KR20230103372A - Gan-based artificial intelligence hologram image restoration method and system - Google Patents

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KR20230103372A
KR20230103372A KR1020210194227A KR20210194227A KR20230103372A KR 20230103372 A KR20230103372 A KR 20230103372A KR 1020210194227 A KR1020210194227 A KR 1020210194227A KR 20210194227 A KR20210194227 A KR 20210194227A KR 20230103372 A KR20230103372 A KR 20230103372A
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정소원
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주식회사 사이버네틱스이미징시스템즈
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Abstract

GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 방법 및 그 시스템이 개시된다. 본 발명의 일실시례에 따른 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 시스템은 광학 필드 정보가 누락된 단일 홀로그램 이미지를 입력받는 입력부; 및 상기 입력부에 입력된 홀로그램 이미지에 대하여 GAN 알고리즘을 적용하여 복원 이미지를 생성하는 출력부;를 포함한다.A GAN-based artificial intelligence hologram image restoration method and system are disclosed. A GAN-based artificial intelligence holographic image restoration system according to an embodiment of the present invention includes an input unit for receiving a single holographic image in which optical field information is missing; and an output unit generating a restored image by applying a GAN algorithm to the holographic image input to the input unit.

Description

GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 방법 및 그 시스템{GAN-BASED ARTIFICIAL INTELLIGENCE HOLOGRAM IMAGE RESTORATION METHOD AND SYSTEM}GAN-based artificial intelligence hologram image restoration method and system thereof

본 발명은 GAN 네트워크를 이용한 이미지 복원 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스캐너로부터 획득한 홀로그램 이미지를 잠재 공간에서의 벡터(Latent Vector)로 변환하여 저장한 후, 변환 이미지를 GAN의 생성자 네트워크에 입력하여 위상 정보가 복원된 이미지를 반환하는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an image restoration method and system using a GAN network, and more particularly, to a hologram image acquired from a scanner is converted into a vector in a latent space and stored, and then the converted image is converted into a GAN generator. A method and system for returning an image in which phase information is restored by inputting it to a network are provided.

인공지능 시스템은 인간 수준의 지능을 구현하는 컴퓨터 시스템이며, 기존 규칙 기반 스마트 시스템과 달리 기계가 스스로 학습하고 판단하며 똑똑해지는 시스템이다. 인공지능 시스템은 사용할수록 인식률이 향상되고, 사용자 취향을 보다 정확하게 이해할 수 있게 되어, 기존 규칙 기반 스마트 시스템은 점차 딥러닝 시스템으로 대체되고 있다. An artificial intelligence system is a computer system that implements human-level intelligence, and unlike existing rule-based smart systems, machines learn, judge, and become smarter on their own. The more AI systems are used, the higher the recognition rate and the more accurate understanding of user preferences, so existing rule-based smart systems are gradually being replaced by deep learning systems.

인공지능 기술은 기계학습(딥러닝) 및 기계학습을 이용한 요소 기술들로 구성된다. 기계학습은 입력 데이터들의 특징을 스스로 분류/학습하는 알고리즘 기술이며, 요소 기술은 딥러닝 등의 기계학습 알고리즘을 이용하여 인간두뇌의 인지, 판단 등의 기능을 모사하는 기술로서, 언어적 이해, 시각적 이해, 추론/예측, 지식 표현, 동작 제어 등의 기술 분야로 구성된다.Artificial intelligence technology consists of machine learning (deep learning) and element technologies using machine learning. Machine learning is an algorithm technology that classifies/learns the characteristics of input data by itself, and element technology is a technology that simulates functions such as recognition and judgment of the human brain using machine learning algorithms such as deep learning. It consists of technical fields such as understanding, inference/prediction, knowledge expression, and motion control.

