• 제목/요약/키워드: 스네이크 알고리즘

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한방 설진에서 혀 영상 분할을 위한 개선된 스네이크 알고리즘 (Improved Snakes Algorithm for Tongue Image Segmentation in Oriental Tongue Diagnosis)

  • 장명수;이우범
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.125-131
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    • 2016
  • 한방 설진 시스템의 자동화 과정에서 혀 영상 분할은 가장 중요한 분야이다. 그러나 대부분의 한방 설진 시스템의 혀 영상 분할 방식은 사용자 기반의 메뉴얼 방식이나 반자동 방식으로 제안되어 왔다. 따라서 본 논문에서는 한방 설진 시스템의 완전 자동화를 위해서 기존의 스네이크 알고리즘을 기반으로 한 혀 영상 분할의 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법은 기존의 스네이크 알고리즘을 개선한 방법으로서 설진을 위한 혀 영상 특성을 이용하여 포인트들이 안에서 밖으로 역추적하면서 스네이크 에너지 함수가 최소화될 수 있도록 내부 에너지 함수를 개선하였고, 외부 에너지를 계산하기 위해서는 계층적 공간 필터링 방법을 적용하여 잡음에 강인한 특징을 갖는다. 또한 제안한 방법은 표본영상 실험과 실영상 실험을 수행한 결과, 기존 스네이크 알고리즘보다 배경 잡음에 강인함을 보였으며, 임의의 포인트 한 개를 선택하고 해당 포인트의 시작점, 중간점, 끝점에서의 에너지 값을 분석하여 국소적 최저치에 빠지지 않는 강인함을 보였다.

CT 영상에서 스네이크 알고리즘과 파티클 필터를 이용한 뼈 영역 추출 방법 (A Bone Region Extraction Method based on Snake Algorithm and Particle Filter in CT image)

  • 정성태;김영운;강선경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.243-252
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    • 2018
  • 본 논문에서는 CT 영상에서 스네이크 알고리즘과 파티클 필터를 이용한 뼈 영역 추출 방법을 제안한다. 스네이크 알고리즘을 이용하여 뼈 외곽선을 추출하고, 이 외곽선을 따라서 파티클 필터를 움직여 가면서 뼈 영역을 추출한다. 뼈 외곽선 주위에 다른 뼈가 근접해 있는 경우에 스네이크 알고리즘이 뼈 외곽선을 완벽하게 추출하지 못할 수 있는데, 이때에 파티클 필터가 이러한 오류를 보완해가면서 뼈 영역을 추출한다. 본 논문에서 제안한 방법을 기존의 형태학적 처리를 이용한 방법과 비교한 결과, 추출하고자 하는 뼈 영역 주위에 다른 뼈가 근접해 있지 않은 경우에는 비슷한 결과를 보였지만, 다른 뼈가 근접해 있는 경우에는 본 논문에서 제안한 방법의 정확도가 높음을 알 수 있었다.

스테레오 동영상에서 스네이크 포인트 수의 최적화를 이용한 객체 윤곽 추적 알고리즘 (Object Contour Tracking Using Optimization of the Number of Snake Points in Stereoscopic Images)

  • 김신형;장종환
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제13B권3호
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    • pp.239-244
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    • 2006
  • 본 논문은 스테레오 동영상에서 스네이크를 이용해 객체 윤곽을 추적하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 스테레오 동영상에서 얻을 수 있는 변이 정보를 이용해 복잡한 배경을 제거하고, 객체의 윤곽에서 곡률이 심한 곳에는 부족한 스네이크 포인트를 추가하고 그렇지 않은 곳은 잉여 스네이크 포인트를 제거하여 윤곽을 잘 검출하도록 하였다. 제안한 방법은 객체의 오목한 윤곽 부분에서 스네이크 포인트 수 부족으로 인해 정확한 윤곽을 검출하기 힘들었던 문제를 해결할 수 있었고 복잡한 배경을 갖는 영상에서도 동작이 잘 되었다. 또한 폐색구간에서도 객체의 영역 변화에 따라 스네이크 포인트를 최적화하며 추적하였다. 제안한 방법은 실험을 통해 그 성능을 확인하였다.

