• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.279-279
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• 2022

최근 이미지분석 기술은 하드웨어 및 소프트웨어 기술의 급격한 발전으로 인해 의학, 생물학, 지리학, 재료공학 등에서 수많은 연구 분야에서 광범위하게 활용되고 있으며, 이미지분석은 다량의 토사에 대하여 입경을 포함한 형상학적 특성을 간편하게 정량화 할 수 있기 때문에 매우 효과적인 분석 방법으로 판단된다. 현재 모래의 입도분석 방법으로는 신뢰성 있는 체가름 시험법(KSF2302) 등이 있으나, 번거로운 처리과정과 많은 시간이 소요된다. 또한 입자형상은 입경이 세립 할수록 직접 측정이 어렵기 때문에, 최근에는 이미지 분석을 이용하는 방법이 시도되고 있다. 본 연구에서는 75㎛ 이상의 조립질 하상 토사 이미지를 취득하여, 입자들의 장·축단 길이, 면적, 둘레, 공칭직경 및 종횡비 등의 형상학적 특성인자를 자동으로 측정하는 프로그램 개발을 수행하였다. 프로그램은 이미지 분석에 특화된 라이브러리인 OpenCV(Open Source Computer Vision)를 적용하였다. 이미지 분석 절차는 크게 이미지 취득, 기하보정, 노이즈제거, 객체추출 및 형상인자 측정 단계로 구성되며, 이미지 취득시 패널의 하단에 Back light를 부착해 시료에 의해 발생되는 음영을 제거하였다. 기하보정은 원근변환(perspective transform)을 적용했으며, 노이즈 제거는 모폴로지 연산과 입자간의 중첩으로 인한 뭉침을 제거하기 위해 watershed 알고리즘을 적용하였다. 최종적으로 객체의 외곽선 추출하여 입자들의 다양한 정보(장축, 단축, 둘레, 면적, 공칭직경, 종횡비)를 산출하고, 분포형으로 제시하였다. 본 연구에서 제안하는 이미지분석을 적용한 토사의 형상학적 특성 측정 방법은 시간과 비용의 측면에서 보다 효율적으로 하상 토사에 대한 다양한 정보를 획득 할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.76-79
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• 2008

선사 이래 인류의 대표적 고대 문화유산의 하나가 금석문이다. 이런 금석문들은 다양한 과학적 기법들로 그 원 형태를 인식하고자 하는 노력을 하고 있다. 그러나 가장 오래되고 유용한 보존과 인식 방법은 탁본에 의한 것이다. 그러나 원 자료의 심각한 훼손으로 탁본자료의 형상 인식이나 문자 인식은 일반적인 이미지 복원 방법과는 다양한 면에서 차이를 보이고 있어 이의 노이즈를 제거하고 원이미지를 복원하여 형상을 인식하는 것이 중요하다. 이러한 탁본의 판독에는 다양한 잡음들이 있어 이를 전문적인 판독가 들도 이설을 제기하는 경우들이 있다. 다양하고 심각한 훼손 상태에 있는 탁본의 이미지들은 다양한 형태의 심각한 노이즈를 가지고 있어 전통적이고 일반적인 이미지 향상이나복원 기법들을 적용하기에 적절하지가 않다. 본 연구에서는 구름이나 야간 상황 등 다양한 노이즈를 가진 SAR 이미지처리 기법과 다양한 환자들의 다양한 병적 상태의 이미지들에 효과적으로 적용되는 방법들을 살펴 탁본 문자인식에 적용하고 그 효과를 히스토그램과 이미지 엔트로피를 이용하여 측정하고자 하였다.

