KR101958725B1 - METHOD and apparatus for mapping IMAGE color USING MARS - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a method for color mapping between images. According to the present invention, the method for color mapping between images comprises the steps of: receiving a target image and a reference image; and performing color mapping of the target image based on an algorithm of multivariate adaptive regression splines (MARS) using the target image and the reference image.

Description

MARS를 활용한 영상 컬러 맵핑 수행 방법 및 장치{METHOD and apparatus for mapping IMAGE color USING MARS}METHOD AND APPARATUS FOR IMAGE COLOR USING MARS [0002]

본원은 MARS(Multivariate Adaptive Regression Splines)를 활용한 영상 컬러 맵핑 수행 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for performing image color mapping using Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS).

합성 개구 레이더(SAR : Synthetic Aperture Radar) 영상은 관측 지역으로부터 반사되는 전파 신호를 ���용하여 지구 표면의 정보를 제공하는 영상이다. 합성 개구 레이더 영상은 광학 영상과 달리 태양 조도 및 기상 조건에 독립적인 영상이다. 이러한 이유로, 합성 개구 레이더 영상의 활용성 향상을 위한 연구가 진행되고 있다.A Synthetic Aperture Radar (SAR) image is an image that provides information on the surface of the earth using a propagation signal reflected from an observation area. Synthetic aperture radar images are images independent of solar irradiance and weather conditions, unlike optical images. For this reason, studies are underway to improve the usability of synthetic aperture radar images.

합성 개구 레이더 영상의 활용성 향상을 위한 연구 중 가장 활발히 진행되고 있는 연구는 영상의 판독력을 향상시키기 위한 컬러화 연구이다. 일반적으로, 합성 개구 레이더 영상의 컬러화는 편광계 합성 개구 레이더 영상(PolSAR : Polarimetric SAR)의 채널 조합을 통한 컬러화 및 영상 융합을 통한 컬러화로 구분될 수 있다.The most active research to improve the usability of synthetic aperture radar images is the colorization study to improve the readability of the images. Generally, the colorization of synthetic aperture radar images can be classified into coloring through channel combination of Polarimetric SAR (Polarimetric SAR) and colorization through image fusion.

편광계 합성 개구 레이더 영상의 채널 조합을 통한 컬러화의 경우, 산란 메커니즘(Scattering Mechanism)에 기반하여 편광계 합성 개구 레이더 영상의 분해(Decomposition)을 수행하고 획득한 각각의 채널을 RGB 밴드에 할당하는 방법이다. 이 방법은, 기존의 합성 개구 레이더 영상과 비교하였을 때, 판독력은 향상됐지만, 실제 광학 영상의 색상을 담지 못하고, 편광계 합성 개구 레이더 이외의 합성 개구 레이더 영상에 적용이 불가능하다는 한계가 존재한다. In the case of colorization through a channel combination of a polarizing system synthetic aperture radar image, a method of performing decomposition of a polarizing system synthetic aperture radar image based on a scattering mechanism and assigning each acquired channel to an RGB band is performed. This method has a limitation in that the readout power is improved when compared with the conventional synthetic aperture radar image, but it can not contain the color of the actual optical image and can not be applied to synthetic aperture radar images other than the polarimeter synthetic aperture radar.

영상 융합을 통한 컬러화의 경우, 합성 개구 레이더 영상을 팬클로매틱(Panchromatic) 영상으로 가정하고, 다중 스펙트럼(Multispectral) 영상과 융합하는 방법이다. 이 방법은, 합성 개구 레이더 영상 및 다중 스펙트럼 영상의 정보를 상호 보완적으로 포함하고, 특징 추출 및 객체 인식과 같은 시각적인 판독 성능은 향상시키지만, 융합 결과에 왜곡(Distortion)이 존재한다는 한계가 있다.In the case of colorization through image fusion, a synthetic aperture radar image is assumed to be a panchromatic image and fused with a multispectral image. This method is complementary to the information of the synthetic aperture radar image and the multispectral image, and improves the visual reading performance such as feature extraction and object recognition, but there is a limitation that there is a distortion in the fusion result .

이때, 합성 개구 레이더 영상 및 다중 스펙트럼 영상은 기하학적, 스펙트럼, 및 센서 특성의 차이로 인하여, 두 영상 관계를 모델링 하기 위해서는 비선형적 관계를 모델링 해야 한다. At this time, synthetic aperture radar images and multispectral images must be modeled as nonlinear relations in order to model the two image relations due to differences in geometrical, spectral, and sensor characteristics.

본원의 배경이 되는 기술은 일본특허공개공보 제2013-272474호에 개시되어 있다.BACKGROUND ART [0002] The background of the present invention is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-272474.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, MARS 알고리즘에 기초하여 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of performing color mapping between images based on a MARS algorithm.

또한, 본원은, 합성 개구 레이더 영상 및 다중 스펙트럼 영상 간의 색상 관계를 수립하여 합성 개구 레이더 영상의 픽셀값 자체에 컬러 맵핑을 수행하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a method of performing color mapping on a pixel value of a synthetic aperture radar image by establishing a color relationship between a synthetic aperture radar image and a multispectral image.

이때, 합성 개구 레이더 영상 및 다중 스펙트럼 영상은 기하학적, 스펙트럼, 및 센서 특성의 차이로 인하여, 두 영상 관계를 모델링 하기 위해서는 비선형적 관계를 모델링 해야 한다. 이에 따라, 본원은 MARS를 활용하여 비선형적인 색상 관계를 수립하여 컬러 맵핑을 수행하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.At this time, synthetic aperture radar images and multispectral images must be modeled as nonlinear relations in order to model the two image relations due to differences in geometrical, spectral, and sensor characteristics. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of performing color mapping by establishing non-linear color relations using MARS.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.It should be understood, however, that the technical scope of the embodiments of the present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems may exist.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법은, 대상 영상 및 참조 영상을 수신하는 단계, 및 상기 대상 영상 및 상기 참조 영상을 이용하여 MARS(Multivariate Adaptive Regression Splines) 알고리즘에 기초하여, 상기 대상 영상의 컬러 맵핑을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for performing an inter-image color mapping, the method comprising: receiving a target image and a reference image; And performing color mapping of the target image based on a Multivariate Adaptive Regression Splines algorithm.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 대상 영상은 흑백 영상이고, 상기 참조 영상은 컬러 영상일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the target image may be a monochrome image, and the reference image may be a color image.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 대상 영상은 합성 개구 레이더(SAR) 영상일 수 있다.According to one embodiment of the present application, the object image may be a synthetic aperture radar (SAR) image.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 컬러 맵핑을 수행하는 단계는, 상기 대상 영상 및 상기 참조 영상으로부터 색상 관계 수립을 위한 적어도 하나의 기준점을 선정하는 단계, 상기 참조 영상에 대하여 복수의 클래스 별로 분류하는 단계, 상기 복수의 클래스 별로 상기 기준점의 픽셀값 및 특성변수값에 기초하여 MARS 회귀식을 수립하는 단계, 및 상기 클래스 별로 수립된 MARS 회귀식에 상기 대상 영상의 픽셀값 및 특성변수값을 대입하여 컬러 맵핑된 대상 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, performing the color mapping includes: selecting at least one reference point for color relation establishment from the target image and the reference image; classifying the reference image into a plurality of classes The method includes: establishing a MARS regression equation based on pixel values and characteristic parameter values of the reference points for each of the plurality of classes; and assigning a pixel value and a characteristic variable value of the target image to the MARS regression formula established for each class And obtaining a color-mapped target image.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 기준점을 선정하는 단계는, 상기 참조 영상의 그레이 스케일(gray-scale) 영상을 획득하는 단계, 및 상기 그레이 스케일 영상과 상기 대상 영상 간의 영상 대차법(Image differencing)을 수행하여 불변점(Invariant pixel)을 선정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of selecting the reference point may include: obtaining a gray-scale image of the reference image; and performing image differencing between the gray- To select an invariant pixel (Invariant pixel).

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 불변점이 기준점일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the invariant point may be a reference point.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 클래스는 물, 도시, 황폐 지역, 숲, 숲에 의한 음영 지역, 및 곡창 지역을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present application, the plurality of classes may include water, a city, a desolate area, a forest, a shaded area by forest, and a granite area.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 MARS 회귀식을 수립하는 단계는, 상기 기준점의 픽셀값 및 특성변수값을 획득하는 단계, 및 색상 밴드 별로 MARS 회귀식을 수립하는 단계를 포함하고, 상기 색상 밴드는 RED 밴드, GREEN 밴드, 및 BLUE 밴드를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of establishing the MARS regression formula includes obtaining a pixel value and a characteristic variable value of the reference point, and establishing a MARS regression equation for each color band, May include a RED band, a GREEN band, and a BLUE band.

