• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권8호
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• pp.245-252
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• 2015

최근 고성능 컴퓨팅과 모바일 컴퓨팅에서 성능가속기를 사용하는 병렬처리 방법들이 소개되어왔다. 포토모자이크 응용은 내재된 데이터 병렬성을 활용하고 성능가속기를 사용하여 병렬처리가 가능하다. 본 논문에서는 CPU와 GPU로 구성된 이기종 컴퓨팅 환경에서 포토모자이크 수행 시 작업부하 분배 방법을 제안한다. 즉, 포토모자이크 응용을 비동기 방식으로 병렬화하여 CPU와 GPU 자원을 동시에 활용하고, 각 처리기에 할당할 최적의 작업부하량을 예측하기 위해 CPU-only와 GPU-only 작업 분배 환경에서 수행시간을 측정한다. 제안 방법은 간단하지만 매우 효과적이고, CPU와 GPU로 구성된 이기종 컴퓨팅 환경에서 다른 응용을 병렬화하 데에도 적용될 수 있다. 실험 결과, 이기종 컴퓨팅 환경에서 최적의 작업 분배량으로 수행한 경우, GPU-only의 방법과 비교하여 141%의 성능이 개선되었음을 확인한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.17-25
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• 2008

본 논문은 프로그래밍 가능한 GPU를 이용한 포토 모자이크 생성 방법을 제안한다. 그래픽스 파이프라인을 통해 포토 모자이크를 생성할 수 있도록 정점을 디자인하고, 타일로 사용할 영상 데이터베이스의 텍스처 표현을 제시한다. 정점 셰이더에서는 텍스처에 저장된 입력 영상과 타일 영상들을 이용해 최적 타일을 찾고, 프래그먼트 셰이더는 이것을 프레임 버퍼에 그림으로써 포토 모자이크를 생성한다. 본 논문에서 제안한 방법은 최적 타일을 찾는 기존의 포토 모자이크 알고리즘에 비해 월등히 빠른 결과를 보여준다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제19B권1호
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• pp.1-8
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• 2012

모자이크란 여러 가지 빛깔의 재료를 조각조각 붙여서 무늬나 영상을 만드는 기법을 말하며, 최근에는 디지털 이미징 기술의 발달로 인하여 사진을 이용하여 영상을 만드는 포토 모자이크 기술들이 활용되고 있다. 본 논문에서는 적응적 타일링 및 블록 매칭을 통하여 포토 모자이크 영상을 만드는 컴퓨터 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 사진 데이터베이스의 생성 단계와 포토 모자이크 생성 단계로 구성된다. 사진 데이터베이스란 모자이크에 사용되는 사진(또는 타일)을 의미하며, 타일을 $4{\times}4$로 분할한 후에 각 영역의 RGB 평균값을 특징값으로 저장한다. 포토 모자이크 생성 단계는 입력 영상에 대하여 기 설정된 블록 크기로 분할한 후에 특징을 추출하는 과정, 인접한 블록들 사이의 유사도를 비교하여 병합하는 적응적 타일링 과정, 적응적 타일링을 통해 생성된 블록들을 사진 데이터베이스의 타일들과 유클리드 차이로 유사도를 비교하여 유사한 타일을 찾는 블록 매칭 과정 및 매칭된 타일의 명암값을 해당 블록의 명암값으로 교체하여 영상의 유사도를 높이는 밝기값 조정 과정으로 구성된다. 또한 인접 블록간 타일의 중복성을 최소화하는 기법을 적용하여 영상의 품질도 향상하였다. 제안한 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 안드레아 모자이크 소프트웨어와 비교하였고, 정량적인 분석 및 정성적인 분석에 있어서 제안한 알고리즘이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제11권1호
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• pp.139-146
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• 2011

