움직임 보상의 신뢰도에 기반 한 순차주사화 알고리즘

장준영(Joonyoung Chang),김영덕(Young Duk Kim),강문기(Moon Gi Kang) 大韓電子工學會 2009 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.46 No.6

본 논문에서는 움직임 보상 결과의 신뢰도를 바탕으로 움직임 보상 순차주사화 알고리즘의 결과와 움직임 보상 수직-시간 필터의 결과를 결합하는 순차주사화 알고리즘을 제안한다. 움직임 보상 순차주사화 알고리즘은 높은 공간 해상도를 가진 고화질 영상을 생성하지만 움직임 벡터가 잘못 추정되었을 경우 눈에 띄는 에러를 발생시킨다. 반면에 움직임 보상 수직-시간 필터는 높은 공간 해상도를 제공하지는 못하지만 움직임 벡터의 에러에 강건한 특성을 가지고 있기 때문에 전체적으로 자연스러운 영상을 제공한다. 제안하는 순차주사화 알고리즘은 추정된 움직임 벡터와 움직임 보상 순차주사화 알고리즘의 결과를 분석하여 움직임 보상의 신뢰도를 추정한 후, 움직임 보상 신뢰도에 기반 한 가중치를 바탕으로 두 가지 방법의 장점을 결합한다. 제안된 방법은 움직임 보상의 신뢰도가 높은 영역에서는 높은 공간 해상도를 제공하는 움직임 보상 순차주사화 알고리즘을 적용하고 움직임 보상의 신뢰도가 낮은 영역에 대해서는 움직임 보상 수직-시간 필터를 적용하여 눈에 띄는 에러 없이 높은 공간 해상도를 가지는 영상을 생성한다. 실험 결과에서는 제안된 알고리즘이 기존의 알고리즘에 비해 시각적 및 수치적인 면에서 뛰어난 결과를 보임을 확인할 수 있다. In this paper, we propose a de-interlacing algorithm that combines a motion compensation (MC) method and the vertical-temporal filter with motion compensation (MC V-T filter) according to motion compensation reliability. The MC method represent one of the best ways of improving the resolution of de-interlaced frames, but it may introduce motion compensation artifacts in regions with incorrect motion information. In these regions, the MC V-T filter that is very robust to motion vector errors can be used to correct motion compensation artifacts. The combination between two methods is controlled by the motion compensation reliability that is measured by analyzing the estimated motion vectors and the results of MC. The motion compensation reliability contains information about motion compensation artifacts of MC results and determines the combination weight according to this information. Therefore, the combination rule of the proposed method is more accurate than those of the conventional methods and it enables the proposed method to provide high quality video sequences without producing any visible artifacts. Experimental results with various test sequences show that the proposed algorithm outperforms conventional algorithms in terms of both visual and numerical criteria.

휘도-색도 신호의 상관관계를 고려한 색 번짐 개선 방법

장준영(Joonyoung Chang),강문기(Moon Gi Kang) 한국통신학회 2008 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.7

영상 융합 기술을 이용한 색 번짐 개선 방법

장준영(Joonyoung Chang),강문기(Moon Gi Kang) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.45 No.4

본 논문에서는 대역 제한된 색도 신호에 의해 발생하는 색 번짐 현상을 TV 수신단이나 MPEG 디코더에서 효과적으로 개선하는 색 번짐 개선 방법을 제안한다. 비디오 영상 신호는 영상의 밝기 정보를 가지고 있는 한 개의 휘도 신호와 색상 정보를 가지고 있는 두 개의 색도 신호로 구성되어 있으며 사람의 눈이 미세한 면적에 대해서는 색의 변화를 거의 인식하지 못하는 점을 이용하여 색도 신호의 고주파 정보를 제한하고 있다. 하지만 HDTV와 같은 고화질 화상 제품이 생산됨에 따라 색 번짐 현상이 화질 저하의 요인으로 인식되기 시작하였다. 본 논문에서는 영상 융합 기술을 이용하여 색도 신호보다 더 많은 고주파 정보를 가지고 있는 휘도 신호의 고주파 성분을 이용하여 손상된 색도 신호의 고주파 성분을 추정하는 방법을 제안한다. 휘도 신호로부터 추출된 고주파 성분은 추정된 색도 신호와 원본 색도 신호 사이에 발생하는 에러의 l₂-norm이 최소화 되도록 설계된 공간 적응적 가중치에 의해서 적절히 조절된 후에 입력 색도 신호와 결합되어 색 번짐이 개선된 색도 신호를 얻을 수 있게 한다. 제안하는 색 번짐 개선 방법은 색도 신호의 해상도를 휘도 신호의 해상도만큼 향상시키기 때문에 자연스러운 결과를 출력하며 또한 기존의 방법에서는 개선하기 힘들었던 좁은 경계에서의 색 번짐 현상도 효과적으로 개선한다. 실험 결과에서는 제안된 방법이 기존의 방법에 비해 시각적 및 수치적인 면에서 뛰어난 결과를 보임을 확인할 수 있다. In this paper, we propose a color transient improvement (CTI) algorithm based on image fusion to improve the color transient in the television(TV) receiver or in the MPEG decoder. Video image signals are composed of one luminance and two chrominance components, and the chrominance signals have been more band-limited than the luminance signals since the human eyes usually cannot perceive changes in chrominance over small areas. However, nowadays, as the advanced media like high-definition TV(HDTV) is developed, the blurring of color is perceived visually and affects the image quality. The proposed CTI method improves the transient of chrominance signals by exploiting the high-frequency information of the luminance signal. The high-frequency component extracted from the luminance signal is modified by spatially adaptive weights and added to the input chrominance signals. The spatially adaptive weight is estimated to minimize the l₂-norm of the error between the original and the estimated chrominance signals in a local window. Experimental results with various test images show that the proposed algorithm produces steep and natural color edge transition and the proposed method outperforms conventional algorithms in terms of both visual and numerical criteria.

