A New Interpretation of the Compass Gradient Edge Operators

박래홍,최우영,Park, Rae-Hong,Choi, Woo Young The Institute of Electronics and Information Engin 1987 전자공학회논문지 Vol.24 No.1

The edge, a discontinuity or abrupt change in the gray-level or color, is a fundamentally important primitive feature of an image necessary for the image analysis and classification. Two-dimensional 3x3 compass gradient operators (ex. Sobel, Prewitt, and Kirsch operators)are commonly used in the edge detection and usually detect 8 compass directional components. In this paper, we present a new interpretation of the relationships between the resulting 8 gradient magnitudes and the 8 intensity values of neighboring pixels which are covered by the two-dimensional 3x3 mask. It is expected that a new gradient edge operator may be designed by changing the eigenvalues in the transform domain and the fast optical edge operator may be implemented by using the optical system.

여러 스케일을 이용한 다각형 근사화 알고리즘

박래홍(Rae-Hong Park),지용화(Yong Hwa Jee) 한국정보과학회 1993 정보과학회논문지 Vol.20 No.3

단일 스케일 파라미터를 갖는 기존의 다각형 근사화 방법에서는 여러 스케일 성분을 갖는 복잡한 contour를 잘 표현할 수 있는 최소한의 중요점을 추출하는 것은 어려운 문제이다. 이에 본 논문에서는 기존의 방법에 근거한 여러 스케일 다각형 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방법은 완만히 변하는 contour 부분에는 큰 스케일 파라메터로, 세밀한 성분의 contour 부분에는 작은 스케일 파라메터값을 선택한다. 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 우수한 성능을 보임을 알 수 있었다. With the conventional polygonal approximation techniques using a fixed scale parameter, it is difficult to extract the minimum number of critical points which represent properly complex contours having various details. Thus, in this paper, a multiscale polygonal approximation algorithm based on the conventional one is proposed. The proposed scheme chooses a large scale parameter for the smoothly changing contour segments while it selects a small one for the segments with fine details. Computer simulation shows that the proposed scheme gives better performance than the conventional one.

TV?面 解像度와 所要 周波數 帶域幅에 관한 ?究

朴來弘(PARK RAE HONG),李忠雄(LEE CHOONG WOONG) 대한전기학회 1979 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1979 No.8

MPEG-4 동영상 압축에서 비트율과 오류 내성을 고려한 인트라 업데이트

김우식,박래홍,Kim, Woo-Shik,Park, Rae-Hong 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.39 No.6

동영상 압축에서 움직임 보상은 뛰어난 압축 효율을 보이는 반면에 어느 한 시점에서 오류가 발생할 경우 그 시점 이후로 계속해서 오류가 확산된다는 단점이 있다. 인트라 업데이트 방법은 이러한 오류의 확산을 차단하는 방법이다. 그러나 인트라 업데이트 방법은 압축의 효율을 떨어뜨린다는 단점이 있다. 본 논문에서는 오류의 영향과 비트율 제어를 함께 고려하여 인트라 업데이트를 할 수 있는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 비트율과 왜곡의 값을 추정하고 라그랑지안 최적화를 통해 부호화 모드와 양자화 파라메터를 선택하는 방법으로 MPEG-4 코덱에 적용하여 실험하였다. 실험 결과는 제안된 방법이 기존의 방법보다 패킷 손실과 같은 오류 환경에서 더 좋은 화질을 나타내는 것을 보여준다. Motion compensation is a powerful method to compress an image sequence. Its main drawback is that once an error is occurred, the error propagates through the frames. Recently, the intra update method was proposed to stop the error propagation at the expense of reduction in compression efficiency. This paper proposes an intra update method based on a rate-distortion optimization in error prone environments. The rate and the distortion are estimated using the Lagrangian optimization to select the coding mode and the quantization step size. The proposed method is applied to MPEG-4 codec, and the experimental results show that it is robust to the error such as packet losses comparing with the conventional ones.

