KR102440459B1 - Method and Apparatus for Image Resolution Enhancement - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영상 해상도 향상 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 방법은 입력 영상에 대해 MTF 보상(modulation transfer function compensation)을 수행하는 단계, 상기 MTF 보상된 영상에 대해서 CR(Catmull-Rom) 스플라인(Spline) 보간 기법을 적용하여 영상을 확대하는 단계, 상기 CR 스플라인 보간 기법을 적용하여 확대한 영상에 B-스플라인 보간기법을 적용하여 미리 정해진 해상도로 확대하는 단계, 그리고 상기 미리 정해진 해상도로 확대된 영상에 디콘볼루션을 수행하여 선명도를 향상시키는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면 원 영상의 왜곡이나 성능 저하 없이 해상도를 1.4배 증가시킬 수 있다. 특히 영상 처리에 있어서, 영상을 45°돌리지 않고도 인접한 4 점의 영상 정보를 이용하여 카메라의 특성에 맞추어 확대 및 재배열을 함으로써, 영상을 45°실제 돌리는 것과 동일한 물리적 개념을 적용할 수 있고, 이로 인해 영상의 왜곡없이 해상도를 향상시키면서 처리 속도를 빠르게 할 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a method and apparatus for improving image resolution, the method comprising the steps of performing modulation transfer function compensation (MTF) on an input image, and Catmull-Rom (CR) splines on the MTF-compensated image (Spline) enlarging an image by applying an interpolation technique, applying a B-spline interpolation technique to an image enlarged by applying the CR spline interpolation technique to enlarge it to a predetermined resolution, and expanding the image to a predetermined resolution and performing deconvolution on the image to improve sharpness. According to the present invention, it is possible to increase the resolution by 1.4 times without distortion of the original image or degradation of performance. In particular, in image processing, the same physical concept as actually rotating an image by 45° can be applied by enlarging and rearranging the image according to the characteristics of the camera using image information of four adjacent points without rotating the image by 45°. Therefore, there is an advantage that the processing speed can be increased while improving the resolution without distortion of the image.

Description

영상 해상도 향상 방법 및 장치{Method and Apparatus for Image Resolution Enhancement}Method and Apparatus for Image Resolution Enhancement

본 발명은 영상 해상도 향상 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for improving image resolution.

광학 카메라를 장착한 위성에서 촬영된 영상의 해상도는 아래 수학식 1과 같이 표시될 수 있다.The resolution of an image captured by a satellite equipped with an optical camera may be expressed as in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

해상도(GSD)=(위성과 촬영 목표물의 거리)x(카메라 픽셀)/카메라 초점거리Resolution (GSD) = (distance of satellite and target) x (camera pixels) / camera focal length

이론적으로는 카메라의 초점거리만 길게하면 같은 구경을 가지는 카메라를 가지고도 해상도를 얼마든지 좋게 할수 있겠지만, 실제적으로는 렌즈 가공의 한계로 인한 수차, 빛의 산란 및 회절 등으로 인해 카메라 렌즈의 직경(D)과 카메라 길이(초점거리 F)의 비는 일정한 값 이내에서 제한 될 수 밖에 없으며 최근에 만들어지는 세계적 수준의 위성들은 초점거리와 카메라 직경의 비(F/D)는 15~20 정도의 값을 가지고 만들어 지고 있는 추세이다.Theoretically, if the focal length of the camera is long, the resolution can be improved even with a camera with the same aperture, but in practice, the diameter ( The ratio between D) and the camera length (focal length F) has to be limited within a certain value, and the recently created world-class satellites have a focal length and camera diameter ratio (F/D) of around 15-20. It is a trend that is being created with

위성 카메라의 직경과 고도에 따른 해상도의 비는 변화 될수 없는 거의 당연한 값으로 여겨져 왔으나, 최근에는 카메라 검출기의 성능 향상 덕분에 카메라의 한 픽셀 사이즈가 점점 작아지고 감광도도 좋아졌기 때문에, 요즘은 50cm 정도 구경의 카메라로도 500km 고도에서 해상도 50cm 급 영상획득도 가능해 지고 있으나, 이렇게 획득된 해상도는 변함이 없게 된다.The ratio of resolution according to the diameter and altitude of a satellite camera has been regarded as an almost natural value that cannot be changed. Although it is possible to acquire images with a resolution of 50 cm at an altitude of 500 km even with a camera with an aperture, the resolution obtained in this way does not change.

