색상의 주기성을 고려한 자연영상 분할방법

남혜영(Hyeyoung Nam),김욱현(Wookhyun Kim) 大韓電子工學會 2009 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.46 No.6

In this paper we propose the block based image segmentation method using the cyclic properties of hue components in HSI color model. In proposed method we use center point instead of hue mean values as the hue representatives for regions in image segmentation considering hue cyclic properties and we also use directed distance for the hue difference among regions. Furthermore we devise the simple and effective method to get critical values through control parameter to reduce the complexity in the calculation of those in the conventional method. From the experimental results we found that the segmented regions in the proposed method is more natural than those in the conventional method especially in texture and red tone regions. In the simulation results the proposed method is better than the conventional methods in the in the evaluation of the human segmentation dataset presented Berkely Segmentation Database. 본 논문은 HSI 컬러 모델에서 색상(Hue)의 주기성을 고려한 블록기반 영상분할 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 영역병합 시 사용되는 영역의 색상 대푯값으로 색상의 평균 대신 중앙점을 사용하며, 영역 간 색상차를 계산하기 위해 단방향 거리를 사용한다. 그리고 기존방법에서 사용한 복잡하게 계산된 영역별 임계값을 파라메타를 통해 조절할 수 있는 간단하지만 효율적인 임계값으로 수정한다. 실험결과 제안한 방법의 분할결과가 질감 성분이나 붉은 색상을 가진 영역에서 기존 방법을 사용했을 때 보다 더 자연스러우며, 제안한 방법과 기존 방법으로 버클리 영상분할 데이터베이스에서 제공하는 자연영상들을 분할하여 평가값을 비교해 본 결과 제안한 방법이 기존방법에 비해서 더 우수함을 알 수 있었다.

컬러 분산 에너지를 이용한 확장 스네이크 알고리즘

이승태(Seung-Tae Lee),한영준(Young-Joon Han),한헌수(Hern-Soo Hahn) 한국컴퓨터정보학회 2009 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.14 No.10

본 논문에서는 컬러 영상에서 관심객체를 분할하기 위해 컬러 분산 에너지를 이용하는 확장 스네이크 알고리즘을 제안한다. 기존 스네이크 알고리즘은 영상 내에 존재하는 다양한 에너지들을 정의하여 영상을 관심 객체와 배경으로 분할한다. 스네이크의 성능은 구성하는 에너지의 특성에 따라 주로 좌우된다. 능동 윤곽선 모델인 일반적인 스네이크 알고리즘은 적용이 쉽고 분석이 용이한 영상의 밝기 정보를 주요 에너지로 사용한다. 그러나 영상밝기의 미분연산이나 에지검출과 관련된 에너지는 잡음에 민감하고 배경이 복잡해지면 성능이 좋지 않은 단점을 가지고 있다. 제안하는 알고리즘은 분할 영역의 컬러 분산을 스네이크의 영상 에너지에 추가함으로써 복잡한 배경에서도 관심객체를 효율적으로 분할한다. 제안하는 확장 스네이크 알고리즘의 성능을 단순한 배경과 복잡한 배경을 갖는 컬러 영상에서 관심객체를 분할하는 다양한 실험을 통해서 입증하였다. 그 결과 정확도 면에서 약 12.42 %의 향상된 성능을 보였다. In this paper, an extended snake algorithm using color variance energy is proposed for segmenting an interest object in color image. General snake algorithm makes use of energy in image to segment images into a interesting area and background. There are many kinds of energy that can be used by the snake algorithm. The efficiency of the snake algorithm is depend on what kind of energy is used. A general snake algorithm based on active contour model uses the intensity value as an image energy that can be implemented and analyzed easily. But it is sensitive to noises because the image gradient uses a differential operator to get its image energy. And it is difficult for the general snake algorithm to be applied on the complex image background. Therefore, the proposed snake algorithm efficiently segment an interest object on the color image by adding a color variance of the segmented area to the image energy. This paper executed various experiments to segment an interest object on color images with simple or complex background for verifying the performance of the proposed extended snake algorithm. It shows improved accuracy performance about 12.42 %.

