조식동물 탐지 및 모니터링을 위한 딥러닝 기반 객체 탐지 모델의 강인성 평가 (Evaluation of Robustness of Deep Learning-Based Object Detection Models for Invertebrate Grazers Detection and Monitoring)
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- 대한원격탐사학회지
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- 제39권3호
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- pp.297-309
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- 2023
최근 조식동물로 인한 갯녹음 현상으로 인해 연안 생태계 및 어장환경의 황폐화가 가속화되고 있다. 이러한 갯녹음 현상을 모니터링하고 방지대책을 세우기 위해서는 광범위한 해역에 대한 원격탐사 기반의 모니터링 기술 도입이 필요하다. 본 연구에서는 수중에서 촬영된 동영상으로부터 조식동물을 탐지하고 모니터링하기 위한 딥러닝 기반 객체 탐지 모델의 강인성(robustness)을 비교 분석하였다. 우리나라 연안의 대표적인 조식동물 7종을 대상으로 이미지 데이터셋을 구축하였으며, 이를 활용하여 딥러닝 기반 객체 탐지 모델인 You Only Look Once (YOLO)v7과 YOLOv8을 훈련시켰다. 총 6개의 YOLO 모델(YOLOv7, YOLOv7x, YOLOv8s, YOLOv8m, YOLOv8l, YOLOv8x)에 대해 탐지 성능과 탐지 속도를 평가하였으며, 수중환경에서 촬영 시 발생할 수 있는 다양한 이미지 왜곡에 대해서 강인성 평가를 실시하였다. 평가결과 YOLOv8 계열 모델이 파라미터(parameter) 수 대비 더 높은 탐지 속도(약 71-141 FPS [frame per second])를 보였다. 탐지 성능에 있어서도 YOLOv8 계열 모델(mean average precision [mAP] 0.848-0.882)이 YOLOv7 계열 모델(mAP 0.847-0.850)에 비해 더 높은 성능을 보이는 것을 확인하였다. 모델의 강인함에 있어서 형태 왜곡에 대해서는 YOLOv7 계열 모델이 YOLOv8 계열 모델에 비해 강인한 것을 확인하였으며, 색상 왜곡에 대해서는 YOLOv8 계열 모델이 상대적으로 강인한 것을 확인 하였다. 따라서 실해역에서 수중 영상 촬영 시, 형태 왜곡은 발생 빈도가 낮으며 색상 왜곡은 연안에서 빈번하게 발생한다는 점을 고려했을 때, 연안해역에서 조식동물 탐지와 모니터링을 위해서는 YOLOv8 계열 모델을 활용하는 것이 타당한 것으로 판단된다.
말초신경 손상에 의한 VIP의 변화를 연구하기 위해 흰쥐 하악대구치 치수제거 후 삼차신경절에서 VIP의 분포 및 반응강도를 공초점레이저주사현미경을 이용하여 관찰하였다. 체중 200g 내외의 Sprague-Dawley계 흰쥐를 대조군과 하악대구치 치수제거 후 14일군으로 분리하여 희생시켰다. 1차 항체로 rabbit anti-VIP, 2차 항체로 fluorescein isothiocyanate(FITC) conjugated anti-rabbit IgG를 사용하여 면역형광염색을 시행한 후 공초점레이저주사현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 삼차신경절 하악부위에서 VIP 양성반응세포의 비율은 대조군에서 7.40%를, 실험군에서는 28.42%를 보였다. 대조군에 비해 실험군에서 양성반응세포의 증가를 보였다. 2. 삼차신경절 하악부위에서 VIP면역반응세포체에 대한 상대성 형광강도는 대조군에서 87.78을, 실험군에서는 138.65를 보였다. 대조군과 비교하였을 때 실험군에서 상대성 형광강도의 증가를 보였다. 3. 실험군의 광연속절편
Our country has been consuming a huge amount of energy in the course of industrialization and its demand is expected to increase enormously in the future. However, the deposits of energy resources are so limited that the settlement of energy problem comes up the essential subject. To solve the energy problem, it is requested that new resources to gain energy stably should be developed and also energy should be economized and used effectively. The effective use of energy and an the wisdom of economy in energy are requested to everybody and these things should be habitualized from very young age through education. Nevertheless, almost every school in our country hasn’t been concerned about energy education. Even though they have a concern, they are very short of the energy education materials and the quality of the materials is not so good. Therefore it is very meaningful to the settlement of energy problem of the country to make the students who will lead our country to make the students who will lead our country in the future realize the seriousness of energy problem and to provide them the necessary knowledge and methods to solve this problem so that they practice those things in everyday life. Having these necessities, this research, supported by The Korea Energy Management Corporation(KEMCO), was performed for 8 months from April 17, 1994 to December 17, 1994. Many peoples participated in this study such as 30 staffs of researchers and authors, 5 staffs of photographers and illustrators, and 3 VCR program producers developing an energy education material set for middle school students that includes a printed material for student, a diskette for computer simulation, a teacher's guidebook, VCR material and its guidebook. The following main development direction was established : First, the material for student should be consisted of units that let students know the seriousness of energy problem. Second, the focus should be put on the necessary method and practice to economize energy actually in real life based on the basic knowledge