• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.44 no.5
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• pp.55-61
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• 2007

In this paper, we propose a three-dimensional(3D) active shape models for medical image segmentation. In order to build a 3D shape model, we need to generate a point distribution model(PDM) and select corresponding landmarks in all the training shapes. The manual determination method, two-dimensional(2D) method, and limited 3D method of landmark correspondences are time-consuming, tedious, and error-prone. In this paper, we generate a 3D statistical shape model using the 3D model generation method of a distance transform and a tetrahedron method for landmarking. After generating the 3D model, we extend the shape model training and gray-level model training of 2D active shape models(ASMs) and we use the integrated modeling process with scale and gray-level models for the appearance profile to represent the local structure. Experimental results are comparable to those of region-based, contour-based methods, and 2D ASMs.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.43 no.6 s.312
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• pp.28-35
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• 2006

Statistical models of shape variability based on active shape models (ASMs) have been successfully utilized to perform segmentation and recognition tasks in two-dimensional (2D) images. Three-dimensional (3D) model-based approaches are more promising than 2D approaches since they can bring in more realistic shape constraints for recognizing and delineating the object boundary. For 3D model-based approaches, however, building the 3D shape model from a training set of segmented instances of an object is a major challenge and currently it remains an open problem in building the 3D shape model, one essential step is to generate a point distribution model (PDM). Corresponding landmarks must be selected in all1 training shapes for generating PDM, and manual determination of landmark correspondences is very time-consuming, tedious, and error-prone. In this paper, we propose a novel automatic method for generating 3D statistical shape models. Given a set of training 3D shapes, we generate a 3D model by 1) building the mean shape fro]n the distance transform of the training shapes, 2) utilizing a tetrahedron method for automatically selecting landmarks on the mean shape, and 3) subsequently propagating these landmarks to each training shape via a distance labeling method. In this paper, we investigate the accuracy and compactness of the 3D model for the human liver built from 50 segmented individual CT data sets. The proposed method is very general without such assumptions and can be applied to other data sets.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2006.06a
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• pp.335-336
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• 2006

In this paper, we propose an active shape image segmentation method for three-dimensional(3-D) medical images using a generation method of the 3-D shape model. The proposed method generates the shape model using a distance transform and a tetrahedron method for landmarking. After generating the 3-D model, we extend the training and segmentation processes of 2-D active shape model(ASM) and improve the searching process. The proposed method provides comparative results to 2-D ASM, region-based or contour-based methods. Experimental results demonstrate that this algorithm is effective for a semi-automatic segmentation method of 3-D medical images.

• Communications of Mathematical Education
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• v.14
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• pp.61-70
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• 2001

수학은 추상적인 학문이다. '추상'은 몇 개 또는 무한히 많은 사물의 공통성이나 본질을 추출하여 파악하는 사고작용이다. 이렇게 추상된 것들을 모아 분류를 하고 그 다음에 이름을 붙이는 것이 바로 개념이 형성되는 과정이고 수학자가 수학을 하는 과정이다. 이 개념들은 여러 가지 모양으로 결합하여 스키마라고 부르는 개념 구조를 형성하게 되는데, 이 스키마는 수학적 사고를 하는데 매우 중요한 역할을 하여 수학을 개념적으로 이해하는데 도움을 주며, 새로운 지식을 얻는데 필요한 필수적인 도구가 된다. 본 논문에서는 연속적인 수열의 합의 공식에 대하여 학생들이 Skemp가 말한 '관계적 이해'를 할 수 있도록 스키마를 이용하여 문제를 해결할 수 있는 모델과 원주의 스키마를 이용한 생활 속의 문제를 제시하여 학생들이 공식을 암기하기보다는 수학의 구조를 파악하고 연계성을 이해함으로서 능동적인 구성활동을 유발하여 수학에 대한 흥미를 느낄 수 있도록 도움을 주고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06b
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• pp.498-500
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• 2012