• 디자인학연구
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• 제15권4호
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• pp.263-274
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• 2002

본 연구는 대형공간 건축의 구조형식별 이미지를 분석하기 위해서 근대이후 대형공간 건축의 대표적인 20가지 구조형식들을 대상으로 구조재료, 마감재료, 주응력, 부재형상, 구성방식, 구조형상 등의 물리적 요소들을 중심으로 이들의 지각 및 감정분석 그리고 평가분석을 하였다. 그 결과, 대형공간 구조의 이미지는 $\ulcorner$친-소$\lrcorner$, $\ulcorner$동-정$\lrcorner$,$\ulcorner$강-약$\lrcorner$ 등의 감정 이미지와 $\ulcorner$우-열$\lrcorner$의 평가 이미지, 그리고 $\ulcorner$규칙-불규칙$\lrcorner$ 이라는 지각 이미지로 대표되고 있다. $\ulcorner$친-소$\lrcorner$ 이미지는 재료의 재질에서 크게 비롯되고 있으며, 부분적으로는 형상에서도 비롯되고 있다. $\ulcorner$강-약$\lrcorner$ 이미지는 대부분 부재형상에서 비롯되고 있다. 전단력, 압축력, 인장축력+압축축력, 인장력 등의 주응력들을 전달하는 부재들은 판, 봉, 골, 색, 막 등이며, 이들 순서대로 부재는 가늘어지고 얇아진다. 이러한 응력과 부재형상은 전체 구조의 시각적인 이미지에도 직접 투영되고 있다. $\ulcorner$동-정$\lrcorner$ 이미지는 구조체 형태의 형상에서 비롯되고 있는데, 구조가 동적으로 인지되는 경우는 개방적이고 예리하게 지각되는 구조이다. $\ulcorner$우-열$\lrcorner$이미지는 구성방법이 짜임새가 있는지, 정밀한지 등의 여부에 따라 결정되고 있다. 우수하게 평가되는 구조는 단순히 하중을 지지하는 것을 넘어서서 전체 건물디자인을 구축하는 디자인 요소로 적극 활용되고 있으며, 2가지 이상의 구조체계로 구성되어 다양한 형태 표현을 창출하고 있는 구조로 나타났다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.65-74
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• 2021

3차원 형상 복원(3D reconstruction)은 이미지 또는 영상 속 물체를 3차원 형상으로 복원하는 것을 말한다. 본 연구는 물체의 전반적 형상을 넘어 세부적인 모습까지 복원할 수 있는 표현력을 가진 3차원 형상 복원 네트워크인, 점진적 점유 네트워크를 제안한다. 본 연구가 제안하는 네트워크는 이미지 전체의 정보를 담고 있는 특징(feature)을 사용하는 기존 점유 네트워크와 달리, 수용 영역(receptive field)의 크기에 따라 다양한 수준의 이미지 특징을 추출해서 사용한다. 그리고, 다양한 수준의 이미지 특징을 디코더(decoder) 내 디코더 블록(decoder block)들에 순차적으로 반영하여, 형상 복원의 품질이 단계적으로 개선하는 네트워크 구조를 제안한다. 본 연구는 또한, 다양한 수준의 이미지 특징을 적절히 조합하여 사용하는 디코더 블록구조를 제안한다. 본 연구는 제안하는 네트워크의 성능 검증을 위해 ShapeNet 데이터 세트를 사용하였으며, 기존의 점유 네트워크(ONet) 및 다양한 수준의 이미지 특징을 사용하는 최신 연구(DISN)와 성능 비교하였다. 그 결과, 기존 점유 네트워크 대비 세 가지 검증 지표 모두에서 높은 성능을 달성하였으며, DISN과는 대등한 수준의 성능을 보여주었다. 그리고 복원 형상의 시각적 비교 결과, 본 연구의 점진적 점유 네트워크가 기존 점유 네트워크 대비, 물체의 세부 모습을 잘 복원하는 것을 확인하였다. 또한, DISN이 복원 실패한 물체의 얇은 부분 또는 이미지에서 가려진 부분을 본 연구의 네트워크는 잘 잡아내는 결과를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 본 연구가 제안하는 점진적 점유 네트워크의 유용성을 검증하는 결과다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (2)
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• pp.644-646
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• 1999

본 논문은 한 물체에 대해 스캔 위치 정보가 없는 여러 시점의 레인지 이미지들로부터 3차원 형상 복원을 위한 정합 알고리즘을 제안한다. 기존의 정합 방법은 스캔 위치 정보와 기하학 정보를 이용하여 레인지 이미지들을 정렬시킨 반면, 본 논문의 정합 방법은 스캔 위치와는 독립적으로 수행되며 기하학 정보와 텍스쳐 정보를 함께 이용하여 정렬시킨다. 그러므로 텍스쳐가 있는 여러 장의 레인지 이미지들로부터 3차원 형상을 보다 정확하고 효율적으로 복원할 수 있다.

