The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Demosaicing Algorithm by Gradient Edge Detection Filtering on Color Component

컬러 성분 에지 기울기 검출 필터링을 이용한 디모자이킹 알고리즘

  • 전광길 ;
  • 정태영 (한양대학교 전자통신컴퓨터공학과) ;
  • 김동형 (한라대학교 정보통신방송공학부) ;
  • 김승종 (한양여자대학교 컴퓨터정보과) ;
  • 정제창 (한양대학교 전자통신컴퓨터공학과)
  • Published : 2009.12.31
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Abstract

Digital cameras adopting a single CCD detector collect image color by subsampling in three color planes and successively interpolating the information to reconstruct full-resolution color images. Therefore, to recovery of a full-resolution color image from a color filter array (CFA) like the Bayer pattern is generally considered as an interpolation issue for the unknown color components. In this paper, we first calculate luminance component value by combining R, G, B channel component information which is quite different from the conventional demosaicing algorithm. Because conventional system calculates G channel component followed by computing R and B channel components. Integrating the obtained gradient edge information and the improved weighting function in luminance component, a new edge sensitive demosaicing technique is presented. Based on 24 well known testing images, simulation results proved that our presented high-quality demosaicing technique shows the best image quality performance when compared with several recently presented techniques.

단일 영상 센서를 사용하는 디지털 카메라에서 컬러 영상은 3개의 R, G, B 프레임으로 나뉘는데, 복원할 때에는 컬러 보간 과정을 이용하여 풀(full) 해상도 영상을 획득한다. 따라서 베이어 패턴(Bayer’s pattern)과 같은 컬러 필터 어레이(CFA : Color Filter Array)를 통과하는 풀 해상도 컬러영상을 복원하는 과제는 소실된 컬러 요소에 대한 보간 기법과 관련이 있다. 본 논문에서는 모자이크 영상으로부터 정확한 에지 기울기 정보를 추출하기 위한 새로운 필터링 방법을 이용한 디모자이킹 알고리즘을 소개한다. 기존의 알고리즘은 G성분 값을 먼저 보간 후, R과 B성분 값을 보간하는 방식을 취하지만, 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 휘도(luminance; L) 정보를 먼저 예측한 후, G와 R, B성분 값을 구한다. 이렇게 얻어진 컬러 성분 값들을 이용해 각각의 에지 방향들이 가지는 가중치를 구하고 가중치들의 합을 이용하여 컬러 보간을 수행한다. 24개의 테스트 영상을 이용하여 기존의 디모자이킹 알고리즘과 제안한 알고리즘을 비교하였으며, 제안한 알고리즘이 화질이 우수함을 입증하였다.

Keywords

References

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