• 대한전자공학회논문지SP
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• 제49권1호
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• pp.88-96
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• 2012

3차원 영상(3D image)이란 영상 매체를 통해서 현실세계와 동일하게 인식하는 방법으로 인간의 시각 특성을 이용하여 실제로 자연에서 보고 느끼는 현실감, 깊이감을 그대로 표현해 내는 기술을 이야기 한다. 이러한 3D 영상을 디스플레이와 프린트매체 모두에 사용되기 위해 적용되는 영상처리 기법이 anaglyph를 이용한 3D 영상 처리이다. Anaglyph는 주로 적-청 안경을 사용해서 한쪽에는 적색영상을 인지하고, 한쪽에는 청색영상을 인지하도록 하며, 이 때 적색과 청색 영상의 깊이감을 조절하여 영상이 3D로 인식 되도록 하는 기술이다. Anaglyph기법은 간단하게 영상을 생성할 수 있고, 또한 필터의 구현이 쉬운 반면, 좌 우 영상의 밝기차이로 발생하는 망막 경합 현상을 야기하여 사람이 3D를 인지하는 동안 눈에 피로감을 가중 시킨다. 따라서 본 연구에서는 두 영상의 밝기차이를 줄여 망막 경합을 최소화 하는 영상처리 방법을 제안한다. 또한 밝기 차를 줄이면서 나타나는 색 왜곡 현상과 채도 저하 현상을 보상하여 결과 영상의 화질을 향상시킨다. 밝기를 보상하는 방법은 원본 영상의 밝기와 좌 우 영상의 밝기의 평균을 취하여 밝기 비율을 유지하면서 두 영상의 밝기 차이가 줄여진다. 그 결과, 밝기 차에서 나타나는 망막경합을 최소화 하면서, 또한 필터의 사용으로 인해 나타나는 밝기 저하 현상을 보상한다. 밝기의 향상으로 인해나타나는 채도 저하 현상은 디스플레이의 색역의 가장자리(boundary)의 변화에 비례하여 채도를 향상시킴으로써 밝기에 비례한 채도 향상이 이루어져 보다 원본에 가까운 색을 관찰할 수 있다. 또한 밝기 보상과정에서 좌 우 영상의 색이 섞이는 현상에 대해 필요한 요소 외에는 절단(Clipping) 방법을 적용하여, 각 영상에 필요한 요소만을 취함으로써 더욱 원본에 가까운 영상을 재현한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권3호
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• pp.1-9
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• 2009

투과전자현미경(transmission electron microscopy)에서 특정 투사각에서 획득한 2차원으로의 투사 영상의 열을 사용하여 세포와 같은 물질의 3차원 구조를 복원한다. 이때 전처리 과정으로 2차원 투사 영상의 정확한 영상 정렬과 밝기 보정이 필요하다. 본 논문에서는 기준점(fiducial marker)을 사용한 정렬 방법을 이용하여 영상열을 정렬하고, 수십 장의 영상들의 상이한 밝기 특성을 일정하게 보정하는 방법을 제시하였다. 영상의 투과율 모델에 근거하여, 영상의 주변부의 밝기 정보를 사용하여 각 영상의 조명을 일정한 값으로 조정하고 투사각에 따라 대상의 밝기가 일정하게 변동하도록 밝기 보정을 수행하는 알고리듬을 제시하였으며, 실제 투과전자현미경으로부터 얻은 영상열을 사용하여 밝기 보정 알고리듬의 성능을 검증하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.54-55
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• 2017

VR영상은 하나의 카메라가 아닌 여러 대의 카메라로 촬영한 영상을 이어 붙여 만든다. 각각의 카메라로 촬영된 영상은 FOV에서 광원이 서로 다르기 때문에 각 영상의 밝기는 서로 일치하지 않는다. 이러한 밝기 차이는 각 영상을 하나의 VR 영상으로 스티칭 하였을 때 더욱 이질적으로 느껴진다. 본 논문에서는 각각의 카메라 영상이 서로 다른 광원에 의하여 밝기 차이가 발생하였을 때 이를 보상하기 위한 알고리즘을 제안한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.179-181
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• 2016

조명이 객체에 균일하지 않은 세기의 빛을 제공하는 문제는 조명의 하드웨어 설계에서 해결해야 할 문제 중 하나였다. 본 논문에서는 객체가 받는 특정 조명의 세기가 균일하지 않은 영상을 균일한 밝기의 영상으로 보정하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 밝기가 균일하지 않은 특정 조명에서 획득한 영상과 밝기가 균일한 일반 조명에서 획득한 영상을 이용한다. 우선 균일하지 않은 특정 조명에서 컬러필터나 다른 광원을 이용해서 특정 조명의 밝기를 기준으로 객체의 반사 스펙트럼을 복원한다. 복원한 반사 스펙트럼을 균일한 조명의 스펙트럼 특성으로 스펙트럴 재조명을 하여 두 영상간 밝기의 차이를 비교한다. 이 비교를 통해 특정 조명에서 획득한 영상의 밝기를 보정하고 보정 결과 비교를 통해 보정이 잘 되었음을 확인할 수 있다. 이 결과를 통해 특정 조명의 하드웨어 설계의 어려움을 줄일 수 있을 것으로 기대 된다.

