비트 플레인 정합에 의한 디지털 영상 안정화 = Digital image stabilization based on bit-plane matching

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 비트 플레인 영생(bit-plane image)에서의 정합을 이용하여 디지털 영상 안정화를 수행하는 새로운 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 기존의 전역 탐색 알고리즘을 하나의 비트 플레인으로부터 추출한 이진 영상에 적용함으로써 움직임 추정에 소요되는 계산량을 줄이면서도 기존 방식들보다 우수한 웅직임 추정 성능을 갖도록 하였다. 더욱이 제안된 기법은 조도 변화를 고려하여 비트 플레인을 선정하는데 있어서 적응 기법을 적용함으로써 견고한 성능을 갖도록 하였다. Brute-force 방식을 기준으로 RMSE(root mean square error)를 이용하여 제안하는 방식과 기존의 방식들을 비교하였고, 실험 결과에서 제안하는 방식이 카메라의 움직임 벡터를 기존 방식들보다 정확하게 검출하고 있음을 확인하였다. 또한 제안하는 방식은 기존 방식들에 비해서 연산량이 작고, 보다 간단한 방식으로 디지털 영상 안정화를 수행하고 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we propose a new digital image stabilization scheme based on the bit-plane matching. In the proposed algorithm, the conventional motion estimation algorithms are applied to the binary images extracted from the bit-plane images. It is shown that the computational complexity of the proposed algorithm can be significantly reduced by replacing the arithmetic calculations with the binary Boolean functions, while the accuracy of motion estimation is maintained. Furthermore, an adaptive algorithm for selecting a bit-plane in consideration of changes in external illumination can provide the robustness of the proposed algorithm. We compared the proposed algorithm with existing algorithms using root mean square error (RMSE) on the basis of the brute-force method, and proved experimentally that the proposed method detects the camera motion more accurately than existing algorithms. In addition, the proposed algorithm performs digital image stabilization with less computation.