가변적인 허용 오차를 이용한 모양 정보의 근사화 방법

이강혁(Kang Hyuk Lee),임채욱(Chae Wook Lim),김경중(Kyeong Joong Kim),강문기(Moon Gi Kang),박규태(Kyu Tae Park) 대한전자공학회 1997 대한전자공학회 학술대회 Vol.1997 No.6

동영상에서의 확장된 시공간 적응적 Auto-regressive 모델의 연구

두석주,강문기,Doo, Seok-Joo,Kang, Moon-Gi 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, S Vol.s36 No.11

본 논문에서는 보다 정확한 선형예측을 위해 시공간적응적 기반영역에 바탕을 둔 확장된 auto regressive(AR) 모델을 제안한다. 기존의 AR 모델에서 영상 전체에 걸쳐 사용되는 직사각형 형태의 기반영역은 영상의 경계선 영역에서는 더 이상 정상상태(stationarity)의 조건을 만족시키지 않음으로써 경계선 영역에서 예측오차가 증가하는 결점을 갖는다. 그래서 제안된 방법은 AR 모델에서 시공간적응적 기반영역이라 불리는 정상상태의 기반영역을 구성하는데 중점을 둔다. 시공간적응적 기반영역은 영상의 경계선 특성과 관련되는 공간적응적 기반영역과 시간축의 불연속 개념과 관련되는 시간적응적 기반영역으로 구성되어진다. 제안된 AR 모델은 동영상 복원 실험간 좀 더 정확한 모델 파라미터를 산출하였을 뿐만 아니라 복잡한 계산과정을 단순화하는 이점을 가진다. In this paper, a generalized auto-regressive(AR) model is proposed for linear prediction based on adaptive spatio-temporal support region(ASTSR). The conventional AR model suffers from the drawback that the prediction error increases in the edge region because the rectangular support region of the edge does not satisfy the stationary assumption. Thus, the proposed approach puts an emphasis on the formulation of a spatio-temporally adaptive support region for the AR model, called ASTSR. The ASTSR consists of two parts: the adaptive spatial support region(ASSR) connected with edges and the adaptive temporal support region(ATSR) related to temporal discontinuities. The AR model based on ASTSR not only produces more accurate model parameters but also reduces the computational complexity in the motion picture restoration.

영상의 국부적 특성을 고려한 색수차 보정 방법

강희(Hee Kang),강문기(Moon Gi Kang) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.9

본 논문은 영상 획득 장치에서 발생하는 색수차를 영상의 국부적 특성을 고려하여 보정하는 알고리즘을 제안한다. 색수차는 파장에 따른 렌즈의 회절률 차이로 인해 발생하며, 그 결과 영상의 강한 에지 영역에서 RGB 채널이 어긋나 색 결함이 생기게 된다. 제안하는 알고리즘은 이러한 색수차가 발생하는 특성을 이용하여 먼저 영상의 에지 영역과 그 주변부를 색수차가 발생 되는 영역으로 검출한다. 이 후, 검출된 에지 영역에서 RGB 채널의 에지를 일치시키는 방법을 이용하여 색수차를 제거한다. 그 결과 기존의 색수차 제거 방법으로 널리 사용되는 전역적인 영상 와핑 방법으로는 제거하지 못하는 축상 색수차와 이미징 센서로부터 발생하는 purple fringing 결함까지도 저감시킬 수 있다. 실험 결과를 통해 제안하는 방법이 기존 방법에 비해 수치적인 면과 시각적인 면에서 뛰어난 결과를 보임을 확인할 수 있다. In this paper, we propose a chromatic aberration removal algorithm in image capture devices, which considers local properties of the image. Chromatic aberration is generated by the fact that the refractive index of the lens is different for different wavelengths, which produces color artifacts on strong edge due to misalignment of RGB channels. Under the characteristics of the artifacts, the proposed algorithm first estimates the regions with the apparent color artifacts as the neighborhoods of the strong edge. In the regions, the proposed algorithm removes the color artifacts by matching the edges of RGB channels. The widely used conventional methods based on global image warping could not remove the color artifacts of longitudinal chromatic aberration and purple fringing identified by the image sensor, whereas the matching process of the proposed method could reduce them. Experimental results show that the proposed algorithm outperforms the conventional methods on objective and subjective criteria.

