Journal of information and communication convergence engineering
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제21권2호
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pp.167-173
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2023
Hangul is unique compared to other Asian languages because of its simple letter forms that combine to create syllabic shapes. There are 24 basic letters that can be combined to form 27 additional complex letters. This produces 51 graphemes. Hangul optical character recognition has been a research topic for some time; however, handwritten Hangul recognition continues to be challenging owing to the various writing styles, slants, and cursive-like nature of the handwriting. In this study, a dataset containing thousands of samples of 51 Hangul graphemes was gathered from 110 freshmen university students to create a robust dataset with high variance for training an artificial neural network. The collected dataset included 2200 samples for each consonant grapheme and 1100 samples for each vowel grapheme. The dataset was normalized to the MNIST digits dataset, trained in three neural networks, and the obtained results were compared.
본 논문은 퍼지추론을 이용하여 신경회로망의 필기체 숫자 인식 개선 방법을 제안하였고 실험을 통하여 확인하였다. 신경회로망은 학습 시간이 오래 걸리고, 학습한 패턴에서는 100% 인식률을 보였다. 그러나 신경회로망은 시험 패턴에서는 좋은 결과를 보여주지 못했다. 실험결과 신경회로망의 인식률과 오인식률이 각각 초기 89.6%, 10.4%에서 90.2%, 9.8%로 각각 향상되었다. 특히, 숫자 3과 5에서 오인식률을 크게 감소시켰다. 실험에서 퍼지 소속 함수의 추출을 숫자의 밀도로 사용하였으나 필기체 숫자는 입력 패턴이 다양하기 때문에 다양한 특성을 추출하고 복합적으로 퍼지 추론을 사용해 더 나은 인식률을 높여야 한다. 또한 퍼지추론을 엄격하게 적용하기보다는 입력 패턴을 매칭 할 때 퍼지 추론을 적용하는 것을 제안한다.
In this paper, a scheme for recognition of handwritten digits using a multilayer neural network trained with the back-propagation algorithm using generalized delta rule is proposed. The neural network is trained with hand written digit data of different writers and different styles. One of the purpose of the work with neural networks is the minimization of the mean square error(MSE) between actual output and desired one. The back-propagation algorithm is an efficient and very classical method. The back-propagation algorithm for training the weights in a multilayer net uses the steepest descent minimization procedure and the sigmoid threshold function. As an error rate is reduced, recognition rate is improved. Therefore we propose a method that is reduced an error rate.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제24권2호
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pp.101-112
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2024
Telugu language is considered as fourth most used language in India especially in the regions of Andhra Pradesh, Telangana, Karnataka etc. In international recognized countries also, Telugu is widely growing spoken language. This language comprises of different dependent and independent vowels, consonants and digits. In this aspect, the enhancement of Telugu Handwritten Character Recognition (HCR) has not been propagated. HCR is a neural network technique of converting a documented image to edited text one which can be used for many other applications. This reduces time and effort without starting over from the beginning every time. In this work, a Unicode based Handwritten Character Recognition(U-HCR) is developed for translating the handwritten Telugu characters into English language. With the use of Centre of Gravity (CG) in our model we can easily divide a compound character into individual character with the help of Unicode values. For training this model, we have used both online and offline Telugu character datasets. To extract the features in the scanned image we used convolutional neural network along with Machine Learning classifiers like Random Forest and Support Vector Machine. Stochastic Gradient Descent (SGD), Root Mean Square Propagation (RMS-P) and Adaptative Moment Estimation (ADAM)optimizers are used in this work to enhance the performance of U-HCR and to reduce the loss function value. This loss value reduction can be possible with optimizers by using CNN. In both online and offline datasets, proposed model showed promising results by maintaining the accuracies with 90.28% for SGD, 96.97% for RMS-P and 93.57% for ADAM respectively.
본 논문에서는 Zernike 모멘트와 backpropagation신경망을 이용한 온라인 필기체 숫자 인식 방법을 소개한다. 마우스로 통해 입력된 숫자 정보는 전처리를 통해 시간에 순서적이고, 연속적인 좌표 정보로 변환된다. 전처리된 입력 좌표는 Zernike 모멘트(moment)와 각도 특징(angulation feature)을 이용하여 각 숫자가 가지는 고유의 특징을 만들어 낸다. 이러한 특징은 크기, 모양, 틀어진 정도에 상관없이 항상 일정한 성질을 가진다. 제안된 방법으로 추출된 특징은 패턴 구분을 위해 back propagation 신경망의 입력으로 사용된다. 본 논문은 200개의 필기체 숫자 데이터베이스를 이용하여 실험을 한 결과, 제시된 방법은 적은 학습데이터만으로 학습이 가능할 뿐만 아니라 좋은 인식률을 보여준다.
