낮은 피사계 심도 영상에서 관심 물체의 효율적인 추출 방법

An Efficient Object Extraction Scheme for Low Depth-of-Field Images

본 논문은 낮은 피사계 심도 영상(low depth-of-field image)에 대해 사용자의 도움 없이 포커스 된 관심 영역을 고속으로 추출하는 효율적인 방법을 제안한다. 우리는 입력 영상에 존재하는 고주파 성분을 HOS(higher order statistics) 계산을 함으로써 영상의 포커스 된 영역을 찾아내는 중요한 지표로 활용한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 크게 4가지 단계로 구분할 수 있다. 첫 번째 단계에서는 기존 연구[1] 방법과 동일하게 모든 화소에 관해 HOS 지도를 계산하고 블록화한다. 두 번째 단계에서는 블록화 된 HOS를 이용하여 포커스 된 물체가 존재하는 후보 관심 영역을 대략적으로 구한다. 이후 관심 영역 내부에 존재하는 구멍(hole)을 제거하기 위해 구멍(hole) 추적 및 제거 연산을 수행한다. 마지막으로 최종 관심 후보 영역에서 배경 부분의 화소만 제거하여 포커스 된 관심 물체만을 섬세하게 추출한다. 제안하는 방법은 기존 방법[1]에 비해 정지 영상에서 고속으로 관심 영역을 추출하므로 추후 알고리즘의 변형 없이 낮은 피사계 심도의 동영상에 확장 적용하여 관심 영역을 실시간으로 추출할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 가상 현실(VR)이나 실감 방송, 비디오 인덱싱 시스템과 같은 여러 응용 분야에 효과적으로 적용될 수 있고, 이러한 유용성은 실험 결과를 통해 보였다.

This paper describes a novel and efficient algorithm, which extracts focused objects from still images with low depth-of-field (DOF). The algorithm unfolds into four modules. In the first module, a HOS map, in which the spatial distribution of the high-frequency components is represented, is obtained from an input low DOF image [1]. The second module finds OOI candidate by using characteristics of the HOS. Since it is possible to contain some holes in the region, the third module detects and fills them. In order to obtain an OOI, the last module gets rid of background pixels in the OOI candidate. The experimental results show that the proposed method is highly useful in various applications, such as image indexing for content-based retrieval from huge amounts of image database, image analysis for digital cameras, and video analysis for virtual reality, immersive video system, photo-realistic video scene generation and video indexing system.