에지 특성에 기반한 컬러 번짐 개선 알고리즘

장준영(Joonyoung Chang),강문기(Moon Gi Kang) 대한전기학회 2007 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2007 No.10

본 논문에서는 대역 제한된 색도 신호에 의해 발생하는 컬러 번짐 현상을 TV 수신단이나 MPEG 디코더에서 효과적으로 개선하는 방법을 제시한다. 제안하는 컬러 번짐 개선 알고리즘은 비디오 신호에 포함된 색도 신호의 천이를 개선하기 위하여, 색도 신호의 일정 윈도우 영역에 존재하는 주변 화소들의 국부 최대값 및 국부 최소값을 바탕으로 얻어낸 계단 신호를 사용한다. 대역 제한된 색도 신호에서 이웃에 존재하는 화소들 간의 색도 차를 계산하여 에지 특성을 분석하고 계산된 색도 차를 바탕으로 입력 신호와 계단신호와의 공간 적응적 가중치를 결정한다. 실험 결과에서는 제안하는 컬러 번짐 개선 알고리즘이 컬러 번짐 효과를 효과적으로 제거하여 선명하면서도 자연스러운 영상을 얻어내는 것을 확인할 수 있다.

에지 적응적 유사 화소 판별을 통한 잡음 제거 알고리즘

장준영(Joonyoung),강문기(Moon Gi Kang) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.11

본 논문에서는 CCD나 CMOS센서와 같은 영상 획득 장치에서 발생하는 잡음을 컬러 보간 이전이나 이후에서 효과적으로 제거하는 방법을 제시한다. 제안하는 알고리즘은 경계(edge)영역에서의 잡음을 효과적으로 제거하기 위하여 경계의 특성을 분석하고 경계(edge)의 급함 정도에 따라 공간 적응적인 문턱값 마스크를 결정한다. 생성된 문턱값 마스크는 센서에서 얻어진 베이어 패턴(Bayer pattern) 영상이나 영상의 휘도 성분에 적용되어 잡음을 제거하여 화질을 개선한다. 특히 베이어 패턴 영상에 적용될 경우, 컬러 보간으로 인한 컬러 얼룩을 줄일 수 있으며 처리 시간도 줄일 수 있다. 실험 결과애서는 제안하는 잡음 제거 알고리즘이 영상의 지역적인 특성이 반영된 문턱값 마스크를 통하여 영상의 고주파 성분을 보존하고 효율적이면서도 자연스럽게 잡음을 제거하는 것을 확인할 수 있다.

관심영역 단위의 적분 프로젝션기반 움직임 추정을 사용한 순차주사화 알고리즘

김영덕(Young Duk Kim),장준영(Joonyoung Chang),강문기(Moon Gi Kang) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.45 No.3