• 토지주택연구
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• 제2권1호
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• pp.69-78
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• 2011

본 연구는 디지털 이미지 처리 기법을 이용하여 골재입자의 형상을 분류한 것이다. 디지털 이미지 처리 기법은 골재의 표면거칠기 및 형상계수 등의 정량적인 분석에 적합한 것이다. 연구에 사용된 골재입자는 주문진 표준사, 해양골재 2종, 쇄석골재 2종 등이 이용되었다. 해변자갈I, II의 형상계수는 0.35~0.54, 쇄석I은 0.74의 범위로 박편 형태의 편평상으로 나타나는데 비해 주문진 표준사의 입자의 모양은 세장형으로 나타났다. 특히 해변자갈II는 해변자갈I과 달리 모든 시료보다 세장비가 작으므로 장축과 중축의 차이가 크고, 긴 입자의 형상특성을 보여주고 있다. 체가름 시험 및 실측을 통해 결정된 골재의 세장비 및 편평비와 디지털 이미지 처리 기법을 이용해 결정된 골재의 세장비 편평비는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한, 디지털 이미지 처리 기법을 이용하여 2차원 이미지를 3차원으로 변환하기 위하여 형상변환계수 및 등가직경이론을 제안하였고, 이를 이용하여 수정입도분포곡선을 작성하였다. 4종의 골재에 대한 편평비는 각각 0.30, 0.36, 0.47 및 0.83으로 측정되었다. 형상변환계수는 각각 0.77, 0.78, 0.84 및 0.92로 결정되었다. 형상변환계수에 디지털이미지 처리기법에서 구한 입경을 곱하여 입자의 크기를 보정하였다. 보정된 입자크기를 이용하여 보정된 체적 및 중량을 구하여 수정입도곡선을 작성하였다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.17-33
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• 2018

사람들은 시각을 통해 대상물의 형상, 크기, 색, 표면 재질 등과 같은 미적기능을 처리하는 것과 동시에 과거의 자신의 경험을 결합시켜 새로운 심리적 해석을 통한 상징적 기능으로서 대상물을 바라보기도 한다. 그렇기 때문에 단순히 사람들이 눈을 통해서 무엇을 보고 있느냐가 중요 한 것이 아니라 눈으로 받아들이고 이해한 것이 사람들에게 어떤 생각과 느낌과 심리적인 영향을 불러오는 것인가를 연구하고 이해하는 것이 매우 중요하다고 할 수 있겠다[15]. 이러한 연구목적의 하나로서 본 연구에서는 상징적 기능으로서 아날로그 이미지와 디지털 이미지의 인지적 특성이 무엇인지를 "형태적 관점"에서 디테일하게 밝혀내려 하였다. 그리고 다섯 가지 가설을 세우고 다음과 같은 실험을 진행하여 가설을 검증하였다. 우리주변에서 가장 많이 사용되고 있는 스마트폰을 2차원형상의 선화(線?)로 단순화하고 그 스마트폰 2차원형상의 가로라인에 R(radius)값이 부여되었을 경우와 런인알(run-in-r; radius)이 부여되었을 경우 그리고 그 도형들의 모서리에 R(radius)굴림이 적용 되었을 경우를 설정하고 12가지 짝(pair)을 이룬 도형의 조합을 실험방법으로 고안하여 피험자들에게 실험을 실시하였다. 그 결과 몇 가지 인간의 특징적인 현상을 발견할 수 있었으며, 특히 어떤 형상에서 사람들은 상징적 기능으로서의 아날로그이미지와 디지털이미지를 심리적으로 강하게 인지하는지를 객관적으로 검증할 수 있었다. 이와 같은 연구를 통해 얻어진 사람들의 생각과 느낌들을 확정된 하나의 가치로서 데이터베이스화 하여 제품디자이너들에게 제공할 수 있다면 소비자들이 원하는 기초적인 감성 디자인으로서 디자인형상에 응용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제29권3호
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• pp.73-82
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• 2009

