• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.48 no.1
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• pp.46-53
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• 2011

Nonlocal means denoising algorithm is one of the most widely used denoising algorithm. Because it performs well, and the theoretic idea is intuitive and simple. However the conventional nonlocal means algorithm has still some problems such as noise remaining in the denoised flat region and blurring artifacts in the denoised edge and pattern region. Thus many improved algorithms based on nonlocal means have been proposed. In this paper, we proposed new improved nonlocal means denoising algorithm by weight update through weights sorting and newly defined threshold. Updated weights can make weights more refined and definite, and denoising is possible without that artifacts. Experimental results including comparisons with conventional algorithms for various noise levels and test images show the proposed algorithm has a good performance in both visual and quantitative criteria.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.48 no.2
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• pp.24-31
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• 2011

This paper proposes spatio-temporal denoising algorithm based on nonlocal means. Though the conventional denoising algorithms based on nonlocal means have good performance in noise removal, it is difficult to implement them into the hardware system due to much computational load and the need for several frame buffers. Therefore we adopted infinite impulse response temporal noise reduction algorithm in the proposed algorithm. Proposed algorithm shows less artificial denoised result in the motionless region. In the motion region, spatial filter based on efficiently improved nonlocal means algorithm conduct noise removal with less motion blur. Experimental results including comparisons with conventional algorithms for various noise levels and test images show the proposed algorithm has a good performance in both visual and quantitative criteria.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.21 no.1
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• pp.60-65
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• 2016

This paper introduces the non-local means (NLM) algorithm for image denoising, and also introduces an improved algorithm which is based on the principal component analysis (PCA). To do the PCA, a covariance matrix of a given image should be evaluated first. If we let the size of neighborhood patches of the NLM S × S², and let the number of pixels Q, a matrix multiplication of the size S² × Q is required to compute a covariance matrix. According to the characteristic of images, such computation is inefficient. Therefore, this paper proposes an efficient method to compute the covariance matrix by sampling the pixels. After sampling, the covariance matrix can be computed with matrices of the size S² × floor (Width/l) × (Height/l).

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.412-412
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• 2018

최근 지구온난화의 영향으로 겨울철 한파를 야기하는 일이 잦아지고 있다. 우리나라에도 그 영향으로 매년 겨울 한파가 지속되고 있다. 그러므로 겨울철 적설량을 기록하고 갑작스러운 재난에 대비하는 것은 지구온난화의 또 다른 숙제가 되었다. 우리나라는 전통적으로 폭설 피해가 크지 않았기 때문에 적설관측소의 수가 강우관측소에 비해 현저히 적다. 그리하여 추가적인 적설관측소의 설치가 필요하다고 판단되지만, 이에 앞서 우리나라의 현재 적설관측소의 분포현황을 분석하였다. 1월, 2월, 12월의 최대 최심신적설량과 관측소 고도자료를 K-평균 알고리즘의 4개의 변수로 사용하였으며, 전국에서 총 94개의 적설관측소를 자료보유기간으로 분류하여 군집분석을 수행하였다. 군집분석 결과 서해안지역, 태백 소백산맥을 따라 존재하는 내륙산악지역, 경상도와 남해안 그리고 제주도지역, 울릉도와 대관령으로 군집이 형성되었다. 또한, 제주도의 적설관측소가 해안가 위주로 설치되어있어, 비교적 눈이 많이 오는 한라산 산간지역에 추가적인 적설관측소 설치가 고려되어야 할 것이다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04a
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• pp.886-888
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• 2004

본 논문에서는 현재 프레임 블록의 인접 블록으로부터 예측된 움직임 정보를 구하여, 이를 탐색 원점으로 하여 한 방향으로 진행하는 수정된 다이아몬드 지역 레이더 패턴으로 블록정합을 수행하는 수정된 다이아몬드 지역탐색 알고리즘을 제안한다. 실험 결과 제안된 방식은 기존의 방식들에 비해 PSNR 간에 있어서 평균적으로 0.02~0.37(㏈) 개선되고 속도면에서 우수한 결과를 나타내었다. 또한 기존의 다이아몬드 지역탐색 알고리즘보다 탐색 속도면에서 14~24%의 성능향상을 보이면서 화질면에서는 거의 근접하게 나타났다. 제안된 방식은 정량적인 결과뿐만 아니라 부호화후 복호화한 영상의 화질에 있어서도 다른 고속 탐색 알고리즘보다 월등히 우수한 화질을 제공한다.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.17 no.5
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• pp.679-684
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• 2023

Venous puncture is widely used to obtain blood samples for pathological examination. Because the invasive venipuncture method using a needle is repeatedly performed, the pain suffered by the patient increases, so our research team pre-developed a miniaturized near-infrared (NIR) imaging system in advance. To improve the image quality of the acquired NIR images, this study aims to model the non-local means (NLM) algorithm, which is well known to be efficient in noise reduction, and analyze its applicability in the system. The developed NIR imaging system is based on the principle that infrared rays pass through dichroic and long-pass filters and are detected by a CMOS sensor module. The proposed NLM algorithm is modeled based on the principle of replacing the pixel from which noise is to be removed with a value that reflects the distances between surrounding pixels. After acquiring an NIR image with a central wavelength of 850 nm, the NLM algorithm was applied to segment the final vein area through histogram equalization. As a result, the coefficient of variation of the NIR image of the vein using the NLM algorithm was 0.247 on average, which was an excellent result compared to conventional filtering methods. In addition, the dice similarity coefficient value of the NLM algorithm was improved by 62.91 and 9.40%, respectively, compared to the median filter and total variation methods. In conclusion, we demonstrated that the NLM algorithm can acquire accurate segmentation of veins acquired with a NIR imaging system.

