에지정보를 고려한 복합잡음 제거를 위한 영상복원에 관한 연구

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.10

영상신호를 처리하는 과정에서 잡음에 의해 영상의 열화가 발생하고 있으며, 가우시안 잡음과 임펄스 잡음이 중첩되어 생성된 복합잡음에 의해 훼손되는 경우가 많다. 따라서 본 논문에서는 에지정보를 고려하며 임펄스 잡음과 AWGN(additive white gaussian noise) 잡음이 중첩된 복합잡음을 제거하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 먼저 잡음의 종류를 판단과정을 거친 후, 그 결과가 AWGN이라고 하면 self-adaptive weighted mean 필터를 사용하여 구하여진 값과 마스크 내의 중간값 사이의 평균을 출력으로 한다. 만약 임펄스 잡음이라고 판단 될 경우, 변형된 비선형 필터를 이용하여 처리한다. 그리고 시뮬레이션을 통해 기존의 방법들과 그 성능을 비교하였고 판단 기준으로 PSNR(peak signal to noise ratio)을 사용하였다. 테스트 영상들에 대한 시뮬레이션 결과로부터 제안한 방법은 기존의 방법들보다 잡음제거나 에지보존 등 방면에서 우수한 성능을 나타내었다. In image signal processing, image signal is corrupted by various noises and caused the degradation phenomenon. And Images often corrupted by AWGN(additive white gaussian noise) and impulse noise which called mixed noise. In this paper, the algorithm is proposed to remove mixed noise while keeping edge information. The proposed algorithm first classifies the noise type, if the classify result is AWGN, then the mean of the output after using self-adaptive weighted mean filter and median value will be the outfiltering value. And if the noise type is impulse noise, then the noise is removed by a modified nonlinear filter. Also we compare existing methods through the simulation and using PSNR(peak signal to noise ratio) as the standard of judgement of improvement effect. The result of computer simulation on test images indicates that the proposed method is superior to traditional filtering algorithms.

소성변형의 발생원인 및 영향인자

김남호,Kim, Nam-Ho 한국도로학회 2000 도로포장공학회지 Vol.2 No.2

랜덤 임펄스 잡음제거를 위한 캐스케이드 필터 알고리즘에 관한 연구

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.3

Image signal is corrupted by various noises in image processing, many studies are being accomplished to restore those images. In this paper, we proposed a cascade filter algorithm for removing random valued impulse noise. The algorithm consists two steps that noise detection and noise elimination. Variance of filtering mask and center pixel variance are calculated for noise detection, and the noise pixel is replaced by estimated value which first apply switching self adaptive weighted median filter and finally processed by modified weight filter. Considering the proposed algorithm only remove noise and preserve the uncorrupted information that the algorithm can not only remove noise well but also preserve edge. 영상신호는 신호를 처리하는 과정에서 다양한 잡음에 의해 훼손되어지며, 이러한 신호를 복원하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 랜덤 임펄스 잡음을 제거하기 위한 캐스케이드 필터 알고리즘을 제안하였다. 알고리즘은 잡음검출과 잡음제거 등 두 과정으로 구성되었으며, 잡음검출을 위하여 마스크의 분산과 중앙화소에 의한 분산을 이용하였다. 또한, 잡음신호에 대해서 스위칭 self adaptive weighted median 필터로 처리한 후, 변형된 가중치 알고리즘을 적용하여 제거하였다. 제안한 알고리즘은 잡음신호만을 제거하고 비잡음신호는 그대로 보존하여, 우수한 에지 보존특성 및 잡음제거 능력을 나타내었다.

스캐닝 기법을 이용한 실행 소프트웨어를 담을 수 있는 기능성 USB 솔루션 개발

김남호,황부현,Kim, Nam-Ho,Hwang, Bu-Hyun 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.5

본 연구는 USB와 같은 이동형 저장장치에 실행 소프트웨어를 담아 어느 클라이언트 장치에서나 실행될 수 있도록 응용 프로그램을 설치하는 기법을 제안하고자 한다. 해결을 위해 스캐닝 기법을 이용하여 클라이언트 장치에 설치 대상 응용프로그램을 인스톨하기 전의 상기 클라이언트 장치의 파일, 레지스트리 및 서비스에 대한 정보를 미리 스캔한 정보를 저장하고, 상기 응용프로그램이 클라이언트 장치에 설치된 이후의 정보를 스캔하여 발생한 변화된 리소스들을 USB에 담아 관리한다. 이후 사용하고자 하는 클라이언트에 필요한 파일들만을 복사하여 사용할 수 있도록 하며, 사용 후에는 관련된 파일을 삭제하여 기존시스템 환경으로 복귀시키는 과정을 포함한다. 본 방법은 설치가 필요한 각종 응용프로그램을 USB와 같은 외장형 이동식 저장장치에 한번 설치하면, 불법복제 문제없이 설치된 응용프로그램은 어떠한 컴퓨터에서든지 실행할 수 있는 장점이 있다. The technology suggested in this study is the method to contain executable software in a portable storage devices like the USB and install an application program to operate it in any client devices. To solve this problem, we can store pre-scanned information on the above client's files, registry, and services in the device before installing the proper application program to be installed using the scanning method and manage in the USB the resources that generated and changed by post-scanning the information after installing the above application program in the client's device. After that, necessary files in the client to be used can be copied for using, and after use, related files are deleted, and it also includes the process to return to the previous system environment. This method is advantageous in that once any sort of application programs needed to be installed gets to be installed in an external portable storage devices like the USB, the application program installed can be operated in any computer not raising any issues like illegal copy.