특정 해상도를 가지도록 획득된 위성 영상에 대해, 지상 처리를 통한 해상도 향상을 위해 여러 가지 방법이나 기법들이 개발되고 제안되었으나, 처리 과정에서 영상에 왜곡이 생길 수밖에 없게 된다.For a satellite image acquired to have a specific resolution, various methods or techniques have been developed and proposed to improve the resolution through terrestrial processing, but the image is inevitably distorted during processing.

한편 대각선 정보를 이용하여 2제곱근으로 나눈 만큼 (약 1.4배 해상도 향상) 좋은 영상을 얻는다는 개념이 알려져 있다. On the other hand, the concept of obtaining a good image by dividing by the square root using diagonal information (about 1.4 times resolution improvement) is known.

도 1은 대각선 정보 이용 해상도 향상 기법을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.1 is a diagram provided to explain a resolution improvement technique using diagonal line information.

이러한 개념에 대해서 간단하게 소개하면 다음과 같다.A brief introduction to these concepts is as follows.

1. 먼저 영상을 1.4배 확대한다.1. First, magnify the image by 1.4 times.

2. 영상을 45° 회전시켜 재배열(Resampling)한다. 2. Resampling by rotating the image by 45°.

3. 영상 데이터를 주파수 도메인으로 변환시켜 노이즈를 제거한다.3. Convert image data into frequency domain to remove noise.

위와 같은 과정을 통해서 영상의 대각선 정보를 이용하여 왜곡없이 마름모꼴로 1.414 배 향상된 영상을 얻을 수 있다.Through the above process, it is possible to obtain a 1.414 times improved image in a rhombus shape without distortion by using the diagonal information of the image.

그런데 위 개념을 그대로 적용할 경우, 영상을 45° 회전시켜 재배열 시키는 과정에서 계산 시간이 많이 걸리게 되고, 오히려 영상의 왜곡이 발생하게 될 수 밖에 없다. 또한 주파수 도메인으로 변환시켜 노이즈를 제거하기 위해서 실제 적용할 수 있는 마땅한 방법을 쉽게 찾아 낼수 없었다.However, if the above concept is applied as it is, the process of rotating and rearranging the image by 45° takes a lot of computation time, and rather, distortion of the image is inevitable. In addition, it was not easy to find a suitable method that can be applied in practice to remove noise by converting to the frequency domain.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 영상 왜곡없이 해상도를 향상시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide an apparatus and method capable of improving resolution without image distortion.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 영상 해상도 향상 방법은 입력 영상에 대해 MTF 보상(modulation transfer function compensation)을 수행하는 단계, 상기 MTF 보상된 영상에 대해서 CR(Catmull-Rom) 스플라인(Spline) 보간 기법을 적용하여 영상을 확대하는 단계, 상기 CR 스플라인 보간 기법을 적용하여 확대한 영상에 B-스플라인 보간기법을 적용하여 미리 정해진 해상도로 확대하는 단계, 그리고 상기 미리 정해진 해상도로 확대된 영상에 디콘볼루션을 수행하여 선명도를 향상시키는 단계를 포함한다.An image resolution improvement method according to the present invention for solving the above technical problem includes performing modulation transfer function compensation (MTF) compensation on an input image, and Catmull-Rom (CR) spline on the MTF-compensated image ) Enlarging an image by applying an interpolation technique, applying the B-spline interpolation technique to an image enlarged by applying the CR spline interpolation technique, and enlarging the image to a predetermined resolution, and to the image enlarged to the predetermined resolution performing deconvolution to improve sharpness.

