다중 분광 필터 배열 영상의 색수차 문제를 고려한 영상 복원 알고리즘

권지용(Ji Yong Kwon),강문기(Moon Gi Kang) 대한전자공학회 2016 전자공학회논문지 Vol.53 No.5

저조도 환경에서 근적외선은 사람 눈에 보이지 않는 추가적인 정보를 제공하여 물체를 보다 분명하게 구별하고 인식하도록 도움을 준다. 컬러 영상과 근적외선 영상을 동시에 획득하기 위해서 다중 분광 필터 배열을 사용하였다. 그러나 렌즈의 굴절률은 빛의 파장 길이에 따라 다르기 때문에 초점면에 상이 다르게 맺히게 된다. 그 결과 색수차 문제가 발생하고 영상은 흐려지게 되며 영상의 해상도가 떨어지게 된다. 본 논문에서는 이러한 색수차 문제를 고려한 영상 복원 알고리즘을 제안하고자 한다. 다중 분광 필터 배열 영상에 컷오프 주파수가 추정된 저주파 통과 필터를 적용하여 기반 영상을 추정하도록 하였다. 이 영상을 이용하여 다중 분광 영상의 색수차 문제가 해결된 영상을 추정하도록 하였다. 영상 획득 과정에서, 색수차 문제와 기반 영상 형성 과정을 모델링하였다. 이러한 모델을 바탕으로, 기반 영상과 다중 분광 영상 간의 고주파 성분 차이에 대한 최소 자승법을 풀어서 다중 분광 영상을 획득하도록 하였다. 실험 결과는 제안하는 알고리즘이 색수차 문제가 최소화된 고화질의 다중분광 영상을 추정한 것을 보여준다. To capture color and near-infrared images simultaneously, a multi-spectral filter array(MSFA) sensor is used. This is because an NIR band gives additional invisible information to human eyes to see subject under extremely low light level. However, because lenses have different refractive indices for different wavelengths, lenses may fail to focus widely different rays to the same convergence point. This is why a chromatic aberration(CA) problem occurs and images are degraded. In this paper, the image restoration algorithm for an MSFA image, which removes the CA problem, is presented. The obtained MSFA image is filtered by the estimated low-pass kernel to generate a base image. This base image is used to remove CA problem in multi-spectral(MS) images. By modeling the image degradation process and by using the least squares approach of the difference between the high-frequencies of the base and MS images, the desired high-resolution MS images are reconstructed. The experimental results show that the proposed algorithm performs well in estimating the high-quality MS images and reducing the chromatic aberration problem.

3차원 포아송 방정식을 이용한 비디오 합성 기법

권지용(Ji-yong Kwon),이인권(In-Kwon Lee) 한국정보과학회 2011 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.38 No.3

본 논문에서는 3차원 포아송 방정식을 이용하여 주어진 비디오의 일부 영역을 다른 비디오의 일부 영역에 부드럽게 합성시키는 기법을 제안한다. 제시한 방법은 이미지 합성에서 최근 많이 사용되고 있는 2차원 포아송 방정식을 3차원으로 확장하여, 연계된 프레임 간의 시간 연속성을 보장하였다. 또한, 짧은 이미지 시퀀스 단위로 포아송 방정식을 계산한 후 이를 블랜딩하여, 긴 시간의 비디오 간의 합성 중 메모리 부족 현상을 해결하였다. 그 결과, 합성된 결과는 기존의 이미지 포아송 방정식을 비디오에 그대로 적용한 것에 비해 시간연속성을 더 잘 지키는 결과를 얻을 수 있었다. In this paper, we propose a method that seamlessly pastes a source video object into a target video using the 3D Poisson equation. The proposed method extends the 2D Poisson equation, which is used for the seamless image composition method, to the 3D equation in order to consider both spatial and temporal coherence. Furthermore, it divides a long video into a set of short image sequences and solves each problem separately, then merges them using linear blending in order to avoid a memory leak problem. As a result, the method can generate the temporally-coherent composite video, while the frame-by-frame composition using the 2D Poisson equation suffers from side effects such as a popping color effect.

