• 제목/요약/키워드: Optical information processing

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고해상도 광학영상과 SAR 영상 간 자동 변위량 추정 (Automatic Estimation of Geometric Translations Between High-resolution Optical and SAR Images)

  • 한유경;변영기;김용일
    • 대한공간정보학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.41-48
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    • 2012
  • 고해상도 위성영상을 공간정보 분야에 효과적으로 활용하기 위해서는 다중센서와 다시기 영상 데이터를 공간분석에 함께 사용하여 이들 데이터의 장점을 최대한 활용하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 고해상도의 다중센서자료를 동시에 활용하기 위해, 영상 간 존재하는 변위량을 자동으로 추정하여 다중센서 영상 간 기하보정을 수행하는 새로운 영상정합기법을 개발하였다. 영상의 취득 방식과 방사적 특성이 다른 광학영상과 SAR 영상 간의 유사도를 효과적으로 계산하기 위하여 기하적, 방사적 전처리 과정을 수행하였고, 두 영상 간 변위량 측정은 상호정보기법을 통해 계산하였다. 또한, 변위량 측정방식의 계산 효율과 정확도 향상을 위하여 영상 피라미드 방식을 적용하여 상위 피라미드 영상부터 차례로 x, y 방향에 대한 변위량을 최적화기법을 통해 추정하였다. 이러한 과정을 피라미드의 최하부인 원영상에까지 반복적으로 수행함으로써 두 영상 간 정밀한 변위량을 추정하였으며, 수동으로 추출된 검사점을 통해 제안기법에 대한 정확도 평가를 수행한 결과, 영상간 변위량에 대한 고려만으로도 약 5m 이내 (RMSE)의 기하보정 정확도를 도출할 수 있었다.

고속 처리를 위한 이진 영상 정규화 하드웨어의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Binary Image Normalization Hardware for High Speed Processing)

  • 김형구;강선미;김덕진
    • 전자공학회논문지B
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    • 제31B권5호
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    • pp.162-167
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    • 1994
  • The binary image normalization method in image processing can be used in several fields, Especially, its high speed processing method and its hardware implmentation is more useful, A normalization process of each character in character recognition requires a lot of processing time. Therefore, the research was done as a part of high speed process of OCR (optical character reader) implementation as a pipeline structure with host computer in hardware to give temporal parallism. For normalization process, general purpose CPU,MC68000, was used to implement it. As a result of experiment, the normalization speed of the hardware is sufficient to implement high speed OCR which the recognition speed is over 140 characters per second.

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전광 트리 네트워크에서 파장 및 경로설정 문제를 해결하는 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Algorithm for the Wavelength and Routing Assignment Problem on All-optical Tree Networks)

  • 김순석;여상수;김성권
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권12호
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    • pp.3952-3963
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    • 2000
  • 본 논문은 전광 트리 네트워크상에서 WDM(Wavelength Division Multiplexing)을 이용한 파장 할당 및 경로 설정문제 즉, WRA 문제를 고려한다. 현재 전광 네트워크상에서 요청 노드쌍들을 연결하는 각각의 링크에서 서로 다른 파장을 할당해야 한다는 기술상에 제약조건을 안고 있다. 이것에 기반하여 본 논문에서는 일반트리구조상에서 분할정복방법을 이용하여 실제 모든 경로에 파장을 할당하는 다항시간 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 분석 결과는 0(Q.R)로 여기서 Q는 일반트리구조상의 모든 노드에서 다른 모든 노드로 가는 요청 노드쌍들의 수이며 R는 일반트리구조상에서 모든 경로에 대해 할당할 수 있는 최대 파장 술이다. 또한, 제안한 알고리즘을 팬티엄II233MHz에서 C언어로 구현하여 노드 수와 파장 수 그리고 수행시간에 대한 실험 결과를 제시한다.

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Antiblurry Dejitter Image Stabilization Method of Fuzzy Video for Driving Recorders

  • Xiong, Jing-Ying;Dai, Ming;Zhao, Chun-Lei;Wang, Ruo-Qiu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권6호
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    • pp.3086-3103
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    • 2017
  • Video images captured by vehicle cameras often contain blurry or dithering frames due to inadvertent motion from bumps in the road or by insufficient illumination during the morning or evening, which greatly reduces the perception of objects expression and recognition from the records. Therefore, a real-time electronic stabilization method to correct fuzzy video from driving recorders has been proposed. In the first stage of feature detection, a coarse-to-fine inspection policy and a scale nonlinear diffusion filter are proposed to provide more accurate keypoints. Second, a new antiblurry binary descriptor and a feature point selection strategy for unintentional estimation are proposed, which brought more discriminative power. In addition, a new evaluation criterion for affine region detectors is presented based on the percentage interval of repeatability. The experiments show that the proposed method exhibits improvement in detecting blurry corner points. Moreover, it improves the performance of the algorithm and guarantees high processing speed at the same time.

