KR20210001615A - 영상의 파면 왜곡 보정 방법 및 그 장치 - Google Patents

영상의 파면 왜곡 보정 방법 및 그 장치 Download PDF

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국방과학연구소
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Abstract

본 발명에 따른 영상의 파면 왜곡 보정 방법은, 영상신호를 다수의 1D 투사로 구성하여 이중 스펙트럼을 생성하는 단계와, 생성된 상기 이중 스펙트럼이 기 설정된 소정개수 이상이 되면, 각 영상신호의 1D 투사마다 생성된 이중 스펙트럼을 각각 누적하여 평균 이중 스펙트럼을 계산하는 단계와, 계산된 상기 평균 이중 스펙트럼을 이용하여 원본신호의 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원하는 단계와, 복원된 푸리에 위상 정보를 이용하여 상기 영상신호의 파면 왜곡을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

영상의 파면 왜곡 보정 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CORRECTING WAVEFRONT DISTORTIONS OF VIDEO SIGNAL}
본 발명은 영상신호의 파면 왜곡(wavefront distortions)을 보정하는 기법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 1D 투사법과 이중 스펙트럼을 이용하여 대기 왜란으로 인한 파면 왜곡을 보정할 수 있는 영상의 파면 왜곡 보정 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 영상 기술에서 영상의 해상도는 렌즈의 물리적 구조로 정의되는 최고 해상도뿐만 아니라 영상을 획득하는 실제 주변 환경 조건에 의해 영향을 받는다.
즉, 빛 또는 다른 파장대역의 전자기파가 대기 왜란 혹은 비균질 매질을 통과할 경우 관찰하고자 하는 물체에서 반사되거나 여기된 전자기파는 파면의 모양 및 방향이 왜곡될 수 있다.
따라서, 실제 관찰 대상으로부터 반사 혹은 방출되어 진행하는 전자기파의 파면 정보를 원래 형태 그대로 획득하는 것이 어렵게 되는데, 이러한 문제를 해결하기 위하여 파면 측정 장치나 파면 교정 장치 등과 같은 추가적인 외부 보조 장치를 이용함으로써 왜곡된 파면을 보정할 수 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 추가적인 외부 보조 장치를 이용하기 위해서는 많은 시간과 공간, 비용이 소모되는 문제가 있으며, 또한 추가적인 외부 보조 장치를 이용하는 경우에는 장치들 간의 배열이 견고해야 하기 때문에 시스템이 주변 환경에 민감해져서 실제 사용할 수 있는 환경에 대한 제약이 수반될 수밖에 없다.
이외에도, 시스템을 구축하는 비용 및 복잡성으로 인해 이들 추가적인 외부 보조 장치를 이용한 파면 왜곡 보정은 현재 응용분야가 군사 및 천문학과 같은 대규모 자본이 투자되는 분야로 대부분 제한되고 있다.
이러한 단점들로 인해 통상적인 영상 시스템을 통해 획득한 왜곡된 영상만을 이용하여 고품질 영상을 복원하기 위한 다양한 노력들이 도처에서 진행 중인데, 이들 방법들은 대부분 불균질 매질을 통과하며 생긴 파면 왜곡에 의한 왜곡된 점퍼짐 함수(Point spread function)를 예측하고 이를 이용하여 왜곡된 영상에 디콘볼루션(deconvolution)을 취하는 방식으로 처리하고 있다.
그러나, 대기왜란과 같은 비균질 매질을 통해 생긴 왜곡은 공간영역마다 다르므로 영상의 각 지점마다 점퍼짐 함수를 예상한 후 디콘볼루션을 취해야 하기 때문에 그 정확성 및 영상처리 속도가 매우 제한적일 수밖에 없다.
또 다른 방법으로는 여러 장의 영상을 획득하고, 획득된 각 영상의 영역별 영상 품질을 확인한 후 우연히 품질이 좋은 부분들을 추림하여 하나의 고품질 영상으로 취합하는 lucky guess 접근법이 있다.
그러나, lucky guess 접근법은 불균질 매질의 복잡도가 높아질수록 영상의 특정 일부분이라도 고품질로 남아 있을 확률이 낮아지기 때문에 하나의 영상을 얻기 위해 무수히 많은 영상을 취득해야 하는 단점이 있으며, 또한 상대적으로 심한 파면 왜곡에 대해서는 아예 적용이 불가능하다는 단점 역시 내포하고 있다.
한국공개특허 제2015-0116617호(공개일: 2015. 10. 16.)
