(19) 대한민국특허청 (KR) (12) 등록특허공보 (B1) (45) 공고일자 2014년12월18일 (11) 등록번호 10-1473415 (24) 등록일자 2014년12월10일 (51) 국제특허분류 (Int. Cl.) G06T 5/40 (2006.01) H04N 5/217 (2011.01) (21) 출원번호 10-2012-0156871 (22) 출원일자 2012 년 12 월 28 일 심사청구일자 2012 년 12 월 28 일 (65) 공개번호 10-2014-0086421 (43) 공개일자 2014 년 07 월 08 일 (56) 선행기술조사문헌 KR100512926 B1* KR1020090052678 A* KR1020100054929 A* US08253752 B2* * 는심사관에의하여인용된문헌 (73) 특허권자 한국항공우주연구원 대전광역시유성구과학로 169-84 ( 어은동 ) (72) 발명자 서석배 대전유성구가정로 43, 105 동 1601 호 ( 신성동, 삼성한울아파트 ) 안상일 대전유성구어은로 57, 135 동 901 호 ( 어은동, 한빛아파트 ) 진경욱 대전유성구엑스포로 448, 209 동 904 호 ( 전민동, 엑스포아파트 ) (74) 대리인 장한특허법인전체청구항수 : 총 8 항심사관 : 김광식 (54) 발명의명칭히스토그램명세화를이용한검출기성능저하보상방법 (57) 요약 본발명에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법은, 복수의영상검출부로부터출력되는영상의히스토그램 (histogram) 을계산하는단계 ; 상기영상을히스토그램평활화 (histogram equalization) 하는단계 ; 상기복수의영상검출부중하나의영상검출부를선택하는단계 ; 및상기선택된영상검출부에서취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalizatio n) 하는단계 ; 를포함한다. 대표도 - 도 4-1 -
특허청구의범위청구항 1 복수의영상검출부로부터출력되는영상의히스토그램 (histogram) 을계산하는단계 ; 상기복수의영상검출부로부터출력되는영상을히스토그램평활화 (histogram equalization) 하는단계 ; 상기복수의영상검출부중하나의영상검출부를선택하는단계 ; 및상기선택된영상검출부에서취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 하는단계 ; 를포함하되, 상기역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 된복수의영상을병합하는단계를더포함하는, 히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법. 청구항 2 제 1 항에있어서, 상기복수의영상검출부는, 위성에설치된복수의영상검출부인것을특징으로하는, 히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법. 청구항 3 제 1 항에있어서, 상기복수의영상검출부중하나의영상검출부를선택하는단계에있어서, 상기복수의영상검출부의히스토그램특성또는히스토그램정규화합 (normalized sum of histogram) 특성이가장우수한영상검출부를선택하는단계인, 히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법. 청구항 4 제 3 항에있어서, 상기선택된영상검출부에서취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 하되, 각영상검출부의변환계산결과를테이블형태로저장하여, 다음차례의역히스토그램평활화는상기테이블을이용하여변환하는, 히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법. 청구항 5 삭제청구항 6 복수의영상검출부 ; 상기영상검출부로부터출력되는영상의히스토그램 (histogram) 을계산하는히스토그램계산부 ; 상기복수의영상검출부로부터의영상을히스토그램평활화 (histogram equalization) 하는히스토그램평활화부 ; 상기복수의영상검출부중하나의영상검출부를선택하는영상검출부선택부 ; - 2 -