옷 주름의 비사실적 실시간 표현

권지용(Ji-yong Kwon),이은정(Eun-Jung Lee),노창환(Chang-Hwan Roe),이인권(In-Kwon Lee) 한국컴퓨터그래픽스학회 2006 컴퓨터그래픽스학회논문지 Vol.12 No.2

모바일 기기 환경에서의 효율적인 이미지의 추상적 벡터화 기법

권지용(Ji-yong Kwon),윤종철(Jong-Chul Yoon),이인권(In-Kwon Lee) 한국멀티미디어학회 2007 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2007 No.2

운동학 연산 간소화를 위한 선택적 주의와 최적화 기법 기반 점진적 모션의 표현

권지용(Ji-yong Kwon),윤종철(Jong-Chul Yoon),이인권(In-Kwon Lee) 한국컴퓨터그래픽스학회 2005 컴퓨터그래픽스학회논문지 Vol.11 No.4

마르코프 체인과 계층적 클러스터링 기법을 이용한 작곡 기법

권지용(Ji-yong Kwon),이인권(In-Kwon Lee) 한국HCI학회 2008 한국HCI학회 학술대회 Vol.2008 No.2

본 논문에서는 주어진 예계 멜로디 데이터를 이용하여 효과적으로 새로운 곡을 작곡하는 시스템을 제안한다. 우리가 제안하는 기법은 k-차원 마르코프 체인을 이용하여 마디 단위의 음악 블록을 합성한다. 한마디 단위를 하나의 마르코프 체인의 상태로 취급할 경우 매우 많은 상태를 고려해야 하므로, 이를 계층적 클러스터링 기법을 통하여 학습이 용이한 정도로 상태를 줄인다. 예계 데이터의 각 음악 블록은 소속된 클러스터 번호의 시퀀스로 대체되어 학습 데이터로 사용된다. 학습된 마르코프 체인의 상태를 전이하면서 각 상태에 해당되는 클러스터의 음악 블록을 랜덤하게 선택하여 합성한다. 학습된 마르코프 체인은 효과적으로 예계 음악과 비슷하면서 새로운 곡을 생성할 수 있었다. In this paper, we propose a novel technique that generate a new song with given example songs. Our system use k-th order Markov chain of which each state represents notes in a measure. Because we have to consider very high-dimensional space if we use notes in a measure as a state of Markov chain directly, we exploit a hierarchical clustering technique for given example songs to use each cluster as a state. Each given examples can be represented as sequences of cluster ID, and we use them for training data of the Markov chain. The resulting Markov chain effectively gives new song similar to given examples.

이차 변형을 이용한 캐릭터 동작의 과장 기법

권지용(Ji-yong Kwon),이인권(In-Kwon Lee) 한국정보과학회 2010 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.16 No.5

본 논문은 이차 변형을 이용하여 캐릭터 동작을 만화적으로 과장하는 방법을 소개한다. 기존의 캐릭터 동작과장 기법이 각 관절의 회전각 운동 곡선을 독립적으로 과장한 것과 달리, 우리는 캐릭터의 전체적인 포즈를 이차 변형으로 모델링하고 이를 과장함으로써 캐릭터 전체의 움직임이 과장되는 효과를 낼 수 있었다. 제시한 방법은 실시간에 빠르게 계산될 수 있으며 관절이 불안정한 방향으로 꺾이는 등의 부작용이 상대적으로 적다. In this paper, we propose a method that exaggerate a character motion using quadratic deformation. While the previous methods tend to exaggerate a rotational motion of an individual joint angle, our method attempt to model the poses of a whole body at each frame and exaggerate those, so that the whole-pose action of the character can be exaggerated. Our method can be computed in real-time, and prevents a joint motion that rotates unexpected direction.