learned in elementary school. Third, material for student should be consisted of modules to be student activity-oriented teaching-learning rather than lecture-oriented one. The activity, to maximize student's interests, should be presented in various forms such as experiments, investigation, play, data interpretation, computer simulation, visits, expression and appreciation, etc. To develop the energy education materials for middle school students, a research plan was made first. After literature review about domestic and foreign energy education materials, several research trips home and abroad, and discussion meetings, the basic theory of energy education such as the principle, objective, contents, teaching-learning method, and evaluation method was established. Material for student was developed through the following procedures : The activities in the existing energy education materials were analysed and were divided into four categories related to energy using places of home, school, community, and country, and which were again divided into three categories related to time of past, present, and future, Considering these division, nine modules which are structure units of material for student were chosen, Each module comprises 2-4 activities. Totally 31 activities were designed in this way. The syllabi were made out for each activity and writing was asked for to experts related to each activity after several discussions and revision. To complement the draft, another several discussions and revision were also made on it and then pictures and illustrations were asked for. All these procedures complete the material for student, titled ; Energy Inquiry of Middle School Students', which totals 129 pages and is all in color. As the manuscript of material for student was fixed, writing for teacher's guidebook was asked for to the same writers. The draft of teacher's guidebook was also complemented through the several concentrated works and discussions. Teacher's guidebook focused on the teaching-learning principle and methods of energy education and on the concrete instruction cases for effective instruction of material for student. It is organized with two parts : the one is 'general outline' which introduces theoretical contents and the other is 'details' which are practically helpful to teaching-learning. It is totally 131 pages including both 'general outline' and 'details'. The VCR material and its guidebook consist of contents that cultivate the good attitude trying to economize energy and raise student's interests with a purpose of strong motivation to recognize the necessity of economy and practice it. After establishing development direction of VCR material through discussion meetings and research trips, its script was made by relevant experts. Then the script was also reviewed two times. The drafted VCR material made by a video material developing expert was examined and modified by previews twice. After completion of VCR material, the VCR guidebook was made. All these procedures led to the development of VCR material which runs 20 minutes in VHS type. The VCR guidebook shows a production purpose of the program, structure of contents, evaluation methods, and contents of the program in detail to give help to instructors when they use this VCR material, When these energy education materials are used, it is desirable that the VCR material should be presented first to induce student's motive, and then material for student is introduced Since the material for student is composed of activity-oriented modules and each module is independent one another in general, and each activity is, too. the necessary module or activity can be chosen and utilized in any order according to school or class conditions. This energy education materials will contribute to the development of student's ability to solve energy problem in everyday life and teacher's ability to teach the fundamental knowledge and method in solving energy problem.
