인간 시각 특성을 고려한 오차 확산 커널의 동적 결정 방법

김춘우(Kim Choon Woo),강승우(Kang Seung Woo),강기민(Kang Ki Min) 한국화상학회 1997 한국화상학회지 Vol.3 No.1

연속 계조 영상을 이진 영상으로 변환하는 기법을 하프토닝이라고 한다. 다양한 하프토닝 방법들 중에서 가장 널리 사용되는 방법으로 오차 확산 방법이 있다. 오차 확산 방법에 의해 이진화된 영상의 화질은 오차 확산 계수, 차가 전파될 주위 화소들의 위치 및 이진화 방법 등에 의해 좌우된다. 본 논문에서는 주어진 입력 영상의 내용에 따라 오차 화산 계수를 동적으로 계산하여 이진화하는 방법을 제안한다. 오차 확산 계수는 입력 연속 계조 영상과 출력 이진 영상간의 오차 기준을 정의하고 이를 최소화함으로서 계산된다. 최소화를 위한 오차 기준에 인간의 영상 인식 특성을 고려한다. 제안된 방법의 결과를 기존의 오차 확산 방법에 의한 결과와 비교 분석한다. Conversion of the gray level image into the binary equivalent is called as digital halftoning. Error diffusion has been one of the most popular digital halftoning techniques. The quality of binary image obtained by the error diffusion technique is majorly determined by the error diffusion kernel, locations of neighbors for the error propagation, and quantization process. This paper presents an error diffusion method to dynamically calculate the kernel for error propagation based on the input gray level image. The error diffusion kernel is determined by minimizing the predefined error criterion between the input gray level and ouput binary image. The characteristics of human visual system is incorporated into the error criterion for minimization. The results obtained based on the proposed techniques are analyzed and compared with those by the existing error diffusion techniques.

칼라 프린터를 위한 Gray Balance 방법

김춘우(Kim Choon Woo),조민기(Cho Min Ki) 한국화상학회 1998 한국화상학회지 Vol.4 No.1

칼라 프린터로 인쇄되 영상은 기기의 비선형적인 특성에 의한 색 왜곡을 나타낸다. 이와 같은 색 왜곡을 보정하기 위하여 가장 널리 사용되는 방법으로는 LUT에 의한 보정 방법을 들 수 있다. 칼라 프린터를 위한 색 보정시 고려해야 할 문제로서 gray balance가 있다. 기존의 gray balance 보정 방법에서는 색 보정 방법에 관계없이 별도로 3개의 1-D LUT를 필요로 한다. 본 논문에서는 프린터에서의 색 왜곡을 3-D LUT를 이용하여 보정할 경우 gay balance를 위해 별도의 1-D LUT들을 사용하지 않고 색 보정을 위한 3-D LUT만을 사용하여 gray balance문제까지 해결하는 방법을 제시한다. 제안하는 방법은 3개의 1-D LUT들을 사용하지 않음으로서 메모리의 용량을 감소시킬 뿐만 아니라 계산량도 감소시키는 장점을 지닌다. 또한, 제안하는 방법에서는 모든 기준이 객관적이며 따라서 기존의 방법과 같이 LUT를 디자인하는 사람에 따라 결과가 달라지지 않는다. 그리고 인쇄하려는 칼라 영상이 스캐너등 영상 입력 장치에 의해 디지틸화된 경우 사용된 영상 입력 장치의 repeatability나 uniformity의 성능에 따라 민감한 색차를 나타내지 않게 된다. Printed images through color printer often exhibit color distortion due to the nonlinear characteristics of the device. One of the most popular techniques for reducing such color distortions is to employ LUT based color correction. Gray balance should be taken into account during the color correction procedure. Traditionally, it is accomplished by generating additional three 1-D LUTs. This paper presents a 3-D LUT design technique with gray balance correction without the additional 1-D LUTs. The proposed method enables the reduction of the memory size and computational complexity. The traditional way of making 1-D LUTs for the gray balance relies on the operators experience. But, each step of the proposed method depends only on the objective and quantitative criterion. The proposed method is relatively insensitive to the small variations on the uniformity and repeatability of the input devices such as image scanner.

