• 제목/요약/키워드: noise in image data

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AWGN 제거를 위한 화소값 분포패턴에 기반한 가중치 필터 알고리즘 (Weighted Filter Algorithm based on Distribution Pattern of Pixel Value for AWGN Removal)

  • 천봉원;김남호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.44-49
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    • 2022
  • 최근 IoT 기술과 통신매체의 발전에 따라 다양한 영상 장비가 산업 현장에서 사용되고 있다. 카메라와 센서에서 취득된 영상 데이터는 송수신 과정에서 잡음의 영향을 받기 쉬우며, 시스템의 신뢰성에 큰 영향을 미치는 만큼 잡음 제거가 필수적으로 선행되고 있다. 본 논문에서는 AWGN에 훼손된 영상을 복원하는 과정에서 디테일을 보존하기 위해 화소값 분포패턴에 기반한 가중치 필터 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 영상의 화소값 분포패턴에 따라 가중치를 계산하였으며, 필터링 마스크에 적용하여 영상을 복원하였다. 제안하는 알고리즘의 잡음 제거 성능을 분석하기 위해 기존 방법과 비교하여 확대영상 및 PSNR을 사용하여 시뮬레이션하였다. 제안한 알고리즘은 영상의 중요 특성을 보존하며 기존 방법에 비해 효율적으로 잡음을 제거하는 성능을 보였다.

3차 스플라인 보간법을 이용한 Salt and Pepper 잡음 제거 (Salt and Pepper Noise Removal using Cubic Spline Interpolation)

  • 권세익;김남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1955-1960
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    • 2016
  • 현재, 디지털 시대의 급속 발전과 함께 멀티미디어 관련 영상 장치들이 대중화 되고 있다. 그러나 영상 데이터는 전송하는 과정에서 여러 원인으로 열화가 발생하며 주로 salt and pepper 잡음이 대표적이다. salt and pepper 잡음을 제거하기 위한 대표적인 방법에는 SWMF, RSIF, MNRF가 있으며 기존의 방법들은 고밀도 salt and pepper 잡음 환경에서 잡음 제거 특성이 다소 미흡하다. 따라서 본 논문에서는 salt and pepper 잡음을 제거하기 위해 잡음 판단 후, 중심화소가 비잡음인 경우 원 화소 그대로 보존하고, 잡음인 경우, 국부 마스크 네 방향으로 세분화하여 비잡음 화소가 가장 많은 방향에 대해 3차 스플라인 보간법을 적용하여 처리하는 알고리즘을 제안하였다. 그리고 객관적 판단을 위해 기존의 방법들과 비교하였으며, 판단의 기준으로 PSNR(peak signal to noise ratio)을 사용하였다.

임펄스 잡음 제거를 위한 미디언 필터의 개선에 관한 연구 (A Study on Median Filter's Improvement for Removal of Impulse Noise)

  • 이경효;류지구;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.165-168
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    • 2008
  • 현대 사회는 정보통신 기술의 발달로 멀티미디어 관련 정보의 발전이 가속화되고 있다. 디지털 영상처리 기술은 영상의 압축, 인식 그리고 복원 등 많은 부분의 연구가 진행되고 있다. 영상의 전송 및 저장하는 가운데 노이즈가 발생되는데, 이때 발생되는 노이즈를 줄이는 것이 이미지 필터의 사용목적이라 하겠다. 디지털 이미지 처리에 사용되는 영상 필터는 기본적으로 2차원 필터의 구조를 갖는다. 이를 구현하는 방법에는 1차원 필터를 반복하여 사용하는 방법과 비분리형 2차원 영상 필터를 사용하는 방법이 있고 마스크를 이용하는 공간 영역의 필터 처리법은 후자에 속한다. 마스크 이용법은 입력 영상위에 2차원 필터 계수를 두어 서로 마주하는 화소끼리 곱하여 얻은 값을 이용하여 필터 계수 중앙에 해당하는 위치와 동일한 영상의 위치에 삽입하여 사용한다. 사용된 이미지 필터 역시 다른 1차 필터와 같이 처리하려는 노이즈에 따라 각기 달리 사용되며, 임펄스 노이즈를 제거하기 위하여서는 다양한 미디언 필터가 사용되고 있다. 본 논문에서는 임펄스 잡음에 강한 선택적 미디언 필터를 제시하고 있으며, 이를 확인하기 위해 기존의 제시된 필터와 비교하였다.

