원격탐사 기술의 발달과 지구관측위성의 증가로 다양한 특성을 지닌 영상을 획득이 용이해 징에 따라 영상 합성 기술의 중요성과 활용성이 증가하였다. 영상합성 기술과 합성에 이용되어지는 영상의 특성에 따라 합성의 목적은 다르게 나타날 수 있다. 본 연구의 대상지역은 경상남도 입실이며 그 지역을 촬영한 1:5,000 축척의 흑백항공사진과 1m의 공간해상도의 IKONOS영상을 사용하였다. 본 논문에서는 다른 두 영상을 합성할 때 생기는 제반 문제점을 파악하고 모색하고자 하였다. 기하학적 특성이 다른 두 영상을 합성하고자 할 때 가장 우선시 되어야 할 사항은 두 영상의 기하학적 특성에 따른 위치정확도 문제와 항공사진 각 장의 상이한 명암정보를 표준화시키는 문제이다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 서로 다른 기하학적 특성으로 인한 왜곡을 정사영상을 제작함으로써 두 영상의 위치 정확도를 높H고 항공사진의 영암정보를 표준화하기 위해 전체영상을 제작하는 방법과 strip별로 제작하는 방법을 제시하여 보았다.
다양한 형태의 영상들을 합성하는 것은 하나의 영상에서 얻을 수 없는 다른 정보들을 함께 얻을 수 있는 장점을 가지고 있으므로 다양한 영상을 합성하는 합성방법들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 고해상도 영상의 공간정보와 multi-spectral 영상의 분광정보를 융합하는 기법들을 모듈화 하여 다양한 형태의 영상들을 합성하는데 여러 영상융합 기법을 적용시켜 봄으로서 각각의 영상융합법의 장단점을 구분하고 분광정보를 갖고있는 저해상도 영상의 공간해상도를 높여서 좀 더 분석하기 쉬운 영상을 만드는 시스템을 개발하는 것이다.
본 논문에서는 웨이블릿 변환 기법으로 키프레임을 분석하여 객체 영역을 추출함과 동시에 가상의 객체 영상을 현실감있게 합성하는 기술에 대하여 연구하였다. 가상의 객체 영상이나 실물체 영상을 비디오 영상내에 삽입하여 좀 더 현실감있는 새로운 동영상 비디오 데이터를 제작하는 데 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 웨이블릿 변환이 새로운 영상을 재구성하는데 커다란 기여를 하였으며 본 논문에서 제시한 AR 영상 합성 기법은 동영상 데이터를 합성하는데 사용자가 원하는 지점에 정확하게 영상의 특성정보를 충분히 잘 살린 새로운 방법의 시도였다. 또한, 영상의 캘리브 레이션 방법을 거치지 않고 비디오 영상의 회전행렬과 위치성분을 계산하여 매핑된 가상의 객체 영상을 영상 보간법을 적용하여 직접 가사의 객체 영상을 비디오 객체 영상을 비디오 영상열에 삽입한다. 제시한 영상 합성 기법은 가상의 객체 영상이 디지털 동영상내에 삽입되었을 때 가장 큰 문제점인 떨림 현상과 부조화 현상이 제거되었다.
본 논문에서는 모션 그래픽을 이용한 컴퓨터애니메이션으로 실감 있는 영상 콘텐츠를 제공한다. 본 연구에서는 합성기법을 적용하여 원본 소스 영상과 목표 영상을 합성하여 새로운 영상을 생성하는 합성 기법을 적용하고 합성한 영상을 애니메이션 기법을 적용하여 동영상으로 콘텐츠를 제작한다. 이렇게 합성 기법과 애니메이션 기법을 적용한 영상을 고전적 표현 기법을 적용하여 마치 고대 유물이나 조각상이나 동상 같은 무형의 조형물에 생명력을 적용해 마치 벽화 속에 있던 사물이 살아서 움직이는 신기한 광경을 연출한다. 이러한 연출은 다양한 효과를 적용하여 연출한다. 또한 현재의 사물에도 같은 방법으로 합성 기법과 애니메이션 기법, 그리고 다양한 효과를 적용하여 현대적인 표현으로 다양한 상황에서 다양한 효과를 적용하여 현대적인 사물 표현이 가능하다. 따라서 이러한 합성기법과 애니메이션 기법과 효과들로 시대를 초월하는 시공간 연출이 가능하여 다양한 광고, 홍보 등에서 효과적이다.