본 연구는 1966년 TBC 동화부의 황금박쥐로 시작된 한국 하청애니메이션의 역사를 1980년대 시기까지 분석하여, 한국애니메이션에서 30년 넘게 진행되어 온 하청애니메이션의 역사를 재조명하였다. 이를 위해 하청애니메이션 제작사 제작현황 산업의 규모 등 하청애니메이션 개괄적인 상황을 통해 당시 OEM산업의 실태를 점검하였고, 애니메이션이 하청제작산업으로 고착화된 배경을 시대상황과 연계하여 분석하였다. 또한 이를 기반으로 하청애니메이션산업이 발생시킨 문제점과 한계 그리고 이를 극복하고 창작애니메이션을 활성화하기 위한 새로운 모색에 대한 분석을 통해 애니메이션 역사 연구의 지평을 넓혀보고자 하였다. 1970년대는 중화학공업 육성과 수출주도형 경제성장이 국가적 목표였던 시기였다. 70년대 후반부터 애니메이션도 해외애니메이션 하청 수주를 통해 수출 주력산업으로 주목받았다. 하청 해니메이션 제작의 확대는 당시 대중문화에 대한 국가의 정책과 칼라TV보급, 비디오 제작 시장 활성화 등의 매체 변화로 극장용 애니메이션 관객이 축소된 점에도 영향을 받았으며 경제적 논리로 자체 애니메이션 제작을 기피했던 방송사 등 플랫폼 부재도 그 원인이었다. 하청애니메이션산업은 애니메이션 인프라의 구축과 신진 인력 양성 등 애니메이션 환경을 확장시켰다는 측면에서 긍정적인 평가를 할 수 있다. 그러나 기술집약적인 '프로덕션' 단계 중심의 발전은 기획력 등 '프리 프로덕션'의 부재와 '포스트 프로덕션(후반작업)'에 대한 인식 부족으로 전문인력 양성에 왜곡된 구조를 만들었고, OEM산업으로 축적된 자본을 창작애니메이션 제작에 재투자하여 내수시장을 형성하지 못한 점은 부정적 측면으로 평가된다. 애니메이션은 한 나라의 문화적, 정신적 산물이다. 따라서 전문인력의 양성과 우수한 작품의 창작, 선순환 구조를 만들 수 있는 시장의 형성 등 창작애니메이션 활성화를 위한 체계적인 지원 정책이 모색되어야 한다. 그러나 애니메이션은 산업이지만 하드웨어 중심의 제조업이 아닌 창의력에 기반한 문화산업이라는 인식은 없었다. 이러한 인식의 부재로 이 시기 한국 애니메이션은 독자적인 작품 제작을 위한 장기적인 계획과 투자를 통해 시장을 만들고, 창작애니메이션을 활성화하는 어떠한 정책 방안도 마련하지 못했다. 이러한 시도는 1990년대 이후 한국도 창작 애니메이션 보호 육성을 위한 다각적인 모색을 통해 새롭게 시작된다.
최근 스마트폰의 등장으로 인해 사용자들은 시간과 공간의 제약 없이 스마트폰을 이용한 새로운 의사소통의 방법을 경험하고 있다. 이러한 스마트폰은 고화질의 컬러화면, 고해상도 카메라, 실시간 3D 가속그래픽과 다양한 센서(GPS와 Digital Compass) 등을 제공하고 있으며, 다양한 센서들은 사용자들(개발자, 일반 사용자)로 하여금 이전에 경험하지 못했던 서비스를 경험할 수 있도록 지원하고 있다. 그 중에서 모바일 증강현실은 스마트폰의 다양한 센서들을 이용하여 개발할 수 있는 대표적인 서비스 중 하나이며, 이러한 센서들을 이용한 다양한 방법의 모바일 증강현실 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 모바일 증강현실은 크게 위치 정보 기반의 서비스와 내용 기반 서비스로 구분할 수 있다. 위치 정보 기반의 서비스는 구현이 쉬운 장점이 있으나, 증강되는 정보의 위치가 실제의 객체의 정확한 위치에 증강되는 정보가 제공되지 않는 경우가 발생하는 단점이 존재한다. 이와 반대로, 내용 기반 서비스는 정확한 위치에 증강되는 정보를 제공할 수 있으나, 구현 및 데이터베이스에 존재하는 이미지의 양에 따른 검색 속도가 증가하는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 위치 정보 기반의 서비스와 내용기반의 서비스의 장점들을 이용한 방법으로, 스마트폰의 다양한 센서(GPS, Digital Compass)로 부터 수집된 정보를 이용하여 데이터베이스의 탐색 범위를 줄이고, 탐색 범위에 존재하는 이미지들의 특징 정보를 기반으로 실제의 랜드마크를 인식하고, 인식한 랜드마크의 정보를 링크드 오픈 데이터(LOD)에서 검색하여 해당 정보를 제공하는 랜드마크 가이드 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 크게 2개의 모듈(랜드마크 탐색 모듈과 어노테이션 모듈)로 구성되어있다. 첫 번째로, 랜드마크 탐색 모듈은 스마트폰으로 인식한 랜드마크(건물, 조형물 등)에 해당하는 정보들을 (텍스트, 사진, 비디오 등) 링크드 오픈 데이터에서 검색하여 검색된 결과를 인식한 랜드마크의 정확한 위치에 정보를 제공하는 역할을 한다. 스마트폰으로부터 입력 받은 이미지에서 특징점 추출을 위한 방법으로는 SURF 알고리즘을 사용했다. 또한 실시간성을 보장하고 처리 속도를 향상 시키기 위한 방법으로는 입력 받은 이미지와 데이터베이스에 있는 이미지의 비교 연산을 수행할 때 GPS와 Digital Compass의 정보를 사용하여 그리드 기반의 클러스터링을 생성하여 탐색 범위를 줄임으로써, 이미지 검색 속도를 향상 시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 두 번째로 어노테이션 모듈은 사용자들의 참여에 의해서 새로운 랜드마크의 정보를 링크드 오픈 데이터에 추가할 수 있는 기능을 제공한다. 사용자들은 키워드를 이용해서 링크드 오픈 데이터로에서 관련된 주제를 검색할 수 있으며, 검색된 정보를 수정하거나, 사용자가 지정한 랜드마크에 해당 정보를 표시할 수 있도록 지정할 수 있다. 또한, 사용자가 지정하려고 하는 랜드마크에 대한 정보가 존재하지 않는다면, 사용자는 랜드마크의 사진을 업로드하고, 새로운 랜드마크에 대한 정보를 생성하는 기능을 제공한다. 이러한 과정은 시스템이 카메라로부터 입력 받은 대상(랜드마크)에 대한 정확한 증강현실 컨텐츠를 제공하기 위해 필요한 URI를 찾는데 사용되며, 다양한 각도의 랜드마크 사진들을 사용자들에 의해 협업적으로 생성할 수 있는 환경을 제공한다. 본 연구에서 데이터베이스의 탐색 범위를 줄이기 위해서 랜드마크의 GPS 좌표와 Digital Compass의 정보를 이용하여 그리드 기반의 클러스터링 방법을 제안하여, 그 결과 탐색시간이 기존에는 70~80ms 걸리는 반면 제안하는 방법을 통해서는 18~20ms로 약 75% 정도 향상된 것을 확인할 수 있었다. 이러한 탐색시간의 감소는 전체적인 검색시간을 기존의 490~540ms에서 438~480ms로 약 10% 정도 향상된 것을 확인하였다.
