조명 집합과 선형 회귀를 이용한 단일 픽셀 칼라 항상성

김정엽

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김정엽 (영산대학교)

저널정보: ICT플랫폼학회 JOURNAL OF PLATFORM TECHNOLOGY JOURNAL OF PLATFORM TECHNOLOGY Vol.12 No.4

발행연도: 2024.8

수록면: 102 - 112 (11page)

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칼라 항상성(color constancy)은 장면 조명의 변화에 따라 물체 표면의 색상이 다르게 변하지만, 사람은 유사한 색으로 인지하는 현상이다. 사람의 시각 체계는 일정한 수준으로 변하는 조명의 효과를 상쇄하고 물체의 색을 인지한다. 본 연구에서는 입력된 한 장의 칼라영상으로부터 조명의 분광 분포(spectral power distribution)를 계산하여 칼라 항상성의 중요한 요소인 조명의 색상 성분을 구할 수 있다. 칼라 항상성은 오래된 연구 주제이며, 많이 연구되어 왔다. 삼 자극 치(RGB)를 이용하는 방법과 스펙트럼을 이용하는 두 가지 방법이 대표적이며, 본 연구는 후자에 해당한다. 최근 Koskinen 등이 발표한 방법은 일반적인 스펙트럼 기반 방법과는 다른 형태이며, 부가적으로 세부 스펙트럼 대역(sub-band spectrum)을 정의하고, 선형 회귀(linear regression)를 통하여 조명의 성분을 추정하는 방식이다. 본 연구는 Koskinen의 방법에서 제안된 조명과 물체 색에 대한 스펙트럼의 데이터 셋(data set)을 확장하고, 선형 회귀의 방법을 개선하였다. 제안한 방법은 기존 방법의 가상스펙트럼과 달리 실제 측정한 스펙트럼 데이터를 보강하여 사용하였고, 선형 회귀 관련 변수를 조정하여 정확도를 증가시켰다. 제안한 방법의 실험을 위하여 입력 영상은 기존 방법과 같은 cube+ 데이터 셋의 1707장의 칼라 영상을 사용하였다. 학습과 테스트를 위하여 입력 영상 집합을 두 개의 세부 그룹으로 나누어 각각 1207장과 500장으로 구성하였다. 선형회귀 개선을 포함한 제안한 방법의 성능 검증은 기준 조명 색도(ground-truth illuminant chromaticity)와의 각도 오차(Angular Error)를 사용하였다. 제안한 방법은 기존의 방법에 비하여 17.35% 정도의 각도 오차가 개선됨을 확인하였다.

#illuminant #chromaticity #color #constancy #spectrum

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