Cylindrical metric을 사용한 블록기반 컬러 영상 분할

남혜영,김보람,김욱현,Nam Hyeyoung,Kim Boram,Kim Wookhyun 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.3

In this paper we proposed the block-based color image segmentation method using the cylindrical metric to solve the problems such as long processing time and over segmentation due to noise and texture properties in the conventional methods. In the proposed method we define the new similarity function and the merge condition between regions to merge initial regions with the same size considering the color and texture properties of chromatic and achromatic regions which is defined according to the HSI color values, and we continue to merge boundary blocks into the adjacent region already segmented to maintain edges until the size of block is one. In the simulation results the proposed method is better than the conventional methods in the evaluation of the segmented regions of texture and edge region, and we found that the processing time is decreased by factor of two in the proposed method. 본 논문에서는 잡음이나 질감특성에 의한 과분할과 긴 처리시간 등의 기존 영역분할 방법이 갖는 문제점을 해결하기 위해 Cylindrical metric을 사용한 블록단위의 컬러영상분할방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 일정 크기로 분할된 블록들로 이루어진 초기 영역들을 병합하기 위해 HSI 컬러값에 따라 분류된 채색(chromatic) 영역과 비채색(achromatic) 영역의 컬러특성과 질감특성을 고려하여 영역간의 유사도 함수와 병합조건을 새로이 정의하며, 영역 병합 후의 명확한 윤곽검출을 위해 영역간의 경계부분에 위치하는 외곽블록들을 추출하여 기존 영역에 병합하는 과정을 화소레벨까지 반복한다. 모의실험을 실시한 결과, 질감영역과 윤곽영역의 분할에서 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 우수한 것으로 나타났으며, 처리시간은 제안한 방법에서 2배 정도 단축됨을 알 수 있었다.

Background Segmentation in Color Image Using Self-Organizing Feature Selection

신현경,Shin, Hyun-Kyung Korea Information Processing Society 2008 정보처리학회논문지B Vol.15 No.5

Color segmentation is one of the most challenging problems in image processing especially in case of handling the images with cluttered background. Great amount of color segmentation methods have been developed and applied to real problems. In this paper, we suggest a new methodology. Our approach is focused on background extraction, as a complimentary operation to standard foreground object segmentation, using self-organizing feature selective property of unsupervised self-learning paradigm based on the competitive algorithm. The results of our studies show that background segmentation can be achievable in efficient manner. 잡음이 심한 배경을 가진 영상 내부의 영역 분할 처리 과정은 해결하기 매우 어려운 문제로 인식되어 왔다. 그에 따라 이 문제를 해결하기 위한 기초적 방법론에 관한 연구 및 주어진 문제에 따라 실제적 적용을 위한 다양한 노력이 있어왔다. 본 논문에서는 영상 분할을 위한 새로운 접근법을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 새로운 방법론으로서 기존의 관심 객체 분할의 반대인 배경 영역 분할이라는 새로운 관점을 연구의 중심으로 하였다. 기반 이론으로는 승자 독식 원리의 자기 학습 이론 알고리즘에서 특징 선택을 위한 자기 조직화를 분석하고 이를 문제 해결에 적용하였다. 실제적 영상 데이터를 통한 실험을 통해 배경 영역 분할을 적용한 영상 분할은 효과적으로 수행될 수 있음을 실험 결과로 제시해 보였다.

실시간 에지 컴퓨팅을 위한 RGB와 LWIR 영상 융합 기반 강물 영상 분할

황준영(Jun Young Hwang),박지원(Ji Won Park),이연주(Youn Joo Lee),정호기(Ho Gi Jung),서재규(Jae Kyu Suhr) 대한전자공학회 2023 대한전자공학회 학술대회 Vol.2023 No.11

Recent research has focused heavily on semantic segmentation using only RGB images. However, in adverse weather conditions, such as nights with low light or heavy rain obscuring most objects, the performance of artificial intelligence models can significantly deteriorate. For example, when a model trained solely on RGB images attempts to detect a river under circumstances involving nighttime and rain, it is highly likely to yield poor results. Therefore, this paper proposes a solution by training models robust to such situations through sensor fusion of long-wave infrared (LWIR) images and RGB images.

