방향성 필터를 이용하여 대각선 에지를 고려한 Demosaicing 알고리즘 및 하드웨어 구현

Abstract

대부분의 디지털 촬영 장치는 비용 및 속도 상의 이점을 위해 Color Filter Array(CFA)를 포함하고 있는 단일 이미지 센서를 사용한다. 따라서 완전한 컬러 영상으로 복원하기 위하여 다양한 컬러 보간 방법이 개발되고 있다. 본 논문은 이러한 컬러 보간 방법 중, 방향성 필터를 이용하여 수직, 수평, 대각선 방향의 에지를 고려한 컬러 보간 방법에 관한 것이다. 하드웨어 구현을 위해 하드웨어 자원의 효율성을 고려하였다. Kodak 테스트 영상 24장으로 실험하여 기존 방법과 비교함으로써 제안한 방법의 성능을 확인하였다. Verilog HDL로 구현하였으며, Virtex4 FPGA 보드와 CMOS 이미지 센서를 이용하여 검증하였다. Most digital cameras use a single image sensor with Color Filter Array(CFA) for the advantage of costs and speed. The various color interpolation(demosaicing) algorithms are researched to reconstruct a full representation of the image. In this paper, we proposed a method of demosaicing about using weighted directional filter for vertical, horizontal, and diagonal direction edge. The method considered the efficiency of hardware resources for hardware implementation. The performance of proposed method was confirmed by comparing the conventional method in experiments using 24 Kodak test images. The proposed method was designed by Verilog HDL and was verified by using Virtex4 FPGA boards and CMOS Image Sensor.