상기선택된영상검출부에서취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 하는역히스토그램평활화부 ; 및상기역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 된복수의영상을병합하는영상병합부 ; 를포함하는, 히스토그램명세화방법을이용한영상처리장치. 청구항 7 제 6 항에있어서, 상기복수의영상검출부는, 위성에설치된복수의영상검출부인것을특징으로하는, 히스토그램명세화방법을이용한영상처리장치. 청구항 8 제 6 항에있어서, 상기영상검출부선택부는, 상기복수의영상검출부의히스토그램특성또는히스토그램의정규화합 (normalized sum of histogram) 특성이가장우수한영상검출부를선택하는, 히스토그램명세화방법을이용한영상처리장치. 청구항 9 제 8 항에있어서, 상기선택된영상검출부에서취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 하되, 각영상검출부의변환계산결과를테이블형태로저장하여, 다음차례의역히스토그램평활화는상기테이블을이용하여변환하는, 히스토그램명세화방법을이용한영상처리장치. 청구항 10 삭제 명세서 [0001] 기술분야본발명은히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치에관한것으로, 좀더구체적으로는, 복수의영상검출부로부터취득한영상의줄무늬발생을방지하기위해서각영상검출부의특성을보상하며, 복사보정전단계에서빠르고간단하게영상검출기의특성을정규화할수있는장점을갖는, 히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치에관한것이다. [0002] [0003] 배경기술현재천리안위성기상탑재체가시채널영상은 8개의영상검출기를이용해서 8라인단위로영상을취득한다. 이때각검출기의특성이다른이유로영상에줄무늬가나타나는등의문제점을가지고있었다. 이와같은현재의천리안위성기상탑재체가시채널검출기의성능저하는달영상을이용하여보상하고있으며, 복사보정전후의결과를이용해서계산하기때문에처리과정이복잡한문제점을가지고있었다. - 3 -
선행기술문헌 [0004] 특허문헌 ( 특허문헌 0001) 한국공개특허공보제2012-0000736호 (2012.01.04), 영상의분광및공간특성이반영된융합계수를이용하여고해상도위성영상을융합하는방법 (A method for pan-sharpening of high-spatial resolution satellite image by using parameter reflecting spectral and spatial characteristics of image) 발명의내용 [0005] 해결하려는과제본발명은상술한문제점을해결하기위하여창출된것으로, 위성등에이용되는복수영상검출부로부터취득한영상의특성을보상함으로써영상의줄무늬발생을방지하며, 나아가복사보정전단계에서종래기술과비교하여빠르고간단하게영상검출기의특성을정규화할수있는장점을갖는, 히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치를제공하는것을목적으로한다. [0006] [0007] [0008] [0009] [0010] [0011] [0012] [0013] [0014] 과제의해결수단상기의목적을달성하기위한본발명의일실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법은, 복수의영상검출부로부터출력되는영상의히스토그램 (histogram) 을계산하는단계 ; 상기복수의영상검출부로부터출력되는영상을히스토그램평활화 (histogram equalization) 하는단계 ; 상기복수의영상검출부중하나의영상검출부를선택하는단계 ; 및상기선택된영상검출부에서취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된각각의영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 하는단계 ; 를포함한다. 여기서, 상기복수의영상검출부는, 위성에설치된복수의영상검출부일수있다. 또한, 상기복수의영상검출부중하나의영상검출부를선택하는단계에있어서, 상기복수의영상검출부의히스토그램특성또는히스토그램의정규화합 (normalized sum of histogram) 특성이가장우수한영상검출부를선택하는단계인것이바람직하다. 또한, 상기선택된영상검출부에서취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 하되, 각영상검출부의변환계산결과를테이블형태로저장하여, 다음차례의역히스토그램평활화는상기테이블을이용하여변환하여, 좀더빠르게계산또는변환을수행할수있다. 또한, 상기역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 된복수의영상을병합하는단계를더포함할수있다. 한편, 본발명의다른실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리장치는, 복수의영상검출부 ; 상기영상검출부로부터출력되는영상의히스토그램 (histogram) 을계산하는히스토그램계산부 ; 상기복수의영상검출부로부터출력되는영상을히스토그램평활화 (histogram equalization) 하는히스토그램평활화부 ; 상기복수의영상검출부중하나의영상검출부를선택하는영상검출부선택부 ; 및상기선택된영상검출부에서취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 하는역히스토그램평활화부 ; 를포함한다. 