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KR101637552B1 - Apparatus and Method for compensating irregular image for lense - Google Patents

Apparatus and Method for compensating irregular image for lense Download PDF

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KR101637552B1
KR101637552B1 KR1020140109251A KR20140109251A KR101637552B1 KR 101637552 B1 KR101637552 B1 KR 101637552B1 KR 1020140109251 A KR1020140109251 A KR 1020140109251A KR 20140109251 A KR20140109251 A KR 20140109251A KR 101637552 B1 KR101637552 B1 KR 101637552B1
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강원석
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Abstract

본 발명은 렌즈를 통하여 취득된 영상을 보정하는 장치와 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈모듈에 보정기준광을 투과시켜 영상 보정을 위한 기준영상을 측정하고, 상기 측정된 기준영상을 분석하여 렌즈모듈의 광투과 특성을 보정하는 보정배열을 획득하고, 상기 보정배열을 이용하여 렌즈모듈을 투과하여 센서부에서 취득된 영상을 1차 보정하고, 상기 1차 보정된 영상에 대하여 2차 오프셋 보정을 함으로써, 짧은 시간에 높은 정확도를 가지면서도 효율적으로 렌즈에 의한 불균일 영상을 보정하는 장치와 그 방법을 제공한다.
The present invention relates to an apparatus and method for correcting an image acquired through a lens.
The present invention is characterized in that a reference image for image correction is measured by transmitting a correction reference light to a lens module including at least one lens and a correction array for correcting a light transmission characteristic of the lens module by analyzing the measured reference image, The image captured by the sensor unit is transmitted through the lens module using the correction array, and the second-order offset correction is performed on the primary-corrected image. Thus, And a method thereof.

Figure R1020140109251
Figure R1020140109251

Description

렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for compensating irregular image for lense}[0001] The present invention relates to an apparatus and method for compensating an irregular image caused by a lens,

본 발명은 렌즈를 통하여 취득된 영상을 보정하는 장치와 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for correcting an image acquired through a lens.

일반적으로 적외선 영상을 포함하는 영상을 획득하는 장치는 빛을 집광하는 렌즈모듈과 렌즈모듈을 통하여 집광된 빛을 감지하여 전기적인 신호로 변환하는 센서부를 포함한다. 2. Description of the Related Art Generally, an apparatus for acquiring an image including an infrared image includes a lens module for condensing light and a sensor module for converting light condensed through the lens module into an electric signal.

그런데 이러한 영상 획득 장치에 있어서, 렌즈의 광 투과 특성은 주변 온도에 따라 변화한다. 또한 렌즈모듈을 통과하여 센서부에서 감지되는 빛의 양은 센서부의 각 픽셀이 렌즈모듈의 렌즈로부터 어느 정도 거리만큼 떨어져서 위치하는지에 따라서 변화한다. 즉 센서부에서 취득되는 영상은 렌즈의 특성과 렌즈와의 거리 관계에 영향을 받아 불균일하게 된다. 따라서 이와 같은 렌즈에 의한 영향을 제거하고 불균일한 영상을 보정하여 균일한 영상을 획득하는 과정이 필요하다. In this image capturing apparatus, the light transmission characteristic of the lens changes according to the ambient temperature. Also, the amount of light passing through the lens module and sensed by the sensor portion varies depending on how far each pixel of the sensor portion is located from the lens of the lens module. That is, the image acquired by the sensor unit is influenced by the distance between the lens and the lens, and becomes uneven. Therefore, it is necessary to remove the influence of the lens and correct the uneven image to obtain a uniform image.

기존의 영상 보정 방법은 렌즈 또는 렌즈모듈을 온도 제어가 가능한 방에 위치시키고, 실험적으로 온도를 변화시켜 가면서 렌즈의 특성 변화를 측정한 이후, 이러한 렌즈의 특성 변화 측정값을 이용하여 렌즈를 투과한 영상을 보정하는 방식을 이용하였다.In the conventional image correction method, after a lens or a lens module is placed in a room capable of temperature control and the change in the characteristics of the lens is measured while changing the temperature experimentally, And a method of correcting the image was used.

그러나 이러한 기존의 영상 보정 방법에는, 온도 제어가 가능한 별도의 실험방이 요구되고, 렌즈의 온도에 따른 특성 변화를 측정하는데 과다한 시간이 소요되며, 시험 측정에 있어서 실험자에 의한 측정 오류가 발생할 시에 영상 보정 결과가 잘못될 수 있다는 문제점이 있다.However, this conventional image correction method requires a separate experimental room capable of temperature control, and it takes a long time to measure the characteristic change according to the temperature of the lens. In case of measurement error caused by the experimenter in the test measurement, There is a problem that the correction result may be wrong.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈모듈에 보정기준광을 투과시켜 영상 보정을 위한 기준영상을 측정하고, 상기 측정된 기준영상을 분석하여 렌즈모듈의 광투과 특성을 보정하는 보정배열을 획득하고, 상기 보정배열을 이용하여 렌즈모듈을 투과하여 센서부에서 취득된 영상을 1차 보정하고, 상기 1차 보정된 영상에 대하여 2차 오프셋 보정을 함으로써, 짧은 시간에 높은 정확도를 가지면서도 효율적으로 렌즈에 의한 불균일 영상을 보정하는 장치와 그 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for measuring a reference image for image correction by transmitting a correction reference light to a lens module including at least one lens and analyzing the measured reference image to correct a light- Corrects the image acquired by the sensor unit by passing through the lens module using the correction array, performs second-order offset correction on the first-corrected image, and obtains high accuracy in a short time The present invention also provides an apparatus and method for correcting a non-uniform image caused by a lens while maintaining a good image quality.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 유형에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치는, 외부의 렌즈모듈을 통과한 보정기준광을 측정하여 영상 보정을 위한 기준영상을 획득하는 센서부; 및 상기 센서부에서 획득한 상기 기준영상을 이용하여, 상기 렌즈모듈을 통과하여 획득되는 영상의 보정을 위한 상기 렌즈모듈의 광 투과 특성에 대응하는 보정정보를 산출하는 보정부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for correcting a non-uniform image using a lens, comprising: a sensor unit for measuring a reference light beam passing through an external lens module to obtain a reference image for image correction; And a correction unit that calculates correction information corresponding to a light transmission characteristic of the lens module for correcting an image obtained through the lens module using the reference image acquired by the sensor unit.

여기서 상기 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치는, 상기 보정기준광을 생성하여 상기 렌즈모듈에 입사시키는 발광부를 더 포함할 수 있다.Here, the apparatus for correcting a non-uniform image using the lens may further include a light emitting unit for generating the correction reference light and making the light enter the lens module.

여기서 상기 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치는, 상기 센서부가 상기 보정기준광을 측정하도록 외부의 광을 차단하는 차단막; 및 상기 렌즈모듈을 거치하고 상기 렌즈모듈과 상기 센서부와의 거리를 조절하는 렌즈모듈거치대를 더 포함할 수 있다.Here, the non-uniform image correcting device using the lens may further include: a blocking film for blocking external light to measure the correction reference light; And a lens module holder for holding the lens module and adjusting a distance between the lens module and the sensor unit.

여기서, 상기 보정정보는 일정한 크기를 가지는 보정배열과 오프셋 보정치를 포함하고, 상기 보정부는 상기 기준영상을 이용하여 상기 기준영상의 신호 크기를 근사화한 근사곡선을 추정하고, 상기 추정된 근사곡선을 이용하여 상기 보정배열과 상기 오프셋 보정치를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.Herein, the correction information includes a correction array having a predetermined size and an offset correction value, the correction unit estimates an approximate curve approximating the signal size of the reference image using the reference image, and uses the estimated approximate curve And calculating the correction arrangement and the offset correction value.