인공지능 기술이 응용되는 다양한 분야는 다음과 같다. 언어적 이해는 인간의 언어/문자를 인지하고 응용/처리하는 기술로서, 자연어 처리, 기계 번역, 대화 시스템, 질의 응답, 음성 인식/합성 등을 포함한다. 시각적 이해는 사물을 인간의 시각처럼 인식하여 처리하는 기술로서, 객체 인식, 객체 추적, 영상 검색, 사람 인식, 장면 이해, 공간 이해, 영상 개선 등을 포함한다. 추론/예측은 정보를 판단하여 논리적으로 추론하고 예측하는 기술로서, 지식/확률 기반 추론, 최적화 예측, 선호 기반 계획, 추천 등을 포함한다. 지식 표현은 인간의 경험정보를 지식데이터로 자동화 처리하는 기술로서, 지식 구축(데이터 생성/분류), 지식 관리(데이터 이용) 등을 포함한다. 동작 제어는 차량의 자율 주행, 로봇의 움직임을 제어하는 기술로서, 움직임 제어(항법, 충돌, 주행), 조작 제어(행동 제어) 등을 포함한다.The various fields where artificial intelligence technology is applied are as follows. Linguistic understanding is a technology for recognizing and applying/processing human language/text, and includes natural language processing, machine translation, dialogue systems, question and answering, voice recognition/synthesis, and the like. Visual understanding is a technology for recognizing and processing objects like human vision, and includes object recognition, object tracking, image search, person recognition, scene understanding, space understanding, image improvement, and the like. Inference/prediction is a technique of reasoning and predicting logically by judging information, and includes knowledge/probability-based reasoning, optimization prediction, preference-based planning, and recommendation. Knowledge expression is a technology that automatically processes human experience information into knowledge data, and includes knowledge construction (data creation/classification) and knowledge management (data use). Motion control is a technology for controlling the autonomous driving of a vehicle and the movement of a robot, and includes motion control (navigation, collision, driving), manipulation control (action control), and the like.

한편, 멀티 미디어 기술 및 컴퓨터 기술이 발전함에 따라, 딥러닝 기법을 이용한 이미지 생성 기술이 개발되고 있으나, 학습 속도가 현저히 느리고 연산 복잡도가 높으며, 생성된 이미지의 해상도가 낮다는 문제점이 있다.On the other hand, with the development of multimedia technology and computer technology, image generation technology using a deep learning technique is being developed, but there are problems in that the learning speed is remarkably slow, the computational complexity is high, and the resolution of the generated image is low.

이와 관련하여, 종래기술인 한국공개특허공보 제10-2018-0004989호는 신경망회로와 병렬처리 프로세서를 결합하여, 기존의 이미지를 분석하고, 대체 이미지로 변환하는 과정을 신속하게 수행할 수 있는 딥러닝 기반의 이미지 처리 기술 및 그 방법에 대하여 개시하고 있고, 한국등록특허공보 제10-2132690호는 얼굴 인식 패턴 기술을 적용하여 가장 복원 성능이 좋은 고해상도 영상 복원 알고리즘과 얼굴 인식 패턴 기술을 선택하여 초고해상도 영상을 복원하고, 모니터링 시스템에 적용 시 고해상도 복원 영상이 원본 입력 영상과 유사하며, 고해상도의 얼굴 인식 정확도가 원본 영상의 얼굴 인식 정확도에 더 가깝게 되는 초고해상도 영상 복원 시스템에 대하여 개시하고 있다. In this regard, Korea Patent Publication No. 10-2018-0004989, a prior art, combines a neural network circuit and a parallel processor to analyze an existing image and quickly perform a process of converting it into an alternative image. Deep learning Based image processing technology and its method are disclosed, and Korean Patent Registration No. 10-2132690 applies a face recognition pattern technology to select a high-resolution image restoration algorithm with the best restoration performance and a face recognition pattern technology to achieve ultra-high resolution Disclosed is an ultra-high resolution image restoration system in which an image is reconstructed, and when applied to a monitoring system, the high-resolution reconstructed image is similar to the original input image, and the high-resolution face recognition accuracy is closer to that of the original image.

그러나, 종래의 고해상도 이미지 복원 시스템은 연산 처리 과정이 복잡하고, 딥 러닝 기술을 적용하더라도 학습 데이터로 사용되는 데이터의 양이 방대하여 많은 양의 메모리가 필요하다는 단점이 있다. However, conventional high-resolution image restoration systems have disadvantages in that they require a large amount of memory due to a large amount of data used as learning data, even if a computational process is complicated and deep learning technology is applied.

