영상화소의 활동도를 이용한 화질 개선

이임건,이수종,한수환,Lee, Im-Geun,Lee, Soo-Jong,Han, Soo-Whan 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.12

본 논문에서는 디지털 영상의 화질 개선을 위해 선명화와 잡음제거를 동시에 수행하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 영상 화소들에 대하여 계산된 활동도의 통계적 정보를 활용하여 평탄영역과 평탄하지 않은 영역을 구분하고 각 영역에 대해 저주파 통과 필터와 고주파 통과필터를 각기 다르게 적용하여 화질을 개선한다. 각 필터의 적용 강도는 활동도의 히스토그램을 바탕으로 하는 사상함수에 의해 결정되므로 기존의 잡음제거 필터와 샤프닝 필터가 가지고 있던 복잡한 파라메터의 설정과정이 필요 없이 평탄영역에서의 잡음제거 및 블러링 효과와 활동성이 높은 영역에서의 선명화 효과를 동시에 얻을 수 있다. 또한 화질개선에 필요한 파라메터가 통계적 정보를 이용하여 자동으로 얻어지므로 많은 양의 화질개선 작업을 일괄적으로 수행하는 경우에도 최적의 결과물을 기대할 수 있다. In this paper, we propose the novel approach to enhance the visual quality of the digital image with adaptively sharpening and removing the noise. Image enhancement is performed in two ways. The pixels in the high dynamics area are sharpened by the adaptive unsharp mask with the parameter, which is derived using the statistical information of the image. On the other hand, the proposed algorithm do not perform the sharpening process in the uniform area that may cause the undesired artifact due to noise amplification, rather it performs smoothing to suppress the noise in this area. The decision, which process will be applied at the pixel, is also controlled by the statistics of the pixel dynamics. The proposed algorithm enhances the visual quality almost automatically by sharpening and smoothing at the same time with less parameter selection.

조명 변화에 강건한 움직임 추정 기법

이임건,Lee, Im-Geun 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.8

본 논문은 명암도의 변화가 많은 영상 시퀀스에서 움직임 정보를 효율적으로 추정하는 알고리즘을 제안한다. 기존의 계조도 기반의 움직임 추정 알고리즘은 조명 변화가 심한 시퀀스에서 오류가 많이 발생하지만 제안하는 알고리즘은 장면에서의 밝기 변화를 게인과 오프셋의 선형 모델로 정의하고 각 프레임에서의 그라디언트와 위상 정보를 이용하여 움직임을 정합시키므로 극단적인 상황에서도 강건한 특성을 갖는다. 제안하는 알고리즘을 인위적으로 움직임과 명암 변화를 발생시켜 만든 시퀀스와 플리커가 발생한 실제 동영상 시퀀스에 대해 적용하여 기존의 알고리즘과 성능을 비교하였다. This In this paper, we propose an efficient algorithm for motion estimation of the image sequences with luminance fluctuation. For such sequences, conventional motion estimation methods based on the difference of pixel values usually produce the erroneous motion information. The proposed algorithm defines the luminance fluctuation as a linear model with gain and offset parameter, and extracts motion information using gradient and phase of the corresponding local region within consecutive frames. Therefor the method is robust to the luminance change of the frames. We test our algorithm for the ground truth sequence with artificially added luminance change and motion, and real sequences corrupted by the flicker. The results shows that the proposed algorithm outperforms the conventional methods.

