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HSV 색상 모델과 영역 확장 기법을 이용한 동영상 프레임 이미지의 흑백 만화 카투닝 알고리즘
류동성,조환규,Ryu, Dong-Sung,Cho, Hwan-Gue 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.35 No.12
In this paper, we discuss a simple and straightforward binarization procedure which can generate black/white comics from the video frame image. Generally, the region of human's skin is colored white or light gray, while the dark region is filled with the irregular but regular patterns like hatching in most of the black/white comics. Note that it is not enough for simple threshold method to perform this work. Our procedure is decoupled into four processes. First, we use bilateral filter to suppress noise color variation and reserve boundaries. Then, we perform mean-shift segmentation for each similar colored pixels to be clustered. Third, the clustered regions are merged and extended by our region extension algorithm considering each color of their regions. Finally, we decide which pixels are on or off using by our dynamic binarization method based on the HSV color model. Our novel black/white cartooning procedure was so successful to render comic cuts from a well-known cinema in a resonable time and manual intervention. 본 논문에서는 비디오 영상에서 추출한 이미지를 이용하여, 흑백 만화로 변환하기 위한 알고리즘에 대해 논의한다. 대부분의 흑백 만화는 사람의 얼굴이나 손과 같은 살색 계통은 흰색 내지 엷은 색상으로 표현되며, 이미지의 어두운 영역은 해칭과 같이 규칙적이면서도 불규칙한 형태로 묘사한다. 그러므로 단순한 임계값을 이용한 이진화 알고리즘으로 흑백 만화를 렌더링 할 경우, 원본 색상 영상의 다양한 색상과 흑백 만화에서 사용되는 다양한 패턴을 렌더링 할 수 없다. 이러한 흑백 만화의 특징을 반영한 카투닝을 수행하기 위해서, 본 논문에서는 다음과 같은 작업을 수행한다. 먼저, 원본 이미지 영상의 미세한 색상변화를 제거하기 위해서, 1) Bilateral 필터를 적용한다. 그 후, 영상의 각 영역을 유사한 색상 정보로 클러스터링 하기 위해서, 2) Mean shift 세그멘테이션을 적용하였으며, 각 영역별 확장 작업을 수행하였다. 이때 각 영역의 색상이 유사한 정도를 계산하기 위해서, 사람의 색상인지 능력과 유사한 특성을 가진 HSV 색상 모델을 사용하여, 각 영역의 색상 유사정도를 계산하였다. 최종적으로 세그멘테이션된 색상정보를 바탕으로 흑백만화에서 일반적으로 활용되는 색상과 프레임 이미지의 픽셀값을 고려한 3) 이진화를 수행하고, 4) 스트록을 추가해 흑백 만화의 컷 이미지를 완성한다.
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촬영시각 차이를 고려한 우선순위 큐 기반의 사진 클러스터링
류동성 ( Dong-sung Ryu ),김광휘 ( Kwanghwi Kim ),조환규 ( Hwan-gue Cho ) 한국정보처리학회 2011 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.18 No.1
이전 필름 카메라 시대에는 한 필름에 촬영 가능한 사진의 수가 제한되고 인화와 현상에 대한 비용과 시간 소모로 인해, 꼭 필요하거나 중요한 순간에 사진을 촬영하였다. 그러나 최근에는 디지털 카메라의 보급과 대용량화된 메모리로 인해, 이전의 필름 카메라 시대와는 달리 일반 사람들도 한번에 많은 양의 사진을 촬영하는 일이 많아졌다. 이와 같이 관리해야 할 사진의 수가 많아질수록 사진을 분류하고 관리하는 작업에 많은 노력과 비용이 소모된다. 본 논문에서는 윈도우와 우선순위 큐를 이용하여, 촬영시각 문맥 (temporal context)의 흐름이 약한 순서대로 사진들을 클러스터링하는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 평가를 위해서, Cooper 가 제안한 이벤트 클러스터링 방법과 정확도와 재현율을 비교하였으며, 사진 촬영 시각 차이의 분포의 편차가 작을수록, 제안한 클러스터링 방법이 높은 정확도를 보였다. 본 논문에서 제안한 촬영 시각 클러스터링은 많은 수의 사진들을 이벤트 기반으로 자동 분류하는데 활용될 수 있으며, 클러스터링된 정보들을 그룹별로 시각화하기 위한 인터페이스를 개발하는 것을 향후 연구과제로 제시한다.
