• 한국측량학회지
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• 제37권3호
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• pp.209-219
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• 2019

위성영상은 취득 당시의 외부 환경적 요소에 의해 기하 및 방사오차가 발생하며, 이는 변화탐지에 있어 오탐지를 유발하는 원인이 된다. 이러한 기하 및 방사오차는 전처리과정인 기하보정 및 방사보정을 통해 제거해야 한다. 본 연구에서는 SURF (Speeded-Up Robust Feature)기법과 마스크필터를 활용하여 동시에 기하 및 방사보정을 자동으로 수행하는 방법론을 제안하고자 한다. SURF 기법을 통해 추출되는 정합쌍(MPs: Matching Points)은 자동 기하보정에 활용되며, 다시기 영상 간 불변특성을 보이는 지역에서 추출된다. 이러한 정합쌍의 특성을 바탕으로 상대방사보정에 활용되는 PIFs (Pseudo Invariant Features)를 선정하고, 선정된 PIFs를 중심으로 마스크필터를 생성하여 2차 PIFs를 추출했다. 추출된 정합쌍들을 활용하여 자동 기하보정을 수행한 후 기하보정된 영상에 PIFs를 활용하여 상대방사보정을 수행한 결과 기하 및 방사오차가 함께 제거된 것을 확인하였다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제14권2호
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• pp.53-59
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• 2015

Since the amount of digital image continues to grow in usage, users feel increased difficulty in finding specific images from the image collection. This paper proposes a novel image searching scheme that extracts the image feature using combination of Advanced SURF (Speed-Up Robust Feature) and DCD (Dominant Color Descriptor). The key point of this research is to provide a new feature extraction algorithm to improve the existing SURF method with removal of unnecessary feature in image retrieval, which can be adaptable to mobile system and efficiently run on the mobile environments. To evaluate the proposed scheme, we assessed the performance of simulation in term of average precision and F-score on two databases, commonly used in the field of image retrieval. The experimental results revealed that the proposed algorithm exhibited a significant improvement of over 14.4% in retrieval effectiveness, compared to OpenSURF. The main contribution of this paper is that the proposed approach achieves high accuracy and stability by using ASURF and DCD in searching for natural image on mobile platform.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제46차 하계학술발표논문집 20권2호
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• pp.43-46
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• 2012

컴퓨터 비전을 이용한 다양한 응용 분야에 있어서, 특징점을 이용한 응용 분야가 많이 이루어지고 있다. 그 중에 Global feature는 표현의 위험성과 부정확성으로 인해서 많이 사용되고 있지 않으며, Local feature를 이용한 연구가 주로 이루고 있다. 그 중에 SURF(Speeded-Up Robust Features) 알고리즘은 다수의 영상에서 같은 물리적 위치에 있는 동일한 특징점을 찾아서 매칭하는 방법으로 널리 알려진 특징점 매칭 알고리즘이다. 하지만 SURF 알고리즘을 이용하여 특징점을 매칭하여 정합 쌍을 구하였을 때 매칭되는 특징점들의 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 특징점 매칭 알고리즘인 SURF를 사용하여 대응되는 특징점들을 들로네 삼각형의 기하학적 특징을 이용하여 정확도가 높은 특징점을 분류하여 SURF 알고리즘의 매칭되는 대응점들의 정확도를 높이는 방법을 제안한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.368-377
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• 2011

본 논문에서는 특징점 정합을 통한 객체인식, 파노라마 이미지 생성, 3차원 영상 복원 등에 사용될 수 있는 알고리즘 중 대표적인 SURF 알고리즘 기반 특징점 추출기의 하드웨어 구조 설계 및 FPGA 검증 결과에 대해 기술한다. SURF 알고리즘은 크기와 회전변화에 강한 특징점과 서술자를 생성함으로써 객체인식, 파노라마 이미지 생성, 3차원 영상 복원 등에 활용될 수 있다. 하지만 ARMl1(667Mhz) 프로세서와 128Mbytes의 DDR 메모리를 사용하는 임베디드 환경에서 실험결과 VGA($640{\times}480$) 해상도 C영상의 특정점 추출 처리 시약 7,200msec의 시간이 걸려 실시간 동작이 불가능한 것으로 파악되었다. 본 논문에서는 SURF 알고리즘의 핵심 요소인 적분 이미지 메모리 접근 패턴을 분석하여 메모리 접근 횟수와 메모리 사용량을 줄이는 방법을 이용해 실시간 동작이 가능하도록 하드웨어로 설계하였다. 설계된 하드웨어를 Xilinx(社)의 Vertex-5 FPGA 를 이용하여 검증한 결과 l00Mhz 클록에서 VGA 영상의 특징점 추출시 약 60frame/sec로 동작하여 실시간 응용으로 충분함을 알 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.483-492
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• 2013

SURF는 영상의 특징점을 추출하고 서술자를 생성하는 알고리즘으로 객체인식 및 추적, 파노라마 이미지 생성 등 여러 영상처리 시스템에 응용되고 있다. SURF 알고리즘은 영상의 크기, 회전, 시점 등의 변화에 강인한 특징을 갖지만 복잡하고 반복적인 연산이 많아 실시간 처리가 어렵다. 실제 PC(Pentium, 3.3GHz) 환경에서 1000개 정도의 특징점이 추출되는 VGA($640{\times}480$) 해상도의 영상을 이용하여 실험한 결과 특징점 추출 및 서술자 생성에 총 240ms 이상이 걸려 약 4frame/sec로 실시간 처리가 불가능한 것을 확인하였다. 본 논문에서는 SURF 알고리즘의 메모리 접근 패턴을 분석하여 라인 메모리를 효율적으로 구성해 메모리 사용을 최소화하고 반복적으로 수행되는 연산을 병렬처리 하는 방법으로 하드웨어를 설계하였다. 하드웨어 설계 검증 결과 Xilinx사의 Virtex5LX330 FPGA를 타겟으로 합성 시 101,348LUTs(66%)와 1,367KB의 내부 메모리를 사용하고, 100MHz 동작 클록에서 30 frame/sec로 실시간 처리가 가능함을 볼 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.9-12
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• 2015

