• 제목/요약/키워드: Fuzzy-spatial Relationship

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A Novel Image Segmentation Method Based on Improved Intuitionistic Fuzzy C-Means Clustering Algorithm

  • Kong, Jun;Hou, Jian;Jiang, Min;Sun, Jinhua
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권6호
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    • pp.3121-3143
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    • 2019
  • Segmentation plays an important role in the field of image processing and computer vision. Intuitionistic fuzzy C-means (IFCM) clustering algorithm emerged as an effective technique for image segmentation in recent years. However, standard fuzzy C-means (FCM) and IFCM algorithms are sensitive to noise and initial cluster centers, and they ignore the spatial relationship of pixels. In view of these shortcomings, an improved algorithm based on IFCM is proposed in this paper. Firstly, we propose a modified non-membership function to generate intuitionistic fuzzy set and a method of determining initial clustering centers based on grayscale features, they highlight the effect of uncertainty in intuitionistic fuzzy set and improve the robustness to noise. Secondly, an improved nonlinear kernel function is proposed to map data into kernel space to measure the distance between data and the cluster centers more accurately. Thirdly, the local spatial-gray information measure is introduced, which considers membership degree, gray features and spatial position information at the same time. Finally, we propose a new measure of intuitionistic fuzzy entropy, it takes into account fuzziness and intuition of intuitionistic fuzzy set. The experimental results show that compared with other IFCM based algorithms, the proposed algorithm has better segmentation and clustering performance.

확장된 개념 기반 이미지 검색 시스템 (An Extended Concept-based Image Retrieval System : E-COIRS)

  • 김용일;양재동;양형정
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제8권3호
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    • pp.303-317
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    • 2002
  • In this paper, we design and implement E-COIRS enabling users to query with concepts and image features used for further refining the concepts. For example, E-COIRS supports the query "retrieve images containing black home appliance to north of reception set. "The query includes two types of concepts: IS-A and composite. "home appliance"is an IS-A concept, and "reception set" is a composite concept. For evaluating such a query. E-COIRS includes three important components: a visual image indexer, thesauri and a query processor. Each pair of objects in an mage captured by the visual image indexer is converted into a triple. The triple consists of the two object identifiers (oids) and their spatial relationship. All the features of an object is referenced by its old. A composite concept is detected by the triple thesaurus and IS-A concept is recolonized by the fuzzy term thesaurus. The query processor obtains an image set by matching each triple in a user with an inverted file and CS-Tree. To support efficient storage use and fast retrieval on high-dimensional feature vectors, E-COIRS uses Cell-based Signature tree(CS-Tree). E-COIRS is a more advanced content-based image retrieval system than other systems which support only concepts or image features.

로지스틱 회귀분석과 퍼지 기법을 이용한 산사태 취약성 지도작성: 보은군을 대상으로 (Landslide susceptibility mapping using Logistic Regression and Fuzzy Set model at the Boeun Area, Korea)

  • 알-마문;장동호
    • 한국지형학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.109-125
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    • 2016
  • This study aims to identify the landslide susceptible zones of Boeun area and provide reliable landslide susceptibility maps by applying different modeling methods. Aerial photographs and field survey on the Boeun area identified landslide inventory map that consists of 388 landslide locations. A total ofseven landslide causative factors (elevation, slope angle, slope aspect, geology, soil, forest and land-use) were extracted from the database and then converted into raster. Landslide causative factors were provided to investigate about the spatial relationship between each factor and landslide occurrence by using fuzzy set and logistic regression model. Fuzzy membership value and logistic regression coefficient were employed to determine each factor's rating for landslide susceptibility mapping. Then, the landslide susceptibility maps were compared and validated by cross validation technique. In the cross validation process, 50% of observed landslides were selected randomly by Excel and two success rate curves (SRC) were generated for each landslide susceptibility map. The result demonstrates the 84.34% and 83.29% accuracy ratio for logistic regression model and fuzzy set model respectively. It means that both models were very reliable and reasonable methods for landslide susceptibility analysis.

감마카메라의 공간분해능 변화와 화질과의 관계 (Relationship Between Image Quality and Changes in Spation Resolution for the Gamma Camera)

  • 이만구;박성옥
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제25권1호
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    • pp.77-81
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    • 2002
  • The purpose of this study is to examine quantitatively the relationship between visual image quality and degradation In spatial resolution for a gamma camera by the increase in distance from collimator. The relationship between the portion(p) of images identified the difference of image quality and the difference(${\Delta}FWHM$) in FWHM between paired images was showed in a sigmoid curve. Using Dendy's method, minimum level to be correctly identified the difference of Image duality on three out of four occasion(p=0.75) was corresponded to 0.4 mm in ${\Delta}FWHM$. Using fuzzy theory, the level to be identified the difference of image quality was examined under various conditions. The truth-value of fuzzy sets-degraded or slightly degraded and not-degraded in image quality between palled Images-was gained the peak at 0.5 mm of ${\Delta}FWHM$. It was founded that changes of $0.4{\sim}0.5\;mm$ in FWHM-corresponding about 2 cm distance from collimator could be sufficiently identified in the difference of image quality.

