Abstract
This paper proposes an illuminant estimation algorithm that estimates the spectral power distribution of an incident light source from a single image. The proposed illumination recovery procedure has two phases. First, the surface spectral reflectances are recovered in the maximum achromatic region (MAR) which is the most achromatic and highly bright region of an image after removing partially the effect of illumination using a modified gray world algorithm. Here, the surface reflectances of MAR are estimated using the principal component analysis method along with a set of given 1269 Munsell samples. Second, the Population of reflected lights is determined with 1269 Munsell samples and a set of illuminations then the spectral distribution of re(looted lights of MAR is selected from the spectral database. That is, color differences are compared between the reflected lights of the MAR and the spectral database, which is the set of reflected lights built by the given set of Munsell samples and illuminants. Then the closest colors from the spectral database are selected. Finally, the illuminant of an image can be calculated dividing the average spectral distributions of reflected lights of MAR by the average surface reflectances of the MAR. In order to evaluate the proposed algorithm, experiments with artificial scenes, which are exposed to chromatic illuminants, were performed and the spectral distribution of estimated illumination and color difference are compared with results of the conventional method.
본 논문에서는 단일 영상에 포함된 광원의 분광분포를 추정하는 광원추정 알고리즘을 제안한다. 제안된 광원 추정 방법은 두 단계로 이루어져 있다. 첫째, 변형된 회색계 가정(modified gray world assumption)을 이용하여 부분적으로 광원의 영향을 배제한 후 밝으면서도 무채색에 가까운 최대 무채색 영역을 찾아 그 영역의 표면 분광 반사율을 구한다. 이때 최대 무채색 영역의 표면 분광 반사율은 1269개의 Munsell 색 표본에 대하여 주성분 분석 방법을 이용하여 추정하였다. 둘째, 주어진 Munsell 색 표본과 대표 광원의 조합으로 반사광의 모집단을 만들었다. 다음 최대 무채색 영역의 각 화소와 반사광 모집단과의 색차를 비교하여 최대 무채색 영역과 색차가 가장 적은 반사광 표본을 선택하고 이를 최대 무채색 영역에 대한 반사광의 분광분포로 정의한다. 최종적으로 최저 무채색 영역의 반사광 분광분포를 해당하는 표면 분광반사율로 나누어줌으로써 영상에 포함된 광원의 분광분포를 추정한다. 제안한 알고리듬의 성능을 평가하기 위하여 유색 광원에 조명된 영상에 대한 광원 추정 실험을 하였으며 기존의 방법과 추정된 광원의 분광 분포 비교 및 색차 비교를 통해 그 타당성을 검증하였다.