Transient Improvement Algorithm in Digital Images

Kwon Ji-Yong(권지용),Chang Joon-Young(장준영),Lee Min-Seok(이민석),Kang Moon-Gi(강문기) 한국방송·미디어공학회 2010 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2010 No.7

Digital images or videos are used in modern digital devices. The resolution of HDTV in digital broadcasting system is higher than that of previous analog systems. Also, mobile phone with 3G can provide images as well as video streaming services in realtime. In these circumstances, the visual quality of images has become an important factor. We can make image clear by transient improvement process that reduces transient in edges. In this paper, we present an transient improvement algorithm. The proposed algorithm improves edges by making smooth edge to steep edge. Before performing transient improvement algorithm, edge detection algorithm should be operated. Laplacian operator is used in edge detection, and the absolute value of it is used to calculate gain value. Then, local maximum and minimum values are computed to discriminate current pixel value to raise up or pull down. Compensating value that gain value multiplies with the difference between maximum (or minimum) value and current pixel value adds (or subtracts) to current pixel value. That is, improved signal is generated by making the narrow transient of edge. The advantage of proposed algorithm is that it doesn't produce shooting problem like overshoot or undershoot.

모션 특징점 맵과 응용

권지용(Ji-Yong Kwon),윤종철(Jong-Chul Yoon),이인권(In-kwon Lee) 한국정보과학회 2006 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.33 No.1

우리는 관절체 캐릭터에 대해 시간에 따른 인식의 정도를 측정하는 모션 특징점 맵을 제안한다. 모션 특징점 맵은 이미지 특징점 맵에서 사용된 가우시안 거리 방법을 응용하여 계산할 수 있다. 관절 계층 구조에서의 모션과 시각적 인지간의 관계를 고려하여, 우리는 관절 동선 모션 특징점 맵과 관절 구동 모션 특징점 맵의 두 가지 모션 특징점 맵을 정의하였다. 정의한 두 가지 모션 특징점 맵을 사용하여 한 프레임에서의 모션 특징점 맵 또한 계산할 수 있다. 계산된 모션 특징점 맵은 모션의 시놉시스 생성, 정운동학 연산량의 축소, 자동적 카메라 동선 생성 등 여러 가지 응용 분야에 적용할 수 있다. 실험을 통하여 우리는 모션에 대한 인식 기반적인 접근을 통해 모션의 질적인 향상은 물론 계산적인 퍼포먼스의 향상에도 많은 기여를 할 수 있음을 알 수 있었다.

기울기 차이 최소화를 통한 컬러 영상의 색수차 제거

권지용(Ji Yong Kwon),강문기(Moon Gi Kang) 대한전자공학회 2017 전자공학회논문지 Vol.54 No.2

렌즈의 굴절률은 빛의 파장 대역에 따라 다르다. 이로 인하여 서로 다른 파장 대역의 광선들이 다른 위치에서 초점이 맞게 되어 영상의 화질이 떨어지게 되고 에지 주변에서 색수차가 발생하게 된다. 본 논문은 컬러 영상의 색수차를 제거하기 위한 방법을 제안하였다. 컬러 채널들 기울기들의 상관관계가 높다는 이론을 기반으로 하여 컬러 채널들의 기울기 차이에 대한 비용 함수를 설계하였다. 설계된 비용 함수의 에너지를 최소화하도록 하는 해를 찾음으로써 색수차가 제거된 고화질의 컬러 영상을 추정할 수 있다. 추가적으로, 제안하는 방법은 컬러 영상뿐만 아니라 다중 분광 대역 영상에 대해서도 적용 가능하다. 실험 결과에서 제안하는 방법이 효과적으로 색수차를 제거할 수 있다는 것을 보여준다. Lenses have different refractive indices for different wavelengths of light. This is why different wavelengths of rays are focused at different positions in the focal plane. Images are blurred and noticeable colored edges appear around the objects, which is known as chromatic aberration (CA). In this paper, an algorithm for removing CA artifacts in color images is proposed. Based on the fact that the gradients of color channels are highly correlated, the differences of the gradients of the channels in edges are minimized. The cost function is designed by using the gradients of the channels. Experimental results show the good performance of the proposed algorithm in removing the CA artifacts.