KR101468358B1 - Anti aliasing method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안티 에일리어싱에 관한 것으로, 보다 상세하게 퓨리에 변환을 통해 에일리어싱을 검출하고 웨이블릿의 적응적 계수 축소를 이용하여 에일리어싱을 제거할 수 있는 안티 에일리어싱 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to anti-aliasing, and more particularly, to an anti-aliasing method and apparatus for detecting aliasing through Fourier transform and eliminating aliasing using adaptive coefficient reduction of wavelets.
이미징 센서 기술의 발전으로 고해상도(high resolution), 고품질(high quality) 이미지에 대한 니즈(needs) 또한 증가되고 있다. 그러나, 스마트폰, 캠코더, 디지털 카메라 등과 같은 모바일 이미지 시스템은 렌즈의 광량 성능의 한계, 비선형 센서 특성(non-linear sensor characteristic)과 비-이상적인 이미지 획득 조건 등으로 인해 고품질의 이미지를 제공하기 어려운 문제가 있다. 또한, 대부분의 모바일 이미지 시스템은 리샘플링(resampling)을 수행하고, 리샘플링 수행으로 인해 에일리어싱 인공물(artifact)을 야기시키는 문제가 있었다.The development of imaging sensor technology has also increased the need for high resolution, high quality images. However, a mobile image system such as a smart phone, a camcorder, a digital camera, and the like has a problem that it is difficult to provide a high-quality image due to limitation of the light amount performance of the lens, non-linear sensor characteristic, . In addition, most mobile imaging systems have suffered from resampling and aliasing artifacts due to resampling.
이에, 지난 몇십년간 에일리어싱을 효과적으로 제거하기 위한 방법이 제안되었다. 종래의 에일리어싱을 제거하는 방법은 이미지의 공간적 또는 주파수 도메인에서 로우패스 필터를 이용하는 방법으로, 간단하고 구현하기 쉬운 장점이 있으나 에일리어싱 인공물을 완전하게 제거하지 못하는 단점이 있다. 이로 인해, 웨이블릿 변환을 통해 에일리어싱을 제거하거나 주파수 영역에서 지역 분산값을 계산하여 에일리어싱을 제거할 수 있는 방법 등이 제안되었다.Thus, over the last few decades a method has been proposed to effectively eliminate aliasing. The conventional method of removing aliasing has a disadvantage in that it is simple and easy to implement by using a low-pass filter in the spatial or frequency domain of an image, but does not completely remove aliasing artifacts. As a result, a method of removing aliasing by wavelet transform or eliminating aliasing by calculating local variance values in the frequency domain has been proposed.
그러나, 이들 종래 기술 또한 영상 전체에 필터링을 수행하여 영상의 세밀한 부분을 나타내는 고주파 성분들이 손상되거나 에일리어싱 제거로 인한 궤적과 같은 인공물이 발생하여 고화질의 영상을 제공하는 데는 한계가 존재하였다.
However, these prior arts also have a limitation in providing high-quality images due to generation of artifacts such as traces due to damage to high-frequency components or removal of aliasing by performing filtering on the entire image.
본 발명은 퓨리에 변환을 통해 에일리어싱을 검출하고 웨이블릿의 적응적 계수 축소를 이용하여 에일리어싱을 제거할 수 있는 안티 에일리어싱 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is directed to an anti-aliasing method and apparatus that can detect aliasing through Fourier transform and remove aliasing using adaptive scaling of wavelets.
또한, 본 발명은 영상의 세밀한 부분을 나타내는 고주파 성분들의 손상없이 에일리어싱 인공물을 효과적으로 제거할 수 있는 안티 에일리어싱 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides an anti-aliasing method and apparatus that can effectively remove aliasing artifacts without damaging high-frequency components representing fine details of an image.
본 발명의 일 측면에 따르면, 퓨리에 변환을 통해 에일리어싱을 검출하고 웨이블릿의 적응적 계수 축소를 이용하여 에일리어싱을 제거할 수 있는 안티 에일리어싱 방법이 제공된다.According to an aspect of the invention, there is provided an anti-aliasing method capable of detecting aliasing through Fourier transform and eliminating aliasing using adaptive coefficient reduction of wavelets.
본 발명의 일 실시예에 따르면, (a) 입력 영상에 대해 이산웨이블릿 변환을 수행하여 복수의 부대역(subband)로 분해하는 단계; (b) 상기 분해된 복수의 부대역에 대해 이산 퓨리에 변환을 통해 에일리어싱 영역을 검출하는 단계; 및 (c) 상기 검출된 에일리어싱 영역에 대해 적응적 웨이블릿 계수 축소를 통해 각 부대역에서 에일리어싱을 제거하는 단계를 포함하는 안티 에일리어싱 방법이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of transforming an input image into a plurality of subbands by performing discrete wavelet transform on an input image; (b) detecting an aliasing region through discrete Fourier transform for the plurality of decomposed subbands; And (c) eliminating aliasing in each subband through adaptive wavelet coefficient reduction for the detected aliasing region.
상기 (b) 단계는, 상기 분해된 부대역 중 저주파 부대역(LL subband)는 패치 기반 필터링을 수행하고, 나머지 고주파 부대역(LH, HL, HH subband)는 로컬 변수를 이용하여 에일리어싱을 검출하는 단계를 선행할 수 있다.In step (b), the LL subband of the decomposed subband is subjected to patch-based filtering, and the remaining high frequency subbands (LH, HL, HH subband) Step can be preceded.
