• 한국게임학회 논문지
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• 제11권1호
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• pp.139-146
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• 2011

본 논문에서는 주성분 분석을 사용한 포토모자이크 생성 기법을 제안한다. 후보 이미지 집합의 주성분 분석 결과인 주성분과 계수를 사용하여 후보 이미지 검색을 보다 빠르고 정확하게 포토모자이크를 생성한다. 두 이미지를 하나의 주성분으로 투영해서 계산된 두 계수가 유사하면 두 이미지의 본래 정보 역시 유사하기 때문에, 본 논문에서 제안하는 주성분 분석을 사용하는 계수 비교 방법은 이미지의 색상 정보와 위치 정보를 동시에 비교할 수 있다. 계수 비교 방법은 모든 색상 비교 방법보다 빠르고, 평균 색상 비교 방법보다 정확하게 포토모자이크를 생성한다. 본 논문에서 제안하는 포토모자이크 알고리즘은 그래픽스 하드웨어의 가속을 받아 수행되므로 실시간에 입력 영상을 처리할 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.17-25
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• 2008

본 논문은 프로그래밍 가능한 GPU를 이용한 포토 모자이크 생성 방법을 제안한다. 그래픽스 파이프라인을 통해 포토 모자이크를 생성할 수 있도록 정점을 디자인하고, 타일로 사용할 영상 데이터베이스의 텍스처 표현을 제시한다. 정점 셰이더에서는 텍스처에 저장된 입력 영상과 타일 영상들을 이용해 최적 타일을 찾고, 프래그먼트 셰이더는 이것을 프레임 버퍼에 그림으로써 포토 모자이크를 생성한다. 본 논문에서 제안한 방법은 최적 타일을 찾는 기존의 포토 모자이크 알고리즘에 비해 월등히 빠른 결과를 보여준다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.502-507
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• 2009

본 논문에서는 실시간 포토 모자이크 생성을 위한 이미지 집합 최적화 기법을 소개한다. 포토 모자이크 기법은 작은 포토 이미지를 사용하여 한 장의 큰 사진을 완성하는 기법으로 이미지를 일정한 영역의 셀로 분할한 후 각 셀 영역을 색상, 모양, 무늬 등에서 적합한 이미지로 대체한다. 큰 사진을 구성하는 이미지에 필요한 다양한 패턴을 얻기 위해서는 많은 양의 포토 타일 이미지가 필요하게 된다. 많은 양의 포토 이미지는 이미지 패턴 검색 시간을 오래 걸리게 하고, 이미지 저장을 위해 많은 리소스를 필요로 한다. 이러한 제약은 실시간 처리나 리소스의 제한이 있는 휴대용 기기에서의 포토 모자이크의 적용을 힘들게 한다. 본 논문에서는 패턴 검색 시간 향상과 메모리 요구 최소화를 위해 유전 알고리즘 활용하여 전체 이미지 데이터베이스에서 가장 특징이 있는 이미지를 선별하여 작은 이미지 집합을 구축한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권8호
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• pp.245-252
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• 2015

최근 고성능 컴퓨팅과 모바일 컴퓨팅에서 성능가속기를 사용하는 병렬처리 방법들이 소개되어왔다. 포토모자이크 응용은 내재된 데이터 병렬성을 활용하고 성능가속기를 사용하여 병렬처리가 가능하다. 본 논문에서는 CPU와 GPU로 구성된 이기종 컴퓨팅 환경에서 포토모자이크 수행 시 작업부하 분배 방법을 제안한다. 즉, 포토모자이크 응용을 비동기 방식으로 병렬화하여 CPU와 GPU 자원을 동시에 활용하고, 각 처리기에 할당할 최적의 작업부하량을 예측하기 위해 CPU-only와 GPU-only 작업 분배 환경에서 수행시간을 측정한다. 제안 방법은 간단하지만 매우 효과적이고, CPU와 GPU로 구성된 이기종 컴퓨팅 환경에서 다른 응용을 병렬화하 데에도 적용될 수 있다. 실험 결과, 이기종 컴퓨팅 환경에서 최적의 작업 분배량으로 수행한 경우, GPU-only의 방법과 비교하여 141%의 성능이 개선되었음을 확인한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.25-31
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• 2011