비디오 해석 및 추적기술은 특정한 시스템에서만 적용되는 것이 아니다. 이것은 비디오 내에서 의미 있는 정보를 능동적으로 감시 대상을 정의, 해석, 모델화, 추정 및 추적 할 수 있는 기반 기술을 의미하다. 일반적으로 감시시스템에서 감시 대상은 사람이나 차량이며, 상황에 따라 출입통제 구역으로 설정하기도 한다. 이는 연속된 영상에서 객체의 형태, 모양, 행동 분석, 움직임, 색상정보를 가지고 데이터 정의, 검출, 모델화를 통하여 인식, 식별 그리고 추적한다. 본 논문에서는 비디오 영상분석을 통해 단일카메라기반의 감시시스템과 PTZ 카메라기반 감시시스템 제안한다. 이때 단일 카메라기반의 감시는 배경생성방법을 이용하여 연속된 영상내의 객체를 지속적으로 관리가 가능하도록 설계하였고, PTZ 카메라기반의 감시는 카메라의 이동에 따른 배경안정화 방법과 카메라의 절대좌표를 활용하여 카메라 이동을 제어함과 동시에 오검출 문제를 해결하였다. 실험 및 결과분석으로는 시나리오 환경에서 배경생성방법을 이용한 검출의 정확성과 PTZ카메라 위치 변화에도 강인한 검출 결과를 비교 분석하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.42 no.6
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• pp.1-8
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• 2005

In this paper, we propose a two-stage head tracking algorithm adequate for real-time active camera system having pan-tilt-zoom functions. In the color convergence stage, we first assume that the shape of a head is an ellipse and its model color histogram is acquired in advance. Then, the min-shift method is applied to roughly estimate a target position by examining the histogram similarity of the model and a candidate ellipse. To reflect the temporal change of object color and enhance the reliability of mean-shift based tracking, the target histogram obtained in the previous frame is considered to update the model histogram. In the updating process, to alleviate error-accumulation due to outliers in the target ellipse of the previous frame, the target histogram in the previous frame is obtained within an ellipse adaptively shrunken on the basis of the model histogram. In addition, to enhance tracking reliability further, we set the initial position closer to the true position by compensating the global motion, which is rapidly estimated on the basis of two 1-D projection datasets. In the subsequent stage, we refine the position and size of the ellipse obtained in the first stage by using shape information. Here, we define a robust shape-similarity function based on the gradient direction. Extensive experimental results proved that the proposed algorithm performs head hacking well, even when a person moves fast, the head size changes drastically, or the background has many clusters and distracting colors. Also, the propose algorithm can perform tracking with the processing speed of about 30 fps on a standard PC.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.47 no.4
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• pp.55-60
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• 2010

Rodents can recognize objects by using their whiskers. Not only rodents but also mammals use their whiskers to recognize objects. However, rodents can discriminate surface roughness in micrometer resolution throughout their whisker sensing. Rats can distinguish an target object's shape, roughness and surface pattern by moving their whisker back and forth freely. Mechanoreceptors surrounding the whisker in their follicle measure deflection and vibration of the whisker. In this paper, we designed biomimetic whiskers modeling rodent whiskers and showed the characteristic properties to extract the information of surface roughness.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07d
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• pp.2471-2473
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• 2003

인간의 안구는 색과 모양을 식별하는 데에 관여하는 원추 세포와 물체의 명암을 구분하는 간상 세포로 구성되어지는 시세포를 가진다. 망막 위에 분포되어 있는 시세포들은 시축을 중심으로 각기 다른 밀도로 분포 되어 있다. 특히 광축과 만나는 중심 지역은 Fovea라고 하는 직경 1mm 정도의 작은 우물을 이루고 있는데 원추 세포들이 고해상도로 분포되어 있고 시신경과 일대일로 연결되어 있어 시각 처리의 중심이 된다. 특히, 글자나 물체를 인식하기 위해 인간은 대상물을 응시하여 대상물의 영상이 Fovca영역에 맺히도록 추적 운동을 계속한다. 본 논문에서는 인간의 눈과 유사한 망막 모델의 하나인 Log-polar Image를 이용한 물체 인식을 위해 물체를 Log-polar Image Plane의 중심에 위치시키기 위한 모멘텀(Momentum)기반 정합 알고리즘(Alignment Algorithm)을 제시한다. 이는 눈동자 운동이 가능한 능동형 시각 장치의 Tracking 및 Pursuit 동작 중에 밭생하는 추적 오차를 보상함으로써 운동 중에도 효과적인 물체 인식이 가능하게 한다. 또한, 물체를 Log-polar Image Plane의 중심에 위치시킴으로써 물체의 위치 이동, 회전이동 그리고 크기 변화에 무관하게 물체를 인식한 수 있음을 제시한다.