상기 패치 기반 필터링은, 상기 저주파 부대역을 n x n(자연수) 패치로 분할하는 단계; 상기 분할된 각 패치에 대해 나머지 패치들과의 상호상관계수를 계산하는 단계; 상기 각 패치에 대해 계산된 상호상관계수가 임계치 이상인 적어도 하나의 유사 패치를 검색하는 단계; 및 상기 각 패치와 상기 각 패치에 대해 검색된 유사 패치를 에버리징(averaging)하여 각 패치에 대한 에일리어싱을 축소하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the patch-based filtering comprises: dividing the low frequency subband into n x n (natural number) patches; Calculating crosscorrelation coefficients for each of the divided patches with the remaining patches; Searching for at least one similar patch whose crosscorrelation coefficient calculated for each patch is equal to or greater than a threshold value; And reducing the aliasing for each patch by averaging the similar patches retrieved for the respective patches and the respective patches.
상기 (b) 단계는, 상기 저주파 부대역의 로컬 변수를 이용하여 경계선강도맵(edge strength map)을 계산하는 단계; 및 상기 경계선강도맵과 상기 에일리어싱이 축소된 저주파 부대역 및 상기 이산웨이블릿 변환에 따라 분해된 오리지널 저주파 부대역을 이용하여 상기 저주파 부대역에 대한 에일리어싱을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step (b) includes: calculating an edge strength map using a local variable of the low frequency subband; And removing the aliasing for the low frequency subband using the boundary intensity map and the original low frequency subband decomposed according to the discrete wavelet transform and the low frequency subband where the aliasing is reduced.
상기 (b) 단계는, 상기 오리지널 저주파 부대역과 상기 에일리어싱 제거된 저주파 부대역에 대한 이산 퓨리에 변환 계수를 비교하여 상기 에일리어싱 영역을 검출할 수 있다.In the step (b), the aliasing region may be detected by comparing the discrete Fourier transform coefficients of the original low frequency subband and the aliased low frequency subband.
상기 상호상관계수는 상기 각 패치, 상기 분할된 패치들의 평균값, 상기 저주파 부대역 및 상기 저주파 부대역의 평균값을 이용하여 계산될 수 있다.The cross-correlation coefficient may be calculated using an average value of the patches, the divided patches, and an average value of the low-frequency sub-band and the low-frequency sub-band.
상기 각 패치에 대한 상호상관계수는 하기 수식을 이용하여 계산되되,The cross-correlation coefficient for each patch is calculated using the following equation,
여기서, 는 저주파 부대역에서의 n x n 패치를 나타내고, 는 의 평균값을 나타내며, 는 저주파 부대역()의 평균값을 나타내고, s,t는 n x n 패치를 나타내는 패치 인덱스를 나타낸다.here, Represents the nxn patch in the low frequency subband, The , ≪ / RTI > Low frequency subband ( ), And s and t represent the patch index indicating the nxn patch.
상기 각 패치와 검색된 유사 패치는 하기 수식을 이용하여 에버리징되되,The patches and the similar patches searched are averaged using the following equations,
여기서, 는 저주파 부대역()의 영역을 나타내고, 는 각 패치에 대한 유사 패치들의 집합을 나타내고, 는 두 패치간의 가중치값으로, here, Low frequency subband ( ), ≪ / RTI > Represents a set of similar patches for each patch, Is a weight value between two patches,
여기서, 는 0.1의 값을 포함하는 필터링의 정도(degree)를 나타내는 파라미터이다.
here, Is a parameter indicating the degree of filtering including a value of 0.1.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 퓨리에 변환을 통해 에일리어싱을 검출하고 웨이블릿의 적응적 계수 축소를 이용하여 에일리어싱을 제거할 수 있는 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus capable of detecting aliasing through a Fourier transform and eliminating aliasing using adaptive coefficient reduction of a wavelet.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력 영상에 대해 이산웨이블릿 변환을 수행하여 복수의 부대역(subband)로 분해하는 변환부; 상기 분해된 복수의 부대역에 대해 이산 퓨리에 변환을 통해 에일리어싱 영역을 검출하는 검출부; 및 상기 검출된 에일리어싱 영역에 대해 적응적 웨이블릿 계수 축소를 통해 각 부대역에서 에일리어싱을 제거하는 에일리어싱 제거부를 포함하는 안티 에일리어싱 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an image processing apparatus including a transform unit for performing discrete wavelet transform on an input image and decomposing the input image into a plurality of subbands; A detecting unit detecting an aliasing region through discrete Fourier transform on the plurality of decomposed subbands; And an aliasing remover that removes aliasing from each subband through adaptive wavelet coefficient reduction for the detected aliasing area.
상기 검출부는, 상기 분해된 부대역 중 저주파 부대역(LL subband)는 패치 기반 필터링을 수행하고, 나머지 고주파 부대역(LH, HL, HH subband)는 로컬 변수를 이용하여 에일리어싱을 검출하는 에일리어싱 검출부; 상기 저주파 부대역의 로컬 변수를 이용하여 경계선강도맵(edge strength map)을 계산하는 경계선강도맵 생성부; 및 상기 경계선강도맵과 상기 에일리어싱이 축소된 저주파 부대역 및 상기 이산웨이블릿 변환에 따라 분해된 오리지널 저주파 부대역을 이용하여 상기 저주파 부대역에 대한 에일리어싱을 제거하고, 상기 오리지널 저주파 부대역과 상기 에일리어싱 제거된 저주파 부대역에 대한 이산 퓨리에 변환 계수를 비교하여 상기 에일리어싱 영역을 검출하는 에일리어싱 검출부를 포함할 수 있다.Wherein the detector comprises: an aliasing detector for performing patch-based filtering on a low frequency subband of the decomposed subband and detecting aliasing using local variables of the remaining high frequency subbands (LH, HL, and HH subbands); A boundary line strength map generator for calculating an edge strength map using local variables of the low frequency subband; And removing aliasing for the low frequency subband using the boundary strength map and the original low frequency subband decomposed according to the discrete wavelet transform and the aliasing reduced low frequency subband, And an aliasing detector for detecting the aliasing region by comparing discrete Fourier transform coefficients for the low frequency subbands.