본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치는, 대상 영상 및 참조 영상을 수신하는 영상 수신부, 및 상기 대상 영상 및 상기 참조 영상을 이용하여 MARS(Multivariate Adaptive Regression Splines) 알고리즘에 기초하여, 상기 대상 영상의 컬러 맵핑을 수행하는 컬러 맵핑부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an apparatus for performing an inter-image color mapping, the apparatus comprising: an image receiving unit for receiving a target image and a reference image; And a color mapping unit for performing color mapping of the target image.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 컬러 맵핑부는 상기 대상 영상 및 상기 참조 영상으로부터 색상 관계 수립을 위한 적어도 하나의 기준점을 선정하는 기준점 선정부, 상기 참조 영상에 대하여 복수의 클래스 별로 분류하는 클래스 분류부, 상기 기준점의 픽셀값 및 특성변수값을 획득하는 변수 획득부, 상기 복수의 클래스 별로 상기 기준점의 픽셀값 및 특성변수값에 기초하여 MARS 회귀식을 수립하는 회귀식 수립부, 및 상기 클래스 별로 수립된 MARS 회귀식에 상기 대상 영상의 픽셀값 및 특성변수값을 대입하여 컬러 맵핑된 대상 영상을 획득하는 컬러 영상 획득부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the color mapping unit includes a reference point selecting unit for selecting at least one reference point for establishing color relation from the target image and the reference image, a classifying unit for classifying the reference image into a plurality of classes, A regression equation establishing unit that establishes a MARS regression equation based on the pixel values of the reference points and the characteristic variable values for each of the plurality of classes, And a color image acquiring unit for acquiring a color-mapped target image by substituting pixel values and characteristic parameter values of the target image into the MARS regression equation.

또한, 상기된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.Further, it is possible to provide a computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute the above-described method is recorded.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described task solution is merely exemplary and should not be construed as limiting the present disclosure. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments in the drawings and the detailed description of the invention.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, MARS 알고리즘에 기초하여 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법을 제공함으로써, 대상 영상의 판독력을 향상시킬 수 있다.According to the above-described task resolution means, it is possible to improve the reading power of a target image by providing a method of performing an inter-image color mapping based on the MARS algorithm.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, MARS 알고리즘에 기초하여 영상 간 비선형적인 색상 관계를 수립할 수 있다.According to the above-mentioned problem solving means of the present invention, it is possible to establish a non-linear color relation between images based on the MARS algorithm.

또한, 본원은, 합성 개구 레이더 영상 및 다중 스펙트럼 영상 간의 색상 관계를 수립하여 합성 개구 레이더 영상의 픽셀값 자체에 컬러 맵핑을 수행하는 방법을 제공함으로써, 합성 개구 레이더(SAR) 영상의 판독력을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention provides a method of performing color mapping on a pixel value of a synthetic aperture radar image by establishing a color relationship between a synthetic aperture radar image and a multispectral image, thereby improving the readability of a synthetic aperture radar (SAR) image .

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치를 포함하는 컬러 맵핑 수행 시스템을 개괄적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치의 컬러 맵핑부를 도시한 블록도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법에 의해 제작된, 컬러 맵핑된 대상 영상의 예시도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법에 의해 선정된 불변점 선정 영상의 예시도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법에 의해 클래스 별로 분류된 영상의 예시도이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법에 의해 제작된, 컬러 맵핑된 대상 영상을 평가하는 방식을 도시한 예시도이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법의 흐름을 도시한 제 1 순서도이다.
도 9는 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법의 흐름을 도시한 제 2 순서도이다.
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a color mapping performance system including an apparatus for performing an inter-image color mapping according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
2 is a block diagram illustrating an apparatus for performing an inter-image color mapping according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a color mapping unit of an apparatus for performing an inter-image color mapping according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a color-mapped target image produced by a method of performing an inter-image color mapping according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exemplary view of an invariant point selection image selected by a method of performing inter-image color mapping according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an exemplary view illustrating an image classified into classes according to an image-to-image color mapping method according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exemplary diagram illustrating a method of evaluating a color-mapped target image, which is produced by the method of performing an inter-image color mapping according to an embodiment of the present invention.
8 is a first flowchart illustrating a flow of a method of performing an inter-image color mapping according to an embodiment of the present invention.
9 is a second flowchart illustrating a flow of a method of performing an inter-image color mapping according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.It will be appreciated that throughout the specification it will be understood that when a member is located on another member "top", "top", "under", "bottom" But also the case where there is another member between the two members as well as the case where they are in contact with each other.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치(이하에서는 '영상 간 컬러 맵핑 수행 장치'로 통칭한다)(1000)를 포함하는 컬러 맵핑 수행 시스템을 개괄적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치(1000)를 도시한 블록도이다. 도 8은 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법의 흐름을 도시한 제 1 순서도이다. 1 is a block diagram schematically illustrating a color mapping performance system including an apparatus for performing an inter-image color mapping according to an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as an 'apparatus for performing an inter-image color mapping') 1000, 2 is a block diagram illustrating an apparatus 1000 for performing an inter-image color mapping according to an exemplary embodiment of the present invention. 8 is a first flowchart illustrating a flow of a method of performing an inter-image color mapping according to an embodiment of the present invention.

도 1, 도 2, 및 도 8을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법은, 대상 영상(110) 및 참조 영상(120)을 수신하는 단계(S100), 및 대상 영상(110) 및 참조 영상(120)을 이용하여 MARS(Multivariate Adaptive Regression Splines) 알고리즘에 기초하여, 대상 영상(110)의 컬러 맵핑을 수행하는 단계(S200)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1, 2, and 8, a method of performing inter-image color mapping according to an exemplary embodiment of the present invention includes receiving a target image 110 and a reference image 120 (S100) (S200) of performing a color mapping of the target image 110 based on a Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS) algorithm using the reference image 110 and the reference image 120.

단계 S100에서, 대상 영상(110)은 컬러 맵핑의 대상이 되는 영상이다. 대상 영상(110)은 흑백 영상일 수 있다. 또한, 대상 영상(110)은 참조 영상(120)에 비해 픽셀값이 비교적 낮은 영상이거나, 또는 촬상 시의 렌즈 조건, 기상 조건, 자세 조건 등에 의해 왜곡이 발생하여 비교적 낮은 판독력을 제공하는 영상일 수 있다. 예시적으로, 대상 영상(110)은 합성 개구 레이더(SAR : Synthetic Aperture Radar)(900)에서 획득된 영상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. In step S100, the target image 110 is an image to be subjected to color mapping. The target image 110 may be a monochrome image. In addition, the target image 110 may include a relatively low pixel value as compared with the reference image 120, or a video image having relatively low readout power due to distortion due to lens conditions, weather conditions, . Illustratively, the subject image 110 may be an image obtained in a Synthetic Aperture Radar (SAR) 900, but is not limited thereto.

합성 개구 레이더(900)는 공중에서 지상 및 해양을 관찰하는 레이더이다. 구체적으로, 합성 개구 레이더(900)는 지상 및 해양에 대해 전파 신호를 순차적으로 쏜 이후, 상기 전파 신호가 관측 지역으로부터 반사되어 돌아오는 시간차를 선착순으로 합성하여 지상지형도를 만들어내는 레이더 시스템이다. 아울러, 합성 개구 레이더 영상은 상기 레이더 시스템을 통하여 만들어진 영상이다. 상기 합성 개구 레이더 영상은 평상 시뿐만 아니라, 주야간, 및 악천후 시에도 상기 레이더 시스템을 통하여 만들어질 수 있다.The synthetic aperture radar 900 is a radar that observes the ground and the ocean in the air. Specifically, the synthetic aperture radar 900 is a radar system that generates a terrestrial topographical map by sequentially radiating a radio wave signal with respect to the ground and the ocean, and then synthesizing a time difference in which the radio wave signal is reflected from the observation area and returned on a first- In addition, the synthetic aperture radar image is an image created through the radar system. The synthetic aperture radar image can be made through the radar system not only in normal mode, but also in daylight and in bad weather.