High Efficient FSC LCD using Color Break-up Reduction and Compensation

Dae-Sik Kim(金大式),Seong-Phil Cho(조성필),Ho-Sup Lee(이호섭),Choon-Woo Kim(김춘우) 한국방송·미디어공학회 2015 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2015 No.7

디지털 복사기에서의 가는 선 검출 및 복원 방법

김창곤(Chang Gon Kim),배장현(Jang Hyeon Bae),김춘우(Choon-Woo Kim),박형준(Hyung Jun Park),강기민(Ki-Min Kang) 대한전기학회 2015 정보 및 제어 심포지엄 논문집 Vol.2015 No.10

디스플레이에서의 자연 영상 색 선명도 평가 모델

김경태 ( Kyoung Tae Kim ),김춘우 ( Choon Woo Kim ) 한국화상학회 2011 한국화상학회지 Vol.17 No.4

본 논문에서는 디스플레이의 화질에 영향을 끼치는 중요 요소 중 하나인 색 선명도에 대한 정량화 방법을 제안한다. 먼저, 인지 요소인 lightness, chroma, hue가 각각 독립적으로 변환된 실험 영상들을 제작한다. 실험 영상들의 색 선명도 시각 실험 결과와 인지 요소들의 통계적 변수인 평균, 표준편차, 변동계수 사이의 regression을 수행한다. Regression 결과에서 통계적으로 유의미한 요소들만을 선택하여 색 선명도 평가 모델을 도출한다. 제안하는 정량화 모델의 성능을 검증하기 위하여 시각 실험 결과와 모델에 의해 계산된 수치 사이의 상관계수를 계산한다. 실험 결과를 통해 제안하는 모델의 성능이 비교대상인 기존 모델의 성능보다 우월하다는 것을 확인할 수 있었다. Abstract Colorfulness is one of the most important factors for image quality on displays. This paper proposes a colorfulness evaluation model for natural color images on displays. Images are generated by independently changing the lightness, chroma, and hue. Regression between results of human visual tests and statistical parameters of perceptual attributes is performed. Statistically significant attributes are selected and utilized to construct the proposed colorfulness evaluation model. Correlation coefficient between the results of human visual tests and the calculated metrics from the proposed evaluation model serves as a performance indicator. Experimental results indicate that the proposed evaluation model yields higher accuracy than previous models chosen for comparison.

고화질 PDP 구현을 위한 신호 및 영상 처리 기술 동향

박승호,김춘우,Park, Seung-Ho,Kim, Chun-U 한국정보디스플레이학회 2002 인포메이션 디스플레이 Vol.3 No.6

PDP에 표시되는 영상의 화질은 PDP 구매 결정에 영향을 미치는 가장 중요한 요소들 중의 하나이다. PDP에서의 화질은 주로 PDP 구동방식, 셀의 구조, 사용되는 방전가스 및 형광체의 특성, 표시 가능 화소수 등과 같은 PDP 구성 요소들에 의해 좌우된다. 이와 같은 PDP의 구성 요소들을 개선함으로서 화질을 향상시킬 수 있다. 하지만, 이미 구성 요소들이 결정되어져 있는 경우 신호 및 영상 처리 방법들을 적용함으로서 PDP에서의 화질을 개선시킬 수 있다. 본 소고에서는 PDP에서의 고화질 구현을 위한 신호 및 영상처리 기술들을 소개하기로 한다.

균일한 도트 분포를 위한 문턱값 변조 오차확산 방법

강기민,김춘우,Kang, Ki-Min,Kim, Choon-Woo 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.37 No.4

디지털 영상 출력 장치를 위해 연속 계조 영상을 이진 영상으로 변환하는 오차확산 방법은 사람의 시각 특성에 적합한 고주파 성분의 이진 영상을 만들어 내지만 균일하지 못한 점의 분포로 인해 영상의 화질을 저하시키는 패턴이 발생하게 된다. 이러한 단점을 해결하기 위해 다양하게 개선된 오차확산 방법들이 제안되었다. 본 논문에서는 우선 오차확산 방법이 균일한 점의 분포를 발생시키지 못하는 원인을 분석하고 주기함수를 이용하여 이진 문턱값을 조절함으로서 이진 영상의 점의 분포를 균일하게 하여 화질을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 이진 영상의 화질을 결정하는 소수 화소(minor pixels)가 주어진 계조에 따라 일정한 주거리(principal distance)를 갖도록 하여 이진 화소의 뭉침 현상이나 공백 현상을 최소화 하고 균일한 분포를 갖도록 한다. The error diffusion technique is frequently utilized for the digital Imaging output devices to convert continuous level Image into bi-level Image It Yields the binary image with the high frequency emphasis that gives a pleasing perception to human eyes But, due to the non-homogeneous distribution of dots, It exhibits undesirable patterns that degenerate the perceived quality Various techniques have been proposed to Improve the Image quality by the error diffusion techniques In this paper, the cause of non-homogeneity of dot distribution is analyzed first. A threshold modulation technique that employs a simple sinusoidal function is proposed in this paper The proposed method achieves the homogeneous dot distribution by forcing the minor pixels on the binary Image to maintain the principal distance defined according to their gray levels. It also minimizes the void and clusters of minor pixels.

