시청자들은 영상을 시청할 때 화면상 시각이 집중된 곳 주변의 정보를 영향력 있게 받아들일 가능성이 크다. 이러한 사실을 이용하여 최근 연구들은 시각 주의 모델을 영상 제작 및 평가 방법에 이용하고 있다. 본 연구에서는 실제로 사람들의 시각 주의도가 어떠한 인자에 영향을 많이 받는지, 또 시각 주의 모델은 구체적으로 어떠한 형태가 되는지를 통계적 실험 계획법을 이용하여 추정하였다. 분산 분석법을 이용하여 속도, 화면으로부터의 거리, 비초점흐림 정도가 시각 주의에 영향을 미치는 유의한 인자인 것을 확인하였고 반응 표면 계획법을 이용하여 이 세가지 인자들에 따른 시각 주의 점수 모델을 도출하였다. 이 시각 주의 점수 모델로부터 영상 각 픽셀의 시각 주의 확률을 구하였다. 본 연구의 뒷부분에서는 시각주의 확률 모델을 기존의 기울기(gradient) 기반 3차원 영상의 입체감 측정법에 적용하는 방법을 제안하였다. 화면 상에서 시선을 집중할 확률이 큰 부분에 높은 비중을 둠으로써 기존의 방법 보다 시청자가 느끼는 입체감을 더욱 정확하게 측정할 수 있도록 하였다. 제안한 방법의 성능을 검증하기 위해 주관적 평가를 실시하여 피실험자들이 느끼는 입체감과 제안된 방법으로부터 도출한 결과를 비교하였다. 실험 결과 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 성능이 높은 것을 확인하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제5권9호
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pp.1613-1631
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2011
Several metrics have been reported in the literature to assess stereo image quality, mostly based on visual attention or human visual sensitivity based distortion prediction with the help of disparity information, which do not consider the combined aspects of human visual processing. In this paper, visual attention and depth assisted stereo image quality assessment model (VAD-SIQAM) is devised that consists of three main components, i.e., stereo attention predictor (SAP), depth variation (DV), and stereo distortion predictor (SDP). Visual attention is modeled based on entropy and inverse contrast to detect regions or objects of interest/attention. Depth variation is fused into the attention probability to account for the amount of changed depth in distorted stereo images. Finally, the stereo distortion predictor is designed by integrating distortion probability, which is based on low-level human visual system (HVS), responses into actual attention probabilities. The results show that regions of attention are detected among the visually significant distortions in the stereo image pair. Drawbacks of human visual sensitivity based picture quality metrics are alleviated by integrating visual attention and depth information. We also show that positive correlation with ground-truth attention and depth maps are increased by up to 0.949 and 0.936 in terms of the Pearson and the Spearman correlation coefficients, respectively.
