• 제목/요약/키워드: optimal restoration filter

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이차원 유한구간 필터와 스무더에 관한 연구와 화상복원에의 응용 (2-D FIR filter and smoother with applications to image restoration)

  • 권욱현;박상환;이규승
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.447-452
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    • 1992
  • The optimal FIR filter and smoother for estimating the state of 2-D state-space model are derived. Using the 2-D state covariance propagation rule suggested in this paper, the efficient algorithm to find the impulse response of the optimal FIR filter and smoother can be found. The filter and smoother can be applied to the image restoration problems and some examples of the application will be given.

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영상복원용 신경회로망 필터의 최적화 알고리즘 구현 (Implementation of Neural Filter Optimal Algorithms for Image Restoration)

  • 이배호;문병진
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권7호
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    • pp.1980-1987
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    • 1999
  • 복원 영상은 원 영상에 비해 항상 왜곡 및 잡음 요소가 첨가되는 경향이 있다. 영상 복원에서는, 변형 요소를 포함한 영상의 잡음, 또는 왜곡 정보를 교정하여 복원 영상의 품질을 향상시키고, 원 영상에 가장 근접한 값으로 표현하여야 한다. 영상 복원을 위한 공간 필터 중에서 선형 필터는 쉽게 구현될 수 있고, 가우시안 잡음 제거율이 높다는 장점이 있지만, 얼룩이나 임펄스 잡음 제거에 대해서는 좋지 않은 성능을 보이기 때문에, 이러한 단점을 보완할 수 있는 비선형 필터 알고리즘으로 본 논문에서는 적응성 다단계 최적화 필터(OAMF : optimal adaptive multistage filter)라는 영상 복원 공간 필터를 제안하였다. 적응성 다단계 최적화 필터는 영상 복원에서 필터링 시간 감소, 잡음 제거율 증가 그리고 외곽선 정보의 보존률 증가 등을 목적으로 역전파 학습 알고리즘의 가중치 학습법을 기반으로 적응성 다단계 필터(AMF)를 최적화 한 것이다. 본 논문에서 제시한 영상 복원 공간필터가 기존의 다른 필터들에 비해 임펄스 잡음 제거와 외곽선 정보 보존 기능, 가우시안 잡음 제거 능력 등이 향상됨을 시뮬레이션 결과로 입증하였다.

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역 필터링을 이용한 이동물체 영상복원 (Motion Image Restoration by Inverse Filtering)

  • 김영우;유광렬;이대영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.176-188
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    • 1987
  • 본 논문은 역필터링을 이용하여 이동에 의해 흐려진 영상을 복원하는 기법에 관한 논문이다. 적절한 역필터를 설계하기 위하여 저하과정(Degradation Process)을 정확히 모델링하여 그의 역특성을 갖는 필터를 구해내야 한다. 고속으로 이동하는 물체의 영상은 Blurring되는데, 이것은 수학적으로 시간에 대한 영상의 적분으로 모델링될 수 있으며, 공간좌표상 방향성 방형 윈도우(Rectangular Window)를 상승(Convolution)하는 것으로 분석된다. 본 논문에서는 주파수 영역에서 이를 분석하여, 이동방향을 고려한 역 Sinc 함수 특성을 갖는 필터를 이용하여 흐려진 영상을 복원하는 기법을 연구한다.

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역 필터 순서와 파워 스펙트럼 밀도에 기초한 이미지 복원 (Image Restoration Based on Inverse Filtering Order and Power Spectrum Density)

  • 김용길;문경일
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.113-122
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    • 2016
  • 본 연구에서는, 웨이블릿 노이즈 감쇠에 고속 푸리에 역 변환을 포함하는 방법을 제안한다. 위너 필터링에 인자를 채용하여 역 필터링을 나타내고, 최적의 계수는 전체 평균 제곱 오차를 최소화하도록 선택된다. 위너 필터를 적용하기 위해, 손상된 그림에서 원 화상의 파워 스펙트럼을 계산한다. 위너 필터링은 역 필터링 처리를 포함하기 때문에 블링 필터가 반전되지 않을 때 노이즈는 확장한다. 큰 노이즈를 제거하려면 최고의 웨이블릿 임계값을 사용하여 노이즈를 제거하는 것이다. 웨이블릿 노이즈 감쇠 단계는 역 필터링 및 웨이블릿 기능으로 노이즈 감소로 구성된다. 실험결과는 전체 재생 성능 이상의 다른 방법을 능가하지는 않았다.