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류동성 ( Dong-sung Ryu ),지승현 ( Seung-hyun Ji ),조환규 ( Hwan-gue Cho ) 한국정보처리학회 2009 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.16 No.1
일반적으로 비사실적인 렌더링(Non-Photorealistic Rendering, NPR)에 의해 렌더링된 흑백 동영상 프레임들은 재생도중에 플리커(Flicker, 깜빡거리는 현상)와 같은 부작용이 발생한다. 이것은 연속적인 프레임 영상들이 시간 일관성을 고려하지 않은 상태로 NPR 기법이 프레임 단위로 적용되기 때문이다. 그러므로 각 영상의 플리커를 완화하기 위해서는 각 프레임의 객체들이 다음 프레임에서 변형되는 정도를 측정한 후, 연속된 프레임 영상에서 객체 사이의 연관성을 설정해야 하기 때문에, NPR 기법이 적용된 연속된 영상의 디플리커는 많은 어려움을 내포하고 있다. 본 논문에서는 NPR 기법들 중, 일관성 있는 스트록을 렌더링하기 위한 NPR 기법인 Coherent Line Drawing을 적용한 이진 영상의 디플리커 방법을 제안한다.
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류동성(Dong-Sung Ryu),박규태(Kyu-Tae Park),이정원(Jeong-Won Lee),박수현(Su-Hyun Park),조환규(Hwan-Gue Cho) 한국정보과학회 2007 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.34 No.2B
본 논문에서는 기존에 상용화되거나 서비스되고 있는 만화 제작 시스템들의 장단점을 비교 분석한다. 그리고 일상생활에서 쉽게 활용할 수 있는 동영상 이미지를 이용하여, 흑백 만화를 제작하기 위한 시스템에 대해 논의한다. 동영상으로부터 추출한 이미지는 일반적으로 동영상 자체의 스토리를 내포하고 있기 때문에, 이 이미지들을 기반으로 흑백 만화를 제작하는 시스템을 개발한다면, 만화 초보자들도 손쉽게 흑백 만화를 제작할 수 있다. 본 논문에서 제안한 흑백 만화 제작 시스템은 먼저 1) 기존의 이미지를 이진화하고 2) 양식화된 스트록을 렌더링하여 만화적인 특징을 표현한다. 그리고 3) 다양한 만화적인 요소를 추가한 후 4) 완성된 만화 컷을 실제 만화에서 사용되는 레이아웃 템플릿에 따라 배치하여 한 장의 만화를 제작한다. 논문에서 제안한 시스템을 활용함으로써, 만화 초보자들이 만화를 제작할 때 직면하게 되는 문제점들(스토리 보드 설정과 그림 실력의 부재)을 해결할 수 있었다.