단계 S100에서, 참조 영상(120)은 대상 영상(110)에 대한 컬러 맵핑을 수행할 때 참조가 되는 영상이다. 참조 영상(120)은 다중 스펙트럼(Multispectral) 영상으로서 컬러 영상일 수 있다. 또한, 참조 영상(120)은 대상 영상(110)에 비해 픽셀값이 비교적 높은 영상이거나, 또는 비교적 높은 판독력을 제공하는 영상일 수 있다. 예시적으로, 참조 영상(120)은 인공위성 또는 항공기에서 획득된 영상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In step S100, the reference image 120 is an image to be referred to when color mapping is performed on the target image 110. [ The reference image 120 may be a color image as a multispectral image. Also, the reference image 120 may be an image having a relatively high pixel value or providing a relatively high reading power as compared with the target image 110. Illustratively, the reference image 120 may be an image acquired from a satellite or an aircraft, but is not limited thereto.

본원의 상세한 설명을 위하여, 대상 영상(110) 및 참조 영상(120)의 구체적인 예시를 제시한다. 도 4를 참조하면, 도 4에 도시된 대상 영상(110)은 대한민국 대전 광역시 지역의 Radarsat-1 영상이고, 도 4에 도시된 참조 영상(120)은 대한민국 대전 광역시 지역의 Landsat-5 TM 영상이다. 상기 Radarsat-1 영상은 합성 개구 레이더를 활용하여 지구 표면을 촬상한 영상이고, 상기 Landsat-5 TM 영상은 지구 궤도 위성을 활용하여 지구 표면을 촬상한 영상이다. For a detailed description of the present application, specific examples of a target image 110 and a reference image 120 are presented. 4, the target image 110 shown in FIG. 4 is a Radarsat-1 image in the Daejeon metropolitan area of Korea, and the reference image 120 shown in FIG. 4 is a Landsat-5 TM image in the Daejeon metropolitan area of Korea . The Radarsat-1 image is an image of the earth's surface using a synthetic aperture radar, and the Landsat-5 TM image is an image of the earth's surface using an earth orbiting satellite.

단계 S100에서, 도 1 및 도 2를 참조하면, 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치(1000)의 영상 수신부(100)는 네트워크(500)를 통하여 대상 영상(110) 및 참조 영상(120)을 수신 받을 수 있다. 예시적으로, 영상 수신부(100)는 합성 개구 레이더(900)를 통해 만들어진 영상을 네트워크(500)를 통하여 수신 받을 수 있다. 또한, 영상 수신부(100)는 대상 및 참조 영상 저장부(850)에 미리 저장되어 있는 합성 개구 레이더 영상을 네트워크(500)를 통하여 수신 받을 수 있다. 한편, 영상 수신부(100)는 인공 위성이나 항공기를 통해 만들어진 영상을 네트워크(500)를 통하여 수신 받을 수 있고, 또한, 영상 수신부(100)는 대상 및 참조 영상 저장부(850)에 미리 저장되어 있는 위성 영상 또는 항공 영상을 네트워크(500)를 통하여 수신 받을 수 있다.1 and 2, the image receiving unit 100 of the inter-image color mapping performing apparatus 1000 receives the target image 110 and the reference image 120 through the network 500 have. Illustratively, the image receiving unit 100 can receive an image generated through the synthetic aperture radar 900 through the network 500. [ In addition, the image receiving unit 100 can receive the composite aperture radar image stored in the object and reference image storage unit 850 in advance through the network 500. Meanwhile, the image receiving unit 100 can receive an image created through a satellite or an aircraft through the network 500, and the image receiving unit 100 is stored in the object and reference image storing unit 850 in advance The satellite image or the aerial image can be received through the network 500. [

단계 S200에서, 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치(1000)의 컬러 맵핑부(200)는 대상 영상(110) 및 참조 영상(120)을 이용하여 MARS 알고리즘에 기초하여, 대상 영상(110)의 컬러 맵핑을 수행할 수 있다. MARS 알고리즘은 회귀 분석의 한 형태로서, 비 매개 변수 회귀(non-parametric regression) 분석 알고리즘이다. 또한, MARS 알고리즘은 비선형성 및 변수 간의 상호 작용을 자동으로 모델링 할 수 있는, 비선형적 관계 모델링 알고리즘이다. MARS는 의존적(dependent) 및 독립적(independent) 변수 간의 함수 관계에 대한 가정 대신, 일련의 계수 및 기본 함수에서 관계를 구축하여 회귀식을 수립한다. 기본 원리는 입력 영역을 분할하고, 각 영역에 대한 자체 회귀방정식을 수립하여 사용하는 방법으로, 데이터를 정렬하기 위해 spline 함수를 사용하는 recursive partitioning 및 multi-stage regression에 기반한 알고리즘이다. MARS는 고차원의 데이터 관계 및 비선형적인 관계에서 높은 예측력을 갖는 방법으로, 간단하며, 생성된 모델을 해석하기 쉽다는 장점이 존재하여 예측 및 시뮬레이션이 활용될 수 있다. MARS 알고리즘 및 MARS 회귀식은 아래에 상세히 설명하도록 한다.In step S200, the color mapping unit 200 of the inter-image color mapping apparatus 1000 performs color mapping of the target image 110 based on the MARS algorithm using the target image 110 and the reference image 120 Can be performed. The MARS algorithm is a form of regression analysis, a non-parametric regression analysis algorithm. In addition, the MARS algorithm is a nonlinear relationship modeling algorithm that can automatically model nonlinearities and interactions between variables. MARS establishes a regression equation by building relationships in a series of coefficients and primitive functions, instead of assumptions about the functional relationships between dependent and independent variables. The basic principle is a recursive partitioning and multi-stage regression-based algorithm that uses the spline function to sort the data by dividing the input region and establishing and using self regression equations for each region. MARS is a simple and highly predictive method for high dimensional data relationships and nonlinear relationships, and has the advantage of being easy to interpret the generated model, so prediction and simulation can be utilized. The MARS algorithm and the MARS regression equation are described in detail below.

도 3은 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치(1000)의 컬러 맵핑부(200)를 도시한 블록도이고, 도 9는 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법의 흐름을 도시한 제 2 순서도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating a color mapping unit 200 of an apparatus 1000 for performing an inter-image color mapping according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a second flowchart showing the flow.

도 3 및 도 9를 참조하면, 컬러 맵핑을 수행하는 단계(S200)는, 대상 영상(110) 및 참조 영상(120)으로부터 색상 관계 수립을 위한 적어도 하나의 기준점을 선정하는 단계(S210), 참조 영상(120)에 대하여 복수의 클래스(600) 별로 분류하는 단계(S220), 복수의 클래스(600) 별로 기준점(700)의 픽셀값 및 특성변수값에 기초하여 MARS 회귀식을 수립하는 단계(S230), 및 클래스(600) 별로 수립된 MARS 회귀식에 대상 영상(110)의 픽셀값 및 특성변수값을 대입하여 컬러 맵핑된 대상 영상(950)을 획득하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.3 and 9, the step of performing color mapping (S200) includes a step S210 of selecting at least one reference point for color relation establishment from the target image 110 and the reference image 120, A step S220 of classifying the image 120 by a plurality of classes 600, a step S230 of establishing a MARS regression equation based on pixel values and characteristic variable values of the reference point 700 for each of the plurality of classes 600 And a step S240 of obtaining the color-mapped target image 950 by substituting the pixel value and the characteristic parameter value of the target image 110 into the MARS regression equation established for each of the classes 600 and 600.

본원의 일 실시예에 따르면, 기준점을 선정하는 단계(S210)는, 참조 영상(120)의 그레이 스케일(gray-scale) 영상(130)을 획득하는 단계 및 그레이 스케일 영상(130)과 대상 영상(110) 간의 영상 대차법(Image differencing)을 수행하여 불변��(Invariant pixel)을 기준점으로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step S210 of selecting a reference point may include a step of acquiring a gray-scale image 130 of the reference image 120 and a step of acquiring a gray- 110), and selecting an invariant pixel as a reference point by performing image differencing.

기준점은 대상 영상(110) 및 참조 영상(120) 간에 색상 관계를 수립하기 위한 기준이 되는 픽셀일 수 있다.The reference point may be a pixel serving as a reference for establishing a color relation between the target image 110 and the reference image 120. [

도 5는 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법에 의해 선정된 불변점 선정 영상(140)의 예시도이다. FIG. 5 is an exemplary view of an invariant point selection image 140 selected by a method of performing inter-image color mapping according to an exemplary embodiment of the present invention.