또한, 상기복수의영상검출부는, 위성에설치된복수의영상검출부일수있다. 또한, 상기영상검출부선택부는, 상기복수의영상검출부의히스토그램특성또는히스토그램의정규화합 (normalized sum of histogram) 특성이가장우수한영상검출부를선택하는것이바람직하다. 또한, 상기선택된영상검출부에서취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 하되, 각영상검출부의변환계산결과를테이블형태로저장하여, 다음차례의역히스토그램평활화는상기테이블을이용하여변환하여, 좀더빠르게계산또는변환을 - 4 -
수행할수있다. [0015] 또한, 상기역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 된복수의영상을병합하는영상병합부를 더포함할수있다. [0016] [0017] [0018] [0019] 발명의효과본발명에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치에의하면, 첫째, 위성등에설치된복수의영상검출부로부터의영상특성을변환하여복수의영상검출부의영상사이의줄무늬발생을방지할수있다. 둘째, 복사보정전단계에서종래기술과비교하여빠르고간단하게영상검출기의특성을정규화할수있는장점을갖는다. 셋째, 계산결과를테이블형태로저장해두면보다빠르게계산을수행할수있으며, 위성의탑재체에서테이블을이용한실시간줄무늬보정도가능하다. [0020] 도면의간단한설명 도 1 은본발명의바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치에서의히 스토그램계산을설명하는도면이고, 도 2는본발명의바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치에서의히스토그램정규화합을설명하는도면이고, 도 3은본발명의바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치에서의히스토그램평활화를설명하는도면이고, 도 4는본발명의바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치에서의변환전체과정을설명하는도면이고, 도 5는본발명의바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치를천리안위성의영상처리에적용한것을설명한도면이고, 도 6은본발명의바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치를천리안위성의영상처리에적용한결과를종래영상 ( 줄무늬다수발견 ) 과대비한도면이다. [0021] [0022] 발명을실시하기위한구체적인내용이하첨부된도면을참조하면서본발명에따른바람직한실시예를상세히설명하기로한다. 이에앞서, 본명세서및청구범위에사용된용어나단어는통상적이거나사전적인의미로한정해서해석되어서는아니되며, 발명자는그자신의발명을가장최선의방법으로설명하기위해용어의개념을적절하게정의할수있다는원칙에입각하여, 본발명의기술적사상에부합하는의미와개념으로해석되어야만한다. 따라서, 본명세서에기재된실시예와도면에도시된구성은본발명의가장바람직한일실시예에불과할뿐이고본발명의기술적사상을모두대변하는것은아니므로, 본출원시점에있어서이들을대체할수있는다양한균등물과변형예들이있을수있음을이해하여야한다. [0023] 도 1은본발명의바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치에서의히스토그램계산을설명하는도면이고, 도 2는본발명의바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치에서의히스토그램정규화합을설명하는도면이고, 도 3은본발명의바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치에서의히스토그램평활화를설명하는도면이고, 도 4는본발명의바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치에서의변환전체과정을설명하는도면이고, 도 5는본발명의바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을 - 5 -