상기 패치 기반 필터링은, 상기 저주파 부대역을 n x n(자연수) 패치로 분할하고, 상기 분할된 각 패치에 대해 나머지 패치들과의 상호상관계수를 계산한 후 상기 각 패치에 대해 계산된 상호상관계수가 임계치 이상인 적어도 하나의 유사 패치를 검색하고, 상기 각 패치와 상기 각 패치에 대해 검색된 유사 패치를 에버리징(averaging)하여 각 패치에 대한 에일리어싱을 축소할 수 있다.Wherein the patch-based filtering is performed by dividing the low frequency subband into nxn (natural number) patches, calculating a cross-correlation coefficient between the divided patches and the remaining patches, and then calculating a cross- At least one similar patch having a threshold value or more may be searched for and a similar patch searched for each patch and each patch may be averaged to reduce aliasing for each patch.
상기 에일리어싱 제거부는, 기설정된 방향필터를 이용하여 에지 방향을 예측하고, 상기 예측된 에지 방향에 기반하여 적응적 웨이블릿 계수 축소를 통해 에일리어싱을 제거할 수 있다.The aliasing removal unit may predict an edge direction using a predetermined direction filter and remove aliasing through adaptive wavelet coefficient reduction based on the predicted edge direction.
상기 방향 필터는, 수직 방향, 수평 방향, 45도 대각선 방향 및 135도 대각선 방향 필터를 포함할 수 있다.The directional filter may include a vertical direction, a horizontal direction, a 45 degree diagonal direction, and a 135 degree diagonal direction filter.
상기 에일리어싱 제거부는 하기 수식을 이용하여 각 고주파 부대역별로 적응적으로 웨이블릿 계수를 축소하여 에일리어싱을 제거하되,Wherein the aliasing removal unit adaptively reduces the wavelet coefficients for each high frequency subband using the following equation to eliminate aliasing,
여기서, , , 는 수직, 수평, 대각선 방향의 웨이블릿 계수를 나타내고, (x,y)는 2차원 웨이블릿 함수를 나타낸다.here, , , Represents the wavelet coefficients in the vertical, horizontal, and diagonal directions, (x, y) represents a two-dimensional wavelet function.
본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱 방법 및 그 장치를 제공함으로써, 퓨리에 변환을 통해 에일리어싱을 검출하고 적응적 웨이블릿 계수 축소를 이용하여 에일리어싱을 제거할 수 있다.By providing an anti-aliasing method and apparatus according to an embodiment of the present invention, aliasing can be detected through Fourier transform and aliasing can be eliminated using adaptive wavelet coefficient reduction.
또한, 본 발명은 영상의 세밀한 부분을 나타내는 고주파 성분들의 손상없이 에일리어싱 인공물을 효과적으로 제거할 수 있다.Further, the present invention can effectively remove aliasing artifacts without damaging high-frequency components representing fine details of an image.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱 방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 영상에 대한 이산 웨이블릿 변환 결과를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에일리어싱 영역 검출 과정을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패치 기반 필터링을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 부대역에 방향 필터를 적용한 결과를 도시한 도면.
도 6은 종래와 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱 결과를 비교한 도면.
도 7은 종래와 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱에 따른 REMS를 비교한 그래프.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도
.1 is a flowchart illustrating an anti-aliasing method according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram illustrating a result of discrete wavelet transform for an input image according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram illustrating a process of detecting an aliasing area according to an embodiment of the present invention;
4 is a diagram illustrating patch-based filtering according to an embodiment of the present invention;
5 illustrates results of applying a directional filter to a low frequency subband according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 compares anti-aliasing results according to one embodiment of the present invention.
7 is a graph comparing REMS according to an anti-aliasing method according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram schematically showing an internal configuration of an anti-aliasing apparatus according to an embodiment of the present invention.
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본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱 방법을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 영상에 대한 이산 웨이블릿 변환 결과를 설명하기 위해 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에일리어싱 영역 검출 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패치 기반 필터링을 설명하기 위해 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 부대역에 방향 필터를 적용한 결과를 도시한 도면이고, 도 6은 종래와 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱 결과를 비교한 도면이고, 도 7은 종래와 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱에 따른 REMS를 비교한 그래프이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating an anti-aliasing method according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a result of discrete wavelet transform for an input image according to an embodiment of the present invention. 4 is a view for explaining patch-based filtering according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view for explaining the process of detecting an aliasing area according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating a result of applying a directional filter to a low-frequency subband according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating an anti-aliasing result according to an embodiment of the present invention. 1 is a graph comparing REMS according to anti-aliasing according to an embodiment.
단계 110에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 입력 영상을 입력받는다.In
단계 115에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 입력 영상에 대해 이산 웨이블릿 변환(DWT: Discrete Wavelet transform, 이하 DWT라 칭하기로 함)을 수행한다. DWT는 입력 영상을 다중 주파수 부대역으로 분석할 수 있다. DWT는 다중 주파수 부대역으로 입력 영상을 분석하기 위해 하이패스 필터 및 로우패스 필터를 포함하는 분석 필터(analysis filter)를 포함하고, 해당 분석 필터에 의해 입력 영상은 영상의 세밀한 부분을 나타내는 성분과 개략적인 부분을 나타내는 성분으로 표현된다.In
이를 수식으로 나타내면 수 1과 같다.This can be expressed as the following equation.
여기서, 는 방향에 대한 인덱스로, H(horizontal)는 수평 방향, V(vertical)는 수직 방향, D(diagonal)는 대각선 방향을 각각 나타내며, 는 인공물시작 스케일을 나타내고, 는 스케일 에서 f(x,y)의 근사 계수를 나타내고, 는 세가지 방향에 대한 웨이블릿 계수를 나타내며, 는 2차원 스케일링 함수를 나타내고, 는 2차원 웨이블릿 함수를 나타내며, 는 입력 영상을 나타낸다.here, H (horizontal) denotes a horizontal direction, V (vertical) denotes a vertical direction, and D (diagonal) denotes a diagonal direction, Represents the artifact starting scale, Scale Represents an approximate coefficient of f (x, y) Represents the wavelet coefficients for the three directions, Represents a two-dimensional scaling function, Represents a two-dimensional wavelet function, Represents an input image.
