• 제목/요약/키워드: Possibilistic c-Means

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Possibilistic C-mean 클러스터링과 영역 확장을 이용한 칼라 영상 분할 (Color image segmentation using the possibilistic C-mean clustering and region growing)

  • 엄경배;이준환
    • 전자공학회논문지S
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    • 제34S권3호
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    • pp.97-107
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    • 1997
  • Image segmentation is teh important step in image infromation extraction for computer vison sytems. Fuzzy clustering methods have been used extensively in color image segmentation. Most analytic fuzzy clustering approaches are derived from the fuzzy c-means (FCM) algorithm. The FCM algorithm uses th eprobabilistic constraint that the memberships of a data point across classes sum to 1. However, the memberships resulting from the FCM do not always correspond to the intuitive concept of degree of belongingor compatibility. moreover, the FCM algorithm has considerable trouble above under noisy environments in the feature space. Recently, the possibilistic C-mean (PCM) for solving growing for color image segmentation. In the PCM, the membersip values may be interpreted as degrees of possibility of the data points belonging to the classes. So, the problems in the FCM can be solved by the PCM. The clustering results by just PCM are not smoothly bounded, and they often have holes. So, the region growing was used as a postprocessing. In our experiments, we illustrated that the proposed method is reasonable than the FCM in noisy enviironments.

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Comparison between Possibilistic c-Means (PCM) and Artificial Neural Network (ANN) Classification Algorithms in Land use/ Land cover Classification

  • Ganbold, Ganchimeg;Chasia, Stanley
    • International Journal of Knowledge Content Development & Technology
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    • 제7권1호
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    • pp.57-78
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    • 2017
  • There are several statistical classification algorithms available for land use/land cover classification. However, each has a certain bias or compromise. Some methods like the parallel piped approach in supervised classification, cannot classify continuous regions within a feature. On the other hand, while unsupervised classification method takes maximum advantage of spectral variability in an image, the maximally separable clusters in spectral space may not do much for our perception of important classes in a given study area. In this research, the output of an ANN algorithm was compared with the Possibilistic c-Means an improvement of the fuzzy c-Means on both moderate resolutions Landsat8 and a high resolution Formosat 2 images. The Formosat 2 image comes with an 8m spectral resolution on the multispectral data. This multispectral image data was resampled to 10m in order to maintain a uniform ratio of 1:3 against Landsat 8 image. Six classes were chosen for analysis including: Dense forest, eucalyptus, water, grassland, wheat and riverine sand. Using a standard false color composite (FCC), the six features reflected differently in the infrared region with wheat producing the brightest pixel values. Signature collection per class was therefore easily obtained for all classifications. The output of both ANN and FCM, were analyzed separately for accuracy and an error matrix generated to assess the quality and accuracy of the classification algorithms. When you compare the results of the two methods on a per-class-basis, ANN had a crisper output compared to PCM which yielded clusters with pixels especially on the moderate resolution Landsat 8 imagery.

A Possibilistic C-Means Approach to the Hough Transform for Line Detection

  • Frank Chung-HoonRhee;Shim, Eun-A
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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    • pp.476-479
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    • 2003
  • The Rough transform (HT) is often used for extracting global features in binary images, for example curve and line segments, from local features such as single pixels. The HT is useful due to its insensitivity to missing edge points and occlusions, and robustness in noisy images. However, it possesses some disadvantages, such as time and memory consumption due to the number of input data and the selection of an optimal and efficient resolution of the accumulator space can be difficult. Another problem of the HT is in the difficulty of peak detection due to the discrete nature of the image space and the round off in estimation. In order to resolve the problem mentioned above, a possibilistic C-means approach to clustering [1] is used to cluster neighboring peaks. Several experimental results are given.

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Fuzzy C-means와 확률 C-Means를 결합한 정밀 영상측정 시스템 개발 (System Development of Precision Vision Measurement Using Fuzzy C-means and Possibilistic C-Means Algorithm)

  • 김석현
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 1999년도 추계공동학술대회 논문집:21세기지식경영과 정보기술
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    • pp.315-323
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    • 1999
  • 자동차 부품의 측정 시스템은 현재 고가의 장비가 대부분이다. 본 논문에서는 저가의 장비를 구현하려고 하였다. 자동차의 부품은 여러가지가 있으나, 이 중에서 현재 공장에서 측정에 어려움을 겪고 있는 에어콘 스윗치인 마그네트 코일 하우징을 대상으로 하였다 특히 측정 대상이 크고, 카메라의 화소수가 40만 이하일 경우, 측정의 중요한 포인트는 화소수이기 때문에 이를 정확히 알아 내는데, FCM(Fuzzy C-means) 알고리듬이 좋은 결과를 주지만 속성 공간에서 유사성만을 고려하고, 공간영역에서 유사성은 고려되지 않기 때문에 FCM은 "equal evidence"와 "ignorance"를 구분하지 못한다. 이를 개선하기 위해서 FCM를 수정하여 먼저 FCM로 처리하고 하고 이를 바탕으로 PCM(Possibilistic C-means)를 사용하였다. 길이를 측정하기 위해서는 표준이 되는 정확한 자가 필요하지만 실재로는 획득하기가 용이 하지 않기 때문에 이미 공장에서 수작업하여 얻은 합격 제품의 화소수들의 평균치를 표준값으로 하고 이를 표준 길이로 하였다. 결과를 모니터에 보여주고, RSC-232 포트를 통하여 신호를 마이크로프로세서에 전달하여 제품의 양호(good), 분량(bad)을 판별하는 신호를 발생하게 하였다.

