Image segmentation is the critical first step in image information extraction for computer vision systems. Clustering methods have been used extensively in color image segmentation. Most analytic fuzzy clustering approaches are divided from the fuzzy c-means(FCM) algorithm. The FCM algorithm uses fie probabilistic constraint that the memberships of a data point across classes sum to 1. However, the memberships resulting from the FCM do not always correspond to the intuitive concept of degree of belonging or compatibility. Moreover, the FCM algorithm has considerable trouble under noisy environments in the feature space. Recently, a possibilistic approach to clustering(PCM) for solving above problems was proposed. In this paper, we used the PCM for color image segmentation. This approach differs from existing fuzzy clustering methods for color image segmentation in that the resulting partition of the data can be interpreted as a possibilistic partition. So, the problems in the FCM can be solved by the PCM. But, the clustering results by the PCM are not smoothly bounded, and they often have holes. The region growing was used as a postprocessing after smoothing the noise points in the pixel seeds. In our experiments, we illustrate that the PCM us reasonable than the FCM in noisy environments.
본 논문은 Gabor 웨이브렛 변환을 이용하여 무표정을 포함한 표정영상에서 얼굴의 주요 요소들의 경계선을 추출한 후, FCM 군집화 알고리즘을 적용하여 무표정 영상에서 저차원의 대표적인 특징점을 추출한다. 무표정 영상의 특징점들은 표정영상의 특징점들을 추출하기 위한 템플릿으로 사용되어지며, 표정영상의 특징점 추출은 무표정 영상의 특징점과 동적 연결모형을 이용하여 개략적인 정합과 정밀한 정합 과정의 두단계로 이루어진다. 본 논문에서는 Gabor 웨이브렛과 FCM 군집화 알고리즘을 기반으로 동적 연결모형을 이용하여 표정영상에서 특징점들을 자동으로 추출할 수 있음을 제시한다. 본 연구결과는 자동 특징추출을 이용한 차원모형기반 얼굴 표정인식[1]에서 얼굴표정의 특징점을 자동으로 추출하는 데 적용되었다.
청각장애인들은 건청인에 비해 의사소통의 기회가 적어 원만한 상호관계를 유지하는데 어려움이 있다. 이러한 문제는 청각장애인들이 구화를 대신해 몸짓이나 손짓을 이용하여 의사를 전달하는 수화를 건청 인들이 대부분 습득하고 있지 않아 청각장애 인들과 의사소통이 거의 불가능 한 것에서 초래된다. 따라서 본 논문에서는 건청인과 청각장애인들 간의 의사소통을 가능하게 하기 위한 전단계로 FCM 알고리즘을 이용한 지화 인식 방법을 제안한다. 제안된 방법 은 화상 카메라를 통해 얻어진 영상에서 YCbCr 컬러 공간과 HSI 컬러 공간을 이용하여 피부영역을 검출한 후, 추출된 피부영역에 4방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 두 손의 위치를 추적한다. 그리고 추적한 두손의 영역에 대해 형태학적 정보를 이용하여 잡음을 제거한 후, 최종적으로 두 손의 영역을 추출한다. 추출된 손의 영역은 FCM 알고리즘을 적용하여 지화의 특징들을 분류하고 인식한다. 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해 화상 카메라에서 획득한 지화 영상을 대상으로 실험한 결과, 두 손 영역의 추출과 지화 인식에 있어서 효과적인 것을 확인하였다.
FCM은 비구조적인 (unstructured) 문제영역에서 주어진 문제에 대한 효과적인 추론시 적용될 수 있는 매우 유용한 추론도구이다. 그러나, FCM에 사이클이 존재하면 추론효과가 크게 감소한다. 본 노문에서는 사이클이 있는 FCM을 이용한 의사결정의 질을 높일 수 있는 추론방법을 제시한다. 아울러 사이클이 제거된 FCM의 추론이 질을 저하시키는 문제중의 하나인 동기화 문제 (synchronization problem)를 설명하고, 이를 해결하기 위한 방안으로서 FCM 계층화 (levelization) 알고리즘을 제시한다.
Autoencoder와 Fuzzy c-Means 알고리즘을 이용하여, 불완전한 데이터의 군집화를 위한 알고리즘이 본 논문에서 제안되었다. 본 논문에서 제안된 Optimal Completion Autoencoder Fuzzy c-Means (OCAEFCM)은 손상되어 불완전한 데이터의 최적 복원과 데이터의 군집화를 위해 Autoencoder Neural Network (AENN) 과 Gradient-based FCM (GBFCM)을 이용하였다. OCAEFCM 의 성능평가를 위해 IRIS 데이터와 금융기관에서 취득한 실제 데이터를 사용하였다 기존의 Optimal Completion Strategy FCM (OCSFCM)과 비교했을 때, 제안된 OCAEFCM 이 OCSFCM 보다 18%-20%의 성능 향상을 보여준다.