CR 스플라인 보간기법과 B-스플라인 보간기법을 적용할 때 사용하는 함수는 위성 영상의 검보정 과정에서 구해진 카메라 특성 함수를 이용할 수 있다.The function used when applying the CR spline interpolation method and the B-spline interpolation method can use the camera characteristic function obtained in the calibration process of the satellite image.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 영상 해상도 향상 장치는, 입력 영상에 대해 MTF 보상(modulation transfer function compensation)을 수행하는 MTF 보상부, 상기 MTF 보상된 영상에 대해서 CR(Catmull-Rom) 스플라인(Spline) 보간 기법을 적용하여 영상을 확대하는 영상 확대부, 상기 CR 스플라인 보간 기법을 적용하여 확대한 영상에 B-스플라인 보간기법을 적용하여 미리 정해진 해상도로 확대하는 리샘플링부, 그리고 상기 미리 정해진 해상도로 확대된 영상에 디콘볼루션을 수행하여 선명도를 향상시키는 디콘볼루션부를 포함한다.An apparatus for improving image resolution according to the present invention for solving the above technical problem includes an MTF compensator for performing modulation transfer function compensation (MTF) compensation on an input image, and a Catmull-Rom (CR) for the MTF-compensated image. An image magnifying unit for enlarging an image by applying a spline interpolation technique, a resampling unit for enlarging an image to a predetermined resolution by applying a B-spline interpolation technique to an image enlarged by applying the CR spline interpolation technique, and the predetermined and a deconvolution unit for improving sharpness by performing deconvolution on an image enlarged to a resolution.

본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 상기 방법 중 어느 하나를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기록한다.A computer-readable recording medium according to another embodiment of the present invention records a program for executing any one of the methods in a computer.

본 발명에 의하면 원 영상의 왜곡이나 성능 저하 없이 해상도를 1.4배 증가시킬 수 있다. 특히 영상 처리에 있어서, 영상을 45°돌리지 않고도 인접한 4 점의 영상 정보를 이용하여 카메라의 특성에 맞추어 확대 및 재배열을 함으로써, 영상을 45°실제 돌리는 것과 동일한 물리적 개념을 적용할 수 있고, 이로 인해 영상의 왜곡없이 해상도를 향상시키면서 처리 속도를 빠르게 할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to increase the resolution by 1.4 times without distortion of the original image or degradation of performance. In particular, in image processing, the same physical concept as actually rotating an image by 45° can be applied by enlarging and rearranging the image according to the characteristics of the camera using image information of four adjacent points without rotating the image by 45°. Therefore, there is an advantage that the processing speed can be increased while improving the resolution without distortion of the image.

도 1은 대각선 정보 이용 해상도 향상 기법을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 해상도 향상 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 적용된 CR 스플라인 보간기법의 계수를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 적용된 B 스플라인 보간기법의 계수를 나타낸 것이다.
도 5 및 도 6은 검보정 에지 타겟을 촬영한 영상에 본 발명에 따른 영상 해상도 향상 방법을 적용하여 처리한 결과를 예시한 것이다.
도 7은 다목적 3A호 원영상과 본 발명에 따른 해상도 향상 방법을 적용해서 얻어진 38cm 영상을 비교하여 나타낸 것이다.
1 is a diagram provided to explain a resolution improvement technique using diagonal line information.
2 is a block diagram of an apparatus for improving image resolution according to an embodiment of the present invention.
3 shows the coefficients of the CR spline interpolation technique applied according to an embodiment of the present invention.
4 shows the coefficients of the B-spline interpolation technique applied according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 illustrate the results of processing by applying the image resolution improvement method according to the present invention to an image obtained by photographing a calibration edge target.
7 shows a comparison between the multipurpose No. 3A original image and the 38 cm image obtained by applying the resolution improvement method according to the present invention.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Then, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 해상도 향상 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of an apparatus for improving image resolution according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 영상 해상도 향상 장치는 영상 입력부(110), MTF 보상부(120), 영상 확대부(130), 리샘플링부(140) 및 디콘볼루션부(150)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the image resolution improving apparatus according to the present invention includes an image input unit 110 , an MTF compensator 120 , an image enlarger 130 , a resampling unit 140 , and a deconvolution unit 150 . can do.

영상 입력부(110)는 MTF 보상(modulation transfer function compensation) 처리가 되어 있지 않은 영상을 입력받을 수 있다.The image input unit 110 may receive an image that has not been processed with modulation transfer function compensation (MTF).