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원격탐사 영상의 감독분류를 위한 개선된 하이브리드 c-Means 군집화 알고리즘 (Improved Algorithm of Hybrid c-Means Clustering for Supervised Classification of Remote Sensing Images)

  • 전영준;김진일
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.185-191
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    • 2007
  • 윈격탐사 영상은 파장대에 따라 나누어진 여러 개의 밴드로부터 수집된 다중분광 이미지 데이터이다. 위성영상 분류는 원격탐사 처리 과정에 있어서 가장 중요한 분석 기법으로써 영상을 구성하는 각각의 화소들 중 비슷한 분광 특성을 갖는 것끼리 집단화시켜주는 방법이다. 본 논문에서는 PFCM 알고리즘을 응용한 원격탐사 영상의 패턴분류 방법에 관하여 연구하였다. PFCM 알고리즘은 각 데이터와 특정 클러스터 중심과의 거리에 대한 소속정도를 고려한 FCM 클러스터링 알고리즘과 데이터와 해당 클러스터 중심과의 거리에 의존하여 패턴의 전형성(typicality)을 고려한 PCM 클러스터링 알고리즘을 결합한 방법이다. 본 연구에서는 분류 항목별 학습데이터를 선정한 후 이를 PFCM 알고리즘에 적용하여 감독분류를 수행하였다. Landsat TM과 IKONOS 원격탐사 위성영상을 이용하여 PFCM 알고리즘의 적용성을 검증하였다. PFCM 알고리즘을 이용한 감독분류는 PCM, FCM 분류방법보다 좋은 결과를 보여주었으며, 또한 전통적인 분류방법인 최대우도분류보다도 정확도가 더 높은 결과를 보여주었다.

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PCM 알고리즘과 베이시안 분류의 통합기법 (Integrating Classification Method using PCM Algorithm and Bayesian Method)

  • 전영준;김진일
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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    • pp.790-792
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    • 2004
  • 본 논문은 PCM(Possibilistic C-Means) 알고리즘과 베이시안 분류 알고리즘을 통합한 고해상도 위성영상의 효과적인 분류방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 학습데이터를 참고로 하여 PCM 알고리즘을 반복적인 과정 없이 수행한다. 각 분류항목별로 분류된 데이터에서 평균내부거리 내부에 해당되는 데이터들을 선정하여 각 항목별 비율을 구한 후 베이시안 분류기법의 사전확률로 적용하여 분류를 수행한다 PCM 알고리즘은 각 데이터와 특정 클러스터와의 거리에 소속도를 부여하는 퍼지 C-Means 알고리즘과 달리 소속도를 각 데이터와 클러스터 중심간의 절대거리에 의존하는 방법으로 퍼지 C-Means 알고리즘이 가지는 상대성 문제를 해결하였다. 제안된 분류 기법을 고해상도 다중분광 데이터인 IKONOS 위성영상에 적용하여 분류를 수행한 후 최대우도 분류기법과 비교한다.

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패턴인식을 위한 Interval Type-2 퍼지 PCM 알고리즘 (An Interval Type-2 Fuzzy PCM Algorithm for Pattern Recognition)

  • 민지희;이정훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.102-107
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    • 2009
  • Fuzzy C-Means(FCM)의 단점을 극복하기 위해 제안되었던 PCM은 잡음에는 강하지만 초기 파라미터 값에 민감하고, 상대적으로 가까이에 위치한 prototype들을 형성하는 패턴들의 경우에는 최종 prototype의 위치가 겹치는(동일한) 결과가 나올 수 있다는 단점이 있다. 이러한 PCM의 단점을 극복하기 위해 여러 방법이 제안되었지만, 본 논문에서는 PCM 알고리즘에 Interval Type 2 Fuzzy 접근 방법을 적용하여 PCM 알고리즘의 파라미터에 존재하는 uncertainty를 제어함으로써 성능을 향상시키는 방법을 제안한다.