최적 스택필터 설계를 위한 고속병렬기법 (Fast Parallel Algorithm For Optimal Stack Filter Design)

  • 유지상
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권2호
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    • pp.88-95
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    • 1999
  • 스텍필터는 신호복원성이 뛰어난 디지털 비선형 필터의 일종이다. 그러나 기존의 적응형 설계기법을 이요하면 순차적인 특성 때문에 윈도우의 크기가 큰 스텍필터의 설계시 많은 계산량으로 그 응용에 한계가 있었다. 본 논문에서는 평균적대오차를 최소화하는 최적의 스텍필터를 설계하기 위한 병렬구조의 기법을 제안하였고 제안된 기법을 사용하면 적응특성 즉 학습의 반복적인 특성을 가지면서 최적의 필터로 수령하는데 필요한 반복 횟수를 줄임으로써 기존의 설계기법보다 설계시간을 단축할 수 있다는 사실과 제안된 기법이 최적의 스텍필터로 수렴한다는 사실을 증명하였다.

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L-곡선 기반의 Modified Wiener Filter(MWF)를 이용한 위성 영상의 MTF 보상 (A MTF Compensation for Satellite Image Using L-curve-based Modified Wiener Filter)

  • 전병일;김홍래;장영근
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.561-571
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    • 2012
  • 변조전달함수(MTF; Modulation Transfer Function)는 광학영상의 성능을 평가하는 중요한 품질 요소 중 하나이다. 영상의 MTF 증진을 위해 영상 복원이 필요하나, 이 과정은 대표적인 부적합문제(ill-posed problem)의 하나로 특정한 해를 갖지 않는다. 영상 복원을 위한 필터에는 역 필터(IF; Inverse Filter), 의사 역 필터(PIF; Pseudo Inverse Filter), Wiener Filter(WF) 등이 있다. 이들 중 가장 일반적으로 사용되고 있는 WF는 촬영된 영상 내에서 영상과 잡음을 정확히 구분하기 어렵다는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 Modified Wiener Filter(MWF)를 사용하여 부적절 문제를 풀 수 있도록 문제를 정규화 하였으며, 정규화 변수(regularization parameter)의 값을 찾기 위한 방법으로 L-곡선(L-curve)을 사용하였다. MWF의 검증을 위해 Dubaisat-1 위성의 영상을 의사 역 필터(PIF), Wiener Filter(WF), MWF로 영상 복원을 수행하였다. 복원 결과, MWF를 사용했을 때가 PIF를 사용했을 때의 결과에 비해 20.93%, WF를 사용했을 때의 결과에 비해 10.85% 더 향상된 MTF를 얻을 수 있었다.

임펄스 잡음에 의해 훼손된 이진 디지탈 서류 영상의 복구 방법들의 비교 평가 (Evaluation of Restoration Schemes for Bi-Level Digital Image Degraded by Impulse Noise)

  • 신현경;신중상
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제13B권4호
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    • pp.369-376
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    • 2006
  • 디지탈 변환과 기기간의 전송 영향으로 화질이 떨어진 디지탈 영상의 복구는 잡음 발생 및 그 역 과정의 모형화를 통해 이루어낼 수 있다. 스캐너로 읽혀진 서류 영상이나 위성 사진에서 잡음 및 반점을 제거하는 과정이 좋은 예이다. 그러나 잡음 발생의 비선형성은 그 역 과정의 이론적 이해를 어렵게한다. 본 논문에서는 충격 잡음에의해 화질이 떨어진 이진 서류 영상의 복구 방법들을 심층 분석하는 것에 촛점을 맞추었다. 본 연구 결과에 의하면 이진 서류 영상의 잡음 제거 방식으로 '가중 중앙값' 여과기와 '리' 여과기가 다른 여과기에 비해 효과적임을 보여준다. 반면 '웨이브렛' 여과 방식은 타 방식보다 100여배의 시간이 소요되어 비효율적이다. 본 논문에서는 가중 중앙값 여과기에 쓰이는 가중치에 대한 연구 결과를 제시하였다.