자연배경에서 여러 객체 윤곽선의 추출을 위한 스네이크의 자동화 (Automation of Snake for Extraction of Multi-Object Contours from a Natural Scene)

  • 최재혁;서경석;김복만;최흥문
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제9권6호
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    • pp.712-717
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    • 2003
  • 자연배경으로부터 불특정 다수 객체의 윤곽선들을 자동 추출하는 다중 스네이크(Snake) 알고리즘을 제안하였다. 먼저 잡음에 강건한 문맥자유 주목연산자(context-free attention operator)를 이용하여 자연배경에 혼재하는 불특정 다수 객체들을 자동 검출하고, 각 객체별로 스네이크의 초기 윤곽들을 자동 설정함으로써 기존 스네이크 알고리즘에서는 어려웠던 초기 윤곽의 자동 설정과 여러 객체 윤곽선의 동시 추출 문제를 해결하였다. 이때 각 스네이크의 초기 윤곽들은 기존의 방법들에 비해 객체들의 실제윤곽선에 좀 더 가까이 설정하여 요철이 큰 객체들의 윤곽선도 쉽게 추출 할 수 있도록 하였다. 다양한 합성 영상과 자연배경의 실영상에 대해 실험하여 잡음이 있는 복잡한 배경으로부터도 불특정 다수 객체의 윤곽선을 효과적으로 자동 추출함을 확인하였다.

스네이크 알고리즘에 의한 CCD 카메라 영상에서의 얼굴 및 얼굴 요소 추출 (Pace and Facial Element Extraction in CCD-Camera Images by using Snake Algorithm)

  • 판데홍;김영원;김정연;전병환
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2002년도 추계정기학술대회
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    • pp.535-542
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    • 2002
  • 최근 IT 산업이 급성장하면서 화상 회의, 게임, 채팅 등에서의 아바타(avatar) 제어를 위한 자연스러운 인터페이스 기술이 요구되고 있다. 본 논문에서는 동적 윤곽선 모델(active contour models; snakes)을 이용하여 복잡한 배경이 있는 컬러 CCD 카메라 영상에서 얼굴과 눈, 입, 눈썹, 코 등의 얼굴 요소에 대해 윤곽선을 추출하거나 위치를 파악하는 방법을 제안한다. 일반적으로 스네이크 알고리즘은 잡음에 민감하고 초기 모델을 어떻게 설정하는가에 따라 추출 성능이 크게 좌우되기 때문에 주로 단순한 배경의 영상에서 정면 얼굴의 추출에 사용되어왔다 본 연구에서는 이러한 단점을 파악하기 위해, 먼저 YIQ 색상 모델의 I 성분을 이용한 색상 정보와 차 영상 정보를 사용하여 얼굴의 최소 포함 사각형(minimum enclosing rectangle; MER)을 찾고, 이 얼굴 영역 내에서 기하학적인 위치 정보와 에지 정보를 이용하여 눈, 입, 눈썹, 코의 MER을 설정한다. 그런 다음, 각 요소의 MER 내에서 1차 미분과 2차 미분에 근거한 내부 에너지와 에지에 기반한 영상 에너지를 이용한 스네이크 알고리즘을 적용한다. 이때, 에지 영상에서 얼굴 주변의 복잡한 잡음을 제거하기 위하여 색상 정보 영상과 차 영상에 각각 모폴로지(morphology)의 팽창(dilation) 연산을 적용하고 이들의 AND 결합 영상에 팽창 연산을 다시 적용한 이진 영상을 필터로 사용한다. 총 7명으로부터 양 눈이 보이는 정면 유사 방향의 영상을 20장씩 취득하여 총 140장에 대해 실험한 결과, MER의 오차율은 얼굴, 눈, 입에 대해 각각 6.2%, 11.2%, 9.4%로 나타났다. 또한, 스네이크의 초기 제어점을 얼굴은 44개, 눈은 16개, 입은 24개로 지정하여 MER추출에 성공한 영상에 대해 스네이크 알고리즘을 수행한 결과, 추출된 영역의 오차율은 각각 2.2%, 2.6%, 2.5%로 나타났다.해서 Template-based reasoning 예를 보인다 본 방법론은 검색노력을 줄이고, 검색에 있어 Feasibility와 Admissibility를 보장한다.매김할 수 있는 중요한 계기가 될 것이다.재무/비재무적 지표를 고려한 인공신경망기법의 예측적중률이 높은 것으로 나타났다. 즉, 로지스틱회귀 분석의 재무적 지표모형은 훈련, 시험용이 84.45%, 85.10%인 반면, 재무/비재무적 지표모형은 84.45%, 85.08%로서 거의 동일한 예측적중률을 가졌으나 인공신경망기법 분석에서는 재무적 지표모형이 92.23%, 85.10%인 반면, 재무/비재무적 지표모형에서는 91.12%, 88.06%로서 향상된 예측적중률을 나타내었다.ting LMS according to increasing the step-size parameter $\mu$ in the experimentally computed. learning curve. Also we find that convergence speed of proposed algorithm is increased by (B+1) time proportional to B which B is the number of recycled data buffer without complexity of computation. Adaptive transversal filter with proposed data recycling buffer algorithm could efficiently reject ISI of channel and increase speed of convergence in avoidance burden of computational complexity in reality when it was experimented having the same condition of

