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적외선 영상 환경에서 적응형 임계값을 이용한 동적영역 분할 히스토그램 평활화 기법
A Contrast Enhancement algorithm using adaptive threshold in infrared image environment 원문보기

한국방송공학회 2014년도 추계학술대회, 2014 Nov. 07, 2014년, pp.150 - 153  

오선미 (한양대학교) ,  송중석 (한양대학교) ,  박종일 (한양대학교)

초록
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영상 표시 장치에서 대조 이미지의 왜곡 현상을 보완하기 위해 히스토그램 평활화(Histogram Equalization)와 플래토 평활화(Plateau Equalization)가 사용된다. 히스토그램 평활화(Histogram Equalization)를 이용하여 명암대비를 증가 시킬 경우 과도한 이미지의 밝기 변화에 따른 과포화 현상이 발생하며 실시간 시스템에서는 물체 추적에 왜곡 현상이 발생한다. 특히, 적외선 영상(infrared image)과 같이 명암비가 한쪽으로 치우쳐 있는 영상들을 명암비를 개선하기 위해서는 플래토 평활화(Plateau Equalization)와 같은 영상 개선 방법이 필수적이다. 플래토 평활화에서는 임계값을 사용하는 방법이 제시되고 있지만 실험에 의한 최적 임계값을 찾아내는 방식이며, 이 방법은 입력되는 새로운 영상마다 임계값을 실험에 의해 매번 반복해서 도출해야 문제점이 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 과포화 되는 이미지 영역의 문제를 해결하기 위해 제시하는 방법으로 히스토그램 평활화(Histogram Equalization)의 동적 분할하는 알고리즘에 근거하되, 입력 영상에따라 적응적으로 임계값을 설정하는 기법을 제안한다. 실험을 통해 제안하는 방법이 실시간 영상에서 기존의 동적분할 히스토그램에 비해 자연스럽게 명암비를 개선하여 과포화 되거나 중요한 정보를 누락하여 왜곡 되지 않게 자연스러운 화면을 재생하는 방법을 제안한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 기존의 DRSHE는 연속된 프레임에 대해 하나의 보정인자를 적용하기가 용이 하지 않다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문은 입력 영상의 특성을 고려하여 매 프레임마다 적응적으로 보정인자를 결정하는 방법에 대해 초점을 맞추어 연구를 수행하였다.
  • 하지만, 보정인자는 사용자가 직접 설정해야 하고 연속된 프레임에 대해서 적응적으로 적용하기가 어렵다는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문은, 이 문제점을 개선하기 위해 임계값을 입력 영상에 따라 적응적으로 설정하여 실시간 영상에서도 부드럽게 영상을 개선시키는 방법을 제안한다.
  • 본 논문에서는 적외선 영상 환경에서의 적응형 임계값을 이용한 동적영역 분할 히스토그램 평활화 알고리즘을 제안하였다. 명암비 개선을 통한 과도한 밝기 변화는 사람의 눈에 쉽게 피로감을 느끼게 하며, 영상의 계조도를 저하시켜 영상이 흐릿하게 표현되는 원인을 제공 한다.
  • 이 방법은 임계값(Threshold)을 사용하여 위의 현상을 방지하고자 하였으나, 매 프레임마다 재계산을 해야 하는 실시간 영상에 적용할 경우 동일한 임계값에 따라 영상이 생성됨으로 명암대비 개선 효과가 떨어지며 영상의 부자연스러움이 부각되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 플래토 평활화 기법의 임계값을 입력 영상에 따라 적응적으로 설정하여 실시간 영상에서도 부드럽게 영상을 개선시키는 방법을 제안한다.
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