주파수 도메인의 변곡점을 이용한 디지털 카메라의 moire 제거 방법

김대철; 경왕준; 이철희; 하영호

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김대철 (경북대학교)
경왕준 (경북대학교)
이철희 (안동대학교)
하영호 (경북대학교)

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디지털 카메라에서는 일반적으로 높은 공간주파수에 의해 발생하는 주파수 간섭을 제거하기 위해 광저대역 투과 필터(optical lowpass filter)를 사용한다. 그러나 영상을 획득할 때 광저대역 투과 필터의 사용으로 고주파 성분이 제거되어 상세 성분의 손실을 가져오게 된다. 이와 반대로, 광저대역 투과 필터를 제거한 후에 영상을 획득할 경우, 높은 공간주파수를 가지는 영역에서 moire가 발생하게 된다. 따라서, 본 논문에서는 카메라의 광저대역 투과 필터를 제거 후 영상의 상세 성분을 보존하고 moire를 제거하는 방법을 제안한다. 먼저 ISO12233 해상도 차트를 사용하여 카메라의 공간해상도(spatial frequency response)를 분석하고, 카메라의 최대 분해능에 해당하는 해상도 차트의 패턴을 모델링하여 moire가 발생하는 영역을 검출한다. 검출된 moire 영역을 주파수 도메인에서 분석하고 DC 성분과 최대 주파수 사이의 각 주파수별 최대 값에서 발생하는 변곡점을 검출하고 변곡점에 해당하는 값을 제거하여 moire 성분을 제거한다. 실험 결과 제안한 방법은 상세 성분의 손실을 줄이고 moire 제거에서 우수한 성능을 보였다.

Digital still camera generally uses optical low-pass filter(OLPF) to enhance its image quality because it removes high spatial frequencies causing aliasing. However, the use of OLPF causes some loss of detail. On the other hand, when image are captured by using no OLPF, the moire is generally existed in high spatial frequency region of an image. Therefore, in this paper, moire reduction method in case of using no OLPF is suggested. To detect the moire, spatial frequency response(SFR) of camera was firstly analyzed by using ISO 12233 resolution chart. Then, moire region is detected by using the patterns that are related to the SFR of camera. next, this region is analysed in the frequency domain. Then, the moire is reduced by removing its frequency component, which represents inflection point between high frequency and DC components. Through the experimental results, it is shown that the proposed method can achieve moire reduction with preserving the detail.

#moire reduction #moire detection #optical low pass filter