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.

동영상에서의 모양 정보 부호화를 위한 정점 선택 알고리즘

서종열,김경중,강문기,Suh, Jong-Yeul,Kim, Kyong-Joong,Kang, Moon-Gi 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.37 No.4

본 논문에서는 동영상에 효과적으로 적용 가능한 정점 기반 모양 정보 부호화 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 영상 사이에 존재하는 시간적 중복성을 해결하기 위해 현재 영상의 외곽선으로부터 정점을 선택 할 뿐 아니라 이미 근사화 되어 부호화된 이전 영상으로부터도 정점을 선택하여 상대적으로 부호화하였으며 고정된 오차 한계 이내에서 비트 발생량이 최소가 되도록 정점을 선택한다. 이는 코드표현 방법이 정해져 있을 때 비율-왜곡 측면에서 최적이다. 쟁점 선택은 가중치를 갖는 방향그래프에서의 최단 경로 탐색으로 모델링되어 최적의 정점을 선택하도록 하였으며 실험 결과 기존의 모양 정보 부호화 방법보다 적은 비트율을 요구하였다. 제안한 방법은 실시간 부호화를 필요로 하지 않는 저장 매체를 위한 객체 기반 부호화 시스템 및 웹을 통한 동영상 전송에 이용될 수 있다. The vertex-based boundary encoding scheme is widely used in object-based video coding area and computer graphics due to its scalability with natural looking approximation. Existing single framebased vertex encoding algorithm is not efficient for temporally correlated video sequences because it does not remove temporal redundancy. In the proposed method, a vertex point is selected from not only the boundary points of the current frame but also the vertex points of the previous frame to remove temporal redundancy of shape information in video sequences. The problem of selecting optimal vertex points is modeled as finding shortest path in the directed acyclic graph with weight The boundary is approximated by a polygon which can be encoded with the smallest number of bits for maximum distortion. The temporal redundancy between two successive frames is efficiently removed with the proposed scheme, resulting in lower bit-rate than the conventional algorithms.

편미분 방정식을 이용한 purple fringing 제거

강희(Hee Kang),유두식(Du Sic Yoo),강문기(Moon Gi Kang) 대한전기학회 2009 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2009 No.10

본 논문에서는 디지털 영상에서 흔히 발생하는 문제 중에 하나인 purple fringing 현상을 편미분 방정식을 통해 제거하는 방식에 대해 제안한다. 이를 위해 제안하는 방식은 기존의 purple fringing이 일어나는 영역을 무채색으로 변환하는 방식과 달리 편미분 방정식을 이용해 RGB 채널의 기울기를 맞추는 방법을 통해 자연스러운 결과 영상을 얻는 방법을 제안한다. 제안하는 방법에 이용된 편미분 방정식은 purple fringing 영역에서 G채널의 기울기에 R채널과 B채널의 기울기의 차이를 최소화시키는 방법으로 설계함으로써 보정할 영역의 주변 영역을 경계 조건으로 사용함으로 인해 자연스러운 영상을 얻을 수 있다. 실험 결과는 제안하는 알고리즘이 기존 알고리즘보다 우수함을 보여준다.

광원 정보를 이용한 지역 히스토그램 평활화 방법

강희(Hee Kang),송기선(Ki Sun Song),강문기(Moon Gi Kang) 대한전자공학회 2014 전자공학회논문지 Vol.51 No.11