• Journal of the Korean Society of Radiology
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• v.13 no.4
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• pp.623-628
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• 2019

The aim of this study was to design fast non local means (FNLM) noise reduction algorithm and to confirm its application feasibility in light microscopic image. For that aim, we acquired mouse first molar image and compared between previous widely used noise reduction algorithm and our proposed FNLM algorithm in acquired light microscopic image. Contrast to noise ratio, coefficient of variation, and no reference-based evaluation parameter such as natural image quality evaluator (NIQE) and blind/referenceless image spatial quality evaluator (BRISQUE) were used in this study. According to the result, our proposed FNLM noise reduction algorithm can achieve excellent result in all evaluation parameters. In particular, it was confirmed that the NIQE and BRISQUE evaluation parameters for analyzing the overall morphologcal image of the tooth were 1.14 and 1.12 times better than the original image, respectively. In conclusion, we demonstrated the usefulness and feasibility of FNLM noise reduction algorithm in light microscopic image of small animal tooth.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.16A no.2
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• pp.69-78
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• 2009

One of the most effective way to improve cache performance is to exploit both temporal and spatial locality given by any program executive characteristics. In this paper we present a high performance and low power cache structure with a bank selection mechanism that enhances exploitation of spatial and temporal locality. The proposed cache system consists of two parts, i.e., a main direct-mapped cache with a small block size and a fully associative buffer with a large block size as a multiple of the small block size. Especially, the main direct-mapped cache is constructed as two banks for low power consumption and stores a small block which is selected from fully associative buffer by the proposed bank selection algorithm. By using the bank selection algorithm and three state bits, We selectively extend the lifetime of those small blocks with high temporal locality by storing them in the main direct-mapped caches. This approach effectively reduces conflict misses and cache pollution at the same time. According to the simulation results, the average miss ratio, compared with the Victim and STAS caches with the same size, is improved by about 23% and 32% for Mibench applications respectively. The average memory access time is reduced by about 14% and 18% compared with the he victim and STAS caches respectively. It is also shown that energy consumption of the proposed cache is around 10% lower than other cache systems that we examine.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.87-91
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• 2011

강수는 지역에 따라 발생양상이 매우 다른 자연현상 중 하나이다. 이러한 강수를 효과적으로 분석하여 확률강수량을 산정하기위해서 수문학에서는 다양한 방법이 시도되어 왔다. 우리나라에서는 지점빈도해석을 통한 확률강수량을 주로 사용해왔으나 최근 들어 Hosking and Wallis(1997)가 제안한 지역빈도해석을 활용을 적극 도모 하고 있는 중이다. 이러한 지역빈도해석 기법은 지점빈도해석 기법에 비하여 한정된 강수자료를 활용하는 측면 등 여러 가지 장점을 가진 확률 강수량 산정방법이다. 그러나 이 기법을 적용하여 확률강수량을 산정하기 위해서는 강수의 지역구분을 먼저 수행하여야 한다. 강수지역의 구분을 위해서는 여러 가지 기법이 존재하나 최근에는 Cluster 기법 중 K-means 방법이나 Fuzzy c-means 방법 등을 주로 적용하여 지역구분을 수행하고 있다. 그러나 K-means 방법이나 Fuzzy c-means 방법 등은 산정 방법내에서 최적 군집수를 결정할 수 있는 알고리즘이 없기 때문에 임의적으로 최적 군집수를 결정하여야 한다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 Cluster 평가지수 중 하나인 Dunn 지수를 이용하여 최적 군집수를 제시하고자 한다. 본 연구에서 강수지역을 구분하기 위하여 적용한 인자는 월 평균 강수량, 연 평균 강수량, 월 최대 강수량, 경도, 위도, 고도 등이며, 이를 K-means, PAM 및 친근도 전파 기법을 통하여 강수지역을 구분하였다. 적정 군집수를 임의적으로 증가시켜 가면서 Dunn 지수를 산정하였다. 산정된 결과를 통하여 최적 군집수를 결정하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2012.04a
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• pp.344-347
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• 2012

디지털 고성능 영상장비의 대중화와 강력한 이미지 편집 소프트웨어의 출현으로 인해 고화질의 위 변조지폐를 누구나 쉽게 제조 가능하게 되었다. 그러나 일반인의 위 변조지폐 발견비율은 낮은 수준이다. 본 논문에서는 범용 스캐너를 이용하여 위 변조지폐를 판별할 수 있는 시스템을 제안한다. 본 시스템에서는 위 변조지폐를 출력하는 과정에서 나타나는 인쇄물의 고유한 특징에 기반하여 위 변조 여부를 판별한다. 비지역적 평균 알고리즘을 이용하여 노이즈 특성을 추출하고, 명암도 작용길이 행렬을 계산하여 지폐의 특성을 추출하였다. 제안한 알고리즘의 성능을 분석하기 위해 총 324장의 1만원권 지폐와 위조지폐 이미지로 실험하였으며, 그 결과 제안한 알고리즘이 위 변조 판별에 있어서 92% 이상을 보임을 확인하였다.