• Title/Summary/Keyword: FCM algorithm

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Facial Expression Recognition with Fuzzy C-Means Clusstering Algorithm and Neural Network Based on Gabor Wavelets

  • Youngsuk Shin;Chansup Chung;Lee, Yillbyung
    • Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.126-132
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    • 2000
  • This paper presents a facial expression recognition based on Gabor wavelets that uses a fuzzy C-means(FCM) clustering algorithm and neural network. Features of facial expressions are extracted to two steps. In the first step, Gabor wavelet representation can provide edges extraction of major face components using the average value of the image's 2-D Gabor wavelet coefficient histogram. In the next step, we extract sparse features of facial expressions from the extracted edge information using FCM clustering algorithm. The result of facial expression recognition is compared with dimensional values of internal stated derived from semantic ratings of words related to emotion. The dimensional model can recognize not only six facial expressions related to Ekman's basic emotions, but also expressions of various internal states.

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Extraction of Hypertension Blood flow of Brachial Artery from Color Doppler Ultrasonography by Using 4-directional Contour Tracking Algorithm and Enhanced FCM Method (4 방향 윤곽선 추적 알고리즘과 개선된 FCM 방법을 이용한 색조 도플러 초음파 영상에서 상완 동맥의 고혈압 혈류 추출)

  • Yu, Seong-won;Jung, Young-hun;Shim, Sung-bo;Kim, Hye-ran;Kim, Min-ji;Kim, Kwang Beak
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.71-73
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    • 2017
  • 본 논문에서는 4 방향 윤곽선 추적 기법과 히스토그램 분석 기법을 기반으로 한 개선된 FCM 알고리즘을 적용하여 색조 도플러 초음파 영상에서 상완 동맥의 혈류를 추출하고 분석하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 상완 동맥의 혈류를 정확히 추출하기 위해 전처리 과정으로 색조 도플러 초음파 영상 이외의 환자 정보가 있는 영역을 제거한 후, ROI 영역을 추출한다. 추출된 ROI 영역에서 영상의 최대 명암도를 임계치로 설정한 이진화 기법을 적용하여 ROI 영역을 이진화한다. 이진화된 ROI 영역에서 4 방향 윤곽선 추적 기법을 적용하여 상완 동맥이 존재하는 사다리꼴 형태의 영역을 추출한다. 색 정보를 분석한 히스토그램을 이용하여 특징점의 개수를 계산하고 계산된 특징점의 개수를 FCM 알고리즘의 초기 클러스터의 개수로 설정한 후, 추출된 사다리꼴 형태의 영역에 적용하여 양자화 한다. 양자화된 영역 중에서 빨간색으로 분류된 영역을 고혈압 영역으로 추출한다. 제안된 추출 방법을 20개의 색조 도플러 초음파 영상을 대상으로 실험한 결과, 20개의 색조 도플러 초음파 영상에서 18개의 색조 도플러 초음파 영상이 정확히 추출되었다.

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Automatic Extraction of Canine Cataract Area with Fuzzy Clustering (퍼지 클러스터링을 이용한 반려견의 백내장 영역 자동 추출)

  • Kim, Kwang Baek
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.22 no.11
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    • pp.1428-1434
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    • 2018
  • Canine cataract is developed with aging and can cause the blindness or surgical treatment if not treated timely. In this paper, we propose a method for extracting cataract suspicious areas automatically with FCM(Fuzzy C_Means) algorithm to overcome the weakness of previously attempted ART2 based method. The proposed method applies the fuzzy stretching technique and the Max-Min based average binarization technique to the dog eye images photographed by simple devices such as mobile phones. After applying the FCM algorithm in quantization, we apply the brightness average binarization method in the quantized region. The two binarization images - Max-Min basis and brightness average binarization - are ANDed, and small noises are removed to extract the final cataract suspicious areas. In the experiment with 45 dog eye images with canine cataract, the proposed method shows better performance in correct extraction rate than the ART2 based method.