Fire Detection using Color and Motion Models

  • Lee, Dae-Hyun;Lee, Sang Hwa;Byun, Taeuk;Cho, Nam Ik
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제6권4호
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    • pp.237-245
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    • 2017
  • This paper presents a fire detection algorithm using color and motion models from video sequences. The proposed method detects change in color and motion of overall regions for detecting fire, and thus, it can be implemented in both fixed and pan/tilt/zoom (PTZ) cameras. The proposed algorithm consists of three parts. The first part exploits color models of flames and smoke. The candidate regions in the video frames are extracted with the hue-saturation-value (HSV) color model. The second part models the motion information of flames and smoke. Optical flow in the fire candidate region is estimated, and the spatial-temporal distribution of optical flow vectors is analyzed. The final part accumulates the probability of fire in successive video frames, which reduces false-positive errors when fire-like color objects appear. Experimental results from 100 fire videos are shown, where various types of smoke and flames appear in indoor and outdoor environments. According to the experiments and the comparison, the proposed fire detection algorithm works well in various situations, and outperforms the conventional algorithms.

일반화된 Hough 변환기법을 이용한 MPEG2 압축영역에서의 카메라의 움직임 해석 (Analysis of Camera Operation in MPEG2 Compressed Domain Using Generalized Hough Transform Technique)

  • 유원영;최정일;이준환
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권11호
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    • pp.3566-3575
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    • 2000
  • 본 논문에서는 MPEG2 비디오 스트림에서 완전한 복호화 과정없이 직접 얻을 수 있는 압축 정보들을 이용하고 간단하고 효과적인 카메라 움직임(Camera Operation) 정보 추출방법을 제안하였다. 제안된 방법은 순서적이지 못한 움직임 벡터를 갖는 MPEG2 비디오 스트림에서, 선지식으로 알고있는 예측 프레임들의 속성을 이용하여 움직임 벡터(motion Vector)로부터 광 플로우(optical flow)를 추출하였으며, 일반화된 Hough 변환기법 이용하여 카메라 움직임 모델의 기본 요소인 팬(Pan), 틸트(Tilt), 줌(Zoom) 등을 근사적으로 추정하였다. 제안된 방법은 농구경기 및 축구경기 비디오에 대해 적응하여 기존의 최소자승방법(Least Mean Square) 방법보다 양호한 실험결과를 얻을 수 있었다. 제안된 카메라 움직 추정은 비디오 스트림에서 직접 정보를 얻음으로써 계산속도의 향상은 물론, 카메라의 움직임을 활용하는 내용기반의 비디오 검색 및 분석에서 유용한 요소 기술이 되리라고 기대된다. 또한 MPEG2 비디오 스트림에서 이러한 개발 기술들은 압축영상을 복호화 하지않고 객체들의 움직임만을 탐색하거나 추적하는데 활용될 것으로 예상된다.

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데이터속도에 무관하게 동일 성능을 보장하는 광주파수영역 CDMA를 이용한 초고속 멀티미디어 광 가입자망의 제안 (Proposal Ultra-fast Multimedia Optical Subscriber Access Network to Guarantee the same Performance Regardless of Data Rates using Optical Frequency Domain CDMA Method)

  • 박상조;김봉규
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권5호
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    • pp.671-676
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    • 2004
  • 다양한 데이터 속도와 버스트 타입과 같은 다양한 형태의 신호가 혼재하는 멀티미디어 서비스를 전송하기 위한 초고속 광 가입자망을 구축하기 위하여 수정한 PN 코드를 사용한 주파수영역에서 확산하는 광 CDMA 시스템을 제안한다. 광 멀티미디어 가입자망에서 동시 가입자의 수를 늘리고, 간섭잡음을 경감시키기 위하여 수정한 PN 코드를 사용한 FBG형 광 CDMA에 대하여 광원의 SPD(spectral power distortion)에 의한 특성변화를 수치적으로 분석한다. 다양한 데이터의 속도의 신호가 혼재한 멀티미디어 시스템에서 데이터의 속도에 관계없이 동시 가입자의 수가 같을 경우 BER 특성이 동일하다는 것을 알 수 있다. 그리고 제안한 광주파수영역 CDMA를 이용한 초고속 멀티미디어 네트워크에서의 BER 특성이 종래방식보다 훨씬 향상되는 것을 알 수 있다.