이용한영상처리방법및장치를천리안위성의영상처리에적용한것을설명한도면이고, 도 6 은본발명의 바람직한실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법및장치를천리안위성의영상처리 에적용한결과를종래영상 ( 줄무늬다수발견 ) 과대비한도면이다. [0024] [0025] [0026] [0027] [0028] [0029] [0030] [0031] [0032] [0033] [0034] [0035] 도면을참조하여설명하면, 본발명의다른실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리장치는, 복수의영상검출부와, 히스토그램계산부, 히스토그램평활화 (histogram equalization) 부, 영상검출부선택부, 및역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 부를포함한다. 여기서, 히스토그램명세화는특정영상을히스토그램평활화한후다른영상의특성을이용해서역히스토그램평활화하는처리로서, 특정영상의특성을다른영상의특성으로변환하는기술이다. 여기서, 복수의영상검출부는, 천리안위성기상탑재체의가시채널검출기등위성에설치된복수의영상검출부일수있다. 통상천리안위성은 8개의영상검출부가있고이 8개의영상을병합하여하나의전체영상을만든다. 즉, 지구를촬영한다고가정하면, 8개의영상검출부가지구의 8조각을촬영하고, 이 8조각을병합하면하나의전체지구영상이만들어지게되는것이다. 본발명에서는 8개의영상검출부를가정하여설명하지만, 이것은예시에불과한것으로, 복수개의영상검출부에서검출한영상을병합하는경우, 모두적용이가능하다. 다음으로, 히스토그램계산부는, 영상검출부로부터출력되는영상의히스토그램 (histogram) 을계산하는구성이다. 도 1에도시된바와같이, 4가지영상각각의히스토그램을도시한것으로, 픽셀 ( 화소 ) 의밝기 ( 세기 ) 에대해화소의숫자를막대그래프로표현한것이다. 도 1의좌측상단의사진은어두운그림으로, 픽셀의강도가낮은쪽에몰려있는것을확인할수있다. 다음으로, 히스토그램평활화부는상기복수의영상검출부로부터출력되는영상각각을히스토그램평활화 (histogram equalization) 하는구성이다. 복수의영상검출부마다별개의히스토그램평활화부를배치시킬수도있고, 하나의히스토그램평활화부만배치시키고공동으로활용하는방식도가능하다. 도 2에서히스토그램의정규화합에대한설명이되어있고, 도 3은히스토그램의정규화합을골고루펼쳐지도록한히스토그램평활화를설명한도면이다. 즉, 도 3에도시된바와같이, 픽셀의강도가어두운쪽에몰려있던것을골고루픽셀의강도가펼쳐지도록히스토그램평활화를수행했더니, 사진의식별도가상승하는것으로확인할수있다. 다음으로, 영상검출부선택부는, 복수의영상검출부중하나의영상검출부를선택하게되며, 복수의영상검출부의히스토그램특성또는복수의영상검출부히스토그램의정규화합 (normalized sum of histogram) 특성이가장우수한영상검출부를선택하는것이바람직하다. 하지만, 이에한정되지않고, 히스토그램을기초로하여다이나믹레인지가가장넓은영상검출부를선택할수도있으며, 중간적인특성을가지는영상검출부를선택할수도있다. 다음으로, 역히스토그램평활화부는, 상기선택된영상검출부로부터취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 하는구성이다. 또한, 상기선택된영상검출부로부터취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 하되, 각영상검출부의변환계산결과를테이블형태로저장하여, 다음차례의역히스토그램평활화는상기테이블을이용하여변환하여, 좀더빠르게계산또는변환을수행할수있다. 또한, 상기역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 된복수의영상을병합하는영상병합부를더포함할수있다. 여기서는, 8개의영상을병합하게되는데, 본발명을적용한경우, 종래의영상간줄무늬가사라지는장점을갖는다. 한편, 본발명의일실시예에따른히스토그램명세화방법을이용한영상처리방법은, 복수의영상검출부로부터출력되는영상의히스토그램 (histogram) 을계산하는단계 ; 상기복수의영상검출부로부터출력되는영상각각을히스토그램평활화 (histogram equalization) 하는단계 ; 상기복수의영상검출부중하나의영상검출부를선택하는단계 ; 및상기선택된영상검출부로부터취득한영상의특성을이용하여, 상기히스토그램평활화된영상을역히스토그램평활화 (inverse histogram equalization) 하는단계 ; 를포함한다. 나머지설명은앞에서설명한장치설명과동일하므로생략하기로한다. 위와같은방식을통해서영상검출부별로분리된영상을하나로취합 ( 병합 ) 하더라도, 영상검출부의특성이 - 6 -
정규화된영상을얻을수있다. [0036] 이상과같이, 본발명은비록한정된실시예와도면에의해설명되었으나, 본발명은이것에의해한정되지않 으며본발명이속하는기술분야에서통상의지식을가진자에의해본발명의기술사상과아래에기재될청구 범위의균등범위내에서다양한수정및변형이가능함은물론이다. 도면 도면 1 도면 2-7 -
도면 3 도면 4-8 -
도면 5 도면 6-9 -