본 발명은, 1D 투사법과 이중 스펙트럼을 이용함으로써, 복잡한 수학적 계산 없이도 영상의 파면 왜곡을 고속으로 보정할 수 있는 영상의 파면 왜곡 보정 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은, 1D 투사법과 이중 스펙트럼을 이용함으로써, 추가적인 외부 보조 장치 없이도 영상의 파면 왜곡을 고속으로 보정할 수 있는 영상의 파면 왜곡 보정 방법 및 그 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 영상의 파면 왜곡 보정 방법을 프로세서가 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의해 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은, 일 관점에 따라, 영상신호를 다수의 1D 투사로 구성하여 이중 스펙트럼을 생성하는 단계와, 생성된 상기 이중 스펙트럼이 기 설정된 소정개수 이상이 되면, 각 영상신호의 1D 투사마다 생성된 이중 스펙트럼을 각각 누적하여 평균 이중 스펙트럼을 계산하는 단계와, 계산된 상기 평균 이중 스펙트럼을 이용하여 원본신호의 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원하는 단계와, 복원된 푸리에 위상 정보를 이용하여 상기 영상신호의 파면 왜곡을 보정하는 단계를 포함하는 영상의 파면 왜곡 보정 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 상기 복원하는 단계는, 최소자승법을 이용하여 상기 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원할 수 있다.
본 발명의 상기 파면 왜곡의 보정은, 전자기파 대역에 대해 적용 가능하다.
본 발명의 상기 전자기파 대역은, 가시광선, 적외선, 자외선, 라디오 주파수, X-선, 마이크로파 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 상기 파면 왜곡의 보정은, 파동을 갖는 음파에 대해 적용 가능하다.
본 발명의 상기 영상신호는, 카메라를 통해 촬영한 영상, 레이저 주사 현미경 영상, 광결맞음단층 영상, 공초점 현미경 영상 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명은, 다른 관점에 따라, 영상의 파면 왜곡 보정 방법을 프로세서가 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서, 상기 파면 왜곡 보정 방법은, 영상신호를 다수의 1D 투사로 구성하여 이중 스펙트럼을 생성하는 단계와, 생성된 상기 이중 스펙트럼이 기 설정된 소정개수 이상이 되면, 각 영상신호의 1D 투사마다 생성된 이중 스펙트럼을 각각 누적하여 평균 이중 스펙트럼을 계산하는 단계와, 계산된 상기 평균 이중 스펙트럼을 이용하여 원본신호의 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원하는 단계와, 복원된 푸리에 위상 정보를 이용하여 상기 영상신호의 파면 왜곡을 보정하는 단계를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공할 수 있다.
본 발명은, 또 다른 관점에 따라, 영상신호를 다수의 1D 투사로 구성하여 이중 스펙트럼을 생성하는 스펙트럼 생성부와, 생성된 상기 이중 스펙트럼이 기 설정된 소정개수 이상이 되면, 각 영상신호의 1D 투사마다 생성된 이중 스펙트럼을 각각 누적하여 평균 이중 스펙트럼을 계산하는 스펙트럼 평균 계산부와, 계산된 상기 평균 이중 스펙트럼을 이용하여 상기 영상신호의 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원하는 위상 복원부와, 복원된 푸리에 위상 정보를 이용하여 상기 영상신호의 파면 왜곡을 보정하는 영상 왜곡 보정부를 포함하는 영상의 파면 왜곡 보정 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 상기 위상 복원부는, 최소자승법을 이용하여 상기 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 1D 투사법과 이중 스펙트럼을 이용함으로써, 복잡한 수학적 계산 없이도 영상의 파면 왜곡을 고속으로 보정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 1D 투사법과 이중 스펙트럼을 이용함으로써, 추가적인 외부 보조 장치 없이도 영상의 파면 왜곡을 고속으로 보정할 수 있다.
본 발명은, 시야각 내 여러 물체에 대한 파면 왜곡을 수치적으로 독립적으로 보정할 수 있기 때문에 영상 내 모든 지점에 대한 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은, 추가적인 외부 보조 장치에 의존하지 않고, 일반적인 영상 장치로 얻어진 영상신호만을 사용하기 때문에 파장, 촬영 조건 등에 대한 특수한 제한이 없을 뿐만 아니라 광량을 측정할 수 있는 모든 신호 측정 장치에 사용할 수 있다는 보편성을 갖는다.
