영상데이터를 획득하거나 저장하는 과정에서는 주변 환경이나 장치의 특성에 따라 잡음이 발생한다. 또한 영상의 전송과정에서도 채널 간섭에 의한 잡음이 발생할 수 있다. 이러한 잡음은 정보의 손실을 가져옴으로써 이어지는 영상처리 단계에서 화질의 저하가 나타나게 된다. 대표적인 잡음으로는 가우시안 잡음과 임펄스 잡음을 들 수 있는데, 영상처리는 일반적으로 이들이 혼재하는 복합 잡음 환경에서 이루어진다. 본 논문에서는 복합 잡음을 저감할 수 있는 반복 가중 평균 필터를 제안한다. 먼저 입력 영상으로부터 임펄스 잡음 화소를 제거한 다음, $3{\times}3$ 슬라이딩 윈도우 영역에 대해 가중 평균 마스크 연산을 수행하여 중앙 화소값을 구하는 간단한 방법이다. 제거된 임펄스 잡음 화소가 가중 평균값으로 모두 채워질 때까지 필터링을 반복한다. 제안한 필터를 ${\sigma}=10$인 가우시안 잡음과 다양한 밀도의 임펖스 잡음이 포함된 영상에 적용하여 처리한 결과, 잡음 밀도 60% 이하에서 기존의 SAWF, AWMF, MMF 등에 비해 PSNR이 각각 최대 12.98 dB, 1.97 dB, 1.97 dB 개선되었다.
문서 영상에서 표 영역을 분류하고 구조를 파악하려면 표를 구성하는 직선과 데이터를 추출할 수 있어야 한다. 그러나 영상 입력 장치의 오차나 영상축소로 인해 표를 구성하는 직선이 끊어지거나 길이가 변하며 직선에 노이즈나 문자가 붙어 표로부터 직선과 데이터의 정확한 추출이 어렵다. 본 논문에서 는 1차원 메디안 필터를 이용하여 표를 구성하는 수평선과 수직선을 추출한다. 1차원 메디안 필터는 필터링 방향의 직선을 추출하는 과정에서 노이즈와 필터링 방향에 수직한 직선을 제거할 뿐 아니라 직선의 끊어진 부분이 필터 탭 길이보다 짧은 경우 끊어진 부분을 연결한다. 또한 수직선을 추출하는 과정에서 직선에 붙어 있던 문자들을 분리함으로써 상용제품을 포함한 기존의 방법에 비해 표 영역 분류 및 구조 분석을 위한 직선과 데이터 추출이 우수한 방법을 제안한다.
본 논문에서는 디지털 컨텐트(Digital Content)의 저작권 보호를 위한 워터마크 삽입방법 중 DCT(Discrete Cosine Transform)를 이용한 워터마크 기법과 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용한 워터마크 기법을 비교하여 본다 주파수 변환 방법에 있어서 DCT는 영상의 주파수 상관관계에 따라 실수의 주파수 계수 값을 가진다 그러나 영상을 DFT 주파수 변환 시켰을 때는 주파수 성분이 복소수 값의 형태를 갖는 진폭 성분과 위상성분으로 나누어지는데 그 중 위상성분은 영상의 형태학적 정보 등 여러 가지 중요한 정보들을 포함한다 따라서 위상성분에 워터마크를 삽입함으로써 보다 강인한(Robust) 성질을 지닐 수 있다. 본 논문에서는 DCT 기반의 워터마킹 기법과 DFT 기반의 워터마킹 기법을 각각 객체 단위 워터 마킹 기법에 적용하여 비교하였다 비교결과 DCT를 이용한 워터마크의 삽입 방법에 비해 DFT의 위상성분에 워터마크를 삽입하는 것이 일반적인 영상처리(사이즈 변화, 손실 압축(Lossy Compression), Blurring, Median, Distort등)에 강인한 결과를 나타내었고 반면에 DCT를 이용한 워터마크 삽입 기법은 영상 공격자의 의도적인 공격(다른 워터마크 삽입 등)에 있어서 DFT 위상성분에 삽입한 결과에 비해 더 좋은 결과를 나타내었다.
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.