다중 위상 분할과 위상 랩핑 방법을 이용한 광 암호화 시스템 (Optical security system using multi-phase separation and phase-wrapping method)

  • 신창목;김수중;서동환
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권6호
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    • pp.31-38
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    • 2005
  • 본 논문에서는 exclusive-OR 연산을 기반으로 암호화된 그레이 영상에 위상 랩핑(phase-wrapping)과 다중 위상 분할(multi-phase separation)방법을 적용하여 광학적 복호화가 용이하도록 한 광 암호화 시스템을 제안하였다. 암호화시 그레이 영상을 이진 영상들의 합으로 분리한 후 각각의 이진영상을 이진 무작위 영상과 변형된 XOR(modified XOR) 연산을 수행하고, 연산된 이진 영상들과 이진 무작위 영상들을 따로 결합한 후 이를 위상 부호화하여 암호화 영상과 키 영상을 만든다. 복호화시 암호화 영상과 키 영상의 위상 정보를 광소자로 구현할 경우 제어 가능한 위상 범위의 현실적 한계로 인해 그레이 정보 복원에 제약이 따른다. 따라서 위상 랩핑(phase-wrapping) 방법으로 암호화 영상과 키 영상의 위상 범위를 줄이고, 다중 위상분할(multi-phase separation)로 이 영상들을 낮은 레벨의 위상영상들로 분할함으로써, 위상범위가 제한된 광소자로도 그레이영상의 복호화가 가능하도록 하였다. 복호화는 암호화 영상과 키 영상의 곱을 기준파와 간섭시켜 간단히 구현하며, 컴퓨터 모의 실험을 이용해 제안한 방법의 타당성과 복호화시 위상 범위의 제한에 따른 영향을 분석하였다.

드론과 지상로봇 간의 협업을 위한 광학흐름 기반 마커 추적방법 (Optical Flow-Based Marker Tracking Algorithm for Collaboration Between Drone and Ground Vehicle)

  • 백종환;김상훈
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제7권3호
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    • pp.107-112
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    • 2018
  • 본 논문에서는 드론과 지상 로봇 간 효과적인 협업을 위하여 광학 흐름 기술 기반의 특징점 추적 알고리즘을 제안하였다. 드론의 비행 중 빠른 움직임에 의하여 많은 문제점이 발생하여 지상물체를 성공적으로 인식하기 위해 직관적이면서도 식별자를 가지고 있는 마커를 사용했다. 특징점 추출이 우수한 FAST알고리즘과 움직임 감지가 우수한 루카스-카나데 광학흐름 알고리즘의 장점들을 혼합하여 기존 특징점-특징량 기반 객체 추적 방법보다 개선된 속도의 실험결과를 보여준다. 또한 제안한 마커의 검출방법에 적절한 이진화 방법을 제안하여 주어진 마커에서의 검출 정확도를 개선하였으며, 추적속도는 유사한 환경의 기존연구보다 40% 이상 개선됨을 확인하였다. 또한 비행드론의 경량화와 속도개선에 문제가 없도록 최소형 고성능의 임베디드 환경을 선택하였으며, 제한된 개발환경에서도 물체검출과 추적 등 복잡한 연산이 가능하도록 동작환경에 대하여 연구하였다. 향후에는 다른 환경에서 빠르게 움직이는 두 로봇 간의 협업의 정확도를 향상시키기 위해 지능적 비전기능에 대해 추가할 예정이다.

GPU-Accelerated Single Image Depth Estimation with Color-Filtered Aperture

  • Hsu, Yueh-Teng;Chen, Chun-Chieh;Tseng, Shu-Ming
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권3호
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    • pp.1058-1070
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    • 2014
  • There are two major ways to implement depth estimation, multiple image depth estimation and single image depth estimation, respectively. The former has a high hardware cost because it uses multiple cameras but it has a simple software algorithm. Conversely, the latter has a low hardware cost but the software algorithm is complex. One of the recent trends in this field is to make a system compact, or even portable, and to simplify the optical elements to be attached to the conventional camera. In this paper, we present an implementation of depth estimation with a single image using a graphics processing unit (GPU) in a desktop PC, and achieve real-time application via our evolutional algorithm and parallel processing technique, employing a compute shader. The methods greatly accelerate the compute-intensive implementation of depth estimation with a single view image from 0.003 frames per second (fps) (implemented in MATLAB) to 53 fps, which is almost twice the real-time standard of 30 fps. In the previous literature, to the best of our knowledge, no paper discusses the optimization of depth estimation using a single image, and the frame rate of our final result is better than that of previous studies using multiple images, whose frame rate is about 20fps.