• 제목/요약/키워드: 3D digital technology

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영상품질별 학습기반 알고리즘 폐색영역 객체 검출 능력 분석 (Detection Ability of Occlusion Object in Deep Learning Algorithm depending on Image Qualities)

  • 이정민;함건우;배경호;박홍기
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.82-98
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    • 2019
  • 정보화 사회로 진입하면서 공간정보의 중요성은 급격하게 부각되고 있다. 특히 스마트시티, 디지털트윈과 같은 Real World Object의 3차원 공간정보 구축 및 모델링은 중요한 핵심기술로 자리매김하고 있다. 구축된 3차원 공간정보는 국토관리, 경관분석, 환경 및 복지 서비스 등 다양한 분야에서 활용된다. 영상기반의 3차원 모델링은 객체 벽면에 대한 텍스처링을 생성하여 객체의 가시성과 현실성을 높이고 있다. 하지만 이러한 텍스처링은 영상 취득 당시의 가로수, 인접 객체, 차량, 현수막 등의 물리적 적치물에 의해 필연적으로 폐색영역이 발생한다. 이러한 폐색영역은 구축된 3차원 모델링의 현실성과 정확성 저하의 주요원인이다. 폐색영역 해결을 위한 다양한 연구가 수행되고 있으며, 딥러닝을 이용한 폐색영역 검출 및 해결방안에 대한 연구가 수행되고 있다. 딥러닝 알고리즘 적용한 폐색영역 검출 및 해결을 위해서는 충분한 학습 데이터가 필요하며, 수집된 학습 데이터 품질은 딥러닝의 성능 및 결과에 직접적인 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 이러한 학습 데이터의 품질에 따라 딥러닝의 성능 및 결과를 확인하기 위하여 다양한 영상품질을 이용하여 영상의 폐색영역 검출 능력을 분석하였다. 폐색을 유발하는 객체가 포함된 영상을 인위적이고 정량화된 영상품질별로 생성하여 구현된 딥러닝 알고리즘에 적용하였다. 연구결과, 밝기값 조절 영상품질은 밝은 영상일수록 0.56 검출비율로 낮게 나타났고 픽셀크기와 인위적 노이즈 조절 영상품질은 원본영상에서 중간단계의 비율로 조절된 영상부터 결과 검출비율이 급격히 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. F-measure 성능평가 방법에서 노이즈 조절한 영상품질 변화가 0.53으로 가장 높게 나타났다. 연구결과로 획득된 영상품질별에 따른 폐색영역 검출 능력은 향후 딥러닝을 실제 적용을 위한 귀중한 기준으로 활용될 것이다. 영상 취득 단계에서 일정 수준의 영상 취득과 노이즈, 밝기값, 픽셀크기 등에 대한 기준을 마련함으로써 딥러닝을 실질적인 적용에 많은 기여가 예상된다.

뇌혈관 중재시술 지원 가이드 시스템에 관한 연구 (A Study of Guide System for Cerebrovascular Intervention)

