• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권1호
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• pp.15-29
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• 2024

A fetoscope is an optical endoscope, which is often applied in fetoscopic laser photocoagulation to treat twin-to-twin transfusion syndrome. In an operation, the clinician needs to observe the abnormal placental vessels through the endoscope, so as to guide the operation. However, low-quality imaging and narrow field of view of the fetoscope increase the difficulty of the operation. Introducing an accurate placental vessel segmentation of fetoscopic images can assist the fetoscopic laser photocoagulation and help identify the abnormal vessels. This study proposes a method to solve the above problems. A novel encoder-decoder network with a dual-path structure is proposed to segment the placental vessels in fetoscopic images. In particular, we introduce a channel attention mechanism and a continuous convolution structure to obtain multi-scale features with their weights. Moreover, a switching connection is inserted between the corresponding blocks of the two paths to strengthen their relationship. According to the results of a set of blood vessel segmentation experiments conducted on a public fetoscopic image dataset, our method has achieved higher scores than the current mainstream segmentation methods, raising the dice similarity coefficient, intersection over union, and pixel accuracy by 5.80%, 8.39% and 0.62%, respectively.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제66권1호
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• pp.167-177
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• 2024

Iris segmentation is an initial step for identifying the biometrics of animals when establishing a traceability system for livestock. In this study, we propose a deep learning framework for pixel-wise segmentation of bovine iris with a minimized use of annotation labels utilizing the BovineAAEyes80 public dataset. The proposed image segmentation framework encompasses data collection, data preparation, data augmentation selection, training of 15 deep neural network (DNN) models with varying encoder backbones and segmentation decoder DNNs, and evaluation of the models using multiple metrics and graphical segmentation results. This framework aims to provide comprehensive and in-depth information on each model's training and testing outcomes to optimize bovine iris segmentation performance. In the experiment, U-Net with a VGG16 backbone was identified as the optimal combination of encoder and decoder models for the dataset, achieving an accuracy and dice coefficient score of 99.50% and 98.35%, respectively. Notably, the selected model accurately segmented even corrupted images without proper annotation data. This study contributes to the advancement of iris segmentation and the establishment of a reliable DNN training framework.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권6호
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• pp.1975-1988
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• 2024

It is important to maintain cladding integrity in spent nuclear fuel management. This study proposes a numerical analysis method to evaluate the fracture resistance of irradiated zirconium alloy cladding under pinch load known to cause Mode-III failure. The mechanical behavior and fracture of the cladding under pinch loading can be evaluated by a Ring Compression Test (RCT). To simulate the fracture of hydride precipitates, zirconium matrix, and Zr/hydride interfaces under the stress field generated by RCT, a micro-structure crack propagation simulation method based on Continuum Damage Mechanics (CDM) has been proposed. Our RCT simulation model was constructed from microscopic images of irradiated cladding. In this study, we developed an automated process to generate a pixel-based finite element model by separating the hydride precipitates, zirconium matrix, and interfaces using an image segmentation method. The appropriate element size was selected to ensure the efficiency and accuracy of a crack propagation simulation. The load-displacement curves and strain energies from RCT were compared and analyzed with the simulation results of different element sizes. The finalized RCT simulation model can be used to establish the failure criterion of fuel rods under pinch loading. The advantages and limitations of the proposed method are fully discussed here.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.233-241
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• 2016

기상청에서 제공하는 넓은 지역의 수평면 일조시간 정보를 복잡한 산간집수역의 지형특성을 반영한 실제 일조시간 분포도로 변환하기 위해 지형효과를 정량화하기 위한 실험을 수행하였다. 경남 하동군 악양면 단일 집수역을 대상으로 정밀 DEM을 이용하여 그림자모형화 및 공제선분석 기법을 적용하여 일중 시간대별 음영기복도 1년 자료를 제작하였다. 2015년 5월 15일부터 2016년 5월 14일까지 1년 간 지형조건이 서로 다른 3지점에서 바이메탈식 일조계로 측정한 일조시간자료에 음영기복도 상 해당 지점의 휘도값을 추출하여 회귀시킴으로써 맑은 날의 휘도-일조시간 반응곡선을 얻었다. 이 곡선식을 하늘상태(운량)에 따라 보정할 수 있는 방법을 고안함으로써 일조시간 상세화 모형을 도출하였다. 이 모형의 신뢰도를 기존 수평면 일조시간 추정기법과 비교한 결과 추정값의 편의가 크게 개선된 것은 물론, 일적산일조시간 기준 RMSE가 1.7시간으로 지형효과를 반영하기 전보다 37% 이상 개선되었다. 어떤 지역을 대상으로 일조시간을 상세화 하기 위해서는 먼저 대상 지역의 매 시간 음영기복도의 격자점 휘도를 모형에 입력시켜 해당 시간대의 청천 일조시간을 추정한다. 다음에 같은 시간대의 기상청 동네예보(하늘상태)에 의해 구름 효과를 보정한다. 이렇게 추정된 매 시간 일조시간을 하루 단위로 적산하여 그 날의 누적 일조시간을 얻는다. 이 과정을 연구대상 집수역에 적용하여 수평 해상도 3m의 정밀한 일조시간 분포도를 얻을 수 있었다.

