• 제목/요약/키워드: 윤곽선도

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필기체 숫자 데이터 차원 감소를 위한 선분 특징 분석 알고리즘 (Line-Segment Feature Analysis Algorithm for Handwritten-Digits Data Reduction)

  • 김창민;이우범
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제10권4호
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    • pp.125-132
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    • 2021
  • 인공신경망의 계층의 깊이가 깊어지고 입력으로 사용되는 데이터 차원이 증가됨에 신경망의 학습 및 인식에 있어서 많은 연산을 고속으로 요구하는 고연산의 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 신경망 입력 데이터의 차원을 감소시키기 위한 데이터 차원 감소 방법을 제안한다. 제안하는 선분 특징 분석(Line-segment Feature Analysis; LFA) 알고리즘은 한 영상 내에 존재하는 객체의 선분(Line-segment) 특징을 분석하기 위하여 메디안 필터(median filter)를 사용한 기울기 기반의 윤곽선 검출 알고리즘을 적용한다. 추출된 윤곽 영상은 [0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128]의 계수 값으로 구성된 3×3 또는 5×5 크기의 검출 필터를 이용하여 8가지 선분의 종류에 상응하는 고유값을 계산한다. 각각의 검출필터로 계산된 고유값으로부터 동일한 반응값을 누적하여 두 개의 1차원의 256 크기의 데이터를 생성하고 두 가지 데이터 요소를 합산하여 LFA256 데이터를, 두 데이터를 합병하여 512 크기의 LAF512 데이터를 생성한다. 제안한 LFA 알고리즘의 성능평가는 필기체 숫자 인식을 위한 데이터 차원 감소를 목적으로 PCA 기법과 AlexNet 모델을 이용하여 비교 실험한 결과 LFA256과 LFA512가 각각 98.7%와 99%의 인식 성능을 보였다.

행성상 성운 NGC 7009, NGC 7027의 모델 연구

  • 이선주;형식
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.121-121
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    • 2010
  • 행성상 성운 NGC 7009와 NGC 7027의 모델을 연구하기 위해 1998년 8월 14일부터 16일 까지 3일간의 Keck I HIRES의 분광 관측 자료를 이용하였다. 사용한 파장 영역은 $3250{\AA}{\sim}8725{\AA}$이고, H I, He I, He II, C II, C III, N II, N III, [N II], [O I], [O II], [O III], [S II], [S III], [Cl III], [Cl IV], [Ar III], [Ne III] 등의 방출선을 얻었다. 본 연구에서는 이러한 방출선의 선윤곽(line profile)을 IRAF와 StarLink/Dipso를 이용해 분석하여 성분을 구하였는데 H I, He I, He II, [O III], [C III], [N II] 등 대부분은 2개로 분리되었고, [S II], [Ar III]의 경우에는 3개로 분리되었다. 후자의 경우 구각(shell)의 단순한 팽창뿐만 아니라 다른 제3의 방향으로 팽창하고 있는 성분이 존재함을 의미한다. 비교적 S/N가 양호한 선들의 FWHM(Full Width at Half Maximum)을 측정하여 팽창속도를 구한 후 이 선들이 생성에 기여한 지역의 온도 또는 이온화 에너지 (IP)에 대한 팽창속도의 변화를 조사하였다. 또한 두 행성상 성운의 물리적 특성과 화학 원소 함량을 결정하기위해 광이온 모델 Tlusty Code와 CLOUDY를 사용하여 NGC 7009의 선행연구 Hyung & Aller(1995), Kwitter & Henry(1998)와 비교하였고, NGC 7027은 Zhang & Liu(2005), Middlemass(1990)와 비교하였다. NGC 7009과 NGC 7027의 수소 밀도($N_H$)를 $8,000cm^{-3}$으로 가정했을 때, NGC 7009의 중심별의 온도는 77,000K이고, 구각(shell)의 크기는 0.031~0.044pc이며 장축에 대해서만 결과를 나타내었다. NGC 7027의 경우, 중심별의 온도는 180,000K이고, 구각(shell)의 크기는 0.015~0.02pc으로 판단된다.