본 논문에서는 주성분 분석을 사용한 포토모자이크 생성 기법을 제안한다. 후보 이미지 집합의 주성분 분석 결과인 주성분과 계수를 사용하여 후보 이미지 검색을 보다 빠르고 정확하게 포토모자이크를 생성한다. 두 이미지를 하나의 주성분으로 투영해서 계산된 두 계수가 유사하면 두 이미지의 본래 정보 역시 유사하기 때문에, 본 논문에서 제안하는 주성분 분석을 사용하는 계수 비교 방법은 이미지의 색상 정보와 위치 정보를 동시에 비교할 수 있다. 계수 비교 방법은 모든 색상 비교 방법보다 빠르고, 평균 색상 비교 방법보다 정확하게 포토모자이크를 생성한다. 본 논문에서 제안하는 포토모자이크 알고리즘은 그래픽스 하드웨어의 가속을 받아 수행되므로 실시간에 입력 영상을 처리할 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.502-507
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• 2009

본 논문에서는 실시간 포토 모자이크 생성을 위한 이미지 집합 최적화 기법을 소개한다. 포토 모자이크 기법은 작은 포토 이미지를 사용하여 한 장의 큰 사진을 완성하는 기법으로 이미지를 일정한 영역의 셀로 분할한 후 각 셀 영역을 색상, 모양, 무늬 등에서 적합한 이미지로 대체한다. 큰 사진을 구성하는 이미지에 필요한 다양한 패턴을 얻기 위해서는 많은 양의 포토 타일 이미지가 필요하게 된다. 많은 양의 포토 이미지는 이미지 패턴 검색 시간을 오래 걸리게 하고, 이미지 저장을 위해 많은 리소스를 필요로 한다. 이러한 제약은 실시간 처리나 리소스의 제한이 있는 휴대용 기기에서의 포토 모자이크의 적용을 힘들게 한다. 본 논문에서는 패턴 검색 시간 향상과 메모리 요구 최소화를 위해 유전 알고리즘 활용하여 전체 이미지 데이터베이스에서 가장 특징이 있는 이미지를 선별하여 작은 이미지 집합을 구축한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.25-31
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• 2011

포토 모자이크는 입력 이미지를 작은 타일 이미지들을 조합하여 모자이크로 나타내는 방법이다. 일반적으로 포토 모자이크 방법은 균일한 사각형 모양의 타일을 이용한다. 그렇기 때문에 이미지 특성에 따른 모자이크 표현 방법에 제한이 있다. 본 논문에서는 다양한 크기의 타일을 생성하기 위해 사진트리(Quad-tree) 구조를 이용한 포토 모자이크 방법을 제안한다. 먼저 그래픽 하드웨어의 밉맵(mipmap)을 이용해 입력 이미지의 레벨별 색분산을 구한다. 분산의 크기에 따라 입력 이미지는 사진트리 구조를 가지는 다양한 크기의 타일로 나뉜다. 각각의 타일은 후보 이미지들 중 가장 유사한 이미지 찾아 대체한다. 결과적으로 우리가 제안하는 방법은 입력 이미지의 색에 따라 다양한 크기의 타일로 나뉨으로써 또 다른 모자이크 효과를 제공한다. 또한 모든 과정은 그래픽 하드웨어를 통해 계산됨으로 빠른 수행속도를 갖는다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.1282-1295
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• 2006

본 논문은 원 영상의 세부 묘사 유지를 위한 이미지 타일 모자이크 방법을 제안한다. 이 방법은 기존의 모자이크 방법들이 빈 공간 발생으로 인해 세부 묘사 표현의 어려움을 지니고 있는 점을 개선하였다. 이는 타일 내부의 세부 묘사를 위한 이미지 타일의 사용과 타일간의 빈 공간을 제거하기 위한 두 층의 타일 사용을 통해 구현된다. 본 논문에서 제시한 방법은 다음 세 단계로 구성된다. 첫째, 에지 회피 기법이 적용된 무게 중심 보로노이 다이어그램(CVD: Centroidal Voronoi Diagram)을 통해 위층 타일의 위치를 얻고, 딜로니 삼각형화(Delaunay Triangulation)를 이용해 아래층 타일의 위치를 계산한다. 둘째, 타일간의 관계와 에지를 고려해 타일의 크기와 방향 등의 속성을 설정한다. 셋째, 이미지 타일의 적용을 위해 포토 모자이크 기법을 사용한다. 이때, 다단계 인덱싱 기법을 통해 이미지 검객의 속도를 높인다. 위의 과정을 통해 기존의 방법들에 비해 타일 간의 빈공간이 최소화되고 타일 내부의 세부 묘사가 강화된 모자이크 영상을 얻는다.