• 제목/요약/키워드: High dynamic range imaging

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HDR image display combines weighted least square filtering with color appearance model

  • 박미선;이경준;정제창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2016년도 하계학술대회
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    • pp.260-263
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    • 2016
  • Recently high dynamic range imaging technique is hot issue in computer graphic area. We present a progressive tone mapping algorithm, which is based on weighted least squares optimization framework. Our approach combines weighted leastsquaresfiltering with iCAM06, for showing more perceptual high dynamic range images in conventional display, while avoiding visual halo artifacts. We decompose high dynamic range image into base layer and detail layer. The base layer has large scale variation, it is obtained by using weighted least squares filtering, and then the base layer incorporates iCAM06 model. Then, adaptive compression on the base layer according to human visual system. Only the base layer reduces contrast, and preserving detail. The resultshows more perceptual color appearance and preserve fine detail, while avoiding common artifacts.

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채광·조명설비시스템의 광학 분석을 위한 이미지 프로세싱 기법에 관한 연구 (Methodological study on the High Dynamic Range Imaging Processing)

  • 임홍수;김곤
    • KIEAE Journal
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    • 제10권4호
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    • pp.3-8
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    • 2010
  • Recently, various daylight evaluation methods for visual environment have been developed; simulation analysis methods, numerical calculation, and data monitoring methods. However, it is impossible for simulation analysis to make real scenes and visualize real images exactly. Also, a numerical calculation is considered as an out of date and time-consuming mean. Therefore, for acquisition of accurate results, many studies often use the monitoring data methods. Especially, most studies regarding discomfort glare are evaluated by measuring the physical quantity of luminance through traditional measuring Minolta Luminance meters as an instrument. But, this method has a difficulty in measuring several points at the same time because of the limitation of spaces and time when mapping. So, this study focused on the potential usefulness of High Dynamic Range photography technique as a luminance mapping tool. In order to evaluate the accuracy of proposed programs such as webHDR, Photomatix and PHOTOLUX, this paper has conducted an experiment by using Canon EOS 5D and NICON Coolpix8400 digital camera.

다중 노출 High Dynamic Range 이미징을 위한 경량화 네트워크 (Lightweight Network for Multi-exposure High Dynamic Range Imaging)

  • 이근택;조남익
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.70-73
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    • 2021
  • 최근 영상 및 비디오 분야에 심층 신경망(DNN, Deep Neural Network)을 사용한 연구가 다양하게 진행됨에 따라 High Dynamic Range (HDR) 이미징 기술에서도 기존의 방법들 보다 우수한 성능을 보이는 심층 신경망 모델들이 등장하였다. 하지만, 심층 신경망을 사용한 방법은 큰 연산량과 많은 GPU 메모리를 사용한다는 문제점이 존재하며, 이는 심층 신경망 기반 기술들의 현실 적용 가능성에 제한이 되고 있다. 이에 본 논문에서는 제한된 연산량과 GPU 메모리 조건에서도 사용 가능한 다중 노출 HDR 경량화 심층 신경망을 제안한다. Kalantari Dataset에 대해 기존 HDR 모델들과의 성능 평가를 진행해 본 결과, PSNR-µ와 PSNR-l 수치에서 GPU 메모리 사용량 대비 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

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Deep Learning Machine Vision System with High Object Recognition Rate using Multiple-Exposure Image Sensing Method

  • Park, Min-Jun;Kim, Hyeon-June
    • 센서학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.76-81
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    • 2021
  • In this study, we propose a machine vision system with a high object recognition rate. By utilizing a multiple-exposure image sensing technique, the proposed deep learning-based machine vision system can cover a wide light intensity range without further learning processes on the various light intensity range. If the proposed machine vision system fails to recognize object features, the system operates in a multiple-exposure sensing mode and detects the target object that is blocked in the near dark or bright region. Furthermore, short- and long-exposure images from the multiple-exposure sensing mode are synthesized to obtain accurate object feature information. That results in the generation of a wide dynamic range of image information. Even with the object recognition resources for the deep learning process with a light intensity range of only 23 dB, the prototype machine vision system with the multiple-exposure imaging method demonstrated an object recognition performance with a light intensity range of up to 96 dB.