안티 에일리어싱 장치(100)는 입력 영상에 대해 DWT를 수행하여 LL 부대역, LH 부대역, HL 부대역, HH 부대역으로 분해할 수 있다.The anti-aliasing device 100 can perform DWT on the input image and decompose it into LL sub-band, LH sub-band, HL sub-band, and HH sub-band.
도 2에는 입력 영상(도 2의 210)에 대해 DWT를 수행하여 분해된 각 부대역(LL, LH, HL, HH- 도 2의 220)가 예시되어 있다.2 illustrates the decomposed subbands (LL, LH, HL, and HH-220 in FIG. 2) by performing DWT on the input image (210 in FIG. 2).
이와 같이, 입력 영상에 대해 DWT를 수행하여 복수의 부대역으로 분해한 후, 단계 120에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 각 부대역의 공간적 주파수 분석을 통해 에일리어싱을 검출한다.After the DWT is performed on the input image to decompose the input image into a plurality of subbands, the anti-aliasing apparatus 100 detects aliasing through spatial frequency analysis of each subband in
안티 에일리어싱 장치(100)가 공간적 주파수 분석을 통해 에일리어싱을 분석하는 방법에 대해서는 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.A method for the anti-aliasing apparatus 100 to analyze aliasing through spatial frequency analysis will be described in more detail with reference to FIG.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 안티 에일리어싱 장치(100)는 저주파 성분에 대한 부대역과 세개의 고주파 성분에 대한 부대역에서의 에일리어싱을 검출하는 방법을 상이하게 적용할 수 있다.First, in accordance with an embodiment of the present invention, the anti-aliasing device 100 may apply a different method of detecting aliasing in the sub-band for the sub-band and the three high-frequency components for the low-frequency component.
예를 들어, 안티 에일리어싱 장치(100)는 영상에 대한 개략적인 부분을 나타내는 저주파 서브밴드(LL 부대역)에 대해서는 적응적 패치 기반 필터링을 이용하여 에일리어싱을 검출할 수 있다.For example, the anti-aliasing device 100 may detect aliasing using adaptive patch-based filtering for a low frequency subband (LL subband) that represents a rough portion of the image.
또한, 영상의 세밀한 부분을 나타내는 고주파 부대역(즉, LH , HL, HH 부대역)에 대해서는 로컬 변수를 사용하여 반복적인 패턴을 검출함으로써 에일리어싱을 검출할 수 있다.Aliasing can also be detected by detecting a repetitive pattern using local variables for high frequency subbands (i.e., LH, HL, HH subbands) representing fine details of the image.
이에 대해 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.This will be described in more detail with reference to FIG.
우선, 단계 310에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 복수의 부대역 중 저주파 부대역은 패치 기반 필터링을 수행하고, 나머지 고주파 부대역은 로컬 변수를 이용하여 에일리어싱을 검출한다.First, in
우선, 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해, 도 4를 참조하여 저주파 부대역에 대해 패치 기반 필터링을 수행하여 에일리어싱을 검출하는 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.First, in order to facilitate understanding and explanation, a method of detecting aliasing by performing patch-based filtering on a low frequency subband will be described in detail with reference to FIG.
단계 410에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 저주파 부대역의 정규화된 계수를 n x n 패치로 분할한다. 여기서, n은 자연수일 수 있다.In
단계 415에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 각 패치에 대해 다른 패치들과의 상호상관계수를 계산한다. 예를 들어, 안티 에일리어싱 장치(100)는 n x n 패치 각각에 대해 나머지 다른 패치들과의 상호상관계수(cross-correlation coefficient)를 각각 계산할 수 있다.In
안티 에일리어싱 장치(100)는 하기 수 2를 이용하여 각 패치에 대한 다른 패치들과의 상호상관계수를 계산할 수 있다.The anti-aliasing device 100 can calculate the cross-correlation coefficient with other patches for each patch using the following equation (2).
여기서, 는 저주파 부대역에서의 n x n 패치를 나타내고, 는 의 평균값을 나타내며, 는 입력 영상에 대한 근사 계수()의 평균값을 나타내며, s,t는 n x n 패치를 나타내는 패치 인덱스이다.here, Represents the nxn patch in the low frequency subband, The , ≪ / RTI > Is an approximation coefficient for the input image ( ), And s and t are patch indexes representing nxn patches.
단계 420에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 계산된 상호상관계수를 이용하여 각 패치에 대한 적어도 하나의 유사패치를 검색한다.In
예를 들어, 안티 에일리어싱 장치(100)는 각 패치에 대해 계산된 상호상관계수가 임계치(예를 들어, 0.7) 이상인 다른 패치들은 해당 패치의 유사패치로 검색할 수 있다. 각 패치에 대해 검색된 유사 패치들은 복수개일 수도 있음은 당연하다.For example, the anti-aliasing device 100 may search for similar patches of other patches whose cross-correlation coefficient calculated for each patch is equal to or greater than a threshold (for example, 0.7). It is a matter of course that there may be a plurality of similar patches retrieved for each patch.
이와 같이, 각 패치에 대해 유사 패치들이 검색되면, 단계 425에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 각 패치와 검색된 유사패치를 에버리징하여 에일리어싱 인공물(artifact)를 줄인다.Thus, if similar patches are retrieved for each patch, the anti-aliasing device 100 averages each patch and the retrieved similar patches in
이를 수식으로 나타내면, 수 3과 같다.This can be expressed by the following equation (3).
여기서, 는 저주파 부대역()의 영역을 나타내고, 는 각 패치의 유사 패치 집합을 나타내며, 는 두 패치들의 가중치값을 나타낸다. here, Low frequency subband ( ), ≪ / RTI > Represents a similar patch set of each patch, Represents the weight value of the two patches.