여기서, 상기 보정부는, 상기 기준영상을 이용하여 상기 근사곡선을 추정하는 추정부; 상기 추정된 근사곡선을 이용하여 상기 보정배열의 각 원소의 값을 산출하는 보정배열 산출부; 및 상기 보정배열을 이용하여 상기 오프셋 보정치를 산출하는 오프셋 보정치 산출부를 포함할 수 있다.Here, the correcting unit may include: an estimating unit that estimates the approximate curve using the reference image; A correction array calculation unit for calculating a value of each element of the correction array using the estimated approximate curve; And an offset correction value calculation unit for calculating the offset correction value using the correction array.

여기서, 상기 추정부는, 상기 기준영상의 중심부를 설정하고, 상기 기준영상의 픽셀이 상기 기준영상의 중심부로부터 떨어진 거리를 제1변수로 하고, 상기 기준영상의 픽셀의 신호의 크기를 제2변수로 하여, 상기 제1변수에 따른 상기 제2변수의 크기 변화를 상기 근사곡선으로 추정하고, 상기 근사곡선은 1차 이상의 다항식인 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the estimating unit sets the center of the reference image, sets a distance between the reference image pixel and the center of the reference image as a first variable, and sets a signal size of the pixel of the reference image as a second variable And the magnitude variation of the second variable according to the first variable is estimated by the approximation curve, and the approximation curve is a first order or higher order polynomial.

여기서, 상기 보정배열 산출부는, 상기 센서부의 센서 픽셀 수를 고려하여 상기 보정배열의 크기를 설정하고, 상기 보정배열의 중심부를 상기 근사곡선의 기준점으로 설정하고, 상기 보정배열의 각 원소에 대하여, 상기 보정배열의 원소로부터 상기 보정배열의 중심부에 이르는 거리를 상기 근사곡선에 대입하여 산출된 값을 이용하여 상기 보정배열의 원소의 값을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the correction array calculation unit may set the size of the correction array in consideration of the number of sensor pixels of the sensor unit, set the center of the correction array as a reference point of the approximate curve, and, for each element of the correction array, And calculating a value of the element of the correction array by using a value calculated by substituting the approximation curve for a distance from the element of the correction array to the center of the correction array.

여기서, 상기 오프셋 보정치 산출부는, 상기 보정배열의 원소들의 값의 평균을 산출하고, 상기 산출된 평균값을 이용하여 상기 오프셋 보정치를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the offset correction value calculation unit may calculate an average of values of the elements of the correction array, and calculate the offset correction value using the calculated average value.

여기서, 상기 센서부는 피사체를 촬영한 영상으로서 보정할 대상이 되는 보정대상영상을 획득하고, 상기 보정부는 상기 보정정보를 이용하여 상기 센서부가 획득한 상기 보정대상영상을 보정하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the sensor unit acquires a correction target image to be corrected as an image of a subject, and the correction unit corrects the correction target image acquired by the sensor unit using the correction information .

여기서 상기 보정부는, 상기 보정대상영상에 상기 보정배열을 적용하여 1차 보정을 하고, 상기 1차 보정된 결과에 상기 오프셋 보정치를 적용하여 2차 보정을 하여, 상기 보정대상영상을 보정한 영상을 획득하는 영상보정 처리부를 더 포함할 수 있다.Wherein the correction unit performs a primary correction by applying the correction array to the correction object image, performs a secondary correction by applying the offset correction value to the primary correction result, And an image correction processing unit for acquiring an image.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 또 다른 유형에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 방법은, 이미지 센서를 이용하여 외부의 렌즈모듈을 통과한 보정기준광을 측정하여 영상 보정을 위한 기준영상을 획득하는 보정기준영상 획득 단계; 상기 기준영상을 이용하여 상기 기준영상의 신호 크기를 근사화한 근사곡선을 추정하는 추정 단계; 상기 추정된 근사곡선을 이용하여 일정한 크기를 가지는 보정배열을 산출하는 보정배열 산출 단계; 및 상기 보정배열을 이용하여 오프셋 보정치를 산출하는 오프셋 보정치 산출 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for correcting a non-uniform image using a lens, comprising: measuring a correction reference light passing through an external lens module using an image sensor to obtain a reference image for image correction; A correction reference image acquiring step; Estimating an approximate curve approximating a signal size of the reference image using the reference image; A correction array calculating step of calculating a correction array having a predetermined size by using the estimated approximate curve; And an offset correction value calculation step of calculating an offset correction value using the correction array.

여기서, 상기 추정 단계는, 상기 기준영상의 중심부를 설정하고, 상기 기준영상의 픽셀이 상기 기준영상의 중심부로부터 떨어진 거리를 제1변수로 하고, 상기 기준영상의 픽셀의 신호의 크기를 제2변수로 하여, 상기 제1변수에 따른 상기 제2변수의 크기 변화를 상기 근사곡선으로 추정하고, 상기 보정배열 산출 단계는, 상기 센서부의 센서 픽셀 수를 고려하여 상기 보정배열의 크기를 설정하고, 상기 보정배열의 중심부를 상기 근사곡선의 기준점으로 설정하고, 상기 보정배열의 각 원소에 대하여, 상기 보정배열의 원소로부터 상기 보정배열의 중심부에 이르는 거리를 상기 근사곡선에 대입하여 산출된 값을 이용하여 상기 보정배열의 원소의 값을 산출하고, 상기 오프셋 보정치 산출 단계는, 상기 보정배열의 원소들의 값의 평균을 산출하고, 상기 산출된 평균값을 이용하여 상기 오프셋 보정치를 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the estimating step sets a center part of the reference image, sets a distance of a pixel of the reference image away from a central part of the reference image as a first variable, and adjusts a signal size of the pixel of the reference image as a second variable And estimating a magnitude variation of the second variable according to the first variable with the approximate curve, wherein the correction array calculating step sets the size of the correction array in consideration of the sensor pixel number of the sensor unit, A center portion of the correction array is set as a reference point of the approximate curve and a distance from an element of the correction array to a center portion of the correction array is substituted for the approximate curve for each element of the correction array, Wherein the offset correction value calculation step calculates an average value of the elements of the correction array, And the offset correction value is calculated using the average value.

여기서, 상기 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 방법은, 상기 이미지 센서를 이용하여 피사체를 촬영한 영상으로서 보정할 대상이 되는 보정대상영상을 획득하고, 상기 보정배열과 상기 오프셋 보정치를 이용하여 상기 보정대상영상을 보정하는 영상보정 처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Here, the nonuniform image correcting method using the lens may be configured to obtain a correction target image to be corrected as an image of a subject photographed using the image sensor, and to obtain the correction target image using the correction array and the offset correction value, And an image correction processing step of correcting the corrected image data.