따라서, 광학 정보가 누락된 홀로그램 이미지를 평면 이미지로 복원하되, 사용자의 요청에 따라 홀로그램 이미지의 위상정보, 색상정보 등을 선택하여 고해상도 이미지로 복원 가능한 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 방법 및 그 시스템에 관한 연구가 필요하다.Therefore, a GAN-based artificial intelligence hologram image restoration method and system capable of restoring a hologram image with missing optical information into a flat image, but restoring a high-resolution image by selecting phase information and color information of the hologram image according to the user's request, and the system thereof research is needed on

본 발명은 GAN 기반 인공지능 시스템을 적용함으로써, 광학정보가 누락된 홀로그램 이미지를 위상정보, 색상정보 등이 복원된 고해상도 이미지를 생성할 수 있는 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 방법 및 그 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention provides a GAN-based artificial intelligence holographic image restoration method and system capable of generating a high-resolution image in which phase information, color information, etc. are restored from a holographic image with missing optical information by applying a GAN-based artificial intelligence system. It has its purpose.

또한, 홀로그램 이미지의 위상 정보, 색상 정보, 해상도를 복원하는 네트워크가 직렬로 연결되어 각 네트워크의 출력값에 기초하여 복원 이미지에 대한 추정값이 산출되며, 추정값은 출력부의 입력으로 피드포워드됨으로써, 전체 네트워크의 복원 정확도를 향상시킬 수 있는 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 방법 및 그 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, networks for restoring the phase information, color information, and resolution of the holographic image are connected in series, and an estimated value for the restored image is calculated based on the output value of each network, and the estimated value is fed forward to the input of the output unit, so that the total The purpose is to provide a GAN-based artificial intelligence holographic image restoration method and system capable of improving restoration accuracy.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems to be solved by the present invention that are not mentioned here are to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be clearly understood.

본 발명의 일실시례에 따른 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 방법 및 그 시스템은 광학 필드 정보가 누락된 단일 홀로그램 이미지를 입력받는 입력부 및 입력부에 입력된 홀로그램 이미지에 대하여 GAN 알고리즘을 적용하여 복원 이미지를 생성하는 출력부를 포함한다.A GAN-based artificial intelligence holographic image restoration method and system according to an embodiment of the present invention applies a GAN algorithm to an input unit receiving a single holographic image from which optical field information is missing and a holographic image input to the input unit to obtain a restored image. Include an output that generates

또한, 입력부는 홀로그램 이미지의 데이터 분포를 분석하여 특징 정보를 추출하고, 추출된 특징 정보에 기초하여 상기 홀로그램 이미지를 피쳐맵 형태로 압축하여 저장하는 것을 특징으로 한다.In addition, the input unit is characterized in that it analyzes the data distribution of the hologram image to extract feature information, compresses the hologram image in the form of a feature map based on the extracted feature information, and stores it.

또한, 출력부는 입력부에서 상기 피쳐맵 형태로 압축된 홀로그램 이미지를 복원하되, 홀로그램 이미지에 대하여 위상 정보를 복원하는 위상 정보 복원부, 홀로그램 이미지에 대하여 색상 정보를 복원하는 색상 정보 복원부, 홀로그램 이미지에 대하여 해상도를 복원하는 고해상도 복원부 및 홀로그램 이미지에 대하여 위상 정보, 색상 정보 및 해상도 중 적어도 어느 하나의 복원 설정을 입력받는 복원 설정부를 포함하며, 위상 정보 복원부, 색상 정보 복원부 및 고해상도 복원부는 직렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the output unit restores the hologram image compressed in the form of the feature map in the input unit, and the phase information restoration unit restores the phase information of the hologram image, the color information restoration unit restores the color information of the hologram image, and the hologram image. It includes a high-resolution restoration unit that restores the resolution of the hologram image and a restoration setting unit that receives at least one restoration setting of phase information, color information, and resolution for the hologram image, and the phase information restoration unit, the color information restoration unit, and the high-resolution restoration unit are serially It is characterized by being connected to.

본 발명의 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 방법 및 그 시스템은 GAN 기반 인공지능 시스템을 적용함으로써, 광학정보가 누락된 홀로그램 이미지를 위상정보, 색상정보 등이 복원된 고해상도 이미지를 생성할 수 있는 효과를 가진다.The GAN-based artificial intelligence holographic image restoration method and system of the present invention have the effect of generating a high-resolution image in which phase information, color information, etc. are restored from a holographic image in which optical information is missing by applying a GAN-based artificial intelligence system. have

또한, 홀로그램 이미지의 위상 정보, 색상 정보, 해상도를 복원하는 네트워크가 직렬로 연결되어 각 네트워크의 출력값에 기초하여 복원 이미지에 대한 추정값이 산출되며, 추정값은 출력부의 입력으로 피드포워드됨으로써, 전체 네트워크의 복원 정확도를 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.In addition, networks for restoring the phase information, color information, and resolution of the holographic image are connected in series, and an estimated value for the restored image is calculated based on the output value of each network, and the estimated value is fed forward to the input of the output unit, so that the total It has an effect of improving restoration accuracy.

