김원하 연구실
전자정보공학부 김원하
김원하 연구실은 영상신호처리 분야에서 국내외적으로 인정받는 연구실로, 영상의 화질 향상, 노이즈 제거, 해상도 변환, 객체 추출 등 다양한 영상 처리 기술을 개발하고 있습니다. 특히 인간 시각 특성을 반영한 영상 품질 개선 알고리즘, DCT 및 웨이블릿 기반의 주파수 영역 처리, 신호 방향성에 따른 적응적 에너지 스케일링 등 첨단 기술을 통해 영상의 선명도와 자연스러움을 동시에 높이는 방법론을 제시하고 있습니다.
연구실은 안개, 연기, 미세먼지 등 저가시성 환경에서의 영상 처리 기술 개발에도 집중하고 있습니다. 통계적 벡터 타원, local contrast, 빛 전달량 분석 등 혁신적인 알고리즘을 바탕으로, 화재 현장, 재난·재해 대응, 교통 감시 등 실질적 현장에서 높은 활용도를 보이고 있습니다. 단일 영상 기반의 안개 정도 측정 및 보상 기술은 국내외 특허로 보호받고 있으며, 실제 산업 현장에 적용 가능한 소프트웨어 및 하드웨어 모듈로 개발되고 있습니다.
또한, 본 연구실은 의료 영상 분석, 산업용 영상 처리, 실시간 영상 분류 및 객체 추출 등 다양한 응용 분야에서 실질적인 문제 해결에 중점을 두고 있습니다. 유방암 진단 영상 등에서의 미세 병변 검출, 산업 현장의 안전 모니터링, 자율주행 및 스마트시티 영상 분석 등 사회적 파급력이 큰 연구를 활발히 수행하고 있습니다.
국내외 학술지 및 학회에서 다수의 논문을 발표하고, 다양한 특허를 보유하고 있으며, 산업체 및 연구기관과의 협력 연구도 활발히 진행 중입니다. 이를 통해 연구실의 기술력과 연구 성과는 실제 산업 현장과 사회에 직접적으로 기여하고 있습니다.
향후 연구실은 인공지능 기반의 영상 분석, 실시간 고성능 영상 처리, 차세대 미디어 및 스마트 환경에 적합한 영상신호처리 기술 개발에 더욱 박차를 가할 계획입니다. 이를 통해 영상신호처리 분야의 혁신을 선도하고, 사회적 가치 창출에 기여하는 연구실로 성장해 나갈 것입니다.
Convolutional Neural Networks
Fog Detection
Reinforcement Learning
영상신호처리 및 화질 향상 기술
본 연구실은 영상신호처리 분야에서 오랜 기간 동안 선도적인 연구를 수행해왔습니다. 특히 영상의 화질 향상, 노이즈 제거, 명암 대비 조절 등 영상의 시각적 품질을 극대화하는 다양한 알고리즘을 개발해왔습니다. 인간 시각 특성을 반영한 영상 처리 기법, DCT 및 웨이블릿 기반의 주파수 영역 처리, 그리고 신호 방향성에 따른 적응적 에너지 스케일링 등 첨단 기술을 바탕으로 영상의 선명도와 자연스러움을 동시에 높이는 방법론을 제시하고 있습니다.
이러한 연구는 방송, 의료, 보안, 산업 현장 등 다양한 응용 분야에서 활용되고 있습니다. 예를 들어, 의료 영상의 경우 미세한 병변 검출을 위해 영상의 디테일을 극대화하는 기술이 필수적이며, 본 연구실의 알고리즘은 실제 유방암 진단 영상 등에서 우수한 성능을 입증하였습니다. 또한, 실시간 영상 분류 및 객체 추출, 영상의 해상도 변환 등 실용적인 문제 해결에도 중점을 두고 있습니다.
연구실은 국내외 특허 및 논문 발표를 통해 기술의 우수성을 인정받고 있으며, 산업체와의 협력 연구도 활발히 진행 중입니다. 앞으로도 인간 중심의 영상 품질 향상 기술을 지속적으로 발전시켜, 차세대 영상 미디어 및 인공지능 기반 영상 분석 분야에 기여할 계획입니다.
안개 및 저가시성 환경 영상 처리
본 연구실은 안개, 연기, 미세먼지 등 저가시성 환경에서의 영상 처리 기술 개발에 집중하고 있습니다. 안개 제거(Dehazing), 가시성 향상, 안개 정도 측정 등 다양한 환경적 요인으로 인한 영상 품질 저하 문제를 해결하기 위해, 통계적 벡터 타원, local contrast, 빛 전달량 분석 등 혁신적인 알고리즘을 제안하였습니다. 이러한 기술은 화재 현장, 재난·재해 대응, 교통 감시 등 실질적 현장에서 높은 활용도를 보이고 있습니다.
특히 단일 영상 기반의 안개 정도 측정 및 보상 기술은 국내외 특허로 보호받고 있으며, 실제 산업 현장에 적용 가능한 소프트웨어 및 하드웨어 모듈로 개발되고 있습니다. 영상의 색상 정보와 명암 대비, 그리고 빛의 산란 특성을 종합적으로 분석하여, 기존 방법 대비 빠르고 정확하게 가시성을 회복할 수 있는 솔루션을 제공합니다.
이러한 연구는 산업안전, 재난 대응, 자율주행, 스마트시티 등 다양한 분야에서 필수적인 기반 기술로 자리매김하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 저가시성 환경에서의 영상 신뢰성 확보와 실시간 처리 성능 향상을 목표로, 첨단 영상신호처리 기술을 지속적으로 개발해 나갈 예정입니다.
1
Image Processing in L1-Norm-Based Discrete Cartesian and Polar Coordinates
Lee, Geunmin, 김원하
ELECTRONICS, 202403
2
Human Perception-Oriented Enhancement and Smoothing for Perceptual Video Coding
Kang, Byeongkeun, 김원하
IEEE TRANSACTIONS ON BROADCASTING, 202309
3
DCT domain detail image enhancement for more resolved images
Bang, S., 김원하
Electronics (Switzerland), 202110
1
마이스터 로봇화 기술 실태조사 및 로봇운용 방안에 관한 분석 연구(1/1)
2
화재 현장의 농연 환경 내 가시거리 확장을 위한 영상센서모듈 개발(1/3)
3
인간 시각 특성들을 융합적으로 구현하는 영상 신호처리 기법 개발 및 그 응용 (1/3)
