영상의 화질을 실시간으로 개선하기 위한 안개 제거 하드웨어의 설계 (Design of Real-time Hardware for Removing Haze to Improve Quality of Image)

서지정보

· 발행기관 : 한국정보기술학회
· 수록지 정보 : 한국정보기술학회논문지 / 12권 / 2호 / 123 ~ 133페이지
· 저자명 : 이재동, 김은경, 김영형, 이용환

초록

영상 시스템은 최근 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그러나 안개 등에 의해 발생하는 화질 저하는 시스템의 제 기능 발휘를 위하여 반드시 해결되어야 할 문제이다. 본 논문에서는 영상 내에 존재하는 안개를 실시간으로 제거하기 위한 하드웨어를 설계한다. Dark channel prior를 이용한 알고리즘을 사용하여 안개가 존재하는 영상에서 dark channel 값을 추출하여 전달량을 계산하고 그 후 양방향 필터로 정화하여 안개 제거의 효과를 높인다. 실시간 처리를 위해 하드웨어의 병렬처리 구조와 파이프라인을 사용하여 기존의 연산의 속도를 10배 이상 증가시킨다. 또한 하드웨어 설계에 적합하도록 고정소수점 연산을 사용하여 게이트 크기를 줄이고 연산속도를 증가시킨다. 설계된 하드웨어는 FPGA로 구현하여 그 기능을 검증하고 성능을 측정하였다.

영어초록

Recently, image processing systems are used in various fields. However, the low-grade quality of image caused by haze is a critical issue for image system to be solved. In this paper, we design hardware to remove haze in image in real time. We use an algorithm using dark channel prior that extracts the value of dark channel from image and calculates the transmission rate. After that, bilateral filter refines the image to increase the effect of the haze removal. We used the pipeline and parallel processing structure for real-time processing that increase the speed of calculation more than 10 times. Fixed point arithmetic is used to accelerate the computations and reduce the number of gates. The proposed architecture was implemented using FPGA to verify the function and measure the performance.

참고자료

· 없음