印章識別은 平滑化, 回轉 및 移動, 細線化整合技法의 순서로 수행된다. CCTV카메라에 入力된 印章映像은 A/D變換機와 8bit microcomputer에 의하여 $256{\times}256$畵素의 2進映像으로 변환한다. 두 映像을 定位置로 回轉시킨 후, 細線化過程을 거쳐 文字의 골격선을 찾는다. 畵素거리에 따라 Weight.를 정하고 distance-weighted Correlation, C를 계산한다. 계산된 $C^K$와 결정상수 $C_YES$, $C_NO$를 비교하여 印章을 識別한 결과 95%의 높은 識別率을 얻었고 한 개의 對象印章을 識別하는데 걸린 시간은 3분 이내였다.
It is very difficult to mechanize tomato harvesting because identifying a target tomato which is partly covered by leaves and stalks is not easy. This research was conducted to develop tomato harvesting robot which can identifying a target tomato, determining its dimensional position, and harvesting it in a limited time. Followings were major findings in this study. The first visual system of the robot was composed of two CCD cameras, however, which could not detect tomato not placed on the center of lens and partly covered by leaves or stalks. Secondary visual device, combined with two cameras and pan tilting was designed which could decreased the positioning errors within $\pm$10mm but still not enough for covered tomato by any obstacles. Finally, laser detector was added to the visual system that could reduce the position detecting errors within 10mm in X-Y direction and 5mm in Z direction for the covered tomatoes.
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.
안와 내에서 안구의 상대적 위치는 여러 병적인 상태를 짐작할 수 있는 하나의 기준이 될 수 있다. 특히 안와골절, 갑상선 안질환, 안와 종양 등의 진단과 이에 약물 및 수술적 치료의 결과를 판단하는데 유용하다. 현재 안구 돌출 값을 측정하기 위해 주로 사용되는 대표적 측정 기기인 Hertel과 Naugle 안구돌출계 등은 검사자가 다를 경우, 같은 검사자가 반복적으로 측정하더라도 검사할 때마다 안와의 고정부위가 달라지는 등 측정자에 의한 오차가 필연적이다. 또한 동일한 안구 돌출 계라고 하더라도 제조 회사가 다르다면 안와의 고정부위 디자인이 달라 검사자에의한 측정 오차가 발생한다. 본 논문에서는 안구돌출값의 측정을 3차원 영상 측정기술인 백색광 간섭계를 이용하여 검사 정밀도 및 반복 정도를 크게 올릴 수 있는 자동 측정 방법에 대한 연구를 제안하고자 한다.
본 연구의 목적은 현재 일본 마루야마에서 재발된 방제기의 최대 살포 거리가 120 m 이기 때문에 140 m 이상 살포할 수 있는 방제기를 개발하는 것이다. 넓은 지역에 살포가 가능한 광역방제기 팬의 성능에 대하여 현장실험을 하여 얻은 데이터를 영상처리하여 분석한 후 현장에 보급하는 것이다. 살포된 색소의 분포도는 육안에 의한 분석을 할 수도 있지만 정확하고 신뢰도를 높이기 위해 영상처리를 이용하여 이치화 하였다. 연구에 사용된 방제기 팬은 최고 살포거리가 140 m이고 유효 살포거리가 100 m가 되도록 설계 및 제작되었다. 실험은 10 m 간격으로 지상에서 1 m 위치에 A4 용지를 부착한 후 용지에 흡착한 용액을 2치화 영상처리를 하여 살포량 및 살포거리를 측정하였다. 용지를 수거하여 영상처리를 이용하여 이치화 하였다. 그레이레벨은 0에서 255로 나타냈다. 흑색은 0, 백색은 255로 이치화 하였다. 10 m의 경우는 용지에 방제액의 살포량이 많아서 떨어졌고, 30 m 부분은 색소가 흘러내려 흑색이 적게 나타난 것으로 판단된다. $20{\sim}100m$까지 그레이레벨이 200 이하로 방제가 균등하게 이루어졌으며, 180 m까지 살포가 가능한 것으로 나타났다. 실험을 통하여 축산농가의 구제역 등 방제작업에 이용이 가능할 것으로 판단된다.
최근 멀티콥터는 비행 안정성 향상을 위해 다양한 충돌회피 센서를 탑재하고 있다. LiDAR를 이용해 3차원 위치를 인식하거나 다수 카메라와 실시간 SLAM 기술을 이용해 장애물과의 상대 위치를 계산하기도 한다. 또한 소형 프로세스와 카메라로 구성된 3D 깊이 센서를 사용하기도 한다. 본 연구에서는 충돌회피 소프트웨어 기술 개발을 위한 플랫폼으로써 상용 부품을 활용해 실내 비행이 가능한 소형 충돌회피 멀티콥터 시스템을 개발하였다. 멀티콥터 시스템은 LiDAR, RealSense, GPU 보드를 탑재하였고, 비행시험을 통해 YOLO 알고리즘 기반의 사물 인식 및 충돌회피 기능을 검증하였다. 이 논문에서는 시스템 설계/제작 및 탑재 장비 선정과정, 비행시험 결과에 관해 기술하였다.