본 발명에 의하면 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치와 그 방법에 있어서, 하나 이상의 렌즈를 포함하는 렌즈모듈에 보정기준광을 투과시켜 영상 보정을 위한 기준영상을 측정하고, 상기 측정된 기준영상을 분석하여 렌즈모듈의 광투과 특성을 보정하는 보정배열을 획득하고, 상기 보정배열을 이용하여 렌즈모듈을 투과하여 센서부에서 취득된 영상을 1차 보정하고, 상기 1차 보정된 영상에 대하여 2차 오프셋 보정을 함으로써, 짧은 시간에 높은 정확도를 가지면서도 효율적으로 렌즈에 의한 불균일 영상을 보정하는 효과가 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus and method for correcting a heterogeneous image using a lens, the method comprising: measuring a reference image for image correction by transmitting a correction reference light through a lens module including at least one lens; Acquiring a correction array for correcting a light transmission characteristic of the module, transmitting the lens module through the correction array to first correct the image acquired by the sensor unit, and performing second-order offset correction on the first-corrected image Thereby, there is an effect of correcting the non-uniform image caused by the lens with high accuracy in a short time and efficiently.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치 중 보정부의 세부 블록도이다.
도 3는 본 발명에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치 중 추정부의 동작을 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 본 발명에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치 중 보정배열 산출부의 동작을 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 본 발명에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치 중 오프셋 보정치 산출부의 동작을 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치에 대한 참고도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 방법의 흐름도이다.
1 is a block diagram of an apparatus for correcting a non-uniform image using a lens according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed block diagram of a correction unit of a non-uniform image correction apparatus using a lens according to the present invention.
FIG. 3 is a reference diagram for explaining the operation of the estimation unit of the non-uniform image correction apparatus using the lens according to the present invention.
FIG. 4 is a reference diagram for explaining the operation of the correction array calculation unit among the non-uniform image correction apparatus using the lens according to the present invention.
5 is a reference diagram for explaining the operation of the offset correction value calculating unit of the apparatus for correcting a non-uniform image by the lens according to the present invention.
6 is a reference view of an apparatus for correcting a non-uniform image using a lens according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of correcting a nonuniform image by a lens according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the preferred embodiments of the present invention will be described below, but it is needless to say that the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of an apparatus for correcting a non-uniform image using a lens according to an embodiment of the present invention.

상기 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치는 발광부(100), 센서부(200), 보정부(300)를 포함할 수 있다. 여기서 발광부(100)는 필요에 따라 생략될 수 있고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치는 센서부(200)와 보정부(300)를 포함할 수 있다.The non-uniform image correcting apparatus using the lens may include a light emitting unit 100, a sensor unit 200, and a correcting unit 300. Here, the light emitting unit 100 may be omitted if necessary, and the non-uniform image correcting apparatus using the lens according to another embodiment of the present invention may include the sensor unit 200 and the correcting unit 300.

이하에서는 발광부(100), 센서부(200), 보정부(300)의 각 동작에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, each operation of the light emitting unit 100, the sensor unit 200, and the correcting unit 300 will be described in detail.

발광부(100)는 보정기준광을 생성하여 렌즈모듈에 입사시킨다.The light emitting unit 100 generates correction reference light and makes it enter the lens module.

센서부(200)는 상기 렌즈모듈을 통과한 상기 보정기준광을 측정하여 영상 보정을 위한 기준영상을 획득한다.The sensor unit 200 measures the correction reference light passing through the lens module to obtain a reference image for image correction.

여기서 발광부(100)가 생성하는 보정기준광은 렌즈모듈의 특성을 고려하여 파장 대역과 광의 세기를 변경할 수 있다. 또한 상기 보정기준광은 단일한 파장 대역을 가지는 레이저가 될 수 있고, 필요에 따라서는 백색광이 될 수 있다.Here, the correction reference light generated by the light emitting unit 100 may change the wavelength band and the intensity of the light considering the characteristics of the lens module. Further, the correction reference light may be a laser having a single wavelength band, and may be a white light if necessary.

여기서 상기 렌즈모듈을 통과한 상기 보정기준광은 렌즈모듈이 포함하는 렌즈의 중심부에서 강도가 세고, 렌즈의 주변부로 갈수록 강도가 약해지는 특성을 가질 수 있다. 따라서 상기 보정기준광에 따라 센서부(200)에서 획득되는 상기 기준영상도 렌즈의 중심부에 대응하는 상기 기준영상의 중심부에서는 신호의 크기가 크고 상기 기준영상의 중심부에서 멀어질수록 신호의 크기가 약하여지는 특성을 보일 수 있다. Here, the correction reference light passing through the lens module may have a characteristic in which the intensity at the central portion of the lens included in the lens module is large, and the intensity becomes weaker toward the peripheral portion of the lens. Accordingly, the magnitude of the signal at the center of the reference image corresponding to the central portion of the reference image obtained by the sensor unit 200 according to the correction reference light is large, and the signal is weaker at the center of the reference image Characteristics can be shown.

여기서 상기 렌즈모듈을 통과한 상기 보정기준광의 강도와 상기 기준영상의 신호의 크기는 위와 같이 중심부로부터의 거리에 따라 변화함과 동시에, 또한 렌즈모듈의 주변 온도에 따라서 렌즈모듈의 광투과 특성이 변화함에 따라 역시 변화할 수 있다. Here, the intensity of the correction reference light that has passed through the lens module and the magnitude of the signal of the reference image change in accordance with the distance from the center as described above, and the light transmission characteristic of the lens module changes according to the ambient temperature of the lens module You can also change it as you go.

즉 렌즈모듈을 통과하는 광은 그 강도가 렌즈모듈의 중심부로부터의 거리에 따라 변화하고 또한 렌즈모듈부의 주변 온도에 의하여도 영향을 받기 때문에, 센서부(200)가 획득하는 상기 기준영상에는 불균일성이 존재하게 된다. 이와 같은 렌즈모듈부의 광투과 특성으로 인한 영상의 불균일성은 상기 보정기준광에 따라 획득되는 상기 기준영상에만 나타나는 것이 아니라, 상기 렌즈모듈을 이용하여 일반 피사체를 촬영하여 센서부(200)가 상기 피사체에 대한 영상을 취득하는 경우에도 동일하게 발생한다. 즉 센서부(200)가 상기 피사체에 대하여 취득한 영상도, 렌즈모듈의 중심부로부터의 거리와 주변 온도에 영향을 받아 불균일성을 띄게 된다. That is, since the intensity of the light passing through the lens module varies with the distance from the center of the lens module and is also influenced by the ambient temperature of the lens module, the reference image acquired by the sensor unit 200 has non-uniformity . The nonuniformity of the image due to the light transmission characteristic of the lens module unit is not displayed only on the reference image obtained according to the correction reference light, but a general subject is photographed using the lens module, and the sensor unit 200 photographs The same occurs also in the case of acquiring an image. That is, the image acquired by the sensor unit 200 with respect to the subject is influenced by the distance from the center of the lens module and the ambient temperature, and nonuniformity occurs.

이상과 같은 센서부(200)에서 측정되는 영상의 불균일성을 보정하기 위하여, 본 발명에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치는 먼저 발광부(100)에서 상기 보정기준광을 생성하여 렌즈모듈에 입사하고, 센서부(200)는 렌즈모듈을 통과한 상기 보정기준광을 측정하여 상기 기준영상을 획득하고, 상기 보정부(300)는 상기 기준영상을 분석하여 렌즈모듈에 따라 센서부(200)에서 획득되는 영상의 불균일성을 보정하기 위한 렌즈모듈의 광투과 특성에 대응하는 상기 보정정보를 산출하는 것이 바람직하다. 다음으로 상기 보정부(300)는 위와 같이 산출한 보정정보를 이용하여 일반 피사체로부터 반사되어 렌즈모듈에 입사되는 물체광으로부터 획득되는 영상에 있어서의 불균일성을 보정할 수 있다.In order to correct the nonuniformity of the image measured by the sensor unit 200 as described above, the apparatus for correcting a non-uniform image using the lens according to the present invention first generates the correction reference light in the light emitting unit 100, enters the lens module, The sensor unit 200 measures the reference light that has passed through the lens module to acquire the reference image. The calibration unit 300 analyzes the reference image, and acquires the image obtained by the sensor unit 200 according to the lens module It is preferable to calculate the correction information corresponding to the light transmission characteristic of the lens module for correcting the non-uniformity of the lens module. Next, the correction unit 300 can correct the non-uniformity in the image obtained from the object light reflected from the general subject and incident on the lens module using the correction information calculated as above.

