MATLAB과 C언어를 이용한 Image Restoration

소개글

MATLAB과 C언어를 이용한 Image Restoration 프로젝트 입니다. 수행계획서와 단계별로 수행되는 이미지 결과물과 소스 모두 첨부하였습니다.

컴파일 실행환경

1. 목표 설정

2. 설계 규격

3. 수행 과정

3.1 수행 일정

3.2 역할 분담

4. 관련 지식 및 기술

4.1 영상 열화 (Image Degradation)

4.2 영상복원 (Image Restoration)

4.3 영상 유사도 확인

4.4 PSNR (Peek Signal Noise Rate)

4.5 영상복원 과정

5. 영상복원의 사용례

6. 구 현

6.1 이미지 분석
6.1.1 이미지 형식
6.1.2 PSNR 분석
6.1.3 Noise 분석
6.1.4 히스토그램 분석

6.2 단계별 구현 및 시험
6.2.1 1단계 - 주기성 잡음 제거
6.2.2 2단계 - 공간 Filtering
6.2.3 3단계 - 기하학적 잡음 제거
6.2.4 4단계 - 이미지의 Gaussian 잡음 제거

6.3 분석 및 평가
6.3.1 단계별 이미지 분석
6.3.2 단계별 이미지 평가
(PSNR 및 히스토그램)
6.3.3 최종 이미지 평가

7. Interpolation

7.1 Bilinear

7.2 B-Spline

8. 동작 환경

9. 사회성 및 전망

10. 자료 출처

11. 프로젝트를 마치며

본문내용

1. 목표설정
- 주목적 : Noise 가 추가된 영상을 C언어와 Matlab을 통하여 Time 또는 Frequency 영역의 다 양한 Filter를 적용해 원본 이미지와 가장 흡사하게 복원.
- Time 영역과 Frequency 영역의 특징을 이해하고 각 영역의 Filter 들이 가지는 장, 단점을 분석
- 다양한 Noise의 이미지 복원에 있어 최적의 Filter를 예상 할 수 있는 능력을 배양 할 수 있도 록 한다.


2. 설계규격

- Time domain Filter, Frequency domain Filter 를 이용하여 영상을 복원한다.
- Noise가 들어간 이미지를 Time domain과 Frequency domain 에서 각각 분석한다.
- 각 domain Filter의 특성을 이해하여 어떤 것을 선택 하여 어떠한 예상 출력물을 생성 할 것
인지 분석해 본다.
- 이미지의 복원은 우선 육안으로 Noise 제거를 확인 할 수 있어야 한다. 그 다음 PSNR등을 이
용하여 객관적인 수치로 복원의 정도를 측정 한다.

압축파일 내 파일목록

1단계 gaussian bandstop(주기잡음 제거)/angle_cut.m
1단계 gaussian bandstop(주기잡음 제거)/output.raw
1단계 gaussian bandstop(주기잡음 제거)/Thumbs.db
1단계 gaussian bandstop(주기잡음 제거)/주파수 영역 bandstop.jpg
1단계 gaussian bandstop(주기잡음 제거)/주파수 영역 가변.jpg
1단계 gaussian bandstop(주기잡음 제거)/히스토그램.jpg
2단계-1 공간 필터링(smooth)/smooth1.jpg
2단계-1 공간 필터링(smooth)/zerropadding.jpg
2단계-2 Alpha trimmed Filter/alpha_trimmed.m
2단계-2 Alpha trimmed Filter/Thumbs.db
2단계-2 Alpha trimmed Filter/원본레나/Thumbs.db
2단계-2 Alpha trimmed Filter/원본레나/히스토그램1.jpg
2단계-2 Alpha trimmed Filter/원본레나/히스토그램2.jpg
2단계-2 Alpha trimmed Filter/원본레나/히스토그램3.jpg
2단계-2 Alpha trimmed Filter/필터레나/Thumbs.db
2단계-2 Alpha trimmed Filter/필터레나/히스토그램1.jpg
2단계-2 Alpha trimmed Filter/필터레나/히스토그램2.jpg
2단계-2 Alpha trimmed Filter/필터레나/히스토그램3.jpg
2단계-2 Alpha trimmed Filter/히스토그램 그림8.jpg
3단계 gaussian bandstop(주기잡음 2차제거)/angle_gaussian.m
3단계 gaussian bandstop(주기잡음 2차제거)/output.raw
3단계 gaussian bandstop(주기잡음 2차제거)/주파수영역.raw
4단계 주파수 영역에서 smoothing/gaussian_lpf.m
4단계 주파수 영역에서 smoothing/output.raw
4단계 주파수 영역에서 smoothing/p_result.jpg
4단계 주파수 영역에서 smoothing/Thumbs.db
4단계 주파수 영역에서 smoothing/주파수 이미지.jpg
4단계 주파수 영역에서 smoothing/히스토그램.jpg
DIP01_06조 설계 보고서 최종.hwp
Interpolation/Bilinear.raw
Interpolation/bilinear_interpolation.c
Interpolation/B_Spline.raw
Interpolation/B_Spline1.c
Interpolation/psnr.m
Interpolation/Read_psnr.m
[DIP01_06] 프로젝트 발표자료.pptx
수행계획서.hwp
원본과 노이즈 비교/lena512.raw
원본과 노이즈 비교/noise_lena.raw
원본과 노이즈 비교/Thumbs.db
원본과 노이즈 비교/노이즈.jpg
원본과 노이즈 비교/노이즈Histogram.jpg
원본과 노이즈 비교/원본.jpg
원본과 노이즈 비교/원본Histogram.jpg

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참고 자료

http://www.video-processing.pe.kr : PSNR, MSE 관련 자료.
http://minerljb.springnote.com : 영상 열화-복원 자료.
http://kkusoon2.springnote.com : 영상 열화-복원 자료.
http://lunastar.tistory.com/attachment/ck10.ppt : 영상 복원의 정의와 자료.
http://www.bfc.or.kr/2008/kor/ ( BFC 부산영상위원회 ) : 영상 복원의 사용례.
http://blog.daum.net/kimgtm/12527143 - JPEG, RAW 파일은 무엇인가요?.
http://blog.naver.com/dlrhslf?Redirect=Log&logNo=110011988228 - RAW 파일의 특징.
<공통수학의 정석> 홍성대 저 - 극좌표와 직교좌표와의 관계.