포토 모자이크는 입력 이미지를 작은 타일 이미지들을 조합하여 모자이크로 나타내는 방법이다. 일반적으로 포토 모자이크 방법은 균일한 사각형 모양의 타일을 이용한다. 그렇기 때문에 이미지 특성에 따른 모자이크 표현 방법에 제한이 있다. 본 논문에서는 다양한 크기의 타일을 생성하기 위해 사진트리(Quad-tree) 구조를 이용한 포토 모자이크 방법을 제안한다. 먼저 그래픽 하드웨어의 밉맵(mipmap)을 이용해 입력 이미지의 레벨별 색분산을 구한다. 분산의 크기에 따라 입력 이미지는 사진트리 구조를 가지는 다양한 크기의 타일로 나뉜다. 각각의 타일은 후보 이미지들 중 가장 유사한 이미지 찾아 대체한다. 결과적으로 우리가 제안하는 방법은 입력 이미지의 색에 따라 다양한 크기의 타일로 나뉨으로써 또 다른 모자이크 효과를 제공한다. 또한 모든 과정은 그래픽 하드웨어를 통해 계산됨으로 빠른 수행속도를 갖는다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2004년도 춘계학술발표대회논문집
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• pp.667-670
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• 2004

지금까지 발표된 포토 모자이크 제작 방법은 입력영상을 일정한 크기의 사각형 격자로 나눈 후, 데이터베이스로 구축해 놓았던 이미지들을 입력영상의 색상이 비슷한 격자에 매핑시키는 방법이었다. 본 논문에서는 사각형 타일을 이용하여 입력영상을 표현하는 방법은 같지만, 타일들 사이에 틈을 주어 이미지 에지 주변의 타일들을 회전하거나 이동시킬 수 있게 하여 에지의 방향성을 최대한 표현해낼 수 있는 방법을 제안한다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제19B권1호
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• pp.1-8
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• 2012

모자이크란 여러 가지 빛깔의 재료를 조각조각 붙여서 무늬나 영상을 만드는 기법을 말하며, 최근에는 디지털 이미징 기술의 발달로 인하여 사진을 이용하여 영상을 만드는 포토 모자이크 기술들이 활용되고 있다. 본 논문에서는 적응적 타일링 및 블록 매칭을 통하여 포토 모자이크 영상을 만드는 컴퓨터 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 사진 데이터베이스의 생성 단계와 포토 모자이크 생성 단계로 구성된다. 사진 데이터베이스란 모자이크에 사용되는 사진(또는 타일)을 의미하며, 타일을 $4{\times}4$로 분할한 후에 각 영역의 RGB 평균값을 특징값으로 저장한다. 포토 모자이크 생성 단계는 입력 영상에 대하여 기 설정된 블록 크기로 분할한 후에 특징을 추출하는 과정, 인접한 블록들 사이의 유사도를 비교하여 병합하는 적응적 타일링 과정, 적응적 타일링을 통해 생성된 블록들을 사진 데이터베이스의 타일들과 유클리드 차이로 유사도를 비교하여 유사한 타일을 찾는 블록 매칭 과정 및 매칭된 타일의 명암값을 해당 블록의 명암값으로 교체하여 영상의 유사도를 높이는 밝기값 조정 과정으로 구성된다. 또한 인접 블록간 타일의 중복성을 최소화하는 기법을 적용하여 영상의 품질도 향상하였다. 제안한 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 안드레아 모자이크 소프트웨어와 비교하였고, 정량적인 분석 및 정성적인 분석에 있어서 제안한 알고리즘이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
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• pp.357-360
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• 2011