Recognition of Finger-Language using FCM Algorithm (FCM 알고리즘을 이용한 지화 인식)

  • Song, Jun-Hwan;Kang, Hyo-Joo;Kim, Kwang-Baek
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.353-358
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    • 2008
  • 청각장애인들은 건청인에 비해 의사소통의 기회가 적어 원만한 상호관계를 유지하는데 어려움이 있다. 이러한 문제는 청각장애인들이 구화를 대신해 몸짓이나 손짓을 이용하여 의사를 전달하는 수화를 건청인들이 대부분 습득하고 있지 않아 청각장애인들과 의사소통이 거의 불가능 한 것이 현실이다. 따라서 본 논문에서는 건청인과 청각장애인들 간의 의사소통을 가능하게 하기 위한 전단계로 FCM 알고리즘을 이용한 지화 인식 방법을 제안한다. 제안된 방법은 화상 카메라를 통해 얻어진 영상에서 YCbCr 컬러 공간과 HSI 컬러 공간을 이용하여 피부영역을 검출한 후 추출된 피부영역을 4 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 두 손의 위치를 추적한다. 그리고 추적한 두 손의 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 화상카메라에서 획득한 지화 영상을 대상으로 실험한 결과, 두 손 영역의 추출과 지화 인식에 있어서 효과적인 것을 확인하였다.

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The Pattern Segmentation of 3D Image Information Using FCM (FCM을 이용한 3차원 영상 정보의 패턴 분할)

  • Kim Eun-Seok;Joo Ki-See
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.10 no.5
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    • pp.871-876
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    • 2006
  • In this thesis, to accurately measure 3D face information using the spatial encoding patterns, the new algorithm to segment the pattern images from initial face pattern image is proposed. If the obtained images is non-homogeneous texture and ambiguous boundary pattern, the pattern segmentation is very difficult. Furthermore. the non-encoded areas by accumulated error are occurred. In this thesis, the FCM(fuzzy c-means) clustering method is proposed to enhance the robust encoding and segmentation rate under non-homogeneous texture and ambiguous boundary pattern. The initial parameters for experiment such as clustering class number, maximum repetition number, and error tolerance are set with 2, 100, 0.0001 respectively. The proposed pattern segmentation method increased 8-20% segmentation rate with conventional binary segmentation methods.

Cannie Cataract Extraction and Analysis from Pet Image by Using FCM Algorithm (FCM 알고리즘을 이용한 애견 영상에서의 백내장 추출 및 분석)

  • Kim, Min Seok;Choi, Myung Jun;Kim, Baek Cheon;Kim, Kwang Beak
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.94-96
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    • 2016
  • 본 논문에서는 기존의 백내장 추출 방법을 개선하기 위해 FCM(Fuzzy C_Means) 알고리즘을 적용하여 백내장을 추출하고 분석하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 애견 안구 영상에서 ROI 영역을 추출한다. 추출된 ROI 영역에서 Fuzzy Stretching 기법을 적용하여 픽셀의 상한 값과 하한 값을 조정한다. 퍼지 스트레칭 기법이 적용된 ROI 영역에 Max-Min 기반 평균 이진화 기법을 적용하여 ROI 영역을 이진화한다. 그리고 퍼지 스트레칭 기법이 적용된 ROI 영역에 FCM 알고리즘을 적용하여 양자화한 후에 양자화된 ROI 영역에서 밝기 평균 이진화 기법을 적용하여 이진화한다. 따라서 Max-Min 기반 이진화 기법을 적용하여 이진화된 ROI 영역과 밝기 평균 이진화 기법을 적용하여 이진화된 ROI 영역을 AND 연산을 적용하여 백내장의 후보 영역을 추출한다. 추출된 백내장의 후보 영역에서 침식, 팽창 기법을 적용하여 ROI 영역의 픽셀 크기를 확대 또는 축소하고 타원 형태를 가진 객체 중에서 ROI의 전체 영역의 크기가 1/5보다 적은 객체를 잡음으로 간주하여 제거한다. 잡음이 제거된 백내장의 후보 영역에서 크기가 3/5이상인 영역을 백내장 영역으로 추출한다. 제안된 방법의 성능을 분석하기 위하여 기존의 백내장 추출 방법과 제안된 백내장 추출 방법을 15개의 백내장 영상을 대상으로 실험한 결과, 제안된 방법이 기존의 백내장 추출 방법보다 백내장 추출률이 개선된 것을 확인하였다.

