• 방송공학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.315-328
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• 2019

영상 스테그아날리시스는 입력 영상을 스테가노그래피 알고리즘이 적용된 스테고 영상과 스테가노그래피 알고리즘이 적용되지 않은 커버 영상으로 분류하는 알고리즘이다. 기존에는 주로 수제 특징 기반의 스테그아날리시스를 연구하였다. 하지만 CNN 기반의 물체 인식이 큰 성과를 이루면서 최근 CNN 기반의 스테그아날리시스가 활발히 연구되고 있다. CNN 기반의 스테그아날리시스는 물체 인식과는 달리 커버 영상과 스테고 영상의 미세한 차이를 식별하기 위해서 전처리 필터를 필요로 한다. 그러므로, CNN 기반의 스테그아날리시스 연구들은 효과적인 전처리 필터와 네트워크 구조를 개발하는 데 초점을 두고 있다. 본 논문에서는 동일한 실험 조건에서 기존 연구들을 비교하고, 그 결과를 기반으로 전처리 필터와 네트워크 구조적인 차이에 의한 성능 변화를 분석한다.

• 방송공학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.162-172
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• 2017

본 논문에서는 딥러닝 기술 중의 하나인 CNN(Convolutional Neural Network)을 이용한 얼굴 표정 인식 기법을 제안한다. 기존의 얼굴 표정 데이터베이스의 단점을 보완하고자 질 좋은 다양한 데이터베이스를 이용한다. 제안한 기법에서는 '무표정', '행복', '슬픔', '화남', '놀람', 그리고 '역겨움' 등의 여섯 가지 얼굴 표정 data-set을 구축한다. 효율적인 학습 및 분류 성능을 향상시키기 위해서 전처리 및 데이터 증대 기법(data augmentation)도 적용한다. 기존의 CNN 구조에서 convolutional layer의 특징지도의 수와 fully-connected layer의 node의 수를 조정하면서 여섯 가지 얼굴 표정의 특징을 가장 잘 표현하는 최적의 CNN 구조를 찾는다. 실험 결과 제안하는 구조가 다른 모델에 비해 CNN 구조를 통과하는 시간이 가장 적게 걸리면서도 96.88%의 가장 높은 분류 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• 전기학회논문지
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• 제67권6호
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• pp.767-772
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• 2018

Recently, some meta-heuristic algorithms, such as GA(Genetic Algorithm) and GP(Genetic Programming), have been used to optimize CNN(Convolutional Neural Network). The CNN, which is one of the deep learning models, has seen much success in a variety of computer vision tasks. However, designing CNN architectures still requires expert knowledge and a lot of trial and error. In this paper, the recent attempts to automatically construct CNN architectures are investigated and analyzed. First, two GA based methods are summarized. One is the optimization of CNN structures with the number and size of filters, connection between consecutive layers, and activation functions of each layer. The other is an new encoding method to represent complex convolutional layers in a fixed-length binary string, Second, CGP(Cartesian Genetic Programming) based method is surveyed for CNN structure optimization with highly functional modules, such as convolutional blocks and tensor concatenation, as the node functions in CGP. The comparison for three approaches is analysed and the outlook for the potential next steps is suggested.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.75-83
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• 2018

최근 자율 주행 자동차에 대한 연구가 활발하다. 자율 주행 자동차는 보행자 검출 및 인식 기술이 중요하다. 최근에 주로 사용되는 CNN(Convolutional Neural Network)을 이용한 보행자 검출은 대체로 좋은 성능을 보이나 영상의 환경에 따른 성능 저하가 있다. 본 논문에서는 LGP-FL(Local Gradient Pattern-Feature Layer)을 추가한 CNN Network를 기반으로 해마 신경망의 장기 기억 구조를 적용한 보행자 검출 시스템을 제안한다. 먼저 입력 이미지를 $227{\times}227$의 크기로 변경한다. 그 후 총 5개 층의 Convolution layer를 거쳐 특징을 추출한다. 그 과정에서 추가되는 LGP-FL에서는 LGP 특징 패턴을 추출하여 출현 빈도수가 높은 패턴을 장기 기억 장치에 저장한다. 이후 검출 과정에서 밝기 및 색상 변화에 강인한 LGP 특징 패턴 정보를 이용해 검출함으로써 보다 정확하게 보행자를 검출할 수 있다. 기존의 방법들과 제안하는 기법의 비교를 통해 약 1~4%의 검출률 증가를 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제35권2호
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• pp.207-217
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• 2013

This paper introduces the modular cellular neural network (CNN), which is a new CNN structure constructed from nine one-layer modules with intercellular interactions between different modules. The new network is suitable for implementing many image processing operations. Inputting an image into the modules results in nine outputs. The topographic characteristic of the cell interactions allows the outputs to introduce new properties for image processing tasks. The stability of the system is proven and the performance is evaluated in several image processing applications. Experiment results on texture segmentation show the power of the proposed structure. The performance of the structure in a real edge detection application using the Berkeley dataset BSDS300 is also evaluated.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.238-244
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• 2019