• 방송공학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.3-24
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• 2019

360 VR 기반 파노라마 영상을 제작하는 과정에서 인접한 장면을 촬영한 영상들일 지라도 촬영 각도 및 조명의 위치에 따라 영상들 간에 밝기 변화가 크고 색상값에서도 큰 차이가 발생한다. 이런 영상들을 스티칭하여 360 VR 영상을 만들면, 제작된 파노라마 영상의 품질이 저하되기 때문에 밝기 보상 기법을 전처리 과정으로 사용해야 한다. 기존의 밝기 보상 기법들은 밝기 차이가 적은 경우 또는 적은 장수의 영상들을 스티칭하는 경우에 적용되도록 설계되었기 때문에, 360 VR 서비스용 스티칭 기법에서처럼 스티칭되는 영상의 개수가 많고, 영상들 간의 밝기 차이가 클 경우에는 성능 저하가 발생하는 것으로 알려졌다. 본 논문에서는 기존의 밝기 보상 기법이 급격한 밝기 차이가 발생하는 360 VR 서비스에서도 효과적으로 이용될 수 있도록 추가의 '색상 보정' 및 '밝기 보정' 단계를 전처리 과정으로 사용함으로써, 복잡도 증가는 최소화하면서 360 VR 영상 합성의 성능을 향상시키는 것을 목표로 한다. 본 논문에서는 다양한 환경에서 촬영된 실험 영상들을 이용해서, 제안하는 기술이 기존 기술들의 성능을 향상시킬 수 있음을 보이고 있다.

• 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능정보시스템학회 2002년도 추계정기학술대회
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• pp.510-513
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• 2002

대부분의 이진화 알고리즘은 임계치를 결정하기 위하여 히스토그램을 사용하여 밝기분포를 분석한다. 배경과 물체의 명도차이가 큰 경우에는 분할을 위해 양봉(bimodal) 히스토그램으로 표현하여 최적의 임계치를 찾기 위해 히스토그램 골짜기(valley)를 선택하는 것만으로도 양호한 임계치 결과를 얻을수 있으나, 배경과 물체의 밝기 차이가 크지 않거나 밝기 분포가 양봉 특성을 보이지 않을 때는 히스토그램 분석만으로 적절한 임계치를 얻기 어렵다. 그리고 한 영상에서는 넓은 영역에 걸쳐 명암도 변화가 일어나고 다양한 유형의 물체가 포함되어 있으므로 스케치 특징점 유무를 판별하는 임계치의 결정에는 애매 모호함이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 영상에 대해 삼각형 타입의 소속함수를 적용하여 임계치를 동적으로 설정하고 영상을 이진화하는 방법을 제안한다. 제안된 퍼지 이진화 방법은 평균 밝기 값을 기준으로 가장 어두운 픽셀 값과 가장 밝은 픽셀값의 거리를 계산하여 밝기의 조정률을 구하여 최소 밝기값과 최대 밝기 값을 설정하고 삼각형의 소속 함수에 적용한다. 소속 함수에 적용된 소속도를 a-cut 을 적용하여 영상을 이진화한다. 다양한 영상에 적용한 결과, 기존의 이진화 방법보다 제안된 퍼지 이진화 방법이 효율적인 것을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권5호
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• pp.55-62
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• 2011

본 논문은 조도 변화에 의해 동영상 시퀀스에서 발생하는 주기적인 색상 및 밝기 변화를 저감하기 위한 알고리즘을 제안한다. 밝기 변화가 주기적으로 일어나는 광원 환경에서 동영상을 촬영하는 경우, 노출 시간이 짧아짐에 따라 색상 및 밝기가 주기적으로 변하는 색 유동성 현상, 즉 컬러 롤링 현상(color rolling phenomenon)이 발생한다. 색 유동성 현상이 발생하는 경우 화이트 밸런스 알고리즘을 적용함으로써 개별 프레임의 색상을 보정할 수 있지만, 프레임 간에 발생하는 밝기 차이를 고려하지 않기 때문에 동영상의 밝기가 주기적으로 변하는 문제가 남게 된다. 제안하는 방법에서는 프레임 간에 발생하는 밝기 변화를 추정함으로써 색 유동성 현상으로 인해 나타나는 밝기 및 색상 변화를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 이 때, 움직이는 물체에 의해 발생하는 밝기 변화 추정 에러를 줄이기 위해 움직임 검출(motion detection) 방법에 기반하여 색 유동성에 의한 밝기 변화만을 선택적으로 검출하여 보상한다. 또한 이전 밝기 정보를 이용하여 색 유동성에 의한 밝기 변화량을 예측함으로써 실시간 영상 처리에 적합하도록 하였다. 실험 결과를 통해 제안하는 방법을 사용하는 경우 조도 변화에 의한 밝기 변화를 보상함으로써 동영상의 프레임 간 밝기 및 색상의 항상성을 유지하는 것을 확인할 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.808-816
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• 2017