가중치값은 하기 수 4를 이용하여 계산될 수 있다.The weight value can be calculated using the following equation (4).
여기서, 는 0.1의 값을 포함하는 필터링의 정도(degree)를 나타내는 파라미터이다.here, Is a parameter indicating the degree of filtering including a value of 0.1.
다시 도 3을 참조하여, 단계 315에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 각 부대역의 로컬 변수를 이용하여 경계선강도맵(edge strength map)을 계산한다.Referring back to FIG. 3, in
도 4에서 수행한 패치 기반 필터링은 각 패치와 유사한 유사 패치를 에버리징하여 각 패치에 대한 고주파 성분의 세밀한 부분(high frequency detail)에 손상이 발생하게 된다. 이에 따라, 안티 에일리어싱 장치(100)는 저주파 부대역에서 손실된 고주파 성분의 세밀한 부분을 보존하기 위해 로컬 변수를 이용하여 경계선강도맵을 계산할 수 있다. 여기서, 로컬 변수는 각 부대역의 로컬 변수를 나타낸다. 안티 에일리어싱 장치(100)는 예를 들어, 수 5를 이용하여 경계선강도맵을 계산할 수 있다.In the patch-based filtering performed in FIG. 4, a similar patch similar to each patch is averaged, and the high frequency detail of the high frequency component of each patch is damaged. Accordingly, the anti-aliasing device 100 can calculate the boundary strength map using local variables to preserve the fine details of the high frequency components lost in the low frequency subband. Here, the local variable represents the local variable of each subband. The anti-aliasing device 100 may calculate the boundary line intensity map using, for example, the
여기서, 는 경계선강도맵의 분포를 제어하기 위한 튜닝 파라미터를 나타내고, 는 각 부대역의 로컬변수를 나타낸다.here, Represents a tuning parameter for controlling the distribution of the boundary line intensity map, Represents the local variable of each subband.
단계 320에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 경계선강도맵을 이용 부대역에서 에일리어싱을 제거한다.At
예를 들어, 안티 에일리어싱 장치(100)는 수 6을 이용하여 에일리어싱이 제거된 부대역을 도출할 수 있다.For example, the anti-aliasing device 100 may use the number 6 to derive a subband for which aliasing has been removed.
여기서, 는 필터링된 저주파 부대역(각 패치와 각 패치에 대한 유사 패치들을 에버리징하여 에일리어싱이 줄어든 저주파 부대역)을 나타내고, 는 경계선강도맵을 나타내며, 는 오리지널 저주파 부대역을 나타내고, 는 에일리어싱이 제거된 고주파의 세밀한 부분이 보존된 저주파 대역을 나타낸다.here, Represents a filtered low frequency subband (a low frequency subband where each patch and a similar patch for each patch are averaged to reduce aliasing) Represents a boundary strength map, Represents the original low frequency subband, Represents a low-frequency band in which a fine portion of high frequency without aliasing is preserved.
이어, 단계 325에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 에일리어싱이 제거된 부대역과 에일리어싱을 포함하고 있는 부대역(즉, 이산 웨이블릿 변환된 부대역)간의 주파수 도메인의 차이를 이용하여 에일리어싱 영역을 검출한다.Then, in
즉, 안티 에일리어싱 장치(100)는 이산 웨이블릿 변환된 부대역(즉, 오리지널 부대역)과 에일리어싱이 제거된 부대역을 각각 이산 퓨리에 변환하여 주파수 도메인상에서의 차이를 도출한 후 이를 다시 역이산퓨리에 변환하여 에일리어싱 영역을 검출할 수 있다.That is, the anti-aliasing device 100 performs discrete Fourier transform on the discrete wavelet-transformed sub-band (i.e., the original sub-band) and the aliased sub-band to derive a difference in the frequency domain, and then performs inverse discrete Fourier transform Thereby detecting an aliasing area.
이를 수식으로 나타내면, 수 7과 같다. This can be expressed by the following equation (7).
여기서, 는 이산 퓨리에 변환을 나타내고, 는 역이산 퓨리에 변환을 나타내며, 는 에일리어싱 영역을 나타낸다.here, Represents a discrete Fourier transform, Represents an inverse discrete Fourier transform, Represents an aliasing area.
도 3 및 도 4를 이용하여 이산웨이블릿 변환된 부대역에서 공간적 주파수 분석을 통해 에일리어싱을 검출하는 방법에 대해 설명하였다.A method of detecting aliasing through spatial frequency analysis in discrete wavelet-transformed subbands has been described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.
다시, 도 1을 참조하면, 단계 125에서 안티 에일리어싱 장치(100)는 적응적 웨이블릿 계수 축소를 이용하여 검출된 에일리어싱 영역을 제거한다.Referring again to FIG. 1, in
본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱 장치(100)는 각기 다른 방향의 에지 영역에서 발생된 에일리어싱 인공물을 효과적으로 제거하기 위해 방향 필터를 이용하여 각 에지 방향을 예측할 수 있다.The anti-aliasing device 100 according to an embodiment of the present invention can predict each edge direction using a directional filter to effectively remove aliasing artifacts generated in edge areas in different directions.
