디지털화 영상기록물 자동복원기술 연구 개발
연구책임자	유병문	연구참여자	14명
연구기간	2011- 05- 02 ~ 2011- 11- 30	분야	시청각물
발간등록번호	11-1311153-000191-01
첨부파일	디지털화 영상기록물 자동복원 모델 연구.pdf
국문요약	영상 자동 복원 시스템은 디지털화된 필름이나 비디오 영상에 발생한 시각적 훼손을 영상처리 또 는 컴퓨터 비젼 기술을 이용하여 자동으로 복원하는 시스템이다. 1950년대 이전에 촬영된 모든 영상은 니트로-셀룰로이드(nitro-celluloid) 영상필름에 기록되어 있으며, 이 물질의 물리적인 특성(매우 짧은 수명기간)으로 인해 많은 영상 내용이 훼손되고 있는 실정이다. 보존된 비디오나 필름의 량과, 영상의 수작업 복원 시의 장시간, 고비용을 고려할 때 자동으로 복원하는 영상 자동 복원 시스템이 필수적이 다. 본 연구에서는 국가기록원 소장 디지털화 영상자료의 주요 훼손 유형 분석하여, 주요 훼손 유형 에 대한 복원 알고리즘을 개발하고, 개발된 알고리즘의 테스트를 위한 테스트 베드 시스템 개발을 목 표로 수행되었다. 즉, 1) 국내외 디지털영상기록에 대한 국내외 연구 활동 조사 및 훼손 유형 정리 2) 국가기록원 소장 디지털화 영상 자료의 주요 훼손 유형 분석 3) 긁힘(Scratch) 및 스파크(Spark) 훼손 유형의 복원 알고리즘 개발 4) 개발된 알고리즘을 테스트하기 위한 테스트 영상 복원 시스템(prototype) 개발 등으로 수행되었다. 국내외 연구 활동 조사는 영상 복원과 관련하여 발표된 논문과 1980년대 이후에 수행된 과제들을 분석하여 훼손 유형별 연구 동향을 분석했다. 영상 복원과 관련하여 발표된 논문을 내용에 따라 훼손 유형별로 분류를 했으며, 수행된 과제는 그 결과물로 개발된 훼손별 복원 기능에 따 라 분류를 했다. 국가기록원 소장 디지털화 영상 자료의 분석은 국가기록원이 소장하고 있는 디지털화 된 영상 5,152철 중 625철을 샘플링 조사를 하여 국가기록원 소장 디지털화 영상의 주요 훼손 유형을 조사하였다. 관련 논문, 과제, 그리고 국가기록원 소장 기록영상물의 훼손 유형 분석을 통해 긁힘과 스 파크가 주요 훼손 유형으로 파악되었으며, 이의 복원을 위한 복원 알고리즘 및 테스트 베드 시스템을 개발하였다. 긁힘 훼손 복원 알고리즘은 블록 템플레이트 매칭과 여러 개의 프레임이 연속으로 연결된 가상 프레임을 이용하여 작은 긁힘도 탐지 가능하게 하였다. 스파크 훼손 복원 알고리즘은 현재 프레 임의 화소와, 전.후 프레임의 일정 영역내에 있는 화소의 값의 비교를 통해 스파크 훼손을 탐지. 복원 했다. 테스트 베드 시스템은 QT, OpenCV 등의 오픈 소프트웨어를 사용하여 개발하였으며, MPEG2 동 영상을 복원하여 저장할 수 있도록 개발되었다. 소프트웨어로 개발된 현재의 시스템은 초당 두 개의 프레임을 처리할 수 있으며, 하드웨어를 이용한 고도화가 필요하며, 본 연구를 통해 국가기록원 소장 영상기록물의 훼손 상태 파악 및 추후 복원 사업을 위한 연구 기반을 마련했다.
영문요약	Automatic Image(Film) Restoration Systems restores visual artifacts, which are commonly encountered in archive films, mainly due to early filming technologies and storage conditions, and uses image processing or computer vision methods for automatic restoration on digitalized images(film). Until the late fifties, most of these films were taken into intro-celluloid material. Chemical changes due to the film material's age as well as improper handling have caused the irretrievable damages. There is a strong demand for an automatic film restoration system when considering the vast amount of film and the time and cost of manual restoration. The purpose of the research is find the type of main damages of the digitalized images in the National Archives of Korea, developing algorithms to restore the main damages, building a test-bed system for the restoration algorithms: 1) survey and review published parers and projects related in film restoration 2) analyze the damages of the digitalized image in the National Archives of Korea 3) develop algorithms to restore damages caused by scratches and sparks 4) build a test-bed system for the developed algorithms The types of main damages has been determined by reviewing film-restoration related papers and projects worldwide and the digitalized images in the National Archives of Korea. A thorough investigation on sampled data, 625 rolls out of 5,152 rolls, has been done to find the main causes of the digitalized image of the National Archives of Korea. As results of the investigation, The two types of damages, scratch and spark, were selected to be restored. The scratch restoration algorithm uses blob-based template matching method and a virtual frame. The spark restoration algorithm compares the pixels of the current frame and the corresponding ares of the before and after frames of the current frame. There is a need for hardware-based restoration system for real-time processing. This research has investigated the main damages of the digitalized image and opened the door for film restoration research for the National Archives of Korea.

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