본 발명은, 상대적으로 높은 안정성이 요구되는 하드웨어(즉, 추가적인 외부 보조 장치)를 포함하고 있지 않기 때문에 일반적인 영상 시스템에 즉시 적용할 수 있다.
본 발명은, 추가적인 외부 보조 장치가 없어 시스템 소형화 및 경량화가 용이하기 때문에 인공위성, 항공기 및 함정 등에 탑재하여 장거리 탐지 및 감시용으로 활용할 수 있다.
본 발명은, 시간에 대해 변하는 파면 왜곡의 모든 종류에 대해 적용 가능하므로, 살아있는 생체 조직에 의해 생기는 파면 왜곡을 보정하여 고해상도 생체 신호를 탐지하는 의료영상 시스템에 적용함으로써, 미세한 생체신호의 변화를 고해상도에 실시간으로 관찰할 수 있다.
본 발명은, 액체 환경에 의한 파면 왜곡에도 동일 방법이 적용 가능하기 때문에 해저 혹은 유동 액체 속에서의 고해상도 영상 탐지에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상의 파면 왜곡 보정 장치에 대한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 1D 투사법과 이중 스펙트럼을 이용하여 대기 왜란으로 인한 파면 왜곡을 보정하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
도 3은 종래의 방법에 따라 이중 스펙트럼을 구성하는 예를 보여주는 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 이중 스펙트럼을 구성하는 예를 보여주는 예시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상의 파면 왜곡 보정 장치에 대한 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 영상의 파면 왜곡 보정 장치는 스펙트럼 생성부(102), 스펙트럼 평균 계산부(104), 위상 복원부(106) 및 영상 왜곡 보정부(108) 등을 포함할 수 있다.
먼저, 스펙트럼 생성부(102)는 영상 획득 장치(도시 생략)를 통해 획득된 영상신호(예컨대, 2D(2차원)의 영상신호)를 다수의 1D(1차원) 투사로 구성하여 이중 스펙트럼을 생성하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
여기에서, 영상신호는, 예컨대 카메라를 통해 촬영한 영상, 레이저 주사 현미경 영상, 광결맞음단층 영상, 공초점 현미경 영상 중 어느 하나일 수 있다.
그리고, 이중 스펙트럼은 다음의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
상기한 수학식 1에 있어서,
Figure pat00002
,
Figure pat00003
,
Figure pat00004
는 1D 투사된 영상
Figure pat00005
의 푸리에 변환을 공간주파수
Figure pat00006
,
Figure pat00007
에 대하여 표현한 것일 수 있다.
다음에, 스펙트럼 평균 계산부(104)는 스펙트럼 생성부(102)를 통해 생성된 이중 스펙트럼이 기 설정된 소정개수(예컨대, N개) 이상이 되면, 각 영상신호의 1D 투사마다 생성된 이중 스펙트럼을 각각 누적하여 평균 이중 스펙트럼을 계산하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
이중 스펙트럼은 영상의 왜곡을 보정하는 특성이 있어 이중 스펙트럼을 통해 파면 왜곡을 보정할 수 있다. 예를 들어 영상이
Figure pat00008
만큼 흔들렸다면, 해당 영상의 이중 스펙트럼은 아래의 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00009
Figure pat00010
상기한 수학식 2를 통해 수차에 의한 왜곡이 이중 스펙트럼에서는 보정됨을 알 수 있는데, 이러한 특성을 이용하여 획득한 영상신호의 수가 일정 수 이상이 되면, 각 영상신호의 1D 투사마다 구성된 이중 스펙트럼을 각각 누적하어 파면 왜곡이 보정된 평균 이중 스펙트럼을 구성할 수 있다.
상기한 수학식 2에 있어서,
Figure pat00011
는 획득된 영상으로부터 구성한 이중 스펙트럼의 위상 정보를,
Figure pat00012
는 관찰 대상의 푸리에 위상 정보를,
Figure pat00013
는
Figure pat00014
로부터 구성한 이중 스펙트럼의 위상 정보를,
Figure pat00015
는
Figure pat00016
로 점퍼짐 함수
Figure pat00017
의 평균 이중 스펙트럼을 각각 나타낸다.
그리고, 위상 복원부(106)는 스펙트럼 평균 계산부(104)를 통해 계산된 평균 이중 스펙트럼을 이용하여 원본 영상신호의 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원하는 등의 기능을 제공할 수 있다.