방향 필터는 예를 들어, 수 8과 같다.The directional filter is, for example, equal to the
여기서, 는 수평 방향을 예측하기 위한 방향 필터이고, 는 45도 대각선 방향을 예측하기 위한 방향 필터이며, 는 135도 대각선 방향을 예측하기 위한 방향 필터를 나타내고, 는 수직 방향을 예측하기 위한 방향 필터를 나타낸다.here, Is a directional filter for predicting the horizontal direction, Is a directional filter for predicting the diagonal direction at 45 degrees, Represents a directional filter for predicting the diagonal direction at 135 degrees, Represents a direction filter for predicting the vertical direction.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저주파 부대역에 방향 필터를 적용한 결과가 도시되어 있다. 도 5의 (a)는 수직 방향 필터를 적용한 결과이고, (b)는 45도 방향 필터를 적용한 결과이며, (c)는 135도 방향 필터를 적용한 결과이고, (d)는 수직 방향 필터를 적용한 결과이다. 이와 같이, 안티 에일리어싱 장치(100)는 방향 필터를 적용하여 부대역에서 에일리어싱을 적응적으로 제거할 수 있다.즉, 안티 에일리어싱 장치(100)는 방향 필터를 통해 예측된 방향을 이용하여 각 고주파 부대역별 적응적 웨이블릿 계수 축소를 이용하여 각 고주파 부대역에서 에일리어싱 영역을 제거한다.FIG. 5 illustrates a result of applying a directional filter to a low frequency subband according to an embodiment of the present invention. 5A is a result of applying a vertical direction filter, FIG. 5B is a result of applying a 45-degree direction filter, FIG. 5C is a result of applying a 135-degree direction filter, Results. In this way, the anti-aliasing device 100 can adaptively remove aliasing in the sub-band by applying a directional filter. That is, the anti-aliasing device 100 uses the direction anticipated through the directional filter, By using adaptive wavelet coefficient reduction according to each station, the aliasing region is removed in each high frequency subband.
안티 에일리어싱 장치(100)는 하기 수 9를 이용하여 각 고주파 부대역의 에일리어싱 영역을 제거할 수 있다.The anti-aliasing device 100 can remove the aliasing area of each high frequency subband using the following equation (9).
여기서 , , 는 LH, HL, HH 부 대역의 에일리어싱이 제거된 영상이며, , , 는 LH, HL, HH 부 대역을 나타내고, 와 는 화소의 위치를 나타내며, 는 계수축소 시 참조할 인접 화소를 정하기 위한 가중치값을 나타낸다.here , , Is an image in which the aliasing of the LH, HL, and HH subbands is removed, , , Represents the LH, HL, and HH sub-bands, Wow Represents the position of the pixel, Represents a weight value for determining the adjacent pixel to be referred to when decreasing the coefficient.
도 6은 종래와 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱 결과를 비교한 결과이고, 도 7은 종래와 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱에 따른 RMSE값을 비교한 그래프이다.FIG. 6 is a result of comparing anti-aliasing results according to an embodiment of the present invention and FIG. 7 is a graph comparing RMSE values according to an anti-aliasing according to an embodiment of the present invention.
도 6의 (a)는 입력 영상을 나타내고, (b) 는 시뮬레이션에 의해 에일리어싱이 추가된 영상을 나타내며, (c)는 종래의 로우패스 필터링(low-pass filtering)을 이용한 안티 에일리어싱 결과를 나타낸 것이고, (d)는 Gan’s 안티 에일리어싱에 따른 결과를 나타낸 것이며, (e)는 Coulange의 안티 에일리어싱에 따른 결과를 나타낸 것이고, (f)는 Ynag의 안티 에일리어싱에 따른 결과를 나타낸 것이며, (g)는 종래의 Chae의 안티 에일리어싱 결과를 나타낸 것이고, (h)는 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱 결과를 나타낸 것이다.6A shows an input image, FIG. 6B shows an image added with aliasing by simulation, FIG. 6C shows an anti-aliasing result using conventional low-pass filtering (e) shows the result of anti-aliasing of Coulange, (f) shows the result of anti-aliasing of Ynag, and (g) shows the result of anti- (H) shows the result of anti-aliasing according to an embodiment of the present invention.
도 6에서 보여지는 바와 같이, 종래의 5개의 안티 에일리어싱은 고주파 성분의 세밀한 부분(detail)의 로스(loss)가 발생하지 않는 경우 에일리어싱 인공물도 제거되지 않은 것을 알 수 있다. 즉, 종래의 안티 에일리어싱은 에일리어싱 인공물을 제거하기 위해 고주파 성분의 세밀한 부분에도 손상이 발생되는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, it can be seen that aliasing artifacts are not removed even if a loss of fine detail of high-frequency components does not occur in the conventional five anti-aliasing methods. That is, in the conventional anti-aliasing, it is seen that damage is also caused to the fine portion of the high frequency component in order to remove the aliasing artifact.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱은 고주파 성분의 세밀한 부분의 손실을 최소화하여 에일리어싱 인공물을 검출한 것을 알 수 있다.On the other hand, the anti-aliasing according to an embodiment of the present invention minimizes the loss of fine portions of the high-frequency components and thus detects aliasing artifacts.
또한, 도 7에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱이 종래의 다른 안티 에일리어싱 방법에 비해 효과적으로 에일리어싱 인공물을 검출 및 제거한 것을 알 수 있다.
Also, as shown in FIG. 7, it can be seen that the anti-aliasing according to an embodiment of the present invention effectively detects and removes the aliasing artifacts compared to other conventional anti-aliasing methods.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.8 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of an anti-aliasing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안티 에일리어싱 장치(100)는 변환부(810), 검출부(820) 및 에일리어싱 제거부(830)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 8, an anti-aliasing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a converting
변환부(810)는 입력 영상을 이산 웨이블릿 변환하여 복수의 부대역으로 분해하기 위한 수단이다. The converting
검출부(820)는 분해된 복수의 부대역에 대해 공간적 주파수 분석을 통해 에일리어싱 영역을 검출하기 위한 수단이다.The
보다 상세히 설명하면, 검출부(820)는 도 8에 도시된 바와 같이, 에일리어싱 검출부(821), 경계선강도맵 생성부(823), 에일리어싱 영역 검출부(825)를 포함하여 구성된다.8, the
에일리어싱 검출부(821)는 각 부대역에서 에일리어싱을 검출하기 위한 수단이다.The
에일리어싱 검출부(821)는 저주파 부대역에 대해서는 패치 기반 필터링을 수행하여 에일리어싱을 검출하고, 패치 기반 필터링을 통해 저주파 부대역에서 에일리어싱을 줄일 수 있다. 또한, 에일리어싱 검출부(821)는 나머지 세개의 고주파 부대역에 대해서는 각 부대역의 로컬 변수를 이용하여 반복된 패턴을 검출할 수 있다.The
패치 기반 필터링을 수행하여 저주파 부대역에서 에일리어싱을 줄이는 방법에 대해서는 이미 전술한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Since the method of reducing aliasing in the low frequency subband by performing the patch-based filtering is the same as that described above, a duplicate description will be omitted.