MTF 보상부(120)는 영상 입력부(110)에 입력된 영상에 대해서 MTF 보상을 수행할 수 있다. MTF 보상은 영상의 MTF를 증진시키는 것으로, MTF의 측정과 영상 복원의 두 단계로 진행된다. MTF 보상을 위해서는 MTF의 정확한 측정이 선행되어야 한다. MTF는 영상의 입력 신호에 따라 에지(edge) 방법과 펄스(pulse) 방법을 사용해서 측정한다.The MTF compensator 120 may perform MTF compensation on the image input to the image input unit 110 . MTF compensation is to enhance the MTF of an image, and is performed in two stages: MTF measurement and image restoration. For MTF compensation, accurate measurement of MTF should be preceded. MTF is measured using the edge method and the pulse method according to the input signal of the image.

이중 에지 방법은 영상에서 대비가 분명하게 구분되는 곳을 기준으로 영상 내의 경계선을 찾고, 경계선에 대한 시스템의 응답인 ESF(Edge Spread Function)를 통해 MTF를 추정하는 방법이다. 원 영상에서 검출된 에지를 기준으로 각 점들을 지나는 수선을 따라서 ESF를 획득하고, ESF를 미분하여 LSF(Line Spread Function)를 얻은 후 LSF를 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 MTF를 얻게 된다.The double edge method is a method of finding a boundary in an image based on where the contrast is clearly distinguished in the image, and estimating the MTF through the edge spread function (ESF), which is the response of the system to the boundary. Based on the edge detected in the original image, the ESF is obtained along the perpendicular passing through each point, the ESF is differentiated to obtain an LSF (Line Spread Function), and the LSF is Fourier Transformed to obtain the MTF.

MTF 보상 및 이 과정에서 ESF 및 LSF를 획득하는 부분에 대해서는 이미 본 기술에 속한 당업자에게 주지된 내용이므로 자세한 설명은 생략한다.Since the MTF compensation and the part for acquiring the ESF and the LSF in this process are already well known to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.

영상 확대부(130)는 영상에 CR(Catmull-Rom) 스플라인(Spline) 보간기법을 적용하여 영상을 확대할 수 있다. 영상 확대부(130)에서 처리 대상 영상이 위성 영상인 경우, 위성 설계 해상도의 1.414배로 영상을 확대, 즉 Constant zooming 할 수 있다.The image enlarger 130 may enlarge the image by applying a Catmull-Rom (CR) spline interpolation technique to the image. When the image to be processed by the image magnifier 130 is a satellite image, the image may be enlarged to 1.414 times the satellite design resolution, ie, constant zooming.

리샘플링부(140)는 영상에 B-스플라인(B-Spline) 보간기법을 적용하여 영상을 재배열(resampling)하여 목표(수행하고자 하는) 해상도로 확대할 수 있다.The resampling unit 140 may resampling the image by applying a B-spline interpolation technique to the image, thereby enlarging the image to a target (to be performed) resolution.

CR 스플라인 보간기법과 B-스플라인 보간기법을 적용할 때 사용되는 함수는 위성 영상 검보정을 통해 확인된 위성 카메라의 카메라 특성 함수를 사용할 수 있다. 앞서 MTF 보상 과정에서 구해진 MTF, ESF, LSF를 이용한 검보정 과정을 통해 위성 카메라의 특성 함수를 구할 수 있다.The function used when applying the CR spline interpolation method and the B-spline interpolation method can use the camera characteristic function of the satellite camera confirmed through satellite image calibration. The characteristic function of the satellite camera can be obtained through the calibration process using the MTF, ESF, and LSF obtained in the MTF compensation process.

위성 영상의 검보정 과정에서 카메라 특성 함수를 구하고, 이를 이용하여 CR 스플라인 보간기법과 B-스플라인 보간기법을 적용하는 함수를 결정하는 것은 본 기술에 속한 당업자에게 주지된 내용이므로 자세한 설명은 생략한다.Obtaining a camera characteristic function in the calibration process of a satellite image, and determining a function for applying the CR spline interpolation method and the B-spline interpolation method using this is well known to those skilled in the art, and thus detailed description thereof will be omitted.

