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쿼드트리 기반의 다중 스케일 블록 영역 검출기를 통한 구간적 영상 잡음 제거 기법

Title
쿼드트리 기반의 다중 스케일 블록 영역 검출기를 통한 구간적 영상 잡음 제거 기법
Other Titles
Piecewise Image Denoising with Multi-scale Block Region Detector based on Quadtree Structure
Author
정제창
Keywords
Image denoising; Region detector; Principal component analysis; Structure-texture image decomposition; Bilateral filter
Issue Date
2015-07
Publisher
한국방송공학회
Citation
방송공학회 논문지, v. 20, NO 4, Page. 521-532
Abstract
본 논문은 효과적인 열화영상의 복원을 위해 쿼드트리 구조를 갖는 다중-스케일 블록 지역적 이진 패턴 기반의 영역검출기를 제시하고, 이를 통한 구간적 잡음 제거 기법을 제안한다. 구간적 잡음 제거 기법은 영상 내 전체 화소를 일정한 블록 단위의 영역으로 나누어 화소의 변화량에 따라 검출을 수행하는 다중-스케일 블록 영역 검출기를 쿼드트리 형태로 제시하고 검출된 영역 특성에 맞게 영상분석을 진행한다. 처리되는 영역들은 강한 변화량을 갖는 영역, 약한 변화량을 갖는 영역, 평탄한 영역의 세 가지로 분류되며 차례로 주성분분석, 양방향 필터, 구조-텍스쳐 영상 분해의 기법들이 잡음제거를 위해 적용된다. 객관적 실험결과를 통하여 기존 알고리즘들 보다 제안하는 구간적 잡음 제거 기법이 최대 신호-대-잡음비 측면에서 이득을 가지며, 주관적 화질 비교를 통해 세부정보들이 최대한 보존되어 있음과 동시에 평탄한 영역에 대해서도 왜곡이 거의 없는 향상된 복원영상이 얻어지는 것을 확인할 수 있었다. This paper presents a piecewise image denoising with multi-scale block region detector based on quadtree structure for effective image restoration. Proposed piecewise image denoising method suggests multi-scale block region detector (MBRD) by dividing whole pixels of a noisy image into three parts, with regional characteristics: strong variation region, weak variation region, and flat region. These regions are classified according to total pixels variation between multi-scale blocks and are applied principal component analysis with local pixel grouping, bilateral filtering, and structure-preserving image decomposition operator called relative total variation. The performance of proposed method is evaluated by xperimental results. we can observe that region detection results generated by the detector seems to be well classified along the characteristics of regions. In addition, the piecewise image denoising provides the positive gain with regard to PSNR performance. In the visual evaluation, details and edges are preserved efficiently over the each region; therefore, the proposed method effectively reduces the noise and it proves that it improves the performance of denoising by the restoration process according to the region characteristics.
URI
http://koreascience.or.kr/article/ArticleFullRecord.jsp?cn=BSGHC3_2015_v20n4_521http://hdl.handle.net/20.500.11754/26489
ISSN
2287-9137; 1226-7953
DOI
10.5909/JBE.2015.20.4.521
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