  • 이성권;정창원;윤권하;주수종
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.101-107
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    • 2016
  • 최근 디지털 영상장비 개발 기술의 발전으로 인하여 중재 시술이 일반화되고 있다. 중재 영상시술은 미세한 카테터와 가이드와이어를 체내에 삽입하고 시술하는 기술적 특성으로 인하여, 시술의 효과와 안전성을 높이기위해서는 엑스선영상의 고화질이어야 한다. 이로인하여 방사선 피폭량이 증가하는 문제점을 갖고 있다. 따라서 엑스선 디텍터의 성능을 개선하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 혈관 조영술을 기반으로 한 중재시술은 참조 영상 처리와 3D 의료 영상처리 기술이 요구된다. 본 논문에서는 중재시술을 지원하기 위한 가이드 시스템을 제안하고자 한다. 뇌혈관질환의 중재시술에 기존 혈관조형검사기반의 2D 의료영상이 갖고 있는 문제점을 해결하고, 중재시술 도구인 카테터와 가이드와이어의 목표 병변까지 실시간 위치 추적과 최적의 경로를 안내 해주고자 한다. 이를 위한 전체 시스템은 의료영상 획득부와 영상처리부 그리고 디스플레이 디바이스부로 구성하였다. 그리고 제안한 시스템에서 제공하는 가이드서비스의 실험환경은 브레인 팬텀(Complete intracranial model with aneurysms, ref H+N-S-A-010)을 엑스선으로 촬영하면서 실험하였다. 그리고 참조 영상을 생성하기 위해서 라프라시안 알고리즘 기반의 뇌혈관 모델링과 DICOM에서 추출한 이미지 처리를 위해 Volume ray casting 기법을 적용하였다. 그리고 카테터와 가이드와이어의 위치추적과 경로 제공을 위해 $A^*$ 알고리즘을 적용하였다. 끝으로 제안한 시스템에서 제공하는 카테터와 가이드와이어의 위치추적 수행결과를 보인다. 제안한 시스템은 향후 중재시술에 유용한 안내 서비스를 제공할 것으로 기대하고 있다.

MPEG-4 IPMP 저작 도구 개발 (Development of MPEG-4 IPMP Authoring Tool)

  • 김광용;홍진우
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2003년도 정기총회 및 학술대회
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    • pp.75-78
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    • 2003
  • MPEG-4 표준은 저작자가 정지영상, 텍스트, 2D/3D 그래픽스, 오디오, 심지어 임의형의 비디오 등과 같이 다양한 형태의 객체들을 개별적으로 구성하고 이들을 시/공간자적으로 다루기 용이하게 해 준다. 이와 같은 객체 기반 코딩 특성에 의해서 대화형 방송 콘텐츠를 제작하는데 가장 유용한 방식으로 고려할 수 있다. 피러나, 콘텐츠의 제작, 전송, 소비 관전에서 고려해 달 때, 콘텐츠 제작자 또는 저작권자의 보호 및 관리가 필요하게 되었다. 이에 따라 최근에는 OPIMA (Open Platform Initiative for Multimedia Access), SDMI (Secure Digital Music Initiative) and MPEG(Moving Picture Expert Group) OPIMATfMr(Intellectual Property Management & Protection)와 같은 국제 표준 단체들이 콘텐츠 보호 및 관리에 대한 관심을 가지게 되었다. 특히, MPEG의 경우에 MPEG-4 IPMP를 표준화하여 디지털 콘텐츠와 저작권에 대한 보호를 체계적이고 효과적으로 다루는 연구를 가장 활발히 해오고 있다. 이 논문에서 우리는 MPEG-4 콘텐츠 저작자가 MPEG-4 규격에 맞게 보호화 된 객체 기반 방송용 콘텐츠를 쉽고 편리하게 제작학 수 있도록 하기 위한 MPEG씨 콘텐츠 및 저자권 보호를 위한 MPEG-4 IPMP 저작 도구를 제안하고자 한다. 제안한 MPEG-4 콘텐츠 및 저작권 보호 저작 도구는 저작자에게 친근한 사용자 인터페이스를 제공하여 편집 및 수정이 용이한 텍스트 포맷인 IPMP회된 XMT(extensible Mpeg-4 Textual format) 파일을 생성한다. 또한, 콘텐츠 전송 및 저장의 효율성을 위해 이진 포멧인 IPMP화된 MP4 파일을 생성할 수 있다.으로써, 에러 이미지가 가지고 있는 엔트로피에 좀 근접하게 코딩을 할 수 있게 되었다. 이 방법은 실제로 Arithmetic Coder를 이용하는 다른 압축 방법에 그리고 적용할 수 있다. 실험 결과 압축효율은 JPEG-LS보다 약 $5\%$의 압축 성능 개선이 있었으며, CALIC과는 대등한 압축률을 보이며, 부호화/복호화 속도는 CALIC보다 우수한 것으로 나타났다.우 $23.87\%$($18.00\~30.91\%$), 갑폭 $23.99\%$($17.82\~30.48\%$), 체중 $91.51\%$($58.86\~129.14\%$)이였으며 성장율은 사육 온도구간별 차는 없었다.20 km 까지의 지점들(지점 2에서 지점 6)에서 매우 높은 값을 보이며 이는 조석작용으로 해수와 담수가 강제혼합되면서 표층퇴적물이 재부유하기 때문이라고 판단된다. 영양염류는 월별로 다소의 차이는 있으나, 대체적으로 지점 1과 2에서 가장 낮고, 상류로 갈수록 점차 증가하며 지점 7 상류역이 하류역에 비해 높은 농도이다. 월별로는 7월에 규산염, 용존무기태질소 및 암모니아의 농도가 가장 높은 반면에 용존산소포화도는 가장 낮다. 그러나 지점 14 상류역에서는 5월에 측정한 용존무기태질소, 암모니아, 인산염 및 COD 값이 7월보다 다소 높거나 비슷하다. 한편 영양염류와 COD값은 대체적으로 8월에 가장 낮으나 용존산소포화도는 가장 높다.출조건은 $100^{\circ}C$에서 1분간의 고온단시간 추출이 적합하였다. 증가를 나타내었는데, 저장기간에 따른 물성의 변화는 숭어에 비하여 붕장어가 적었다.양식산은 aspartic acid 및 proline이 많았다. 또한 잉어는 천연산이