디콘볼루션부(150)는 CR 스플라인 보간기법과 B-스플라인 보간기법을 적용한 영상에 대해서 디콘볼루션을 수행하여 선명도를 향상시킬 수 있다. 이를 위해 디콘볼루션부(150)는 선명도를 향상시키는 MFT 커널(kernel)을 이용할 수 있다.The deconvolution unit 150 may perform deconvolution on an image to which the CR spline interpolation technique and the B-spline interpolation technique are applied to improve sharpness. To this end, the deconvolution unit 150 may use an MFT kernel that improves sharpness.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 적용된 CR 스플라인 보간기법의 계수를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 적용된 B 스플라인 보간기법의 계수를 나타낸 것이다.3 shows the coefficients of the CR spline interpolation technique applied according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows the coefficients of the B spline interpolation technique applied according to an embodiment of the present invention.

앞서 설명한 것과 같이 CR 스플라인 보간기법과 B 스플라인 보간기법에 적용되는 함수는 검보정을 통해 확인된 위성 카메라의 카메라 특성 함수를 사용할 수 있다.As described above, the function applied to the CR spline interpolation method and the B spline interpolation method can use the camera characteristic function of the satellite camera confirmed through the calibration.

도 5 및 도 6은 검보정 에지 타겟을 촬영한 영상에 본 발명에 따른 영상 해상도 향상 방법을 적용하여 처리한 결과를 예시한 것이다.5 and 6 illustrate the results of processing by applying the image resolution improvement method according to the present invention to an image obtained by photographing a calibration edge target.

도 5 및 도 6을 참고하면, 프랑스의 Salon과 중국의 Baotou 에지 타켓을 촬영한 다목적 3A(KOMPSAT-3A)호의 위성 영상에 본 발명에 따른 영상 해상도 향상 방법을 적용하고, 확인을 위해 영상에서 ESF, LSF, 그리고 표준화된 주파수에 대한 MTF 값을 측정 하였다.5 and 6, the image resolution improvement method according to the present invention is applied to the satellite image of the multi-purpose 3A (KOMPSAT-3A) which photographed the edge targets of Salon of France and Baotou of China, and ESF in the image for confirmation , LSF, and MTF values for normalized frequencies were measured.

본 발명에 따른 방법을 이용하여 해상도 향상을 한 경우, 나타나는 특성은 본 발명에 적용된 CR 스플라인 보간기법과 B 스플라인 보간기법의 함수와 유사한 ESF와 LSF 특성을 가지고 있으며, MTF의 저하 없이 해상도 향상이 이루어 졌음을 도 3 및 도 4에서와 같이 확인 할 수 있었다.When the resolution is improved by using the method according to the present invention, the properties appearing have ESF and LSF characteristics similar to the functions of the CR spline interpolation technique and the B spline interpolation technique applied to the present invention, and the resolution is improved without reducing the MTF. It could be confirmed as in FIGS. 3 and 4 that the

도 7은 다목적 3A호 원영상과 본 발명에 따른 해상도 향상 방법을 적용해서 얻어진 38cm 영상을 비교하여 나타낸 것이다.7 shows a comparison between the multipurpose No. 3A original image and the 38 cm image obtained by applying the resolution improvement method according to the present invention.

도 7에서 좌측은 다목적 3A호 원영상이고, 우측은 본 발명에 따른 해상도 향상 방법을 적용해서 얻어진 38cm 영상이다. 이와 같이 도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 방법에 의하면 MTF 저하 없이 해상도를 1.414배 향상 시킬수 있는 것을 확인할 수 있다.In FIG. 7, the left side is the multipurpose No. 3A original image, and the right side is a 38 cm image obtained by applying the resolution improvement method according to the present invention. As described above, referring to FIG. 7 , it can be confirmed that the resolution can be improved by 1.414 times without lowering the MTF according to the method according to the present invention.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented by a hardware component, a software component, and/or a combination of a hardware component and a software component. For example, the apparatus, methods and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate (FPGA). array), a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that may include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. may be permanently or temporarily embody in The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 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 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