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A Study on Labeling Algorithm of ECG Signal using Fuzzy Clustering (퍼지 클러스터링을 이용한 심전도 신호의 구분 알고리즘에 관한 연구)

  • Kong, In-Wook;Kweon, Hyuk-Je;Lee, Jeong-Whan;Lee, Myoung-Ho
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.5 no.4
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    • pp.427-436
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    • 1999
  • This paper describes an ECG signal labeling algorithm based on fuzzy clustering, which is very useful to the automated ECG diagnosis. The existing labeling methods compares the crosscorrelations of each wave form using IF-THEN binary logic, which tends to recognize the same wave forms such as different things when the wave forms have a little morphological variation. To prevent this error, we have proposed as ECG signal labeling algorithm using fuzzy clustering. The center and the membership function of a cluster is calculated by a cluster validity function. The dominant cluster type is determined by RR interval, and the representative beat of each cluster is determined by MF (Membership Function). The problem of IF-THEN binary logic is solved by FCM (Fuzzy C-Means). The MF and the result of FCM can be effectively used in the automated fuzzy inference -ECG diagnosis.

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Vector Quantization for Medical Image Compression Based on DCT and Fuzzy C-Means

  • Supot, Sookpotharom;Nopparat, Rantsaena;Surapan, Airphaiboon;Manas, Sangworasil
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2002.07a
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    • pp.285-288
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    • 2002
  • Compression of magnetic resonance images (MRI) has proved to be more difficult than other medical imaging modalities. In an average sized hospital, many tora bytes of digital imaging data (MRI) are generated every year, almost all of which has to be kept. The medical image compression is currently being performed by using different algorithms. In this paper, Fuzzy C-Means (FCM) algorithm is used for the Vector Quantization (VQ). First, a digital image is divided into subblocks of fixed size, which consists of 4${\times}$4 blocks of pixels. By performing 2-D Discrete Cosine Transform (DCT), we select six DCT coefficients to form the feature vector. And using FCM algorithm in constructing the VQ codebook. By doing so, the algorithm can make good time quality, and reduce the processing time while constructing the VQ codebook.

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Shot Change Detection Using Fuzzy Clustering Method on MPEG Video Frames (퍼지 클러스터링 기법을 이용한 MPEG 비디오의 장면 전환 검출)

  • Lim, Seong-Jae;Kim, Woon;Lee, Bae-Ho
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2000.11d
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    • pp.159-162
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    • 2000
  • In this paper, we propose an efficient method to detect shot changes in compressed MPEG video data by using reference features among video frames. The reference features among video frames imply the similarities among adjacent frames by prediction coded type of each frame. A shot change is detected if the similarity degrees of a frame and its adjacent frames are low. And the shot change detection algorithm is improved by using Fuzzy c-means (FCM) clustering algorithm. The FCM clustering algorithm uses the shot change probabilities evaluated in the mask matching of reference ratios and difference measure values based on frame reference ratios.

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Nonlinear Characteristics of Fuzzy Scatter Partition-Based Fuzzy Inference System

  • Park, Keon-Jun;Huang, Wei;Yu, C.;Kim, Yong K.
    • International journal of advanced smart convergence
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    • v.2 no.1
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    • pp.12-17
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    • 2013
  • This paper introduces the fuzzy scatter partition-based fuzzy inference system to construct the model for nonlinear process to analyze nonlinear characteristics. The fuzzy rules of fuzzy inference systems are generated by partitioning the input space in the scatter form using Fuzzy C-Means (FCM) clustering algorithm. The premise parameters of the rules are determined by membership matrix by means of FCM clustering algorithm. The consequence part of the rules is represented in the form of polynomial functions and the parameters of the consequence part are estimated by least square errors. The proposed model is evaluated with the performance using the data widely used in nonlinear process. Finally, this paper shows that the proposed model has the good result for high-dimension nonlinear process.