고감도 컬러 영상 획득을 위한 W 채널을 포함하는 컬러 필터 배열에서의 확산 알고리즘 기반 색 보간 방법 (Color Interpolation Method Based on Diffusion Algorithm for Color Filter Array Including W Channel to Acquire Highly Sensitive Color Images)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 55권 / 2호 / 71 ~ 80페이지
· 저자명 : 오바울, 이석호, 김한솔, 강문기

초록

최근 감도가 높은 W 픽셀을 추가한 RGBW 컬러 필터 배열(CFA)에 대한 연구가 진행되어 왔다. W 픽셀은 컬러 필터 배열 내의 다른 컬러 픽셀들보다 감도가 높아 특히 저조도 환경에서 더 나은 신호 대 잡음비 특성을 보인다. 본 논문에서는 W 채널의 고감도 특성을 최대화 할 수 있는 새로운 RGBW CFA를 제안하였고 확산 알고리즘을 기반으로 한 새로운 색 보간 방법을 제안하였다. 제안된 RGBW 패턴은 W 픽셀의 고감도 특성을 최대화하기 위해 센서 면적의 50% 이상을 W 픽셀로 구성하였고 적은 숫자의 RGB 픽셀이 분포하도록 설계되었다. 이러한 컬러 필터 배열에 확산 기법을 응용하면 매우 적은 숫자의 RGB 픽셀들만을 이용하여 W 채널 수준의 SNR 특성을 갖는 컬러 영상을 획득할 수 있다. 실험 결과를 통해 제안된 CFA에서 획득한 컬러 영상은 저조도 환경에서 기존의 방법에서 얻은 영상보다 더 높은 SNR 값을 갖고 기존 방법에서는 감지할 수 없었던 영상 내 중요한 정보를 감지하는 것을 확인 할 수 있다.

영어초록

Up to the present, some of RGBW color filter arrays (CFAs) which have highly sensitive W pixels have been developed. As the W pixels are more sensitive than other color pixels in the filter array, they have better SNR characteristics, especially, in low light conditions. We propose a new RGBW color filter array that maximize the highly sensitive characteristics of W channel, and a new color interpolation algorithm based on the diffusion technique. In order to maximize the high SNR characteristics of W channel, the proposed RGBW CFA is designed to contain a larger number of W pixels and a smaller number of RGB pixels than conventional RGBW CFAs. By applying the diffusion algorithm to such a color filter array, a color image which has the high SNR characteristics of the W channel can be obtained using only a very small number of RGB pixels. Experimental results show that the reconstructed color image from the proposed CFA has a high SNR value, and many important information which cannot be identified in color images reconstructed with conventional CFAs can be identified in the images reconstructed with the proposed method.

참고자료

· 없음