• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2002.05c
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• pp.295-298
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• 2002

본 논문에서는 한 장의 칼라 영상을 형성시키는 광원의 색온도를 추정하는 새로운 방법을 제안한다. 주어진 한 장의 칼라 영상으로부터 광원의 색도 좌표를 계산하는데 필요한 R,G,B 값이 특정한 칼라에 편향되지 않는 기준 백색 영역을 추출한다. 추출된 기준 백색 영역 내에서 계산된 (x,y) 색도 좌표로부터 등 색온도선을 이용하여 최종적으로 주어진 칼라 영상을 형성시키는 광원의 색온도를 추정한다. 캐나다 Simon Fraser 대학에서 제공되는 205장의 영상을 이용하여 제안된 방법과 기존 방법들을 비교 실험한 결과로부터 제안된 방법으로 추정한 색온도가 상대적으로 작은 오차를 나타냄을 확인하였다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.8
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• pp.89-96
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• 2015

Human visual system has chromatic adaptation to determine the color of an object regardless of illumination, whereas digital camera records illumination and reflectance together, giving the color appearance of the scene varied under different illumination. NMFsc(nonnegative matrix factorization with sparseness constraint) was recently introduced to estimate original object color by using sparseness constraint. In NMFsc, low sparseness constraint is used to estimate illumination and high sparseness constraint is used to estimate reflectance. However, NMFsc has an illumination estimation error for images with large uniform area, which is considered as dominant chromaticity. To overcome the defects of NMFsc, illumination estimation via nonnegative matrix factorization with dominant chromaticity image is proposed. First, image is converted to chromaticity color space and analyzed by chromaticity histogram. Chromaticity histogram segments the original image into similar chromaticity images. A segmented region with the lowest standard deviation is determined as dominant chromaticity region. Next, dominant chromaticity is removed in the original image. Then, illumination estimation using nonnegative matrix factorization is performed on the image without dominant chromaticity. To evaluate the proposed method, experimental results are analyzed by average angular error in the real world dataset and it has shown that the proposed method with 5.5 average angular error achieve better illuminant estimation over the previous method with 5.7 average angular error.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.38 no.4
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• pp.392-400
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• 2001

This paper proposes an illuminant estimation algorithm that estimates the spectral power distribution of an incident light source from a single image. The proposed illumination recovery procedure has two phases. First, the surface spectral reflectances are recovered in the maximum achromatic region (MAR) which is the most achromatic and highly bright region of an image after removing partially the effect of illumination using a modified gray world algorithm. Here, the surface reflectances of MAR are estimated using the principal component analysis method along with a set of given 1269 Munsell samples. Second, the Population of reflected lights is determined with 1269 Munsell samples and a set of illuminations then the spectral distribution of re(looted lights of MAR is selected from the spectral database. That is, color differences are compared between the reflected lights of the MAR and the spectral database, which is the set of reflected lights built by the given set of Munsell samples and illuminants. Then the closest colors from the spectral database are selected. Finally, the illuminant of an image can be calculated dividing the average spectral distributions of reflected lights of MAR by the average surface reflectances of the MAR. In order to evaluate the proposed algorithm, experiments with artificial scenes, which are exposed to chromatic illuminants, were performed and the spectral distribution of estimated illumination and color difference are compared with results of the conventional method.

• Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
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• 2000.08a
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• pp.201-204
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• 2000

본 논문에서는 기존의 칼라 항상성(color constancy) 알고리즘을 기반으로 한 새로운 영상 복원 방법을 제안한다. 이 방법은 인간의 시각 특성을 선형 모델로 표현한 칼라 항상성 모델을 이용한다. 칼라 항상성 모델에서 가장 중요한 과정은 영상의 광원을 추정하는 것이다. 이론 위하여 영상에서 명도 값이 가장 큰 화소의 값을 이용하며, 이 값을 각 수광체(photoreceptor)의 응답으로 대체한다. 추정된 광원을 이용하여 만들어진 영상을 일정한 비율로 스케일링하여 영상을 복원한다. 실험을 통하여 제안한 항법으로 영상 복원이 잘 됨을 알 수 있었다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.27 no.3A
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• pp.276-283
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• 2002

This paper proposes a new color constancy algorithm using the maximum luminance surface. This method uses a linear model which represents the characteristics of human visual system. The most important process of linear model is the estimation of the spectral distributions of illumination from an input image. To estimate of the spectral distributions of illumination from an input image, we first estimate spectral distribution functions of reflected light on the brightest surface. Then, we estimate surface reflectance functions corresponding to the maximum luminance surface using a principal component analysis of the given munsell chips. We finally estimate the spectral distributions of illumination in an image. Using an estimated illumination, we recover an image by scaling it regularly for the lightness calibration. From the experimental results, the proposed method was effective in recovering the color images compared with others.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.38 no.3
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• pp.56-56
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• 2001

