert the pixel into a non-blur pixel, a defocus blur pixel, And a motion blur pixel;
Dividing the image into a plurality of segments including at least one pixel based on color similarity between adjacent pixels;
Determining the plurality of segments as a non-blur area, a defocus blur area, and a motion blur area based on the number of pixels classified in the plurality of segments; And
Processing the determined Non-Blur area, the defocus blur area, and the motion blur area separately.
상기 에지 특성은 상기 픽셀 및 주변 픽셀에 의해 결정되는 에지의 강도 및 에지 방향의 일관성(Directional Coherence)을 포함하고,
상기 픽셀을 논-블러(Non-Blur) 픽셀, 디포커스 블러(Defocus blur) 픽셀 및 모션 블러(Motion blur) 픽셀로 분류(classify)하는 단계는,
상기 에지의 강도 및 상기 에지 방향의 일관성이 크면 상기 픽셀을 모션 블러 픽셀로 분류하고, 상기 에지의 강도 및 상기 에지 방향의 일관성이 작으면 상기 픽셀을 디포커스 블러 픽셀로 분류하고, 상기 에지의 강도가 크고, 상기 에지 방향의 일관성이 작으면 상기 픽셀을 논-블러 픽셀로 분류하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
The method according to claim 1,
The edge characteristic includes intensity and edge direction coherence of the edge determined by the pixel and surrounding pixels,
The step of classifying the pixel into a non-blur pixel, a defocus blur pixel, and a motion blur pixel includes:
Classifying the pixel into a motion blur pixel if the strength of the edge and the consistency of the edge direction are large and classifying the pixel into a defocus blur pixel if the intensity of the edge and the consistency of the edge direction are small, And classifying the pixel into non-blur pixels if the edge direction is less coherent.
상기 에지의 강도는 상기 픽셀과 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트의 크기 및 수직방향의 그래디언트의 크기에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the intensity of the edge is determined based on a magnitude of a gradient in a horizontal direction and a magnitude of a gradient in a vertical direction of the pixel and a surrounding pixel.
상기 에지 방향의 일관성은 상기 픽셀과 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트 분포 및 수직방향의 그래디언트의 분포에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the consistency of the edge direction is determined according to a gradient distribution in the horizontal direction and a gradient gradient in the vertical direction of the pixel and the surrounding pixels.
상기 복수의 세그먼트에 포함된 상기 분류된 각 픽셀의 개수에 기초하여 논-블러(Non-Blur) 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역을 결정하는 단계는,
상기 복수의 세그먼트 중 하나의 세그먼트에 포함되는 상기 분류된 논-블러(Non-Blur) 픽셀, 디포커스 블러(Defocus blur) 픽셀 및 모션 블러(Motion blur) 픽셀 중 개수가 많은 픽셀에 따라, 상기 하나의 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역 중 하나로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 방법.
The method according to claim 1,
Determining a non-blur area, a defocus blur area, and a motion blur area based on the number of pixels classified in the plurality of segments,
Wherein the one of the plurality of segments includes a plurality of pixels classified into a non-blur pixel, a defocus blur pixel, and a motion blur pixel included in one segment of the plurality of segments, Determining a segment of the motion blur area as one of a non-blur area, a defocus blur area, and a motion blur area.
상기 추출된 에지 특성을 이용하여 상기 픽셀을 논-블러(Non-blur) 픽셀, 디포커스 블러(Defocus blur) 픽셀 및 모션 블러(Motion blur) 픽셀로 분류하는 픽셀 분류부;
인접하는 픽셀 간의 색상의 유사성에 기초하여 상기 영상을 적어도 하나의 픽셀을 포함하는 복수의 세그먼트로 분할하는 세그먼트 분할부;
상기 복수의 세그먼트에 포함된 상기 분류된 픽셀의 개수에 기초하여 상기복수의 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역으로 결정하는 블러 영역 결정부; 및
상기 결정된 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역을 개별적으로 처리하는 영상 처리부를 포함하는 영상 처리 장치.
An edge characteristic extraction unit for extracting an edge characteristic for the pixel using pixels included in the image and surrounding pixels;
A pixel classifier for classifying the pixel into non-blur pixels, defocus blur pixels, and motion blur pixels using the extracted edge characteristics;
A segment dividing unit dividing the image into a plurality of segments including at least one pixel based on the similarity of colors between adjacent pixels;
A blur area determining unit for determining the plurality of segments as a non-blur area, a defocus blur area, and a motion blur area based on the number of classified pixels contained in the plurality of segments; And
And an image processing unit for separately processing the determined non-blur area, defocus blur area, and motion blur area.
상기 에지 특성은 상기 픽셀 및 주변 픽셀에 의해 결정되는 에지의 강도 및 에지 방향의 일관성을 포함하고,
상기 픽셀 분류부는,
상기 에지의 강도 및 상기 에지 방향의 일관성이 크면 상기 픽셀을 모션 블러 픽셀로 분류하고, 상기 에지의 강도 및 상기 에지 방향의 일관성이 작으면 상기 픽셀을 디포커스 블러 픽셀로 분류하고, 상기 에지의 강도가 크고, 상기 에지 방향의 일관성이 작으면 상기 픽셀을 논-블러 픽셀로 분류하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the edge characteristic comprises intensity and edge direction consistency of an edge determined by the pixel and surrounding pixels,
Wherein the pixel classification unit comprises:
Classifying the pixel into a motion blur pixel if the strength of the edge and the consistency of the edge direction are large and classifying the pixel into a defocus blur pixel if the intensity of the edge and the consistency of the edge direction are small, And classifies the pixel into non-blur pixels if the edge direction is less coherent.
상기 에지 특성 추출부는,
상기 픽셀과 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트의 크기 및 수직방향의 그래디언트의 크기에 기초하여 상기 픽셀에 대한 에지의 강도를 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the edge characteristic extracting unit comprises:
And determines an intensity of an edge with respect to the pixel based on a magnitude of a gradient in a horizontal direction and a magnitude of a gradient in a vertical direction of the pixel and a surrounding pixel.
상기 에지 특성 추출부는,
상기 픽셀과 주변 픽셀의 수평방향의 그래디언트의 분포 및 수직방향의 그래디언트의 분포에 따라 상기 픽셀에 대한 에지 방향의 일관성을 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the edge characteristic extracting unit comprises:
And determines the consistency of the edge direction with respect to the pixel according to the distribution of the gradients in the horizontal direction and the distribution of the gradients in the vertical direction of the pixel and the surrounding pixels.
상기 블러 영역 결정부는,
상기 복수의 세그먼트 중 하나의 세그먼트에 포함되는 상기 분류된 논-블러 픽셀, 디포커스 블러 픽셀 및 모션 블러 픽셀 중 개수가 많은 픽셀에 따라, 상기 하나의 세그먼트를 논-블러 영역, 디포커스 블러 영역 및 모션 블러 영역 중 하나로 결정하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the blur area determining unit comprises:
Blur area, a defocus blur area, and a motion blur pixel, according to pixels having a large number of the classified non-blur pixel, defocus blur pixel, and motion blur pixel included in one segment of the plurality of segments, Wherein the motion blur area is determined as one of the motion blur areas.
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