지역 히스토그램 평활화 방법은 입력 영상의 국부적은 밝기 특성을 부각시키기 위한 가장 널리 사용되는 방법들 중 하나이다. 그러나 지역 히스토그램 평활화 기반의 방법들은 몇 가지의 문제점들을 발생시킨다. 먼저, 국부적인 특성들을 과도하게 부각시켜 의도하지 않는 결함들을 발생시킨다. 두 번째, 국부 특성들의 향상이 전역 콘트라스트 향상을 증대시키지는 않는다는 점이다. 이러한 문제들을 해결하기 위해, 우리는 광원 정보를 이용한 지역 히스토그램 평활화 방법을 제안한다. 먼저, 광원 정보를 추정하기 위하여 제안하는 방법은 입력 영상의 다운 샘플링과 업 샘플링 과정을 통하여 획득된 블러 영상과 원 영상을 융합한다. 그 후, 지역 히스토그램 평활화 방법에서 추정한 변환 함수를 광원 정보를 이용하여 적응적으로 조절한다. 그 결과 기존 방법에서 발생할 수 있는 결함을 억제시키면서, 전역 콘트라스트와 국부 콘트라스트를 동시에 향상시킬 수 있다. 실험 결과들은 제안하는 방법이 기존 방법에 비해 수치적인 면과 시각적인 면에서 뛰어난 결과를 보임을 확인할 수 있다. Local histogram equalization is one of the most popular ways of enhancing the local brightness features of an input image. However, local histogram equalization reveals some problems. First, undesired artifacts are produced by over-enhancing the local features. Second, the enhancement of local features does not always result in global contrast enhancement. To cope with these problems, we propose an illumination driven local histogram equalization method. First, to estimate the illumination information, the proposed method combines the input image and the blurred image produced through the process of the down-sampling and the up-sampling. Next, the proposed method adaptively adjusts the mapping function estimated by the local histogram equalization using the information of the illumination. As a result, the proposed illumination information driven local histogram equalization method simultaneously enhances the global and the local contrast levels while preventing any local artifacts. Experimental results show that the proposed algorithm outperforms the conventional methods on objective and subjective criteria.

Digital Watermarking Technique using Neural Network

Kwang Yong Lee(이광용),Moon Gi Kang(강문기) 한국통신학회 1999 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.1999 No.11

영상의 비정적 상관관계 가정에 근거한 적응적 잡음제거 알고리즘

박성철(Sung Cheol Park),강문기(Moon Gi Kang) 한국방송·미디어공학회 2001 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2001 No.-

저선량 X선 영상의 에지 향상 알고리즘

이민석(Min Seok Lee),강문기(Moon Gi Kang) 대한전자공학회 2018 전자공학회논문지 Vol.55 No.1

저선량의 X선 영상 시스템은 임상 진단 및 수술 중에 환자의 방사선 위험을 줄이기 위해 지속적으로 발전해 왔다. 그러나, 선량 노출의 감소는 획득 된 영상의 품질 저하를 일으킨다. 본 논문에서는 품질이 저하된 X선 영상에 대해 Transient Improvement (TI) 방법을 통한 샤프닝처리와 에지 보정 (Edge correction, EC) 방법을 결합한 에지 향상 알고리즘을 제안한다. 첫째로, TI 방법을 사용하면 X선 영상의 에지 디테일을 오버 슛 문제없이 선명도를 향상시킬 수 있다. 두 번째로, 타원형 커널을 사용하는 EC 방법을 통해 에지 향상 과정 중에 발생할 수 있는 아티팩트(artifact)를 제거한다. 본 논문에서는, 이 두가지 방법을 영상의 영역별 특징에 따라 적응적으로 결합한 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법을 저선량 X선 영상에 적용하여 얻은 실험 결과는 시각적인 측면과 수치적인 측면에서 기존의 에지 향상 기술을 사용하여 개선된 영상과 비교하였다. 그 결과, 제안 된 방법이 객관적인 기준 및 주관적인 측면 모두에서 기존의 에지 향상 방법보다 우수한 것으로 확인되었다. Low-dose X-ray fluoroscopy has continually evolved to reduce radiation risk to the patient during clinical diagnosis and surgery. However, the reduction in dose exposure causes quality degradation of the acquired images. In this study, an edge enhancement algorithm, which consists of sharpening with the transient improvement (TI) method as well as edge correction (EC), is proposed for degraded X-ray fluoroscopic image. First, the sharpness of the X-ray image is improved using the TI method, which facilitates the sharpening of edge details without overshoot problems. Second, an EC filter using an ellipsoidal kernel is proposed, which removes the artifacts and noise that can occur during sharpening. Experimental results obtained by applying the proposed method to low-dose X-ray fluoroscopic images are visually and numerically compared with images improved using conventional edge enhancement techniques. The quantitative and qualitative results confirm that the proposed method outperforms existing methods of edge enhancement in terms of objective criteria, as well as in the subjective visual perception of the real X-ray fluoroscopic image.