예컨대, 위상 복원부(106)는 최소자승법을 이용하여 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원할 수 있는데, 이때의 최적화는 다음의 수학식 3과 같이 정의할 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00018
subject to
Figure pat00019
상기한 수학식 3에 있어서,
Figure pat00020
는 획득된 영상신호로부터 구성한 이중 스펙트럼의 위상 정보를 의미하고,
Figure pat00021
는 관찰 대상의 푸리에 위상 정보를 의미하며,
Figure pat00022
는
Figure pat00023
로부터 구성한 이중 스펙트럼의 위상 정보를 의미한다.
그리고,
Figure pat00024
는
Figure pat00025
로 점퍼짐 함수
Figure pat00026
의 평균 이중 스펙트럼을 나타낸다. 따라서, 주어진 수학식 3은 최소자승법을 이용하여
Figure pat00027
에 가장 가까운
Figure pat00028
를 구하는 방법을 최적화 식으로 표현할 수 있다. 이때,
Figure pat00029
로 표현된 조건은 실제 영상이 실수임을 의미할 수 있다.
다음에, 영상 왜곡 보정부(108)는 위상 복원부(106)를 통해 복원된 푸리에 위상 정보를 이용하여 영상신호의 파면 왜곡을 보정하는 등의 기능을 제공할 수 있다. 즉, 이와 같이 왜곡이 보정된 영상신호의 푸리에 위상 정보를 이용하여 관찰 대상에 대한 고품질 신호를 복원할 수 있으며, 복원된 고품질 신호는 최종적으로 연결된 영상 장치로 송출하여 시각적으로 표출(표시)될 수 있다.
여기에서, 파면 왜곡의 보정은 전자기파 대역, 예컨대 가시광선, 적외선, 자외선, 라디오 주파수, X-선, 마이크로파 등에 대해 적용이 가능하며, 파동을 갖는 음파에 대해서도 적용이 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 1D 투사법과 이중 스펙트럼을 이용하여 대기 왜란으로 인한 파면 왜곡을 보정하는 주요 과정을 도시한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 도시 생략된 영상 획득 장치로부터 보정 대상의 영상신호가 획득되면(단계 202), 스펙트럼 생성부(102)에서는 획득된 영상신호(예컨대, 2D 영상신호)를 다수의 1D 투사로 구성하여 이중 스펙트럼을 생성한다(단계 204).
그리고, 스펙트럼 평균 계산부(104)에서는 스펙트럼 생성부(102)를 통해 생성된 이중 스펙트럼이 기 설정된 소정개수(예컨대, N개) 이상이 되면, 각 영상신호의 1D 투사마다 생성된 이중 스펙트럼을 각각 누적하여 평균 이중 스펙트럼을 계산한다(단계 206).
다음에, 위상 복원부(106)에서는 스펙트럼 평균 계산부(104)를 통해 계산된 평균 이중 스펙트럼을 이용하여 원본 영상신호의 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원, 예컨대, 최소자승법을 이용하여 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원한다(단계 208).
이후, 영상 왜곡 보정부(108)에서는 위상 복원부(106)를 통해 복원된 푸리에 위상 정보를 이용하여 영상신호의 파면 왜곡을 보정한다(단계 210).
도 3은 종래의 방법에 따라 이중 스펙트럼을 구성하는 예를 보여주는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 종래의 방법에서는 획득한 신호 전체를 하나의 단일 벡터로 표현하여 시간별로 나열한 후, 각각의 단일벡터에 대한 이중 스펙트럼을 구성하는데, 이러한 방식으로 이중 스펙트럼을 구성하면 이중 스펙트럼은 각 시간별 측정된 신호 사이즈의 제곱에 비례하여 증가하므로 계산을 위한 메모리 부담이 커지게 된다.
따라서, 종래 방법은 메모리 부담에 의해 복원할 수 있는 이미지의 크기가 한정되고, 영상을 복원하는 계산속도 역시 느려지게 되는 문제가 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 이중 스펙트럼을 구성하는 예를 보여주는 예시도이다.
도 4를 참조하면, 예컨대 2D 영상신호는 여러 방향에 대한 1D 투사의 사영으로 표현할 수 있는데, 이처럼 하나의 2D 영상신호를 여러 개의 1D 투사로 표현할 수 있으며, 이를 통해 획득한 2D 신호를 여러 개의 벡터로 표현할 수 있다.
