• 제목/요약/키워드: 이미지상관기법

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이미지로부터 피사계 심도 영역을 효율적으로 추출하기 위한 합성곱 신경망 기법 (Convolutional Neural Network Technique for Efficiently Extracting Depth of Field from Images)

  • 김동희;김종현
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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    • pp.429-432
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    • 2020
  • 본 논문에서는 카메라의 포커싱과 아웃포커싱에 의해 이미지에서 뿌옇게 표현되는 DoF(Depth of field, 피사계 심도) 영역을 합성곱 신경망을 통해 찾는 방법을 제안한다. 우리의 접근 방식은 RGB채널기반의 상호-상관 필터를 이용하여 DoF영역을 이미지로부터 효율적으로 분류하고, 합성곱 신경망 네트워크에 학습하기 위한 데이터를 구축하며, 이렇게 얻어진 데이터를 이용하여 이미지-DoF가중치 맵 데이터 쌍을 설정한다. 학습할 때 사용되는 데이터는 이미지와 상호-상관 필터 기반으로 추출된 DoF 가중치 맵을 이용하며, 네트워크 학습 단계에서 수렴률을 높이기 위해 스무딩을 과정을 한번 더 적용한 결과를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 합성곱 신경망은 이미지로부터 포커싱과 아웃포커싱된 DoF영역을 자동으로 추출하는 과정을 학습시키기 위해 사용된다. 테스트 결과로 얻은 DoF 가중치 이미지는 입력 이미지에서 DoF영역을 빠른 시간 내에 찾아내며, 제안하는 방법은 DoF영역을 사용자의 ROI(Region of interest)로 활용하여 NPR렌더링, 객체 검출 등 다양한 곳에 활용이 가능하다.

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생성적 적대 신경망 (GAN)을 통한 태풍 바람장 예측 (Wind field prediction through generative adversarial network (GAN) under tropical cyclones)

  • 나병준;손상영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.370-370
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    • 2021
  • 태풍으로 인한 피해를 줄이기 위해 경로, 강도 및 폭풍해일의 사전 예측은 매우 중요하다. 이중, 태풍의 경로와는 달리 강도 및 폭풍해일의 예측에 있어서 바람장은 수치 모델의 초기 입력값으로 요구되기 때문에 정확한 바람장 정보는 필수적이다. 대기 바람장 예측 방법은 크게 해석적 모델링, 라디오존데 측정과 위성 사진을 통한 산출로 구분할 수 있다. Holland의 해석적 모델링은 비교적 적은 입력값이 필요하지만 정확도가 낮고, 라디오존데 측정은 정확도가 높지만 점 측정에 가깝기 때문에 이차원 바람장을 산출하기에 한계가 있다. 위성 사진을 통한 바람장 산출은 위성기술의 고도화로 관측 채널 수 및 시공간 해상도가 크게 증가하고 있기 때문에 다양한 기법들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 생성적 적대 신경망 (Generative Adversarial Network, GAN)을 통해 일련의 연속된 과거 적외 채널 위성 사진 흐름의 패턴을 학습시켜 미래 위성 사진을 예측하고, 예측된 연속적인 위성 사진들의 교차상관 (cross-correlation)을 통해 바람장을 산출하였다. GAN을 적용함에 있어 2011년부터 2019년까지 한반도 근방에 접근했던 태풍 중에 4등급 이상인 68개의 태풍의 한 시간 간격으로 촬영된 총 15,683개의 위성 사진을 학습시켜 생성된 이미지들은 실측 위성 사진들과 매우 유사한 것으로 나타났다. 또한, 생성된 이미지들의 교차상관으로 얻어진 바람장 벡터들의 풍향, 풍속, 벡터 일관성 및 수치 모델과의 비교를 통해 각각의 벡터들의 품질 계수를 구하고 정확도가 높은 벡터들만 결과에 포함하였다. 마지막으로 국내 6개의 라디오존데 관측점에서의 실측 벡터와의 비교를 통해 본 연구 결과의 실효성을 검증하였다. 본 연구에서 확장하여, 이와 같이 AI 기법과 이미지 교차상관 기법을 사용하여 얻어진 바람장으로부터 태풍 강도예측에 필요한 요소인 태풍의 눈의 위치, 최고 속도와 태풍 반경을 직접적으로 산출할 수 있고. 이러한 위성 사진을 기반으로 한 바람장은 단순화된 해석적 바람장을 대체하여 폭풍 해일 모델링의 예측 성능 개선에 기여할 것으로 보여진다.