그레이 스케일 영상(130)은 각 픽셀의 값이 빛의 양(광량)만을 나타내는 단일 샘플 이미지로서, 참조 영상(120)에서 획득할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 컬러 맵핑부(200)는 광도 법(Luminosity Method)을 이용하여 참조 영상(120)의 그레이 스케일 영상(130)을 획득할 수 있다. 또한, 참조 영상(120)의 그레이 스케일 영상(130)을 획득하는 방법은 색도 변환(Colorimetric Conversion), 또는 루마 코딩(Luma coding) 방법을 더 포함할 수 있다. 예시적으로, 도 5를 참조하면, 도 5에 도시된 그레이 스케일 영상(130)은 상기 Landsat-5 TM 영상을 ���상으로 상기 광도 법을 활용하여 획득한 영상이다.The gray scale image 130 can be obtained in the reference image 120 as a single sample image in which the value of each pixel represents only the amount of light (amount of light). According to one embodiment of the present invention, the color mapping unit 200 may acquire a gray scale image 130 of the reference image 120 using a luminance method. The method of acquiring the gray scale image 130 of the reference image 120 may further include a colorimetric conversion method or a Luma coding method. Illustratively, referring to FIG. 5, the gray scale image 130 shown in FIG. 5 is an image obtained using the above-described photometric method for the Landsat-5 TM image.

단계 S214에서, 컬러 맵핑부(200)는 참조 영상(120)의 그레이 스케일 영상(130)과 대상 영상 간의 영상 대차법을 수행하여 불변점을 선정할 수 있다. 영상 대차법은 영상 간의 변화를 결정하는 데 사용되는 영상 처리 기술이다. 상기 영상 간의 차이는, 각 영상의 픽셀 사이의 차이를 파악하고, 그 결과를 기초로 하여 산출될 수 있다. 상기 영상 대차법을 활용하기 위해서는, 먼저, 영상 대차법의 대상이 되는 영상들의 광도값을 호환 가능하게 만들어야 한다. In step S214, the color mapping unit 200 may perform an image balance method between the gray-scale image 130 of the reference image 120 and the target image to select an invariant point. Image Batching is an image processing technique used to determine the change between images. The difference between the images can be calculated based on the difference between the pixels of each image. In order to utilize the image balancing method, first, the luminance values of images to be subjected to the image balancing method must be made compatible.

본원의 일 실시예에 따르면, 상기 영상 대차법에 따라 그레이 스케일 영상(130)과 대상 영상(110) 간의 불변점을 선정할 수 있다. 불변점은 그레이 스케일 영상(130)과 대상 영상(110) 간의 상기 영상 대차법에 따라 변화하지 않은 것으로 판단된 픽셀을 의미한다. 한편, 컬러 맵핑부(200)는 불변점을 기준점으로 선정할 수 있다. 예시적으로, 도 5를 참조하면, 도 5에 도시된 불변점 선정 영상(140)은 상기 영상 대차법에 따라 상기 Radarsat-1 영상과 상기 Landsat-5영상의 그레이 스케일 영상 간의 불변점을 선정하여 도시한 영상이다.According to one embodiment of the present invention, an invariant point between the gray scale image 130 and the target image 110 can be selected according to the image balance method. The invariant point means a pixel determined to have not changed according to the image balance method between the gray scale image 130 and the target image 110. Meanwhile, the color mapping unit 200 can select an invariant point as a reference point. 5, an invariant point between the Radarsat-1 image and the Landsat-5 image is selected according to the image balance method, This is the image shown.

도 6은 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법에 의해 클래스(600) 별로 분류된 영상의 예시도이다.FIG. 6 is an exemplary diagram of an image classified by class 600 according to an image-to-image color mapping method according to an embodiment of the present invention.

단계 S220에서, 컬러 맵핑부(200)는 참조 영상(120)에 대하여 복수의 클래스(600) 별로 분류할 수 있다. 클래스(600)는 영상에서 공통된 속성을 갖는 픽셀들의 집합일 수 있다. 지구 표면을 촬상한 영상을 예시로 들면, 클래스(600)는 산간 지역, 물 지역, 도심 지역, 사막 지역 등 상기 공통된 속성을 갖는 픽셀들을 분류할 수 있는 범례일 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 컬러 맵핑부(200)는 참조 영상(120)의 컬러 해상도에 따라 클래스의 종류 및 수를 결정할 수 있다. 참조 영상(120)의 해상도가 증가할수록 분류 가능한 클래스의 수가 증가할 수 있다. 참조 영상(120)의 해상도가 증가할수록 분류 가능한 클래스의 수가 증가하고, 후술하는 바와 같이, 클래스 별로 기���점에 대응되는 픽셀값 및 특성변수값을 획득하여 MARS 회귀식을 수립하여 색상관계를 수립하기 때문에, 보다 향상된 컬러화가 가능하다.In step S220, the color mapping unit 200 may classify the reference image 120 according to a plurality of classes 600. For example, The class 600 may be a collection of pixels having a common property in an image. For example, the class 600 may be a legend that can classify pixels having the common attributes, such as mountainous areas, water areas, urban areas, and desert areas. According to one embodiment of the present invention, the color mapping unit 200 can determine the class and the number of the classes according to the color resolution of the reference image 120. As the resolution of the reference image 120 increases, the number of classifiable classes may increase. As the resolution of the reference image 120 increases, the number of classifiable classes increases. As described later, a pixel value and a characteristic variable value corresponding to a reference point are obtained for each class and a MARS regression equation is established to establish a color relationship , And further improved coloring is possible.

본원의 일 실시예에 따르면, 참조 영상(120)에 대하여 복수의 클래스(600) 별로 분류하는 방법은, 최대우도법(Maximum Likelihood Method)이 될 수 있다. 상기 최대우도법은 당 분야의 통상의 기술자에게 자명한 방법이라 할 수 있기에, 자세한 설명은 생략한다.According to an embodiment of the present invention, the method of classifying the reference image 120 by a plurality of classes 600 may be a maximum likelihood method. Since the maximum method is a method obvious to a person skilled in the art, a detailed description will be omitted.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 복수의 클래스(600)는 물(Water), 도시(Urban), 황폐 지역(Barren), 숲(Forest), 숲에 의한 음영 지역(Shadow caused by forest), 및 곡창 지역(Crop)을 포함할 수 있다. 상술한 클래스 분류 기준은, 미국 지질조사국(USGS : United States Geological Survey)이 지정한 기준 중 하나인 USGS-Level II에 따른 것이다. 아울러, 클래스의 분류는 상기 USGS-Level II를 비롯한 국제 표준 기준에 기초한 복수의 클래스로 분류될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 본원의 일 실시예에 따르면, 컬러 맵핑부(200)는 각 기준점 별로 클래스가 할당되도록 기준점을 선별하고 클래스 분할을 할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present disclosure, the plurality of classes 600 may include water, Urban, Barren, Forest, Shadow caused by forest, And a grain region Crop. The class classification criteria described above are in accordance with USGS-Level II, one of the standards set by the United States Geological Survey (USGS). In addition, the classification of the class may be classified into a plurality of classes based on international standard including the USGS-Level II, but is not limited thereto. According to one embodiment of the present invention, the color mapping unit 200 may classify the reference points and classify the classes so that classes are allocated to each reference point.

예시적으로, 도 6을 참조하면, 도 6에 도시된 영상은 상기 Landsat-5 TM 영상을 대상으로 복수의 클래스(600) 별로 분류하여 획득한 영상(960)이다. 클래스 ���로 분류하여 획득한 영상(960)을 보면, 물 지역은 파란색, 도시 지역은 붉은색, 황폐 지역은 노란색 등으로 범례를 분류하여 도시한 것을 확인할 수 있다.Illustratively, referring to FIG. 6, the image shown in FIG. 6 is an image 960 obtained by classifying the Landsat-5 TM image by a plurality of classes 600. FIG. In the image (960) obtained by classifying by class, it can be confirmed that the legend is classified by blue, water area is red, and desolate area is yellow.

본원의 일 실시예에 따르면, MARS 회귀식을 수립하는 단계(S230)는, 클래스별로 기준점의 픽셀값 및 특성변수값을 획득하는 단계 및 색상 밴드 별로 MARS 회귀식을 수��하는 단계를 포함할 수 있다. 색상 밴드는 RED 밴드, GREEN 밴드, 및 BLUE 밴드를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of establishing the MARS regression equation (S230) may include obtaining pixel values and characteristic parameter values of the reference point for each class and establishing a MARS regression equation for each color band . The color bands may include RED, GREEN, and BLUE bands.

