Noise Elimination and Edge Detection based on Fuzzy Logic

퍼지 논리를 이용한 잡음 제거 및 에지 검출

  • 이혜정 (원광대학교 대학원 컴퓨터공학과) ;
  • 정성태 (원광대학교 공과대학 전기전자 및 정보공학부) ;
  • 정석태 (원광대학교 공과대학 전기전자 및 정보공학부)
  • Published : 2003.06.01

Abstract

The edge detection has been so far under a lot of studies on its methods, as a very important part of image recognition. Never the less the correct detection of the edge has been yet a difficult problem because of the various scopes of detection according to the applied field. One of those problems to be solved is the edge detection in images with noise. This paper presents an efficient method which removes noise and detect edge in the same framework based on fuzzy logic. The method consists of two steps. First, an efficient filtering is applied to eliminate the noise from original image. The filtering is performed by utilizing fuzzy MIN-MAX operator in three directions such as vertical, horizontal and diagonal angle of 3${\times}$3 mask. Second, edges are detected by using extended fuzzy Shanon Function.

영상 인식에 있어 에지는 중요한 부분을 차지하고 있으며, 에지 검출 방법에 대하여 많은 연구가 진행되고 있다. 그럼에도 불구하고 에지는 응용분야에 따라 검출 범위가 달라 정확한 에지 검출은 여전히 어려운 문제로 남아 있다. 이러한 해결해야할 문제 중 하나가 잡음이 존재하는 영상에서의 에지 검출이다. 본 논문에서는 퍼지 논리를 기반으로 같은 구조 안에서 잡음을 제거하고 에지를 검출하는 방법을 제시하였다. 제안한 방법은 두 단계로 이루어졌으며 첫 번째는 필터링 작업으로 3${\times}$3 마스크를 수직, 수평, 대각의 3방향으로 단순화하고 퍼지의 MIN-MAX 연산자를 이용하여 평균을 구한 뒤, 평균값을 적용하여 잡음이 존재하는 원 영상으로부터 잡음제거를 실행하고, 두 번째로 확장된 퍼지의 샤논 함수를 이용하여 에지 검출을 실행하였다.

Keywords

References

  1. 천인국, 윤영택, '영상처리', 도서출판 기한재, 1998
  2. 이광형, 오길록, '퍼지 이론 및 응용 Ⅰ,Ⅱ권', 흥릉과학출판사 1991
  3. D. P. Mandal, 'Partitioning of feature space for patten classification', Pattern Recognition, vol.30. no12, pp.1971-1990, 1997 https://doi.org/10.1016/S0031-3203(97)00012-5
  4. X. Shen et al., 'Segmentation of 2D and 3D images through a hierarchical clustering based on region modelling', Pattern Recognition, vol.31, no.9, pp.1295-1309, 1998 https://doi.org/10.1016/S0031-3203(97)00159-3
  5. M. Fleury and L. Hayat and A.F. Clark, 'Parallel entropic auto-thresholding', Image and Vision Computing, vol.14, pp.247-263, 1996 https://doi.org/10.1016/0262-8856(95)01049-1
  6. C. C. Lee, 'Fuzzy logic in control systems: fuzzy logic controller-part1', IEEE Trans. Syst. Man Cybern., vol. SMC-20, pp.404-418, Mar/Apr, 1990
  7. C. C. Lee, 'Fuzzy logic in control systems: fuzzy logic controller-part2', IEEE Trans. Syst. Man Cybern., vol. SMC-20, pp.419-435, Mar/Apr, 1990
  8. S. K. Pal and A. Ghosh, 'Fuzzy geometry in image analysis', Fuzzy sets and systems, vol.48, no.l, pp.23-40, May 1992 https://doi.org/10.1016/0165-0114(92)90249-4
  9. 박인규, 진달복, '확장된 퍼지 엔트로피를 이용한 영상분할 알고리즘', 한국통신학회논문지, 21권 6호. pp.1390-1397, 1996
  10. 김태용, 한준희, '번진 영상에서 경계선의 퍼지 표현', 정보과학회논문지, 제 24권, 제 11호, pp.1257-1266, 1997
  11. 오성준, 김형수, '잡음추측을 이용한 자동적인 에지검출 문턱값 선택과 그 응용', vol.21, no.3, pp.553-563, 1996