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채널 등화기를 내장한 2.0GS/s 5비트 전류 모드 ADC 기반 수신기 (A 2.0-GS/s 5-b Current Mode ADC-Based Receiver with Embedded Channel Equalizer)

  • 문종호;정우철;김진태;권기원;전영현;전정훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권12호
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    • pp.184-193
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    • 2012
  • 본 논문에서는 고속 직렬 링크에 사용할 수 있는 5비트 2.0GS/s 2-way time interleaved 파이프라인 ADC 기반의 수신기를 소개한다. 샘플링 주파수를 높이기 위해, ADC 각 단은 트랙킹과 증폭이 동시에 수행되는 전류 모드 구조를 사용하였다. 또한 ADC 각단에 1-tap FIR 등화기를 탑재하여 별도의 디지털 후처리 없이 채널의 ISI를 감소시켰다. 제안한 수신기는 110nm 공정을 사용하여 설계하였다. 메모리를 제외한 수신기는 $0.58{\times}0.42mm^2$의 크기를 갖고, 동작전압 1.2V에서 91mW의 전력을 소모한다. 시뮬레이션 결과 2.0GS/s 샘플링 주파수에서 20MHz의 입력 주파수와 Nyquist 주파수인 1.0GHz 입력신호에 대하여 동일하게 26.0dB의 SNDR과 4.0비트의 ENOB특성을 확보하였다.

Radar Target Extractor에 의한 선박운동정보의 추출에 관한 연구 (Extraction of the ship movement information by a radar target extractor)

  • 이대재;김광식;변덕수
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권3호
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    • pp.249-255
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    • 2002
  • 소형 레이더 신호를 정량적으로 분석하여 해상물표의 운동정보를 실시간으로 추출 및 표시하기 위한 radar target extractor(RTX)를 개발하고, 이 장치를 소형 레이더 장치에 부착시켜 소형 연근해 어선에서도 타선의 진운동정보나 충돌회피정보와 같은 각종의 항해정보를 활용토록 하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 개발한 RTX는 IBM PC 의 ISA bus를 통해 데이터를 입출력할 수 있도록 설계된 신호처리장치로서, 일반 선박용 레이더에서 출력되는 video signal, trigger, antenna bearing pulse, antenna heading mark를 직접 입력할 수 있도록 하였다. 이 장치는 레이더 펄스신호가 해상에 존재하는 물표로부터 반사되어 수신될 때, 그 물표의 신호정보 및 위치좌표정보를 PC 의 CPU 에 의해 처리하지 않고 RTX 자체에 내장된 전용 DSP를 이용하여 실시간으로 처리하도록 하였다. 이 장치에 서 video 신호는 analog devices 사의 AD9042 (12 bit, 40 MHZ monolithic A/D converter)를 이용하여 digital 신호로 변환되고, 그 화상 신호는 CRT에 PPI 방식으로 표시되었다. 이 때 안테나가 회전하면서 탐지한 레이더 물표의 echo 신호는 echo 신호의 강도가 증가하면서 다른 물표의 위치와 구별되면 하나의 물표로서 판정한다. 이 경우, 표적식별 알고리즘은 물표가 미리 설정한 물표포착영역(target acquiring zone)내에 있고, 해당 물표의 크기와 다른 물표와의 거리등에 대한 데이터가 식별기준을 만족하는가에 대한 처리를 수행하도록 개발되었다. 본 연구는 현재 소형어선에 탑재되고 있는 소형레이더의 성능 향상에 크게 기여할 것으로 판단되고, 또한 소형어선용 저가형 ARPA 시스템의 국산화에 필요한 기반기술을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