구체적으로, 컬러 맵핑부(200)는 기준점의 픽셀값 및 특성변수값을 획득할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 컬러 맵핑부(200)는 공지된 영상 분석 알고리즘을 이용하여 대상 영상(110) 및 참조 영상(120)을 분석하여 픽셀값 및 특성변수값을 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 특성변수값은 대비(Contrast), 차이(Dissimilarity), 동질성(Homogeneity), 상관 관계(Correlation), ASM(Angular Second Moment), 에너지, 및 엔트로피를 통하여 획득한 명암도 동시 발생 행렬(GLCM : Gray Level Co-Occurrence Matrix) 값일 수 있다. 또한, 상기 특성변수값은 평균 픽셀값(Mean Pixel Values), 변화값(Variance Values)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예시적으로, 상기 특성변수값은 하기의 표 1과 같이 선정될 수 있다.Specifically, the color mapping unit 200 can obtain the pixel value of the reference point and the characteristic variable value. According to an embodiment of the present invention, the color mapping unit 200 may analyze a target image 110 and a reference image 120 using a known image analysis algorithm to obtain a pixel value and a characteristic variable value. For example, the value of the characteristic variable may be calculated using the contrast coincidence matrix (D) obtained through Contrast, Dissimilarity, Homogeneity, Correlation, Angular Second Moment, Energy, and Entropy GLCM: Gray Level Co-Occurrence Matrix) value. In addition, the characteristic variable value may include Mean Pixel Values and Variance Values, but is not limited thereto. Illustratively, the characteristic variable values can be selected as shown in Table 1 below.

특성변수값Property Variable Value 특성변수값의 유도 변수Induced variable of characteristic variable value 대상 영상(110)의 픽셀The pixel of the target image 110 대상 영상(110)의 픽셀값The pixel value of the target image 110 명암도 동시 발생 행렬Concurrency matrix 대상 영상(110)에서 산출된 5x5 픽셀 인접 지역의(Pixel Neihborhood)의 동질성The homogeneity of the pixel neighbors of the 5x5 pixel neighborhood calculated from the target image 110 명암도 동시 발생 행렬Concurrency matrix 대상 영상(110)에서 산출된 5x5 픽셀 인접 지역의(Pixel Neihborhood)의 에너지The energy of the (Pixel Neihborhood) adjacent to the 5x5 pixel calculated from the target image 110 명암도 동시 발생 행렬Concurrency matrix 대상 영상(110)에서 산출된 5x5 픽셀 인접 지역의(Pixel Neihborhood)의 ASMThe ASM (Pixel Neighborhood) of the 5x5 pixel adjacent region calculated from the target image 110 명암도 동시 발생 행렬Concurrency matrix 대상 영상(110)에서 산출된 5x5 픽셀 인접 지역의(Pixel Neihborhood)의 대비The contrast of the 5x5 pixel neighborhood (Pixel Neihborhood) calculated from the target image 110 명암도 동시 발생 행렬Concurrency matrix 대상 영상(110)에서 산출된 5x5 픽셀 인접 지역의(Pixel Neihborhood)의 상관 관계(Pixel neighbors) of the 5x5 pixel adjacent region calculated from the target image 110 명암도 동시 발생 행렬Concurrency matrix 대상 영상(110)에서 산출된 5x5 픽셀 인접 지역의(Pixel Neihborhood)의 엔트로피The entropy of the Pixel Neighborhood of the 5x5 pixel neighborhood calculated from the target image 110 평균 픽셀값Average pixel value 대상 영상(110)에서 산출된 5x5 픽셀 인접 지역의(Pixel Neihborhood)의 평균값The average value of the pixel neighbors of the 5x5 pixel adjacent region calculated from the target image 110 변화값Change value 대상 영상(110)에서 산출된 5x5 픽셀 인접 지역의(Pixel Neihborhood)의 변화값The change value (Pixel Neihborhood) of the 5x5 pixel adjacent region calculated from the target image 110

컬러 맵핑부(200)는, 복수의 클래스 별로 기준점의 픽셀값 및 특성변수값에 기초하여 MARS 회귀식을 수립할 수 있다. 전체 영상에 대하여 MARS 회귀식을 수립할 경우에 연산의 복잡도가 높고, 처리 시간이 상당히 소요될 수 있기 때문에, 본 발명의 컬러 맵핑부(200)는 복수의 클래스 별로 기준점의 픽셀값 및 특성변수값에 기초하여 MARS 회귀식을 수립함으로써, 연산의 복잡도를 낮추고 처리 속도를 향상시킬 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 상기 획득된 불변점의 픽셀값 및 특성변수값을 MARS 알고리즘에 대입하여, 색상 밴드 별로 MARS 회귀식을 수립할 수 있다. 색상 밴드는 상술한 바와 같이RED 밴드, GREEN 밴드, 및 BLUE 밴드를 포함할 수 있다. 다시 말해, 색상 밴드 별로 3개의 색상 관계 회귀식을 수립할 수 있다. 이 때, 대상 영상(110) 및 참조 영상(120)은 색상 RED, GREEN, BLUE에 대하여 1 : 3 대응을 할 수 있다.The color mapping unit 200 can establish a MARS regression equation based on the pixel values of the reference points and the characteristic variable values for each of a plurality of classes. Since the complexity of the calculation is high and the processing time may be considerably long when the MARS regression equation is established for the entire image, the color mapping unit 200 of the present invention can calculate the pixel values of the reference points and the characteristic variable values By establishing the MARS regression formula on the basis of this, it is possible to lower the computational complexity and improve the processing speed. According to one embodiment of the present invention, the obtained pixel value of the invariant point and the characteristic variable value are substituted into the MARS algorithm, and the MARS regression equation can be established for each color band. The color bands may include RED bands, GREEN bands, and BLUE bands as described above. In other words, three color relation regression equations can be established for each color band. In this case, the target image 110 and the reference image 120 can correspond to 1: 3 colors RED, GREEN, and BLUE.

여기서, MARS알고리즘 및 MARS 회귀식을 상세히 설명하도록 한다. MARS 알고리즘은, 상술한 바와 같이, 비선형성 및 변수 간의 상호 작용을 자동으로 모델링 할 수 있는, 비선형적 관계 모델링 알고리즘이다. MARS 알고리즘의 기본 원리는 입력 영역을 분할하고, 각 영역에 대한 자체 회귀식을 수립하여 사용하는 방법으로, 데이터 정렬을 위해 스플라인(Spline) 함수, 재귀적 분할(Recursive Partitioning), 및 다단계 회귀(Multi Stage Regression)를 활용하는 알고리즘이다. 한편, 상기 스플라인 함수는 주어진 복수의 제어점(Knot)을 이용하여 부드러운 곡선을 만들어내는 수학적 도구이다. Here, the MARS algorithm and the MARS regression expression will be described in detail. The MARS algorithm is a nonlinear relationship modeling algorithm that can automatically model nonlinearities and interactions between variables, as described above. The basic principle of the MARS algorithm is to divide the input region and establish a self regression equation for each region. It uses a spline function, recursive partitioning, and multi- Stage Regression). Meanwhile, the spline function is a mathematical tool for creating a smooth curve using a given plurality of control points (Knots).

MARS 알고리즘은 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.The MARS algorithm can be expressed as Equation (1) below.

Figure 112017125701413-pat00001
Figure 112017125701413-pat00001

수학식 1에서,

Figure 112017125701413-pat00002
는 기본 함수(Basic Function),
Figure 112017125701413-pat00003
Figure 112017125701413-pat00004
는 추정 계수들이고,
Figure 112017125701413-pat00005
Figure 112017125701413-pat00006
의 시리즈 넘버(Series Number)이다. 또한,
Figure 112017125701413-pat00007
의 계수
Figure 112017125701413-pat00008
은 하기의 수학식 2 및 수학식 3으로 표현될 수 있다.In Equation (1)
Figure 112017125701413-pat00002
Is a basic function,
Figure 112017125701413-pat00003
And
Figure 112017125701413-pat00004
Are the estimation coefficients,
Figure 112017125701413-pat00005
silver
Figure 112017125701413-pat00006
(Series Number). Also,
Figure 112017125701413-pat00007
Coefficient of
Figure 112017125701413-pat00008
Can be expressed by the following equations (2) and (3).

