Noise Removal using Fuzzy Mask Filter

Image processing techniques are fundamental in human vision-based image information processing. There have been widely studied areas such as image transformation, image enhancement, image restoration, and image compression. One of research subgoals in those areas is enhancing image information for the correct information retrieval. As a fundamental task for the image recognition and interpretation, image enhancement includes noise filtering techniques. Conventional filtering algorithms may have high noise removal rate but usually have difficulty in conserving boundary information. As a result, they often use additional image processing algorithms in compensation for the tradeoff of more CPU time and higher possibility of information loss. In this paper, we propose a Fuzzy Mask Filtering algorithm that has high noise removal rate but lesser problems in above-mentioned side-effects. Our algorithm firstly decides a threshold based on fuzzy logic with information from masks. Then it decides the output pixel value by that threshold. In a designed experiment that has random impulse noise and salt pepper noise, the proposed algorithm was more effective in noise removal without information loss.

퍼지 마스크 필터를 이용한 잡음 제거

영상처리 기술은 인간의 시각에 기반을 둔 영상 정보와 관련된 분야에서 중요한 기반 기술로써 현재 여러 분야에서 연구가 활발하게 진행 중이다. 여러 응용 분야에서 적용되는 영상 처리의 세부 기술 범위는 영상 변환, 영상 개선, 영상 복원, 영상 압축등과 같이 다양하며, 이런 영상 처리 기술의 중요한 연구 목표 중의 하나는 정확한 정보 추출을 위한 영상 정보의 개선에 있다. 영상 정보의 개선은 영상의 해석과 인식을 위한 기본적인 과제이며, 영상에서 나타날 수 있는 잡음을 제거하는 영상 처리 기술이 영상 정보 개선의 한 분야라고 할 수 있다. 영상 정보 개선을 위한 기존의 필터링 알고리즘은 잡음 제거율이 높은 만큼 경계선의 보존이 어렵다는 단점이 있으며, 이를 보완하기 위해 다른 영상 처리 알고리즘을 함께 응용하여 처리함으로써 처리 시간이 증가되고 원 영상의 중요한 정보를 훼손할 가능성이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 기존의 필터링 알고리즘의 문제점을 개선하는 동시에 잡음 제거율을 높일 수 있는 퍼지 마스크 필터 알고리즘을 제안한다. 퍼지 마스크 필터 알고리즘은 마스크에서 얻은 정보를 퍼지 논리에 적용하여 임계값을 구하며, 구해진 임계값을 기준으로 출력 영상의 화소 값을 결정한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 효율성을 검증하기 위해 Impulse 잡음과 Salt pepper 잡음을 임의로 생성하여 기존의 필터 방법과 비교한 결과, 제안된 방법이 잡음 영상에 존재하는 픽셀 정보를 훼손하지 않고 잡음을 효과적으로 제거한 것을 확인할 수 있었다.