평균밝기 유지기법을 이용한 명암비 향상 알고리즘

Abstract

최근 다양한 영상촬영 기기의 보급으로 많은 사용자들이 사진이나 동영상을 촬영한다. 그러나 사진이나 동영상을 촬영하는 사용자는 원치 않는 외부 요인 때문에 출력 영상에서 명암비가 너무 낮거나 높은 문제를 겪게 된다. 이러한 상황에서 명암비를 향상시키는 알고리즘은 필수적이다. 기존의 명암대비 향상 알고리즘을 사용하면 명암비 향상 효과가 있지만 과도한 명암비 향상(over enhancement) 또는 계조현상(false contouring) 등의 부작용이 발생한다. 또한 명암대비 향상 알고리즘을 동영상에 적용했을 때 매 프레임마다 개별적으로 전달함수(transfer function)가 계산되기 때문에 각 프레임의 명암비 차이로 출력 영상이 깜박거리는 플리커(fliker) 현상이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 기존의 명암비 향상 알고리즘인 히스토그램 평활화에 동적영역 분할, 히스토그램의 차별적 압축 그리고 한계값으로 히스토그램을 제한하는 방법을 적용하여 명암비를 향상 시키는 3가지의 기존 방법을 소개 하고 새로운 방법인 평균밝기 유지기법을 이용한 명암비 향상 알고리즘을 제안하였다. 기존의 제안되었던 기법들과의 시각적 비교와 정량적 비교를 통해 제안된 알고리즘의 성능을 평가하였다. 제안된 알고리즘은 기존의 알고리즘들 보다 우수한 명암비 향상을 하였으며 과도한 명암비 향상과 계조현상 그리고 깜박거림이 억제된 것을 결과를 통하여 확인하였다.