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Production of Low-illuminated Image Sets based on Spectral Data for Color Constancy Research

색 항등성을 위한 분광 데이터 기반의 저조도 영상 집합 생성

  • Kim, Dal-Hyoun (Dept. of Computer Engineering, College of Electrical and Computer Engineering, ChungBuk National University) ;
  • Lee, Woo-Ram (Dept. of Computer Engineering, College of Electrical and Computer Engineering, ChungBuk National University) ;
  • Hwang, Dong-Guk (Dept. of Computer Engineering, College of Electrical and Computer Engineering, ChungBuk National University) ;
  • Jun, Byoung-Min (Dept. of Computer Engineering, College of Electrical and Computer Engineering, ChungBuk National University)
  • 김달현 (충북대학교 전자정보대학 컴퓨터공학과) ;
  • 이우람 (충북대학교 전자정보대학 컴퓨터공학과) ;
  • 황동국 (충북대학교 전자정보대학 컴퓨터공학과) ;
  • 전병민 (충북대학교 전자정보대학 컴퓨터공학과)
  • Received : 2011.05.18
  • Accepted : 2011.07.07
  • Published : 2011.07.31

Abstract

Most methods of color constancy, which is the ability to determine the object color regardless of the scene illuminant, have failed to meet our expectation of their performance especially about low-illuminated scenes. Some methods with high performance need to be developed, but we must, above all else, obtain experimental images for analyzing the required circumstances or evaluating the methods. Therefore, the paper produces new sets of images so that they can be used in the development of color constancy methods suitable for low-illuminated scenes. These sets are composed of two parts: one part of images which are synthesized with spectral power distribution(SPD) of illuminants, spectral reflectance curve of reflectances, and sensor response functions of camera; the other part of images where the intensity of each image is adjusted at the uniform rate. In an experiment, the use of the sets takes an advantage that its result images are analyzed and evaluated quantitatively as their ground truth data are known in advance.

조명 변화에 관계없이 물체의 원래 색을 결정할 수 있는 색 항등성 기법은 저조도 환경에 적합하지 않다. 이러한 저조도 환경을 고려한 색 항등성 기법을 위해 우선적으로 다양한 저조도 환경의 영상이 필요하다. 본 논문에서는 분광 데이터에 기반한 저조도 합성 영상 집합과 저조도 자연 영상 집합을 생성한다. 합성 영상 집합은 380~780nm의 5nm 단위로 보간된 카메라의 센서 반응 함수, 일루미넌트 분광분포(SPD) 그리고 분광 반사율 곡선을 사용하여 생성되며, 52,000개의 영상들로 구성된다. 자연 영상 집합은 Ebner 데이터 집합과 일루미넌트의 SPD를 기반으로 생성한 4,970개의 영상들로 구성된다. 영상 집합은 실측 분광 데이터와 물리적인 영상 형성 모델을 바탕으로 생성되기 때문에 저조도 환경에서의 색 변화 및 분포를 객관적이고 정량적으로 분석하는 것이 가능한 장점을 갖는다. 또한, 이 영상 집합은 Ground Truth Data를 포함하고 있어 색 항등성 기법의 평가를 위해 사용될 수 있다.

Keywords

References

  1. Barnard K., Cardei V., and Funt B., "A Comparison of Computational Color Constancy Algorithms-Part I: Methodology and Experiments with Synthesized Data," IEEE Transactions on Image Processing, Vol. 11, No. 9, pp.972-983, 2002 Sept. https://doi.org/10.1109/TIP.2002.802531
  2. Barnard K., Martin L., Funt B., and Coath A., "A data set for color research," Color Research and Application, Vol. 27, No. 3, pp.148-152, 2002.
  3. Barnard K. and Funt B., "Camera Characterization for color research," Color Research Application, No. 3, pp.152-163, 2002.
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  5. Fritsch F.N. and Carlson R.E., "Monotone Piecewise Cubic Interpolation," SIAM Journal on Numerical Analysis, No. 17, pp.238-246, 1980.