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두 채널 비교를 통한 DCT 영역 컬러 이미지 제로-워터마킹 (Color Image Zero-Watermarking on DCT Domain through Comparison of Two Channels)

  • 김형도
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.11-20
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    • 2015
  • 디지털 워터마킹은 복제되어 배포된 디지털 미디어의 저작권을 확인할 수 있는 전자적인 수단을 제공한다. 이미지에 관한 디지털 워터마킹 연구 분야에서는 그레이스케일 이미지에 대한 많은 연구 성과를 바탕으로 최근에는 실생활에서 광범위하게 사용되고 있는 컬러 이미지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 컬러 이미지는 그레이스케일 이미지에 비하여 각각이 그레이스케일 이미지에 대응될 수 있는 다수의 채널을 가지고 있다. 단순하게 그레이스케일 이미지에 적용되던 기법을 컬러 이미지의 한 채널에 적용하는 연구들도 많은데, 이 채널들 간에는 상관관계가 존재한다는 특성이 고려되지 못하고 있다. 이 논문에서는 DCT 도메인 상에서 컬러 이미지의 두 채널을 비교하여 생성한 특징(이미지 의존 워터마크)을 스크램블링 처리된 저작권 워터마크와 결합하여 워터마크 키를 생성하는 기법을 제시한다. 이 방법은 이미지에 어떤 변경도 하지 않는 제로-워터마킹의 일종으로서, 생성된 키는 워터마크를 호스트 이미지에 삽입하는 워터마킹 기법과 달리 이미지 왜곡이 없다는 장점이 있으며, 샤프닝, 블러링, JPEG 손실 압축, 축소/확대, 잘라내기 등을 이용한 공격에도 강인함을 보여준다.

유한 체상에서의 사전 비밀이미지 공유 기법 (A Proactive Secret Image Sharing Scheme over GF(28))

  • 현승일;신상호;유기영
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.577-590
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    • 2013
  • Shamir의 (k,n)-threshold 비밀 공유(secret sharing) 기법은 참가자(participant)의 서명(signature)과정을 생략하기 때문에 악의적인 공격자에 의해 속임(cheating) 행위가 발생할 수 있고, 이러한 문제점을 해결하기 위해 여러 가지 기법들이 제안되었다. 대표적인 기법으로는 사전 비밀 공유(proactive secret sharing)가 존재한다. 이 기법은 불규칙적인 주기로 참가자들에게 배포된 공유값(shadow value)을 새롭게 변경해준다. 본 논문에서는 사전 비밀 공유 기법을 기존의 비밀이미지 공유(secret image sharing)에 처음으로 적용시킨다. 제안하는 기법은 유한 체($GF(2^8)$)상에서 비밀이미지의 공유가 수행된다. 유한 체 연산은 효율적이고, 안전한 암호 연산을 수행하기 위해 지난 30년간 널리 사용되어 왔고, 제안하는 기법에서는 사전 비밀이미지 공유 과정 내의 비밀 이미지의 손실(lossy)을 방지하기 위해 사용한다. 공유된 이미지(shadow image)를 생성하는 과정 내에서, 비밀이미지 공유 다항식(polynomial)을 이용하여 생성된 값은 삽입 용량(embedding capacity)과 PSNR의 상관관계(correlation)를 고려하여 LSB-2 방법을 이용해 커버 이미지(cover image)에 삽입된다. 실험에서는 비밀이미지의 삽입 용량과 공유된 이미지와 커버 이미지(cover image)간의 왜곡(distortion)의 비율(ratio)을 측정한다. 실험 결과에서는 기존의 제안되었던 기법들과의 비교 분석을 통해 제안하는 기법의 우수성을 검증한다.

