• 제목/요약/키워드: Super resolution image

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CARDB를 이용한 반복적인 업-다운 샘플링 네트워크 기반의 단일 영상 초해상도 복원 (Single Image Super-Resolution Using CARDB Based on Iterative Up-Down Sampling Architecture)

  • 김인구;유송현;정제창
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.242-251
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    • 2020
  • 최근 단일 영상 초해상도에 깊은 합성 곱 신경망을 적용한 알고리듬이 많이 연구되었다. 현존하는 딥러닝 기반 초해상도 기법들은 네트워크의 후반부에 해상도를 업샘플링 하는 구조를 가진다. 이러한 구조는 저해상도에서 고해상도로 한 번에 매핑을 하기에 많은 정보를 예측하는 높은 확대율에서 비효율적인 구조를 가진다. 본 논문에서는 반복적인 업-다운 샘플링 구조를 기반으로 하여 채널 집중 잔여 밀집 블록을 이용한 단일 영상 초해상도 기법을 제안한다. 제안한 알고리듬은 저해상도와 고해상도의 매핑 관계를 효율적으로 예측하여 높은 확대율에서 기존의 알고리듬에 비해 최대 0.14dB 성능 향상과 개선된 주관적 화질을 보여준다.

고해상도 텍스처 맵 생성을 위한 딥러닝 기반 초해상도 기법들의 비교 분석 연구 (Comparative analysis of the deep-learning-based super-resolution methods for generating high-resolution texture maps)

  • 김혜주;나재호
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.31-40
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    • 2023
  • 디스플레이의 해상도의 증가에 따라 고해상도 텍스처 맵을 내장한 앱들도 함께 증가하는 추세에 있다. 최근 딥러닝 기반 이미지 초해상도 기법들의 발전은 이러한 고해상도 텍스처 생성 작업을 자동화할 수 있는 가능성을 만들고 있다. 하지만 이러한 적용 사례에 대해 심층적으로 분석한 연구는 아직 부족한 상태이다. 그래서 본 논문에서는 최신 초해상도 기법들 중 BSRGAN, Real-ESRGAN, SwinIR(classical 및 real-world image SR)을 택하여 텍스처 맵의 업스케일링(upscaling)에 적용한 후 그 결과를 정량적, 정성적으로 비교, 분석하였다. 실험 결과 업스케일링 후 나타나는 다양한 아티팩트(artifact)들을 발견할 수 있었으며, 이를 통해 기존 초해상도 기법들을 텍스처 맵 업스케일링에 곧바로 적용하기에는 일부 미흡한 부분이 존재한다는 점을 확인하였다.

Application of Image Super-Resolution to SDO/HMI magnetograms using Deep Learning

  • Rahman, Sumiaya;Moon, Yong-Jae;Park, Eunsu;Cho, Il-Hyun;Lim, Daye
    • 천문학회보
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    • 제44권2호
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    • pp.70.4-70.4
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    • 2019
  • Image super-resolution (SR) is a technique that enhances the resolution of a low resolution image. In this study, we use three SR models (RCAN, ProSRGAN and Bicubic) for enhancing solar SDO/HMI magnetograms using deep learning. Each model generates a high resolution HMI image from a low resolution HMI image (4 by 4 binning). The pixel resolution of HMI is about 0.504 arcsec. Deep learning networks try to find the hidden equation between low resolution image and high resolution image from given input and the corresponding output image. In this study, we trained three models with HMI images in 2014 and test them with HMI images in 2015. We find that the RCAN model achieves higher quality results than the other two methods in view of both visual aspects and metrics: 31.40 peak signal-to-noise ratio(PSNR), Correlation Coefficient (0.96), Root mean square error (RMSE) is 0.004. This result is also much better than the conventional bi-cubic interpolation. We apply this model to a full-resolution SDO/HMI image and compare the generated image with the corresponding Hinode NFI magnetogram. As a result, we get a very high correlation (0.92) between the generated SR magnetogram and the Hinode one.

