영상을 획득 또는 전송하는 과정에서 다양한 잡음에 의해 영상의 열화가 발생하고 있으며, 이러한 영상에 첨가되는 잡음을 제거하기 위한 연구가 공간 영역에서 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 영상에 첨가된 복합잡음을 제거하기 위해 잡음의 종류에 따라 처리하는 스위칭 필터를 제안하였다. 잡음 판단을 통해 국부 마스크의 중심화소가 AWGN에 훼손된 경우, 국부 마스크의 표준편차에 임계값을 적용하여 가중치 마스크의 가중치를 다르게 적용하여 처리하고, salt and pepper 잡음에 훼손된 경우, 국부 마스크를 네 방향으로 세분하여 각 방향의 salt and pepper 잡음이 가장 적은 방향에 대해 3차 스플라인 보간법을 적용하여 처리하는 알고리즘을 제안하였다. 그리고 제안한 필터 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 PSNR을 사용하여 기존의 방법들과 제안한 필터 알고리즘을 각각 비교하였다.
영상을 획득 또는 전송하는 과정에서 다양한 잡음에 의해 영상의 열화가 발생하고 있으며, 이러한 영상에 첨가되는 잡음을 제거하기 위한 연구가 공간 영역에서 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 영상에 첨가된 복합잡음을 제거하기 위해 잡음의 종류에 따라 처리하는 스위칭 필터를 제안하였다. 잡음 판단을 통해 국부 마스크의 중심화소가 AWGN에 훼손된 경우, 국부 마스크의 표준편차에 임계값을 적용하여 가중치 마스크의 가중치를 다르게 적용하여 처리하고, salt and pepper 잡음에 훼손된 경우, 국부 마스크를 네 방향으로 세분하여 각 방향의 salt and pepper 잡음이 가장 적은 방향에 대해 3차 스플라인 보간법을 적용하여 처리하는 알고리즘을 제안하였다. 그리고 제안한 필터 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 PSNR을 사용하여 기존의 방법들과 제안한 필터 알고리즘을 각각 비교하였다.
In the process of obtaining and transmitting image, there is degradation of image due to various noise, and there have been many active studies ongoing to remove the noise added on the images. This thesis has proposed a switching filter processing by the types of noise in order to remove the complex...
In the process of obtaining and transmitting image, there is degradation of image due to various noise, and there have been many active studies ongoing to remove the noise added on the images. This thesis has proposed a switching filter processing by the types of noise in order to remove the complex noise added on images. When the center value of local mask is damaged by AWGN based on the noise judgment, the threshold value is applied on standard deviation of local mask to process by applying different weight of weighted mask, and if the image is damaged by the salt and pepper noise, the local mask is subdivided into 4 directions, and processed by applying cubic spine interpolation in the direction with the least slat and pepper noise. Also, in order to evaluate the performance of proposed filter algorithm, the study conducted comparison among the existing methods and proposed filter using PSNR.
In the process of obtaining and transmitting image, there is degradation of image due to various noise, and there have been many active studies ongoing to remove the noise added on the images. This thesis has proposed a switching filter processing by the types of noise in order to remove the complex noise added on images. When the center value of local mask is damaged by AWGN based on the noise judgment, the threshold value is applied on standard deviation of local mask to process by applying different weight of weighted mask, and if the image is damaged by the salt and pepper noise, the local mask is subdivided into 4 directions, and processed by applying cubic spine interpolation in the direction with the least slat and pepper noise. Also, in order to evaluate the performance of proposed filter algorithm, the study conducted comparison among the existing methods and proposed filter using PSNR.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
따라서 본 논문에서는 영상에 첨가되는 복합잡음을 제거하기 위해, 잡음의 종류에 따라 처리하는 스위칭필터를 제안하였다. 국부 마스크의 중심화소가 AWGN에 훼손된 경우, 국부 마스크의 표준편차에 임계값 T1, T2를 적용하여 각 범위에 따라 가중치 마스크의 가중치를 다르게 적용하여 처리하고 salt and pepper 잡음에 훼손된 경우, 국부 마스크를 네 방향으로 세분화하고 각 방향에서 salt and pepper 잡음이 가장 적은 방향에 대해 3차 스플라인 보간법을 적용하여 처리하는 알고리즘을 제안하였다[11-14].