본 논문에서는 360 VR 멀티미디어 시스템에서 복수개의 카메라들이 촬영한 영상 신호들 간의 밝기 차이가 발생하여 360 VR 영상 품질을 저하시키는 것을 막기 위해, 360 VR 시스템에 적합한 밝기 보상 기법을 제안한다. 복수개의 카메라가 촬영한 영상들 간의 특징점들을 분석하고, 이 특징점들을 대상으로 누적 히스토그램을 계산한다. 그리고 이 누적 히스토그램을 기반으로 우선적으로 밝기 보상이 필요한 영상들을 선별한다. 선별된 영상들에 대해서 내부 특징점들의 누적 히스토그램과 외부 특징점들의 히스토그램들을 일치시키기 위한 룩업테이블을 제작하여, 선별된 영상 내부의 모든 화소들의 밝기값을 보상한다. 본 논문의 실험결과에서는 제안하는 알고리즘의 우수성을 히스토그램 보상 측면, 밝기보상 영상의 시각적인 평가, ERP 영상의 화질 평가, Viewport 영상의 화질 평가 등의 측면에서 보였으며, 다양한 기준들에서 제안한 방법이 기존 기술들보다 우수함을 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.1071-1081
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• 2021

무인기 원격탐사는 기존의 항공 및 위성 원격탐사보다 사용자가 원하는 시간에 높은 공간해상도의 영상을 취득하여 처리할 수 있다. 무인기 영상은 낮은 고도로 촬영되어 영상 한 장이 포괄하는 영역이 상대적으로 좁기 때문에 넓은 영역을 모니터링 하기 위해서는 다수의 영상을 병합하여 한 장의 영상으로 만드는 과정이 필요하다. 그러나 다수의 무인기 영상은 각각 다른 노출 조건에 의해 촬영되기 때문에 인접 영상 간에 밝기 값 차이가 존재하여 영상 병합시에 영상 접합선 부분에서 밝기 값이 대비되는 부자연스러운 병합영상을 생성하게 된다. 따라서 자연스러운 병합 영상 생성을 위해서는 영상간 밝기 값 차이를 보정해주고 접합선에 의한 효과를 제거하는 처리 과정이 필수적이다. 본 논문에서는 상대방사보정을 통해 인접 영상간 밝기 값이 대비되는 현상을 해결하고, 영상 블렌딩 기법을 적용하여 밝기 접합선을 제거할 수 있는 방안을 제시하였다. 제안된 방안의 성능 분석을 위해 두개의 데이터셋에 대한 병합영상을 생성하여 원본 병합영상과 비교하였다. 비교결과 중첩영역에서의 밝기 값 차이가 5, 제곱근에러가 7 부근의 차이를 보여 기존 방식 대비 우수한 제안 방법의 성능을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권5C호
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• pp.512-518
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• 2006

몰입감을 향상시키는 초대형 화면을 생성하기 위하여 여러 개의 프로젝터에서 투사되는 영상을 연결하여 마치 하나의 프로젝터에서 투사되는 영상처럼 보이게 하는 기술에 대한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 각 프로젝터의 밝기는 그 모델이나 램프의 사용기간에 따라서 달라진다. 이를 보정하기 위하여 여러 프로젝터에서 투사된 영상들의 밝기를 균일하게 맞추는 일이 중요하다. 기존의 방법들은 프로젝터의 밝기 값만을 고려한 방법으로 밝기 보정을 하면 디스플레이 되는 화면이 어두워지는 경향이 있다. 본 논문에서는 프로젝터의 밝기만을 고려하던 기존의 밝기 보정 방법들과는 달리 프로젝터의 입력 영상의 밝기를 고려한 프로젝터의 밝기 보정방법을 제안하였다. 그 결과 기존의 방법들에 비해 멀티 프로젝터를 사용하여 스크린에 투사된 영상들의 밝기를 개선하여 자연스러운 영상을 얻을 수 있다. 이상의 과정을 simulation하여 그 동작을 확인하였고, 실제 영상에 적용하여 그 성능의 우수성을 입증하였다.