한국정보통신학회논문지 (Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering)

  • 제14권7호
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  • Pages.1581-1588
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  • 2010
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  • 2234-4772(pISSN)
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  • 2288-4165(eISSN)
한국정보통신학회 (The Korea Institute of Information and Commucation Engineering)
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방향성 필터를 이용하여 대각선 에지를 고려한 Demosaicing 알고리즘 및 하드웨어 구현

Demosaicing Algorithm and Hardware Implementation with Weighted Directional Filtering for Diagonal Edge

  • 곽부동 ((주)삼성전기 중앙연구소) ;
  • 정효원 (동아대학교 전자공학과) ;
  • 양정주 (동아대학교 전자공학과) ;
  • 장원우 (동아대학교 전자공학과) ;
  • 강봉순 (동아대학교 전자공학과)
  • 투고 : 2010.02.19
  • 심사 : 2010.04.12
  • 발행 : 2010.07.30
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초록

대부분의 디지털 촬영 장치는 비용 및 속도 상의 이점을 위해 Color Filter Array(CFA)를 포함하고 있는 단일 이미지 센서를 사용한다. 따라서 완전한 컬러 영상으로 복원하기 위하여 다양한 컬러 보간 방법이 개발되고 있다. 본 논문은 이러한 컬러 보간 방법 중, 방향성 필터를 이용하여 수직, 수평, 대각선 방향의 에지를 고려한 컬러 보간 방법에 관한 것이다. 하드웨어 구현을 위해 하드웨어 자원의 효율성을 고려하였다. Kodak 테스트 영상 24장으로 실험하여 기존 방법과 비교함으로써 제안한 방법의 성능을 확인하였다. Verilog HDL로 구현하였으며, Virtex4 FPGA 보드와 CMOS 이미지 센서를 이용하여 검증하였다.

Most digital cameras use a single image sensor with Color Filter Array(CFA) for the advantage of costs and speed. The various color interpolation(demosaicing) algorithms are researched to reconstruct a full representation of the image. In this paper, we proposed a method of demosaicing about using weighted directional filter for vertical, horizontal, and diagonal direction edge. The method considered the efficiency of hardware resources for hardware implementation. The performance of proposed method was confirmed by comparing the conventional method in experiments using 24 Kodak test images. The proposed method was designed by Verilog HDL and was verified by using Virtex4 FPGA boards and CMOS Image Sensor.

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참고문헌

  1. Bayer, Bryce E. "Color image array," U.S. Patent 3,971,065, Jul. 1976.
  2. 정보서비스단 통계분석팀, "Image Sensor의 시장 동향," 지식경제부 정보통신연구진흥원 IT 부품 Monitoring Report 08-18, 2008년, 8월
  3. J. Adams, K. Parulski, and K. Spaulding, "Color processing in digital cameras," IEEE Micro., Vol. 18, No.6, pp. 22-30, Nov.-Dec. 1998. https://doi.org/10.1109/40.735941
  4. R. G. Keys, "Cubic Convolution Interpola- tion for Digital Image Processing," IEEE Trans. Acoustics, Speech, and Signal Process., Vol. ASSP-29, No.6, pp. 1153-1160, Dec. 1981.
  5. B. K. Gunturk, J. Glotzbach, Y. Altunbasak, R. W. Schafer, and R. M. Mersereau, "De- mosaicing: Color Filter Array Interpolation," IEEE Signal Process. Mag., Vol. 22, No.1, pp. 44-54, Jan. 2005. https://doi.org/10.1109/MSP.2005.1407714
  6. J. F. Hamliton and J. E. Adams, "Adaptive color plane interpolation in single sensor color electronic camera," U.S. Patent 5,629,734, 1997.
  7. B. K. Gunturk, Y. Altunbasak and R. M. Mersereau, "Color Plane Interpolation Using Alternating Projections," IEEE Trans. Image Process., Vol. 11, pp. 997-1013, Sep. 2002. https://doi.org/10.1109/TIP.2002.801121
  8. S. H. Yun, J. H. Kim, and S. Kim, "Color Interpolation by Expanding a Gradient Method," IEEE Trans. Consum. Electron., Vol. 54, No.4, pp. 1531-1539, Nov. 2008. https://doi.org/10.1109/TCE.2008.4711197
  9. D. Menon, S. Andriani, and G. Calvagno, "Demosaicing with Directional Filtering and a posteriori Decision," IEEE Trans. Image Process., Vol. 16, No.1, pp. 132-141, Jan. 2007. https://doi.org/10.1109/TIP.2006.884928
  10. 정효원, 곽부동, 김주현, 양훈기, 강봉순, "Weighted Directional Filtering을 통하여 대각선 에지를 고려한 컬러 보간 알고리즘," 한국신호처리.시스템학회 추계학술대회, pp. 344-347, Nov. 2009.