경기도 무인이동체 산업 특성과 정책수요 (A Study on the Characteristics and Policy Demand of the Unmanned Vehicle Industry in Gyeonggi-do)

  • 김명진
    • 한국경제지리학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.283-299
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    • 2021
  • 디지털 기술로 촉발되는 지능화 혁명으로 자율주행차, 로봇, 드론 등의 무인이동체가 등장하면서 산업에서 혁신적인 변화를 초래하고 있다. 경기도 광역자치단체에서는 지자체 최초로 무인이동체 관련 조례를 제정하고 기본계획을 수립하는 등 제도적 기반을 마련하였다. 이에 경기도 지역 무인이동체 산업의 특성을 파악하고 수요를 반영하는 데이터 기반의 실질적인 정책을 마련할 필요성이 제기되고 있다. 경기도에는 무인이동체 기업이 전국대비 25%를 차지하고 경기남부에 88% 이상이 집중되어 있다. 특히, 로봇과 자율주행차 등 육상분야에 71.4%, 드론 등 항공분야에 26.7%가 주력하고 있다. 경기도 무인이동체 기업들은 생애주기 상 도입과 성장기에 있는 업력 10년 미만의 소기업이 대부분으로 향후 연구개발 인력을 채용하여 기술력을 제고하는데 집중하고자 한다. 그리하여 경기도는 도내 무인이동체 신생기업과 소기업이 지속적으로 성장할 수 있도록 성장지원 정책을 펼치고 분야별 전문인력 양성과 기술력 제고를 위한 다양한 정책지원 방안을 마련하기 위해 고민하며, 무인이동체 산업 네트워크를 구축하여 지식의 창출·공유·확산의 창구를 마련할 필요가 있다.

멀티형 인버터 열펌프의 냉방성능해석에 관한 연구 (Performance Analysis of a Multi-type Inverter Heat Pump)

  • 김영철;박근우;윤영;민만기;최영돈
    • 설비공학논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.153-159
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    • 2001
  • A system simulation program was developed for a multi-type inverter heat pump. Electronic expansion valve(EEV) was used to extend the capacity modulating range of the heat pump as expansion device. The program was also developed to calculate actual system performance with the building load variation with climate during a year. The performance variation of a multi-type hat pump with two EEV and an inverter compressor was simulated with compressor speed, capacity, and flow area of the EEV. As a result, the optimum operating frequency of the compressor and openings of the expansion device were decided at a given load. As compressor speed increased, he capacity of heat pump increased, the capacity of heat pump increased. Therefore flow area of EEV should be adjusted to have wide openness. Thus the coefficient of performance(COP) of the heat pump decreased due to increasement of compressor power input. The maximum COP point at a given load was decided according to the compressor speed. And under the given specific compressor speed and the load, the optimum openings point of EEV was also decided. Although the total load of indoor units was constant, the operating frequency increased as the fraction of load in a room increased. Finally ad the compressor power input increased, the coefficient of performance decreased.

