• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1741-1749
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• 2017

In commercial digital-cameras, color-filter filters light according to wavelength range of color filter array (CFA) and the filtered intensities contain color information of light. Then, output data of CFA is transformed to final rendered image through demosaicing process. In image processing of digital-camera, the quality of the final rendered image is affected by optical cross talk of CFA, kind of CFA pattern etc. Basically, pattern of CFA plays important role in image quality of final image rendered by digital-camera. Therefore, an evaluation system capable of quantitatively evaluating CFA is needed. This paper proposes a novel evaluation system using existing and proposed image metrics for evaluating CFAs of digital-camera. Proposed CFA evaluation system consist of color difference in CIELAB and S-CIELAB, Structure SImilarity (SSIM), MTF50, moire starting point (MSP), and subjective preference (SP). MSP and SP are newly designed for the proposed evaluation system. Proposed evaluation system is expressed in polar coordinates to analyze the characteristics of CFA objectively and intuitively. Through simulations, we confirmed that proposed CFA evaluation system can objectively assess performance of developed CFAs.

• 전기학회논문지
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• 제63권10호
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• pp.1434-1440
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• 2014

This paper describes a demosaicking method for hexagonally-structured color filter array. Demosaicking is essential to acquire color images using color filter array (CFA) in single sensor imaging. Thus, CFA patterns have been discussed in order to improve image quality in single sensor imaging after the Bayer pattern are introduced. Advancements in imaging sensor technology recently introduce a hexagonal CFA pattern. The hexagonal CFA can be considered to be a 45-degree rotational version of the Bayer pattern, thus demosaicking can be implemented by an existing method with backward and forward 45-degree rotations. However, this approach requires heavy computing power and memory in image sensing devices because of the image rotations. To overcome this problem, we proposes a demosaicking method for a hexagonal Bayer CFA without rotations. In addition, we introduce a weighting parameter in our demosaicking method to improve image quality and to unifying exiting method with our method. Experimental results indicate that the proposed method is superior to conventional methods in terms of PSNR. In addition, some optimized values for the weighting parameter are provided experimentally.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.189-192
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• 2009

이 논문은 디지털 카메라의 싱글 센서에 있는 CFA의 다양한 패턴을 비교, 분석하는데 목적을 두고 있다. 이미 널리 쓰이고 있는 패턴들이 있으나, 이미지들은 간혹 사람들이 실제로 보는 것보다 어둡게 나오거나 밝게 나오거나 또는 약간의 노이즈 현상, 불러 현상을 보여주기도 한다. 이를 개선하기 위해 아직도 많은 학자들이 패턴의 연구를 하고 있다. 이 연구는 Bayer패턴을 포함하여 7개의 패턴을 실험한다. 실험의 객관성을 위해 보간법은 선형방법으로 통일 하여 실험한다. 실험 결과는 패턴의 다양성이 이미지 향상에 크게 영향을 주지 않는다는 걸 보여주다. 그리고 패턴에 따라 그에 맞는 보간법이 필요하다는 것을 보여준다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.1118-1121
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• 2010

With the advent of cell phone digital cameras, and sophisticated photo editing software, digital images can be easily manipulated and altered. Although good forgeries may leave no visual clues of having been tampered with, they may, nevertheless, alter the underlying statistics of an image. Most digital camera equipped in cell phones employ a single image sensor in conjunction with a color filter array (CFA), and then interpolates the missing color samples to obtain a three channel color image. This interpolation introduces specific correlations which are likely to be destroyed when tampering with an image. We quantify the specific correlations introduced by CFA interpolation, and describe how these correlations, or lack thereof, can be automatically detected in any portion of an image. We show the efficacy of this approach in revealing traces of digital tampering in lossless and lossy compressed color images interpolated with several different CFA algorithms in test cell phones.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.403-406
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• 2005

The purpose of this paper is to propose ways to remove false color noise (FCN) generated during de-mosaicing on RGB Bayer pattern images. In case of images sensors adapting Bayer pattern color filters array (CFA), de-mosaicing is conducted to recover the RGB color data in single pixels. Here, FCN phenomena would occur where there is clearer silhouette or contrast of colors. The FCN phenomena found during de-mosaicking process appears locally in the edges inside the image and the proposed method of eliminating this is to convert RGB color space to YCbCr space to conduct smoothing process. Moreover, for edges where different colors come together, censoring based smoothing technique is proposed as a way to minimize color blurring effect.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제15권4호
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• pp.74-83
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• 2023

