A Study on an Image Restoration in Mixed Noise Environment

Abstract

디지털 영상은 획득 및 저장 과정에서 다양한 채널을 통해 잡음에 의해 훼손되며, 이러한 잡음을 제거하기 위한 연구가 활발히 진행중이다. 또한, 영상에 첨가되는 잡음모델은 AWGN (additive white Gaussian noise)과 임펄스 잡음이 가장 대표적이다. 임펄스 잡음은 주로 신호를 전송하는 과정에서 첨가되며, 신호를 표현하기 위한 크기 범위 내에서 극단적인 형태로 발생한다. 이러한 임펄스 잡음을 제거하기 위한 대표적인 방법으로 메디안 필터가 있으며, 현재 에지보존 특성을 향상시키기 위한 변형된 메디안 필터에 대한 연구가 계속되고 있다[1]. 그리고 AWGN은 신호를 획득하고 처리하기 위한 과정에서 불규칙적이며, 연속적으로 발생한다. 이러한 AWGN을 제거하기 위해, 평균필터가 가장 일반적으로 사용되고 있다[3]. 한편, 임펄스 잡음과 AWGN의 복합 잡음환경하에서 영상을 복원하기 위해 평균필터와 메디안 필터를 적용할 수 있으나, 영상에 중첩되는 임펄스 잡음의 밀도와 AWGN의 표준편차가 증가하게 될 경우, 처리된 결과영상은 시각적으로 매우 열화된다. 이와 같은 단점들을 개선하기 위해, Trilateral 필터가 제안되었다[4]. 그러나 영상에 중첩되는 임펄스 잡음의 밀도가 급격히 증가하는 경우에는 잡음제거성능이 저하하는 단점이 발생하였다. 본 논문에서는 마스크 내의 인접화소와 중심화소에 대한 차의 절대값을 임계값으로 설정하여 임펄스 잡음을 검출한 후, 그 결과로부터 영상에 중첩된 AWGN의 분산값을 추정하였다. 마스크 내의 화소들에 대한 공간 거리와 상대차값 등을 가중치 변수로 사용하여 복합적인 잡음성분을 제거하였다.