본 논문에서는 사이버 멀미 발생 예측에 활용 할 CNN 기반의 신경망의 성능 향상을 위하여, 다양한 형태의 신경망 구조에 대한 성능 분석을 수행한다. 특히, 대뇌 구조의 특성을 반영한 CNN을 차별적으로 구현하여 각 CNN(Convolution Neural Network)의 성능을 비교 분석하였으며, 이를 기반으로 사이버 멀미 발생 예측에 최적화된 신경망 구조의 설계와 관련한 기본적인 이론을 제시한다. 사이버 멀미 발생에는 많은 원인이 있지만 가장 중요한 원인은 뇌와 관련된 전정 기능의 장애에 기인한 것으로 판단된다. 뇌파는 뇌 활동 상태를 나타내는 지표 역할을 하며 외부 자극과 뇌 활동에 따라 차이를 나타낸다. 2019년에 출판된 Tony Ro의 Martijn E. Wokke 논문을 포함한 많은 연구와 실험에 의해 외부 자극과 뇌 활동으로 인한 뇌파의 변화가 입증되었으며, 본 논문에서는 이러한 상관관계를 바탕으로 사이버 멀미 유발 환경에서 수집 한 뇌파 데이터를 분석하고 뇌 구조의 특성을 반영하는 사이버 멀미 예측 인공 신경망의 구현 가능성을 제시하였다. 본 연구의 결과는 사이버 멀미 예측에 활용되는 CNN의 최적 성능 도출을 위하여, 고려하여야 할 신경망의 기본 구조 설계에 활용될 수 있으며, 다양한 가상현실(VR) 환경 등 대뇌 활동이 관여하는 분야에서 응용 될 신경망 구조 설계의 기초를 제공 할 것으로 기대된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권12호
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• pp.1347-1355
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• 2019

Deep learning approach based on convolution neural network (CNN) has extensively studied in the field of computer vision. However, periocular feature extraction using CNN was not well studied because it is practically impossible to collect large volume of biometric data. This study uses the ResNet model which was trained with the ImageNet dataset. To overcome the problem of insufficient training data, we focused on the training of multi-layer perception (MLP) having simple structure rather than training the CNN having complex structure. It first extracts features using the pretrained ResNet model and reduces the feature dimension by principle component analysis (PCA), then trains a MLP classifier. Experimental results with the public periocular dataset UBIPr show that the proposed method is effective in person authentication using periocular region. Especially it has the advantage which can be directly applied for other biometric traits.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.41-53
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• 2018

최근 들어 머신 러닝 기술의 발달로 기존 영상 기반의 응용시스템에 딥러닝 기술을 적용하는 사례들이 늘고 있다. 이러한 맥락에서 화재 감지 분야에서도 CNN (Convolutional Neural Network)을 적용하는 시도들이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 기존 전처리 방법과 특징 추출 방법이 CNN과 결합되었을 때 화재 탐지에 어떤 효과를 유발하는지를 검증하기 위해 인식 성능과 학습 시간을 평가해 보았다. VGG19 CNN 구조를 변경, 즉 컨볼루션층을 조금씩 늘리면서 실험을 진행한 결과, 일반적으로 전처리하지 않는 이미지를 사용한 경우가 성능이 훨씬 좋음을 확인할 수 있었다. 또한 성능적인 측면에서는 전처리 방법과 특징 추출 방법이 부정적인 영향을 미치지만 학습속도 측면에서는 많은 이득이 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.81-84
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• 2022

제조 산업에서의 이상치 검출은 생산품의 품질과 운영비용을 절감하기 위한 중요한 요소로 최근 딥러닝을 사용하여 자동화되고 있다. 이상치 검출을 위한 딥러닝 기법에는 CNN이 있으며, CNN을 계층적으로 구성할 경우 단일 CNN 모델에 비해 상대적으로 성능의 향상을 보일 수 있다는 것이 많은 선행 연구에서 나타났다. 이에 MVTec-AD 데이터셋을 이용하여 계층 CNN이 다중 클래스 이상치 판별 문제에 대해 효과적인지를 탐구하고자 하였다. 실험 결과 단일 CNN의 정확도는 0.7715, 계층 CNN의 정확도는 0.7838로 다중 클래스 이상치 판별 문제에 있어 계층 CNN 방식 접근이 다중 클래스 이상치 탐지 문제에서 알고리즘의 성능을 향상할 수 있음을 확인할 수 있었다. 계층 CNN은 모델과 파라미터의 개수와 리소스의 사용이 단일 CNN에 비하여 기하급수적으로 증가한다는 단점이 존재한다. 이에 계층 CNN의 장점을 유지하며 사용 리소스를 절약하고자 하였고 K-means, GMM, 계층적 클러스터링 알고리즘을 통해 제작한 새로운 클래스를 이용해 계층 CNN을 구성하여 각각 정확도 0.7930, 0.7891, 0.7936의 결과를 얻을 수 있었다. 이를 통해 Clustering 알고리즘을 사용하여 적절히 물체를 분류할 경우 물체에 따른 개별 상태 판단 모델을 제작하는 것과 비슷하거나 더 좋은 성능을 내며 리소스 사용을 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.865-870
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• 2006

셀룰러 신경회로망(Cellular Neural Networks: CNN)은 그 구조가 간단함에도 불구하고 강력한 연산능력을 가지고 있어 영상처리에 이용되어 왔다. 그러나 실제의 대규모 영상에 포함된 화소의 양과 같은 막대한 셀들을 필요로 하는 CNN하드웨어를 구현하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 시 다중화 처리 기법으로 대규모 실영상을 처리할 수 있는 $5\times5$ CNN 하드웨어와 전 후 처리기를 구현하였다. 구현된 $5\times5$ CNN 하드웨어와 전 후 처리기의 성능을 평가하기 위해 $ 레나영상에 대해 윤곽선 검출을 수행하였으며, 약 4,000번의 시다중화 블록처리와 각 블록 마다 10번의 제어 펄스에 의한 파이프라인 동작에 의해 영상처리가 수행되었다. 따라서 본 논문에서 구현된 $5\times5$ CNN 하드웨어와 전 후 처리기를 실영상 처리에 이용할 수 있다.