In this paper, we propose an image compression scheme which uses a demosaicking network and a channel-wise decoder in the decoding network. For the demosaicing network, we use as the input a colored mosaiced pattern rather than the well-known Bayer pattern. The use of a colored mosaiced pattern results in the mosaiced image containing a greater amount of information pertaining to the original image. Therefore, it contributes to result in a better color reconstruction. The channel-wise decoder is composed of multiple decoders where each decoder is responsible for each channel in the color image, i.e., the R, G, and B channels. The encoder and decoder are both implemented by wavelet based auto-encoders for better performance. Experimental results verify that the separated channel-wise decoders and the colored mosaic pattern produce a better reconstructed color image than a single decoder. When combining the colored CFA with the multi-decoder, the PSNR metric exhibits an increase of over 2dB for three-times compression and approximately 0.6dB for twelve-times compression compared to the Bayer CFA with a single decoder. Therefore, the compression rate is also increased with the proposed method than with the method using a single decoder on the Bayer patterned mosaic image.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제47권1호
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• pp.53-61
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• 2010

본 논문은 새로운 에지 방향 추정 방법과 영상의 영역 세분화에 기반을 둔 컬러 보간 알고리즘을 제안한다. 제안하는 에지 방향 추정은 컬러 필터 배열(color filter array: CFA)의 채널 별 분리와 표본 줄임(down-sampling)을 통해 획득한 영상 사이에 존재하는 에지 방향성 상관관계를 바탕으로 이루어진다. 에지 방향성 상관관계는 영상 간의 샘플링 위치와 각 영상의 국부위치에서의 에지 방향성 사이에 존재하는 방향의 유사성을 바탕으로 정의한다. 영상의 영역을 분류함에 있어서 평탄, 에지 영역뿐만 아니라 반복되는 에지가 나타나는 패턴 에지 영역을 구분함으로써 영역을 세분화 한다. 이렇게 구분한 영역 각각에 대해 수직 혹은 수평 방향 에지를 검출하여 에지 방향에 따라 보간함으로써 오류를 최소화 하는 에지 방향성 컬러 보간이 이루어진다. 실험 결과를 통해 제안하는 방법이 기존 방법에 비해 수치적인 면과 시각적인 면에서 뛰어난 결과를 보임을 확인할 수 있으며, 제안하는 영역 세분화와 에지 방향 추정을 통해 영상의 고주파 영역에서 성능이 향상됨을 확인할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.1581-1588
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• 2010

대부분의 디지털 촬영 장치는 비용 및 속도 상의 이점을 위해 Color Filter Array(CFA)를 포함하고 있는 단일 이미지 센서를 사용한다. 따라서 완전한 컬러 영상으로 복원하기 위하여 다양한 컬러 보간 방법이 개발되고 있다. 본 논문은 이러한 컬러 보간 방법 중, 방향성 필터를 이용하여 수직, 수평, 대각선 방향의 에지를 고려한 컬러 보간 방법에 관한 것이다. 하드웨어 구현을 위해 하드웨어 자원의 효율성을 고려하였다. Kodak 테스트 영상 24장으로 실험하여 기존 방법과 비교함으로써 제안한 방법의 성능을 확인하였다. Verilog HDL로 구현하였으며, Virtex4 FPGA 보드와 CMOS 이미지 센서를 이용하여 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.59-70
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• 2010

모바일폰이나 디지털 카메라에서 사용하는 영상 센서의 수광 소자는 한 가지 색만을 기록하는 베이어 패턴이기 때문에 각각의 화소들은 여러 개의컬러 중에서단 하나만의 컬러에 대한 화소값을얻게 된다. 잃어버린화소의 정보는 CFA(Color Filter Array)를 이용하여 그 주위의 화소에 대한 정보를 이용함으로 완전한 컬러 영상을 추론한다. 본 논문은 영상 센서의 수광 소자로부터 획득한 데이터의 평균과 각 컬러 채널 데이터 평균 사이의 관계를 유도하고, 이 관계를 이용하여 색상 보간을 위한 효율적인 에지 컬러 퍼지 보간 방법을 제안하였다. 또한 휘도 신호 채널의 보간은 컬러 노이즈를 감소하고 효율적인 보간을 위해 에지 방향에 따라 퍼지 보간을 하였다. 그리고 본 논문에서 PSNR을 이용하여 제안된 방법이 기존 방법보다 평균 2.4dB 정도 개선됨을 증명하였으며, 시각적으로 원영상의 해상도와 유사한 수준이며, 기존 알고리즘의 영상보다 색수차가 감소된 것을 실험 결과를 통하여 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제22권8호
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• pp.643-649
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• 2016

This paper presents a new image cache algorithm for real-time implementation of high-resolution color image warping. The cache memory is divided into four cache memory modules for simultaneous readout of four input image pixels in consideration of the color filter array (CFA) pattern of an image sensor and CFA image warping. In addition, a pipeline structure from the cache memory to an interpolator is shown to guarantee the generation of an output image pixel at each system clock cycle. The proposed image cache algorithm is applied to an FPGA-based real-time color image warping, and experimental results are presented to show the validity of the proposed method.