도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 시스템의 출력부를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram of a GAN-based artificial intelligence holographic image restoration system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram for explaining an output unit of a GAN-based artificial intelligence holographic image restoration system according to an embodiment of the present invention.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시례 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시례들을 참조하면 명확해질 것이다. The specific details, including the problems to be solved, the means for solving the problems, and the effects of the invention for the present invention as described above are included in the embodiments and drawings to be described below. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments in conjunction with the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 시스템의 출력부를 설명하기 위한 도면이다. 1 is a configuration diagram of a GAN-based artificial intelligence holographic image restoration system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining an output unit of the GAN-based artificial intelligence holographic image restoration system according to an embodiment of the present invention. am.

<실시례 1><Example 1>

도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시례에 따른 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 시스템(100)은 입력부(110) 및 출력부(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a GAN-based artificial intelligence holographic image restoration system 100 according to an embodiment of the present invention may include an input unit 110 and an output unit 120.

보다 상세하게는, 상기 입력부(110)는 광학 필드 정보가 누락된 단일 홀로그램 이미지를 입력받으며, 상기 출력부(120)는 상기 입력부(110)에 입력된 홀로그램 이미지에 대하여 GAN 알고리즘을 적용하여 복원 이미지를 생성할 수 있다.More specifically, the input unit 110 receives a single holographic image from which optical field information is missing, and the output unit 120 applies a GAN algorithm to the holographic image input to the input unit 110 to restore the image. can create

또한, 상기 입력부(110)는 상기 홀로그램 이미지의 데이터 분포를 분석하여 특징 정보를 추출하고, 상기 추출된 특징 정보에 기초하여 상기 홀로그램 이미지를 피쳐맵 형태로 압축하여 저장할 수 있다.In addition, the input unit 110 may extract feature information by analyzing data distribution of the hologram image, and compress and store the hologram image in a feature map form based on the extracted feature information.

이때, 특징 정보는 상기 홀로그램 이미지가 병리 이미지인 경우, 표피세포, 핵의 크기, 결, 병변 부위 등의 다양한 요소를 포함할 수 있다.In this case, when the hologram image is a pathology image, the characteristic information may include various factors such as epidermal cells, nucleus size, texture, and lesion area.

한편, 도 2를 참고하면, 상기 출력부(120)는 상기 입력부(110)에서 피쳐맵 형태로 압축된 상기 홀로그램 이미지를 복원하되, 상기 홀로그램 이미지에 대하여 위상 정보를 복원하는 위상 정보 복원부(121), 상기 홀로그램 이미지에 대하여 색상 정보를 복원하는 색상 정보 복원부(122), 상기 홀로그램 이미지에 대하여 해상도를 복원하는 고해상도 복원부(123) 및 상기 홀로그램 이미지에 대하여 상기 위상 정보, 상기 색상 정보 및 상기 해상도 중 적어도 어느 하나의 복원 설정을 입력받는 복원 설정부(124)를 포함할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 2 , the output unit 120 restores the hologram image compressed in the form of a feature map by the input unit 110, and the phase information restoration unit 121 for restoring phase information of the hologram image. ), a color information restoration unit 122 for restoring color information with respect to the hologram image, a high resolution restoration unit 123 for restoring the resolution of the holographic image, and the phase information, the color information and the phase information for the hologram image. It may include a restoration setting unit 124 that receives a restoration setting of at least one of the resolutions.

또한, 상기 위상 정보 복원부(121), 상기 색상 정보 복원부(122) 및 상기 고해상도 복원부(123)는 직렬로 연결될 수 있다.Also, the phase information restorer 121, the color information restorer 122, and the high resolution restorer 123 may be connected in series.

일례로, 상기 위상 정보 복원부(121), 상기 색상 정보 복원부(122) 및 상기 고해상도 복원부(123)가 직렬로 연결되더라도 상기 복원 설정부(124)에 입력된 상기 복원 설정에 기초하여 적어도 하나의 복원 작업이 수행될 수 있다.For example, even if the phase information restorer 121, the color information restorer 122, and the high resolution restorer 123 are connected in series, at least based on the restoration setting input to the restoration setting unit 124. A single restoration operation may be performed.