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디지털 X-선 영상을 통한 치아우식증 진단 보조 시스템으로써 치아 와동 자동 검출 프로그램 연구 (Studies of Automatic Dental Cavity Detection System as an Auxiliary Tool for Diagnosis of Dental Caries in Digital X-ray Image)

  • 허장용;남혜원;김주혜;박지만;신석영;이레나
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권1호
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    • pp.52-58
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    • 2015
  • 본 연구팀이 개발한 신개념 강내형 치과 진단 장치에서 촬영한 X선 치아영상으로부터 치아 우식증을 조기 단계에서 판별하고 치과의사의 정확한 진단을 돕기 위해서 병변진단 보조시스템인 치아 와동 자동 검출 프로그램을 개발하고자 하였다. 치아 와동 자동 검출 시스템을 구성하고 있는 기본 알고리즘은 치아 와동과 정상 치아를 구분 할 수 있는 영상분별 알고리즘과 치아 영상의 고유 특성 정보를 분석하고 이를 병변 검출에 적용할 수 있는 알고리즘으로 나눌 수가 있는데, 본 연구에서는 먼저, DRLSE 방법을 적용하여 병변과 정상치아 사이의 윤곽선 분할 성능을 테스트 하였다. 개발된 알고리즘의 와식 판별 성능을 테스트하기 위해서 다양한 형태의 와식을 포함하는 전치, 견치, 소구치 등의 7개의 치아팬텀을 제작하고 치아 와식 분별을 실시하였다. 총 14 개의 와식 중에 와식의 경계를 부분적으로 식별한 2개를 제외하고는 12개 와식의 경계를 정확하게 구별하여 개발된 자동 치아 병변 알고리즘의 가능성을 입증하였다. 그러나 실제 치아 와식의 형태는 개개인마다 다르고 복잡하기 때문에 무작위로 선택된 실제 치아에 적용하기 위해서는 보강된 알고리즘이 필요하다. 향후에는 치아에 대한 사전정보를 처리하고 적용하는 패턴 인식 혹은 기계학습 알고리즘을 추가하여 보다 효과적이고 정확한 병변 알고리즘으로 개선할 예정이다.

항공 LiDAR 데이터를 이용한 건물추출과 상부구조물 특성분석 및 모델링 (Utilizing Airborne LiDAR Data for Building Extraction and Superstructure Analysis for Modeling)

  • 정형섭;임새봄;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.227-239
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    • 2008
  • 항공 레이저 스캐닝(ALS) 시스템으로부터 획득한 LiDAR 데이터를 미용하여 3차원 객체 모델링과 지형도 제작을 위해서는 데이터의 기하학적 및 의미적인 분할과 같은 체계적인 데이터 처리가 선행되어야 한다. ALS로 부터 활용 가능한 LiDAR 데이터를 획득하기 위해서는 GPS, INS 및 레이저 스캐너 데이터의 통합이 필수적이다. 본 연구에서는 건물추출과 지붕 구조물 분할을 위해서 LiDAR 데이터를 영상화하여 디지털 영상처리 기법을 적용하였다. 영상화된 데이터를 사용하는 주요 장점 중 하나는 기존의 다양한 영상처리 알고리즘을 사용할 수 있다는 점이다. 격자화 및 정량화를 거치는 영상화 과정에서 원시 LiDAR 데이터가 한정된 밝기값으로 변환되므로 평활화 및 상세 정보의 손실이 발생될 수 있지만. 평활화된 데이터는 표면분할과 모델링에 오히려 적합하다. 건물의 경계선은 윤곽선 추출 연산자를 이용하여 정확하게 추출하였으며, 건물 모양에 적합하도록 규격화하였다. 건물 지붕의 구조물의 분할은 영역확산을 기반으로 수행하였다. 이 결과 다양한 디지털 영상처리 기법을 복합적으로 적용하여 건물추출과 지붕 구조물의 면분할이 가능함을 보여주었다. 또한 지붕의 형태를 재현하기 위한 특성정보 추출에 관한 개념적 방법을 제안하였다. 지붕 데이터를 분할하고 모델링을 위해 통계적 및 기하적 특성을 이용하였으며. 제안한 방법에 의한 시뮬레이션 결과는 지붕면을 분할하고 모델링하는데 가능함을 보여주고 있다.