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A Comparative Study on OCR using Super-Resolution for Small Fonts

  • Cho, Wooyeong;Kwon, Juwon;Kwon, Soonchu;Yoo, Jisang
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제8권3호
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    • pp.95-101
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    • 2019
  • Recently, there have been many issues related to text recognition using Tesseract. One of these issues is that the text recognition accuracy is significantly lower for smaller fonts. Tesseract extracts text by creating an outline with direction in the image. By searching the Tesseract database, template matching with characters with similar feature points is used to select the character with the lowest error. Because of the poor text extraction, the recognition accuracy is lowerd. In this paper, we compared text recognition accuracy after applying various super-resolution methods to smaller text images and experimented with how the recognition accuracy varies for various image size. In order to recognize small Korean text images, we have used super-resolution algorithms based on deep learning models such as SRCNN, ESRCNN, DSRCNN, and DCSCN. The dataset for training and testing consisted of Korean-based scanned images. The images was resized from 0.5 times to 0.8 times with 12pt font size. The experiment was performed on x0.5 resized images, and the experimental result showed that DCSCN super-resolution is the most efficient method to reduce precision error rate by 7.8%, and reduce the recall error rate by 8.4%. The experimental results have demonstrated that the accuracy of text recognition for smaller Korean fonts can be improved by adding super-resolution methods to the OCR preprocessing module.

Enhanced Multi-Frame Based Super-Resolution Algorithm by Normalizing the Information of Registration

  • Kwon, Soon-Chan;Yoo, Jisang
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권1호
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    • pp.363-371
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    • 2014
  • In this paper, a new super-resolution algorithm is proposed by using successive frames for generating high-resolution frames with better quality than those generated by other conventional interpolation methods. Generally, each frame used for super-resolution must only have global translation and motions of sub-pixel unit to generate good result. However, the newly proposed MSR algorithm in this paper is exempt from such constraints. The proposed algorithm consists of three main processes; motion estimation for image registration, normalization of motion vectors, and pattern analysis of edges. The experimental results show that the proposed algorithm has better performance than other conventional algorithms.

Fast Super-Resolution Algorithm Based on Dictionary Size Reduction Using k-Means Clustering

  • Jeong, Shin-Cheol;Song, Byung-Cheol
    • ETRI Journal
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    • 제32권4호
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    • pp.596-602
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    • 2010
  • This paper proposes a computationally efficient learning-based super-resolution algorithm using k-means clustering. Conventional learning-based super-resolution requires a huge dictionary for reliable performance, which brings about a tremendous memory cost as well as a burdensome matching computation. In order to overcome this problem, the proposed algorithm significantly reduces the size of the trained dictionary by properly clustering similar patches at the learning phase. Experimental results show that the proposed algorithm provides superior visual quality to the conventional algorithms, while needing much less computational complexity.

Application of Deep Learning to Solar Data: 6. Super Resolution of SDO/HMI magnetograms

  • Rahman, Sumiaya;Moon, Yong-Jae;Park, Eunsu;Jeong, Hyewon;Shin, Gyungin;Lim, Daye
    • 천문학회보
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    • 제44권1호
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    • pp.52.1-52.1
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    • 2019
  • The Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) is the instrument of Solar Dynamics Observatory (SDO) to study the magnetic field and oscillation at the solar surface. The HMI image is not enough to analyze very small magnetic features on solar surface since it has a spatial resolution of one arcsec. Super resolution is a technique that enhances the resolution of a low resolution image. In this study, we use a method for enhancing the solar image resolution using a Deep-learning model which generates a high resolution HMI image from a low resolution HMI image (4 by 4 binning). Deep learning networks try to find the hidden equation between low resolution image and high resolution image from given input and the corresponding output image. In this study, we trained a model based on a very deep residual channel attention networks (RCAN) with HMI images in 2014 and test it with HMI images in 2015. We find that the model achieves high quality results in view of both visual and measures: 31.40 peak signal-to-noise ratio(PSNR), Correlation Coefficient (0.96), Root mean square error (RMSE) is 0.004. This result is much better than the conventional bi-cubic interpolation. We will apply this model to full-resolution SDO/HMI and GST magnetograms.

