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크기 및 대조 기반의 Connected Operator를 이용한 효과적인 수리형태학적 영상분할
김태현,문영식,Kim, Tae-Hyeon,Moon, Young-Shik 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.6
본 논문에서는 영역 기반 부호화를 위해 수리형태학 연산자를 이용한 영역 분할 알고리즘을 제안한다. 수리형태학을 이용한 영상 분할은 단순화, 마커 추출, 영역 결정의 세 단계로 구성된다. 단순화 단계는 분할을 용이하게 하기 위하여 영상의 복잡한 부분들을 제거하는 단계이고, 마커 추출단계는 단순화 과정을 거친 영상으로부터 각 영역의 초기 기준 영역을 찾는 과정이다. 영역 결정단계는 추출된 마커로부터 각 영역의 경계를 결정하는 단계이다. 단순화를 위해 기존 평탄면 필터를 효과적으로 개선한 크기와 대조를 고려한 효과적인 Connected Operator를 사용한다. 마커 추출 과정에서 원영상으로 복원된 영역은 제외시키고 나머지 부분에서 크기와 대조가 일정값 이상인 영역을 마커로 결정한다. 생성된 모든 마커와 Hierarchical Watershed algorithm을 이용하여 초기 영상 분할을 하고 영역 병합과정에서는 영역 수에 대한 화질의 저하를 최소로 하는 영역 병합 알고리즘을 제안한다. 동시에, 시각적 특성을 고려하여 일정 대조 이상인 영역 쌍은 병합에서 제외시킨다. 실험 결과에서 제안된 마커 추출 방법이 화질을 많이 저하시키지 않는 범위 내에서 적은 수의 마커를 추출하며, 영역 병합과정을 통해 많은 불필요한 영역들을 병합할 수 있음을 보인다. In this paper, we propose an efficient segmentation algerian using morphological grayscale reconstruction for region-based coding. Each segmentation stage consists of simplification, marker extraction and decision. The simplification removes unnecessary components to make an easier segmentation. The marker extraction finds the flat zones which are the seed points from the simplified image. The decision is to locate the contours of regions detected by the marker extraction. For the simplification, we use a new connected operator based on the size and contrast. In the marker extraction stage, the regions reconstructed to original values we excluded from the candidate marker. For the other regions, the regions which are larger than structuring elements or have higher contrast than a threshold value are selected as markers. For the initial segmentation, the conventional hierarchical watershed algorithm and the extracted markers are used. Finally in the region merging stage, we propose an efficient region merging algorithm which preserves a high quality in terms of the number of regions. At the same time, the pairs which have higher contrast than a threshold are excluded from the region merging stage. Experimental results show that the proposed marker extraction method produces a small number of markers, while maintaining high quality and that the proposed region merging algorithm achieves a good performance in terms of the image quality and the number of regions.
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영역 기반 부호화를 위한 새로운 수리형태학 기반의 Connected Operator
김태현,문영식,Kim, Tae-Hyeon,Moon, Young-Shik 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.37 No.1
본 논문에서는 영역 기반 부호화를 위해 영상 분할 과정에서 요구되는 수리형태학 기반의 새로운 Connected Operator를 제안한다 참조 영상(Reference Image)의 선택에 있어 크기와 대조를 동시에 고려하는 효과적인 참조 영상 선택 방법을 제안한다 이는 시각적으로 중요한 요소를 보존하고 불필요한 영역은 제거함으로써 단순화 성능을 높일 수 있다 또한 기존 Connected Operator는 작은 크기의 요소들에 대해서는 좋은 결과를 보이지만 정의된 요소보다 크고 천천히 변화하는 영역에 대해서는 인접영역의 간섭으로 인해 단순화의 효과가 상당히 떨어지게 된다는 문제점이 있다 이를 보완하기위해 기존의 Geodesic Dilation 방법을 적응적으로 개선시키기 위해 원영상으로 복원된 화소는 연산과정에서 제외시킨다 제안하는 참조 영상 선택의 기준과 개체 영역을 고려한 개선된 Geodesic Dilation을 이용하여 크기와 대조를 고려한 새로운 Connected Operator를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 중요 요소의 제거를 줄이고 화질을 개선시키며, 지역 최대/최소(Regional Maximum/Minimum)인 커다란 영역으로부터 발생하는 방해를 효과적으로 줄일 수 있다 실험 결과에 대한 주관적 평가에서 동일한 조건의 경우 제안하는 알고리즘이 기존 알고리즘보다 평탄면 생성이 더 우수함을 보였으며, 특히 객관적인 평가에서는 같은 영역 개수에 대해 기존의 연산자보다 평균 7dB정도 우수함을 확인하였다. In this paper, we propose a new connected operator Using morphological grayscale reconstruction for region-based coding First, an effective method of reference-image creation lis proposed, which is based on the Size as well as the contrast. This improves the performance of simplification, because It preserves perceptually important components and removes unnecessary components The conventional connected operators are good for removing small regions, but have a serious drawback for low-contrast regions that are larger than the structuring element. That is, when the conventional connected operators are applied to tills region, the simplification becomes less effective or several meaningful regions are merged to one region to avoid this, the conventional geodesic dilation is modified to propose an adaptive operator to reduce the effect of inappropriate propagation, pixels reconstructed to the original values are excluded m the dilation operation Experimental results have shown that the proposed algorithm achieves better performance In terms of the reconstruction of flat zones. The Picture quality has also been improved by about 7dB, compared to the conventional methods.
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