Reconstruction of a high dynamic range image and its visualization : 하이 다이내믹 레인지 이미지 복원과 시각화
저자
발행사항
서울 : 연세대학교 대학원, 2003
학위논문사항
Thesis(master's)-- 연세대학교 대학원 : 전기전자공학과 2004. 2
발행연도
2003
작성언어
영어
주제어
KDC
559 판사항(4)
발행국(도시)
대한민국
형태사항
viii, 48p. : Illustrations ; 26cm .
일반주기명
지도교수: 강문기
Bibliographical references: p. 45-48
소장기관
점점 더 많은 영역에서 디지털 영상이 사용되고 있다. 이러한 디지털 영상은 공간의 밝기를 이산화한 2차원 배열이다. 다만 디지털 영상에서의 각 화소의 값은 실제 밝기에 정확히 비례하는 값을 갖지는 않는다. 실생활에서의 밝기의 범위는 매우 밝은 값부터 어두운 값까지 거의 무한대에 가까운 범위에 분포하나, 이를 영상으로 변환하는 이미징 장치가 제한된 다이내믹 레인지를 갖기 때문에 한 영상에 표현할 수 있는 밝기의 범위는 이로 인해 제한될 수 밖에 없기 때문이다. 또한 빛의 밝기와 화소의 값을 대응시키는 이미징 장치의 응납 함수의 비선형성으로 인해 발생하는 오류도 이러한 차이를 발생시키게 된다. 이로 인해 획득된 영상에서 아주 높거나 낮은 조도를 갖는 부부느이 정보 손실이 발생하게 된다. 이러한 한계를 극복하기 위해 새로운 센서의 구조나 하이 다이내믹 레인지 이미지를 복원해 내는 알고리즘들이 연구된다.
본 논문에서는 서로 다른 노출을 갖는 여러 장의 로우 다이내믹 레인지(low dynamic range) 영상으로부터 한 장의 하이 다이내믹 레인지(high dynamic range) 영상을 만들어 낸 후, 복원된 영상을 기존의 로우 다이내믹 레인지를 갖는 영상 장치에 시각화하기 위한 알고리듬을 제안한다. 이를 위해 이미징 장치의 응납 함수를 고려한 영상 획득 모델을 세운 후, 이 모델로부터 응납 함수와 하이 다이내믹 레인지 영상으로 복원해 낸다. 이 데이터를 시각화하기 위해서, 국부 대비를 유지하며 영상 전체의 다이내믹 레인지를 압축하는 방법을 제안한다.
Digital images become increasingly important in many fields, such as astronomical imaging, medical imaging, remote sensing, and a variety of consumer electronic applications. Digital images are two dimensional arrays of digitized brightness value of the natural scene. But, these digitized values are not true measurements of relative radiance in the scene. The captured image of a scene has limited brightness range. The bright regions may be saturated, the dark regions may be set to zero, or both. This is due to the limited dynamic range of image capture devices. Also, there are some nonlinear mapping between real radiance and pixel values because the response function of image capture device is the composition of several nonlinear functions. These limitations cause the loss of information in the region where the intensities of brightness is too low, too high, or both. Therefore, novel sensor architectures or reconstruction algorithms of high dynamic range images are researched.
In this thesis, a reconstruction algorithm of a high dynamic range image from multipleframes with different exposures are proposed. Proposed algorithm is based on theimage formation model of image capture device. Also, a dynamic range compressionalgorithm for its visualization with tradition display devices is proposed.
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