• 제목/요약/키워드: Optical Image

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Modified Sub-aperture Stitching Algorithm using Image Sharpening and Particle Swarm Optimization

  • Chen, Yiwei;Miao, Erlong;Sui, Yongxin;Yang, Huaijiang
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권4호
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    • pp.341-344
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    • 2014
  • This study proposes a modified sub-aperture stitching algorithm, which uses an image sharpening algorithm and particle swarm optimization to improve the stitching accuracy. In sub-aperture stitching interferometers with high positional accuracy, the high-frequency components of measurements are more important than the low-frequency components when compensating for position errors using a sub-aperture stitching algorithm. Thus we use image sharpening algorithms to strengthen the high-frequency components of measurements. When using image sharpening algorithms, sub-aperture stitching algorithms based on the least-squares method easily become trapped at locally optimal solutions. However, particle swarm optimization is less likely to become trapped at a locally optimal solution, thus we utilized this method to develop a more robust algorithm. The results of simulations showed that our algorithm compensated for position errors more effectively than the existing algorithm. An experimental comparison with full aperture-testing results demonstrated the validity of the new algorithm.

대기복사모형을 이용한 위성영상의 대기보정에 관한 연구 (A Study on Atmospheric Correction in Satellite Imagery Using an Atmospheric Radiation Model)

  • 오성남
    • 대기
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    • 제14권2호
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    • pp.11-22
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    • 2004
  • A technique on atmospheric correction algorithm to the multi-band reflectance of Landsat TM imagery has been developed using an atmospheric radiation transfer model for eliminating the atmospheric and surface diffusion effects. Despite the fact that the technique of satellite image processing has been continually developed, there is still a difference between the radiance value registered by satellite borne detector and the true value registered at the ground surface. Such difference is caused by atmospheric attenuations of radiance energy transfer process which is mostly associated with the presence of aerosol particles in atmospheric suspension and surface irradiance characteristics. The atmospheric reflectance depend on atmospheric optical depth and aerosol concentration, and closely related to geographical and environmental surface characteristics. Therefore, when the effects of surface diffuse and aerosol reflectance are eliminated from the satellite image, it is actually corrected from atmospheric optical conditions. The objective of this study is to develop an algorithm for making atmospheric correction in satellite image. The study is processed with the correction function which is developed for eliminating the effects of atmospheric path scattering and surface adjacent pixel spectral reflectance within an atmospheric radiation model. The diffused radiance of adjacent pixel in the image obtained from accounting the average reflectance in the $7{\times}7$ neighbourhood pixels and using the land cover classification. The atmospheric correction functions are provided by a radiation transfer model of LOWTRAN 7 based on the actual atmospheric soundings over the Korean atmospheric complexity. The model produce the upward radiances of satellite spectral image for a given surface reflectance and aerosol optical thickness.

Stereo image를 이용한 Skin furrows에 대한 연구 (Evaluation of Skin Furrows using Stereo image)

  • 안혜정;김민기;문종섭;오칠환
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 춘계학술대회
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    • pp.36-40
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    • 1996
  • There are two prevailing techniques, mechanical and optical profilometers, to measure 3-dimensional configurations of the human skin furrows. The methods have some limitations such as, accuracies or resolutions of the acquired 3-dimensional data and consistencies according to the repeated experiments. We devised an optical profilometer that is called stereo image optical profilometer (SOP) based on stereo image processing techniques. A stereo image is a pair of images that obtained from two cameras which have different angles. From the digital stereo images, the clinical informations for skin can be obtained by some signal processing techniques. In this paper, we focused on the 3-dimensional graphical visualizations of the structures and state of the skin furrows by solving the corresponding problem from the left and right pairs of the stereo images.

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Fast Noise Reduction Approach in Multifocal Multiphoton Microscopy Based on Monte-Carlo Simulation

  • Kim, Dongmok;Shin, Younghoon;Kwon, Hyuk-Sang
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권4호
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    • pp.421-430
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    • 2021
  • The multifocal multiphoton microscopy (MMM) enables high-speed imaging by the concurrent scanning and detection of multiple foci generated by lenslet array or diffractive optical element. The MMM system mainly suffers from crosstalk generated by scattered emission photons that form ghost images among adjacent channels. The ghost image which is a duplicate of the image acquired in sub-images significantly degrades overall image quality. To eliminate the ghost image, the photon reassignment method was established using maximum likelihood estimation. However, this post-processing method generally takes a longer time than image acquisition. In this regard, we propose a novel strategy for rapid noise reduction in the MMM system based upon Monte-Carlo (MC) simulation. Ballistic signal, scattering signal, and scattering noise of each channel are quantified in terms of photon distribution launched in tissue model based on MC simulation. From the analysis of photon distribution, we successfully eliminated the ghost images in the MMM sub-images. If the priori MC simulation under a certain optical condition is established at once, our simple, but robust post-processing technique will continuously provide the noise-reduced images, while significantly reducing the computational cost.