Figure 112017125701413-pat00009
Figure 112017125701413-pat00009

Figure 112017125701413-pat00010
Figure 112017125701413-pat00010

수학식 1 및 수학식 2에서,

Figure 112017125701413-pat00011
는 상기 제어점(Knot)의 위치이고,
Figure 112017125701413-pat00012
Figure 112017125701413-pat00013
번째의 설명 변수이다. 여기서, 상기 제어점(Knot)은 한 데이터 영역의 끝과 다른 영역의 시작을 표시할 수 있다. 상기 제어점의 수, 및 위치는 상기 스플라인 함수에 대해 고정될 수 있으며, MARS 알고리즘(300)에서, 상기 제어점은 순방향(Forward) 및 역방향(Backward)에서의 단계적 검색에 기초하여 결정될 수 있다.In Equations (1) and (2)
Figure 112017125701413-pat00011
Is the position of the control point Knot,
Figure 112017125701413-pat00012
The
Figure 112017125701413-pat00013
. Here, the control point Knot may indicate the beginning of a region different from the end of one data region. The number and position of the control points may be fixed for the spline function and in the MARS algorithm 300 the control points may be determined based on a stepwise search in the Forward and Backward directions.

먼저, MARS 알고리즘은 과도한 수의 상기 제어점을 갖는 모델을 생성할 수 있다. 그 다음, 상기 스플라인 함수의 적합성에 기여도가 작은 제어점을 제거할 수 있다. First, the MARS algorithm can generate a model with an excessive number of control points. Then, a control point having a small contribution to the suitability of the spline function can be eliminated.

MARS 알고리즘(300)의 기본 함수는 제어점을 검색하는 데 활용될 수 있다. 예시적으로 상기 기본 함수는 하기의 수학식 4와 같이, 예측 변수

Figure 112017125701413-pat00014
와 목표 변수
Figure 112017125701413-pat00015
사이의 관계를 나타내는 함수의 집합으로 표현될 수 있다.The basic function of the MARS algorithm 300 can be utilized to search for control points. Illustratively, the basic function is expressed by the following equation (4)
Figure 112017125701413-pat00014
And target variable
Figure 112017125701413-pat00015
Can be expressed as a set of functions representing the relationship between the two.

Figure 112017125701413-pat00016
Figure 112017125701413-pat00016

수학식 4의 함수에서,

Figure 112017125701413-pat00017
Figure 112017125701413-pat00018
는 추정 계수들이고,
Figure 112017125701413-pat00019
는 다른 기본 함수인
Figure 112017125701413-pat00020
의 가중치를 고려한 합이다. 아울러, MARS 알고리즘은,
Figure 112017125701413-pat00021
Figure 112017125701413-pat00022
형태의 선형 기본 함수(Linear Basic Function)이며,
Figure 112017125701413-pat00023
는 제어점의 위치일 수 있다.In the function of equation (4)
Figure 112017125701413-pat00017
And
Figure 112017125701413-pat00018
Are the estimation coefficients,
Figure 112017125701413-pat00019
Is another basic function
Figure 112017125701413-pat00020
Which is a sum of weights. In addition,
Figure 112017125701413-pat00021
Wow
Figure 112017125701413-pat00022
Linear Basic Function,
Figure 112017125701413-pat00023
May be the position of the control point.

MARS 알고리즘의 절차는 3단계로 구분될 수 있다. 첫째, (a) 순방향 MARS 알고리즘은 가능한 모든 기본 함수와 해당 제어점을 선택하고, 둘째, (b) 역방향 MARS 알고리즘은 기존 제어점의 최상의 조합을 생성하기 위해 기본 함수를 제거하고, 최종적으로, (c) 연속적인 분할 경계(Continuous Partition Bordes)를 얻기 위해 평탄화 동작(Smoothing Operation)이 수행될 수 있다.The procedure of the MARS algorithm can be divided into three steps. First, (a) the forward MARS algorithm selects all possible basic functions and corresponding control points, (b) the reverse MARS algorithm removes the basic functions to generate the best combination of existing control points, and finally (c) A smoothing operation may be performed to obtain continuous partition borders.

상기 (a) 단계는, 초기 집합에서, 상기 가능한 모든 기본 함수를 선택하는 것은 상수 함수

Figure 112017125701413-pat00024
을 결정하여 집합 C의 모든 함수가 후보가 되도록 할 수 있다. 이 때, MARS 알고리즘에 기 설정한 최대 개수의 조건까지 새로운 쌍의 함수들이 각 단계에서 고려될 수 있다.The step (a) includes, in the initial set, selecting all of the possible basic functions,
Figure 112017125701413-pat00024
So that all the functions of the set C are candidates. At this time, a new pair of functions up to the maximum number of conditions preset for the MARS algorithm can be considered at each step.

상기 (b) 단계에서, 상기 역방향 MARS 알고리즘은 최소 잔류 오차에 기여하는 기본 함수들을 제거함으로써, 수행될 수 있다. 상기 역방향 MARS 알고리즘은 일반화 가능성(Generalisability)을 증가시킴으로써, 모델링의 복잡성을 감소시킬 수 있다. 여기서, 상기 역방향 MARS 알고리즘은 하기의 수학식 5와 같은 일반화된 교차 검증(GCV : Generalised Cross-Validation)을 통하여 수행될 수 있다.In step (b), the reverse MARS algorithm may be performed by removing the basic functions contributing to the minimum residual error. The reverse MARS algorithm can reduce the complexity of the modeling by increasing generalisability. Here, the backward MARS algorithm can be performed through Generalized Cross-Validation (GCV) as shown in Equation (5).

상기 (c) 단계에서, 상기 평탄화 동작은 영역 경계 내의 불연속성을 제거함으로써 연속성을 보장할 수 있다. In the step (c), the planarization operation can ensure continuity by eliminating discontinuity in the region boundary.

상술한 MARS 알고리즘의 원리에 기초하면, 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법은, 기준점으로 선정된 불변점에 대응되는 특성변수값을 산출하고, 불변점의 픽셀값 및 상기 특성변수값을 MARS 알고리즘에 대입함으로써, 색상 밴드 별로 MARS 회귀식을 수립할 수 있다.Based on the principle of the MARS algorithm described above, a method of performing an inter-image color mapping according to an embodiment of the present invention includes calculating a characteristic variable value corresponding to an invariant point selected as a reference point, By assigning a value to the MARS algorithm, a MARS regression equation can be established for each color band.

단계 S240에서, 컬러 맵핑부(200)는 상기 수립된 MARS 회귀식에 대상 영상(110)의 픽셀값 및 특성변수값을 대입하여 컬러 맵핑된 대상 영상(950)을 획득할 수 있다. 예시적으로, 다시 도 4를 참조하면, 상기 수립된 MARS 회귀식에 상기 Radarsat-1 영상의 전체 픽셀에 대응되는 픽셀값 및 특성변수값을 적용함으로써, 전체 색상관계를 획득하고 컬러 맵핑된 Radarsat-1 영상을 획득할 수 있다. 상기 컬러 맵핑된 Radarsat-1 영상(950)은 도 4에 가장 우측에 도시된 바와 같다. 아울러, 상기 컬러 맵핑된 Radarsat-1 영상(950)은 기존의 Radarsat-1 영상(110)에 비해 현저히 판독력이 향상될 수 있고, 상기 Landsat-5 TM 영상(120)의 스펙트럼(Spectral) 특성 및 공간(Spatial) 특성을 갖게 됐음을 확인할 수 있다.In step S240, the color mapping unit 200 may acquire the color-mapped target image 950 by substituting the pixel values and the characteristic variable values of the target image 110 into the established MARS regression equation. 4, by applying the pixel values and the characteristic variable values corresponding to all the pixels of the Radarsat-1 image to the established MARS regression equation, the entire color relationship is obtained and the color-mapped Radarsat- 1 image can be obtained. The color-mapped Radarsat-1 image 950 is shown at the far right in FIG. In addition, the color-mapped Radarsat-1 image 950 can significantly improve the reading power as compared to the existing Radarsat-1 image 110, and the spectral characteristics of the Landsat- It can be confirmed that it has a spatial characteristic.

예시적으로, 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법은 정량적 성능평가를 수행할 수 있다. 상기 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법의 정량적 성능평가를 수행하기 위하여, 스펙트럼 품질(Spectral Quality)의 경우, 범용 영상 품질 지수(UIQI : Universal Image Quality Index), 상관 계수(CC : Correlation Coefficient), 및 평균 제곱근 편차(RMSE : Root Mean Square Error)를 활용할 수 있고, 공간 품질(Spatial Quality)의 경우 엔트로피를 활용할 수 있다. 예시적으로, 도 4에 도시된 영상들의 품질은 하기의 표 2와 같이 나타날 수 있다.Illustratively, the method of performing the inter-image color mapping can perform a quantitative performance evaluation. In order to perform the quantitative performance evaluation of the method of performing the inter-image color mapping, in the case of spectral quality, a universal image quality index (UIQI), a correlation coefficient (CC) Root Mean Square Error (RMSE) can be utilized, and entropy can be utilized for spatial quality. Illustratively, the quality of the images shown in FIG. 4 may be as shown in Table 2 below.