깊이 영상 기반 손 영역 추적 및 손 끝점 검출 (Hand Region Tracking and Fingertip Detection based on Depth Image)

  • 주성일;원선희;최형일
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.65-75
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    • 2013
  • 본 논문에서는 깊이 영상만을 이용하여 손 영역 추적 및 손 끝점 검출 방법을 제안한다. 조명 조건의 영향을 제거하고 빠르고 안정적인 정보 획득을 위해 깊이 정보만을 이용하는 추적 방법을 제안하고, 영역 확장 방법을 통해 추적 과정 중에 발생할 수 있는 오류에 대한 판단 방법과 다양한 제스처 인식에 응용이 가능한 손 끝점 검출 방법을 제안한다. 먼저 추적점을 찾기 위해 중심점 전이 과정을 통해 최근접점을 찾고 그 점으로부터 영역 확장을 통해 손 영역과 경계선을 검출한다. 그리고 영역 확장을 통해 획득한 무효경계선의 비율을 이용하여 추적영역에 대한 신뢰도를 계산함으로써 정상 추적 여부를 판단한다. 정상적인 추적인 경우, 검출된 손 영역으로부터 윤곽선을 추출하고 곡률 및 RANSAC, 컨벡스 헐(Convex-Hull)을 이용하여 손 끝점을 검출한다. 마지막으로 성능 검증을 위해 다양한 상황에 따른 정량적, 정성적 분석을 통해 제안하는 추적 및 손 끝점 검출 알고리즘의 효율성을 입증한다.

몬테칼로 계산을 통한 흡수선량 재구성의 임상적 응용: 변형된 팬텀에서의 총제적 선량재구성 (Clinical Application of Dose Reconstruction Based on Full-Scope Monte Carlo Calculations: Composite Dose Reconstruction on a Deformed Phantom)

  • Yeo, Inhwan;Xu, Qianyi;Chen, Yan;Jung, Jae Won;Kim, Jong Oh
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제25권3호
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    • pp.139-142
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 흡수선량 재구성, 방사선 치료간의 재구성된 선량의 등록, 선량-체적 히스토그램의 생산등을 수행하는 선량 재구성의 임상적 응용시스템을 만들고 그것을 변형된 전립선 팬텀에 적용하는 것이다. 이를 위해 변형가능한 전립선 팬텀을 20 cm 깊이와 40 cm너비의 물팬텀에 집에 넣었다. 이것의 영상을 얻고, 전립선, 정낭 및 항문의 윤곽을 그렸다. 동일 평면에서 네개의 조사문을 이용하여 세기 변조계획을 세웠다.항문에 20 ml의 물풍선을 삽입하여 장기를 변형시켰다. 영상을 다시 획득하여 위 장기의 윤곽을 그렸다. XVMC몬테칼로 코드를 사용하여 두 팬텀및 EPID내에서 선량반응 인자를 계산하였다. 세기변조계획에서 얻어진 방사선을 두팬텀에 조사하여 EPID에서 적분형 영상을 얻었다. Demons 방법을 사용하여 변형된 팬텀을 변형전 팬텀에 등록시켰다. 이를 통해 단위체적별 위치변이 정보를 얻었고 이를 이용해 두 팬텀의 재 구성된 선량을 합하여 변형전 팬텀에 생산해 냈다. 순방향으로 계산된 치료계획 선량을 합산된 재구성된 선량과 비교하였다. 200 cGy에서 전립선과 정낭이 받든 체적은 차이를 거의 보이지 않았으나, 210 cGy 이상에서는 3%가량 차이를 보였다. 항문에서는 150-200 cGy영역에서 재구성된 선량에 의하여 받은 체적은 치료 계획과 비교하여 3% 이상 적었다. 본 연구를 통하여 선량 재구성의 임상적 응용시스템이 성공적으로 만들어 졌다. 변형된 전립선 팬텀에 적용되어 작지 않은 선량의 차이를 목표장기와 보호 장기에 보였다.

4차원 방사선 치료시 영상 추적기술의 최적화 (Optimization of Image Tracking Algorithm Used in 4D Radiation Therapy)