보정부(300)는 센서부(200)에서 획득한 상기 기준영상을 이용하여, 상기 렌즈모듈을 통과하여 획득되는 영상의 보정을 위한 상기 렌즈모듈의 광 투과 특성에 대응하는 보정정보를 산출한다.The correction unit 300 calculates correction information corresponding to the light transmission characteristic of the lens module for correction of an image obtained through the lens module using the reference image acquired by the sensor unit 200. [

여기서 상기 보정정보는 일정한 크기를 가지는 보정배열과 오프셋 보정치를 포함할 수 있다.The correction information may include a correction array having a fixed size and an offset correction value.

여기서 보정부(300)는 상기 기준영상을 이용하여 상기 기준영상의 신호 크기를 근사화한 근사곡선을 추정하고, 상기 추정된 근사곡선을 이용하여 상기 보정배열과 상기 오프셋 보정치를 산출하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the corrector 300 estimates an approximate curve approximating the signal size of the reference image using the reference image, and calculates the correction array and the offset correction value using the estimated approximate curve.

여기서 상기 보정배열은 상기 기준영상의 불균일성을 보정하기 위하여 상기 기준영상에 적용되는 2차원 이상의 배열이고, 바람직하게는 2차원의 배열일 수 있다. Herein, the correction arrangement is a two-dimensional arrangement or more, preferably a two-dimensional arrangement, applied to the reference image to correct the non-uniformity of the reference image.

여기서 상기 오프셋 보정치는 상기 기준영상 전체에 대하여 오프셋 값을 적용하여 보정하기 위하여 사용되는 값이다.Here, the offset correction value is a value used for correcting the entire reference image by applying an offset value.

이하에서는 보정부(300)에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the correction unit 300 will be described in more detail.

도 2는 보정부(300)의 세부 블록도이다. 2 is a detailed block diagram of the correcting unit 300. As shown in FIG.

보정부(300)는 추정부(310), 보정배열 산출부(320), 오프셋 보정치 산출부(330)를 포함할 수 있다.The correction unit 300 may include an estimation unit 310, a correction array calculation unit 320, and an offset correction value calculation unit 330.

추정부(310)는 상기 기준영상을 이용하여 상기 근사곡선을 추정하는 것이 바람직하다.The estimator 310 estimates the approximate curve using the reference image.

보정배열 산출부(320)는 상기 추정된 근사곡선을 이용하여 상기 보정배열의 각 원소의 값을 산출하는 것이 바람직하다.The correction array calculating unit 320 may calculate the value of each element of the correction array using the estimated approximate curve.

오프셋 보정치 산출부(330)는 상기 보정배열을 이용하여 상기 오프셋 보정치를 산출하는 것이 바람직하다.The offset correction value calculation unit 330 preferably calculates the offset correction value using the correction array.

이하에서는 추정부(310), 보정배열 산출부(320), 오프셋 보정치 산출부(330)의 각 동작에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the operations of the estimation unit 310, the correction array calculation unit 320, and the offset correction value calculation unit 330 will be described in detail.

추정부(310)는 상기 기준영상의 중심부를 설정하고, 상기 기준영상의 픽셀이 상기 기준영상의 중심부로부터 떨어진 거리를 제1변수로 하고, 상기 기준영상의 픽셀의 신호의 크기를 제2변수로 하여, 상기 제1변수에 따른 상기 제2변수의 크기 변화를 상기 근사곡선으로 추정하는 것이 바람직하다.The estimating unit 310 sets the center of the reference image and sets a distance between the center of the reference image and a center of the reference image as a first variable and a size of a signal of the pixel of the reference image as a second variable And estimating a magnitude change of the second variable according to the first variable by the approximate curve.

여기서 상기 근사곡선은 1차 이상의 다항식인 것이 바람직하다.Here, the approximation curve is preferably a polynomial of a first order or higher order.

예를 들어 상기 근사곡선은 하기 수학식 1과 같은 3차 다항식이 될 수 있다.For example, the approximation curve may be a third-order polynomial as shown in the following equation (1).

Figure 112014079502923-pat00001
Figure 112014079502923-pat00001

(여기서 x 는 상기 제1변수이고, Y 는 상기 제2변수이고, a, b, c, d 는 다항식의 각 계수이다.)(Where x is the first variable, Y is the second variable, and a , b , c , and d are the respective coefficients of the polynomial).

여기서 추정부(310)가 상기 근사곡선을 추정하는 것은 상기 근사곡선의 다항식의 계수를 산출하여 상기 다항식에 따른 근사곡선을 추정하는 것이다.Here, the estimator 310 estimates the approximate curve by calculating a coefficient of the polynomial of the approximate curve to estimate an approximate curve according to the polynomial.

도 3은 추정부(310)의 동작을 설명하기 위한 참고도이다.3 is a reference diagram for explaining the operation of the estimation unit 310. As shown in FIG.

예를 들어 도 3과 같이 상기 기준영상의 중심부에서 신호의 크기가 크고, 중심부에서 멀어질수록 신호의 크기가 작아지는 경우, 상기 기준영상에 따른 상기 근사곡선은 도 3의 하단의 그래프와 같이 x 가 0인 부근에서 Y 가 최대값을 가지고 x 가 증가할수록 Y 값이 곡선을 그리며 감소하는 곡선으로 추정될 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, when the magnitude of the signal at the center of the reference image is large and the signal size decreases as the distance from the center increases, the approximation curve according to the reference image is expressed as x is near 0, the more the Y x is increased to have the maximum value Y has a value can be estimated by the curve that decreases drawing a curve.

렌즈모듈에 포함되는 렌즈는 중심부를 기준으로 원형의 형태를 띄며 방사형으로 대칭적인 구조를 가질 수 있다. 이 경우 렌즈의 광투과 특성 또한 중심부를 기준으로 방사형으로 대칭적인 특성을 가질 수 있고, 그 결과 렌즈를 투과한 광의 강도 역시 렌즈의 중심부를 기준으로 방사형으로 대칭적인 특성을 가질 수 있다.The lens included in the lens module has a circular shape with respect to the center portion and may have a radially symmetrical structure. In this case, the light transmission characteristic of the lens may also have a radially symmetrical characteristic with respect to the central portion, and as a result, the intensity of the light transmitted through the lens may also have a radially symmetrical characteristic with respect to the central portion of the lens.

따라서 추정부(310)는 하나의 상기 근사곡선을 설정하고, 상기 기준영상의 중심부로부터 주변부에 이르는 하나의 대표선을 정하여, 상기 대표선에 대하여 중심부로부터의 거리(상기 제1변수)에 따른 상기 기준영상의 신호 크기(상기 제2변수)의 변화를 상기 근사곡선으로 추정할 수 있다.Therefore, the estimation unit 310 sets one approximation curve, determines one representative line extending from the central portion of the reference image to the peripheral portion, and determines a representative line corresponding to the distance from the center (the first variable) The change of the signal size of the reference image (the second variable) can be estimated by the approximate curve.

또한 필요에 따라 추정부(310)는 보다 정확한 상기 근사곡선의 추정을 위하여, 하나의 상기 근사곡선을 설정하고, 상기 기준영상의 중심부로부터 주변부에 이르는 2개 이상의 대표선들을 정하여, 이들 대표선들 모두를 고려하여 중심부로부터의 거리(상기 제1변수)에 따른 상기 기준영상의 신호 크기(상기 제2변수)의 변화를 상기 근사곡선으로 추정할 수도 있다.If necessary, the estimator 310 sets one approximation curve for more accurate estimation of the approximate curve, determines two or more representative lines from the central portion to the peripheral portion of the reference image, (Second variable) of the reference image according to the distance from the center (the first variable) in consideration of the distance from the center of the reference image to the approximate curve.

