손실 화소 추정을 이용한 고해상도 영상 개선에 관한 연구
- Abstract
- The image resolution enhancement is defined as one of the reconstruction techniques which enlarge the low resolution images to the high resolution ones. It is used as the basis technique of recognition and analysis of the objects not only in the fields of the general image processing but also in the area of specialization, such as satellite images and medical images. In this paper, the three approaches to the high resolution image enhancement which can generate the result images with better quality and low computational complexity are proposed. The aim is to develop the image resolution enhancement methods from the three following viewpoints: to enhance inexactitude of the object function, to alleviate uncertainty of the input low resolution, and to reduce the discordance with the original image. First, the method to improve the exactitude of the enhancement function is proposed to enhance inexactitude of object function. Next, the reflection-value estimation method is suggested to alleviate uncertainty of the low resolution image. Last, the missing-value estimation method used self-degraded restoration is proposed to reduce discordance with the original image. Through the experiment, it is proved that the proposed method in this paper is superior to any other conventional methods. It is also verified that the suggested method gets better results on each of the three standards for evaluation: the quantitative evaluation based on the objective index, the qualitative evaluation using the subjective criteria, and the evaluation on the computational complexity. The proposed method, which is characterized by independency, flexibility, expandability, and practicality of algorithms, is useful in the various applications where digital images are used.
- Author(s)
- 김원희
- Issued Date
- 2014
- Awarded Date
- 2014. 2
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/1540
http://pknu.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000001966949
- Affiliation
- 대학원
- Department
- 대학원 정보공학과
- Advisor
- 김종남
- Table Of Contents
- 표차례 vi
그림차례 viii
Abstract xi
Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 관련연구 4
1. 고해상도 영상 개선 5
가. 고해상도 영상 개선 기술의 정의 6
나. 해상도의 정의 7
다. 영상 획득 8
라. 영상 관측 모델 9
마. 영상 화질 측정 10
바. 고해상도 영상 개선 기술의 응용 13
2. 영상 보간법 14
가. 영상 보간법 15
나. 전통적인 보간법 16
다. 적응적인 보간법 22
라. 윤곽선 방향성 기반의 보간법 25
3. 초해상도 33
가. 주파수 영역 기반의 초해상도 기술 34
나. 보간 기반의 초해상도 기술 36
다. 기타 초해상도 기술 41
4. 관련 연구 분석 43
가. 기존 연구들의 문제점 43
나. 고해상도 영상 개선의 어려움 44
다. 제안하는 영상 해상도 개선 기법의 목표 46
Ⅲ. 화소 위치를 고려한 영상 화질 측정 47
1. 영상 크기 변환에서의 화소의 생략과 추정 위치 48
가. 영상 크기 변환 48
나. 영상 화질 측정 49
다. 영상 크기 변환에서의 화소의 생략과 추정 위치 50
2. 화소의 생략과 추정 위치에 따른 영상 화질의 차이 52
가. 추정 화소 52
나. 부표본화-패딩 방향과 PSNR의 관계 53
3. 화소의 생략과 추정 위치를 고려한 화질 측정 방법 55
가. 생략-추정 방향 일치성 관점에서의 접근 56
나. 결과 영상 관점에서의 접근 56
다. 확률적 관점에서의 접근 57
라. 민감도 측정 58
4. 실험 결과 및 분석 59
가. 실험 환경 59
나. 실험 결과 60
다. 실험 결과 분석 및 평가 61
5. 결 론 63
Ⅳ. 목적 함수의 부정확성 개선을 통한
고해상도 영상 개선 기법 64
1. 윤곽선 방향성 기반의 적응적 영상 보간 기법 65
가. 윤곽선 영역의 판단 65
나. 윤곽선 방향성 기반의 보간 커널 66
다. 행렬식을 이용하는 윤곽선 방향성 기반의 보간법 68
2. 개선된 선형 보간 커널 기반의 영상 보간 기법 70
가. 참조 화소의 수와 보간 결과의 관계 70
나. 개선된 선형 보간 커널 71
다. 참조 화소 변화를 이용하는 확장 선형 보간법 72
3. 개선된 3차 보간 커널 기반의 영상 보간 기법 76
가. 3차 보간 커널의 계산복잡도 76
나. 개선된 3차 보간 커널 77
다. 이중 3차 보간을 이용하는 개선된 3차회선보간법 78
4. 실험 결과 및 분석 80
가. 실험 환경 80
나. 실험 결과 81
다. 실험 결과 분석 및 평가 87
5. 결 론 89
Ⅴ. 저해상도 영상의 불확실성 완화를 통한
고해상도 영상 개선 방법 90
1. 획득 영상에 대한 분석 91
가. 획득 영상에 대한 정의 91
나. 획득 영상에 대한 분석 92
다. 불확실성 완화를 이용하는 영상 해상도 개선 모델 94
2. 획득 영상의 불확실성 완화 방법 96
가. 전역적 처리 96
나. 국부적 처리 97
3. 반영-정보를 이용한 영상 해상도 개선 기법 101
가. 형태학적 연산을 이용한 반영-정보 추정 기법 101
나. 부화소 이동을 이용한 반영-정보 추정 기법 103
다. 다중 보간을 이용한 반영-정보 추정 기법 105
4. 실험 결과 및 분석 106
가. 실험 환경 106
나. 실험 결과 107
다. 실험 결과 분석 및 평가 112
5. 결 론 116
Ⅵ. 원본 영상과의 불일치성 해소를 통한
고해상도 영상 개선 기법 117
1. 원본 영상과의 불일치성과 사라진-정보 118
가. 크기 변환과 화질의 관계 118
나. 사라진-정보 119
다. 원본 영상의 불일치성 해소를 통한 영상 해상도 개선 모델 120
2. 사라진-정보 추정을 위한 자가 열화 복원 기법 122
가. 자가 열화 복원 기법 122
나. 자가 열화 복원 기법의 특징 124
3. 자가 열화 복원 기법을 이용한 영상 해상도 개선 126
가. 단순 추정과 적용 126
나. 유사 영상을 이용한 추정과 적용 129
다. 블러-샤프를 이용한 추정과 적용 131
라. 추정 정확성의 근거 133
4. 실험 결과 및 분석 136
가. 실험 환경 136
나. 실험 결과 137
다. 실험 결과 분석 및 평가 145
5. 결 론 150
Ⅶ. 결론 151
참고문헌 153
연구실적 164
감사의글 174
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- Doctor
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