모자이크는 여러 개의 작은 영상들을 모아서 하나의 큰 영상을 만드는 것을 말한다. 본 논문에서는 모자이크 방법 중 하나인 사진을 이용하여 영상을 만드는 포토 모자이크 방법을 컴퓨터 알고리즘으로 구현하는 기술 제안을 한다. 이미지를 원하는 사이즈의 타일로 나눈 다음, 나눠진 타일을 16등분을 한다. 16등분된 이미지 각 요소들에 대하여 RGB 평균값을 계산하여 총 48개 특징값을 추출하여 데이터베이스에 저장해둔다. 그리고 타일과 비교가 될 이미지들은 이미 똑같은 작업을 통하여 데이터베이스에 저장이 되어 있다. 이렇게 저장된 값들을 통하여 유클리드 거리를 통하여 두 이미지의 유사도를 측정하게 된다. 최적의 값을 찾으면 바로 대입하는 것이 아니라 이전에 있던 타일 이미지의 명암값을 새로 삽입되는 타일에 부여를 하여, 부드러운 영상을 만들게 된다. 그리고 타일을 삽입할 때 이전에 사용된 이미지는 배열의 마지막으로 옮겨지게 되며 사용횟수를 체크하여 반복적 사용을 제한하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2017년도 하계학술대회
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• pp.241-242
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• 2017

최근 영화, 광고, 미디어 전시 등의 분야에서 다양한 특수 효과가 처리된 장면의 연출이 적용되고 있다. 특히, 미디어 전시, 공연 등에서는 관객 혹은 공연자의 움직임에 반응하는 예술적 영상의 인터랙티브 표현들이 시도되고 있다. 이에 본 논문에서는 광고, 전시 등에서 효과적으로 활용될 수 있는 인터랙티브 포토 모자이크(photographic mosaic) 영상을 생성하는 시스템을 제안하였다.. 제안 시스템에서는 관객의 출현을 인지하고, 관객의 얼굴을 자동으로 캡쳐하여 관객의 얼굴 사진을 이용한 모자이크 영상을 실시간으로 생산한다. 이 때, 흥미 유발을 위하여 모자이크를 구성하는 관객의 얼굴 사진 조각들이 움직임을 가지는 작은 사각의 입자로 표현되어 서로가 충돌하며 자연스러운 움직임을 통하여 하나의 영상으로 맞춰가는 모습이 보여지도록 하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.1113-1119
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• 2006

본 논문에서는 광고나 포스터제작에 사용될 수 있는 이미지 모자이크 기법을 소개한다. 모자이크는 임의의 개수의 셀로 하나의 전체 이미지를 표현하는 기법이다. 이중 포토 모자이크는 사진의 조합으로 새로운 사진을 생성한다. 이는 만들고자 하는 영상을 격자를 이용해 나누고 해당 격자에 최적의 이미지를 영상 DB 로부터 찾아 격자를 채움으로써 하나의 이미지 모자이크를 생성한다. 본 논문에서는 하나의 단위 이미지(색이 할당되지 않고 형태만 갖는 영상)를 사용하여 경계로 구분된 특정 영역을 채워나감으로써 하나의 추상화된 예술적 모자이크 영상을 생성하는 알고리즘을 소개한다. 하나의 단위 이미지는 회전, 이동을 통해 다양하게 변할 수 있으며 입력영상의 그래디언트의 방향과 에지정보를 이용해 해당영역을 채우게 된다. 이를 위해서 에지를 넘어서지 않도록 단위 이미지를 변환시키며 최적의 위치를 찾게된다. 또한 입력영상의 색상이나 임의의 색상이나 특정 색상테이블을 이용해 단위 이미지에 색상을 할당함으로써 만들고자 하는 입력영상과 비슷한 모양을 갖거나 형태만을 유지한 추상화된 모자이크 영상 생성이 가능하다.