복수 노출을 이용한 공간 해상도와 다이내믹 레인지 향상 알고리즘 (Spatial Resolution and Dynamic Range Enhancement Algorithm using Multiple Exposures)

  • 최종성;한영석;강문기
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제45권6호
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    • pp.117-124
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    • 2008
  • 이미지 센서의 물리적 한계 가운데 공간 해상도의 제약과 다이내믹 레인지의 제약을 극복하기 위한 방법 가운데 신호처리기법에 기반하여 여러 장의 저해상도 영상으로부터 고해상도 영상을 복원하는 것과, 다이내믹 레인지가 좁은 여러 장의 영상으로부터 넓은 다이내믹 레인지를 갖는 영상을 복원하는 방법이 있다. 하지만, 일반적으로 실제 영상을 획득하는 과정에서 공간 해상도와 다이내믹 레인지의 제약을 동시에 받게 되므로, 이 두 제약을 동시에 극복하는 연구가 필요하다. 본 논문에서는 영상 장치의 응답 함수의 추정과 함께 공간 해상도와 다이내믹 레이지를 동시에 향상시킬 수 있는 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 영상의 공간 해상도 제한과, 다이내믹 레인지의 제약을 포함하는 영상 획득 과정을 모델링하고, 이 영상 획득 모델을 기반으로 하여 영상 입력 장치의 응답 함수를 추정하고, 영상의 공간 해상도와 다이내믹 레인지를 동시에 향상시킬 수 있는 알고리즘을 제안한다. 실험 결과를 통해 제안된 알고리즘이 기존의 고해상도 복읜 알고리즘과 와이드 다이내믹 레인지 영상 복원을 연속적으로 처리한 결과보다 시각적, 수치적으로 더 좋은 결과를 보여줌을 확인할 수 있다.

자기공명분석과 영상촬영을 위한 차폐된 고차경사자계코일의 설계 (Shielded High-Order Gradient Coil Design for Magnetic Resonance Spectroscopy and Imaging)

  • 오창현;;이윤;김민기
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1993년도 춘계학술대회
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    • pp.45-48
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    • 1993
  • High-order field gradients are useful for spatial localization of a volume of interest and dynamic range improvement of signal detection in NMR (Nuclear Magnetic Resonance) spectroscopy and imaging. This paper proposes a design method of shielded high-order gradient coils to reduce tile effect of eddy current on tile spectroscopy and imaging results. According to the experimental results, the shielded gradient coils produce less than 2 % eddy current compared to non-shielded coils. Two shielded $z^2$ gradient coils have been designed and constructed for 1.5 T whole-body and 3.0 T animal NMR imaging systems. Experimental results are in good agreement with the theoretically expected behavior and show the utility of the shielded high-order gradient coils.

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A Wide Dynamic Range NUC Algorithm for IRCS Systems

  • Cai, Li-Hua;He, Feng-Yun;Chang, Song-Tao;Li, Zhou
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권12호
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    • pp.1821-1826
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    • 2018
  • Uniformity is a key feature of state-of-the-art infrared focal planed array (IRFPA) and infrared imaging system. Unlike traditional infrared telescope facility, a ground-based infrared radiant characteristics measurement system with an IRFPA not only provides a series of high signal-to-noise ratio (SNR) infrared image but also ensures the validity of radiant measurement data. Normally, a long integration time tends to produce a high SNR infrared image for infrared radiant characteristics radiometry system. In view of the variability of and uncertainty in the measured target's energy, the operation of switching the integration time and attenuators usually guarantees the guality of the infrared radiation measurement data obtainted during the infrared radiant characteristics radiometry process. Non-uniformity correction (NUC) coefficients in a given integration time are often applied to a specified integration time. If the integration time is switched, the SNR for the infrared imaging will degenerate rapidly. Considering the effect of the SNR for the infrared image and the infrared radiant characteristics radiometry above, we propose a-wide-dynamic-range NUC algorithm. In addition, this essasy derives and establishes the mathematical modal of the algorithm in detail. Then, we conduct verification experiments by using a ground-based MWIR(Mid-wave Infared) radiant characteristics radiometry system with an Ø400 mm aperture. The experimental results obtained using the proposed algorithm and the traditional algorithm for different integration time are compared. The statistical data shows that the average non-uniformity for the proposed algorithm decreased from 0.77% to 0.21% at 2.5 ms and from 1.33% to 0.26% at 5.5 ms. The testing results demonstrate that the usage of suggested algorithm can improve infrared imaging quality and radiation measurement accuracy.