경계선강도맵 생성부(823)는 각 부대역의 로컬 변수를 이용하여 경계선강도맵을 계산한다. 이는 도 3에서 설명한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.The boundary line intensity
에일리어싱 영역 검출부(825)는 에일리어싱이 축소된 부대역과 에일리어싱이 축소되지 않은 오리지널 저주파 부대역에 경계선강도맵을 이용하여 고주파 성분의 세밀한 부분을 보존한 후 이산 퓨리에 변환을 통해 에일리어싱 영역을 검출하기 위한 수단이다.The aliasing
예를 들어, 에일리어싱 영역 검출부(825)는 경계선강도맵과 에일리어싱이 축소된 저주파 부대역 및 상기 이산웨이블릿 변환에 따라 분해된 오리지널 저주파 부대역을 이용하여 저주파 부대역에 대한 에일리어싱을 제거할 수 있다. 이어, 에일리어싱 영역 검출부(825)는 오리지널 저주파 부대역과 에일리어싱 제거된 저주파 부대역에 대한 이산 퓨리에 변환 계수를 비교하여 에일리어싱 영역을 검출할 수 있다.For example, the aliasing
에일리어싱 제거부(830)는 에일리어싱 영역에 대해 기설정된 방향 필터를 이용하여 에지 방향을 예측하고, 예측된 에지 방향에 기반하여 각 부대역별 적응적으로 웨이블릿 계수를 축소하여 에일리어싱을 제거하기 위한 수단이다.
The
한편, 본 발명의 실시예에 따른 안티 에일리어싱 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. Meanwhile, the anti-aliasing method according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through a variety of means for processing information electronically and recorded in a storage medium. The storage medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. Program instructions to be recorded on the storage medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of software. Examples of storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, magneto-optical media and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as devices for processing information electronically using an interpreter or the like, for example, a high-level language code that can be executed by a computer.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.
100: 안티 에일리어싱 장치
810: 변환부
820: 검출부
830: 에일리어싱 제거부100: Anti-aliasing device
810:
820:
830: aliasing removal
Claims (15)
(b) 상기 분해된 복수의 부대역 중 저주파 부대역(LL subband)은 패치 기반 필터링을 수행하고, 나머지 고주파 부대역(LH, HL, HH subband)은 로컬 변수를 이용하여 에일리어싱을 검출하는 단계; 및
(c) 상기 검출된 에일리어싱 영역에 대해 적응적 웨이블릿 계수 축소를 통해 각 부대역에서 에일리어싱을 제거하는 단계를 포함하는 안티 에일리어싱 방법.(a) performing discrete wavelet transform on an input image and decomposing it into a plurality of subbands;
(b) performing patch-based filtering on the low frequency sub-band among the plurality of sub-bands and detecting aliasing using the local variable in the remaining high frequency sub-bands (LH, HL, and HH subbands); And
(c) removing aliasing in each subband through adaptive wavelet coefficient reduction for the detected aliasing region.
상기 패치 기반 필터링은,
상기 저주파 부대역을 n x n(자연수) 패치로 분할하는 단계;
상기 분할된 각 패치에 대해 나머지 패치들과의 상호상관계수를 계산하는 단계;
상기 각 패치에 대해 계산된 상호상관계수가 임계치 이상인 적어도 하나의 유사 패치를 검색하는 단계; 및
상기 각 패치와 상기 각 패치에 대해 검색된 유사 패치를 에버리징(averaging)하여 각 패치에 대한 에일리어싱을 축소하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안티 에일리어싱 방법.The method according to claim 1,
The patch-
Dividing the low frequency subband into nxn (natural number) patches;
Calculating crosscorrelation coefficients for each of the divided patches with the remaining patches;
Searching for at least one similar patch whose crosscorrelation coefficient calculated for each patch is equal to or greater than a threshold value; And
And reducing aliasing for each patch by averaging the similar patches retrieved for each patch and each patch.
상기 (b) 단계는,
상기 분해된 복수의 부대역 중 저주파 부대역의 로컬 변수를 이용하여 경계선강도맵(edge strength map)을 계산하는 단계; 및
상기 경계선강도맵과 상기 에일리어싱이 축소된 저주파 부대역 및 상기 이산웨이블릿 변환에 따라 분해된 오리지널 저주파 부대역을 이용하여 상기 저주파 부대역에 대한 에일리어싱을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안티 에일리어싱 방법.The method according to claim 1,
The step (b)
Calculating an edge strength map using local variables of the low frequency sub-bands among the plurality of sub-bands; And
Further comprising the step of removing aliasing for the low frequency subband using the boundary strength map and the original low frequency subband decomposed according to the low frequency subband and the discrete wavelet transform with aliasing reduced, Way.
상기 오리지널 저주파 부대역과 상기 에일리어싱 제거된 저주파 부대역에 대한 이산 퓨리에 변환 계수를 비교하여 상기 에일리어싱 영역을 검출하는 것을 특징으로 하는 안티 에일리어싱 방법.5. The method of claim 4, wherein step (b)
Wherein the aliasing region is detected by comparing discrete Fourier transform coefficients of the original low frequency subband with the aliasing removed low frequency subband.
상기 상호상관계수는 상기 각 패치, 상기 분할된 패치들의 평균값, 상기 저주파 부대역 및 상기 저주파 부대역의 평균값을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 안티 에일리어싱 방법.The method of claim 3,
Wherein the cross-correlation coefficient is calculated using an average value of each of the patches, the divided patches, and an average value of the low-frequency sub-band and the low-frequency sub-band.