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퍼지관계 기법과 인공신경망 기법을 이용한 포항지역의 산사태 취약성 예측 기법 비교 연구 (A Comparative Study of Fuzzy Relationship and ANN for Landslide Susceptibility in Pohang Area)

  • 김진엽;박혁진
    • 자원환경지질
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    • 제46권4호
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    • pp.301-312
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    • 2013
  • 산사태는 지형, 지질, 임상, 토양 등과 같은 다양한 요인들이 복합적으로 작용하여 발생한다. 따라서 산사태 발생위치와 산사태 유발 요인 사이의 상관관계를 파악할 수 있는 다양한 분석 기법이 사용되고 있으며 본 연구에서는 산사태 위험지역을 정량적으로 예측할 수 있는 효과적인 기법을 제안하고자 퍼지관계 기법과 인공신경망 기법을 이용하여 포항지역의 산사태 취약성을 분석하였다. 취약성 분석을 위해 먼저 산사태 위치를 파악하여 현황도를 작성하였으며, 산사태 발생과 관련 있는 11개의 요인들에 대한 공간 데이터베이스를 구축하였다. 퍼지관계 기법에서는 cosine amplitude method를 이용해 각 요인 별 퍼지 소속 함수 값을 획득하고 퍼지관계 함수 연산을 이용하여 취약성도를 작성하였다. 인공신경망 기법에서는 오류 역전파 알고리즘을 이용하여 산사태와 관련 요인들 간의 상대적 가중치를 결정하고 취약성도를 작성하였다. 두 기법으로 도출된 산사태 취약성도의 ROC(Receiver Operating Characteristic)와 AUC(Area Under the Curve)를 통한 검증 결과는 82.18%와 87.4%로 나타났다. 퍼지 관계 및 인공신경망 기법 모두 높은 예측 정확도를 보여 취약성 분석 기법으로서의 적용 가능성이 있는 것으로 분석되었다. 한편 본 연구지역의 경우 인공신경망 기법이 퍼지관계 기법에 비해 좀 더 나은 예측 정확도를 보이는 것으로 분석되었다.

Fuzzy Color Classifier 와 Convex-hull을 사용한 얼굴 검출 (Face detection using fuzzy color classifier and convex-hull)

  • 박민식;박창우;김원하;박민용
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제39권2호
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    • pp.69-78
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    • 2002
  • 본 논문에서는 복잡한 배경에서의 얼굴 추출 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 적응 퍼지 색 분할기법을 사용하여 얼굴색과 머리색을 분할시킨다. 얼굴색 분포는 Y,Cb,Cr 색 공간내에서 유도되어지고, 조명값에 적응적인 퍼지 시스템을 사용하여 얼굴색을 구분해낸다. 머리색은 RGB 색 공간내에서 구분되어진다. 전처리 과정을 거쳐 추출되어진 얼굴색과 머리색 영역에 컨벡스 헐을 적용하여 그들의 관계를 통해 최종적인 얼굴 영역이 추출되어진다. 제안된 방법은 기존의 패턴 매칭 방법에 비해 효율적인 성능을 나타낸다. 제안된 알고리즘의 유효성을 실험을 통해 증명하며, 색 영역에서의 제한 조건 없이 성공적으로 얼굴 영역을 추출해 냄을 알 수 있다.

시계열 수질 분석에 의한 제주도의 해저용출수 탐사 및 검증 (Exploration and Verification of Submarine Groundwater Discharge on Jeju Island by Remotely Sensed Based Water Quality Analysis)

  • 백승균;박맹언
    • 자원환경지질
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    • 제38권4호
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    • pp.395-409
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    • 2005
  • 새로운 수자원으로서의 가능성이 대두되는 제주도 연안의 해저에 존재하는 용출수의 위치를 파악하기 위해 원격탐사 자료와 GIS 기법을 적용하였다. 4월, 8월, 12월에 촬영된 Landsat TM자료를 이용하여 해수면 온도, 투명도, 클로로필-a 분포 특성을 분석함으로써 제주도 연안 해저의 용출수와 관련된 이상대를 파악하였다. 또한 지질도, 수계분포도, 분석구 분포 밀도도, 선구조 분포 밀도도, 지하수위도 등의 주제도를 이용한 퍼지기반 공간통합분석을 실시하여 제주도 해안에 주로 분포하는 용천수의 분포 특징을 분석한 결과 Landsat TM 자료 분석 결과와 밀접한 상관관계를 나타내었다.

