초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 주야간 다양한 환경의 영상에서 경험되는 광의 부족 노출 혹은 부분적인 과다 노출 현상을 극복하기 위해 가시광 및 근적외선 대역의 광도 변조를 이용하여 복합 대역 다중 영상을 취득하고 HDR(high dynamic range) 시각 영상으로 합성하는 방법을 제시함을 목표로 하였다. 연구 내용으로 IR 램프 제어와 광 필터를 사용한 광도 변조 방법을 제안하고, 다양한 장소에서 변화하는 외광 변화에 실시간으로 대응할수 있는 단일 혹은 듀얼 센서 기반의 다중 촬영 시스템을 연구 및 제안하였다. 또한,입사광의 강

□ 연구개요
본 연구는 주야간 다양한 환경의 영상에서 경험되는 광의 부족 노출 혹은 부분적인 과다 노출 현상을 극복하기 위해 가시광 및 근적외선 대역의 광도 변조를 이용하여 복합 대역 다중 영상을 취득하고 HDR(high dynamic range) 시각 영상으로 합성하는 방법을 제시함을 목표로 하였다. 연구 내용으로 IR 램프 제어와 광 필터를 사용한 광도 변조 방법을 제안하고, 다양한 장소에서 변화하는 외광 변화에 실시간으로 대응할수 있는 단일 혹은 듀얼 센서 기반의 다중 촬영 시스템을 연구 및 제안하였다. 또한,입사광의 강도와 대역 양 축에 대한 영상 다중화 및 이를 이용한 복합(complex) HDR 영상 합성을 제안하였다. 고정형의 CCTV 카메라뿐만 차량, 로봇, 드론 등에 탑재될 수 있는 이동형 카메라 시스템에 쉽게 확장, 접목될 수 있고, 제작비용이 저렴한 주야간 복합 다중 영상 촬영 및 재생 장치에 대한 연구를 진행하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
연구 목표는 1)적외선 Ranging 센서를 이용한 물체 거리 측정과 IR 램프 다중화 제어를 이용한 광도 변조 방법 제안, 2)변화하는 외광 변화에 실시간으로 대응할 수 있는 단일 센서 기반의 다중 촬영 시스템 구성, 3)다중 촬영 시스템으로부터 취득된 가시광 및 근적외선 대역의 다중 영상을 기반으로 하는 복합 HDR 영상 합성 방법 구현, 4)HDR 영상 시각화를 위한 다양한 영상 재생 방법 제시로 요약된다. 목표에 대한 연구 결과로 1)다중 광 변조 촬영 연구 및 가시광, 근적외선 영상 합성 장치 연구에서 저조도의 IR 광 영상에서는 높은 레벨의 휘도 및 컬러 정보를 취득하고, 고조도의 IR 광 영상에서는 상대적으로 낮은 레벨의 휘도와 원거리 윤곽정보를 취득하여 두영상을 합성하였다. 2)복합 HDR 영상 합성 소프트웨어 개발에서 휘도 변화와 채도변화관계 분석과 관계함수를 모델링으로 부터 고 휘도 영역에서 나타나는 불균일한 경계에 대한 분석 및 이를 보상할 방법을 제시하였다. 3)다중 노출 영상 센서를 이용한 DCT 기반 HDR 노출 합성 연구에서 처리 시간 및 메모리 공간 등이 제한된 동영상 플랫폼에 적용하기 위한 다중 노출 이미지 센서를 사용하는 DCT 기반의 HDR 노출 융합 기술을 제시하였다. 4)Decoupling CA(색순응)-TC(톤 압축) 처리 및 시각명도,채도,색도 분해합성 연구에서 베이스 및 디테일 레이어 분리 처리 시 발생되는 외곽선 색상 왜곡과 톤 처리 색 간섭 현상을 방지하고, 색 순응 모델과 톤 압출 모델이 비간섭적으로 동작하도록 하였다. 5)시감 명도 보존과 후광(halo) 현상 개선연구에서 국부 처리 영상의 후광 문제 해결을 위해 anti-halo 영상 합성을 이용한 밝기가 보존 된 톤 맵핑 방법을 제안하였다. 그 외 6)시각의 공간 주파수 응답을 고려한 고속 바이래터럴필터 분할 영역에서의 HDR 베이스 및 세부 계층 분리 연구, 7)국부 영상 활동도에 적응적인 칼만 필터를 이용한 HDR 세부 영상 레이어의 잡음 제거 연구,8)고채도 가시광 영상 및 무채색 IR 영상 합성을 위한 PT 색 공간에서의 개선된 색재현 합성 연구 등을 수행하여 연구기간동안 전문학술지 논문 6편(SCI 2편), 지식재산권 출원 2건, 국제학술대회 발표 6건의 실적을 냄.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구의 결과는 고정형 및 이동형 감시 카메라 시스템과 더불어 가시광, IR 광에 대한 다중 강도와 대역으로 WDR 영상을 취득하고 및 표현하는 다양한 영상 신호 처리 분야, 자율 주행 자동차, 무인 드론 등 최근 부각 되는 사물 인식 분야를 포함하여다양한 영상 시각화 분야에 적극 활용 될 수 있다. 자율 주행 자동차 시스템 중 센서기반의 주행상황 탐지 영역은 변화하는 환경을 인식하는 과정으로 고정 또는 이동 사물을 인식하거나 경로를 인식하는 데 필수적인 요소이다. 본 연구의 결과는 현재 증가하는 사회적 긴장과 범죄로 인해 세계적으로 증대되는 감시, 보안에 대한 필요성에 부합하며, 고 효율의 영상 감시 시스템 구현을 가능하게 할 것이다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1) 다중 광 변조 촬영 연구 및 가시광 및 근적외선 영상 합성 장치 연구(HW 부분 및 S/W 부분) ... 4
• 2) 개선된 복합 HDR 영상 합성 소프트웨어 개발 ... 5
• 3) 다중 노출 영상 센서를 이용한 DCT 기반 HDR 노출 합성 연구 ... 6
• 4) Decoupling CA(색순응)-TC(톤 압축) 처리 및 시각 J-C-h(명도-채도-색도) 분해합성 연구 ... 7
• 5) 시감 명도 보존과 후광(halo) 현상 개선을 위한 HDR 영상 합성 연구 ... 7
• 6) 시각의 공간 주파수 응답을 고려한 고속 바이래터럴필터 분할 영역에서의 HDR 베이스 및 세부 계층 분리 연구 ... 7
• 7) 국부 영상 활동도에 적응적인 칼만 필터를 이용한 HDR 세부 영상 레이어의 잡음 제거 연구 ... 7
• 8) 고채도 가시광 영상 및 무채색 IR 영상 합성을 위한 PT 색 공간에서의 개선된 색 재현 합성 연구 ... 7
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 8
• 4. 참고문헌 ... 9
• 5. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 11