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임펄스 잡음 환경에서 비잡음 화소의 패턴을 사용한 영상복원 (Image Restoration using Pattern of Non-noise Pixels in Impulse Noise Environments)

  • 천봉원;김만고;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.407-409
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    • 2021
  • 4차 산업혁명의 영향으로 산업현장에 인공지능 및 자동화와 같은 다양한 기술들이 접목되고 있으며, 이에 따라 데이터처리의 중요성이 높아지고 있다. 디지털 영상은 다양한 원인으로 잡음이 발생할 수 있으며, 영상인식 및 분류, 객체추적과 같은 다양한 시스템에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 비잡음 화소의 패턴 정보에 기반한 영상복원 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 필터링 마스크 내부의 비잡음 화소의 분포에 따라 보간법 적용이 가능한 패턴, 영역 분할에 기반한 패턴, 무작위로 배치된 화소 패턴으로 구분하여 필터링 과정을 스위칭하였으며, 임펄스 잡음에 훼손된 영상에서 디테일한 정보를 보존하며 영상을 복원한다. 제안한 알고리즘은 기존 임펄스 잡음 제거 알고리즘에 비해 우수한 성능을 보였다.

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클러스터링 및 영상 분할을 위한 커널 기반의 Possibilistic 접근 방법 (A Kernel based Possibilistic Approach for Clustering and Image Segmentation)

  • 최길수;최병인;이정훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.889-894
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    • 2004
  • Fuzzy Kernel C-Means(FKCM) 알고리즘은 커널 함수를 통하여 구형의 데이터뿐만 아니라 Fuzzy C-Means(FCM)에서는 분류하기 힘든 복잡한 형태의 분포를 갖는 데이터를 분류할 수 있다. 하지만 FCM과 같이 노이즈에 대해서는 민감한 성질을 가진다. 이처럼 노이즈(noise)에 민감한 성질을 보완하기 위해서 본 논문에서는 Possibilistic C-Means 알고리즘에 커널 함수를 적용하였다. 제안한 Kernel Possibilistic C-Means(KPCM) 알고리즘은 일반적인 데이터에 대해 FKCM과 같은 성능의 클러스터링 수행이 가능하며 노이즈가 있는 데이터에 대해서는 FKCM보다 정확한 클러스터링을 수행할 수 있다.

Performance Improvement of Wave Information Retrieval Algorithm Using Noise Reduction

  • Lee, Byung-Gil;Lim, Dong-hee;Kim, Jin-soo
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제15권3호
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    • pp.175-181
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    • 2017
  • This paper describes the upgrade of an existing wave information retrieval algorithm by employing noise reduction in the pixel domain. Several algorithms for collecting wave information parameters from X-band radar image sequences including the wind field and current velocity have been developed over the past three decades. Using these algorithms, a band-pass filter (BPF) is applied to remove the non-wave contribution from the image spectra after the sea surface current velocity has been computed. However, such BPF designs have been both complex and insufficient in removing undesired components in X-band radar images. For this study, to improve the performance of wave information retrieval, an efficient noise reduction algorithm is incorporated into a regular wave information retrieval process. That is, the proposed algorithm was designed for operation in a more proper manner by effectively removing the undesired components in the pixel domain. Experiment results demonstrate that the proposed algorithm produces very close estimates to the buoy data records under undesirable noise conditions.

Measurement of position based on correlative function in self-movement

  • Amano, Naoki;Hashimoto, Hiroshi;Higashiguchi, Minoru
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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    • pp.601-604
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    • 1994
  • This paper describes an effective method to estimate a position of an automous vehicle equipped with a single CCD-camera along indoor passageways. Using the sequential image data from the self-movement of the vehicle, the position is estimated by integrating the approximated motion parameters. The detection of the yaw angle that is one of the motion parameter is difficult in general, e.g. slip or error for noise, therefore the different detection is presented, which is, without shaft encoders, based on a projection function for 2D-image data and a cross-correlation function so as to be robust for noise. The approximated geometric function to estimate the position is used to reduce the computational effort. To verify the effectiveness of the method, the analysis and the computational results are shown through the simulations. Furthermore, the experimental results by using the test vehicle for the real indoor passageway are shown.