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Analysis of Subthreshold Behavior of FinFET using Taurus

  • Murugan, Balasubramanian;Saha, Samar K.;Venkat, Rama
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제7권1호
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    • pp.51-55
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    • 2007
  • This paper investigates the subthreshold behavior of Fin Field Effect Transistor (FinFET). The FinFET is considered to be an alternate MOSFET structure for the deep sub-micron regime, having excellent device characteristics. As the channel length decreases, the study of subthreshold behavior of the device becomes critically important for successful design and implementation of digital circuits. An accurate analysis of subthreshold behavior of FinFET was done by simulating the device in a 3D process and device simulator, Taurus. The subthreshold behavior of FinFET, was measured using a parameter called S-factor which was obtained from the $In(I_{DS})\;-\;V_{GS}$ characteristics. The value of S-factor of devices of various fin dimensions with channel length $L_g$ in the range of 20 nm - 50 nm and with the fin width $T_{fin}$ in the range of 10 nm - 40 nm was calculated. It was observed that for devices with longer channel lengths, the value of S-factor was close to the ideal value of 60 m V/dec. The S-factor increases exponentially for channel lengths, $L_g\;<\;1.5\;T_{fin}$. Further, for a constant $L_g$, the S factor was observed to increase with $T_{fin}$. An empirical relationship between S, $L_g$ and $T_{fin}$ was developed based on the simulation results, which could be used as a rule of thumb for determining the S-factor of devices.

모핑 기법을 활용한 어류 성장 과정 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Fishes Growth Process System using Morphing Techniques)

  • 김응곤;류남훈;이혜미;오경숙;반경진;한재정;박영옥
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.102-108
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    • 2010
  • 컴퓨터 그래픽스 기술을 접목한 디지털 영상 콘텐츠 산업이 점차 증가하면서, 사용자들은 현실세계와 흡사할 정도의 고품질 애니메이션을 요구하고 있으며, 사이버수족관 및 어류백과사전 등을 통해서 어류의 형태나 유영방식을 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 해저 환경을 표현함에 있어서 가장 핵심이 되는 어류의 자연스럽고도 역동적인 움직임을 표현하기 위해 어류 성장 과정 시스템을 설계하고 개발하였다. 본 시스템에서는 기존 어류 유영 방식을 새롭게 보완한 알고리즘을 사용한 시뮬레이션과 기존 모핑 연구에서 제시되지 않은 새로운 모핑 기법을 제안한다. 또한 어류의 성장 과정 중 환경 요인에 따라 발생하는 질병 감염 상태를 현실적으로 표현한다. 기존 어류 연구와 다르게 포괄적인 어류 연구를 진행하여 어류에 관련된 전반적인 특징을 현실적으로 시뮬레이션 하여 살펴보게 된다.

A semi-automated method for integrating textural and material data into as-built BIM using TIS

  • Zabin, Asem;Khalil, Baha;Ali, Tarig;Abdalla, Jamal A.;Elaksher, Ahmed
    • Advances in Computational Design
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    • 제5권2호
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    • pp.127-146
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    • 2020
  • Building Information Modeling (BIM) is increasingly used throughout the facility's life cycle for various applications, such as design, construction, facility management, and maintenance. For existing buildings, the geometry of as-built BIM is often constructed using dense, three dimensional (3D) point clouds data obtained with laser scanners. Traditionally, as-built BIM systems do not contain the material and textural information of the buildings' elements. This paper presents a semi-automatic method for generation of material and texture rich as-built BIM. The method captures and integrates material and textural information of building elements into as-built BIM using thermal infrared sensing (TIS). The proposed method uses TIS to capture thermal images of the interior walls of an existing building. These images are then processed to extract the interior walls using a segmentation algorithm. The digital numbers in the resulted images are then transformed into radiance values that represent the emitted thermal infrared radiation. Machine learning techniques are then applied to build a correlation between the radiance values and the material type in each image. The radiance values were used to extract textural information from the images. The extracted textural and material information are then robustly integrated into the as-built BIM providing the data needed for the assessment of building conditions in general including energy efficiency, among others.