Claims (5)

입력 영상에 대해 MTF 보상(modulation transfer function compensation)을 수행하는 단계,
상기 MTF 보상된 영상에 대해서 CR(Catmull-Rom) 스플라인(Spline) 보간 기법을 적용하여 영상을 미리 정해진 배율의 크기로 확대하는 단계,
상기 CR 스플라인 보간 기법을 적용하여 확대한 영상에 B-스플라인 보간기법을 적용하여 미리 정해진 해상도로 확대하는 단계, 그리고
상기 미리 정해진 해상도로 확대된 영상에 디콘볼루션을 수행하여 선명도를 향상시키는 단계
를 포함하고,
상기 CR 스플라인 보간기법과 상기 B-스플라인 보간기법을 적용할 때 사용하는 함수는 상기 MTF 보상을 수행하는 과정에서 상기 입력 영상을 촬영한 카메라의 카메라 특성 함수로 구해지는 LSF(Line Spread Function)인 영상 해상도 향상 방법.
performing MTF compensation (modulation transfer function compensation) on the input image;
Enlarging the image to a size of a predetermined magnification by applying a Catmull-Rom (CR) spline interpolation technique to the MTF-compensated image;
The step of applying the B-spline interpolation method to the enlarged image by applying the CR spline interpolation method to enlarge it to a predetermined resolution, and
performing deconvolution on the image enlarged to the predetermined resolution to improve sharpness
including,
The function used when applying the CR spline interpolation technique and the B-spline interpolation technique is an image that is an LSF (Line Spread Function) obtained as a camera characteristic function of the camera that captured the input image in the process of performing the MTF compensation. How to improve resolution.
제 1 항에서,
상기 미리 정해진 배율은 1.414 인 영상 해상도 향상 방법.
In claim 1,
wherein the predetermined magnification is 1.414.
컴퓨터에 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
A computer-readable recording medium in which a program for executing the method according to claim 1 or 2 is recorded on a computer.
입력 영상에 대해 MTF 보상(modulation transfer function compensation)을 수행하는 MTF 보상부,
상기 MTF 보상된 영상에 대해서 CR(Catmull-Rom) 스플라인(Spline) 보간 기법을 적용하여 영상을 미리 정해진 배율의 크기로 확대하는 영상 확대부,
상기 CR 스플라인 보간 기법을 적용하여 확대한 영상에 B-스플라인 보간기법을 적용하여 미리 정해진 해상도로 확대하는 리샘플링부, 그리고
상기 미리 정해진 해상도로 확대된 영상에 디콘볼루션을 수행하여 선명도를 향상시키는 디콘볼루션부
를 포함하고,
상기 CR 스플라인 보간기법과 상기 B-스플라인 보간기법을 적용할 때 사용하는 함수는 상기 MTF 보상을 수행하는 과정에서 상기 입력 영상을 촬영한 카메라의 카메라 특성 함수로 구해지는 LSF(Line Spread Function)인 영상 해상도 향상 장치.
MTF compensation unit for performing MTF compensation (modulation transfer function compensation) on the input image;
An image magnifier that enlarges the image to a size of a predetermined magnification by applying a Catmull-Rom (CR) spline interpolation technique to the MTF-compensated image;
A resampling unit that enlarges the image enlarged by applying the CR spline interpolation technique to a predetermined resolution by applying the B-spline interpolation technique, and
A deconvolution unit for improving sharpness by performing deconvolution on the image enlarged to the predetermined resolution
including,
The function used when applying the CR spline interpolation technique and the B-spline interpolation technique is an image that is an LSF (Line Spread Function) obtained as a camera characteristic function of the camera that captured the input image in the process of performing the MTF compensation. resolution enhancement device.
제 4 항에서,
상기 미리 정해진 배율은 1.414 인 영상 해상도 향상 장치.
In claim 4,
and the predetermined magnification is 1.414.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Balázs Csébfalvi, "Fast Catmull-Rom Spline Interpolation for High-Quality Texture Sampling", Computer Graphics ForumVolume 37, Issue 2, (2018.05.22.)*

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