무대 장면 촬영에서 밝기 동적 범위 제한 문제를 해결하기 위해 개선된 Retinex 알고리즘 기반의 무대 저조도 강화 방법을 제안한다. 먼저 무대 장면의 저조도 이미지를 개선된 Retinex 알고리즘으로 강화 처리하여 전체적으로 향상된 이미지를 얻는다. 원본 이미지와 강화된 이미지를 융합하여 과도하게 향상된 배경 영역과 강화가 필요 없는 배경 영역을 처리하여 최종 이미지를 얻는다. 개선된 Retinex 알고리즘은 가우스-라플라스 하이패스 필터를 사용하여 먼저 반사 성분을 구한 후 조명 성분을 구하여 반사 성분의 세부 손실 문제를 해결한다. 그 후 반사 성분의 대비와 세부를 강화한 뒤 조명 성분과 곱하여 강화된 이미지를 얻는다. 본 방법은 소프트웨어 플랫폼 검증을 기반으로 FPGA 하드웨어 플랫폼에서 검증되었다. 실험 결과, 다른 고전적인 방법과 비교하여 본 방법은 다양한 무대 장면, 특히 명암 차이가 큰 무대 장면에서 시각 효과가 뚜렷하며, 피크 신호 대 잡음비(PSNR)는 평균 57.06% 향상되고, 구조 유사성(SSIM)은 평균 27.34% 향상되었다. 처리된 이미지는 무대의 실제 밝기 동적 범위를 복원하였으며, 색상 채도가 자연스럽고 왜곡 없이 우수한 영상 품질을 보장한다.

이미지 융합; 저조도 강화; Retinex 알고리즘; 무대 장면