초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구는 다중모드 신호처리와 사진광학을 융합한 계산영상처리 (computational imaging) 기술을 개발하는데 그 목표가 있다. 그에 따른 연차별 연구 수행 내용은 아래와 같다.
1차년도에는 카메라 촬영정보를 이용한 움직임/초점/렌즈주변부 열화 제거 기술 및 새로운 CFA를 사용한 색상 간섭 제거 기술 개발을 개발하였다.
2차년도에는 기하학적인 모델과 광도계 모델의 두 가지 방법을 병행한 초해상도 복원 기술 및 마스크 기반 다중초점 기술을 개발하였다.
3차년도에는 HDR 구현을

연구의 목적 및 내용
본 연구는 다중모드 신호처리와 사진광학을 융합한 계산영상처리 (computational imaging) 기술을 개발하는데 그 목표가 있다. 그에 따른 연차별 연구 수행 내용은 아래와 같다.
1차년도에는 카메라 촬영정보를 이용한 움직임/초점/렌즈주변부 열화 제거 기술 및 새로운 CFA를 사용한 색상 간섭 제거 기술 개발을 개발하였다.
2차년도에는 기하학적인 모델과 광도계 모델의 두 가지 방법을 병행한 초해상도 복원 기술 및 마스크 기반 다중초점 기술을 개발하였다.
3차년도에는 HDR 구현을 위한 영상 획득 시간 감소 및 연속 가변 스펙트럼 필터를 사용한 멀티스펙트럼 영상 생성 기술을 개발하였다.
4차년도에는 단일 렌즈 분산 영상을 이용한 움직임 열화제거 기술 및 EDoF 구현을 위한 입체 구조의 CMOS 이미지센서 기술을 개발하였다.
5차년도에는 가시광선, 적외선, 밀리미터파 영상 등을 취득하는 계산카메라 구현 및 응용과 통합 하이퍼 무결점 영상 취득 시스템 및 영상 처리 기술을 개발하였다.

연구결과
본 연구를 통하여 광학기술의 근본적인 한계를 극복할 수 있는 차세대 계산카메라 시스템과 이를 위한 영상 및 신호 처리 기술을 개발하였다. 개발된 기술들은 국제 저명 저널 및 국제 컨퍼런스 등을 통하여 관련 기술의 우수성을 제시하였고, 국내외 특허를 확보함으로써 3차원 영상 재구성, 디지털 홀로그램 생성 등과 같은 유망 산업에 필요한 다양한 원천 기술을 확보하였다. 그리고 개발된 무결점 영상 생성 기술들은 항공 우주 분야, 보안 감시, 군사 분야 등의 다양한 산업의 기술들과 유기적으로 융합되어 경제적, 사회/문화적 파급 효과가 매우 높을 것으로 기대되고 있다. 그리고 현재 다수의 산업체와 관련 연구 기술들을 이용하여 UAV 영상 개선, 위성 영상처리, 동영상 품질 향상, 카메라 왜곡보정, 초고해상도 영상 스케일러 개발 등을 수행하고 있다.

연구결과의 활용계획
본 연구의 결과로 기존의 한계를 넘어서는 초고화질, 초고해상도 영상처리 및 지능적 비디오 해석이 가능한 하이퍼 무결점 영상을 취득할 수 있다. 이렇게 개발된 계산영상처리를 위한 핵심기술을 기반으로 정칙화 영상복원, 다해상도 영상처리, 영상해석 및 융합, 코드화된 카메라 제작 및 광학 파라미터 추정 등의 기술을 지속적으로 개발하고 개선하여 급속도로 변화하는 영상 취득 및 응용 환경에 대응할 필요가 있다. 본 연구의 결과를 활용하기 위해서는 계산카메라에 의해서 다중모드 영상을 획득한 후 멀티센싱 기반의 계산 영상처리 기술을 추가로 개발할 계획이다.

Abstract ▼

Purpose&contents
This research is to develop a computational imaging technique by combining multi-modal signal processing and camera optics.
Year 1: Restoration of multiple, mixed image degradation using the camera parameters and a color correction method using a new color filter array are dev

Purpose&contents
This research is to develop a computational imaging technique by combining multi-modal signal processing and camera optics.
Year 1: Restoration of multiple, mixed image degradation using the camera parameters and a color correction method using a new color filter array are developed.
Year 2: Geometric and photometric super-resolution and mask-based multi-focusing algorithms are developed.
Year 3: Fast high dynamic range (HDR) and multiple spectrum image generation systems are developed.
Year 4: Theoretical basis of exeteded depth of field (EDoF) and a new structure of imaging sensor is proposed.
Year 5: Integrated hyper distortion-free imaging system is developed

Result
In this research a next-generation computational camera system that overcomes the limitation of the existing optical systems. The result of this research was published in various international journals and conferences, and the corresponding patents were registered. These results secured fundamental technologies for 3D image reconstruction and digital holograms. The hyper distortion-free image processing technique was applied to remote sensing, video surveillance, and military imaging areas. In collaboration with many companies and research institutes, unmanned aerial vehical (UAV) image enhancement, remote sensing image processing, correction of the lens distortion, and super-resolution techniques are being developed based on the result of this research.

Expected Contribution
The proposed computational imaging technique will be applied to regularized image restoration, multiple-resolution image processing, image analysis and fusion, coded-aperture camera systems, etc.