최근 멀티미디어 분야에서 새로운 수익모델로 주목받고 있는 PPL(Product Placement)을 활용하여 멀티미디어 콘텐츠 화면의 주목도를 분석하였다. 이를 위해 컴퓨터 화면을 9사분면으로 분할한 후 각각의 위치에 2D, 3D 숫자 정지 영상, 숫자 부분 동영상, 동영상 등을 배치하여 영상의 유형과 위치에 따라 사용자의 주목도에 어떠한 변화가 있는가에 관해 연구하였다. 분석 결과 2D 숫자 정지 영상과 동영상의 경우엔 5사분면에 높은 주목도를 나타냈으며, 3D 숫자 정지영상과 동영상의 경우 역시 일관성 있게 5사분면에 높은 주목도를 나타냈다. 특히 정지영상 내 동영상이 존재하는 부분 동영상의 경우엔 동영상이 존재하는 분면에 압도적인 주목도를 나타냈다. 이는 영상의 노출형태가 사용자의 주목도에 유의미한 영향을 미치는 것으로 정지영상보다는 동영상 형태의 노출이 사용자의 주목효과(attention of effects)를 높일 수 있는 것을 의미한다. 이 같은 연구결과는 멀티미디어 콘텐츠 화면에서의 PPL 제작 시 어떤 위치에 PPL을 배치해야 사용자의 주목도를 극대화할 수 있는가에 대한 문제를 해결하는데 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
Needle detection in ultrasound images is sometimes difficult due to obstruction of fat tissues. Accurate needle detection using continuous ultrasound (CUS) images is a vital stage of treatment planning for tissue biopsy and brachytherapy. The main goal of the study is classified into two categories. First, new detection model, i.e. D-Attention Unet, is developed by combining the context information of 3D medical data and CUS images. Second, the D-Attention Unet model was compared with other models to verify its usefulness for needle detection in continuous ultrasound images. The continuous needle images taken with ultrasonic waves were converted into still images for dataset to evaluate the performance of the D-Attention Unet. The dataset was used for training and testing. Based on the results, the proposed D-Attention Unet model showed the better performance than other 3 models (Unet, D-Unet and Attention Unet), with Dice Similarity Coefficient (DSC), Recall and Precision at 71.9%, 70.6% and 73.7%, respectively. In conclusion, the D-Attention Unet model provides accurate needle detection for US-guided biopsy or brachytherapy, facilitating the clinical workflow. Especially, this kind of research is enthusiastically being performed on how to add image processing techniques to learning techniques. Thus, the proposed method is applied in this manner, it will be more effective technique than before.
최근 사용자에게 직접 입체감을 제공하는 3차원 영상기술에 대한 관심이 증대함에 따라 스테레오스코픽 비디오 화질 측정기술개발은 중요한 주제로 많은 연구자에게 관심을 받고 있다. 특히, 스테레오스코픽 비디오 화질 측정에 중요한 역할을 하는 인간시각특성을 고려한 연구가 활발히 진행되지 않고 있어 본 논문에서 스테레오스코픽 비디오를 시청할 때 자극되는 다수의 인간시각특성 요소인 깊이, 움직임, 컬러, 휘도, 대조 등을 고려하여 3차원 시각 주의 모델을 제안한다. 또한, 본 논문에서는 실제 3차원 영상 특정 영역의 화질 열화 정도를 측정하는데 제안된 3차원 시각 주의 모델을 사용하여 무참조 스테레오스코픽 비디오 화질 측정 방법을 제안하였다. 제안 방법을 검증하기 위해 주관평가를 실시하여 기존의 스테레오스코픽 비디오 화질 측정 방법보다 평균 평가점에서 더 높은 연관성을 보였다. 게다가, 3차원 시각 주의 모델을 이용하여 스테레오스코픽 비디오의 관심영역 추출 결과는 공간적, 시간적 요소를 고려하여 추출된 관심영역에 비해 실제 관심영역과 더욱 유사함을 주관적으로 보여 제안 방법의 효율성을 보였다.
Realistic Modeling is to maximize the reality of the environment in which perception is made by virtual environment or remote control using two or more senses of human. Especially, the field of haptic rendering, which provides reality through interaction of visual and tactual sense in realistic model, has brought attention. Haptic rendering calculates the force caused by model deformation during interaction with a virtual model and returns it to the user. Deformable model in the haptic rendering has more complexity than a rigid body because the deformation is calculated inside as well as the outside the model. For this model, Gibson suggested the 3D ChainMail algorithm using volumetric data. However, in case of the deformable model with non-homogeneous materials, there were some discordances between visual and tactual sense information when calculating the force-feedback in real time. Therefore, we propose an algorithm for the Volume Haptic Rendering of non-homogeneous deformable object that reflects the force-feedback consistently in real time, depending on visual information (the amount of deformation), without any post-processing.