MNIST dataset is a database containing images of handwritten digits, with each image labeled by an integer from 0 to 9. It is used to benchmark the performance of machine learning algorithms. Neural networks for MNIST are regarded as the starting point of the studying machine learning algorithms. However it is not easy to start the actual programming. In this expository article, we will give a step-by-step instruction to build neural networks for MNIST dataset using MATLAB.
딥러닝은 객체인식 분야에서에서 강력하고, 강건한 학습 알고리즘이다. 딥러닝에서 자주 활용되고, 객체인식 분야에서 최고의 성능을 보여주는 네트워크는 Convolutional Neural Network(CNN) 이다. 숫자 필기 인식을 위한 MNIST 데이터셋를 CNN으로 학습하면 성능이 매우 뛰어나다. 이는 MNIST 데이터 셋의 숫자들이 중앙에 잘 정렬되어 있기 때문이다. 하지만, 실제 데이터들은 중앙에 정렬이 잘 되어있지 않다. 이러한 경우에 CNN은 이전과 같이 우수한 성능을 보여주지 못한다. 이를 해결하기 위해, 우리는 FFT를 활용하여 이미지를 주파수 공간으로 변환하여 입력으로 주는 방법을 제안한다.
본 논문에서는 필기체 문자의 Convex-Concave한 곡선 특징을 문자로 변환하고 추출된 문자를 Smith-Waterman 정렬 알고리즘을 이용하여 온라인 필기체 숫자 인식 방법을 제안한다. 필기체 숫자 인식을 위한 입력 데이터는 시간에 순서적인 좌표로 순서화하고 전처리의 입력데이터로 적용된다. 필기자의 개성이 표현된 필기체 문자는 크기, 회전, 곡선 비율이 다양한 형태로 나타난다. 따라서 본 논문에서는 곡선의 Convex-Concave 특징을 이용하여 크기, 회전에 강인한 특징을 추출한다. 추출된 특징은 문자로 변환하고 Smith-Waterman 정렬 알고리즘의 입력데이터로 적용한다. 본 논문에서는 실시간 필기체 숫자를 대상으로 실험한 결과, 오류역전파 신경 회로망을 적용한 것과 비교하여 제안된 방법이 좋은 성능을 보였다.
인공신경망의 계층의 깊이가 깊어지고 입력으로 사용되는 데이터 차원이 증가됨에 신경망의 학습 및 인식에 있어서 많은 연산을 고속으로 요구하는 고연산의 문제가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 신경망 입력 데이터의 차원을 감소시키기 위한 데이터 차원 감소 방법을 제안한다. 제안하는 선분 특징 분석(Line-segment Feature Analysis; LFA) 알고리즘은 한 영상 내에 존재하는 객체의 선분(Line-segment) 특징을 분석하기 위하여 메디안 필터(median filter)를 사용한 기울기 기반의 윤곽선 검출 알고리즘을 적용한다. 추출된 윤곽 영상은 [0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128]의 계수 값으로 구성된 3×3 또는 5×5 크기의 검출 필터를 이용하여 8가지 선분의 종류에 상응하는 고유값을 계산한다. 각각의 검출필터로 계산된 고유값으로부터 동일한 반응값을 누적하여 두 개의 1차원의 256 크기의 데이터를 생성하고 두 가지 데이터 요소를 합산하여 LFA256 데이터를, 두 데이터를 합병하여 512 크기의 LAF512 데이터를 생성한다. 제안한 LFA 알고리즘의 성능평가는 필기체 숫자 인식을 위한 데이터 차원 감소를 목적으로 PCA 기법과 AlexNet 모델을 이용하여 비교 실험한 결과 LFA256과 LFA512가 각각 98.7%와 99%의 인식 성능을 보였다.
심층 학습 및 온라인 생체 인식 기반 인증의 급속한 개발에 영감을 받아, 본 논문에서는 심층 학습을 기반으로 필체 인식 및 작성자 검증을 수행하는 수기 일회성 암호 인증 시스템을 제안한다. 본 논문에서는 수기로 작성된 숫자를 인식할 수 있는 합성곱 신경망과, 입력된 필체와 실제 사용자의 필체 사이 유사성을 계산할 수 있는 Siamese 신경망을 설계한다. 본 논문에서는 작성자 검증을 위한 NIST Speical Database 19 제 2판의 첫 번째 응용 사례를 제시한다. 본 논문이 제안하는 시스템은 네 장의 입력 이미지를 기반으로 한 숫자 인식 작업에서 98.58%, 작성자 검증 작업에서 93%의 정확도를 달성했다. 본 논문의 저자들은 제안한 필체 기반 생체 인식기술이 FIDO 프레임워크 기반의 다양한 온라인 인증 서비스에 활용될 수 있을 것이라 예상한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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