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개선된 스네이크 알고리즘을 이용한 객체 윤곽 추적 (Object Contour Tracking Using an Improved Snake Algorithm)

  • 김진율;정재기
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권6호
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    • pp.105-114
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    • 2011
  • 스네이크 알고리즘은 객체와 배경 사이의 활성 윤곽(active contour)을 추출하여 객체를 추적하는 기법으로 널리 사용되고 있지만, 객체 윤곽의 밝기 기울기 성분보다 배경에 존재하는 기울기 성분이 크면 객체 윤곽이 배경으로 잘못 수렴되는 문제를 갖는다. 또 객체의 급격한 이동으로 인해 객체의 윤곽이 탐색영역을 벗어나면 윤곽선이 객체의 내부로 수축되는(shrink) 현상이 발생하게 되어 객체 추적에 실패하게 된다. 본 논문에서는 이러한 기존의 문제점을 개선한 새로운 스네이크 윤곽 추적 방법을 제안한다. 먼저, 객체 경계에 존재하는 평균 기울기 방향만을 고려하도록 개선된 에지 에너지 함수와 스플라인 경계의 안쪽과 바깥쪽 영역의 명암차를 이용한 컨트라스트 에너지 함수를 제안하여 윤곽선이 배경에 잘못 수렴되는 문제를 해결하였다. 또한 이전 프레임과 현재 프레임의 차영상으로부터 스네이크 포인터의 모션 벡터를 얻고 이를 이용하여 이전 프레임의 스네이크 포인터를 현재 프레임의 객체 윤곽 부근으로 빠르게 이동시켜 윤곽선이 객체 내부로 수축되는 현상을 방지하였다. 실험 결과 제안하는 기법은 기존 방법들에 비하여 복잡한 배경에 더 강인하며 움직임이 큰 객체를 정확하게 추적할 수 있었다.

다해상도 스네이크를 통한 경동맥 내막-중막 경계선 자동추출 (Automatic Boundary Detection of Carotid Intima-Media based on Multiresolution Snake)

  • 이유부;최유주;김명희
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제14A권2호
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    • pp.77-84
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    • 2007
  • 경동맥 B 모드 초음파영상에서 내막 중막 두께(IMT: Intima-Media Thickness)는 죽상경화증의 조기 표식자로 뇌졸중과 심혈관 질환의 예측을 위해 널리 사용되고 있으며 대부분 수동측정에 의존한다. 그러나 잡음의 제약성을 가진 초음파영상에서 내막 중막 경계선의 수동추적을 통한 측정은 관찰자 간, 동일 관찰자 내 그 결과가 달라지는 변이성과 비효율성의 문제점을 갖는다. 본 연구에서는 초음파영상이 갖는 잡음의 제약성을 극복하고 전형적인 스네이크의 초기 윤곽선 의존성 문제를 해결하기 위해 다이나믹 프로그래밍을 결합한 다해상도 스네이크 자동추출기법을 제안한다. 제안한 방법은 우선 잡음을 제거하면서 영상의 전역적인 형태정보 유지가 가능한 가우시안 피라미드를 이용하여 영상 피라미드를 구축한다. 다음으로 가장 낮은 해상도 영역에서 다이나믹 프로그래밍을 기반으로 경계선의 다중영상특징 및 연속성을 고려한 평가항을 포함하는 평가함수 최소화 과정을 수행함으로써 경계선을 자동으로 추출한다. 자동으로 추출된 경계선은 다음 레벨 영상에서 수행되는 스네이크의 초기 윤곽선으로 지정됨으로써 초기 윤곽선의 의존성 문제를 해결한다. 또한, 스네이크 수행 시 잡음에 민감하여 실제 경계가 아닌 지역적 최소점(local minima)에 수렴할 수 있는 문제를 개선하기 위해 다중 영상특성을 고려한 외부에너지를 정의하였다. 본 연구에서는 제안분할기법의 정확도 검증을 위해 자동 추출된 경계선 두께측정과 임상 전문가에 의한 수동측정 결과의 상관관계(correlation)를 계산한다. 제안된 자동추출 알고리즘은 일반적인 에지 추출알고리즘보다 더욱 정확하고 재생산 가능한 결과를 제공함으로써 효율적인 자동측정이 가능하게 한다.