본 논문에서는 관심영역(ROI : Region Of Interest) 단위의 적분 프로젝션(Integral Projection) 기반 움직임 추정(ME : Motion Estimation)을 사용한 순차주사화(De-interlacing) 알고리즘을 제안한다. 제안된 움직임 추정은 적은 계산량을 사용하여 주어진 관심영역의 움직임을 정확히 추정한다. 이를 위해 먼저, 시간적 예측을 통한 블록 단위의 움직임 종류 및 공간적 위치를 고려하여 영상을 여러 개의 ROI로 분할한다. 본 논문에서는 전역 움직임을 추정하기 위한 1개의 ROI와 지역 움직임을 추정하기 위한 4개의 ROI를 구성하여 총 5개의 움직임 벡터를 생성한다. 추정된 움직임 벡터를 사용하여 프레임 변환 시 수직해상도 향상에 기여하는 움직임 보상을 실행한다. 마지막으로, 움직임 보상의 신뢰도에 따라서 필드 내 보간된 결과와 움직임 보상된 결과를 결합하여 최종 프레임 영상을 출력한다. 제안된 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 주관적 및 객관적인 면에서 모두 뛰어난 결과를 보임을 실험을 통해 확인할 수 있다. In this paper, we propose a de-interlacing algorithm using integral projection-based motion estimation considering Region Of Interest (ROI). The proposed motion estimation method finds the motion of the given ROI accurately with low computational cost. In order to incorporate the motion estimation in de-interlacing, an entire image is first segmented into multiple ROIs according to the temporally predicted block-wise motion types and spatial positions. Then, motion vectors of respective ROIs are obtained by the integral projection method. In this paper, totally five ROIs, one for the global motion and four for the local motions, are made, and therefore, five motion vectors are produced for each field. By using the estimated motion vectors, motion compensation is performed for increasing the vertical resolution of the converted frames. Finally, de-interlaced frames are obtained by effectively combining the results of motion compensation and stable intra-field de-interlacing according to the reliability of motion compensation. Experimental results show that the proposed algorithm provides better image quality than existing algorithms in both subjective and objective measures.

적응적 탐색기반 움직임 추정을 사용한 프레임 율 변환 알고리즘

김영덕(Young Duk Kim),장준영(Joonyoung Chang),강문기(Moon Gi Kang) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.46 No.3

본 논문에서는 적응적 탐색기반 움직임 추정을 사용한 프레임 율 변환(FRC : Frame Rate Conversion) 알고리즘을 제안한다. 제안된 움직임 추정은 회귀탐색, 삼 단계탐색(3-SS : 3-Step Search), 그리고 단일예측탐색을 복합적으로 사용하며, 이 세가지 탐색기법 중 블록 별 영역 특성에 가장 적합한 탐색 기법을 적용한다. 이러한 적응적 탐색방법을 적용함으로써 계산 량의 증가를 억제하면서 움직임 추정의 정확도를 향상시킨다. 이를 위해 제안된 기법에서는 시간적 예측을 통해 영상전체를 블록 별 움직임 종류에 따라 3가지 영역으로 분할한다. 제안된 움직임 추정기법을 사용한 프레임 율 변환 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 주관적 및 객관적인 면에서 모두 뛰어난 결과를 보임을 실험을 통해 확인 할 수 있다. In this paper, we propose a frame rate conversion algorithm using adaptive search-based motion estimation (ME). The proposed ME method uses recursive search, 3-step search, and single predicted search as candidates for search strategy. The best method among the three candidates is adaptively selected on a block basis according to the predicted motion type. The adaptation of the search method improves the accuracy of the estimated motion vectors while curbing the increase of computational load. To support the proposed ME method, an entire image is divided into three regions with different motion types. Experimental results show that the proposed FRC method achieves better image quality than existing algorithms in both subjective and objective measures.

Decision of Part Substitution using FDM 3D-Printing for Product Assembly Considering Part Surface Slopes

Nanum Lee(이나눔),Kunjoo Kim(김건주),Yeyoung Kim(김예영),Byungho Lim,Joonyoung Jang(장준영),Jeonghan Ko(고정한) 한국경영과학회 2015 한국경영과학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.4

바이오 플라스틱 재질의 기능경사구조 구현을 위한 분말 직접 적층 방식 3D 프린팅에서의 안정적인 분말 분사 조건에 대한 연구

이나눔(Nanum Lee),김건주(Kunjoo Kim),임병호(Byungho Lim),장준영(Joonyoung Jang),고정한(Jeonghan Ko),이태봉(Taebong Lee),정하승(Haseung Chung) 대한산업공학회 2015 대한산업공학회 추계학술대회논문집 Vol.2015 No.11

Decision of Part Substitution using FDM 3D-Printing for Product Assembly Considering Part Surface Slopes

Nanum Lee(이나눔),Kunjoo Kim(김건주),Yeyoung Kim(김예영),Byungho Lim,Joonyoung Jang(장준영),Jeonghan Ko(고정한) 대한산업공학회 2015 대한산업공학회 춘계학술대회논문집 Vol.2015 No.4