Du, Chengbin;Jiang, Shouyan;Qin, Wu;Xu, Hairong;Lei, Dong
Computers and Concrete
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제10권2호
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pp.135-147
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2012
At mesoscale, concrete is considered as a three-phase composite material consisting of the aggregate particles, the cement matrix and the interfacial transition zone (ITZ). The reconstruction of the internal structures for concrete composites requires the identification of the boundary of the aggregate particles and the cement matrix using digital imaging technology followed by post-processing through MATLAB. A parameter study covers the subsection transformation, median filter, and open and close operation of the digital image sample to obtain the optimal parameter for performing the image processing technology. The subsection transformation is performed using a grey histogram of the digital image samples with a threshold value of [120, 210] followed by median filtering with a $16{\times}16$ square module based on the dimensions of the aggregate particles and their internal impurity. We then select a "disk" tectonic structure with a specific radius, which performs open and close operations on the images. The edges of the aggregate particles (similar to the original digital images) are obtained using the canny edge detection method. The finite element model at mesoscale can be established using the proposed image processing technology. The location of the crack determined through the numerical method is identical to the experimental result, and the load-displacement curve determined through the numerical method is in close agreement with the experimental results. Comparisons of the numerical and experimental results show that the proposed image processing technology is highly effective in reconstructing the internal structures of concrete composites.
깊이영상기반 렌더링(depth image-based rendering, DIBR)이란 색상 영상과 각 화소에 대응하는 거리 정보로 이루어진 깊이 영상(depth map)을 이용하여 가상 시점에서의 영상을 합성하는 기술을 말한다. DIBR을 이용하면 3차원 TV에 적합한 컨텐츠를 생성할 수 있지만, 가상 시점에서의 영상을 합성하는 과정에서 원영상에 존재하지 않는 영역, 즉, 비폐색(disocclusion) 영역이 드러나는 등 여러 가지 문제가 발생한다. 본 논문에서는 구조광으로 깊이 정보를 획득하는 Kinect 깊이 카메라를 이용한 가상시점 영상생성 기술을 제안한다. 깊이 카메라로부터 색상 영상과 그에 대응하는 깊이 영상을 획득한 다음, 깊이 영상에 대한 전처리 기술을 수행한다. 전처리가 끝난 깊이 영상은 중간 시점으로 워핑되고, 워핑 과정에서 발생하는 절삭 오차를 제거하기 위해 Median 필터링을 적용한다. 그런 다음, 색상 영상은 워핑된 깊이 영상의 깊이 값을 사용해서 중간 시점으로 워핑된다. 비폐색(disocclusion) 영역을 채우기 위해 배경 기반의 인페인팅 기술을 적용한다. 실험 결과를 통해, 본 논문에서 제안한 방법이 자연스러운 스테레오 영상을 생성한 것을 확인할 수 있었다.
This study proposes a crack identification algorithm to analyze the surface condition of porcelain insulators and to efficiently visualize cracks. The proposed image processing algorithm for crack identification consists of two primary steps. In the first step, the brightness is eliminated by converting the image to the lab color space. Then, the background is removed by the K-means clustering method. After that, the optimum image treatment is applied using morphological image processing and median filtering to remove unnecessary noise, such as blobs. In the second step, the preprocessed image is converted to grayscale, and any cracks present in the image are identified. Next, the region properties, such as the number of pixels and the ratio of the major to the minor axis, are used to separate the cracks from the noise. Using this image processing algorithm, the precision of crack identification for all the sample images was approximately 80%, and the F1 score was approximately 70. Thus, this method can be helpful for efficient crack monitoring.