In this paper, we introduce a new category of fuzzy inference system based on Type-2 fuzzy c-means clustering algorithm (T2FCM-based FIS). The premise part of the rules of the proposed model is realized with the aid of the scatter partition of input space generated by Type-2 FCM clustering algorithm. The number of the partition of input space is composed of the number of clusters and the individual partitioned spaces describe the fuzzy rules. Due to these characteristics, we can alleviate the problem of the curse of dimensionality. The consequence part of the rule is represented by polynomial functions with interval sets. To determine the structure and estimate the values of the parameters of Type-2 FCM-based FIS we consider the successive tuning method with generation-based evolution by means of real-coded genetic algorithms. The proposed model is evaluated with the use of numerical experimentation.
In this paper, we propose a TSK-type fuzzy classifier using PCA(Principal Component Analysis), FCM(Fuzzy C-Means) clustering and hybrid GA(genetic algorithm). First, input data is transformed to reduce correlation among the data components by PCA. FCM clustering is applied to obtain a initial TSK-type fuzzy classifier. Parameter identification is performed by AGA(Adaptive Genetic Algorithm) and RLSE(Recursive Least Square Estimate). we applied the proposed method to Iris data classification problems and obtained a better performance than previous works.
Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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제1권1호
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pp.54-61
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1999
FCM(Fuzzy Cognitive Map) is proposed for representing causal reasoning. Its structure allows systematic causal reasoning through a forward inference. By using the FCM, authors have proposed FCM-based fault diagnostic algorithm. However, it can offer multiple interpretations for a single fault. In process engineering, as experience accumulated, some form of quantitative process knowledge is available. If this information can be integrated into the FCM-based fault diagnosis, the diagnostic resolution can be further improved. The purpose of this paper is to propose an enhanced FCM-based fault diagnostic scheme. Firstly, the membership function of fuzzy set theory is used to integrate quantitative knowledge into the FCM-based diagnostic scheme. Secondly, modified TAM recall procedure is proposed. Considering that the integration of quantitative knowledge into FCM-based diagnosis requires a great deal of engineering efforts, thirdly, an automated procedure for fusing the quantitative knowledge into FCM-based diagnosis is proposed by utilizing self-learning feature of neural network. Finally, the proposed diagnostic scheme has been tested by simulation on the two-tank system.
본 논문은 weighted FCM(Fuzzy C-Means) 알고리즘을 적용한 컬러 영상 multi-level thresholding을 제안한다. FCM 알고리즘은 기존의 thresholding 방법들과 달리 최적의 임계치를 결정할 수 있으며 multi-level thresholding으로의 확장이 가능하다. 그러나 공간정보를 포함하고 있지 않기 때문에 잡음 등에 민감하다는 단점을 가진다. 본 논문은 이러한 단점을 해결하기 위해서 이웃 화소들로부터 얻은 entropy 기반의 가중치(weight)를 FCM 알고리즘에 적용함으로써 잡음의 제거가 가능하다. 그리고 각 색상별 성분의 군집 화소들을 기반으로 생성한 코드 영상에 대해서 군집 내부의 거리값을 이용하여 최적의 군집수를 결정한다. 실험에서 제안한 방법이 기존의 방법들보다 잡음에 대해서 강건하며 우수한 분할 성능을 보였다.
Fuzzy Kernel C-Means(FKCM) 알고리즘은 커널 함수를 통하여 구형의 데이터뿐만 아니라 Fuzzy C-Means(FCM)에서는 분류하기 힘든 복잡한 형태의 분포를 갖는 데이터를 분류할 수 있다. 하지만 FCM과 같이 노이즈에 대해서는 민감한 성질을 가진다. 이처럼 노이즈(noise)에 민감한 성질을 보완하기 위해서 본 논문에서는 Possibilistic C-Means 알고리즘에 커널 함수를 적용하였다. 제안한 Kernel Possibilistic C-Means(KPCM) 알고리즘은 일반적인 데이터에 대해 FKCM과 같은 성능의 클러스터링 수행이 가능하며 노이즈가 있는 데이터에 대해서는 FKCM보다 정확한 클러스터링을 수행할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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