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적외선 영상을 위한 초고해상도 기법 (Super-resolution method for Infra-red Images)

  • 김영두;최현준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.540-541
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    • 2018
  • 본 논문에서는 낮은 해상도의 적외선 영상을 대상으로 DWT(Discrete Wavelet Transform)를 이용하여 해상도를 향상시키는 초고해상도 기법을 제안한다. 이 기법은 적외선 카메라를 통해 입력되는 영상을 대상으로 해상도를 줄이지 않는 방식으로 DWT를 수행하여 동일한 해상도의 부대역들(LH, HL, HH)을 생성하고, 이 부대역들과 원래의 적외선 영상을 이용하여 Inverse-DWT를 수행하여 해상도가 향상된 적외선 영상을 얻는다. 실험결과 제안한 기법의 평균 SSIM 수치가 0.989861로 측정되어 기존의 Bi-linear, Bi-cubic 필터를 이용하는 기법에 비해 약 0.004 정도 향상되는 것을 확인하였다.

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SRCNN과 VDSR의 구조와 방법 및 개선된 성능평가 함수 (Structure, Method, and Improved Performance Evaluation Function of SRCNN and VDSR)

  • 이광찬;왕광싱;신성윤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.543-548
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    • 2021
  • 이미지는 해상도가 높을수록 이미지를 시청하는 사람들의 만족도가 높아지며 초고해상도 이미지화는 컴퓨터 비전이나 영상처리 분야 중에서도 연구 가치가 꽤 높아지고 있다. 본 연구에서는 주로 딥 러닝 초 해상도 모델을 사용하여 저해상도 이미지 LR의 주요 특징을 추출한다. 추출된 특징을 학습 및 재구성하고, 고해상도 이미지 HR을 생성하는 재구성 기반 알고리즘에 중점을 둔다. 본 논문에서는 재구성에 기반을 둔 초 해상도 알고리즘 모델에서 SRCNN과 VDSR에 대하여 알아보도록 한다. SRCNN과 VDSR모델의 구조 및 알고리즘 프로세스를 간략하게 소개하고 개선된 성능평가 함수에서도 다중 채널과 특수한 형태에 대하여 알아보도록 하며, 실험을 통하여 각 알고리즘의 성능을 이해하도록 한다. 실험에서는 SRCNN 및 VDSR 모델의 결과와 피크 신호 대 잡음 비 및 이미지 구조 유사도를 비교하는 실험을 수행하여 결과를 한눈에 볼 수 있도록 하였다.

단계적 후보 축소에 의한 예제기반 초해상도 영상복원을 위한 고속 패치 검색 (Fast Patch Retrieval for Example-based Super Resolution by Multi-phase Candidate Reduction)

  • 박규로;김인중
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제37권4호
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    • pp.264-272
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    • 2010
  • 예제기반 초해상도 영상복원은 영상 패치의 대한 학습 및 검색을 통해 저해상도 영상으로부터 고해상도 영상을 복원하는 방법으로써 성능이 좋고 한 장의 저해상도 영상에 대하여도 적용 가능하다. 그러나 복원 과정에서 패치 검색에 많은 비교 연산이 요구되기 때문에 속도가 매우 느리다. 복원 속도를 향상시키기 위해서는 효과적인 패치 검색 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 패치 검색에 사용 가능한 다양한 고차원 특징 검색 방법들을 실제 초해상도 영상복원 시스템에 적용하여 그 성능을 비교하였다. 또한 문자 인식 분야에서 성공적으로 적용되어왔으나 초해상도 영상복원에서는 사용되지 않았던 단계적 후보축소 방법을 패치 검색 단계에 적용할 것을 제안한다. 실험 결과 기존의 방법 중에서는 LSH가 가장 좋은성능을 나타내었다. 본 논문에서 제안한 단계적 후보 축소에 의한 패치 검색 방법은 LSH보다 더욱 우수하여 $1024{\times}1024$ 영상의 복원 시 LSH보다 최대 3.12배 빠른 복원 속도를 나타내었다.