본 논문에서는 영상에 첨가됨 복합잡음을 제거하기 위하여 AWGN과 salt and pepper 잡음에 따라 다르게 처리하는 알고리즘을 제안하였다. 국부 마스크의 중심화소가 AWGN으로 판단된 경우, 3×3 국부 마스크의 표준편차를 구하고 표준편차에 따른 임계값 T1, T2에 따라 가중치가 서로 다른 필터로 처리한다.
제안 방법
따라서 본 논문에서는 영상에 첨가되는 복합잡음을 제거하기 위해, 잡음의 종류에 따라 처리하는 스위칭필터를 제안하였다. 국부 마스크의 중심화소가 AWGN에 훼손된 경우, 국부 마스크의 표준편차에 임계값 T1, T2를 적용하여 각 범위에 따라 가중치 마스크의 가중치를 다르게 적용하여 처리하고 salt and pepper 잡음에 훼손된 경우, 국부 마스크를 네 방향으로 세분화하고 각 방향에서 salt and pepper 잡음이 가장 적은 방향에 대해 3차 스플라인 보간법을 적용하여 처리하는 알고리즘을 제안하였다[11-14].
국부 마스크의 중심화소가 salt and pepper 잡음으로 판단된 경우, 5×5 크기의 국부 마스크를 설정하고, 네 방향에 대한 3차 스플라인 보간법 및 메디안 필터로 처리하는 알고리즘을 제안하였다.
본 논문은 Ⅱ장에서 기존의 방법들에 대해 설명하였고, Ⅲ장에서 제안한 알고리즘을 제시하였으며, Ⅳ장에서 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 기존의 방법들과 비교하였다. 끝으로 결론을 기술하였다.
본 논문은 국부 마스크의 중심화소가 AWGN에 훼손된 경우, 국부 마스크의 표준편차에 따른 임계값에 따라 가중치를 다르게 적용하여 처리하고, salt and pepper잡음에 훼손된 경우, 국부 마스크를 네 방향으로 세분화하고 각 방향에서 salt and pepper 잡음에 가장 적게 훼손된 방향에 대해 3차 스플라인 보간법을 적용하여 처리하는 알고리즘을 제안하였다.
본 논문은 잡음 판단 통해 AWGN인 경우, 국부 마스크의 표준편차를 이용하여 임계값에 따라 가중치를 다르게 적용하여 처리하고, salt and pepper 잡음인 경우, 국부 마스크를 네 방향으로 세분화하여 3차원 스플라인보간법을 적용한 영상 복원 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘의 잡음 제거 특성을 평가하기 위해, Baboon 및 Barbara 영상에 AWGN 및 salt and pepper 잡음을 첨가하여 기존의 필터와 그 성능을 비교하였다.
데이터처리
제안한 알고리즘의 잡음 제거 특성을 평가하기 위해, Baboon 및 Barbara 영상에 AWGN 및 salt and pepper 잡음을 첨가하여 기존의 필터와 그 성능을 비교하였다.
성능/효과
그러나 제안한 알고리즘은 기존의 필터들에 비해 AWGN 및 salt and pepper 잡음 제거 성능 및 에지 보존특성을 나타내었다.
그림 3, 4에서 제안한 알고리즘은 AWGN(σ=10)와 salt and pepper 잡음(P=50%)에 훼손된 Baboon 영상에서 22.79[dB]의 높은 PSNR을 나타내었으며, 기존의 알파 트림드 평균 필터, 적응 가중치 필터, 변형된 공간가중치 필터에 비해 각각 7.47[dB], 6.08[dB], 1.56[dB] 개선되었다.
시뮬레이션 결과, 제안한 알고리즘은 복합잡음 환경에서 salt and pepper 잡음 밀도가 낮은 영역 및 높은 영역에서 기존의기존의 방법들보다 우수한 결과를 나타내었다. 향후 제안한 알고리즘을 보다 개선하여 우수한 성능을 얻을 수 있는 잡음 제거 알고리즘에 관한 연구를 진행할 예정이다.