2차원 이산 웨이브렛 변환을 위한 효율적인 VLSI 구조

반성범,박래홍,지용,Pan, Sung-Bum,Park, Rae-Hong,Jee, Yong 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.37 No.1

This paper proposes efficient VLSI architectures for computation of the 2- D discrete wavelet transform (DWT). The two proposed VLSI architectures for the 2- D DWT are constructed based on block-based computation Each $M{\times}N$ ($N{\times}M$) block DWT is performed along the row (column) direction simultaneously, where M and N denote the number of filter taps and the number of columns (rows), respectively The proposed architectures compute the lowpass and highpass output sequences of the 1 - DWT along the row and column directions using a single architecture In alternate clock cycles Therefore the extra processing units required for the proposed architectures are much smaller than those of the conventional architectures They are modeled In very high speed Integrated circuit hardware description language (HIDL) and Simulated to show their functional validity. 본 논문은 2차원 DWT 계산을 위한 효율적인 VLSI 구조를 제안한다 제안한 두 개의 구조는 $M{\times}N$ ($N{\times}M$) 블록 단위로 2 D DWT를 계산한다 각각의 블록에서 2 D DWT의 계산은 행 (열) 방향으로 동시에 계산한다 M은 필터 탭 수를 나타내고 N은 열 (행)을 나타낸다 그리고 행과 열 방향으로 1차원 DWT를 계산할 때 저주파와 고주파 성분을 하나의 구조에서 번갈아 계산하도록 하였다 그러므로 제안한 구조는 기존의 구조에 비해 부가적인 처리 유닛이 적게 필요하다 VHDL를 이용하여 모델링하고 시뮬레이션하여 제안한 구조가 정상적으로 동작함을 확인하였다.

Shell 분할 기반 CMA

이기헌,박래홍,박재혁,이병욱,Lee, Gi-Hun,Park, Rae-Hong,Park, Jae-Hyuk,Lee, Byung-Uk 대한전자공학회 1996 전자공학회논문지-B Vol.b33 No.1

널리 사용되는 blind 등화 알고리듬의 하나인 constant modulus algorithm (CMA)은 등화기 출력신호의 2차 통계 특성을 이용하여 채널을 등화한다. Quadrature amplitude modulation (QAM) 신호와 같은 다중레벨을 갖는 신호에 대한 CMA의 성능은 모든 신호의 전력을 하나의 modulus에 투영시켜 등화함에 따라 성능이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 QAM 시스템에 대한 등화성능을 개선시키기 위해 오차크기에 따른 shell 분할방법을 제안하였다. 등화기 출력신호의 분포를 가우시안으로 가정하여, 등화기 출력신호전력의 분포가 noncentral $x^2$ 분포를 이룸으로부터 maximum likelihood 추정에 의한 결정경계를 구했다. 결정경계에 의해 분리되는 각 shell이 하나의 modulus를 가짐에 착안하여 제안한 CMA는 다중 modulus 등화시스템을 구성한다. 32-QAM과 64-QAM 신호에 대한 전산모의실험을 통하여 제안한 알고리듬이 효과적임을 보였다. The constant modulus algorithm (CMA), one of the widely used blind equalization algorithms, equalizes channels using the second-order statistic of equalizer outputs. The performance of the CMA for multi-level signals such as the quadrature amplitude modulation (QAM) signal degrades because the CMA maps all signal power onto a single modulus. in this paper, to improve the equalization performance of a QAM system, we propose a shell partitioning method based on error magnitude. We assume the probability distribution of an equalizer output as Gaussian, and obtain decision boundaries by maximum likelihood estimation based on the fact that the distribution of the equalizer output power is noncentral $x^2$. The proposed CMA constructs a multi-moduli equlization system based on the fact that each shell separated by decision boundaries employs a single modulus. Computer simulation results for 32-QAM and 64-QAM show the effectiveness of the proposed algorithm.