영상video 색상 밴드Color band UIQIUIQI CCCC RMSERMSE 엔트로피Entropy Radarsat-1 영상
(Raw)
Radarsat-1 video
(Raw)
-- 0.05230.0523 0.08170.0817 43.995943.9959 7.02877.0287
Landsat-5 TM 영상Landsat-5 TM Imaging RED
GREEN
BLUE
RED
GREEN
BLUE
0.7332
0.6548
0.5501
0.7332
0.6548
0.5501
0.8116
0.7512
0.6290
0.8116
0.7512
0.6290
9.0115
9.0503
9.3048
9.0115
9.0503
9.3048
8.1002
8.1006
8.1039
8.1002
8.1006
8.1039
컬러 맵핑된 Radarsat-1 영상Color-mapped Radarsat-1 video RED
GREEN
BLUE
RED
GREEN
BLUE
0.8213
0.8233
0.7965
0.8213
0.8233
0.7965
0.8334
0.8238
0.7976
0.8334
0.8238
0.7976
8.9746
8.8986
9.0430
8.9746
8.8986
9.0430
8.0598
8.0641
8.0686
8.0598
8.0641
8.0686

상기 표 2를 참조하여 정량적 성능평가의 결과를 예시적으로 설명하면, 컬러 맵핑된 Radarsat-1 영상(950)은 대상 영상(110)인 Radarsat-1 영상과 비교했을 때, 범용 영상 품질 지수(UIQI), 상관 계수(CC), 평균 제곱근 편차(RMSE), 및 엔트로피는 각각59.37%, 64.89%, 79.26%, 및 13.24% 향상된 것을 확인할 수 있다. 1, the color-mapped Radarsat-1 image 950 is compared with the Radarsat-1 image, which is the target image 110, and the generalized image quality index (UIQI ), The correlation coefficient (CC), the mean square root deviation (RMSE), and the entropy were improved by 59.37%, 64.89%, 79.26%, and 13.24%, respectively.

또한, 컬러 맵핑된 Radarsat-1 영상(950)은 유사 시기에 촬영된 평가 참조 영상(970)인 Landsat-5 TM 영상과 비교했을 때, 범용 영상 품질 지수(UIQI), 상관 계수(CC), 및 평균 제곱근 편차(RMSE)은 각각 16.77%, 8.76% 및 1.64% 낮지만, 엔트로피는 0.47% 높은 것을 확인할 수 있다.In addition, the color-mapped Radarsat-1 image 950 has a generalized image quality index (UIQI), a correlation coefficient (CC), and an image quality index The mean square root deviation (RMSE) is 16.77%, 8.76% and 1.64% lower, respectively, but the entropy is 0.47% higher.

결과적으로, 컬러 맵핑된 Radarsat-1 영상(950)은 Radarsat-1 영상(110)과 비교했을 때, 현저히 성능이 향상된 것을 확인할 수 있다. 또한, 평가 참조 영상(970)과 비교했을 때, 스펙트럼 품질은 다소 떨어지나, 공간 품질은 향상된 것을 확인할 수 있다. 이로써, 컬러 맵핑된 Radarsat-1 영상(950)은 평가 참조 영상(970)과 상당히 유사한 성능을 가질 수 있음을 확인하고, 아울러, MARS 알고리즘(300)를 활용한 컬러 맵핑 수행의 유용성을 확인할 수 있다.As a result, it can be seen that the color-mapped Radarsat-1 image 950 significantly improves performance compared to the Radarsat-1 image 110. [ Also, when compared with the evaluation reference image 970, the spectral quality is somewhat lowered, but the spatial quality is improved. This ensures that the color mapped Radarsat-1 image 950 can have a performance substantially similar to the evaluation reference image 970 and also the usefulness of performing color mapping using the MARS algorithm 300 .

이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치(1000)에 대해 설명한다. 다만, 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치(1000)는 앞서 살핀 본원의 일 실시예에 따른 컬러 맵핑 수행 방법을 수행하는 장치로서 상기 방법과 동일하거나 상응하는 기술적 특징을 포함하는 발명이라 할 것이므로, 앞서 설명한 방법과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.Hereinafter, an apparatus 1000 for performing an inter-image color mapping according to an embodiment of the present invention will be described. However, since the apparatus 1000 for performing an image-to-image color mapping is an apparatus for performing the method of performing color mapping according to an embodiment of the present invention, which is the same as the method described above or a technical feature corresponding thereto, The same reference numerals are used for the same or similar components as those of the first embodiment, and redundant explanations will be simplified or omitted.

본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치(1000)는, 영상 수신부(100), 및 컬러 맵핑부(200)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치(1000)는 영상 간 컬러 맵핑을 수행하는 소프트웨어가 설치된 컴퓨터, 서버, 디바이스일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The apparatus 1000 for performing an inter-image color mapping according to an exemplary embodiment of the present invention may include an image receiving unit 100, and a color mapping unit 200. Illustratively, the inter-image color mapping device 1000 may be, but is not limited to, a computer, a server, or a device equipped with software for performing color mapping between images.

영상 수신부(100)는 대상 영상(110) 및 참조 영상(120)을 수신하는 구성이다. 상술한 바와 같이, 영상 수신부(100)는 네트워크(500)를 통하여 대상 영상(110), 및 참조 영상(120)을 수신 받을 수 있다. 예시적으로, 영상 수신부(100)는 합성 개구 레이더(900)를 통해 만들어진 영상을 네트워크(500)를 통하여 수신 받을 수 있다. 이에 더해, 본원의 일 실시예에 따르면, 저장부를 포함하고, 영상 수신부(100)는 상기 저장부를 통해 대상 영상(110) 및 참조 영상(110)을 수신 받을 수 있다.The image receiving unit 100 receives the target image 110 and the reference image 120. The image receiving unit 100 can receive the target image 110 and the reference image 120 through the network 500 as described above. Illustratively, the image receiving unit 100 can receive an image generated through the synthetic aperture radar 900 through the network 500. [ In addition, according to one embodiment of the present invention, the image receiving unit 100 may include a storage unit, and the object image 110 and the reference image 110 may be received through the storage unit.

영상 수신부(100)와 합성 개구 레이더(900) 간, 또는 영상 수신부(100)와 대상 및 참조 영상 저장부(850) 간의 네트워크(500)는 유선 및 무선 네트워크로 구비될 수 있으며, 상기 네트워크의 일 예에는 RFID, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, Wi-fi네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크, 적외선 통신 등이 포함되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The network 500 between the image receiving unit 100 and the synthetic aperture radar 900 or between the image receiving unit 100 and the object and reference image storage unit 850 may be provided as a wired and wireless network, Examples include RFID, a 3rd Generation Partnership Project (3GPP) network, a Long Term Evolution (LTE) network, a 5G network, a World Interoperability for Microwave Access (WIMAX) network, the Internet, a LAN (Local Area Network) (LAN), a Wide Area Network (WAN), a Personal Area Network (PAN), a Bluetooth network, a Wi-fi network, a satellite broadcasting network, an analog broadcasting network, a DMB (Digital Multimedia Broadcasting) But is not limited thereto.

컬러 맵핑부(200)는 대상 영상(110) 및 참조 영상(120)을 이용하여 MARS(Multivariate Adaptive Regression Splines) 알고리즘(300)에 기초하여, 대상 영상(110)의 컬러 맵핑을 수행하는 구성이다. The color mapping unit 200 performs a color mapping of the target image 110 based on a Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS) algorithm 300 using the target image 110 and the reference image 120.

도 3은 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치(1000)의 컬러 맵핑부(200)를 도시한 블록도이다. FIG. 3 is a block diagram illustrating a color mapping unit 200 of an inter-image color mapping device 1000 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 컬러 맵핑부(200)는 기준점 선정부(210), 클래스 분류부(220), 변수 획득부(230), 회귀식 수립부(240), 및 컬러 영상 획득부(250)를 포함할 수 있다.3, the color mapping unit 200 includes a reference point selecting unit 210, a classifying unit 220, a variable obtaining unit 230, a regression formula setting unit 240, and a color image obtaining unit 250, . ≪ / RTI >

기준점 선정부(210)는 대상 영상(110) 및 참조 영상(120)으로부터 색상 관계 수립을 위한 적어도 하나의 기준점을 선정하는 구성이다.The reference point selection unit 210 selects at least one reference point for color relation establishment from the target image 110 and the reference image 120.