  • 박종인;신은혁;한영이;박희철;이재기;최두호
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권1호
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    • pp.8-14
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    • 2012
  • 4차원 방사선치료시 환자의 정확한 호흡 조절을 위한 바이오피드백 시스템의 개발을 위해 IR (Infra-red) 카메라 뿐만아니라 일반 카메라에서 얻는 영상에서 표적의 움직임을 추적하는 최적화된 추적 알고리즘을 찾고자 한다. 본 연구에서는 LabVIEW 2010을 사용해서 시스템을 구성하였다. 모션팬톰(motimo Phantom)의 움직임을 카메라 (IR 카메라와 일반 카메라)를 통하여 영상을 획득하고 영상처리를 거친 후 ROI (Region of interest)를 설정하여, 영상에서 지정한 ROI와 패턴 매치된 점의 상하의 움직임만 좌표로 기록하였다. 영상처리에는 문턱값을 사용하여 이진화된 영상을 만들고 Sobel, Prewitt, Differentiation, Sigma, Gradient, Roberts 등의 여러 윤곽선 강조방법들을 적용한 후에 영상을 합하여 사용했다. 다양한 방법들의 성능을 객관적으로 평가하기 위한 인자로 'score' 값을 정의하여 성능을 비교하였다. 모든 방법들을 최대한 같은 조건에서 비교하기 위해서 5분씩 3번 반복하여 측정하여 ASCII 파일로 저장하여 저장된 'score' 값의 평균값과 표준편차를 구하여 비교하였다. 문턱값만을 적용한 영상의 score는 706이고 표준편차는 84였다. 윤곽선강조를 사용한 알고리즘들의 score와 표준편차는 각각 Sobel 794와 64, Differentiation 770과 101, Gradient는 754과 85, Prewitt 763과 75, Roberts 777와 93, Sigma 822와 62였다. 가장 좋은 효율을 보인 알고리즘은 Sigma방법이였다. 추적 효율이 가장 좋게 나온 Sigma방법을 이용해서 호흡을 조절하여 호흡동조 방사선치료를 시행할 때 카메라(IR 카메라 및 일반 카메라)상의 점 추적에 대한 정확도의 증가로 치료 효율을 높일 수 있을 것이라 기대된다.

미러 타입 컨쥬게이트 캠의 설계와 가공에 관한 연구 (A Study on Design and Machining of the Mirror Type of Conjugate Cam)

  • 조현덕;김유종;용부중;동유게
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.83-90
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    • 2005
  • A mirror cam mechanism a kind of conjugate cam mechanism consists of two cams, two rollers, and two links. Since profiles of two mirror cam are identical, a simultaneous machining of two cams is achievable. Some machining errors on cam profiles do not result in the internal acting force, which often causes problems in high speed cam mechanism between two links. Also, since angular accelerations of two links are same, the internal acting force by the difference of the angular accelerations does not occur in the mechanism. Thus the mirror cam mechanism is very useful in high speed machinery. This paper studies a design method as well as a machining method, and develops an exclusive CAD/CAM software for mirror cam profiles. The developed CAD/CAM software is applied to a typical mirror cam mechanism and a mock-up equipment is built in order to test the machinism mirror cm. Experimental investigations show that the contact between cam surface and roller surface according to cam rotation agrees well with the simulation on the developed CAD/CAM software.

실시간 ELSAC을 이용한 Stop/Go 방식의 Pan/Tilt 카메라 시스템 (Pan/Tilt Camera System using Real-Time ELSAC and Stop/Go Procedure)

  • 이석호
    • 방송공학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1106-1109
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    • 2012
  • 팬/틸트 카메라와 같은 비정적인 카메라를 사용한 지능적 영상 감시 시스템들의 경우 정적인 카메라를 사용한 시스템에서보다 객체 추적의 안정성이 많이 떨어진다. 비정적인 환경에서 배경에 대한 모델링을 수행할 수 없기 때문이다. 본 레터에서는 팬/틸트 카메라를 사용하지만, 안정적인 객체추적을 위해 차영상을 얻을 수 있도록 동적 윤곽선모델을 stop/go방식과 연동하여 사용하는 방식의 팬/틸트 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 추적대상의 움직임으로 차영상을 몇 프레임밖에 얻지 못하는 상황에서도 추적대상에 대한 영역정보를 추출할 수 있고, 안정적인 추적이 가능하다.

동심원관내에서 초음파가 가진된 유동특성의 PIV계측에 의한 연구 (A Study on Flow Characteristics with Ultrasonic Forcing in a Coaxial Circular Pipe by PIV Measurement)

  • 구자훈;박영호;최우창;송민근;주은선
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.639-644
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    • 2000
  • An experiment on the enhancement of turbulent flow with ultrasonic forcing was carried out by using PIV measurement in a coaxial circular pipe which could offer characteristics of the turbulence flow plentifully through its jet. A large transparent acryl tank and a coaxial circular pipe nozzle were made for the above research. city water of $25^{\circ}C$ was selected as an experimental liquid and the front flow field of the coaxial circular pipe was divided vertically as 3 measuring regions to observe characteristics of flow phenomena. characteristics of fluid flow such as velocity vector distribution, kinetic energy, turbulent intensity and etc. were visualized, observed, examined and considered at 5 kinds of Re No. such as $Re=1{\times}10^3,\;2{\times}10^3,\;3{\times}10^3,\;5{\times}10^3,\;1{\times}10^4$. In result it was proved that ultrasonic vibration affected the enhancement of turbulent flow.

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