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[국내논문] 임펄스 잡음제거를 위한 변형된 비선형 필터
The Modified Nonlinear Filter to Remove Impulse Noise 원문보기

한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, v.15 no.4, 2011년, pp.973 - 979  

(부경대학교 제어계측공학과) ,  김남호 (부경대학교 제어계측공학과)

초록
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영상 신호처리 시스템의 전송 과정에서 여러 가지 원인으로 영상의 열화가 발생하고 있으며 열화의 주된 원인은 잡음에 의한 것으로 알려져 있다. 임펄스 잡음환경에 의해 훼손된 영상의 잡음을 제거하는 대표적인 방법은 SM(standard median filter)가 많이 사용되고 있으며 이 필터는 영상의 에지영역에서 특성이 저하되는 경향이 있다. 따라서 본 논문에서는 비임펄스 신호를 스무딩시키면서 에지를 보존하는 비선형 필터를 제안하였다. 그리고 시뮬레이션을 통해 기존의 방법들과 그 성능을 비교한 결과 영상의 개선 정도를 나타내는 PSNR(peak signal to noise ratio)의 수치가 기존의 방법들보다 우수하였으며, 에지보존특성도 우수하였다. 본 논문에서 제안한 비선형 필터는 영상의 임펄스 잡음제거에 유용하게 응용될 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the transmitting process of image signal processing system, there are several different causes of degradation that have been occurring. The main cause of degradation is attributed to the noise. The most representive method of removing noise of image, which is caused by impulse noise environment, ...

주제어

#비선형 필터   #임펄스 잡음   #열화   #마스크  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 salt & pepper 임펄스 잡음환경에서 훼손된 영상을 복원하기 위하여, 비선형 필터를 제안하였다.
  • 본 논문에서는 salt & pepper 잡음을 제거함에 있어서, 기존의 방법들이 가지고 있지 않는 비잡음 요소에 대한 왜곡을 줄이는 동시에 우수한 잡음제거 능력을 가지는 필터를 제안하였다.
  • 본 논문에서는 임펄스 잡음환경에서 훼손된 영상을 복원하기 위하여, 마스크 내의 잡음을 판단한 후 비임펄스 신호값들만 가지고 처리하는 비선형 필터를 제안하였으며, 이 방법은 마스크 내의 비임펄스 신호값들의 갯수와도 밀접한 연관이 있으며 그 갯수의 크기에 따라 처리 방법을 선택한다. 제안한 필터는 마스크 내에 전부 잡음인 경우도 고려했기 때문에 잡음밀도가 높을 때에도 우수한 잡음제거 능력을 보이고 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
열화를 발생시키는 잡음 중 대표적인 잡음은? 영상을 정보전달의 수단으로 사용하기 위한 관련된 기술들이 급속히 발전함에 따라, 정보신호를 획득 또는 전송과정에서 다양한 원인에 의해 발생하는 잡음으로 인한 영상에 대한 열화는 영상처리 분야에서 해결 되여야 할 중요한 문제이다. 열화를 발생시키는 잡음은 발생 원인과 형태에 따라 다양한 종류가 있으나, 대표적인 잡음에는 AWGN(additive white gaussian noise)과 임펄스 잡음(impulse noise) 등이 있다.
SM 필터란 어떤 필터이며 어떤 성능을 가지는가? SM 필터는 잡음 영상으로부터 임펄스 잡음제거에 가장 대표적인 비선형 필터로서, 간단한 알고리즘으로 우수한 잡음제거 성능을 가진다. SM 필터는 처리화소와 주변 화소로부터 추정된 화소값을 선택하며 잡음제거를 위한 처리 마스크 W는 식 (1)과 같이 표현된다[1].
열화를 발생시키는 잡음에서 임펄스 잡음을 제거하기 위해 가장 잘알려진 필터는? 임펄스 잡음은 dynamic range의 최대 또는 최소값의 크기로 발생되며, 임펄스 잡음을 제거하기 위해 가장 잘알려진 필터로는 SM(standard median) 필터이며 또한 가장 많이 사용되고 있으며, 이를 응용한 CWM(center weighted median) 필터, Min-max 필터 등이 고안되었다. 이러한 필터들은 임펄스 잡음을 효과적으로 제거하지만, 영상의 에지영역에서 특성이 다소 저하되는 경향이 있다.
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참고문헌 (7)

  1. M. Juneja, P. S. Sandhu, "Design and Development of an Improved Adaptive Median Filtering Method for Impulse Noise Detection", International journal of Computer and Electrical Engineering, vol. 1. pp. 627-630. Dec. 2009. 

  2. Hwang H., Haddad R. A., "Adaptive median filters new algorithms and results" Image Processing, IEEE Trans. Vol. 4, Issue 4, pp. 499 - 502, April 1995. 

    상세보기 crossref

  3. Z. Q. Cai and Tracy K. M, "Adaptive Switching Median", IEEE Information. Communications and Single Processing., ICICS 2009. 7th International Conference. 

  4. R.H. Chan, C.W. Ho, and M.Nikolova, "Salt and pepper noise removal by median type noise detectors and detail preserving reularization", IEEE Trans. Image Processing., vol.14, pp. 1479-1485, 2005. 

    상세보기 crossref

  5. C.C Kang, W. June Wang, "Modified switching median filter with one more noise detector for impulse noise removal", International Journal of Electronics and Communications(AEU), 2008. 

  6. Krishnan Nallaperumal, Justin Varghese, "Selective Switching Median Filter for the Removal of Salt and pepper Impulse noise", in proc. of IEEE WOCN 2006. 

  7. S. Deivalakshmi and P. Palanisamy, "Improved tolerance based Selective Arithmetic Mean Filer for Detection and Removal of Impulse Noise", IEEE Industrial and Information Systems., ICIIS 2010, Jul 29-Aug 01. 5th International Conference. 

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