이때, 상기 출력부(120)에 입력되는 데이터는 상기 입력부(110)에서 피쳐맵 형태로 압축된 데이터를 사용되므로 상기 위상 정보 복원부(121), 상기 색상 정보 복원부(122) 및 상기 고해상도 복원부(123)가 직렬로 연결되더라도 상기 출력부(120)에서 수행되는 데이터의 총 연산량을 감소시킬 수 있고 이에 따라, 신속하게 데이터를 처리할 수 있다.At this time, since the data input to the output unit 120 uses data compressed in the form of a feature map by the input unit 110, the phase information restoration unit 121, the color information restoration unit 122, and the high-resolution restoration are used. Even if the unit 123 is connected in series, the total amount of data calculation performed by the output unit 120 can be reduced, and accordingly, the data can be processed quickly.

또한, 상기 위상 정보 복원부(121), 상기 색상 정보 복원부(122) 및 상기 고해상도 복원부(123)가 병렬이 아닌 직렬 형태로 구성됨으로써, 상기 출력부(120)의 어느 한 복원부(121, 122, 123)에서 오류가 발생하더라도, 오류 발생 이전의 데이터를 복구하기 용이하다는 장점을 가진다. In addition, since the phase information restorer 121, the color information restorer 122, and the high-resolution restorer 123 are configured in series instead of in parallel, one restorer 121 of the output unit 120 , 122, 123), even if an error occurs, it has the advantage of being easy to recover data before the error occurs.

한편, 상기 위상 정보 복원부(121), 상기 색상 정보 복원부(122) 및 상기 고해상도 복원부(123)의 출력값에 기초하여 상기 복원 이미지에 대한 추정값이 산출되며, 상기 산출된 추정값은 상기 출력부(120)의 입력으로 피드포워드 될 수 있다.Meanwhile, an estimated value for the reconstructed image is calculated based on the output values of the phase information restorer 121, the color information restorer 122, and the high resolution restorer 123, and the calculated estimate is calculated by the output unit. It can be fed forward to the input of (120).

따라서, 상기 추청값에 기초하여 상기 출력부(120)는 보다 정확한 원본 이미지를 생성할 수 있게 된다.Therefore, based on the estimated value, the output unit 120 can generate a more accurate original image.

일례로, 상기 출력부(120)는 GAN 알고리즘을 적용하여 복원 이미지를 생성하되, GAN 알고리즘은 생성자 및 판별자를 포함할 수 있다.For example, the output unit 120 generates a reconstructed image by applying a GAN algorithm, and the GAN algorithm may include a generator and a discriminator.

상기 생성자는 상기 입력부(110)로 입력되는 홀로그램 이미지와 유사한 복원 이미지를 생성하고, 상기 판별자는 상기 생성자에 의해 생성된 복원 이미지와 상기 홀로그램 이미지(원본 이미지)를 비교하여 복원 이미지를 구분하는 역할을 수행한다.The creator creates a restored image similar to the hologram image input to the input unit 110, and the discriminator serves to distinguish the restored image by comparing the restored image generated by the creator with the hologram image (original image). carry out

이때, 상기 생성자는 상기 판별자를 속일 수 있을 만큼 원본 이미지와 유사한 복원 이미지를 생성하도록 학습하고, 상기 판별자는 상기 생성자가 생성하는 복원 이미지를 보다 적확하게 구별할 수 있도록 학습하게 된다.At this time, the creator learns to create a restored image similar to the original image enough to deceive the discriminator, and the discriminator learns to more accurately distinguish the restored image created by the creator.

따라서, 상기 생성자 및 상기 판별자가 경쟁하며 학습하는 GAN 알고리즘에 의해 상기 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 시스템(100)은 고해상도의 복원 이미지를 생성할 수 있게 된다. Therefore, the GAN-based artificial intelligence holographic image restoration system 100 can generate a high-resolution reconstructed image by the GAN algorithm in which the generator and the discriminator compete and learn.

상기와 같은 본 발명의 효과에 따르면, GAN 기반 인공지능 시스템을 적용함으로써, 광학정보가 누락된 홀로그램 이미지를 위상정보, 색상정보 등이 복원된 고해상도 이미지를 생성할 수 있는 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 방법 및 그 시스템이 제공될 수 있다.According to the effects of the present invention as described above, by applying a GAN-based artificial intelligence system, GAN-based artificial intelligence holographic image restoration capable of generating a high-resolution image in which phase information, color information, etc. are restored from a holographic image with missing optical information. A method and its system may be provided.