본 연구는 항공 LiDAR DEM을 생산하는 FUSION 소프트웨어의 GroundFilter 모듈의 필터링 알고리즘(FA)과 GridSurfaceCreate 모듈의 보간 알고리즘(IA) 패러미터 수준 변화의 DEM 정확도에 대한 영향여부를 평가하고, 가장 정확한 해발고도 정보를 제공하는 LiDAR DEM을 생산하기 위한 패러미터 수준을 제시하고자 하였다. FA의 median 패러미터($F_{md}$), mean 패러미터($F_{mn}$) 및 IA의 median 패러미터($I_{md}$), mean 패러미터($I_{mn}$)에 대해 5개 수준(1, 3, 5, 7 및 9)을 적용한 조합의 변화에 따라 DEM의 정확도에 대한 영향 여부를 평가하기 위해 DEM 결과물의 해발고도와 실측한 현장 해발고도 간의 잔차를 종속변수로 선정하였다. 이후 패러미터의 수준 변화가 잔차 변화에 대한 영향 여부를 검정하는 다원분산분석을 실시하고, 다원분산분석 결과에서 유의미한 영향이 있는 변수의 패러미터 수준들을 잔차에 대한 영향이 차이가 나는 집단으로 그룹화하기 위해 사후검정인 Tukey HSD를 수행하였다. 다원분산분석 결과, 개별 $F_{md}$, $F_{mn}$, $I_{mn}$에서의 수준 변화와 잔차 변화 사이에 유의미한 관계가 있었으며, $I_{mn}$은 유의미한 영향이 없었다. 아울러 $F_{md}$와 $F_{mn}$의 패러미터 조합의 상호작용효과가 잔차 변화에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이에 따라 $F_{md}$와 $F_{mn}$의 수준 및 $F_{md}{\ast}F_{mn}$ 상호작용 수준 그리고 $I_{mn}$의 수준이 DEM 정확도에 영향을 주는 요인으로 판단된다. $F_{md}{\ast}F_{mn}$의 조합에 대한 사후검정 결과, 잔차들의 평균 차이에 따라 네 개의 집단으로 나뉘었으며, 그중 '$9{\ast}3$' 조합이 가장 정확도가 높았으며, '$1{\ast}1$' 조합이 가장 낮은 정확도를 나타내었다. $I_{mn}$의 사후검정 결과, 세 개의 집단으로 나뉘었으며, 그중 수준 '3'과 '1'이 가장 낮은 잔차 평균값을 나타내었다. 따라서 가장 정확한 해발고도 정보를 제공하는 항공 LiDAR DEM의 생성을 위하여 $F_{md}{\ast}F_{mn}$의 조합이 수준 '$9{\ast}3$', $I_{mn}$은 수준 '3' 혹은 '1'인 조건을 우선적으로 고려해야할 것으로 판단된다. 본 연구는 LiDAR 자료 기반의 산림속성정보를 추출하는 연구들의 정확도 향상에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
열화상 영상기반 감시 시스템에서 전경추출은 매우 중요한 단계이다. 전경추출단계는 계산시간과 메모리 사용측면에서 시스템의 실시간 처리가 매우 효율적이어야 한다. 그러나 이러한 효율성은 ROI 탐지의 정확도와 매우 연관되어 있다. 본 논문에서 열화상 비디오 처리를 위하여 새로운 히스토그램 빈에 기반하여 배경과 전경을 분리하기 위한 두 가지 방법을 제시하는데, 이는 임의의 주어진 환경에서 열화상영상의 시간상에서 일관성을 갖는 다는 점과, 이러한 성질이, 간단한 시간축 메디안 필터링에 비하여 80%이상의 메모리를 절감할 수 있다.
Purpose: This study investigated different band selection methods to classify spectrally similar data - obtained from aerial images of healthy citrus canopies and citrus greening disease (Huanglongbing or HLB) infected canopies - using small differences without unmixing endmember components and therefore without the need for an endmember library. However, large number of hyperspectral bands has high redundancy which had to be reduced through band selection. The objective, therefore, was to first select the best set of bands and then detect citrus Huanglongbing infected canopies using these bands in aerial hyperspectral images. Methods: The forward feature selection algorithm (FFSA) was chosen for band selection. The selected bands were used for identifying HLB infected pixels using various classifiers such as K nearest neighbor (KNN), support vector machine (SVM), naïve Bayesian classifier (NBC), and generalized local discriminant bases (LDB). All bands were also utilized to compare results. Results: It was determined that a few well-chosen bands yielded much better results than when all bands were chosen, and brought the classification results on par with standard hyperspectral classification techniques such as spectral angle mapper (SAM) and mixture tuned matched filtering (MTMF). Median detection accuracies ranged from 66-80%, which showed great potential toward rapid detection of the disease. Conclusions: Among the methods investigated, a support vector machine classifier combined with the forward feature selection algorithm yielded the best results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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