유전 알고리즘을 이용한 오차 확산 계수의 결정

초록

영상 출력 장치에서의 출력을 위해 연속 계조 영상을 이진 영상으로 변환시키는 다양한 해프토닝 기법들 중에서 오차 확산 방법은 좋은 화질을 얻는 방법으로 널리 사용되고 있다. 오차 확산 방법에 의해 얻어지 이진 영상의 화질은 오차 확산 계수값과 오차 확산 계수의 위치, 그리고 문턱치에 의해 좌우된다. 기존의 오차 확산 방법들에서 계수의 값과 위치는 대부분 경험적 방법이나 취적화 방법에 의해 결정되었다. 본 논문에서는 최적화 알고리즘의 하나인 유전 알고리즘을 이용한 오차 확산 계수의 결정 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 유전 알고리즘의 세 연산자인 복제, 상호 교환, 변이에 의해 연속 계조 영상과 이진 영상간의 정의된 오차 기준을 최소화시키는 오차 확산 계수를 계산 하게 된다. 이때 오차 기준은 연속 계조 영상의 이진 영상에서의 평균값 재현 정도와 이진 영상에서의 규칙적인 잡음의 표현 정도를 수식화 하여 정의하였다. 기존에 발표된 유전 알고리즘을 이용한 해프토닝 방법들에서는 이진 영상 블록을 스트링으로 사용하여 오차를 최소화하는 이진 영상을 반복 계산을 통해 계산하는 방법이었다. 하지만, 제안하는 방법에서는 오차 기준을 최소화하는 오차 확산 계수를 계산하게 된다. 즉, 오차 확산 계수를 계산하기 위하여 반복 계산인 유전 알고리즘을 수행하지만 실제 이진화에는 계산된 계수들을 이용하여 Floyd-Steinberg의 방법과 같이 반복 계산 없이 적용하게 된다. 실험을 통하여 기존의 방법들에 의한 이진화 결과에 비해 제안하는 방법에 의해 결정된 오차 확산 계수를 적용한 결과에서 잡음이 많이 감소됨을 확인할 수 있었다.