본 논문에서는 FAST(Features from Accelerated Segment Test) 특징점 검출기와 SURF 특징점 표현자(descriptor)를 수정하고 조합하여 영상의 왜곡에 강인하면서 정합을 수행할 수 있는 새로운 특징점 정합 기법을 제안한다. 스케일 공간을 생성하여 스케일 변화를 고려하고 잡음에 강인하기 위해 영상에서 특징점 후보군을 결정한다. 기존의 FAST는 에지 부분에서 특징점을 많이 검출하게 되는데 이러한 단점을 주곡률(principal curvatures)을 적용하여 개선하고자 한다. 또한 영상의 회전 변화에 강인하기 위해 SURF 특징점 표현자를 사용한다. 제안하는 정합 기법은 적은 계산량으로 기존의 특징점 정합 기법보다 우수한 성능을 나타낸다. 특별히 잡음이 존재하는 영상에서의 정합에 강인함을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.13-18
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• 2013

디지털 카메라의 보급으로 카메라만 있으면 누구나 손쉽게 파노라마 사진을 찍을 수 있다. 파노라마 사진이란 카메라를 삼각대에 고정시킨 후, 일부분을 중첩시키면서 회전하여 얻어진 이미지를 수평으로 이동하여 이미지를 결합시키는 사진이다. 이때 수동으로 사진을 찍을 경우에는 각도가 틀어져 겹쳐지는 부분을 자연스럽게 정합하기 어렵다. 기존의 방법에서는 라벨링을 이용하여 객체를 비교한 후에 결합시키는 방법을 적용하였으나 시간이 많이 소요되고 각각의 이미지를 라벨링하는 과정에서 개체 간의 불일치가 발생하여 정확히 영상을 결합할 수 없는 경우가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 처리 속도 개선을 위하여 전체 이미지의 1/3만 라벨링한 후에 객체 간을 비교하여 결함시킨다. 그리고 각도가 틀린 경우에는 특징점을 찾아내는 SURF 알고리즘을 적용하여 각각의 이미지에서 라벨링한 사각형의 4개의 포인터에 대해 1개의 중심점을 구하여 호모그래피를 이용하여 2개의 영상을 자연스럽게 정합한다. 본 논문에서 제안한 파노라마 영상 재구성 방법의 성능을 평가하기 위하여 다양한 이미지를 대상으로 실험한 결과, 기존의 방법보다 영상을 재구성하는데 효과적인 것을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.420-423
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• 2016

본 논문은 임베디드 환경에서 실시간으로 동작하기 위해 입력 영상의 방향성을 판단하여 ROI를 지정하고 SURF, PROSAC 알고리즘을 적용하는 파노라마 영상 정합 방법을 제안한다. 기존의 파노라마 정합 알고리즘은 SURF 알고리즘이나 SIFT 알고리즘과 같이 많은 연산 데이터가 사용되는 알고리즘을 영상 전체에 적용하여 연산하기 때문에 불필요한 연산 영역을 포함하고 있다. 따라서 본 논문은 입력되는 영상의 방향을 판단한 결과로 영상의 ROI를 지정하여 불필요한 연산을 줄이는 방법을 제안한다. 영상의 방향을 판단하는데 사용하는 센서는 자이로 센서와 가속도 센서를 사용한다. 임베디드 환경에서 자이로 센서와 가속도 센서의 상보 필터를 통한 값 보정은 영상 정합 알고리즘의 처리 시간에 영향을 주지 않기 때문에 실시간 동작이 가능하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.371-377
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• 2013

본 논문에서는 FAST와 BRIEF 알고리즘을 기반으로 하는 증강현실을 구현하기 위해서 효율적인 병렬 구조를 제안한다. 객체 인식 알고리즘으로 잘 알려진 SURF 알고리즘은 객체인식에 강인하지만 연산 량이 많아 실시간으로 구현하기에 어려운 단점을 가지고 있다. FAST와 BRIEF 알고리즘을 활용하여 객체를 인식하였고, 임베디드 환경에서 성능을 향상하기 위해 기존의 OpenMP 라이브러리를 사용한 병렬구조를 개선하여 속도를 약 70%에서 100%로 향상 시켰다.

• ETRI Journal
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• 제37권3호
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• pp.595-605
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• 2015

This paper proposes a robust, imperceptible block-based digital video watermarking algorithm that makes use of the Speeded Up Robust Feature (SURF) technique. The SURF technique is used to extract the most important features of a video. A discrete multiwavelet transform (DMWT) domain in conjunction with a discrete cosine transform is used for embedding a watermark into feature blocks. The watermark used is a binary image. The proposed algorithm is further improved for robustness by an error-correction code to protect the watermark against bit errors. The same watermark is embedded temporally for every set of frames of an input video to improve the decoded watermark correlation. Extensive experimental results demonstrate that the proposed DMWT domain video watermarking using SURF features is robust against common image processing attacks, motion JPEG2000 compression, frame averaging, and frame swapping attacks. The quality of a watermarked video under the proposed algorithm is high, demonstrating the imperceptibility of an embedded watermark.