또한, 홀로그램 이미지의 위상 정보, 색상 정보, 해상도를 복원하는 네트워크가 직렬로 연결되어 각 네트워크의 출력값에 기초하여 복원 이미지에 대한 추정값이 산출되며, 추정값은 출력부의 입력으로 피드포워드됨으로써, 전체 네트워크의 복원 정확도를 향상시킬 수 있는 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 방법 및 그 시스템이 제공될 수 있다.In addition, networks for restoring the phase information, color information, and resolution of the holographic image are connected in series, and an estimated value for the restored image is calculated based on the output value of each network, and the estimated value is fed forward to the input of the output unit, so that the total A GAN-based artificial intelligence holographic image restoration method and system capable of improving restoration accuracy may be provided.

또한, 본 발명의 일실시례에 따른, GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 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 매체는 프로그램 명령은 본 발명을 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.In addition, the GAN-based artificial intelligence holographic image restoration method according to an embodiment of the present invention may be recorded in a computer readable medium containing program instructions for performing various computer-implemented operations. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The medium may include program instructions specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler.

이상과 같이 본 발명의 일실시례는 비록 한정된 실시례와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일실시례는 상기 설명된 실시례에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 일실시례는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, although one embodiment of the present invention has been described by means of limited embodiments and drawings, one embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiments, which is based on common knowledge in the field to which the present invention belongs. Those who have it can make various modifications and variations from these materials. Therefore, one embodiment of the present invention should be grasped only by the claims described below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will be said to belong to the scope of the present invention.

110 : 입력부
120 : 출력부 121 : 위상 정보 복원부
122 : 색상 정보 복원부
123 : 고해상도 복원부
124 : 복원 설정부
110: input unit
120: output unit 121: phase information restoration unit
122: color information restoration unit
123: high-resolution restoration unit
124: restoration setting unit

Claims (3)

광학 필드 정보가 누락된 단일 홀로그램 이미지를 입력받는 입력부; 및
상기 입력부에 입력된 홀로그램 이미지에 대하여 GAN 알고리즘을 적용하여 복원 이미지를 생성하는 출력부;
를 포함하는 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 시스템.
an input unit for receiving a single holographic image in which optical field information is missing; and
an output unit generating a restored image by applying a GAN algorithm to the holographic image input to the input unit;
A GAN-based artificial intelligence holographic image restoration system including
제1 항에 있어서,
상기 입력부는,
상기 홀로그램 이미지의 데이터 분포를 분석하여 특징 정보를 추출하고, 상기 추출된 특징 정보에 기초하여 상기 홀로그램 이미지를 피쳐맵 형태로 압축하여 저장하는 것을 특징으로 하는 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 시스템.
According to claim 1,
the input unit,
GAN-based artificial intelligence holographic image restoration system, characterized in that for extracting feature information by analyzing the data distribution of the hologram image, and compressing and storing the hologram image in the form of a feature map based on the extracted feature information.
제2 항에 있어서,
상기 출력부는,
상기 입력부에서 상기 피쳐맵 형태로 압축된 홀로그램 이미지를 복원하되,
상기 홀로그램 이미지에 대하여 위상 정보를 복원하는 위상 정보 복원부;
상기 홀로그램 이미지에 대하여 색상 정보를 복원하는 색상 정보 복원부;
상기 홀로그램 이미지에 대하여 해상도를 복원하는 고해상도 복원부; 및
상기 홀로그램 이미지에 대하여 상기 위상 정보, 상기 색상 정보 및 상기 해상도 중 적어도 어느 하나의 복원 설정을 입력받는 복원 설정부;를 포함하며,

상기 위상 정보 복원부, 상기 색상 정보 복원부 및 상기 고해상도 복원부는 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 GAN 기반 인공지능 홀로그램 이미지 복원 시스템.
According to claim 2,
the output unit,
Restoring the hologram image compressed in the form of the feature map in the input unit,
a phase information restoration unit restoring phase information of the holographic image;
a color information restoration unit restoring color information of the holographic image;
a high-resolution restoration unit restoring a resolution of the holographic image; and
A restoration setting unit that receives at least one restoration setting of the phase information, the color information, and the resolution with respect to the holographic image;

The GAN-based artificial intelligence holographic image restoration system, characterized in that the phase information restoration unit, the color information restoration unit and the high-resolution restoration unit are connected in series.
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