디스플레이 화질 평가 연구 동향 및 전망

양창모,김춘우,Yang, Chang-Mo,Kim, Chun-U 한국정보디스플레이학회 2018 인포메이션 디스플레이 Vol.19 No.6

플라즈마 디스플레이의 어두운 영역에서의 계조 표현 향상을 위한 디더링 방법

박승호,김춘우,Park, Seung-Ho,Kim, Chun-U 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.39 No.3

Because of the reduced number of displayable gray levels resulting from inverse gamma correction, images on a plasma display panel (PDP) exhibit undesirable false contours in dark areas. An error diffusion method has been applied to remedy this problem. However, it is computationally expensive and requires large memory resources. This paper proposes a computationally efficient dithering based technique to improve the gray level reproduction capability in dark areas. In the proposed method, multiple dithering masks ate utilized in turn to improve the gray level reproduction in dark areas. Also, in order to reduce undesirable regular patterns generated by the dithering method, positions of threshold values within a given dithering mask are changed. Compared to the error diffusion method, the proposed method requires much less computations and memory resources with a comparable gray level reproduction capability. 플라즈마 디스플레이에서는 역감마 보정으로 인한 표현 계조수의 감소 때문에 어두운 영역에서 의사윤곽이 발생하게 된다. 기존에는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 주로 오차확산 방법이 사용되었다. 하지만, 오차확산 방법은 계산량이 많고, 많은 메모리 용량을 필요로 한다. 본 논문에서는 적은 계산량으로 어두운 영역에서의 계조 표현 성능을 향상시키기 위한 디더링 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 표현 가능한 계조수 증가를 위하여 복수개의 디더링 마스크들을 프레임마다 번갈아 적용한다. 또한, 디더링 방법에서 발생하는 규칙적인 패턴을 감소시키기 위해 프레임별로 사용되는 디더링 마스크내의 문턱치의 위치를 변화시키도록 한다. 제안하는 방법은 기존의 오차확산 방법과 비교하여 상대적으로 적은 계산량과 메모리를 사용하면서도 시각적으로 유사한 계조 재현 성능을 나타낸다.

주거리 기반의 오차확산 방법

강기민,김춘우,Gang, Gi-Min,Kim, Chun-U 대한전자공학회 2001 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.38 No.1

디지털 프린터와 같은 이진 출력 장치에서 영상을 표현하기 위해서는 연속 계조 영상을 이진 영상으로 변환하는 해프토닝 기법이 요구된다. 본 논문에서는 이진화 된 영상에서 균일한 도트들의 분포를 얻기 위하여 새로운 오차확산 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 먼저, 현재 이진화 하려는 화소와 이미 이진화 된 소수화소(minor pixel)들간의 최소거리를 '최소화소거리(minimum pixel distance)'라 정의한다. 또한, 오차확산방법에의 적용을 위하여 계조값을 새로운 주거리 기반의 변수로 변환한다. 기존의 오차확산 방법에서는 이진화에 따르는 계조값의 차이를 주위 화소들에 전파하는데 반하여 제안하는 방법에서는 주거리상의 차이가 전파된다. 이진화 과정에서는 최소화소거리가 문턱치로 사용된다. 본 논문에서는 최소화소거리를 계산하는 방법으로 'MPOA'(Minor Pixel Offset Array)를 제안한다. MPOA는 이미 이진화 된 영역의 이진 화소의 종류와 2차원상의 위치를 1차원으로 표현하는 기법으로서 최소화소거리의 계산에 필요한 메모리와 계산량을 크게 감소시킨다. In order to generate the gray scale image by the binary state imaging devices such as a digital printer, the gray scale image needs to be converted into the binary image by the halftoning techniques. This paper presents a new error diffusion technique to achieve the homogeneous dot distributions on the binary images. In this paper,'the minimum pixel distance'from the current pixel under binarization to the nearest minor pixel is defined first. Also, the gray levels of the input image are converted into a new variable based on the principal distance for the error diffusion. In the proposed method, the difference in the principal distances is utilized for the error propagation, whereas the gray level difference due to the binarization is diffused to the neighboring pixels in the existing error diffusion techniques. The quantization is accomplished by comparing the updated principal distance with the minimum pixel distance. In order to calculate the minimum pixel distance, MPOA(Minor Pixel Offset Array) is employed to reduce the computational loads and memory resources.