영상 해상도 개선을 위한 다중 부족분 추정 방법

김원희; 김종남; 정신일

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김원희 (연세대학교)
김종남 (부경대학교)
정신일 (부경대학교)

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영상 해상도 개선은 저해상도 획득 영상의 해상도를 개선하여 고해상도 영상을 생성하는 기술이다. 영상 해상도 개선을 위해서는 저해상도 획득 영상의 열화 과정에서 발생하는 손실된 화소 정보를 정확하게 추정하는 것이 중요하다. 따라서 본 논문에서는 영상 해상도 개선을 위한 다중 부족분 추정 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 획득 영상의 부영상 집합에 알려진 열화 및 복원과정을 수행하여 서로 다른 형태의 다중 부족분을 추정하고, 추정된 부족분과 획득 영상의 보간 영상의 결합을 통해서 결과 영상을 생성하고, 디블러링을 수행하여 최종 복원 영상을 생성한다. 객관적 화질 측정 지표인 PSNR, SSIM, FSIM으로 비교한 결과 제안한 방법이 보간만을 사용하는 방법들보다 높은 값을 가지는 것을 확인하였다. 또한 결과 영상의 시각적 비교 결과 주관적 관점의 화질도 가장 뛰어난 것을 알 수 있었고, 보간만을 사용하는 방법들보다 빠른 계산시간을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 제안하는 방법은 영상 해상도 개선을 위한 응용 환경에서 유용하게 사용될 수 있다.

Image resolution enhancement is a technique to generate high-resolution image through improving resolution of low-resolution obtained image. It is important to estimate correctly missing pixel value in low-resolution obtained image for image resolution enhancement. In this paper, multiple shortfall estimation method for image resolution enhancement is proposed. The proposed method estimate separate multiple shortfall by predictive degradation-restoration processing in sub-images of obtained image, and generate result image combining the estimated shortfall and interpolated obtained-image. Lastly, final reconstruction image is generated by deblurring of the result image. The experimental results demonstrate that the proposed method has the best results of all compared methods in objective image quality index: PSNR, SSIM, and FSIM. The quality of reconstructed image is superior to all compared methods, and the proposed method has better lower computational complexity than compared methods. The proposed method can be useful for image resolution enhancement.

#Image resolution enhancement #Image interpolation #Shortfall estimation #Super resolution

참고문헌 (9)

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1. [학술지(정기간행물)] - 최창원 / 2013 / 방사왜곡을 고려한 보정 영상 위최근접 화소 이용 보간법 / 전자공학회논문지 50 (7) : 181 ~ 190

2. [학술지(정기간행물)] - 유두식 / 2013 / 컬러 보간 에러 감소를 위한 에지 방향성 컬러 보간 방법과 결합된 디블러링 알고리즘 / 전자공학회논문지 50 (7) : 205 ~ 215

3. [학술지(정기간행물)] - X. Li / 2001 / New edge-directed interpolation / IEEE Transactions on Image Processing 10 (10) : 1521 ~ 1527

4. [학술대회논문] - N. Asuni / 2008 / Accuracy improvements and artifacts removal in edge based image interpolation / Proc. Int. Conf. Computer Vision Theory and Applications : 58 ~ 65

5. [학술지(정기간행물)] - A. Giachetti / 2011 / Real-Time Artifact-Free Image Upscaling / IEEE Transactions on Image Processing 20 (10) : 2760 ~ 2768

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