복합잡음 환경에서 비선형 필터를 사용한 영상복원

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.10

The digital images are being degraded by noise in the process of acquisition, storage and transmission, Gaussian or impulse noise is the representative noise. Meanwhile, the image has lots of tendency to be degraded by complex noise, so various researches are being conducted for reducing these complex noise. In this paper, to remove complex noise, the algorithm processed by modified switching median filter and modified adaptive weighted filter according to the result after judging the kinds of noise is proposed. In the simulation result, excellent denoising capabilities. Furthermore, we compared proposed algorithm with existing methods for objective judgement, and PSNR(peak signal to noise ratio) is used by the criterion of judgement. 디지털 영상은 획득, 저장 및 전송하는 과정에서 잡음에 의해 영상의 열화가 발생하고 있으며, 가우시안 또는 임펄스 잡음이 대표적이다. 한편, 영상은 복합잡음에 의해 훼손되는 경향이 많으며, 이러한 복합잡음을 제거하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 복합잡음을 제거하기 위해, 먼저 잡음의 종류를 판단한 후, 판단된 결과에 따라 변형된 스위칭 메디안 필터와 변형된 적응 가중치 필터로 처리하는 알고리즘을 제안하였으며, 시뮬레이션 결과 우수한 잡음제거 특성을 나타내었다. 그리고 객관적 판단을 위해 기존의 방법들과 비교하였으며, 판단의 기준으로 PSNR(peak signal to noise ratio)을 사용하였다.

AWGN환경에서 에지보호를 위한 개선된 잡음제거 알고리즘에 관한 연구

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.8

최근 들어, 디지털 영상처리 장치에 대한 수요가 급격히 증대되면서 영상의 우수한 화질이 요구되고 있다. 그러나 여러 가지 원인에 의해 잡음이 추가되어 영상을 훼손시킨다. 따라서 잡음제거에 대한 필요성이 대두되고 있으며, 잡음제거 기술은 주요한 연구 분야가 되었다. 영상은 AWGN(additive white Gaussian noise)에 의해 많이 훼손되며, 본 논문에서는 AWGN을 제거하기 위해, 에지보호를 위한 개선된 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 먼저 공간거리 차이 정보를 고려한 가중치 필터와 적응 가중치 필터로 처리한 결과값의 평균과 마스크내의 분산과 추정된 잡음분산의 관계식에 의해 처리된 값을 합하여, 영상의 최종출력값을 구한다. 따라서 제안한 방법은 우수한 잡음제거 및 에지보존 특성을 나타내었고 영상의 화질을 개선하였다. Nowadays, the high quality of image is required with the demand for digital image processing devices is rapidly increasing. But image always damaged by many kinds of noises and it is necessary to remove noise and the denoising becomes one of the most important fields. In many cases image is corrupted by AWGN(additive white Gaussian noise). In this paper, we proposed an improved denoising algorithm with edge preservation. The proposed algorithm averages values processed by spatial weighted filter and self adaptive weighted filter. Then we add the value which is computed by the equation considering variance of mask and the estimated noise variance. Through the experience, the proposed filter performs well on noise suppression and edge preservation properties and improves the image visual quality.

변형된 적응 스위칭 메디안 필터를 이용한 임펄스 잡음제거에 관한 연구

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.11

사회가 고도의 디지털 정보화 시대로 급속히 발전함에 따라 영상 및 음성 데이터 획득, 전송, 저장을 위한 멀티미디어 통신 서비스가 상용화 되어가고 있다. 그러나 여전히 데이터를 처리하는 과정에서 다양한 잡음에 의해 영상의 열화가 발생하고 있으며 이러한 잡음제거에 관한 연구는 지금까지 계속되고 있다. 따라서 본 논문에서는 임펄스 잡음을 제거하기 위해, 잡음 신호의 판단과 제거 등 두 과정으로 구성된 변형된 적응 스위칭 메디안 필터를 제안하였다. 제안한 알고리즘은 잡음 신호만을 제거하고 비잡음 신호는 그대로 보존하여, 우수한 에지 보존특성 및 잡음제거 능력을 나타내었다. 그리고 개선 효과의 판단 기준으로 PSNR(peak signal to noise ratio)을 사용하였으며, 객관적인 판단을 위해 기존의 방법들과 비교하였다. As society has developed rapidly toward a highly advanced digital information age, a multimedia communication service for acquisition, transmission and storage of image data as well as voice has being commercialized. However, image data is always corrupted by various noises during image processing, so researches for removing noises have been continued until now. In this paper, in order to remove impulse noise we proposed modified adaptive switching median filter that consists of two stages: noise detection and noise removal. Proposed algorithm only processes noise pixels and these noise pixels are replaced by filter output, so proposed algorithm performs well not only removes noise but also preserves edge information. Also we compare existing methods using PSNR(peak signal to noise ratio) as the standard of judgement of improvement effect and choose conventional algorithms to compare with our proposed method.

