균일하지 않은 조명 상황에서의 카메라 색상교정 방법
Camera Color Calibration Method for Non-uniform Lighting Condition
초록/요약
본 논문은 조명의 밝기와 색상이 동시에 변하는 균일하지 않은 조명 상황에서의 카메라 색상교정 방법을 제안한다. 일반적으로 카메라 색상교정은 컬러체커를 촬영하 여 색상교정 행렬을 계산하는 방법이 많이 사용된다. 하지만 촬영 과정에서 조명과의 거리 또는 위치에 의해 피사체에 도달하는 빛의 양의 차이로 이미지상에서 밝기의 차 이가 발생할 수 있고, 밝기 차이 외에도 조명의 CoA(Color over Angle) 현상 또는 다른 물체에서 반사된 빛에 의해 피사체에 도달하는 조명색이 변화할 수 있다. 기존에 제 시된 카메라 색상교정 행렬을 계산하기 위한 방법들은 균일한 조명 상황이나 조명의 단일 색상을 가정하고 있어 조명의 밝기와 색상이 동시에 변하는 균일하지 않은 조명 상황에 사용하기에 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 균일하지 않은 조명의 영향을 교정하기 위해서 조명의 밝기와 색을 매개 변수화해 사용하는 것을 제안한다. 실험을 통해 제안하는 방법이 균일하지 않은 조명 상황의 영향을 받지 않고 색상교정 행렬을 계산할 수 있다는 것을 확인했다. 또한 분산 데이터 보간을 통해 계산한 조명의 밝기와 색을 전체 이미지 픽셀들에 대해서 조명의 영향을 계산할 수 있다. 이미지 전체에 대해 조명의 영향을 모형화하고 해당 값들을 적용해 균일하지 않은 조명의 영향을 교정하 여 균일한 조명 상황을 구현할 수 있고, 이를 통해 기준 조명 아래에서의 본래의 색을 재현할 수 있다.
more초록/요약
This thesis introduces camera color correction method for non-uniform lighting condition where the brightness and color of the lighting change simultaneously. In general, a method of calculating a color correction matrix by photographing a color checker is widely used for camera color correction. However, during the shooting process, a difference in the amount of light reaching the subject due to the distance or location from the light source may cause a difference in brightness on the image. In addition, the color of the light reaching the subject may change due to a Color over Angle (CoA) phenomenon of lighting or light reflected from another object. Previous camera color correction methods are not suitable for use in non-uniform lighting conditions in which the brightness and color of lighting change simultaneously because they assume a uniform lighting condition or a single color of lighting. Therefore, we introduce a method to parameterize the brightness and color of lighting to correct the effect of non-uniform lighting. Through experiments, it was confirmed that the proposed method can calculate the color correction matrix without being affected by non-uniform lighting conditions. In addition, the brightness and color of lighting calculated through scattered data interpolation can be used to calculate the effect of lighting on all image pixels. It is possible to implement a uniform lighting situation by modeling the effect of lighting on the entire image and correcting the effect of non-uniform lighting by applying the corresponding values, and through this, the original color under the reference lighting condition can be reproduced.
more목차
제1장 서론 1
제2장 관련 연구 3
제1절 카메라 색상교정 방법 3
제2절 균일하지 않은 조명 상황에서의 카메라 색상교정 5
제3장 비선형 최소자승 색상교정 접근방법 8
제1절 방법의 개요 8
제2절 목적 함수 및 정규화 9
제4장 이득값을 활용한 조명의 영향 교정 13
제5장 결과 16
제1절 실험환경 16
제2절 실험 결과 18
제6장 결론 35
참고 문헌 37
Abstract 38