또한 필요에 따라 추정부(310)는 보다 정확한 상기 근사곡선의 추정을 위하여, 상기 기준영상의 중심부로부터 주변부에 이르는 2개 이상의 대표선들을 정하고, 이들 대표선 각각에 대응하는 상기 근사곡선들을 설정하고, 상기 대표선들과 상기 근사곡선 각각에 대하여 중심부로부터의 거리(상기 제1변수)에 따른 상기 기준영상의 신호 크기(상기 제2변수)의 변화를 상기 근사곡선으로 추정할 수도 있다.In order to estimate the approximate curve more precisely, the estimator 310 determines two or more representative lines from the central portion to the peripheral portion of the reference image, sets the approximate curves corresponding to the respective representative lines, , The variation of the signal magnitude (second variable) of the reference image according to the representative lines and the distance from the center (the first variable) to each of the approximate curves may be estimated by the approximate curve.

보정배열 산출부(320)는, 센서부(200)의 센서 픽셀 수를 고려하여 상기 보정배열의 크기를 설정하고, 상기 보정배열의 중심부를 상기 근사곡선의 기준점으로 설정하고, 상기 보정배열의 각 원소에 대하여, 상기 보정배열의 원소로부터 상기 보정배열의 중심부에 이르는 거리를 상기 근사곡선에 대입하여 산출된 값을 이용하여 상기 보정배열의 원소의 값을 산출하는 것이 바람직하다.The correction array calculating unit 320 sets the size of the correction array in consideration of the number of sensor pixels of the sensor unit 200, sets the center of the correction array as a reference point of the approximate curve, It is preferable that a value of an element of the correction array is calculated using a value calculated by substituting a distance from the element of the correction array to the center of the correction array to the approximate curve with respect to the element.

여기서 보정배열 산출부(320)는, 상기 보정배열의 중심부를 상기 근사곡선의 기준점인 상기 제1변수의 영점으로 설정하고, 상기 보정배열의 각 원소에 대하여, 상기 보정배열의 각 원소로부터 상기 보정배열의 중심부에 이르는 거리를 상기 근사곡선의 상기 제1변수로 입력하고, 상기 입력된 제1변수에 대응하는 상기 근사곡선의 상기 제2변수의 값을 산출하고, 일정한 크기의 기준상수에서 상기 산출된 제2변수의 값을 뺀 값을 상기 보정배열의 원소의 값으로 정하는 것이 바람직하다.Here, the correction array calculating unit 320 sets the center of the correction array as the zero point of the first variable, which is the reference point of the approximate curve, and for each element of the correction array, Calculating a value of the second variable of the approximate curve corresponding to the inputted first variable by inputting the distance to the center of the array as the first variable of the approximate curve, The value obtained by subtracting the value of the second variable from the value of the element of the correction array.

여기서 상기 일정한 크기의 기준상수는 상기 기준영상의 중심부의 최대 신호값으로 하는 것이 바람직하다.Here, the reference constant of the constant size may be a maximum signal value at the center of the reference image.

여기서 보정배열 산출부(320)는 하기 수학식 2 및 수학식 3과 같이 상기 보정배열의 각 원소의 값을 산출할 수 있다.Here, the correction array calculating unit 320 may calculate the values of the elements of the correction array as shown in the following equations (2) and (3).

Figure 112014079502923-pat00002
Figure 112014079502923-pat00002

(여기서 CM 은 상기 보정배열이고, K 는 상기 일정한 크기의 기준상수이고, i, j 는 상기 보정배열의 원소의 인덱스를 나타내는 변수이고, Y(x) 는 추정부(310)에서 추정된 상기 회귀곡선이다.)(Where CM is the correction sequence, K is the reference constant of the constant size, i , j is a variable indicating the index of the element in the correction array, and Y ( x ) Curve.)

Figure 112014079502923-pat00003
Figure 112014079502923-pat00003

(여기서 xD (i, j)는 상기 보정배열의 인덱스 (i, j)에 대응하는 원소가 상기 보정배열의 중심부로부터 떨어져있는 거리이고, N M 은 상기 보정배열의 각 변의 길이이고, n m 은 상기 보정배열의 중심부 위치를 조정하기 위한 상수이고, Q 는 일정한 크기의 상수이다.)(Where, x and D ( i , j ) are the distances from the center of the correction array to the elements corresponding to the index ( i , j ) of the correction array, N and M are the lengths of the sides of the correction array, n and m are constants for adjusting the center position of the correction array, and Q is a constant constant size.)

즉 상기 수학식 3에서, 상기 보정배열의 크기는 N x M 이고, n m 은 상기 보정배열의 중심부로부터의 거리를 계산하는 과정에서 중심점을 조정하기 위하여 상기 보정배열의 인덱스에 더하여지는 상수이고, Q 는 상기 보정배열의 인덱스에 따라 산출된 거리와 상기 회귀곡선에서의 제1변수 간의 단위 차이를 스케일링하기 위하여 곱해지는 상수이다.That is, in Equation (3), the size of the correction array is N x M , n and m are constants added to the index of the correction array to adjust the center point in calculating the distance from the center of the correction array , Q is a constant that is multiplied in order to scale the unit difference between the distance calculated according to the index of the correction array and the first variable in the regression curve.

여기서 바람직하게는 상기 보정배열은 센서부(200)가 포함하는 센서 픽셀수에 비례하는 크기를 가질 수 있다. 예를 들어 센서부(200)의 센서 픽셀수가 1080 x 720이라고 할 때 상기 보정배열의 크기도 1080 x 720이 될 수 있다.Preferably, the correction arrangement may have a size proportional to the number of sensor pixels included in the sensor unit 200. For example, when the number of sensor pixels of the sensor unit 200 is 1080 x 720, the size of the correction array may be 1080 x 720.

도 4는 보정배열 산출부(320)의 동작을 설명하기 위한 참고도이다. 도 4에 따르면 예를 들어 센서부(200)의 센서 픽셀 수는 12 x 12가 될 수 있고, 이 경우 센서부(200)에 따라 취득되는 상기 기준영상의 크기 역시 12 x 12가 된다. 그리고 추정부(310)에 의하여 상기 기준영상의 중심부로부터의 거리에 따른 신호값에 대한 상기 근사곡선이 추정될 수 있다. 이 경우 상기 보정배열은 센서부(200)의 센서 픽셀 수에 따라 12 x 12의 크기로 설정될 수 있다. 여기서 보정배열 산출부(320)는 상기 보정배열의 각 원소에 대응하는 거리를 상기 제1변수로 하여 상기 회귀곡선에 대입하였을 때 이에 대응하는 상기 제2변수의 값을 산출하고, 일정한 크기의 상수에서 상기 산출한 제2변수의 값을 뺀 값을 상기 보정배열의 각 원소의 값으로 정하는 것이 바람직하다. 예를 들면 보정배열 산출부(320)에 의하여 산출된 상기 보정배열은 도 5의 그래프1과 같은 크기의 분포를 가지도록 산출될 수 있다.FIG. 4 is a reference diagram for explaining the operation of the correction array calculation unit 320. FIG. According to FIG. 4, for example, the sensor pixel number of the sensor unit 200 may be 12 x 12, and the size of the reference image acquired in accordance with the sensor unit 200 may be 12 x 12. The approximate curve for the signal value according to the distance from the center of the reference image can be estimated by the estimation unit 310. [ In this case, the correction array may be set to a size of 12 x 12 according to the number of sensor pixels of the sensor unit 200. Here, when the distance corresponding to each element of the correction array is substituted into the regression curve as the first variable, the correction array calculating unit 320 calculates the value of the second variable corresponding to the distance, The value obtained by subtracting the calculated value of the second variable from the value of each element of the correction array. For example, the correction array calculated by the correction array calculation unit 320 may be calculated to have a distribution having the same size as the graph 1 of FIG.