PFCM 클러스터링 기법의 개선 (Improvement of the PFCM(Possibilistic Fuzzy C-Means) Clustering Method)

  • 허경용;최세운;우영운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.177-185
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    • 2009
  • 클러스터링은 주어진 데이터 포인트들을 주어진 개수의 그룹으로 나누는 비지도 학습의 한 방법이다. 클러스터링의 방법 중 하나로 널리 알려진 퍼지 클러스터링은 하나의 포인트가 모든 클러스터에 서로 다른 정도로 소속될 수 있도록 함으로써 하나의 클러스터에만 속할 수 있도록 하는 K-means와 같은 방법에 비해 자연스러운 클러스터 형태의 유추가 가능하고, 잡음에 강한 장점이 있다. 이 논문에서는 기존의 퍼지 클러스터링 방법 중 소속도(membership)와 전형성(typicality)을 동시에 계산해 낼 수 있는 Possibilistic Fuzzy C-Means(PFCM) 방법에 Gath-Geva(CG)의 방법을 적용하여 PFCM을 개선한다. 제안한 방법은 PFCM 장점을 그대로 가지면서도, GG의 거리 척도에 의해 클러스터들 사이의 경계를 강조함으로써 분류 목적에 적합한 소속도를 계산할 수 있으며 전형성은 가우스 형태의 분포에서 생성된 포인트들의 분포 함수를 정확하게 모사함으로써 확률 밀도 추정의 방법으로도 사용될 수 있다. 또한 GG 방법은 Gustafson-Kessel 방법과 달리 클러스터에 포함된 포인트의 개수가 확연히 차이나는 경우에도 정확한 결과를 얻을 수 있다. 이러한 사실들은 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

퍼지 클러스터 필터와 가중화 된 벡터 $\alpha$-trimmed 평균 필터를 이용한 칼라 영상처리 (Color Image Processing using Fuzzy Cluster Filters and Weighted Vector $\alpha$-trimmed Mean Filter)

  • 엄경배;이준환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권9B호
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    • pp.1731-1741
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    • 1999
  • 칼라 영상은 센서 잡음이나 채널 전송 에러에 의해 생기는 잡음에 의해 자주 오염되어진다. 이러한 칼라 잡음을 제거하기 위해 벡터 미디안, 벡터 $\alpha$-trimmed 평균 필터 등 여러 형태의 필터들이 개발되어져 왔다. 본 논문에서 제안된 클러스터 필터는 잡음에 오염된 환경 하에서 강건한 소속함수 값을 얻을 수 있는 가능적 c-mean 클러스터링 방법을 이용하였다. 또한, 본 논문에서는 혼합된 잡음에서 우수한 벡터 $\alpha$-trimmed 평균 필터를 개선하여, 원도우내의 화소중 중심에 위치한 화소에는 더 가중치를 부여하여 가중화 된 평균 필터링을 수행하는 가중화 벡터$\alpha$-trimmed 평균 필터를 제안하였다. 본 논문에서는 칼라 잡음이 발생한 영상에서 제안된 필터들의 성능을 평가하기 위해 칼라 잡음 발생기를 구현하였으며, 실험 결과는 NCD 척도 및 관측자의 시각에 의해 평가되었다. 실험 결과 제안된 퍼지 클러스터 필터는 NCD 관점에서 기존의 필터들에 비해 혼합된 잡음에서 우수한 성능을 보였고, 제안된 가중화된 벡터 $\alpha$-trimmed 평균 필터는 벡터 $\alpha$-trimmed 평균 필터에 비해 어떠한 잡음 하에서도 양호한 결과를 보였다.

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IHb 색상 정보를 이용한 색조 도플러 초음파 영상에서 상완 동맥의 고혈압 혈류 속도 분석 (Velocities Analysis of Hypertension Blood Flow of Brachial Artery on Color Doppler Ultrasonography using IHb Color Information)

  • 오흥민;심성보;김광백
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.366-368
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    • 2018
  • 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 상완 동맥 영역에 대한 RGB 채널을 HSV 채널로 변환한다. 변환된 HSV 채널에 대해 고혈압 영역의 특징을 강조하게 하기 위해 밝기 값을 나타내는 V값을 조절한다. 조절된 HSV 채널을 다시 RGB 채널로 변환한 후, Fuzzy C_Means 기반 무게중심과 Possibilistc C_Means 기반 무게 중심을 기반으로 새로운 무게 중심을 구하여 픽셀들을 클러스터링하여 상완동맥 영역의 고혈압 영역을 추출한다. 추출된 상완 동맥의 고혈압 영역에 대해 헤모글로빈 색소 정보를 나타내는 IHb 값을 이용하여 상완 동맥의 고혈압 영역에서 유사한 헤모글로빈 색소 정보를 가지는 영역을 분할한다. 분할된 영역들을 혈류의 속도를 나타내는 색상표와 대조하여 고혈압의 진행에 대해 분석하는 방법을 제안한다. 제안된 방법을 색조 도플러 초음파 영상을 대상으로 실험한 결과, 제안된 방법이 고혈압의 진행에 대한 분석 결과와 색조 도플러 초음파 영상 장비에 나타난 고혈압 진행 결과와 거의 일치하는 것을 확인할 수 있었다.

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