클래스 분류부(220)는 참조 영상(120)에 대하여 복수의 클래스 별로 분류하는 구성이다.The classifying unit 220 classifies the reference image 120 into a plurality of classes.

변수 획득부(230)는 기준점 및 영상의 각 픽셀들의 픽셀값 및 특성변수값을 획득하는 구성이다.The variable obtaining unit 230 obtains pixel values and characteristic variable values of reference points and pixels of the image.

회귀식 수립부(240)는 복수의 클래스(600) 별로 기준점의 픽셀값 및 특성변수값에 기초하여 MARS 회귀식을 수립하는 구성이다.The regression equation establishing unit 240 constructs the MARS regression equation based on the pixel values of the reference points and the characteristic variable values for each of the plurality of classes 600.

컬러 영상 획득부(250)는 클래스(600) 별로 수립된 MARS 회귀식에 대상 영상(110)의 픽셀값 및 특성변수값을 대입하여 컬러 맵핑된 대상 영상(950)을 획득하는 구성이다.The color image acquisition unit 250 acquires the color-mapped target image 950 by substituting the pixel value and the characteristic parameter value of the target image 110 into the MARS regression formula established for each class 600. [

본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method of performing inter-image color mapping according to one embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

또한, 전술한 본원의 일 실시예에 따른 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.In addition, the above-described method of performing the inter-image color mapping according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a computer program or an application executed by a computer stored in a recording medium.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

100: 영상 수신부
110: 대상 영상
120: 참조 영상
130: 그레이 스케일 영상
200: 컬러 맵핑부
210: 기준점 선정부
220: 클래스 분류부
230: 변수 획득부
240: 회귀식 수립부
250: 컬러 영상 획득부
500: 네트워크
900: 합성 개구 레이더
1000: 컬러 맵핑 수행 장치
100:
110: target image
120: reference image
130: Grayscale video
200: Color mapping unit
210: Reference point selection section
220:
230: variable acquisition unit
240: regression equation forming section
250: Color image acquiring unit
500: Network
900: Synthetic aperture radar
1000: Color mapping device

Claims (13)

대상 영상 및 참조 영상을 수신하는 단계; 및
상기 대상 영상 및 상기 참조 영상을 이용하여 MARS(Multivariate Adaptive Regression Splines) 알고리즘에 기초하여, 상기 대상 영상의 컬러 맵핑을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 컬러 맵핑을 수행하는 단계는,
상기 대상 영상 및 상기 참조 영상으로부터 색상 관계 수립을 위한 적어도 하나의 기준점을 선정하는 단계;
상기 참조 영상에 대하여 복수의 클래스 별로 분류하는 단계;
상기 복수의 클래스 별로 상기 기준점의 픽셀값 및 특성변수값에 기초하여 MARS 회귀식을 수립하는 단계; 및
상기 클래스 별로 수립된 MARS 회귀식에 상기 대상 영상의 픽셀값 및 특성변수값을 대입하여 컬러 맵핑된 대상 영상을 획득하는 단계,
를 포함하는 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법.
Receiving a target image and a reference image; And
Performing color mapping of the target image based on a Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS) algorithm using the target image and the reference image,
Wherein the performing the color mapping comprises:
Selecting at least one reference point for color relation establishment from the target image and the reference image;
Classifying the reference image into a plurality of classes;
Establishing a MARS regression equation based on pixel values and characteristic variable values of the reference points for each of the plurality of classes; And
Acquiring a color-mapped target image by substituting pixel values and characteristic parameter values of the target image into a MARS regression equation established for each class;
To-color mapping.
제 1 항에 있어서,
상기 대상 영상은 흑백 영상이고, 상기 참조 영상은 컬러 영상인 것인, 영상 간 컬러 맵핑 수행 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the target image is a monochrome image and the reference image is a color image.
제 2 항에 있어서,
상기 대상 영상은 합성 개구 레이더(SAR) 영상인 것인, 영상간 컬러 맵핑 수행 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the object image is a synthetic aperture radar (SAR) image.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 기준점을 선정하는 단계는,
상기 참조 영상의 그레이 스케일(gray-scale) 영상을 획득하는 단계; 및
상기 그레이 스케일 영상과 상기 대상 영상 간의 영상 대차법(Image differencing)을 수행하여 불변점(Invariant pixel)을 선정하는 단계,
를 포함하는 것인, 영상간 컬러 맵핑 수행 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of selecting the reference point comprises:
Obtaining a gray-scale image of the reference image; And
Selecting an invariant pixel by performing image differencing between the gray-scale image and the target image,
Image color mapping.
제 5 항에 있어서,
상기 불변점이 기준점인 것인, 영상간 컬러 맵핑 수행 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the invariant point is a reference point.
제1항에 있어서,
상기 복수의 클래스는 물, 도시, 황폐 지역, 숲, 숲에 의한 음영 지역, 및 곡창 지역을 포함하는 것인, 영상간 컬러 맵핑 수행 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of classes comprises water, a city, a desolate area, a forest, a shaded area by forest, and a granite area.
제1항에 있어서,
상기 MARS 회귀식을 수립하는 단계는,
상기 기준점의 픽셀값 및 특성변수값을 획득하는 단계; 및
색상 밴드 ���로 MARS 회귀식을 수립하는 단계,
를 포함하고,
상기 색상 밴드는 RED 밴드, GREEN 밴드, 및 BLUE 밴드를 포함하는 것인, 영상간 컬러 맵핑 수행 방법.
The method according to claim 1,
The step of establishing the MARS regression equation comprises:
Obtaining a pixel value and a characteristic variable value of the reference point; And
Establishing a MARS regression equation for each color band,
Lt; / RTI >
Wherein the color band comprises a RED band, a GREEN band, and a BLUE band.
대상 영상 및 참조 영상을 수신하는 영상 수신부; 및
상기 대상 영상 및 상기 참조 영상을 이용하여 MARS(Multivariate Adaptive Regression Splines) 알고리즘에 기초하여, 상기 대상 영상의 컬러 맵핑을 수행하는 컬러 맵핑부를 포함하고,
상기 컬러 맵핑부는,
상기 대상 영상 및 상기 참조 영상으로부터 색상 관계 수립을 위한 적어도 하나의 기준점을 선정하는 기준점 선정부;
상기 참조 영상에 대하여 복수의 클래스 별로 분류하는 클래스 분류부;
상기 기준점의 픽셀값 및 특성변수값을 획득하는 변수 획득부;
상기 복수의 클래스 별로 상기 기준점의 픽셀값 및 특성변수값에 기초하여 MARS 회귀식을 수립하는 회귀식 수립부; 및
상기 클래스 별로 수립된 MARS 회귀식에 상기 대상 영상의 픽셀값 및 특성변수값을 대입하여 컬러 맵핑된 대상 영상을 획득하는 컬러 영상 획득부,
를 포함하는 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치.
An image receiving unit for receiving a target image and a reference image; And
And a color mapping unit for performing color mapping of the target image based on a Multivariate Adaptive Regression Splines (MARS) algorithm using the target image and the reference image,
The color mapping unit includes:
A reference point selecting unit for selecting at least one reference point for establishing a color relation from the target image and the reference image;
A classifying unit for classifying the reference image into a plurality of classes;
A variable obtaining unit obtaining a pixel value and a characteristic variable value of the reference point;
A regression equation establishing unit for establishing a MARS regression equation based on pixel values and characteristic variable values of the reference points for each of the plurality of classes; And
A color image acquiring unit for acquiring a color-mapped target image by substituting pixel values and characteristic parameter values of the target image into a MARS regression equation established for each class;
And an image-to-image color mapping unit.
삭제delete 제9항에 있어서,
상기 대상 영상은 흑백 영상이고, 상기 참조 영상은 컬러 영상인 것인, 영상 간 컬러 맵핑 수행 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the target image is a monochrome image and the reference image is a color image.
제9항에 있어서,
상기 대상 영상은 합성 개구 레이더(SAR) 영상인 것인, 영상간 컬러 맵핑 수행 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the object image is a synthetic aperture radar (SAR) image.
제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the method according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 8.
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