서브히스토그램의 지역전달함수를 이용한 명암비 향상 기법

Abstract

본 논문에서는 화질향상을 위하여 명암비 향상 기법에 대한 기존의 알고리즘과 그동안 연구를 바탕으로 한 새로운 명암비 향상 기법들을 소개하였다. 영상의 명암대비 개선은 디지털 영상처리 분야에서 중요한 분야중 하나이며, 명암대비 향상 기술은 의료영상, 가전제품 등 다양한 영상 처리 분야에서 사용되고 있다. 명암비 향상을 위하여 많이 사용되고 있는 대표적인 방법으로는 히스토그램 평활화(Histogram Equalization, HE)와 콘트라스트 스트레칭(Contrast Stretching, CS)등이 있다. 그러나 히스토그램 평활화는 적용 후 영상의 밝기가 과도하게 변한다는 단점을 가지고 있으며, 콘트라스트 스트레칭은 과도한 밝기 변화는 없지만 명암비 향상이 제한적이라는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 상기의 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방법으로의 명암비 향상 기법을 제안하였다. 첫 번째로는 동적영역 분할을 이용한 히스토그램 평활화의 실시간 구현을 이용한 명암비 향상 기법을 제안하였다. 기존의 동적영역 분할을 이용한 히스토그램 평활화기법의 간소화로 메모리 공간과 액세스 시간을 줄이는 최적화를 통해 실시간 구현이 용이하도록 구조를 개선하였다. 두 번째로는 서브-히스토그램의 지역전달함수를 이용한 명암비 향상 기법을 제안하였다. 첫 번째로 제안한 명암비 향상 기법을 기반으로 각 서브 히스토그램에 대한 지역함수를 이용하여 히스토그램 확장을 로컬방식으로 적용하여 명암비 향상을 수행하였다. 기존에 제안된 기법들과의 시각적 비교를 통하여 제안된 기법의 성능을 평가 하였으며, 제안된 기법들은 기존의 기법들을 적용 하였을 때 발생되는 문제점들을 보완하며 기존의 기법들보다 우수한 결과를 나타내었다.