단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치 및 그 장치의 구동방법
Apparatus for Removing Fog and Improving Visibility in Unit Frame Image and Driving Method Thereof
특허 요약
본 발명은 단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치는, 전처리된 안개 영상의 추정 대기광 및 화소를 이용하여 화소의 변화에 따라 적응적으로 변화하는 적응형 제약조건을 생성하는 적응형 제약조건부, 배경 잡음을 제거한 안개 영상의 채도와 밝기의 상관 관계를 추정한 깊이지도를 기생성한 적응형 제약조건부에 적용해 안개의 빼는 양에 관련된 전달지도를 추정하는 전달지도 추정부, 및 배경 잡음을 제거한 안개 영상의 안개 제거시 기추정한 전달지도를 근거로 가중치를 안개 영상에 적용해 안개 제거 영상을 복원하는 영상 복원부를 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

안개 성분이 포함된 R, G, B 영상 I(x,y)를 입력하는 영상 입력부;입력된 안개 영상의 화이트 밸런스를 조정하여 전처리를 수행하는 전처리부;상기 전처리된 안개 영상의 휘도 채널을 이용하여 대기광을 추정하는 대기광 추정부; 상기 전처리된 안개 영상의 채도 채널에 저역통과필터를 적용해 배경 잡음을 제거하는 배경잡음 제거부;전처리된 안개 영상의 추정 대기광 및 화소(pixel)를 이용하여 화소의 변화에 따라 적응적으로 변화하는 적응형 제약조건을 생성하는 적응형 제약조건부;등분할된 균일 분포를 갖는 훈련용 영상을 이용하여 기계 학습에 의해 추정되는 매개 변수를 채도 및 밝기와 더 연산하여 깊이지도를 추정하는 깊이지도 추정부;배경 잡음을 제거한 안개 영상의 채도와 밝기의 상관 관계를 추정한 깊이지도(depth map)를 상기 생성한 적응형 제약조건부에 적용해 안개의 빼는 양에 관련된 전달지도를 추정하는 전달지도 추정부; 배경 잡음을 제거한 안개 영상의 안개 제거시 상기 추정한 전달지도를 근거로 아래 [수학식 12]에 의한 가중치를 상기 안개 영상에 적용해 안개 제거 영상을 복원하는 영상 복원부; 및 안개가 존재하는 입력 영상과 안개를 제거 처리한 영상의 출력 영상을 대비하여 보여주는 영상 출력부;를 포함하는 단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치.[수학식 12]상기에서, x,y는 화소의 위치, J(x,y)는 카메라를 통해 촬영한 안개가 제거된 영상, I(x,y)는 카메라를 통해 촬영한 안개가 포함된 입력 영상, A는 대기 강도 추정에 의해 얻어진 대기광(Atmospheric light), wt(x, y)는 적응형 가중치, t(x,y)는 안개 전달량을 의미하는 전달 지도이다.

2

삭제

3

제1항에 있어서,상기 적응형 제약조건부는, 상기 화소의 평균 및 표준편차를 이용하는 제약조건을 사용하여 상기 안개 영상에서의 안개 제거시 발생하는 검은 픽셀(black pixel)을 방지하는 단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치.

4

제1항에 있어서, 상기 영상 복원부는, 상기 배경 잡음을 제거한 안개 영상에서 어두운 영역의 안개 제거시 가중치를 부여하여 각 적(R), 녹(G) 및 청(B)의 채널 값들이 일관되게 동작시키는 단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치.

5

제4항에 있어서,상기 영상 복원부는, 상기 어두운 영역의 안개 제거시 가중치를 부여하여 각 적(R), 녹(G) 및 청(B)의 채널 값들이 일관되게 감소하거나 변경되지 않게 하는 단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치.

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영상 입력부, 전처리부, 대기광 추정부, 배경잡음 제거부, 적응형 제약조건부, 깊이지도 추정부, 전달지도 추정부, 영상 복원부 및 영상 출력부를 포함하는 단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치의 구동방법으로서,영상 입력부에서 안개 성분이 포함된 R, G, B 영상 I(x,y)를 입력하는 영상 입력 단계;전처리부가, 입력된 안개 영상의 화이트 밸런스를 조정해 전처리하는 단계;대기광 추정부가, 상기 전처리된 안개 영상의 휘도 채널을 이용하여 대기광을 추정하는 단계; 배경잡음 제거부가, 상기 전처리된 안개 영상의 채도 채널에 저역통과필터를 적용해 배경 잡음을 제거하는 단계;적응형 제약조건부가, 전처리된 안개 영상의 추정 대기광 및 화소를 이용해 화소의 변화에 따라 적응적으로 변화하는 적응형 제약조건을 생성하는 단계;깊이지도 추정부가, 등분할된 균일 분포를 갖는 훈련용 영상을 이용하여 기계 학습에 의해 추정되는 매개 변수를 채도 및 밝기와 더 연산하여 깊이지도를 추정하는 단계;배경 잡음을 제거한 안개 영상의 채도와 밝기의 상관 관계를 추정한 깊이지도를 상기 생성한 적응형 제약조건부에 적용해 상기 전달지도 추정부에서 안개의 빼는 양에 관련된 전달지도를 추정하는 단계; 배경 잡음을 제거한 안개 영상의 안개 제거시 상기 추정한 전달지도를 근거로 아래 [수학식 12]에 의한 가중치를 상기 안개 영상에 적용해 상기 영상 복원부에서 안개 제거 영상을 복원하는 단계; 및 영상 출력부에서, 안개가 존재하는 입력 영상과 안개를 제거 처리한 영상의 출력 영상을 대비하여 보여주는 영상 출력 단계;를 포함하는 단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치의 구동방법.[수학식 12]상기에서, x,y는 화소의 위치, J(x,y)는 카메라를 통해 촬영한 안개가 제거된 영상, I(x,y)는 카메라를 통해 촬영한 안개가 포함된 입력 영상, A는 대기 강도 추정에 의해 얻어진 대기광(Atmospheric light), wt(x, y)는 적응형 가중치, t(x,y)는 안개 전달량을 의미하는 전달 지도이다.

7

삭제

8

제6항에 있어서,상기 생성하는 단계는,상기 화소의 평균 및 표준편차를 이용하는 제약조건을 사용하여 상기 안개 영상에서의 안개 제거시 발생하는 검은 픽셀을 방지하는 단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치의 구동방법.

9

제6항에 있어서, 상기 복원하는 단계는,상기 배경 잡음을 제거한 안개 영상에서 어두운 영역의 안개 제거시 가중치를 부여하여 각 적(R), 녹(G) 및 청(B)의 채널 값들이 일관되게 동작시키는 단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치의 구동방법.

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제9항에 있어서,상기 복원하는 단계는,상기 어두운 영역의 안개 제거시 가중치를 부여하여 각 적(R), 녹(G) 및 청(B)의 채널 값들이 일관되게 감소하거나 변경되지 않게 하는 단일 영상에 대한 안개 제거 및 가시성 향상을 위한 장치의 구동방법.