깊이 영상은 가상 시점 영상을 합성할 때 사용되는 3차원 거리 정보로 깊이 영상 기반 렌더링에서 가상 시점을 합성할 때 사용한다. 따라서, 깊이 영상 부호화에서는 부호화 효율 못지않게 합성 영상의 화질이 중요하다. 깊이 영상의 화질은 합성된 가상 시점 영상의 화질에 큰 영향을 미친다. 따라서 고화질 깊이 영상이 필요한 경우, 부호화 손실이 적은 무손실 부호화를 사용한다. 하지만, 이와 같은 무손실 부호화 방법은 복호를 통해 원래의 깊이 영상을 그대로 복원할 수 있지만, 압축률이 낮다는 단점이 있다. 본 논문에서는 복호된 영상의 화질과 부호화 비트의 균형을 모두 고려하기 위해 근접 무손실 HEVC(high efficiency video coding)와 향상된 CABAC(context-based adaptive bnary arithmetic coding)을 이용한 새로운 깊이 영상 부호화 방법을 제안한다. 실험을 통해 제안한 방법이 합성된 가상 시점 영상의 화질 손실 없이, 기존의 무손실 및 근접 무손실 방법보다 더 나은 부호화 성능을 제공함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 비디오 콘텐츠 제작에서 비디오 영상의 합성 효과에 대해서 제안한다. 비디오는 동화상으로 정지 영상에 움직임을 주어 동화상으로 나타낸다. 즉 프레임의 움직임으로 영화는 24 프레임을 TV는 30프레임으로 영상을 전송한다. 영상은 비디오카메라나 여러 광학 렌즈를 통하여 촬영하여 영상을 얻게 되는데 자연 현상을 촬영하여 영상을 얻거나 목적과 필요에 따라 다양한 편집 방법과 효과로 영상을 얻게 된다. 촬영한 영상은 자연 그대로의 메시지를 가지고 있지만 영상의 효과를 주기 위해서 다양한 비디오 효과나 합성을 통하여 새로운 영상을 얻게 된다. 따라서 이러한 영상은 시각 효과가 크고, 메시지 전달의 효과를 갖는다. 본 연구에서는 비디오 영상을 보다 효과적으로 나타내기 위해서 합성을 적용하며, 정지 영상 기법과 동영상 기법의 적용하여 효과에 대한 비교를 나타낸다.
본 논문에서는 모션 그래픽을 이용한 컴퓨터애니메이션으로 실감 있는 영상 콘텐츠를 제공한다. 본 연구에서는 합성기법을 적용하여 원본 소스 영상과 목표 영상을 합성하여 새로운 영상을 생성하는 합성 기법을 적용하고 합성한 영상을 애니메이션 기법을 적용하여 동영상으로 콘텐츠를 제작한다. 이렇게 합성 기법과 애니메이션 기법을 적용한 영상을 고전적 표현 기법을 적용하여 마치 고대 유물이나 조각상이나 동상 같은 무형의 조형물에 생명력을 적용해 마치 벽화 속에 있던 사물이 살아서 움직이는 신기한 광경을 연출한다. 이러한 연출은 다양한 효과를 적용하여 연출한다. 또한 현재의 사물에도 같은 방법으로 합성 기법과 애니메이션 기법, 그리고 다양한 효과를 적용하여 현대적인 표현으로 다양한 상황에서 다양한 효과를 적용하여 현대적인 사물 표현이 가능하다. 따라서 이러한 합성기법과 애니메이션 기법과 효과들로 시대를 초월하는 시공간 연출이 가능하여 다양한 광고, 홍보 등에서 효과적이다.
상업위성에서 공급되는 고해상도영상의 활용을 증대하기 위한 영상합성에 대한 관심이 증가하고 있다. 합성에 사용된 고해상도 흑백영상과 저해상도 다중분광영상은 항공기탑재 다중분광 주사기에 의해 촬영된 네 밴드의 영상을 이용하여 모의 제작하였다. 모의 합성된 2rl 해상도의 흑백 영상과 Bnl 해상도의 네 밴드 영상에 대하여 다섯 가지 합성방법(MWD, ItIS, PCA, HPF, CN, PCA) 을 적용하였다. 합성된 영상에 대해서 원래 영상들이 가지고 있던 공간해상도와 분광정보 측면의 특성을 분석하고자, 육안판독, 통계치비교, semivariogram, 분광반사특성 등을 비교하였다. MWD 변환방법에 의하여 합성된 영상이 공간해상도 및 분광정보 측면에서 모두 합성에 사용된 원래 영상과 근접한 결과를 보였다.
본 논문에서는 사진 및 영상을 편집, 합성할 수 있는 프로그램을 구현하였다. 구현한 프로그램은 영상 합성하는 과정에서 색체와 단색 배경을 분리하여 새로운 영상을 합성시키는 크로마 키(Chroma key)기법을 이용하여 영상을 합성하는 기능을 구현하였으며, 실시간 영상을 합성과 영상 편집 기능 등을 추가하여 사용하기 편리하게 구현하였다. 기존의 영상을 합성하는 프로그램들은 고가이며, 전문 사용자 위주로 제작되었다. 본 논문에서 구현한 프로그램은 일반 사용자를 위한 쉽고 간단하면서 다양한 기능을 제공하고 있다.
디지털 영상 기기의 발전과 함께 여러 가지 실용적인 영상 처리 기법들이 연구 개발되고 있다. 화질의 선명도와 해상도가 향상되면서 더 많은 영상 정보를 한 화면에 담고자 하는 시도로서 파노라마 영상 합성이 주목을 받고 있다. 이는 영상 처리 분야에서 매우 중요한 문제로 다루어지고 있는 움직임 정보의 추출과 영상복원 및 화질 향상 등 여러 가지 기반 기술이 요구되는 복합적인 영상 처리 기법이다. 본 논문은 특히 파노라마 영상 합성의 대상으로 적합한 축구 경기 장면을 파노라마 영상으로 재구성하는 효과기의 구현을 목표로 하였다. 별도의 장비를 활용하거나 촬영 기술상의 제한 또는 요구 없이 주어진 영상 시퀀스로부터 영상을 분석하고 합성한다는 전제하에 이루어졌으며, 카메라 움직임의 모델링, 역변환식에 의한 합성 영상의 재구성, 후처리 문제 등 시스템 전반을 다루었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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