후속연구
시뮬레이션 결과, 제안한 알고리즘은 복합잡음 환경에서 salt and pepper 잡음 밀도가 낮은 영역 및 높은 영역에서 기존의기존의 방법들보다 우수한 결과를 나타내었다. 향후 제안한 알고리즘을 보다 개선하여 우수한 성능을 얻을 수 있는 잡음 제거 알고리즘에 관한 연구를 진행할 예정이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
적응 가중치 메디안 필터는 어떤 것에 따라 적응 가중치를 적용하여 처리하는가?
적응 가중치 메디안 필터는 필터링 마스크의 각 화소와 화소들의 메디안 값과의 차이에 따라 적응 가중치를 적용하여 처리하며, 적응 가중치는 식 (3)과 같이구한다.
적응 가중치 필터는 어떤 경우 잡음 제거 특성이 다소 미흡한가?
적응 가중치 필터는 필터링 마스크내의 화소들의 변화가 심한 영역에서 잡음 제거 특성이 다소 미흡하다.
복합잡음을 제거하기 위하여 AWGN과 salt and pepper 잡음에 따라 다르게처리하는 알고리즘은 각각의 경우 어떻게 처리하는가?
본 논문에서는 영상에 첨가됨 복합잡음을 제거하기 위하여 AWGN과 salt and pepper 잡음에 따라 다르게처리하는 알고리즘을 제안하였다. 국부 마스크의 중심화소가 AWGN으로 판단된 경우, 3×3 국부 마스크의표준편차를 구하고 표준편차에 따른 임계값 T1, T2에따라 가중치가 서로 다른 필터로 처리한다. 국부 마스크의 중심화소가 salt and pepper 잡음으로 판단된 경우, 5×5 크기의 국부 마스크를 설정하고, 네 방향에 대한3차 스플라인 보간법 및 메디안 필터로 처리하는 알고리즘을 제안하였다.
참고문헌 (14)
R. C. Gonzalez and R. E. woods, Digital Image Processing, 3rd ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2008.
K. N. Plataniotis and A. N. Venetsanopoulos, Color Image Processing and Applications, 1st ed. Berlin, Germany: Springer, 2000.
X. Long and N. H. Kim, "Modified Median Filter for Impulse Noise Removal," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 17, no. 2, pp. 461-466, Feb. 2013.
S. I. Kwon and N. H. Kim, "A Study on Modified Spatial Weighted Filter in Mixed Noise Environments," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 19, no. 1, pp. 237-243, Jan. 2015.
R. Oten and R. J. P. de Figueiredo, "Adaptive Alpha-Trimmed Mean Filters Under Deviations From Assumed Noise Model," IEEE Trans, Image Processing, vol. 13, no. 5, pp. 627-639, May 2004.
J. Wang and J. Hong, "A New Selt-Adaptive Weighted Filter for Removing Noise in Infrared Images," Information Engineering and Computer Science, Wuhan, China, pp.1-4, 2009.
X. Long and N. H. Kim, "An Image Restoration using Nonlinear Filter in Mixed Noise Environment," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 17, no. 10, pp. 2447-2453, Oct. 2013.
X. Long and N. H. Kim, "A Study on Image Restoration Filter in Mixed Nise Environments," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 18, no. 8, pp. 2001-2007, Aug. 2014.
S. I. Kwon and N. H. Kim, "Salt and Pepper Noise Removal using Histogram," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 20, no. 2, pp. 394-400, Feb. 2016.
S. I. Kwon and N. H. Kim, "Noise Removal using Modified Switching Filter in Mixed Noise Environments," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 20, no. 6, pp. 1215-1220, Jun. 2016.
G. Yinyu and N. H. Kim, "A Study on Mixed Filter Algorithm for Restoration of Image Corrupted by AWGN," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 16, no. 5, pp. 1064-1070, May 2012.
G. Yinyu and N. H. Kim, "The Modified Nonlinear Filter to Remove Impulse Noise," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 15, no. 4, pp. 973-979, Apr. 2011.
G. Yinyu and N. H. Kim, "A Study on Improved Denoising Algorithm for Edge Preservation in AWGN Environments," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 16, no. 8, pp. 1773-1778, Aug. 2012.
S. W. Hong and N. H. Kim, "A Study on Removal of Salt and Pepper Noise using Deformable Masks Depending on the Noise Density," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 19, no. 9, pp. 2173-2179, Sep. 2015.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.