임펄스 잡음환경에서 향상된 비선형 평균 필터

Abstract

오늘날 디지털 영상처리 기술은 다양한 분야에서 응용되고 있으며 미디어와 통신기술이 급속하게 발달하면서 영상은 정보를 저장하거나 표현하기 위한 중요한 수단이 되고 있다. 그러나 영상의 전송 및 획득과정에서 열화가 발생하며, 이러한 열화현상의 주된 원인은 잡음에 의한 것으로 알려져 있다. 열화를 발생시키는 대표적인 잡음에는 임펄스 잡음(impulse noise)와 AWGN(additive white gaussian noise)가 있다. 특히 영상 신호의 전송 및 획득과정에서 임펄스 잡음은 예리하고 급작스런 교란으로 영상 전반에 걸쳐 무작위로 분포하는 Salt and pepper 입자와 비슷하며 최대 255(흰색) 최소 0(검정색)의 크기로 발생한다. 임펄스 잡음에 의해 훼손된 영상의 잡음을 제거하기 위해 비선형 필터가 이용되고 있으며 알고리즘이 간단하면서 우수한 잡음 제거 성능을 가지는 SM(standard median)필터가 많이 사용되고 있다. 이 필터는 노이지 이미지 안에 훼손된 화소와 훼손되지 않은 화소 모두에 동일하게 적용되며 임펄스 잡음을 효과적으로 제거하지만 영상의 에지 영역에서 특성이 저하되는 경향이 있으며, 잡음제거 과정에서 큰 사이즈의 마스크가 작은 마스크에 비해 세부 부분의 보존이 미흡하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 다양한 방법들이 고안되었으며, WM(weighted median) 필터, CWM(center weighted median) 필터 그리고 (HM) 필터등 대표적인 Median 필터의 변형된 예이다 . 그러나 이러한 필터들 역시 잡음 밀도가 높은 경우에는 여전히 성능의 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 임펄스 잡음 환경에서 영상을 복원하기 위한, 비선형 필터를 제안하였으며, 두 단계의 걸친 형태학상의 검출을 통해 잡음을 검출하며 처리마스크의 크기에 따라 적용 할 수 있는 비선형 평균 필터를 제안하였으며, 시뮬레이션을 통해 기존의 방법들과 그 성능을 비교하였다.

Today image processing technique applied to various field and mass media development of the communication technology. So image become an important mean to store or express the data. But image is transmit and acquisition processing occur degradation. this degradation main cause is become known to noise. impulse noise and AWGN(additive white gaussian noise) are considered as representative noises which occur degradation. Especially The impulse noise is sharp from transmission of image signal and acquisition process and with sudden disturbance extends in the image whole and salt and pepper particles which range with random and is similar and at same size the maximum 255 (white) with minimum 0(black) occurs. Image corrupted by impulse noise in order to remove the noise of the image which is damaged the nonlinear filter is used and the algorithm is simple and SM where has the noise removal efficiency which is excellent (standard median) filters are plentifully used. This filter with the pixel which is corrupted inside noisy image the pixel which is not corrupted all identically, is applied and impulse noise there is a tendency where effectively the quality decreases from edge region of removal but image, in the mask where the mask of big size is small from noise cancellation process compares and the preservation of detailed part insufficiency is a weak point. In order to complement like this weak point the methods which are various are method, WM (weighted median) filters and CWM (center weighted median) filters and (HM) filter etc. is an example which Median filters which are representative is changed. But like this filters to the case where the noise density is high as well as ever there is a limit of efficiency. In this paper resolution for corrupted image from impulse noise environment, proposed the nonlinear filter and the morphology two stage extends leads detection which and detects according to size of the applies mask proposes a noise and the nonlinear mean filter will be able to apply and through the simulation, we compared with the existing methods and capabilties.