• 조형예술학연구
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• 제7권
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• pp.64-104
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• 2005

Visual media transmits image and information reproduced in large quantities, such as a photography, film, television, video, advertisement, or computer image. Correspondence to the students' reception and recognition of culture in the future. arrangements for the field of studies of visual culture. 'Visual Culture' implies cultural phenomena of visual images via visual media, which includes not only the categories of traditional arts like a painting, sculpture, print, or design, but the performance arts including a fashion show or parade of carnival, and the mass and electronic media like a photography, film, television, video, advertisement, cartoon, animation, or computer image. In the world of visual media, Image' functions as an essential medium of communication. Therefore, people call the culture of today fra of Image Culture', which has been converted from an alphabet convergence era to an image convergence one. Image, via visual media, has become a dominant means for communication in large part of human life, so we can designate an Image' as a typical aspect of visual culture today. Image, as an essential medium of communication, plays an important role in contemporary society. The one way is the conversion of analogue image like an actual picture, photograph, or film into digital one through the digitalization of digital camera or scanner as 'an analogue/digital commutator'. The other is a way of process with a computer drawing, or modeling of objects. It is appropriate to the production of pictorial and surreal images. Digital images, produced by the other, can be divided into the form of Pixel' and form of Vector'. Vector is a line linking the point of departure to the point of end, which organizes informations. Computer stores each line's standard location and correlative locations to one another Digital image shows for more 'Perfectness' than any other visual media. Digital image has been evolving in the diverse aspects, such as a production of geometrical or organic image compositing, interactive art, multimedia art, or web art, which has been applied a computer as an extended trot of painting. Someone often interprets digitalized copy with endless reproduction of original even as an extension of a print. Visual af is no longer a simple activity of representation by a painter or sculptor, but now is intimately associated with a matter of application of media. There is some problem in images via visual media. First, the image via media doesn't reflect a reality as it is, but reflects an artificial manipulated world, that is, a virtual reality. Second, the introduction of digital effect and the development of image processing technology have enhanced a spectacle of destructive and violent scenes. Third, a child intends to recognize the interactive images of computer game and virtual reality as a reality, or truth. Education needs not only to point out an ill effect of mass media and prevent the younger generation from being damaged by it, but also to offer a knowledge and know-how to cope actively with social, cultural circumstances. Visual media education is one of these essential methods for the contemporary and future human being in the overflowing of image informations. The fosterage of 'Visual Literacy' can be considered as a very purpose of visual media education. This is a way to lead an individual to the discerning, active consumer and producer of visual media in life as far as possible. The elements of 'Visual Literacy' can be divided into a faculty of recognition related to the visual media, a faculty of critical reception, a faculty of appropriate application, a faculty of active work and a faculty of creative modeling, which are promoted at the same time by the education of 'visual literacy'. In conclusion, the education of 'Visual Literacy' guides students to comprehend and discriminate the visual image media carefully, or receive them critically, apply them properly, or produce them creatively and voluntarily. Moreover, it leads to an artistic activity by means of new media. This education can be approached and enhanced by the connection and integration with real life. Visual arts and education of them play an important role in the digital era depended on visual communications via image information. Visual me야a of day functions as an essential element both in daily life and in arts. Students can soundly understand visual phenomena of today by means of visual media, and apply it as an expression tool of life culture as well. A new recognition and valuation visual image and media education is required to cultivate the capability of active, upright dealing with the changes of history of civilization. 1) Visual media education helps to cultivate a sensibility for images, which reacts to and deals with the circumstances. 2) It helps students to comprehend the contemporary arts and culture via new media. 3) It supplies a chance of students' experiencing a visual modeling by means of new media. 4) There are educational opportunities of images with temporality and spaciality, and therefore a discerning person becomes to increase. 5) The modeling activity via new media leads students to be continuously interested in the school and production of plastic arts. 6) It raises the ability of visual communications dealing with image information society. 7) An education of digital image is significant in respect of cultivation of man of talent for the future society of image information as well. To correspond to the changing and developing social, cultural circumstances, and the form and recognition of students' reception of them, visual arts education must arrange the field of studying on a new visual culture. Besides, a program needs to be developed, which is in more systematic and active level in relation to visual media education. Educational contents should be extended to the media for visual images, that is, photography, film, television, video, computer graphic, animation, music video, computer game and multimedia. Every media must be separately approached, because they maintain the modes and peculiarities of their own according to the conveyance form of message. The concrete and systematic method of teaching and the quality of education must be researched and developed, centering around the development of a course of study. Teacher's foundational capability of teaching should be cultivated for the visual media education. In this case, it must be paid attention to the fact that a technological level of media is considered as a secondary. Because school education doesn't intend to train expert and skillful producers, but intends to lay stress on the essential aesthetic one with visual media under the social and cultural context, in respect of a consumer including a man of culture.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.21-29
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• 2016