임의의 물체색은 장면(scene)에 존재하는 조명과 물체 표면의 특성에 의해 결정되므로, 정확한 물체색을 표현하기 위해서는 조명색의 추정이 중요하다. 본 논문은 인지광원(perceived illumination) 현상을 확장한 방법과, 광휘점(highlight) 방법을 각각 제안하고, 두가지 방법을 결합하는 결합적 조명색 추정방법을 제안한다. 인지광원 방법은 개략적인 해의 범위를 결정하는 면에서는 안정성이 보장되나, 정확성의 측면에서는 입력영상의 내용에 의존적인 경향이 있는 단점이 있다. 광휘점 방법은 입력영상의 내용에 의존적이지 않으며, 정확한 해를 제시하는 장점이 있으나, 최종적인 해를 결정하기 위해 폭넓은 범위를 가지는 교차점인 다수의 후보들을 고려해야 하는 단점이 있다. 그러므로 본 논문에서는 두 가지 방법의 상호보완적인 특성을 이용하여, 인지광원 방법의 추정결과를 가능한 해의 개략적인 범위로 설정하고, 광휘점 방법으로부터 추출된 후보점 및 분포 클러스터(cluster)들의 특성을 고려하여 최종적인 해를 결정하는 알고리즘을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2011.07a
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• pp.220-221
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• 2011

본 논문에서는 스마트폰의 카메라와 플래시를 이용한 능동적 3차원 형상 취득 시스템을 제시한다. 두 대의 스마트폰을 이용하여 한 대의 스마트폰은 광원 역할과 광원 위치 추정을 위한 영상 취득을 하고 다른 스마트폰으로 고정된 위치에서 광원의 위치 변화에 따른 영상을 취득을 한다. 각 스마트폰에서 취득된 영상을 마커 기반에서 광원의 위치를 추정하고 카메라의 반응 함수에 의한 비선형적 왜곡과 렌즈의 왜곡을 보정한다. 광원의 방향 벡터와 보정된 영상의 밝기 값을 이용하여 photometric stereo 기법으로 3차원 형상을 취득한다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.22 no.3
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• pp.89-99
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• 2016

One of the fundamental elements in developing mixed reality applications is to effectively analyze and apply the environmental lighting information to image synthesis. In particular, interactive applications require to process dynamically varying lighting sources in real-time, reflecting them properly in rendering results. Previous related works are not often appropriate for this because they are usually designed to synthesize photorealistic images, generating too many, often exponentially increasing, light sources or having too heavy a computational complexity. In this paper, we present a fast light source estimation technique that aims to search for primary light sources on the fly from a sequence of video images taken by a camera equipped with a fisheye lens. In contrast to previous methods, our technique can adust the number of found light sources approximately to the size that a user specifies. Thus, it can be effectively used in Phong-illumination-model-based direct illumination or soft shadow generation through light sampling over area lights.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.2 no.2
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• pp.39-46
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• 2001

In this paper we propose a new method that can be estimation the spectral power distribution of the light source from three-band images. the light source is estimated by dividing the reflected spectral power distribution of the maximum achromatic region(L(λ)) by the corresponding surface reflectance(Ο(λ)). In order to obtain reflected spectral power distribution of the maximum achromatic region from three-bend images, a modified gray world assumption algorithm is adapted. And the maximum surface reflectance is estimated using the principal component analysis method along with achromatic population. The achromatic population is created from a set of given Munsell color chips whose chroma vector is less than threshold. Cumulative contribution ratio of principal components from the first to the third for classified achromatic population was about 99.75%. The reconstruction of illumination spectral power distribution by using achromatic population and three-band digital images captured under various light source was examined, and evaluated by RMSE between the original and reconstructed illumination spectral power distribution. This work was supported by grant No (2000-1-30200-005-3) from the Basic Research Program of the Korea Science & Engineering Foundation.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.04a
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• pp.546-549
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• 2010

RGB 영상의 색 재현성과 조건등색 등의 한계를 개선하기 위해 다중스펙트럼 영상을 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 다중스펙트럼 영상을 측정하기 위해서 흑백카메라와 3 개 이상의 컬러 필터들을 이용한다. 본 연구에서는 LCTF 를 사용하여 400nm 에서 720nm 까지 10nm 단위로 33 개의 필터를 사용한다. 이러한 다중스펙트럼 영상 측정 시스템의 특성화를 수행하기 위해 컬러체커뿐만 아니라 광원정보까지 이용하며, 사물의 스펙트럼 반사율도 추정한다. 따라서 분광방사계 보다 빠르게 영상 기반으로 스펙트럼 반사율을 측정할 수 있다. 다양한 광원 조건에서 특성화를 수행하며, 매번 레퍼런스 차트를 측정할 필요 없이 간단히 광원만 측정해도 되는 것을 보인다. 또한 전경영상에서 원하는 영역을 광원환경이 다른 배경 영상에 합성할 때, 자연스러운 사물의 색 변환이 가능하여 보다 실제에 가까운 합성 영상을 생성한다.