오프셋 보정치 산출부(330)는, 상기 보정배열의 원소들의 값의 평균을 산출하고, 상기 산출된 평균값을 이용하여 상기 오프셋 보정치를 산출하는 것이 바람직하다.It is preferable that the offset correction value calculating unit 330 calculates an average of the values of the elements of the correction array and calculates the offset correction value using the calculated average value.

여기서 상기 오프셋 보정치는 상기 산출된 평균값으로 하는 것이 바람직하다.Here, the offset correction value is preferably the calculated average value.

도 5는 오프셋 보정치 산출부(330)의 동작을 설명하는 참고도이다. 도 5의 그래프 1은 상기 보정배열에 대응하는 그래프로, 그 신호 값에 있어서 전체적으로 일정한 오프셋을 가지고 있음을 확인할 수 있다. 따라서 상기 보정배열의 평균값을 산출하여 이를 상기 오프셋 보정치로 하고, 상기 오프셋 보정치를 상기 보정배열과 함께 상기 기준영상에 더함으로써 도 5의 그래프 2와 같이 균일한 영상을 획득할 수 있다.5 is a reference diagram for explaining the operation of the offset correction value calculation unit 330. In FIG. The graph 1 of FIG. 5 is a graph corresponding to the correction array, and it can be confirmed that the signal value has a uniform overall offset. Accordingly, an average value of the correction arrays is calculated and is used as the offset correction value, and the offset correction value is added to the reference image together with the correction array, thereby obtaining a uniform image as shown in the graph 2 of FIG.

이상과 같이 보정부(300)는 렌즈에 의한 불균일 영상을 보정하기 위한 보정정보가 되는 상기 보정배열과 상기 오프셋 보정치를 산출할 수 있다.As described above, the correction unit 300 can calculate the correction array and the offset correction value, which are correction information for correcting the non-uniform image caused by the lens.

다음으로는 보정부(300)가 상기 보정배열과 상기 오프셋 보정치를 이용하여 피사체를 촬영한 영상을 보정하는 동작에 대하여 설명한다.Next, an operation of the correcting unit 300 for correcting an image of a subject photographed using the correction array and the offset correction value will be described.

먼저 센서부(200)는 피사체를 촬영한 영상으로서 보정할 대상이 되는 보정대상영상을 획득할 수 있다.First, the sensor unit 200 can acquire a correction target image to be corrected as an image of a photographed subject.

그리고 보정부(300)는 상기 보정정보를 이용하여 센서부(200)가 획득한 상기 보정대상영상을 보정할 수 있다.The correction unit 300 may correct the correction target image acquired by the sensor unit 200 using the correction information.

여기서 상기 보정부(300)는, 상기 보정대상영상에 상기 보정배열을 적용하여 1차 보정을 하고, 상기 1차 보정된 결과에 상기 오프셋 보정치를 적용하여 2차 보정을 하여, 상기 보정대상영상을 보정한 영상을 획득하는 영상보정 처리부(340)를 더 포함할 수 있다.Here, the correction unit 300 performs a primary correction by applying the correction arrangement to the correction target image, applies the offset correction value to the primary correction result to perform secondary correction, And an image correction processing unit 340 for obtaining a corrected image.

여기서 영상보정 처리부(340)는 상기 보정대상영상에 상기 보정배열을 더하여 1차 보정을 하고, 상기 1차 보정된 결과에 상기 오프셋 보정치를 더하여 2차 보정을 하여, 상기 보정대상영상을 보정할 수 있다.Here, the image correction processing unit 340 may perform the primary correction by adding the correction array to the correction target image, perform the secondary correction by adding the offset correction value to the primary correction result, and correct the correction target image have.

또는 영상보정 처리부(340)는 상기 보정대상영상에 상기 보정배열에 대한 변환연산을 수행한 값을 더하여 1차 보정을 하고, 상기 1차 보정된 결과에 상기 오프셋 보정치에 대한 변환연산을 수행한 값을 더하여 2차 보정을 하여, 상기 보정대상영상을 보정할 수도 있다.Alternatively, the image correction processing unit 340 performs a primary correction by adding a value obtained by performing a conversion operation on the correction array to the correction object image, and a value obtained by performing a conversion operation on the offset correction value on the primary correction result The correction target image may be corrected by performing the secondary correction.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치에 대한 참고도이다.6 is a reference view of an apparatus for correcting a non-uniform image using a lens according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치는 도 6의 (a)와 같이 구성되어 먼저 상기 보정부(300)에서 상기 보정기준광과 상기 기준영상을 이용하여 상기 보정정보를 산출한 후, 도 6의 (b)와 같이 구성되어 센서부(200)가 피사체로부터 취득한 상기 보정대상영상을 상기 보정부(300)가 상기 산출된 보정정보를 이용하여 보정할 수 있다.The apparatus for correcting a non-uniform image using a lens according to an embodiment of the present invention is configured as shown in FIG. 6A. First, the correction unit 300 calculates the correction information using the correction reference light and the reference image 6 (b), the correction unit 300 can correct the correction target image acquired from the subject by the sensor unit 200 using the calculated correction information.

본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치는 필요에 따라, 센서부(200)가 상기 보정기준광을 측정하도록 외부의 광을 차단하는 차단막과 상기 렌즈모듈을 거치하고 상기 렌즈모듈과 센서부(200)와의 거리를 조절하는 렌즈모듈거치대를 더 포함할 수 있다.The apparatus for correcting a non-uniform image using a lens according to an embodiment of the present invention may further include a shielding film for shielding external light so that the sensor unit 200 measures the reference light, And a lens module holder for adjusting the distance to the sensor unit 200.

도 6의 (a)와 같이 상기 불균일 영상 보정 장치는 발광부(100)와 렌즈모듈거치대와 차단막과 센서부(200)와 보정부(300)로 구성될 수 있다. 여기서 렌즈모듈은 상하로 높이 조절이 가능한 렌즈모듈거치대에 거치될 수 있다.6 (a), the non-uniform image correcting apparatus may include a light emitting unit 100, a lens module holder, a shielding film, a sensor unit 200, and a correcting unit 300. Here, the lens module can be mounted on a lens module mount which can be adjusted up and down.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 방법의 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of correcting a nonuniform image by a lens according to an embodiment of the present invention.

상기 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 방법은 보정 기준영상 획득 단계(S100), 추정 단계(S200), 보정배열 산출 단계(S300), 오프셋 보정치 산출 단계(S400)를 포함할 수 있다. 상기 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 방법은 위에서 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치의 동작과 동일하게 동작할 수 있다. 따라서 이하에서는 상기 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 방법에 대하여 상기 장치의 설명과 중복되는 부분은 생략하고 간략하게 설명한다.The non-uniform image correction method using the lens may include a correction reference image acquisition step (S100), an estimation step (S200), a correction array calculation step (S300), and an offset correction value calculation step (S400). The non-uniform image correcting method using the lens can operate in the same manner as the non-uniform image correcting apparatus using the lens according to the embodiment of the present invention described above. Therefore, in the following, a description will be given of a method of correcting the non-uniform image by the lens by omitting duplicate parts of the apparatus.