상기 각 패치에 대한 상호상관계수는 하기 수식을 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 안티 에일리어싱 방법.
여기서, 는 저주파 부대역에서의 n x n 패치를 나타내고, 는 의 평균값을 나타내며, 는 저주파 부대역()의 평균값을 나타내고, s,t는 n x n 패치를 나타내는 패치 인덱스를 나타냄.The method according to claim 6,
Wherein the cross-correlation coefficient for each patch is calculated using the following equation.
here, Represents the nxn patch in the low frequency subband, The , ≪ / RTI > Low frequency subband ( ), And s and t represent the patch index indicating the nxn patch.
상기 각 패치와 검색된 유사 패치는 하기 수식을 이용하여 에버리징되는 것을 특징으로 하는 안티 에일리어싱 방법.
여기서, 는 저주파 부대역()의 영역을 나타내고, 는 각 패치에 대한 유사 패치들의 집합을 나타내고, 는 두 패치간의 가중치값으로,
여기서, 는 0.1의 값을 포함하는 필터링의 정도(degree)를 나타내는 파라미터임The method of claim 3,
Wherein each of the patches and the retrieved similar patches are averaged using the following equation.
here, Low frequency subband ( ), ≪ / RTI > Represents a set of similar patches for each patch, Is a weight value between two patches,
here, Is a parameter indicating the degree of filtering including a value of 0.1.
상기 분해된 복수의 부대역에 대해 이산 퓨리에 변환을 통해 에일리어싱 영역을 검출하는 검출부; 및
기설정된 방향필터를 이용하여 에지 방향을 예측하고, 상기 예측된 에지 방향에 기반하여 상기 검출된 에일리어싱 영역에 대해 적응적 웨이블릿 계수 축소를 통해 각 부대역에서 에일리어싱을 제거하는 에일리어싱 제거부를 포함하는 안티 에일리어싱 장치.A transform unit for performing discrete wavelet transform on an input image and decomposing the input image into a plurality of subbands;
A detecting unit detecting an aliasing region through discrete Fourier transform on the plurality of decomposed subbands; And
And an aliasing elimination unit for predicting an edge direction using a predetermined directional filter and eliminating aliasing in each subband through adaptive wavelet coefficient reduction for the detected aliasing region based on the predicted edge direction, Device.
상기 검출부는,
상기 분해된 부대역 중 저주파 부대역(LL subband)는 패치 기반 필터링을 수행하고, 나머지 고주파 부대역(LH, HL, HH subband)는 로컬 변수를 이용하여 에일리어싱을 검출하는 에일리어싱 검출부;
상기 저주파 부대역의 로컬 변수를 이용하여 경계선강도맵(edge strength map)을 계산하는 경계선강도맵 생성부; 및
상기 경계선강도맵과 상기 에일리어싱이 축소된 저주파 부대역 및 상기 이산웨이블릿 변환에 따라 분해된 오리지널 저주파 부대역을 이용하여 상기 저주파 부대역에 대한 에일리어싱을 제거하고, 상기 오리지널 저주파 부대역과 상기 에일리어싱 제거된 저주파 부대역에 대한 이산 퓨리에 변환 계수를 비교하여 상기 에일리어싱 영역을 검출하는 에일리어싱 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안티 에일리어싱 장치.11. The method of claim 10,
Wherein:
Wherein the LL subband of the decomposed subband performs patch-based filtering and the rest of the high-frequency subbands (LH, HL, HH subband) detect aliasing using local variables;
A boundary line strength map generator for calculating an edge strength map using local variables of the low frequency subband; And
Removing aliasing for the low frequency subband using the boundary intensity map and the original low frequency subband decomposed according to the discrete wavelet transform and the aliasing reduced low frequency subband and the alienated low frequency subband And an aliasing detection unit for detecting the aliasing region by comparing discrete Fourier transform coefficients for subbands.
상기 패치 기반 필터링은, 상기 저주파 부대역을 n x n(자연수) 패치로 분할하고, 상기 분할된 각 패치에 대해 나머지 패치들과의 상호상관계수를 계산한 후 상기 각 패치에 대해 계산된 상호상관계수가 임계치 이상인 적어도 하나의 유사 패치를 검색하고, 상기 각 패치와 상기 각 패치에 대해 검색된 유사 패치를 에버리징(averaging)하여 각 패치에 대한 에일리어싱을 축소하는 것을 특징으로 하는 안티 에일리어싱 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the patch-based filtering is performed by dividing the low frequency subband into nxn (natural number) patches, calculating a cross-correlation coefficient between the divided patches and the remaining patches, and then calculating a cross- Searching for at least one similar patch having a threshold value or more and averaging the similar patches retrieved for each patch and each patch to reduce aliasing for each patch.
상기 방향 필터는, 수직 방향, 수평 방향, 45도 대각선 방향 및 135도 대각선 방향 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 안티 에일리어싱 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the directional filter comprises a vertical direction, a horizontal direction, a 45 degree diagonal direction, and a 135 degree diagonal direction filter.
상기 에일리어싱 제거부는 하기 수식을 이용하여 각 고주파 부대역별로 적응적으로 웨이블릿 계수를 축소하여 에일리어싱을 제거하는 것을 특징으로 하는 안티 에일리어싱 장치.
여기서, , , 는 각 고주파 부대역을 나타내고, 와 는 화소의 위치를 나타내고, 는 계수축소 시 참조할 인접 화소를 정하기 위한 가중치값을 나타냄11. The method of claim 10,
Wherein the aliasing removal unit removes aliasing by adaptively reducing a wavelet coefficient for each high frequency subband using the following equation.
here, , , Represents each high frequency subband, Wow Represents the position of the pixel, Represents the weight value for determining the adjacent pixel to be referred to when decreasing the coefficient
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2014
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