포화상태 핵비등과 저 Re수의 흐름비등에서 얻어진 실험결과를 바탕으로 하여, 기포가 성장하는 동안의 등가 기포 직경과 열전단율의 거동에 대한 기포 형상 가정의 효과를 제시하기 위한 해석적인 연구를 수행하였다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 등가 기포 반경이 기포가 성장하는 동안 촬영된 기포의 이미지로부터 얻어질 수 있는 형상 가정을 이용하여 계산되었다. 그리고 열전달율을 포화상태 핵비등 동안 미세크기의 히터와 휘스톤브리지 회로를 이용하여 측정하였다. 그리고, 기포 형상 가정의 효과를 실험결과와 비교하였고, 이를 통해 단일 기포의 성장 거동을 분석하기 위한 기포 형상 가정이 매우 중요함을 보였다.

• 한국조경학회지
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• 제45권6호
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• pp.171-184
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• 2017

설계가는 차원 높은 설계철학과 언어를 구사하기 위해 지식 축척과 통찰력 배양을 통해 사고의 폭과 깊이를 추구한다. 본 연구는 조경설계에서 설계가의 '기억'을 기반으로 한 개념 형상화 유형 특성을 구명하고자 하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 설계 아이디어는 설계가의 언어와 이미지 기억을 바탕으로 발상을 시작하여 대표적 의사소통 수단인 언어적 관점과 시각적 관점으로 형상 유형이 구성된다. 둘째, 조경설계의 언어적 개념 형상화는 2가지로 구성된다. '설계주제로서 제목의 상징적 언어'는 하나의 '구(句)'일 수 있으며, 위계를 두어 주(主)와 부(副)의 균형을 갖추어야 한다. '개념적 시나리오의 서술적 형상'은 서술적으로 개념을 표현하여 독자가 설계된 경관을 가상으로 경험하는 글이다. 셋째, 조경설계의 시각적 개념 형상화는 3가지로 구성된다. '다이어그램의 시각적 단순 형상'은 단순한 그래픽으로 상징물, 주석과 이미지, 키워드를 사용하여 쉽게 형상화된다. '개념스케치와 핵심 아이디어의 형상'은 초기 개념단계에서 물리적 요소와 공간에 대한 형태 속성 및 공간관계와 같은 아이디어의 핵심을 파악하는데 유용하다. '이미지 조합으로 새로운 형상을 창조하는 콜라주와 몽타주'는 새로운 시각을 제공하는 재료와 이미지의 모음으로 경관 현상을 기록하여 아이디어를 압축적으로 묘사하는 도구이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.109-110
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• 2014