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Integration of ERS-2 SAR and IRS-1 D LISS-III Image Data for Improved Coastal Wetland Mapping of southern India

  • Shanmugam, P.;Ahn, Yu-Hwan;Sanjeevi, S.;Manjunath, A.S.
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.351-361
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    • 2003
  • As the launches of a series of remote sensing satellites, there are various multiresolution and multi-spectral images available nowadays. This diversity in remotely sensed image data has created a need to be able to integrate data from different sources. The C-band imaging radar of ERS-2 due to its high sensitivity to coastal wetlands holds tremendous potential in mapping and monitoring coastal wetland features. This paper investigates the advantages of using ERS-2 SAR data combined with IRS-ID LISS-3 data for mapping complex coastal wetland features of Tamil Nadu, southern India. We present a methodology in this paper that highlights the mapping potential of different combinations of filtering and integration techniques. The methodology adopted here consists of three major steps as following: (i) speckle noise reduction by comparative performance of different filtering algorithms, (ii) geometric rectification and coregistration, and (iii) application of different integration techniques. The results obtained from the analysis of optical and microwave image data have proved their potential use in improving interpretability of different coastal wetland features of southern India. Based visual and statistical analyzes, this study suggests that brovey transform will perform well in terms of preserving spatial and spectral content of the original image data. It was also realized that speckle filtering is very important before fusing optical and microwave data for mapping coastal mangrove wetland ecosystem.

효율적인 컴퓨터 비전 시스템을 위한 깊이 영상 안정화 방법의 하드웨어 구현 (Hardware Implementation of Depth Image Stabilization Method for Efficient Computer Vision System)

  • 김근준;강봉순
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.1805-1810
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    • 2015
  • 깊이 영상에 대한 접근성이 용이해지면서 다양한 연구 분야에서 깊이 센서를 활용하고 있다. 컴퓨터 비전의 모션인식 분야에서도 깊이 영상을 이용한 연구들이 진행되고 있다. 모션을 정확히 인식하기 위해서는 안정적인 데이터를 활용할 수 있어야 하지만 깊이 센서는 노이즈를 포함한다. 이러한 노이즈는 모션 인식 시스템의 성능에 영향을 줄 수 있기 때문에 효과적으로 노이즈를 억제하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 하드웨어를 사용하여 깊이 센서에서 입력되는 깊이 영상에 시간 영역과 공간 영역에서 안정화를 수행함으로써 깊이 영상을 안정화하는 하드웨어를 제안한다. 바닥 제거 알고리즘에 깊이 영상 안정화를 적용하여 노이즈를 억제한 깊이 영상 안정화가 시스템의 신뢰도 향상에 기여할 수 있음을 확인하고 구현한 하드웨어를 FPGA와 APU를 이용해 실시간 동작을 확인하였으며 설계한 하드웨어는 최대 202.184MHz에서 동작할 수 있다.

2차원 스플라인 보간법을 이용한 Salt and Pepper 잡음 제거 (Salt and Pepper Noise Removal using 2-Dimensional Spline Interpolation)

  • 권세익;김남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.1167-1173
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    • 2017
  • 영상처리는 사회가 고도의 디지털 정보화 시대로 발전함에 따라 응용분야가 점차 다양해지고, 중요한 분야로 각광 받고 있다. 그러나 영상 데이터는 전송하는 과정에서 여러 원인으로 열화가 발생하며 주로 salt and pepper 잡음이 대표적이다. salt and pepper 잡음을 제거하기 위한 대표적인 방법에는 CWMF, SWMF, A-TMF가 있으며 기존의 방법들은 salt and pepper 잡음 환경에서 잡음 제거 특성이 다소 미흡하다. 따라서 본 논문에서는 salt and pepper 잡음을 제거하기 위해 잡음 판단 후, 중심화소가 비잡음인 경우 원 화소 그대로 보존하고, 잡음인 경우, 국부 마스크의 잡음밀도에 따라 2차원 스플라인 보간법 및 메디안 필터를 적용하여 처리하는 알고리즘을 제안하였다. 그리고 객관적 판단을 위해 기존의 방법들과 비교하였으며, 판단의 기준으로 PSNR(peak signal to noise ratio)을 사용하였다.