Ultrasound Image Enhancement Based on Automatic Time Gain Compensation and Dynamic Range Control

  • Lee, Duh-Goon;Kim, Yong-Sun;Ra, Jong-Beom
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.294-299
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    • 2007
  • For efficient and accurate diagnosis of ultrasound images, appropriate time gain compensation(TGC) and dynamic range(DR) control of ultrasound echo signals are important. TGC is used for compensating the attenuation of ultrasound echo signals along the depth, and DR controls the image contrast. In recent ultrasound systems, these two factors are automatically set by a system and/or manually adjusted by an operator to obtain the desired image quality on the screen. In this paper, we propose an algorithm to find the optimized parameter values far TGC and DR automatically. In TGC optimization, we determine the degree of attenuation compensation along the depth by dividing an image into vertical strips and reliably estimating the attenuation characteristic of ultrasound signals. For DR optimization, we define a novel cost function by properly using the characteristics of ultrasound images. We obtain experimental results by applying the proposed algorithm to a real ultrasound(US) imaging system. The results verify that the proposed algorithm automatically sets values of TGC and DR in real-time such that the subjective quality of the enhanced ultrasound images may be sufficiently high for efficient and accurate diagnosis.

가중 최소자승 필터링과 색 표현 모델을 결합한 넓은 동적 영역 이미지 표현 (High Dynamic Range Image Display Combining Weighted Least Squares Filtering with Color Appearance Model)

  • 박미선;이경준;위승우;정제창
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.920-928
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    • 2016
  • 최근 넓은 동적 영역 이미지 기술은 컴퓨터 그래픽 분야에서 화제다. 본 논문에서는 가중 최소자승(가중회귀분석) 최적화 체계에 기반하여 넓은 동적 영역 이미지를 처리하는 톤매핑 알고리듬을 제안한다. 제안하는 방법은 시각적 후광 현상을 피하는 동시에 기존의 디스플레이에서 더 지각적인 넓은 동적 영역 이미지들을 보여주기 위해 가중 최소자승 필터링과 iCAM06모델을 결합한다. 제안된 알고리듬은 먼저 넓은 동적 영역 이미지를 base layer와 detail layer로 나눈다. Base layer는 큰 규모의 변화량을 가지고 있으며 가중 최소자승 필터링을 사용하여 얻어지고 iCAM06 모델을 포함한다. 다음으로, 인간의 시각 체계에 따라 base layer는 적응적으로 압축된다. 압축 시에는 base layer만 대비를 줄이고 detail layer을 보존한다. 본 논문에서는 객관적 화질 평가와 주관적 화질 평가를 통하여 제안하는 알고리듬을 적용한 이미지가 기존의 알고리듬을 적용한 이미지들에 비해 원본 넓은 동적 영역 이미지에 더 유사하다는 것을 보여준다.

포화도 보상의 반전 지역 패턴을 이용한 HDR 영상화 (High Dynamic Range Imaging Using Inverted Local Patterns with Saturation Compensation)

  • 권오설
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.714-717
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    • 2018
  • 본 논문은 적응적 색 포화도 보상을 통한 HDR 영상 생성 기법을 제안한다. 기존의 HDR 기법은 밝기 변화에 초점이 맞추어져 있기 때문에 어두운 영역에서 밝기 향상에 따라 색이 옅어져 보이는 원인이 된다. 따라서 제안한 색 포화도 보상 기법은 HDR 영상 생성 시 밝기 변화에 따라 적응적으로 색 포화도를 보상함으로써 색 포화도가 옅어지는 문제를 해결하고 선명도를 향상할 수 있다. 다양한 형태의 영상에 대한 실험을 통해 제안한 방법이 기존 방법에 비해 HDR 영상화의 성능에서 우수함을 확인하였다.