유전 알고리즘에 기반한 퍼지 벌레 검색과 자율 적응 최소-최대 군집화를 이용한 영상 영역화 (Image segmentation using fuzzy worm searching and adaptive MIN-MAX clustering based on genetic algorithm)

  • 하성욱;강대성;김대진
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권12호
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    • pp.109-120
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    • 1998
  • 본 논문에서는 퍼지 벌레 검색과 최소-최대 군집화 알고리즘에 기반한 영상 영역화 기법을 제안한다. 전체 영상에서 에지 정보는 픽셀들의 공간 관계를 포함하게 되며, 이를 위해 목적 함수들의 인자를 조정하여 퍼지 벌레의 행동을 정의하며, 에지 정보를 검사하는 방법으로 퍼지 벌레값과 최소-최대 노드를 이용한다. 에지 추출을 사용하는 현재의 영역화 방법들은 수학적 모델에 기반한 매스크 정보를 필요로 하며, 매스크 연산으로 인하여 수행 시간도 많이 걸리게 된다. 반면에, 제안하는 알고리즘은 퍼지 벌레의 검색에 따라 단일 연산을 수행하게 된다. 제안하는 알고리즘에서 필요한 범위의 크기를 스스로 결정하고 빠르고 강력한 계산을 수행하기 위해 최적해를 찾는 유전 알고리즘을 도입하고자 한다. 추가적으로, 영상의 그레이-히스토그램에서 퍼지 검색과 군집화를 수행하기 위해 유전 알고리즘을 사용하는 유전 퍼지 벌레 검색과 유전 최소-최대 군집화가 제안된다. 시뮬레이션 결과는 제안된 알고리즘이 히스토그램을 사용하여 적응적으로 양자화되며, 계산 시간과 메모리를 적게 요구하는 단일 검색 방법을 수행한다는 것을 보여준다.

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Tele-operated Control of an Autonomous Mobile Robot Using a Virtual Force-reflection

  • Tack, Han-Ho;Kim, Chang-Geun;Kang, Shin-Chul
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제3권2호
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    • pp.244-250
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    • 2003
  • In this paper, the relationship between a slave robot and the uncertain remote environment is modeled as the impedance to generate the virtual force to feed back to the operator. For the control of a tele-operated mobile robot equipped with camera, the tele-operated mobile robot take pictures of remote environment and sends the visual information back to the operator over the Internet. Because of the limitation of communication bandwidth and narrow view-angles of camera, it is not possible to watch the environment clearly, especially shadow and curved areas. To overcome this problem, the virtual force is generated according to both the distance between the obstacle and robot and the approaching velocity of the obstacle. This virtual force is transferred back to the master over the Internet and the master(two degrees of freedom joystick), which can generate force, enables a human operator to estimate the position of obstacle in the remote environment. By holding this master, in spite of limited visual information, the operator can feel the spatial sense against the remote environment. This force reflection improves the performance of a tele-operated mobile robot significantly.

인공신경망과 유전자알고리즘의 결합모형을 이용한 수위예측에 관한 연구 (Study on Water Stage Prediction Using Hybrid Model of Artificial Neural Network and Genetic Algorithm)

  • 여운기;서영민;이승윤;지홍기
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권8호
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    • pp.721-731
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    • 2010
  • 강우-유출 관계는 유역의 수많은 시 공간적 변수들에 의해 영향을 받기 때문에 매우 복잡하여 예측하기 힘든 요소이다. 과거에는 추계학적 예측모형이나 확정론적 예측모형 혹은 경험적 모형 등을 사용하여 유출량을 예측하였으나 최근에는 인공신경망과 퍼지모형 그리고 유전자 알고리즘과 같은 인공지능기반의 모형들이 많이 사용되고 있다. 하지만 유출량을 예측하고자 할 때 학습자료 및 검정자료로써 사용되는 유출량은 수위-유량 관계곡선식으로부터 구하는 경우가 대부분으로 이는 이렇게 유도된 유출량의 경우 오차가 크기 때문에 그 신뢰성에 문제가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 선행우량 및 수위자료로부터 단시간 수위예측에 관해 연구하였으며, 이를 위해 오류역전파알고리즘을 이용한 신경망모형과 인공신경망의 가중치를 유전자 알고리즘에 의해 최적화시킨 모형 그리고 최적화된 상태에서 다시 학습을 진행하는 세 가지 모형에 대하여 적용한 결과 유전자 알고리즘을 사용하여 신경망을 학습시킨 모형이 다른 모형들에 비해 우수한 결과를 보여주고 있으며 예측시간이 길어지더라도 예측력이 크게 떨어지지 않았다. 또한 입력자료로 강우와 수위를 사용한 모형보다는 수위를 사용한 모형에서 조금 더 우수한 결과를 보여주었다.