Video captioning refers to the process of extracting features from a video and generating video captions using the extracted features. This paper introduces a deep neural network model and its learning method for effective video captioning. In this study, visual features as well as semantic features, which effectively express the video, are also used. The visual features of the video are extracted using convolutional neural networks, such as C3D and ResNet, while the semantic features are extracted using a semantic feature extraction network proposed in this paper. Further, an attention-based caption generation network is proposed for effective generation of video captions using the extracted features. The performance and effectiveness of the proposed model is verified through various experiments using two large-scale video benchmarks such as the Microsoft Video Description (MSVD) and the Microsoft Research Video-To-Text (MSR-VTT).
3D-based information is needed increasingly as well as 2D Information as cities grow and buildings become large and complex, and use of 3D-models is getting attention to handle such problems. However, there are limitations in using 3D-models because most applications and research efforts using them have been for visual analysis. This study presents a method to find optimal paths in indoor spaces as an illustration for using 3D-models in spatial analysis. We modeled rooms, paths and other facilities in a building as individual 3D objects. We made it possible to find paths based on network structure by integrating the vector-based networks of 2D-GIS and 3D-model.
3차원 포인트 클라우드 의미적 분할은 각 포인트별로 해당 포인트가 속한 물체나 영역의 분류 레이블을 예측함으로써, 포인트 클라우드를 서로 다른 물체들이나 영역들로 나누는 컴퓨터 비전 작업이다. 기존의 3차원 의미적 분할 모델들은 RGB 영상들에서 추출하는 2차원 시각적 특징과 포인트 클라우드에서 추출하는 3차원 기하학적 특징의 특성을 충분히 고려한 특징 융합을 수행하지 못한다는 한계가 있다. 따라서, 본 논문에서는 2차원-3차원 멀티-모달 특징을 이용하는 새로운 3차원 의미적 분할 모델 MMCA-Net을 제안한다. 제안 모델은 중기 융합 전략과 멀티-모달 교차 주의집중 기반의 융합 연산을 적용함으로써, 이질적인 2차원 시각적 특징과 3차원 기하학적 특징을 효과적으로 융합한다. 또한 3차원 기하학적 인코더로 PTv2를 채용함으로써, 포인트들이 비-정규적으로 분포한 입력 포인트 클라우드로부터 맥락정보가 풍부한 3차원 기하학적 특징을 추출해낸다. 본 논문에서는 제안 모델의 성능을 분석하기 위해 벤치마크 데이터 집합인 ScanNetv2을 이용한 다양한 정량 및 정성 실험들을 진행하였다. 성능 척도 mIoU 측면에서 제안 모델은 3차원 기하학적 특징만을 이용하는 PTv2 모델에 비해 9.2%의 성능 향상을, 2차원-3차원 멀티-모달 특징을 사용하는 MVPNet 모델에 비해 12.12%의 성능 향상을 보였다. 이를 통해 본 논문에서 제안한 모델의 효과와 유용성을 입증하였다.
본 논문에서는 시각-언어 이동 문제를 위한 새로운 심층 신경망 모델인 LVLN을 제안한다. LVLN 모델에서는 자연어 지시의 언어적 특징과 입력 영상 전체의 시각적 특징들 외에, 자연어 지시에서 언급하는 주요 장소와 랜드마크 물체들을 입력 영상에서 탐지해내고 이 정보들을 추가적으로 이용한다. 또한 이 모델은 자연어 지시 내 각 개체와 영상 내 각 관심 영역, 그리고 영상에서 탐지된 개별 물체 및 장소 간의 서로 연관성을 높일 수 있도록 맥락 정보 기반의 주의 집중 메커니즘을 이용한다. 그뿐만 아니라, LVLN 모델은 에이전트의 목표 도달 성공율을 향상시키기 위해, 목표를 향한 실질적인 접근을 점검할 수 있는 진척 점검기 모듈도 포함하고 있다. Matterport3D 시뮬레이터와 Room-to-Room (R2R) 벤치마크 데이터 집합을 이용한 다양한 실험들을 통해, 본 논문에서 제안하는 LVLN 모델의 높은 성능을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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