The wall shear stress in the vicinity of end-to end anastomoses under steady flow conditions was measured using a flush-mounted hot-film anemometer(FMHFA) probe. The experimental measurements were in good agreement with numerical results except in flow with low Reynolds numbers. The wall shear stress increased proximal to the anastomosis in flow from the Penrose tubing (simulating an artery) to the PTFE: graft. In flow from the PTFE graft to the Penrose tubing, low wall shear stress was observed distal to the anastomosis. Abnormal distributions of wall shear stress in the vicinity of the anastomosis, resulting from the compliance mismatch between the graft and the host artery, might be an important factor of ANFH formation and the graft failure. The present study suggests a correlation between regions of the low wall shear stress and the development of anastomotic neointimal fibrous hyperplasia(ANPH) in end-to-end anastomoses. 30523 T00401030523 ^x Air pressure decay(APD) rate and ultrafiltration rate(UFR) tests were performed on new and saline rinsed dialyzers as well as those roused in patients several times. C-DAK 4000 (Cordis Dow) and CF IS-11 (Baxter Travenol) reused dialyzers obtained from the dialysis clinic were used in the present study. The new dialyzers exhibited a relatively flat APD, whereas saline rinsed and reused dialyzers showed considerable amount of decay. C-DAH dialyzers had a larger APD(11.70
The wall shear stress in the vicinity of end-to end anastomoses under steady flow conditions was measured using a flush-mounted hot-film anemometer(FMHFA) probe. The experimental measurements were in good agreement with numerical results except in flow with low Reynolds numbers. The wall shear stress increased proximal to the anastomosis in flow from the Penrose tubing (simulating an artery) to the PTFE: graft. In flow from the PTFE graft to the Penrose tubing, low wall shear stress was observed distal to the anastomosis. Abnormal distributions of wall shear stress in the vicinity of the anastomosis, resulting from the compliance mismatch between the graft and the host artery, might be an important factor of ANFH formation and the graft failure. The present study suggests a correlation between regions of the low wall shear stress and the development of anastomotic neointimal fibrous hyperplasia(ANPH) in end-to-end anastomoses. 30523 T00401030523 ^x Air pressure decay(APD) rate and ultrafiltration rate(UFR) tests were performed on new and saline rinsed dialyzers as well as those roused in patients several times. C-DAK 4000 (Cordis Dow) and CF IS-11 (Baxter Travenol) reused dialyzers obtained from the dialysis clinic were used in the present study. The new dialyzers exhibited a relatively flat APD, whereas saline rinsed and reused dialyzers showed considerable amount of decay. C-DAH dialyzers had a larger APD(11.70