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영상복원을 이용한 다중 열화된 영상의 디지털 자동초점 장치 개발
조충남,백준기 중앙대학교정보통신연구소 2000 정보통신연구소논문집 Vol.2 No.1
영상복원의 문제에서 blind deconvolution의 문제는 열화함수를 미리 알고 있지 않을 경우를 말한다. 이런한 blind deconvolution은 입력된 영상으로부터 알지 못하는 열화시스템의 정보를 찾아내서 원래의 영상을 복원하는 것이다. 이런 가술은 우리가 보통 사용하는 사진이나 우주영상, 현미경영상 등의 영상에 사용하여 보다 나은 영상으로 개선하는데 사용된다. 본 연구에서 제안하는 자동초점장치는 얻어진 영상에 다중 열화된 물체들이 있는 경우에 적용되는 blind deconvolution이다. 최근들어 인터넷의 보급과 일반 자정집의 통신선로의 확장 및 확대가 단지 텍스트위주의 컴퓨터 통신을 음성 및 영상과 동영상으로 발전되어지며, 이도 통신의 시장에서도 IMF 2000이 본격적으로 상용화의 궤도에 올라가면서 음성 못지 않게 영상의 비중이 더욱더 커지는 것은 말할 나위가 없다. 일반전화선을 이용해서 H.324 기반 영상전화기 기술에서도 전송되어지는 영상의 화질을 개선하기 위한 여러 전, 후처리 기술들이 속속히 개발되어지고 있는데, 그 기술 중 촬영되어진 영상을 전송하기 전에 열화되어 초점이 맞지 않은 영상을 기계적인 어떤 부가 장비 없이 초점이 맞도록 하는 자동초점장치의 역할은 전송하기 전의 원영상의 화질 개선에 매우 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 자동 초점시스템을 구현하기 위해서는 입력되어진 초점 불안전 열화 영상에서 실제 카메라의 열화모델의 점확산 함수 추정은 매우 중요하다. 점확산 함수의 정확한 추정은 영상복원으로 얻어진 well-focus 된 결과영상이 원 영상에 얼마나 근접 할 수 있는가를 결정하기 때문에 영상처리 기술에서 매우 중요한 연구 주제이다. 그래서 본 연구에서는 서로 다른 점확산 함수에 의해 열화된 물체들의 영상을 영상분할 기반 반복적 영상복원기법을 이용해서 원래 well-focus된 영상으로 복원하는 점에 중점을 두었다. The images of three dimensions scene recorded by a camera are in general defocused, due to limited depth-of-field of the camera. So, some objects are in focus and others are out-of-focus in the images, which is suffered from degradation due to spatially varying out-of-focus blur. In this paper, we proposed a new method for auto-focusing of multiple objects blurred by a different valued point spread function(PSF). The multiple blurred objects are defocused respectively in proportion to the circle of the confusion (COC), so the multiple blurred objects (MBOs) have individually the PSFs in the image. In order to obtain all range well-focused image, we first divide the MBOs into the same degree blurred objects using the several segmentation methods. But, in this paper, we do not focus on the segmentation methods, so we discuss about that methods later. We divide the region of same blurred value in manual. And we compute amount of out-of-focus by estimation two-dimensional(2D) PSF, finally we acquire the all region well-focused image using the proposed the boundary model of between objects and background and segmentation-based spatially adaptive image restoration algorithm and boundary. We proposed a new degradation model for auto focus blur between multiple objects with different out of focus parameters and the segmentation-based spatially adaptive regularized iterative restoration algorithm. In the proposed model, the boundary effect of out of focus objects is mathematically analyzed. By using experimental results, we show that the proposed restoration algorithm can efficiently remove the space-variant out of focus blur of multiple blurred objects image.
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