주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy: SEM)은 고체상태에서 미세조직과 형상을 관찰하는 데에 가장 다양하게 쓰이는 분석기기로서 최근에 판매되고 있는 고분해능 SEM은 수 나노미터의 분해능을 가지고 있다. 그리고 SEM의 초점심도가 크기 때문에 3차원적인 영상의 관찰이 용이해서 곡면 혹은 울퉁불퉁한 표면의 영상을 육안으로 관찰하는 것처럼 보여준다. 활용도도 매우 다양해서 금속파면, 광물과 화석, 반도체 소자와 회로망의 품질검사, 고분자 및 유기물, 생체시료 nnnnnnnnn와 유가공 제품 등 모든 산업영역에 걸쳐 있다(Fig. 1). 입사된 전자빔이 시료의 원자와 탄성, 비탄성 충돌을 할 때 2차 전자(secondary electron)외에 후방산란전자(back scattered electron), X선, 음극형광 등이 발생하게 되는 이것을 통하여 topography (시료의 표면 형상), morphology(시료의 구성입자의 형상), composition(시료의 구성원소), crystallography (시료의 원자배열상태)등의 정보를 얻을 수 있다. SEM은 2차 전자를 이용하여 시료의 표면형상을 측정하고 그 외에는 SEM을 플랫폼으로 하여 EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy), WDS (Wave Dispersive X-ray Spectroscope), EPMA (Electron Probe X-ray Micro Analyzer), FIB (Focus Ion Beam), EBIC (Electron Beam Induced Current), EBSD (Electron Backscatter Diffraction), PBMS (Particle Beam Mass Spectrometer) 등의 많은 분석장치들이 SEM에 부가적으로 장착되어 다양한 시료의 측정이 이루어진다. 이 중 결정구조, 조성분석을 쉽고 효과적으로 할 수 있게 하는 X선 분석장치인 EDS를 SEM에 일체화시킨 장비와 EDS 및 PBMS를 SEM에 장착하여 반도체 공정 중 발생하는 나노입자의 형상, 성분, 크기분포를 측정하는 PCDS(Particle Characteristic Diagnosis System)에 대해 소개하고자 한다. - EDS와 통합된 SEM 시스템 기본적으로 SEM과 EDS는 상호보완적인 기능을 통하여 매우 밀접하게 사용되고 있으나 제조사와 기술적 근간의 차이로 인해 전혀 다른 방식으로 운영되고 있다. 일반적으로 SEM과 EDS는 별개의 시스템으로 스캔회로와 이미지 프로세싱 회로가 개별적으로 구현되어 있지만 로렌츠힘에 의해 발생하는 전자빔의 왜곡을 보정을 위해 EDS 시스템은 SEM 시스템과 연동되어 운영될 수 밖에 없다. 따라서, 각각의 시스템에서는 필요하지만 전체 시스템에서 보면 중복된 기능을 가지는 전자회로들이 존재하게 되고 이로 인해 SEM과 EDS에서 보는 시료의 이미지의 차이로 인한 측정오차가 발생한다(Fig. 2). EDS와 통합된 SEM 시스템은 중복된 기능인 스캔을 담당하는 scanning generation circuit과 이미지 프로세싱을 담당하는 FPGA circuit 및 응용프로그램을 SEM의 회로와 프로그램을 사용하게 함으로 SEM과 EDS가 보는 시료의 이미지가 정확히 일치함으로 이미지 캘리브레이션이 필요없고 측정오차가 제거된 EDS 측정이 가능하다. - PCDS 공정 중 발생하는 입자는 반도체 생산 수율에 가장 큰 영향을 끼치는 원인으로 파악되고 있으며, 생산수율을 저하시키는 원인 중 70% 가량이 이와 관련된 것으로 알려져 있다. 현재 반도체 공정 중이나 반도체 공정 장비에서 발생하는 입자는 제어가 되고 있지 않은 실정이며 대부분의 반도체 공정은 저압환경에서 이루어지기에 이 때 발생하는 입자를 제어하기 위해서는 저압환경에서 측정할 수 있는 측정시스템이 필요하다. 최근 국내에서는 CVD (Chemical Vapor Deposition) 시스템 내 파이프내벽에서의 오염입자 침착은 심각한 문제점으로 인식되고 있다(Fig. 3). PCDS (Particle Characteristic Diagnosis System)는 오염입자의 형상을 측정할 수 있는 SEM, 오염입자의 성분을 측정할 수 있는 EDS, 저압환경에서 기체에 포함된 입자를 빔 형태로 집속, 가속, 포화상태에 이르게 대전시켜 오염입자의 크기분포를 측정할 수 있는 PBMS가 일체화 되어 반도체 공정 중 발생하는 나노입자 대해 실시간으로 대처와 조치가 가능하게 한다.