Tone mapped 영상의 화질 평가에 대한 연구
A Study on the Image Quality Assessment of Tone Mapped Images
- 주제(키워드) 화질 평가 , HDR image , Tone mapping
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 박래홍
- 발행년도 2012
- 학위수여년월 2012. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000047207
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작원 보호를 받습니다.
초록/요약
사람의 인지 시스템은 실제 세계에 대해서 넓은 범위의 luminance 변화를 감지할 수 있다. 하지만 일반적인 영상 표시 장치는 제한적인 dynamic range (DR)를 가지기 때문에 실제 신의 넓은 DR을 가지는 luminance는 볼 수 없다. Tone mapping은 이러한 일반적인 영상 표시 장치에서 high dynamic range (HDR) 영상을 표시할 때 사용하는 방법이다. 기존의 tone mapping 방법들은 HDR 영상의 detail 정보와 contrast를 제대로 유지하지 못하는 단점이 있다. 또한 tone mapping된 영상의 왜곡 특성은 방법에 따라 다르게 나타난다. 따라서 tone mapping 방법에 대한 객관적 화질 평가를 위한 평가 지표가 필요하다. 기존의 객관적 화질 평가 방법들은 대부분 참조 영상과 열화 영상의 DR이 동일한 것으로 가정하기 때문에 본 논문에서는 인지특성을 이용하여 tone mapped 영상에 대한 객관적 화질 평가 방법을 제안한다. 제안한 방법은 tone mapped low dynamic range (LDR) 영상에서 시각적으로 인지 가능한 구조적 왜곡을 가지는 영역과 인지가 어려운 영역을 정의하여, HDR 영상과 LDR 영상간의 왜곡 측정이 가능하도록 한다. 사람의 시각은 구조적 정보에 민감하게 반응하므로 제안한 방법은 HDR 영상과 LDR 영상간의 구조적 유사도를 비교하는 image quality metric 을 사용한다. 제안한 방법은 여러 장의 HDR 영상과 tone mapped 영상을 이용한 실험 결과에서 기존의 방법보다 좋은 결과를 보여준다.
more초록/요약
The human visual system perceives a wide range of luminance of a real scene. However, we cannot see wide dynamic range (DR) scene through standard display devices because they have limited dynamic range. Tone mapping methods are used to display high dynamic range (HDR) images onto standard display devices. Existing tone mapping methods have problems that the detail and contrast of HDR images are not preserved faithfully. Moreover, distortion characteristics of tone mapped images are not the same. Thus, evaluation criteria of tone mapping methods require objective image quality assessment. Most existing objective image quality assessment methods are not appropriate for tone mapped images because they assume that reference and degraded images have the same DR. We propose an objective assessment method for perceptual image quality of tone mapped images. The proposed method simply defines visible and non-visible structural distortion regions in low dynamic range (LDR) images, so that we can establish a reasonable measuring method of distortion between HDR and LDR images. We use image quality metrics that can measure structural similarity between HDR and LDR images, since the human visual system is sensitive to structural information. Experimental result with a number of HDR and tone mapped image pairs shows the effectiveness of the proposed method.
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