적응적 율-왜곡 최적 다중 루프 필터 기법 (Adaptive Rate-Distortion Optimized Multiple Loop Filtering Algorithm)

  • 홍순기;최윤식;김용구
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.617-630
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    • 2010
  • 고해상도 비디오에 대한 압축 성능 향상을 위해 ITU-T VCEG에서는 H.264/AVC 표준을 근간으로 다양한 압축 성능 개선 기법들을 추가해 왔는데, 그중 ALF 기법은 양자화에 의해 발생한 오류를 제거할 수 있는 필터링 방법을 제공함으로써, 고해상도 영상에서 평균 9%의 매우 높은 성능 개선 능력을 보이는 핵심 기술이다. 하지만 기존의 ALF는 한 프레임 내에서 하나의 Wiener 필터만을 사용하므로, 다수의 서로 다른 통계적 특성을 가진 영역이 존재하는 경우에는 능률적인 오류 복원 성능을 제공하기 어려운 한계를 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 한 복호 프레임에 존재하는 다양한 영역 별 통계적 특성을 반영하여 보다 유연한 율-왜곡 관점에서의 ALF 선택이 가능할 수 있도록, 적응적 율-왜곡 최적 다중 루프 필터 기법을 제안한다. 제안 알고리즘을 통해 다양한 영상에 대하여 기존 알고리즘의 성능을 안정적으로 개선할 수 있었으며, 영상에 뚜렷한 특성 차이를 지닌 복수의 오브젝트가 존재할 경우에는 더욱 높은 비트율 감소 이득을 얻을 수 있었다.

신경회로망을 이용한 영상복원용 적응형 일반스택 최적화 필터의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Optimal Adaptive Generalized Stack Filter for Image Restoration Using Neural Networks)

  • 문병진;김광희;이배호
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권7호
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    • pp.81-89
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    • 1999
  • 통신에 의한 전송 영상은 잡음이나 번짐 또는 일그러짐 등을 항상 포함한다. 본 논문에서는 적응형 일반스텍 최적화 필터(OAGSF: optimal adaptive generalized stack filter)라는 영상복원 공간 필터를 제안하였는데, 이는 영상의 복원에서 잡음 제거율과 외곽선 정보의 보존률의 증가을 위해 신경회로맘의 역전파 학습 알고리즘의 가중치 학습 알고리즘을 기반으로 적응형 일반스택 필터(AGSF)를 최적화 시킨 것이다. 적응형 일반스택 필터는 일반스택 필터(GSF: generalized stack filter)와 적응형 다단계 메디안 필터(AMMF; adaptive multistage median filter)로 구분하고, 일반스텍 필터는 스택 필너치 기능을 보완한것이고, 적응형 다단계 메디안 필터는 메디안 필터의 외곽선 정보 보존률을 높인 것이다. 신경회로망의 역전파 학습 알고리즘에 대하여 두가지 가중치 학습 알고리즘인 최소평균절대 (LMA:Least Mean Absolute) 알고리즘과 최소평균자승(LMS: Least Mean Square) 알고리즘을 이용하여 적응형 일반스택 필터를 최적화하였다. 본 논문에서 제시한 신경회로망을 이용한 영상복원 공간필터에 대해 실험결과를 통해 제시하였다.

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Accurate Representation of Light-intensity Information by the Neural Activities of Independently Firing Retinal Ganglion Cells

  • Ryu, Sang-Baek;Ye, Jang-Hee;Kim, Chi-Hyun;Goo, Yong-Sook;Kim, Kyung-Hwan
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제13권3호
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    • pp.221-227
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    • 2009
  • For successful restoration of visual function by a visual neural prosthesis such as retinal implant, electrical stimulation should evoke neural responses so that the informat.ion on visual input is properly represented. A stimulation strategy, which means a method for generating stimulation waveforms based on visual input, should be developed for this purpose. We proposed to use the decoding of visual input from retinal ganglion cell (RGC) responses for the evaluation of stimulus encoding strategy. This is based on the assumption that reliable encoding of visual information in RGC responses is required to enable successful visual perception. The main purpose of this study was to determine the influence of inter-dependence among stimulated RGCs activities on decoding accuracy. Light intensity variations were decoded from multiunit RGC spike trains using an optimal linear filter. More accurate decoding was possible when different types of RGCs were used together as input. Decoding accuracy was enhanced with independently firing RGCs compared to synchronously firing RGCs. This implies that stimulation of independently-firing RGCs and RGCs of different types may be beneficial for visual function restoration by retinal prosthesis.