본 논문은 명시야 (bright-field) 현미경 영상를 위한 데이터 기반 세포 분할 알고리즘을 제시한다. 제시된 알고리즘은 일반적인 사전 학습 기법과 다르게 동시에 두 개의 사전과 관련된 희소 코드 (sparse code)를 통해 정의된 에너지 함수의 최소화를 진행하게 된다. 두 개의 사전 중 하나는 명시야 영상에 대해 학습된 사전이고 다른 하나는 사람에 의해 수작업으로 세포 분할된 영상에 대해 학습된 것이다. 학습된 두 개의 사전을 세포 분할 될 새로운 입력 영상에 대해 적용하여 이와 관련된 희소 코드를 획득한 후 픽셀 단위의 분할을 진행하게 된다. 효과적인 에너지 최소화를 위해 합성곱 희소 코드 (Convolutional Sparse Coding)와 Alternating Direction of Multiplier Method(ADMM)이 사용되었고 GPU를 사용하여 빠른 분산 연산이 가능하다. 본 연구는 이전에 사용된 가변형 모델 (deformable model)을 이용한 세포 분할 방식과는 다르게 제시된 알고리즘은 세포 분할을 위해 사전 지식이 필요없이 데이터 기반의 학습을 통해서 쉽고 효율적으로 세포 분할을 진행할 수 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권2호
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• pp.63-71
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• 2011

영상처리는 정확한 오이의 형상 및 위치를 인식하기 위하여 형상인식 알고리즘에 대한 연구를 수행하였다. 다양한 오이형상을 인식하기 위한 방법으로는 신경회로망의 연상 메모리 알고리즘을 이용하여 오이의 특정형상을 인식하였다. 형상인식은 실제영상에서 오이의 형상과 위치를 판정할 수 있도록 알고리즘을 개발한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 본 알고리즘에서는 일정한 학습패턴의 수를 2개, 3개, 4개를 각각 기억시켜 샘플패턴 20개를 실험하여 연상시킨 결과, 학습패턴으로 복원된 출력패턴의 비율은 각각 65.0%, 45.0%, 12.5%로 나타났다. 이는 학습패턴의 수가 많을수록 수렴할 때, 다른 출력패턴으로 많이 검출되었다. 오이의 특정형상 검출은 $30{\times}30$간격으로 자동검출 되도록 처리하였다. 실제영상에서 자동 검출로 처리한 결과, 오이인식의 처리시간은 약 0.5~1초/1개(패턴) 빠르게 검출되었다. 또한, 다섯 개의 실제 영상에서 실험한 결과, 학습패턴에 대한 다른 출력패턴은 96~99%의 제거율을 나타내었다. 오이로 인식된 출력패턴 중에서, 오검출된 출력패턴의 비율은 0.1~4.2%를 나타내었다. 본 연구에서는 신경회로망을 이용하여 오이의 형상 및 위치를 인식할 수 있도록 알고리즘을 개발하였다. 오이의 위치측정은 실제영상에서 학습패턴과 유사한 출력패턴의 좌표를 가지고, 오이의 위치좌표를 추정할 수 있었다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.305-311
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• 2013

