웨이블릿 패킷 기반의 컬러화 알고리즘에서 슈도랜덤코드 삽입을 이용한 채도 보상 방법

Saturation Compensating Method by Embedding Pseudo-Random Code in Wavelet Packet Based Colorization

본 논문에서는 웨이블릿 패킷 변환(WPT) 기반의 컬러화 알고리즘에서 슈도랜덤코드(pseudo-random code) 정보의 삽입을 통해 복원된 컬러 영상에서 채도를 보상하는 방법을 제안한다. 우선 컬러 영상을 흑백 영상으로 변환하는 과정(컬러-그레이변환)에서 RGB 영상을 YCbCr 영상으로 변환한 후, Y 영상에 2레벨 웨이블릿 패킷 변환을 적용하여 정보량이 최소인 부영역(수평의 수직, 수직의 수평 부영역)에 CbCr 영상을 삽입한다. 이때 프린팅 및 스캐닝 과정에서 발생하는 채도 열화를 보상하기 위해 원본 영상 CbCr의 최대값 및 최소값을 슈도랜덤코드 형태로 변환하여 대각의 대각 부영역에 역시 삽입한다. 슈도랜덤코드는 CbCr의 최대값 및 최소값을 흰색 점의 개수로 표현한 영상으로, 컬러 복원 과정(그레이-컬러변환)에서 이를 추출하여 원본의 CbCr 최대값 및 최소값과 복원 영상의 CbCr 최대값 및 최소값과의 비를 가중치로 이용함으로써 채도 보상 알고리즘을 수행한다. 실험을 통해 제안된 방법이 복원된 컬러 영상에서 채도를 향상시킴을 색차와 PSNR 수치로 확인할 수 있었다.

This paper proposes a saturation compensating method by embedding pseudo-random code information in wavelet packet based colorization algorithm. In the color-to-gray process, an input RGB image is converted into YCbCr images, and a 2-level wavelet packet transform is applied to the Y image. And then, color components of CbCr are embedded into two sub-bands including minimum amount of energy on the Y image. At this time, in order to compensate the color saturations of the recovered color image during the printing and scanning process, the maximum and minimum values of CbCr components of an original image are also embedded into the diagonal-diagonal sub-band by a form of pseudo-random code. This pseudo-random code has the maximum and minimum values of an original CbCr components, and is expressed by the number of white pixels. In the gray-to-color process, saturations of the recovered color image are compensated using the ratio of the original CbCr values to the extracted CbCr values. Through the experiments, we can confirm that the proposed method improves color saturations in the recovered color images by the comparison of color difference and PSNR values.