이미지 분석기법으로 측정한 표면섬유에 의한 주관적 감각 판별 (Classification of Subjective Sensation by Surface Fibers Measured by Image Analysis Technique)

  • 김동옥;김은애
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1381-1385
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    • 2003
  • 본 연구에서는 이미지 분석기법으로부터 측정된 표면섬유과 가와바타 측정법에 의해 측정된 직물의 표면특성과 주관적 거칠기, 따뜻함간의 관계를 고찰하였다. 시료로는 춘추용 수트직물로 사용되는 평직과 능직의 소모직물 32종을 사용하였다. 표면섬유의 분석을 위해서 이미지 분석장치로부터 촬영된 직물 표면 이미지로부터 단위길이의 직물안에 들어가는 표면섬유의 총길이(Fiber Aggregate Length)가 측정되었다. 직물의 주관적 평가를 위해 일관성 테스트와 평가능력 향상 훈련을 마친 20명 패널을 대상으로 기준직물을 제시한 9 의미미분척도를 사용하여 직물의 거칠기와 따뜻함에 대해 평가하였다. 직물의 표면섬유와 주관적인 거칠기, 따뜻함간의 상관성이 분석되었고, 직물의 표면 특성, 표면섬유로부터 직물의 감각을 판별하는 판별식을 도출하였다.

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화소 간 상관관계를 이용한 CCD/CMOS 이미지 센서용 색 보간 기법 및 VLSI 설계에 관한 연구 (A Study on the VLSI Design of Efficient Color Interpolation Technique Using Spatial Correlation for CCD/CMOS Image Sensor)

  • 이원재;이성주;김재석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권11호
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    • pp.26-36
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    • 2006
  • 본 논문에서는 화소간의 상관관계를 이용한 CCD/CMOS 이미지 센서용 효율적인 색 보간 기법을 제안한다. 최근 각광받고 있는 CCD/CMOS 이미지 센서는 컬러 필터 배열(Color Filter Array)을 사용하기 때문에, 각 화소는 컬러 영상을 만들기 위한 3가지 색 채널 중 한 가지 채널만 갖고 있게 된다. 따라서 컬러 영상을 만들기 위해서는 색 보간 구조가 필요하다. 최근 제안되는 색 보간 기법은 보간된 영상의 품질 향상에만 주력하고 있는데 반해, 본 논문에서는 낮은 복잡도를 갖으면서 잘못된 색을 최소화하기 위한 방법을 제안한다. 제안된 색 보간 기법에서는 인접한 화소간의 상관관계를 이용하여, 현재 화소의 방향성을 결정할 때 이웃 화소의 방향성 정보를 이용하였다. 기존의 방향성을 고려한 색 보간 기법에 제안된 기법을 적용한 결과, 알고리즘의 종류에 따라 PSNR이 $0.09{\sim}0.47dB$ 향상되었고, 대부분의 잘못된 색(False color)을 최소화함으로써 색 보간된 컬러영상의 품질이 향상되었다. 제안된 색 보간 기법은 Verilog HDL 및 FPGA를 이용하여 실시간으로 구현 검증되었다. 0.25um CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성하였을 때, 총 게이트 수는 12K개였으며 5개의 라인 메모리가 사용되었다.

투사이미지 분석기반 고령자 주거우울 척도 타당화 연구 (Validation of a Dwelling Depression Scale Based on Analysis of Projective Images)

  • 이예원;박종욱;우성주
    • 문화기술의 융합
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    • 제4권2호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 주거환경이 고령자 삶의 질을 결정하는 중요한 요인으로 인식되면서 고령자우울 측정의 필요성이 부각된다. 특히, 고령자 인지특성, 생활환경 등 다양한 변수를 고려하여 측정 도구를 개발하는 것은 정확한 심리 진단에 매우 중요한 일이다. 본 연구에서는, 2018년도 1월 22일부터 2월 2일까지 7개 시 구에 거주하는 65세 이상 남 여 단독가구 고령자 301명을 대상으로 주거환경 속에서 나타나는 우울을 투사적 이미지를 적용하여 측정하였다. 이를 위해 주거우울과 투사이미지의 상관관계를 규명하였고, 요인분석을 통해 투사이미지 기반 측정도구를 보완하였다. 고령자주거우울지수(GDDI)와 '투사이미지 기반 고령자주거우울지수'의 상관관계를 규명하였으며, 척도의 정확도를 분석하였다. 연구 결과, 투사이미지를 활용한 설문은 서술형 설문과 높은 상관관계를 갖고 있음을 확인하였다. 본 연구는 주거우울을 측정할 수 있는 새로운 도구를 제안하여 투사기법을 이용한 심리 진단 연구의 발판을 제공한데 그 의의를 찾을 수 있다.

