Effective Nonlinear Filters with Visual Perception Characteristics for Extracting Sketch Features

인간시각 인식특성을 지닌 효율적 비선형 스케치 특징추출 필터

Feature extraction technique in digital images has many applications such as robot vision, medical diagnostic system, and motion video transmission, etc. There are several methods for extracting features in digital images for example nonlinear gradient, nonlinear laplacian, and entropy convolutional filter. However, conventional convolutional filters are usually not efficient to extract features in an image because image feature formation in eyes is more sensitive to dark regions than to bright regions. A few nonlinear filters using difference between arithmetic mean and harmonic mean in a window for extracting sketch features are described in this paper They have some advantages, for example simple computation, dependence on local intensities and less sensitive to small intensity changes in very dark regions. Experimental results demonstrate more successful features extraction than other conventional filters over a wide variety of intensity variations.

디지털 영상에서의 특징점 추출 기술은 로봇비전, 의료영상 진단시스템 및 비디오 전송과 같은 분야 등에서 많이 응용되고 있다. 디지털 영상에서 특징점을 추출하는 방법에는 비선형 그래디언트, 비선형 라프라시안, 엔트로피와 같은 필터들이 있다. 그런데 인간의 시각에서 영상의 특징이 형성되는 과정을 살펴보면, 밝은 영역보다는 어두운 영역에서의 특징에 더 민감한 특성을 가지고 있으므로 기존의 필터로써 특징점을 추출하는데 효과적이지 못하다. 본 논문에서는 국부영역의 밝기를 고려하는 특징점 추출 필터들을 제안한다. 이들 필터들은 연산이 간단하여 매우 신속하게 특징점을 추출할 수 있으며, 국부적인 밝기를 고려하지만 기존의 엔트로피 연산자가 지닌 단점을 극복하여 어두운 영역에서의 미세한 밝기 변화에는 강건한 특성을 가지는 특성을 지닌다. 실험결과 다양한 밝기변화와 국부영역에 걸쳐 매우 뛰어난 특징점 추출결과를 나타내었다.