스네이크 알고리즘을 이용한 실시간 영상기반 변형체의 햅틱 렌더링 (Haptic Rendering based on Real-time Video of Deformable Bodies using Snakes Algorithm)

  • 김영진;김정식;김정
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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    • pp.58-63
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    • 2007
  • 본 논문은 현미경이나 카메라 영상 등의 실시간 영상을 이용한 변형체(deformable object)의 햅틱 렌더링을 구현하는 방법에 관한 것이다. 이는 저속으로 변형하는 물체의 영상정보를 실시간으로 추출하여, 그에 대한 영상처리를 통해 변형과 이동에 대한 위치 정보를 제공함으로써 이루어진다. 물체에 변형이 가해지면 카메라를 통해 컴퓨터로 그 영상이 전송되며 얻어진 영상은 스네이크 알고리즘의 영상처리 과정을 거쳐 이차원 모델 구현을 위한 위치정보를 제공한다. 이 가상모델에 대한 햅틱 렌더링을 구현하여 햅틱장치에 힘 피드백을 주게 되며, 안정적인 햅틱 렌더링의 구현을 위해 보간법(interpolation) 및 보외법(extrapolation)을 적용하여 모델과 햅틱장치간의 샘플링 문제를 해결한다. 그래픽 렌더링 또한 구현하여 조작의 용이함을 제공한다.

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의료영상에서 특징점 추출을 이용한 영역추출 (Region Detection Using the Feature Point Extraction from Medical Image)

  • 김엄준;성미영
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (2)
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    • pp.429-431
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    • 1998
  • 본 논문에서는 의료 영상 중에서 성대 운동의 불규칙적인 움직임을 판단하여 자동으로 진단 파라미터를 구하는 비디오스트로보키모그래피(Videostrobokymography) 시스템에서 관심 영역을 추출하는 방법을 소개하고자 한다. CCD카메라에 의해 촬영된 영상은 비디오 테이프에 저장된 후 이미지 캡쳐 보드에서 그레이 이미지(gray-level)로 변환되어 저장된다. 입력된 영상은 움직이는 영상을 촬영한 것이므로 관심 영역의 위치가 각 프레임마다 다르다. 또한 실제로 입력된 성대영상들이 점진적인 농도 변화를 보이기 때문에 에지에 의해 영역을 추출하는 일반적인 영역 추출방법은 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 두 번의 단계를 통하여 관심 영역을 추출하고 있다. 첫 번째는 입력된 영상에서 노이즈를 제거한 후 각 프레임에서 영상의 최소 에너지를 구한다. 두 번째로 농도 변화 값을 특징 값으로 이용하는 분할-합병 알고리즘(Split-merge Algorithm)을 적용하여 관심 영역을 추출하였다. 제안한 알고리즘을 19명의 성대 영상에 적용하여 분석한 결과 성대의 관심 영역을 추출할 수 있었다. 그리고, 영상의 에너지 값을 이용하는 스네이크 알고리즘(Snake Algorithm)에 적용하여 비교해본 결과 본 연구에서 제안하는 스네이크 알고리즘보다 좋은 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제안하는 관심 영역 추출 방법은 동적인 변화를 보이는 영상에서 관심 영역을 추출할 수 있을 뿐 아니라 계산 량이 적어 200x280크기의 이미지를 초당 약 40프레임에 대한 관심 영역을 추출할 수 있는 장점이 있다.

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변이공간에서 스네이크 알고리즘을 이용한 객체분할에 관한 연구 (A Study on Object Segmentation Using Snake Algorithm in Disparity Space)

  • 유명준;김신형;장종환
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제11B권7호
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    • pp.769-778
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    • 2004
  • 본 논문에서는 2차원 영상의 객체분할 방법으로 잘 알려져 있는 Snake 알고리즘을 스테레오 영상(Stereo Image)에 적용할 수 있는 새로운 알고리즘을 제안한다. 기존의 2차원 단일영상에 적용한 Snake 알고리즘은 만족한 결과를 얻기 위해선 분할하려는 객체의 주변 배경이 단순하고, 다른 객체들과 중첩되어 있지 않으며, 초기 Snake 포인트를 객체의 윤곽(Boundary) 가까이에 사용자가 설정해야 하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 스테레오 영상에서 얻을 수 있는 변이정보(Disparity Iformation)를 이용하여 변이공간(Disparity Space)에서 새로운 Snake 에너지 함수를 정의하였으며, 정의한 에너지 함수를 사용하여 스테레오 영상에 적용할 수 있는 새로운 객체 분할 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 복잡도가 다양한 실험영상에 적용하여 성능을 분석하였다.