[논문]Upper Mean을 이용한 Distance Transform

박정욱; 박정철; 이관행

Upper Mean을 이용한 Distance Transform
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박정욱 (광주과학기술원 기전공학과) , 박정철 (광주과학기술원 기전공학과) , 이관행 (광주과학기술원 기전공학과)

반짝이는 물체를 촬영하면 이미지에 하이라이트(highlight)와 반짝거림(specularity)이 발생한다. 하이라이트가 발생한 이미지에서 하이라이트를 제거하고 원색으로 복원하는 방법 중에 하나가 하이라이트 색 복원(inpainting)이다. 하이라이트 색을 복원하는 과정은 다음 두 단계로 구성된다. 첫 단계로 하이라이트의 위치를 알고 있다고 가정하aus 하이라이트의 주변 영역을 찾고 CL-projection을 이용해 주변 영역의 색에서 하이라이트나 반짝거림의 영향을 제거한다. 두 번째 단계로 하이라이트 주변 영역의 색을 기반으로 upper mean을 이용하여 distance transform을 수행한다. Upper mean을 이용한 distance transform의 가장 큰 장점은 하이라이트 주변을 보정하고 그 정보를 이용하기 때문에 하이라이트 색을 복원할 뿐만 아니라 반짝거림에 대한 보정도 된다.

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가설 설정

우선 하이라이트의 부분을 찾는 과정이다. 본 연구에서는 하이라이트를 알고 있다고 가정하고 첫 단계로 하이라이트 주변 영역을 찾는다. 주변 영역을 찾을 때 이미지에서 픽셀 단위로 확장하고 CL-projection 을 적용면서 a比에 도달할 패까지 반복적으로 수행한다.

제안 방법

CL-projection이란 같은 색인 경우 색의 특성을 color line[14]으로 표현할 수 있고, c이or line을 따라 가면서 반짝이는 특성을 제거하는 방법이다. 본 논문에서는 이렇게 주변 영역의 정보로부터 니pper mean을 이용한 distance transfo「m[15]방법으로 하이라이트를 다시 칠하는 방법을 제안한다.
본 연구에서는 하이라이트를 알고 있다고 가정하고 첫 단계로 하이라이트 주변 영역을 찾는다. 주변 영역을 찾을 때 이미지에서 픽셀 단위로 확장하고 CL-projection 을 적용면서 a比에 도달할 패까지 반복적으로 수행한다. 두 번째 단계로 하이라이트 경계부터 하이라이트 내부로 들어가면서 uppe「mean을 이용한 distance t「ansfo「m을수행하여 하이라이트를 다시 칠한다.

대상 데이터

노출 시간을 달리 한 이미지를 촬영하기 위해 Cannon EOS 300D를 사용하였고 렌즈는 Carmon EFS(18-55mm)를 사용하였匚L F-stop은 5.6으로 하고 노출 시간을 달리한 두 장의 이미지를 만들기 위해 셔터 스피드를 1/100S와 1/500S를 사용하였다. 촬영을 위해 5400K 광원을 사용하였고 diffuse film을 광원 앞에 설치하였다.
본 논문에서는 1장의 서론을 포함하여 총 5장으로 구성된다. 2장에서 본 논문에서 사용된 기초 개념과 highlight inpainting[16] 과정을 설명하고 3장에서는 제안된 방법에 대해 설명한다.
6으로 하고 노출 시간을 달리한 두 장의 이미지를 만들기 위해 셔터 스피드를 1/100S와 1/500S를 사용하였다. 촬영을 위해 5400K 광원을 사용하였고 diffuse film을 광원 앞에 설치하였다. 촬영시 실축된 색온도는 5200K다.

이론/모형

여기서 하이라이트 부분이 넓은 영역에 분포하는 경우 실제 물체처럼 자연스럽게 다시 칠하기 위한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 하이라이트를 다시 칠하기 위해 하이라이트 주변 영역의 보정을 CL-p「ojection을 이용하여 수행하고, 다시 칠한 하이라이트가 자연스럽게 보이도록 보정된 주변 영역의 정보로부터 upper mean을 이용한 distance transform 방법을 사용한다.
본 연구에서 하이라이트 주변 영역의 반짝이는 특성을 제거하기 위해 사용된 방법은 CL-projectioiN)HlHl8]. CL-projection이란 같은 색인 경우 색의 특성을 color line[14]으로 표현할 수 있고, c이or line을 따라 가면서 반짝이는 특성을 제거하는 방법이다.
콘 논문은 하이라이트의 원색을 복원하고 보다 자연스러운 값으로 대치하기 위해 upper mean을 이용한 distance t「ansf(기th을 사용하였다. 이 방범의 장점은 주변 색에 대한 고려를 하여 하이라이트라 할지라도 자연스럽게 보이도록 만들어준다.

후속연구

또한 하이라이트 주변 영역도 반짝이는 효과에 의해 왜곡되어 있기 때문에 CL-wojection을 이용하여 보정을 선행하기 때문에 보다 자연스러운 하이라이트 다시 칠하기가 수행되었다. 그러나 본 연구는 주변 색이 동일하고 단일색인 것을 가정하기 때문에 제한된 범주에서만 사용이 가능하다. 같은 색을 기반으로 하더라도 텍스쳐를 고려하여 하이라이트를 다시 칠하면 더 좋은 결과를 낼 것으로 예상한다.
평균을 이용한 경우는 주변 값에서 상대적으로 어두운 픽셀의 영향으로 부분적으로 어두워 보이고, 최대치를 이용한 경우는 전체적으로 밝기 때문에 일정 거리 안쪽의 픽셀에 대해 모두가잠 밝은 값을 가지게 된다. 제안된 방법은 어두운 부분에 대해 점점 맑은 값으로 대치되고 밝은 픽셀 값의 경우 주변 픽셀 값을 고려하여 최소 평균 이상의 값으로 대치하기 때문에 보다 자연스러워 보인다.

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