영상 시퀀스의 밝기변화 보정

이임건,한수환,Lee, Im-Geun,Han, Soow-Han 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.7

영상 시퀀스는 획득과정에서 주변부의 밝기 변화와 그림자 등으로 인해 원치 않는 밝기 변화가 포함될 수 있다. 시각적으로 성가신 훼손 형태로 표현되는 이러한 플리커(flicker)는 움직임 벡터의 계산이나 물체의 추출과 같은 후 처리에 많은 영향을 미치므로 미리 제거하는 것이 바람직하다. 본 논문은 플리커를 발생시키는 모델을 분석하고 이를 제거하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 플리커를 유발하는 게인과 오프셋 파라미터를 분리하여 추정하고 이를 훼손된 영상에 보정하여 영상 시퀀스를 안정화 시킨다. 제안하는 방법을 장면에서 움직임이 없는 인위적인 테스트 영상 시퀀스와 움직임이 있는 실제 영상 시퀀스에 적용하여 알고리즘의 성능을 보였다. Due to light condition or shadow around camera, acquired image sequence is often degraded by intensity fluctuation. This artifact is called luminance flicker. As the luminance flicker corrupts the performance of motion estimation or object detection, it should be corrected before further processing. In this paper, we analyze the flicker generation model and propose the new algorithm for flicker reduction. The proposed algorithm considers gain and offset parameter separately, and stabilizes the luminance fluctuation based on these parameters. We show the performance of the proposed method by testing on the sequence with artificially added luminance flicker and real sequence with object motion.

고속2단 알고리즘을 이용한 영상의 임펄스 잡음 제거

이임건,한수환,Lee, Im-Geun,Han, Soo-Whan 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.1

영상의 임펄스 잡음을 제거하기 위해 최근 2단 구조의 알고리즘이 제안되었다. 2단 구조의 잡음제거 알고리즘은 잡음후보(noise candidate) 화소들을 찾은 뒤 이들 화소에 대해서만 최적화 알고리즘을 반복 수행하여 화소 복원을 시도한다. 그러므로 잡음후보를 정확히 가려내는 전처리 알고리즘이 필수적이며 복원시 계산시 간을 줄일 수 있는 방법이 고려되어야 한다. 본 논문에서는 잡음검출의 정확도를 높인 검출기를 제안하고 이를 사용하여 검출된 잡음 후보를 복원하여 영상에서의 임펄스 잡음을 제거하는 방법을 제안한다. 잡음후보의 복원에 사용되는 경계 보존 정규화 방법을 분석하여 최적해를 찾는 방법과 수렴성을 살펴보고 연산시간을 줄일 수 있는 방안을 제시한다. Recently, two phase scheme for removing impulse noise in images is proposed. This algorithms first detect the noise candidates based on the adaptive median filter, and then apply optimizing techniques recursively only to those noise candidates to restore image. Thus the noise detector with high accuracy is important role on this algorithm, In this paper, novel noise detector is proposed, which can detect impose noise with high accuracy while reducing the probability of false detecting image details as impulses. And the method for reducing computational cost of regularization phase is presented also.

객체지향 병렬계산모델 : 두레 ( Object-Oriented Concurrent Model : DOORAE )

이임건,최일상,김대권,박충식,박규태 대한전자공학회 1992 대한전자공학회 학술대회 Vol.1992 No.11

잡음 검출기와 총변량 최적화를 이용한 영상의 임펄스 잡음제거

이임건 한국콘텐츠학회 2006 한국콘텐츠학회논문지 Vol.6 No.4

A new algorithm for removing salt and pepper impulse noise in image using impulse noise detector and total variation optimization is presented. The proposed two types of noise detectors which are based on the adaptive median filter, can detect impulse noise with high accuracy while reducing the probability of detecting image details as impulses. And the detectors maintain its performance independent of noise density. For removing impulses, total variation optimization is applied only to those detected noise candidate to reduces unnecessary computation. The proposed approach successfully remove impulse noise while preserving image details. 본 논문에서는 두 가지 새로운 임펄스 잡음 검출기를 설계하고 총변량(total variation) 최적화를 통하여 영상에 존재하는 임펄스 잡음을 제거하는 방법을 제안한다. 설계된 임펄스 잡음 검출기는 적응 미디언 필터(AMF:Adaptive Median Filter)를 기반으로 하고 있으며 기존의 검출기에 비해 잡음검출의 정확도가 높고 영상의 디테일 정보를 잡음으로 오인하는 확률을 줄였다. 또한 제안하는 검출기는 잡음발생 확률에 무관하게 우수한 성능을 유지한다. 영상에서의 잡음제거는 제안된 검출기에 의해 얻어진 잡음후보 화소에 대해서만 총변량 최적화를 적용하므로 불필요한 계산을 줄이고 영상의 경계선을 잘 보존하면서 잡음을 제거할 수 있다. 실험결과 제안하는 2단 구조의 잡음제거 알고리즘은 다양한 형태의 잡음 밀도에 대해서 기존의 알고리즘에 비해 약 2dB 정도의 화질개선 효과를 얻었다.