본 논문에서는 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 알고리즘을 임베디드 환경에서 실시간으로 처리하기 위해 가장 연산량이 많은 특징점 위치 결정 단계를 고정 소수점 모델로 설계 및 분석하고 그에 근거한 하드웨어 구조를 제안한다. SIFT 알고리즘은 객체의 꼭지점이나 모서리와 같이 색상 성분의 차가 심한 구역에서 얻어진 특징점 주위 픽셀의 벡터성분을 추출하는 알고리즘으로, 현재 얼굴인식, 3차원 객체 인식, 파노라마, 3차원 영상 복원 작업의 핵심 알고리즘으로 연구 되고 있다. 본 알고리즘에 대한 최적의 하드웨어 구현을 위해 특징점 위치(Keypoint Localization)와 방향(Orient Assignment)에 대한 정확도, 오차율을 사용하여 고정 소수점 모델에서 각 중요 변수들의 비트 크기를 결정 한다. 얻어진 고정 소수점 모델은 원래의 부동 소수점 모델과 비교했을 때 정확도 93.57%, 오차율 2.72%의 결과를 보이며, 고정 소수점 모델은 부동 소수점 모델과 비교하여 제거된 특징점의 대부분이 두 영상에서 추출된 특징점 끼리의 매칭과정에서 불필요한 객체의 모서리 영역에 몰려있음을 확인했다. 고정 소수점 모델링 결과 ARM 400MHz 환경에서 약 3시간, Pentium Core2Duo 2.13GHz 환경에서 약 15초의 연산시간을 갖는 부동 소수점 모델이 동일한 환경에서 약 1시간과 10초의 연산시간을 가지며, 최적화된 고정 소수점 모델을 하드웨어로 구현 시 $10{\sim}15\;frame/sec$의 성능을 보일 것으로 예상한다.
치아우식증은 현대 사회에서 여전히 유병률이 높으며, 치과 분야의 주요 상병으로 자리잡고 있다. 치아우식증에 대한 연구에 매우 다양한 방법들이 동원되고 있으나, 최근 미세전산화 단층촬영은 비파괴적인 3차원 분석 기술로서 인기를 얻어 왔으며, 기존의 방법들에 비해 다양한 장점들을 가지고 있다. 미세전산화 단층촬영술은 X선원의 종류에 따라, 모노크로매틱 혹은 폴리크로매틱으로 나뉘어지고, 전자의 경우 몇몇 장점에도 불구하고, 고가의 장비를 요구하므로 후자가 훨씬 널리 사용된다. 투과방사선량의 감소에 따라 결정되는 미네랄 밀도의 차이가 기본 원리이며, 보다 좋은 이미지와 재현 가능한 측정을 위해서는 장비의 교정과 이미지 보정 작업등이 요구된다. 또한, 미세전산화 단층촬영술을 이용하면, 치아우식 병소의 3차원적인 재건이 가능하며, 병소의 내부 구조를 가시화할 수 있다. 최근 컴퓨터 기술의 발전과 더불어 다양한 응용이 시도되고 있는데, 자동화된 충치의 정량적 분석 알고리즘 등이 그 예에 해당된다.
기존의 위성 영상 분류를 위한 훈련 집합의 선택은 대부분 사용자가 직접 측량하 거나 지도로부터 얻어진 데이터를 이용하여 수작업을 통하여 얻는 것이 보통이다. 그러나 이러한 작업에는 시간과 비용이 많이 소요되며, 같은 지역 내에서도 사용하는 특징값의 변화가 다양하게 나타날 수 있다. 이러한 다양성은 신경망으로 하여금 분류 데이터에 대한 강인성은 줄 수 있으나, 학습 시간이 많이 소요되는 단점을 수반하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 훈련 집합의 선택시 먼저 분류 하고자 하는 지역의 대역별 밝기 분포를 조사하여 일정한 조건을 만족하는 화소들만을 훈련 집합으로 선택하는 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘을 사용하여 SPOT의 위성 으로부터 얻은 다중 분광 영상에 대해 훈련 집합을 선택하고 역전과 신경망에 의해 학습한 후 분류한 결과, 기존의 사용자에 의해 선택된 훈련 집합보다 수렴속도가 빠르고, 분류 성능이 놓은 결과를 보였다. 또한 밝기 정보의에 NDVI( NormalizelD Vegetation Index)와 텍스쳐 특징을 이용 함으로써 분류 성능이 개선됨을 확인하였다.
Peng, Zhao;Gao, Ning;Wu, Bingzhi;Chen, Zhi;Xu, X. George
Journal of Radiation Protection and Research
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제47권3호
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pp.111-133
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2022
The exciting advancement related to the "modeling of digital human" in terms of a computational phantom for radiation dose calculations has to do with the latest hype related to deep learning. The advent of deep learning or artificial intelligence (AI) technology involving convolutional neural networks has brought an unprecedented level of innovation to the field of organ segmentation. In addition, graphics processing units (GPUs) are utilized as boosters for both real-time Monte Carlo simulations and AI-based image segmentation applications. These advancements provide the feasibility of creating three-dimensional (3D) geometric details of the human anatomy from tomographic imaging and performing Monte Carlo radiation transport simulations using increasingly fast and inexpensive computers. This review first introduces the history of three types of computational human phantoms: stylized medical internal radiation dosimetry (MIRD) phantoms, voxelized tomographic phantoms, and boundary representation (BREP) deformable phantoms. Then, the development of a person-specific phantom is demonstrated by introducing AI-based organ autosegmentation technology. Next, a new development in GPU-based Monte Carlo radiation dose calculations is introduced. Examples of applying computational phantoms and a new Monte Carlo code named ARCHER (Accelerated Radiation-transport Computations in Heterogeneous EnviRonments) to problems in radiation protection, imaging, and radiotherapy are presented from research projects performed by students at the Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) and University of Science and Technology of China (USTC). Finally, this review discusses challenges and future research opportunities. We found that, owing to the latest computer hardware and AI technology, computational human body models are moving closer to real human anatomy structures for accurate radiation dose calculations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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