하이 다이내믹 레인지 영상을 위한 인지 밝기 기반 역 톤 매핑 기법
Perceptual Brightness-based Inverse Tone Mapping for High Dynamic Range Imaging
- 주제(키워드) 높은 동적 범위 이미징 , 역 톤 매핑 , 영상 처리 , high dynamic range imaging , inverse tone mapping , image processing
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 강석주
- 발행년도 2018
- 학위수여년월 2018. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000062807
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
본 논문은 한 장의 low dynamic range 영상으로 high dynamic range 영상을 생성하는 inverse tone mapping 기반 high dynamic range imaging 기법에 대하여 소개한다. 사람의 화질에 대한 기대치가 높아지면서 high dynamic range image가 출력 가능한 디스플레이가 출시되고 있지만, low dynamic range 영상을 high dynamic range 디스플레이에 활용할 수 없고 high dynamic range contents 공급도 부족하여 HDR imaging 기법이 대두되고 있다. 제안하는 기법은 high dynamic range imaging을 위해서 밝은 부분과 어두운 부분을 찾기 위한 적응적 specular 영역 검출 기법, 인지적 밝기를 고려하기 위한 output mapping range 결정 기법, 인지적 화질 저하 방지를 위한 final mapping level 결정 기법, 밝기 렌더링 위한 inverse tone mapping 기법에 대해 제안한다. 또한, 제안하는 기법의 구현 복잡도 저감 방법을 소개하고 영상에서 발생하는 flickering 해결 방법을 제안하여 실시간 application에 적용할 수 있는 방법을 소개한다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 방법의 HDR-VDP-2 quality score는 59.5068로서 기존 기법 대비 가장 높았으며 probability of detected map에서도 ground truth와의 차이가 발생할 영역이 가장 적었다. 또한, 제안하는 알고리즘의 수행 시간은 0.6599초로서 기존 기법 대비 구현 복잡도가 가장 낮았다. 정성적 성능 평가에는 디스플레이에 출력되는 인지적 화질을 분석하였으며 기존 기법 대비 가장 우수함을 확인하였다.
more초록/요약
In this paper, perceptual brightness-based inverse tone mapping is proposed to generate high dynamic range image. Recently, the high dynamic range display is one of the most popular displays due to expectations for increasing image quality. However, high dynamic range display needs suitable content to utilize display per-formance. Therefore, several researches present that inverse tone mapping algo-rithm to converting high dynamic range content. Existing researches require high computation complexity for generating perceptual-based high dynamic range content. To generate optimal content for high dynamic range display, the proposed algo-rithm uses detection technique to divide specular and diffuse regions. Using these regions, local adaptation level is calculated for determining perceptual brightness based output mapping range. Finally, final mapping level is determined by weber contrast technique to reduce the perceptual loss. Additionally, we proposed two method that complexity reduction and temporal filtering technique to real-time oper-ation. The results of the simulation show that the proposed algorithm have highest score of the HDR-VDP-2 while reducing the computation time greatly. Specifically, The HDR-VDP-2 quality score of the proposed method is 59.5068 and computation time of the proposed method is 0.6599. Additionally, probability map of the proposed method shows the low difference compared to the reference algorithm. In the result of the perceptual image quality, proposed algorithm shows the best performance compared to benchmark algorithm.
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