집행기능은 뇌손상환자의 회복을 촉진시키는데 중요한 역할을 하며, 그 손상 기전에 대한 이해는 중요하다. 본 연구에서는 기능적 자기공명 영상 기법을 이용하여 집행기능 수행에 관여하는 대뇌 활성화 영역을 파악하고자 실시하였다. 10명의 정상성인(남자 4, 여자 6)이 실험에 참여하였으며, 모두 폐쇄공포증이 없고 금속을 삽입한 수술의 경험이 없는 평균 나이 24.5 세였다. 기능적 자기공명영상 실험을 위한 과제는 단어-색체 검사 과제를 30초간의 자극제시 시간에 맞게 수정하여 제시한 후, SPM 99 프로그램을 이용하여 영상 재정렬(realignment), 표준화(nomalization)를 실시한 후 시간 순서대로 격자화하고, 각 영상 픽셀의 신호강도의 유의한 차이가 있는지를 알아보기 위해 휴지기와 활성기로 나누어 독립표본 t-검정(p<.05)을 실시하여 활성화 영상을 생성시켰다. 이를 표준 해부학적 영상에 중첩시켜 유의수준 95%에서 뇌 활성화 영상을 얻었다. 기능적 자기공명 영상결과 집행기능과 관련 있는 내측 전전두엽, 전 대상회, 두정엽, 시각 전두영역, 측두엽 등에서 활성화 우위를 보였다. 집행기능을 수행하는 뇌 활성화 영역을 확인하면 뇌가소성을 증진시키는 효과적인 인지 치료방법을 개발하는데 매우 유용하게 사용될 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권3호
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• pp.210-216
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• 2015

본 연구에서는 파프리카 수확기 개발의 일환으로 엔드이펙터의 정확한 제어를 위하여 스테레오 영상으로 파프리카를 인식하고 인식된 파프리카의 공간 좌표를 획득하기 위하여 영상처리 알고리즘을 개발하고자 하였다. 먼저, 색상 정보를 이용하여 파프리카 영상을 추출하기 위하여 히스토그램 분석을 수행하였고 결과에 따른 임계값을 설정하였다. 임계값에 의해 추출된 파프리카 영역에 대해 스테레오 대응을 수행하기 위해 실험에 사용된 스테레오 영상의 F 행렬을 구하였고 이를 이용하여 에피폴라 선을 구하여 대응을 수행하였다. 대응을 수행 할 때는 색상 영상을 이용하여 강조 마스크와 컨벌루션을 통해 중심 픽셀과 수직, 수평방향 이웃 픽셀에 가중치를 적용하여 강조한 후 최소 자승 오차를 갖는 점을 대응점으로 추출하였다. 추출 된 대응 점간의 거리를 스테레오 영상의 기하학적인 관계를 이용하여 실제 거리를 계산하였고, 계산된 거리(Z)값을 이용하여 수평(X), 수직(Y) 방향 공간 좌표를 획득하였다. 그 결과 수평 방향 오차 평균 5.3mm, 수직 방향 오차 평균 18.8mm, 거리 오차 평균 5.4mm로 나타났으며, 거리 400~450mm 구간과 영상의 모서리 부분의 왜곡이 발생하는 부분에서 오차가 다른 구간에 비해 크게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권8B호
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• pp.1518-1531
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• 1999

MPEG 및 H.263과 같은 동화상 압축 방식에 의하여 고 압축된 영상이 복원되었을 때 블록화 현상, 코너 이상치 (coner outliers), 링잉 잡음이 발생한다. 블록화 현상은 8x8 블록의 코너 (corner) 점에서 발생하는 잡음이며, 링잉 잡음은 영상의 에지 주변에서 발생하는 잡음이다. 그 이유는 MPEG 및 H.263이 8x8 화소 블록의 DCT 계수를 양자화 (quantization)하기 때문이다. 본 논문에서는 MPEG-4 및 H.263의 복원된 영상에서 발생하는 블록화 현상, 코니 이상치, 링잉 잡음을 줄이기 위해 기존의 저자들에 의하여 제안된 방법에 대한 주관적, 객관적 평가를 수행한다. 이 신호 적응형 후처리 방법은 압축된 데이터로부터 추출한 8x8 DCT 계수의 분포 정보와 움직임 벡터 정보를 이용하여 적응적으로 양자화 효과를 (quantization effect) 줄인다. 블록화 현상은 1차원 수평 및 수직 저대역 필터에 (low pass filter) 의하여 줄게 되고, 링잉 잡음은 2차원 신호 적응 필터 (signal-adaptive filter)에 의하여 줄게 된다. 신호 적응형 후처리 방법과 MPEG-4 VM (verification model)의 후처리 방법에 대한 MSSM (Modified Single Stimulus Method)을 이용한 주관적 \ulcorner질평가, 객관적 화질평가 (PSNR), 계산량 복잡도 (complexity)에 관한 비교연구가 컴퓨터 실험에 의하여 수행된다. 컴퓨터 실험을 위하여 MPEG-4에서 입력으로 사용하는 시험용 비데오 시퀀스를 이용하였다. 주관적인 화질 평가에서 두 방법은 비슷한 결과를 보였다. 반면 객관적 평가와 계산량 복잡도 분석 측면에 있어서, 신호 적응형 후처리 방법이 MPEG-4 VM의 후처리 방법보다 우수한 성능을 보였다.