거리영상과 밝기영상의 fusion을 이용한 영상분할

장인수,박래홍,Chang, In-Su,Park, Rae-Hong 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, S Vol.s35 No.9

본 논문에서는 거리영상과 발기영상의 fusion을 이용한 영상분할을 제안한다. Bayes 이론을 기반으로 하여 Markov random field (MRF)로 선험적인 정보를 모델링한다. 거리영상과 밝기영상에서 추출한 특징을 이용하여 maximum a posteriori (MAP) 추정기를 구성한다. 거리영상에서 물체는 국부적인 평면으로 근사되어 각 점마다 평면 계수를 추정해 계수 공간을 구성한다. 밝기영상에서는 ${\alpha}$ 트림드 (${\alpha}$-trimmed) 분산이 밝기특성을 구성한다. 각 공간상의 특징을 에지에 대한 likelihood를 설정하여 구성된 MAP 추정기를 최적화함으로써 영상을 분할한다. 모의실험을 통해 제안된 구조가 그림자, 잡음 그리고 광원의 blurring에 관계없이 영상을 잘 분할한 것을 보였다. This paper proposes an image segmentation algorithm based on fusion of range and intensity images. Based on Bayesian theory, a priori knowledge is encoded by the Markov random field (MRF). A maximum a posteriori (MAP) estimator is constructed using the features extracted from range and intensity images. Objects are approximated by local planar surfaces in range images, and the parametric space is constructed with the surface parameters estimated pixelwise. In intensity images the ${\alpha}$-trimmed variance constructs the intensity feature. An image is segmented by optimizing the MAP estimator that is constructed using a likelihood function based on edge information. Computer simulation results shw that the proposed fusion algorithm effectively segments the images independentl of shadow, noise, and light-blurring.

DCT 영역에서의 인간의 시각적 특성을 이용한 정지 영상 워터마킹 방법

권오형,박래홍,Kwon O-Hyung,Park Rae-Hong 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.12C

본 논문에서는 DCT 평면에서 modulation transfer function (MTF)을 사용한 정지영상 워터마킹 방법을 제안하였다. 정지영상에 삽입된 워터마크의 가시성을 줄이기 위하여 인간의 시각적 특성을 나타내는 MTF를 사용하였다. 제안한 워터마킹 방법이 lowpass filtering 및 cropping 등의 공격에 강인한 특성을 나타내었다. 공간평면과 DCT 평면 사이의 에너지 상관관계를 이용하여 DCT 평면에서 삽입될 워터마크의 길이와 공간 평면에서 원하는 peak signal to noise ratio (PSNR)가 주어졌을 때 DCT 평면에서 워터마크 weighting factor를 구하는 식을 유도하였으며, 원하는 PSNR과 공간평면 및 DCT 평면에서 계산된 PSNR이 본 실험에서 사용한 7가지 영상에 대하여 최대 0.07dB이내로 오차를 나타내었다. In this paper, we propose a digital watermarking method for still images, in which the human visual system (HVS) is used in the discrete cosine transform (DCT) domain. The modulation transfer function (MTF) of the HVS model is employed to increase the invisibility of the inserted watermark in images. The proposed watermarking method is shown to be robust to several common image processing techniques, including lowpass filtering and cropping. Also, using the energy relationship of the DCT, we derive the equation that directly computes the watermark weighting factor in the DCT domain for the specified peak signal to noise ratio (PSNR) of the still image and the length of watermark to be inserted. The difference between desired PSNR and PSNR in spatial domain is within 0.07dB for the 7 test images.

Two-Stage Template Matching Using Integral Projection

김근형,박래홍,Kim, Geun Hyung,Park, Rae Hong The Institute of Electronics and Information Engin 1987 전자공학회논문지 Vol.24 No.2

The registration is an important part of image processing and pattern recognition. In this paper, the integral projection method is proposed as the first stage of the two-stage template matching. The computation time of the proposed method is one-tenth of that of the two-stage template matching technique with a sub-template. This method is applied to a noisy (real)image with a different bias level and gives a correct template position, while the two-stage template matching technique with a sub-template cannot detect correctly.

Fast Methods for a Sobel Operator with Four Directional Masks

최우영,박래홍,Choi, Woo Young,Park, Rae Hong The Institute of Electronics and Information Engin 1986 전자공학회논문지 Vol.23 No.6

Two fast methods for a Sobel operator with four directional masks are proposed. They reduce the computation time more than 50% at the expense of a small extra storage locations. Comparisons of the original method and the proposed fast methods are included.