이때, 각 벡터의 크기는 2D 영상의 총 크기에 비해 개별 정보의 수가 제곱근의 비율로 줄어든다. 이에 따라 이중 스펙트럼의 크기도 제곱근만큼 줄어들게 되어 메모리 부담과 계산 속도를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 2D 영상에 대해 여러 개의 1D 투사로 나누어 병렬적으로 이중 스펙트럼 및 위상 복원 계산을 수행할 수 있으므로, 병렬처리 및 고속의 영상 복원 구현을 실현할 수 있다.
한편, 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리 등에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
그리고, 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 적어도 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 등이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다. 즉, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것으로서, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술되는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
102 : 스펙트럼 생성부
104 : 스펙트럼 평균 계산부
106 : 위상 복원부
108 : 영상 왜곡 보정부

Claims (10)

  1. 영상신호를 다수의 1D 투사로 구성하여 이중 스펙트럼을 생성하는 단계와,
    생성된 상기 이중 스펙트럼이 기 설정된 소정개수 이상이 되면, 각 영상신호의 1D 투사마다 생성된 이중 스펙트럼을 각각 누적하여 평균 이중 스펙트럼을 계산하는 단계와,
    계산된 상기 평균 이중 스펙트럼을 이용하여 원본신호의 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원하는 단계와,
    복원된 푸리에 위상 정보를 이용하여 상기 영상신호의 파면 왜곡을 보정하는 단계를 포함하는
    영상의 파면 왜곡 보정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복원하는 단계는,
    최소자승법을 이용하여 상기 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원하는
    영상의 파면 왜곡 보정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 파면 왜곡의 보정은,
    전자기파 대역에 대해 적용 가능한
    영상의 파면 왜곡 보정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전자기파 대역은,
    가시광선, 적외선, 자외선, 라디오 주파수, X-선, 마이크로파 중 어느 하나인
    영상의 파면 왜곡 보정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 파면 왜곡의 보정은,
    파동을 갖는 음파에 대해 적용 가능한
    영상의 파면 왜곡 보정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상신호는,
    카메라를 통해 촬영한 영상, 레이저 주사 현미경 영상, 광결맞음단층 영상, 공초점 현미경 영상 중 어느 하나인
    영상의 파면 왜곡 보정 방법.
  7. 영상의 파면 왜곡 보정 방법을 프로세서가 수행하도록 하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체로서,
    상기 파면 왜곡 보정 방법은,
    영상신호를 다수의 1D 투사로 구성하여 이중 스펙트럼을 생성하는 단계와,
    생성된 상기 이중 스펙트럼이 기 설정된 소정개수 이상이 되면, 각 영상신호의 1D 투사마다 생성된 이중 스펙트럼을 각각 누적하여 평균 이중 스펙트럼을 계산하는 단계와,
    계산된 상기 평균 이중 스펙트럼을 이용하여 원본신호의 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원하는 단계와,
    복원된 푸리에 위상 정보를 이용하여 상기 영상신호의 파면 왜곡을 보정하는 단계를 포함하는
    컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  8. 영상의 파면 왜곡 보정 방법을 프로세서가 수행할 수 있도록 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 파면 왜곡 보정 방법은,
    영상신호를 다수의 1D 투사로 구성하여 이중 스펙트럼을 생성하는 단계와,
    생성된 상기 이중 스펙트럼이 기 설정된 소정개수 이상이 되면, 각 영상신호의 1D 투사마다 생성된 이중 스펙트럼을 각각 누적하여 평균 이중 스펙트럼을 계산하는 단계와,
    계산된 상기 평균 이중 스펙트럼을 이용하여 원본신호의 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원하는 단계와,
    복원된 푸리에 위상 정보를 이용하여 상기 영상신호의 파면 왜곡을 보정하는 단계를 포함하는
    컴퓨터 프로그램.
  9. 영상신호를 다수의 1D 투사로 구성하여 이중 스펙트럼을 생성하는 스펙트럼 생성부와,
    생성된 상기 이중 스펙트럼이 기 설정된 소정개수 이상이 되면, 각 영상신호의 1D 투사마다 생성된 이중 스펙트럼을 각각 누적하여 평균 이중 스펙트럼을 계산하는 스펙트럼 평균 계산부와,
    계산된 상기 평균 이중 스펙트럼을 이용하여 상기 영상신호의 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원하는 위상 복원부와,
    복원된 푸리에 위상 정보를 이용하여 상기 영상신호의 파면 왜곡을 보정하는 영상 왜곡 보정부를 포함하는
    영상의 파면 왜곡 보정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 위상 복원부는,
    최소자승법을 이용하여 상기 푸리에 공간상의 위상 정보를 복원하는
    영상의 파면 왜곡 보정 장치.
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