형태 모델과 최적화 알고리즘을 이용한 입술 윤곽 인식

이임건(Imgeun Lee),장경식(Kyung Shik Jang) 동의대학교 정보통신연구소 2003 정보통신연구지 Vol.4 No.-

A novel algorithm for lip recognition is proposed in this paper.Lip model is built based on the concatenated gray level distribution model, and the recognition problem is simplified as the minimization problem of matching object function. The Down Hill Simples Algorithm is used for the minimization with the proposed novel method for setting initial condition, which can refrain iteration from converging to local minima. The proposed algorithm shows extracting lip shape from the test image where Active Shape Model fails.

입술의 형태 모델과 Down Hill 탐색 방법을 이용한 입술 인식

이임건(Imgeun Lee),장경식(Kyung Shik Jang) 한국멀티미디어학회 2003 멀티미디어학회논문지 Vol.6 No.6

방향성 정보와 적응적 언샾 마스크를 이용한 영상의 화질 개선

이임건(Im-Geun Lee) 한국컴퓨터정보학회 2011 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.16 No.3

본 논문에서는 영상의 명암대비(contrast)를 개선시키는 언?? 마스킹 방법을 제안한다. 언?? 마스킹은 이미지가 가지고 있는 에지와 디테일 정보를 개선시키는데 일반적인 샤프닝 마스크 보다 효과적이기에 이에 관한 많은 연구가 있었다. 제안하는 방법은 방향성 정보를 이용한 블록 단위의 언?? 마스킹 방법으로 영상을 블록 단위로 분할하고 DCT(Discrete Cosine Transform)를 이용하여 각 블록에서 패턴의 방향성 정보를 얻어낸다. DCT 결과로부터 해당 블록들의 방향성 타입을 결정하고 이에 따라 언?? 마스크를 적응적으로 적용한다. 블록의 분류는 평탄영역, 텍스처, 에지 그리고 나머지 형태로 구분되어 진다. 평탄 영역에 속하는 블록은 잡음에 의한 영향을 줄이기 위해 언?? 마스킹을 적용하지 않으며 텍스처와 에지영역에 대해서는 고주파 성분을 강조하기 위해 블록타입에 맞는 적응적 언?? 마스킹을 적용한다. 실험을 통하여 영상에서 평탄 영역은 잡음에 의한 훼손을 줄이며 에지들이 포함된 텍스처 영역은 적응적으로 강조하여 시각적으로 우수한 명암대비 개선 결과를 얻을 수 있었다. In this paper, the novel approach for image contrast enhancement is introduced. The method is based on the unsharp mask and directional information of images. Since the unsharp mask techniques give better visual quality than the conventional sharpening mask, there are much works on image enhancement using unsharp masks. The proposed algorithm decomposes the image to several blocks and extracts directional information using DCT. From the geometric properties of the block, each block is labeled as appropriate type and processed by adaptive unsharp mask. The masking process is skipped at the flat area to reduce the noise artifact, but at the texture and edge area, the adaptive unsharp mask is applied to enhance the image contrast based on the edge direction. Experiments show that the proposed algorithm produces the contrast enhanced images with superior visual quality, suppressing the noise effects and enhancing edge at the same time.

압축이득을 이용한 최적 웨이브렛 필터의 설계

이임건(Imgeun Lee) 한국멀티미디어학회 2003 멀티미디어학회논문지 Vol.6 No.7