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격자 기반의 디지털 사진 시각화와 계층적인 클러스터링 방법
류동성(Dong-Sung Ryu),정우근(Wookeun Chung),조환규(Hwan-Gue Cho) 한국정보과학회 2010 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.16 No.5
일반적으로 대부분의 사람들은 많은 수의 디지털 사진을 관리하기 위해서, 이벤트 혹은 날짜에 따라 각 사진들을 폴더별로 분류하는 방법을 사용한다. 그러나 관리해야할 사진의 개수가 수백에서 수천 장으로 증가함에 따라, 사진 관리에 많은 시간과 비용이 소모된다. 본 논문에서는 촬영 시각과 사진의 색상 차이를 이용하여, 유사한 사진들을 서로 가깝게 배치하는 2D 격자 공간 기반의 사진관리 시스템을 제안한다. 그리고 2차원 격자 공간에 배치된 각 사진들을 계층적으로 클러스터링 함으로써, 사용자가 원하는 수준의 세부 단계별 분류 기능을 지원한다. 제안한 시스템의 성능을 평가하기 위해서, 배치된 사진들에 대한 시간 일관성과 사용 공간 효율성을 측정하였다. Generally, most people use the photo management management method which clusters lots of photos into each folders according to photo shooting time and date. However, since the number of photos to manage is getting more increasing, it takes much time and burdensome work. This paper describes PHOTOLAND, a system that visualizes hundreds of photos on a 2D grid space to help users manage their photos. It closely places similar photos in the grid based on temporal and spatial information. Most photograph management systems use a scrollable view based on a sequential grid layout that arranges the thumbnails of photos in some default order on the screen. Our system decreases drag and drop mouse interaction when they classify their photos into small groups comparing to the sequential grid layout. We conducted experiments to evaluate temporal coherence and space efficiency.
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HSV 색상 모델과 영역 확장 기법을 이용한 동영상 프레임 이미지의 흑백 만화 카투닝 알고리즘 (pp.560-567)
류동성(Dong-Sung Ryu),조환규(Hwan-Gue Cho) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.35 No.11·12
본 논문에서는 비디오 영상에서 추출한 이미지를 이용하여, 흑백 만화로 변환하기 위한 알고리즘에 대해 논의한다. 대부분의 흑백 만화는 사람의 얼굴이나 손과 같은 살색 계통은 흰색 내지 엷은 색상으로 표현되며, 이미지의 어두운 영역은 해칭과 같이 규칙적이면서도 불규칙한 형태로 묘사한다. 그러므로 단순한 임계값을 이용한 이진화 알고리즘으로 흑백 만화를 렌더링할 경우, 원본 색상 영상의 다양한 색상과 흑백 만화에서 사용되는 다양한 패턴을 렌더링 할 수 없다. 이러한 흑백 만화의 특징을 반영한 카투닝을 수행하기 위해서, 본 논문에서는 다음과 같은 작업을 수행한다. 먼저, 원본 이미지 영상의 미세한 색상변화를 제거하기 위해서, 1) Bilateral 필터를 적용한다. 그 후, 영상의 각 영역을 유사한 색상 정보로 클러스터링 하기 위해서, 2) Mean shift 세그멘테이션을 적용하였으며, 각 영역별 확장 작업을 수행하였다. 이때 각 영역의 색상이 유사한 정도를 계산하기 위해서, 사람의 색상 인지 능력과 유사한 특성을 가진 HSV 색상 모델을 사용하여, 각 영역의 색상 유사정도를 계산하였다. 최종적으로 세그멘테이션된 색상정보를 바탕으로 흑백만화에서 일반적으로 활용되는 색상과 프레임 이미지의 픽셀값을 고려한 3) 이진화를 수행하고, 4) 스트록을 추가해 흑백 만화의 컷 이미지를 완성한다. In this paper, we discuss a simple and straightforward binarization procedure which can generate black/white comics from the video frame image. Generally, the region of human's skin is colored white or light gray, while the dark region is filled with the irregular but regular patterns like hatching in most of the black/white comics. Note that it is not enough for simple threshold method to perform this work. Our procedure is decoupled into four processes. First, we use bilateral filter to suppress noise color variation and reserve boundaries. Then, we perform mean-shift segmentation for each similar colored pixels to be clustered. Third, the clustered regions are merged and extended by our region extension algorithm considering each color of their regions. Finally, we decide which pixels are on or off using by our dynamic binarization method based on the HSV color model. Our novel black/white cartooning procedure was so successful to render comic cuts from a well-known cinema in a resonable time and manual intervention.
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