보정 기준영상 획득 단계(S100)는 이미지 센서를 이용하여 외부의 렌즈모듈을 통과한 보정기준광을 측정하여 영상 보정을 위한 기준영상을 획득한다.The correction reference image acquiring step (S100) acquires a reference image for image correction by measuring a correction reference light passing through an external lens module using an image sensor.

추정 단계(S200)는 상기 기준영상을 이용하여 상기 기준영상의 신호 크기를 근사화한 근사곡선을 추정한다.The estimating step S200 estimates an approximate curve by approximating the signal size of the reference image using the reference image.

여기서 추정 단계(S200)는, 상기 기준영상의 중심부를 설정하고, 상기 기준영상의 픽셀이 상기 기준영상의 중심부로부터 떨어진 거리를 제1변수로 하고, 상기 기준영상의 픽셀의 신호의 크기를 제2변수로 하여, 상기 제1변수에 따른 상기 제2변수의 크기 변화를 상기 근사곡선으로 추정하는 것이 바람직하다.Herein, the estimating step S200 may include setting a center of the reference image, setting a distance between the reference image pixel and the center of the reference image as a first variable, And estimating a magnitude change of the second variable according to the first variable by the approximate curve.

보정배열 산출 단계(S300)는 상기 추정된 근사곡선을 이용하여 일정한 크기를 가지는 보정배열을 산출한다.The correction array calculation step S300 calculates a correction array having a predetermined size using the estimated approximate curve.

여기서 보정배열 산출 단계(S300)는, 센서부(200)의 센서 픽셀 수를 고려하여 상기 보정배열의 크기를 설정하고, 상기 보정배열의 중심부를 상기 근사곡선의 기준점으로 설정하고, 상기 보정배열의 각 원소에 대하여, 상기 보정배열의 원소로부터 상기 보정배열의 중심부에 이르는 거리를 상기 근사곡선에 대입하여 산출된 값을 이용하여 상기 보정배열의 원소의 값을 산출하는 것이 바람직하다.Here, the correction array calculation step S300 may set the size of the correction array in consideration of the number of sensor pixels of the sensor unit 200, set the center of the correction array as a reference point of the approximate curve, It is preferable that for each element, the value of the element of the correction array is calculated by using a value calculated by substituting the approximation curve for the distance from the element of the correction array to the center of the correction array.

오프셋 보정치 산출 단계(S400)는 상기 보정배열을 이용하여 오프셋 보정치를 산출한다.The offset correction value calculation step (S400) calculates the offset correction value using the correction array.

여기서 오프셋 보정치 산출 단계(S400)는, 상기 보정배열의 원소들의 값의 평균을 산출하고, 상기 산출된 평균값을 이용하여 상기 오프셋 보정치를 산출하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the offset correction value calculation step (S400) calculates the average of the values of the elements of the correction array, and calculates the offset correction value using the calculated average value.

여기서 상기 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 방법은 이미지 센서를 이용하여 피사체를 촬영한 영상으로서 보정할 대상이 되는 보정대상영상을 획득하고, 상기 보정배열과 상기 오프셋 보정치를 이용하여 상기 보정대상영상을 보정하는 영상보정 처리 단계(S500)를 더 포함할 수 있다.Here, the non-uniform image correction method using the lens may include a step of acquiring a correction target image to be corrected as an image of a subject photographed using an image sensor, and correcting the correction target image using the correction array and the offset correction value And an image correction processing step S500.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. It is to be understood that the present invention is not limited to these embodiments, and all elements constituting the embodiment of the present invention described above are described as being combined or operated in one operation. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them.

또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. In addition, such a computer program may be stored in a computer readable medium such as a USB memory, a CD disk, a flash memory, etc., and read and executed by a computer to implement an embodiment of the present invention. As the recording medium of the computer program, a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like can be included.

또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Furthermore, all terms including technical or scientific terms have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined in the Detailed Description. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100 : 발광부
200 : 센서부
300 : 보정부
310 : 추정부
320 : 보정배열 산출부
330 : 오프셋 보정치 산출부
340 : 영상보정 처리부
S100 : 보정기준영상 획득 단계
S200 : 추정 단계
S300 : 보정배열 산출 단계
S400 : 오프셋 보정치 산출 단계
S500 : 영상보정 처리 단계
100:
200:
300:
310:
320: correction array calculating section
330: Offset correction value calculation unit
340: image correction processing unit
S100: correction reference image acquisition step
S200: Estimation step
S300: Calculation array calculation step
S400: Offset correction value calculation step
S500: image correction processing step

Claims (13)