주야 관측경용 빔 분리프리즘을 위한 1× Optical Path Relay Adapter 설계 (Design of 1× Optical Path Relay Adapter for Beam Splitting Prism used in Day & Night Scope)

  • 이동희;최규정;정인;박승환
    • 한국안광학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.441-447
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    • 2012
  • 목적: 본 연구는 주야 관측경에 사용되는 빔 분리프리즘용 $1{\times}$ 광로 연장 어댑터(optical path relay adapter) 설계 개발에 관한 것이다. 방법: 상용 C-mount 경통구조를 가지는 줌렌즈 광학계와 빔 분리프리즘을 사용하여 주간 야간용 관측경을 만들기 위해서는 줌렌즈 광학계의 상의 크기는 변하지 않으면서 결상면의 위치를 길게 늘일 수 있는 광로 연장 어댑터가 필요하다. 이에 우리는 lens module 모드를 사용할 수 있는 CodeV 프로그램을 이용하여 $1{\times}$ 광로 연장 어댑터를 설계할 수 있었다. 결과: 우리는 빔 분리 프리즘을 갖는 주야 관측경용 광로 연장 어댑터를 설계 할 수 있었는데, 이 광학계는 EFL이 -Q56.0 mm, 배율이 +1.0배, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리가 약 20.4 mm인 특징을 갖는 광학계가 되었다. 이 시스템의 분해능은 40% MTF 값 기준으로 30 lp/mm인 특성을 보여준다. 이 특성은 설계되어진 광로 연장 어댑터는 3세대 영상증폭관(IIT: image intesifier tubes)의 분해능을 충분히 수용할 수 있는 광학계임을 보여준다. 결론: 30 lp/mm에서 MTF 40%인 성능을 가지면서, 첫 번째 렌즈에서 마지막 렌즈까지의 거리가 20.4 mm, EFL이 -Q56.0 mm, 배율이+1.0인 광학적 특성을 갖는 광로 연장 어댑터를 설계하여 적용함으로써 우리는 상용 C-mount 결상 경통구조를 가지는 줌렌즈 광학계와 3세대 영상증폭관(IIT)과 빔 분리프리즘으로 이루어진 새로운 형태의 주야 관측경을 개발할 수 있었다.

채널별 색상정보 외삽법 기반 시간적 초해상도 기법을 활용한 전자광학 센서의 프레임률 향상 연구 (Improvement of Frame Rate of Electro-Optical Sensor using Temporal Super Resolution based on Color Channel Extrapolation)

  • 노상우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.120-124
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    • 2017
  • 시간적 초해상도 기법은 일반 카메라로 찍은 영상을 고속카메라로 찍은 영상과 같이 보일 수 있도록 프레임률을 증가시키는 방법이다. 전자광학 센서는 다양한 감시정찰 무기체계에 탑재되는데, 각 무기체계별 작전요구성능에 따라 필요로 하는 전자광학 센서의 공간적 해상도와 시간적 해상도가 달라진다. 대부분의 영상센서가 30~60 프레임/초로 영상을 촬영하기 때문에, 표적의 이동 및 변화가 이보다 더 빠른 경우 프레임률의 증가가 필요하다. 본 논문은 채널별 색상정보 외삽법을 활용하여 프레임률을 증가시키는 기법을 제안한다. DMD의 각 화소를 카메라 센서의 각 화소와 정합한 후, 카메라 센서의 베이어 패턴에 맞추어 각 채널별로 화소 그룹을 분리한다. DMD를 이용해 일반 카메라의 한 프레임이 채널별로 서로 다른 연속된 노출 시간을 가지도록 조절하여, 촬영한 영상을 프레임률이 증가한 단일채널 영상으로 변환한다. 옵티컬 플로우 기법을 활용하여 각 채널별로 시점에 맞는 가상의 영상을 생성하여, 프레임률이 증가한 단일채널 영상을 컬러채널 영상으로 만들었다. 시뮬레이션을 통해 제안된 시간적 초해상도 기법의 성능을 확인하였다.

3차원 재구성과 추정된 옵티컬 플로우 기반 가려진 객체 움직임 추적방법 (Occluded Object Motion Tracking Method based on Combination of 3D Reconstruction and Optical Flow Estimation)

  • 박준형;박승민;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.537-542
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    • 2011
  • 거울 신경 세포는 동물이 어떤 동작을 할 때와 그 동물이 다른 동물의 동일한 동작을 하는 것을 관찰 할 때, 똑같은 세포 발화를 하는 신경세포이다. 본 논문에서는 거울 신경 세포의 발화 원리를 이용하여 비슷한 방법으로 보이지 않는 부분에 대한 객체의 움직임을 추적하는 방법을 3차원 재구축 방법을 통해 제안한다. 거울 신경 세포 시스템과 같은 발화 원리를 통해 의도 인지 시스템을 구축하기 위해, 스테레오 카메라를 통해 획득한 두 개의 이미지 데이터를 통해 깊이 정보를 계산하여 3차원으로 재구축한다. 3차원 재구축을 통해 만들어진 이미지 데이터를 옵티컬 플로우를 사용하여 3차원 이미지에서 객체의 움직임 방향을 추정한다. Estimation 알고리즘인 칼만 필터를 사용하여 객체의 움직임 추정을 잡음에 강인하게 한다. 객체의 움직임 추정을 통하여 객체의 움직임에 따라 구축된 이미지 데이터를 히스토리화 하여 데이터를 저장한다. 객체의 일부분 혹은 전체가 다른 물체로 인해 가려져 스테레오 카메라 시야에서 사라졌을 때, 과거에 저장된 히스토리로 부터 데이터를 가져와 가려진 부분에 대한 객체의 원래의 모습을 복원한다. 이 복원을 통하여 움직임 추정을 한다.