지하 광산발파에 따른 암반광주의 변위 및 진동 측정을 위한 이미지 영상 상관법 적용연구 (Application of Digital Image Correlation Method for Measurement of Rock Pillar Displacement and Vibration Due to Underground Mine Blasting)

  • 고영훈;서승환;임현성;김태렬;정문경
    • 화약ㆍ발파
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    • 제37권4호
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    • pp.1-9
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    • 2019
  • 본 연구에서는 지하채광 발파에 따른 암반광주에서의 변위 및 진동을 측정하는 방법을 통해 디지털 이미지 영상상관 기법(DIC)이라는 기술의 적용성을 시험하였다. 디지털 이미지 영상상관 기법은 고속 사진촬영 기술과 접목하면 구조물 또는 대상물의 전면변화 속성을 2차원 또는 3차원 좌표로 변환할 수 있는 우수한 광학영상 처리능력을 제공한다. 이렇게 측정된 좌표들은 구조물이나 대상물의 변위, 변형률, 속도 등을 계산하는 데 사용된다. 이 기술은 과학 및 공학 분야에서 널리 사용되고 있으며, 그 밖의 많은 분야로도 적용성을 확장해 나가고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 DIC 시스템과 기존의 진동계측기를 사용하여 발파로 발생된 변위와 진동을 측정함으로써 그 성능을 서로 비교하였다. 현장시험 결과, 두 방법은 비슷한 결과를 보였다. 이로부터 DIC 시스템을 이용한 발파 진동 및 변위 측정에 대한 적용성을 확인할 수 있었다.

이미지 상관 기법을 이용한 풍력 발전 블레이드용 복합재료의 기공 결함 검출능 (Detectability of Pore Defect in Wind Turbine Blade Composites Using Image Correlation Technique)

  • 김종일;허용학;이건창
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권10호
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    • pp.1201-1206
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    • 2013
  • 풍력 발전 블레이드의 제조 및 운영 중에 발생하는 결함들은 블레이드의 수명과 안전성에 큰 영향을 미친다. 일반적으로 블레이드의 제조 과정에서는 박리, 기공, 주름, 모재 균열 등과 같은 결함이 발생한다. 본 연구에서는 이미지 상관 기법을 이용하여 변형률 분포를 확인함으로써 블레이드의 제조 과정에서 주로 나타나는 결함 중 하나인 기공 결함의 검출능을 조사하였다. $0^{\circ}/{\pm}45^{\circ}$의 섬유 방향을 가진 4 Ply 로 적층된 GFRP 복합재 시험편에 인공적인 기공 결함을 삽입하여 기공의 크기 및 위치에 따른 검출 의존성을 조사하였다. 기공의 크기는 지름 1, 2, 3 mm 이며, 기공의 위치는 시험편 표면으로부터 0.5, 1.0, 1.5 mm 깊이에 삽입하였다. 부하된 시험 하중은 최대 200 MPa 이며, 이미지 상관 기법을 통해 변형률 분포를 획득하여 지름 2, 3 mm의 기공과 깊이 0.5, 1.0 mm의 기공 결함을 검출할 수 있었다.

혼합형 감성공학에 의한 CI 심벌마크의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of Corporate Identity Symbol Marks by Hybrid Kansei Engineering)

  • 장인성;박용주
    • 지능정보연구
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    • 제7권2호
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    • pp.129-141
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    • 2001
  • 본 연구에서는 기업의 경영이념이나 특성 등을 시각적 이미지로 표현하는 CI(Corporate Identity) 심벌마크의 설계 및 평가를 위해 혼합형(Hybrid) 감성공학기법을 적용하였다. 먼저, CI 심벌마크에 내재된 기업의 시각적 이미지를 분석하기 위하여 SD평가를 실시하였으며 CI 심벌마크의 디자인 요소와 기업이미지와의 상관관계를 분석하기 위하여 정통적인 감성공학적 접근방식에 해당하는 순향성 감성공학기법을 적용하였다. 최종적으로는 CI 심벌마크의 디자인 요소로부터 기업이미지에 대한 고객의 감성을 자동으로 평가할 수 있는 시스템을 개발하기 위하여 역향적 감성공학기법을 적용하였다. 구축된 시스템은 CI 심벌마크의 설계를 지원함으로써 설계에 소요되는 시간과 비용을 효과적으로 줄일 수 있는 유용한 도구로 장차 이용되리라 기대된다.

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