영상 보정 장치에 있어서,
외부의 렌즈모듈을 통과한 보정기준광을 측정하여 영상 보정을 위한 기준영상을 획득하는 센서부; 및
상기 센서부에서 획득한 상기 기준영상을 이용하여, 상기 렌즈모듈을 통과하여 획득되는 영상의 보정을 위한 상기 렌즈모듈의 광 투과 특성에 대응하는 보정정보를 산출하는 보정부를 포함하고,
상기 보정정보는 일정한 크기를 가지는 보정배열과 오프셋 보정치를 포함하고,
상기 보정부는
상기 기준영상을 이용하여 상기 기준영상의 신호 크기를 근사화한 근사곡선을 추정하되, 상기 기준영상의 중심부를 설정하고, 상기 기준영상의 픽셀이 상기 기준영상의 중심부로부터 떨어진 거리를 제1변수로 하고, 상기 기준영상의 픽셀의 신호의 크기를 제2변수로 하여, 상기 제1변수에 따른 상기 제2변수의 크기 변화를 상기 근사곡선으로 추정하고,
상기 추정된 근사곡선을 이용하여 상기 보정배열과 상기 오프셋 보정치를 산출하되, 상기 추정된 근사곡선을 이용하여 상기 보정배열의 각 원소의 값을 산출하고, 상기 보정배열을 이용하여 상기 오프셋 보정치를 산출하고,
상기 근사곡선은 1차 이상의 다항식인 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치
In the image correction apparatus,
A sensor unit for acquiring a reference image for image correction by measuring a correction reference light passing through an external lens module; And
And a correction unit for calculating correction information corresponding to a light transmission characteristic of the lens module for correcting an image obtained through the lens module using the reference image acquired by the sensor unit,
Wherein the correction information includes a correction array having a fixed size and an offset correction value,
The correction unit
Estimating an approximate curve approximating a signal size of the reference image using the reference image, setting a center of the reference image, setting a distance of the reference image to a center of the reference image as a first variable Estimating a magnitude variation of the second variable according to the first variable as the approximate curve with a magnitude of a signal of a pixel of the reference image as a second variable,
Calculating the correction array and the offset correction value using the estimated approximate curve, calculating a value of each element of the correction array using the estimated approximate curve, and calculating the offset correction value using the correction array and,
Characterized in that the approximate curve is a polynomial of a first order or higher order.
제1항에 있어서,
상기 보정기준광을 생성하여 상기 렌즈모듈에 입사시키는 발광부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치.
The method according to claim 1,
And a light emitting unit for generating the correction reference light and making the light enter the lens module.
제2항에 있어서,
상기 센서부가 상기 보정기준광을 측정하도록 외부의 광을 차단하는 차단막; 및
상기 렌즈모듈을 거치하고 상기 렌즈모듈과 상기 센서부와의 거리를 조절하는 렌즈모듈거치대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치.
3. The method of claim 2,
A shielding layer for shielding external light to measure the correction reference light; And
Further comprising a lens module holder for holding the lens module and adjusting a distance between the lens module and the sensor unit.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 보정부는,
상기 기준영상을 이용하여 상기 근사곡선을 추정하는 추정부;
상기 추정된 근사곡선을 이용하여 상기 보정배열의 각 원소의 값을 산출하는 보정배열 산출부; 및
상기 보정배열을 이용하여 상기 오프셋 보정치를 산출하는 오프셋 보정치 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치.
The apparatus according to claim 1,
An estimating unit estimating the approximate curve using the reference image;
A correction array calculation unit for calculating a value of each element of the correction array using the estimated approximate curve; And
And an offset correction value calculation unit for calculating the offset correction value using the correction sequence.
제5항에 있어서, 상기 추정부는,
상기 기준영상의 중심부를 설정하고, 상기 기준영상의 픽셀이 상기 기준영상의 중심부로부터 떨어진 거리를 상기 제1변수로 하고, 상기 기준영상의 픽셀의 신호의 크기를 상기 제2변수로 하여, 상기 제1변수에 따른 상기 제2변수의 크기 변화를 상기 근사곡선으로 추정하고,
상기 근사곡선은 1차 이상의 다항식인 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치.
6. The apparatus according to claim 5,
Wherein a center of the reference image is set and a distance of a pixel of the reference image from the center of the reference image is set as the first variable and a signal size of the pixel of the reference image is set as the second variable, Estimating a magnitude change of the second variable according to one variable by the approximate curve,
Wherein the approximate curve is a first-order or higher-order polynomial.
제5항에 있어서, 상기 보정배열 산출부는,
상기 센서부의 센서 픽셀 수를 고려하여 상기 보정배열의 크기를 설정하고, 상기 보정배열의 중심부를 상기 근사곡선의 기준점으로 설정하고,
상기 보정배열의 각 원소에 대하여, 상기 보정배열의 원소로부터 상기 보정배열의 중심부에 이르는 거리를 상기 근사곡선에 대입하여 산출된 값을 이용하여 상기 보정배열의 원소의 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치.
6. The image processing apparatus according to claim 5,
Setting a size of the correction array in consideration of the number of sensor pixels of the sensor unit, setting a center of the correction array as a reference point of the approximate curve,
And for each element of the correction array, calculating a value of the element of the correction array using a value calculated by substituting the approximation curve for a distance from the element of the correction array to the center of the correction array Uneven image correction device by lens.
제5항에 있어서, 상기 오프셋 보정치 산출부는,
상기 보정배열의 원소들의 값의 평균을 산출하고, 상기 산출된 평균값을 이용하여 상기 오프셋 보정치를 산출하는 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치.
The apparatus of claim 5, wherein the offset correction value calculation unit
Calculates an average value of the elements of the correction array, and calculates the offset correction value using the calculated average value.
제1항에 있어서,
상기 센서부는 피사체를 촬영한 영상으로서 보정할 대상이 되는 보정대상영상을 획득하고,
상기 보정부는 상기 보정정보를 이용하여 상기 센서부가 획득한 상기 보정대상영상을 보정하는 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치.
The method according to claim 1,
The sensor unit acquires a correction target image to be corrected as an image of a photographed subject,
Wherein the correction unit corrects the correction object image acquired by the sensor unit using the correction information.
제9항에 있어서, 상기 보정부는,
상기 보정대상영상에 상기 보정배열을 적용하여 1차 보정을 하고, 상기 1차 보정된 결과에 상기 오프셋 보정치를 적용하여 2차 보정을 하여, 상기 보정대상영상을 보정한 영상을 획득하는 영상보정 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 장치.
10. The image processing apparatus according to claim 9,
An image correction processing unit for performing a primary correction by applying the correction array to the correction object image and performing a secondary correction by applying the offset correction value to the primary correction result to obtain an image obtained by correcting the correction object image, Further comprising a lens for correcting the uneven image.
영상 보정 방법에 있어서,
이미지 센서를 이용하여 외부의 렌즈모듈을 통과한 보정기준광을 측정하여 영상 보정을 위한 기준영상을 획득하는 보정기준영상 획득 단계;
상기 기준영상을 이용하여 상기 기준영상의 신호 크기를 근사화한 근사곡선을 추정하는 추정 단계;
상기 추정된 근사곡선을 이용하여 일정한 크기를 가지는 보정배열을 산출하는 보정배열 산출 단계; 및
상기 보정배열을 이용하여 오프셋 보정치를 산출하는 오프셋 보정치 산출 단계를 포함하고,
상기 추정 단계는, 상기 기준영상의 중심부를 설정하고, 상기 기준영상의 픽셀이 상기 기준영상의 중심부로부터 떨어진 거리를 제1변수로 하고, 상기 기준영상의 픽셀의 신호의 크기를 제2변수로 하여, 상기 제1변수에 따른 상기 제2변수의 크기 변화를 상기 근사곡선으로 추정하고,
상기 보정배열과 상기 오프셋 보정치는 상기 렌즈모듈을 통과하여 획득되는 영상의 보정을 위한 상기 렌즈모듈의 광 투과 특성에 대응하는 보정정보이고,
상기 근사곡선은 1차 이상의 다항식인 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 방법.
In the image correction method,
A correction reference image acquiring step of acquiring a reference image for image correction by measuring a correction reference light passing through an external lens module using an image sensor;
Estimating an approximate curve approximating a signal size of the reference image using the reference image;
A correction array calculating step of calculating a correction array having a predetermined size by using the estimated approximate curve; And
And an offset correction value calculation step of calculating an offset correction value using the correction array,
Wherein the estimating step sets a center of the reference image and sets a distance between a pixel of the reference image and a center of the reference image as a first variable and a size of a signal of the pixel of the reference image as a second variable, , Estimating a magnitude change of the second variable according to the first variable as the approximate curve,
Wherein the correction arrangement and the offset correction value are correction information corresponding to a light transmission characteristic of the lens module for correction of an image obtained through the lens module,
Wherein the approximate curve is a first-order or higher-order polynomial.
제11항에 있어서,
상기 보정배열 산출 단계는, 상기 이미지 센서의 센서 픽셀 수를 고려하여 상기 보정배열의 크기를 설정하고, 상기 보정배열의 중심부를 상기 근사곡선의 기준점으로 설정하고, 상기 보정배열의 각 원소에 대하여, 상기 보정배열의 원소로부터 상기 보정배열의 중심부에 이르는 거리를 상기 근사곡선에 대입하여 산출된 값을 이용하여 상기 보정배열의 원소의 값을 산출하고,
상기 오프셋 보정치 산출 단계는, 상기 보정배열의 원소들의 값의 평균을 산출하고, 상기 산출된 평균값을 이용하여 상기 오프셋 보정치를 산출하는 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the correction array calculation step sets the size of the correction array in consideration of the number of sensor pixels of the image sensor, sets the center of the correction array as a reference point of the approximate curve, Calculating a value of an element of the correction array by using a value calculated by substituting a distance from the element of the correction array to the center of the correction array to the approximate curve,
Wherein the offset correction value calculation step calculates an average of values of the elements of the correction array and calculates the offset correction value using the calculated average value.
제12항에 있어서,
상기 이미지 센서를 이용하여 피사체를 촬영한 영상으로서 보정할 대상이 되는 보정대상영상을 획득하고, 상기 보정배열과 상기 오프셋 보정치를 이용하여 상기 보정대상영상을 보정하는 영상보정 처리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 렌즈에 의한 불균일 영상 보정 방법.
13. The method of claim 12,
Further comprising an image correction processing step of acquiring a correction target image to be corrected as an image of the object photographed using the image sensor and correcting the correction target image using the correction array and the offset correction value Characterized in that the non-uniform image correction method using a lens.
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