임펄스 잡음환경에서 방향성을 고려한 가중치 필터 알고리즘에 관한 연구

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.7

현재, 디지털 시대의 급속 발전과 함께 멀티미디어 관련 영상 장치들이 대중화 되고 있다. 그러나 영상 데이터를 처리하는 과정에서 임펄스 잡음에 의해 영상이 훼손되어 영상 인식이 어렵게 되며, 이러한 영상을 복원하기 위해 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 임펄스 잡음환경에서 훼손된 영상을 복원하기 위해 훼손된 화소를 중심으로 방향성과 화소 사이의 공간적 거리에 따라 가중치를 적용하는 영상복원 필터 알고리즘을 제안하였다. 그리고 개선 효과의 객관적 판단 기준으로 PSNR(peak signal to noise ratio)을 사용하여 기존의 방법들과 비교하였다. Currently, with the rapid development of the digital age, multimedia-related image devices become popular. However, images are susceptible to corruption in processing image data due to the impulse noise and active researches have been conducted to restore these images. This paper, in order to restore the damaged images in impulse noise environments, suggested an image restoration algorithm which applies weights depending on spatial distance between directionality and pixel by focusing on damaged pixels. Additionally, this algorithm was compared with existing methods by using the PSNR (peak signal to noise ratio) as the objective standard to judge whether there were improved effects.

AWGN 제거를 위한 개선된 가중치 필터

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.5

현재, 디지털 시대의 급속 발전과 함께 디지털 장치에 대한 수요가 급격히 성장되면서 영상의 화질에 대한 기대가 증가되고 있다. 그러나 영상은 여러 가지 원인에 의해 훼손되며, 그 주요원인은 잡음에 의한 것이다. 따라서 잡음제거에 대한 필요성이 대두되고 있으며, 잡음제거를 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 영상은 AWGN(additive white Gaussian noise)에 의해 많이 훼손되며, 평균 필터(mean filter) 등 기존의 방법들은 잡음제거 특성이 다소 미흡하다. 본 논문에서는 AWGN을 효과적으로 제거하기 위하여, 공간 가중치와 변형된 적응 가중치를 결합한 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션 결과, 제안한 방법은 우수한 잡음제거 특성을 나타내었다. Recently, the expectation of quality about images over the increasing demand of digital devices is increasing with the development of the technology of the digital. But the images are degraded by a variety of causes, and the main reason is the noises. Therefore, the necessity of denoising comes to the fore, and the research for denoising is progressing dynamically. The images are mainly degraded by AWGN(additive white Gaussian noise), and the characteristics of denoising of existing methods such as mean filter are insufficient. In this paper, an algorithm combined by the spatial weighted filter and the modified adaptive weighted filter is proposed in order to effectively remove the AWGN. In the simulation result, the proposed algorithm showed excellent denoising capabilities.

AWGN 환경에서 공간 가중치 필터에 관한 연구

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.3

최근, 디지털 영상 장치들이 대중화되면서 화질에 대한 요구가 갈수록 높아지고 있다. 그러나 영상 데이터를 처리하는 과정에서 여러 원인에 의해 영상이 열화되며, 주로 잡음에 의한 것이다. 따라서 본 논문에서는 영상에 첨가된 AWGN(additive white Gaussian noise)의 영향을 완화하기 위해 공간 가중치 필터 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 공간적 거리에 따라 가중치를 설정하였으며, 기존의 방법들과 각각 비교하였다. 새로운 알고리즘은 효과적으로 AWGN의 영향을 완화시킬 뿐만 아니라, 영상 세부정보도 보존하였다. Recently, with the popularization of digital devices, the requirements of image quality is becoming higher and higher. However, the images are frequently corrupted in the image data processing, there are several reasons for this and the noise is considered as the main reason. Therefore, in order to alleviate the influence of AWGN(additive white Gaussian noise) in image, this paper puts forward the spatial weighted filtering algorithm. The algorithm set the weighted value according to the spatial distance, compared with the existing methods. The algorithm not only alleviated the influence of AWGN effectively but also reserved image details.