하천 감시를 위한 하천 영상의 색상 분석 및 이진화 방법

박상현(Sang Hyun Park) 한국전자통신학회 2018 한국전자통신학회 논문지 Vol.13 No.1

지구 온난화로 인해 홍수나 집중 호우와 같은 자연 재해들이 증가하고 있다. 이러한 자연 재해들이 미리 그리고 효과적으로 인지될 수 있다면 재해로 인한 많은 피해들을 미리 막을 수 있을 것이다. 최근 비쥬얼 센서 기술의 발전을 바탕으로 재해를 예방하기 위해 하천을 포함한 다양한 자연환경을 감시하는데 비쥬얼 센서 기술을 적용하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 이 논문에서는 비쥬얼 센서 네트워크 기술을 이용한 하천 감시 시스템에 적용 가능한 강물 영상에서 강물 영역을 분할하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 먼저 강물 영역과 배경 영역의 색상에 대한 분석을 하고 그 결과를 바탕으로 영상 분할에 가장 효과적인 색상 채널을 선택하고 이진화를 통해 강물영역을 검출한다. 실험 결과는 제안하는 방법이 간단하면서도 정확하게 강물 영상에서 강물 영역을 분리하는 것을 보여준다. Due to global warming, various natural disasters such as floods and localized heavy rains are increasing. If a natural disaster can be detected and analyzed in advance and effectively, it can prevent enormous damage due to natural disasters. Recent development in visual sensor technologies has encouraged various studies on monitoring environments including rivers. In this paper, we propose a method to detect river regions from river images which can be exploited for river surveillance systems using video sensor networks. In the proposed method, we first analyze the color properties of the river region and the background region of a image and then propose a way to select the proper color channel and binarize the image to detect the river region. It is shown by experimental results that the proposed method is simple but detects river regions accurately.

멀티미디어 처리 : CUDA 기반 영상 분할을 사용한 비사실적 렌더링

윤현철 ( Hyun Cheol Yoon ),박종승 ( Jong Seung Park ) 한국정보처리학회 2015 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.4 No.11

When rendering both three-dimensional objects and photo images together, the non-photorealistic rendering results are in visual discord since the two contents have their own independent color distributions. This paper proposes a non-photorealistic rendering technique which renders both three-dimensional objects and photo images such as cartoons and sketches. The proposed technique computes the color distribution property of the photo images and reduces the number of colors of both photo images and 3D objects. NPR is performed based on the reduced colormaps and edge features. To enhance the natural scene presentation, the image region segmentation process is preferred when extracting and applying colormaps. However, the image segmentation technique needs a lot of computational operations. It takes a long time for non-photorealistic rendering for large size frames. To speed up the time-consuming segmentation procedure, we use GPGPU for the parallel computing using the GPU. As a result, we significantly improve the execution speed of the algorithm.

영역기반 그래프 컷 기법을 이용한 컬러 영상 분할

박성진(Seongjin Park),박일규(Ilkyu Park),김도형(Dohyung Kim),배성준(Seong-Jun Bae) 한국HCI학회 2016 한국HCI학회 학술대회 Vol.2016 No.1

Edge Computing을 위한 RGB와 Thermal 영상 융합 기반 영상 분할 네트워크 속도 개선 및 임베딩

황준영(Jun Young Hwang),이연주(Youn Joo Lee),정호기(Ho Gi Jung),서재규(Jae Kyu Suhr) 대한전자공학회 2024 대한전자공학회 학술대회 Vol.2024 No.6

Recent research has focused mostly on semantic segmentation using only RGB images. However, in adverse weather conditions, such as nights with low light or heavy rain obscuring most objects, the performance of RGB image-based models can significantly deteriorate. To solve this problem, semantic segmentation models based on the sensor fusion of long-wave infrared (LWIR) images and RGB images have been studied. However, those models encountered a problem of slow inference speed when embedded into edge devices. Therefore, this paper proposes an approach to improving the inference speed of the semantic segmentation model that fuses LWIR images and RGB images.

Region-based Spectral Correlation Estimator for Color Image Coding

곽노윤 한국디지털콘텐츠학회 2016 한국디지털콘텐츠학회논문지 Vol.17 No.6

This paper is related to the Region-based Spectral Correlation Estimation(RSCE) coding method that makes it possible to achieve the high-compression ratio by estimating color component images from luminance image. The proposed method is composed of three steps. First, Y/C bit-plane summation image is defined using normalized chrominance summation image and luminance image, and then the Y/C bit-plane summation image is segmented for extracting the shape information of the regions. Secondly, the scale factor and the offset factor minimizing the approximation square errors between luminance image and R, B images by the each region are calculated. Finally, the scale factor and the offset factor for the each region are encoded into bit stream. Referring to the results of computer simulation, the proposed method provides more than two or three times higher compression ratio than JPEG/Baseline or JPEG2000/EBCOT algorithm in terms of bpp needed for encoding two color component images with the same PSNR.