• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권4호
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• pp.2124-2148
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• 2017

Accurate facial expression recognition (FER) requires reliable signal filtering and the effective feature extraction. Considering these requirements, this paper presents a novel approach for FER which is robust to noise. The main contributions of this work are: First, to preserve texture details in facial expression images and remove image noise, we improved the anisotropic diffusion filter by adjusting the diffusion coefficient according to two factors, namely, the gray value difference between the object and the background and the gradient magnitude of object. The improved filter can effectively distinguish facial muscle deformation and facial noise in face images. Second, to further improve robustness, we propose a new feature descriptor based on a combination of the Histogram of Oriented Gradients with the Canny operator (Canny-HOG) which can represent the precise deformation of eyes, eyebrows and lips for FER. Third, Canny-HOG's block and cell sizes are adjusted to reduce feature dimensionality and make the classifier less prone to overfitting. Our method was tested on images from the JAFFE and CK databases. Experimental results in L-O-Sam-O and L-O-Sub-O modes demonstrated the effectiveness of the proposed method. Meanwhile, the recognition rate of this method is not significantly affected in the presence of Gaussian noise and salt-and-pepper noise conditions.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.36-41
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• 2018

미광증폭장비는 밤과 같이 어두운 환경에서 주로 가시광선 대역의 약한 빛을 증폭시켜 육안으로 관측할 수 있을 정도의 밝기로 만들어주는 장비이다. 이러한 방식은 어느 정도의 약한 빛이 존재하는 환경에서는 그 증폭 효과를 제대로 발휘하여 선명한 영상을 얻을 수 있지만, 달빛조차 존재하지 않는 극 저조도 환경에서는 기본적으로 증폭시킬 빛이 부족하여 출력 영상에 많은 노이즈로 인하여 화면의 선명도가 저하된다. 본 연구에서는 이러한 극 저조도 환경에서 발생하는 미광증폭 장비의 출력 노이즈를 다중 필터와 이방성 확산을 이용하여 화질을 개선하는 방법을 제안하였다. 실험을 위하여 극 저조도 조건에 맞는 환경을 구성한 상태에서 미광증폭장비의 출력 영상을 촬영한 후, 화질 개선을 위한 신호처리를 하였다. 신호처리를 위한 필터의 구성은 영상에 나타나는 주된 노이즈인 점 노이즈 제거와 가우시안 노이즈의 효과적인 제거를 위하여 메디안 필터, 위너 필터를 적용시킨 후 이방성 확산을 이용하였다. 실험 결과 화질이 개선됨을 육안으로 확인할 수 있었고, 정량 지표인 PSNR 및 SSIM으로 비교하여 측정한 방법에서도 모두 개선된 값을 보여주었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.440-445
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• 2010

This paper proposes a single accelerometer sensor control algorithm to mobile inverted pendulum, generally called 'Segway', and evaluates the performance of this system comparing to the conventional ones. The commercialized 'Prototype Segway-PT' is initially considered as a next-generation transport vehicle. However, this robot is operated by three gyroscopes and two accelerometers to control the posture and speed, and it requires the complex signal processing for fusing the two sets of data. As the result of this, the growth rate of market size of 'Segway' is slow because of its high price mainly. In this paper, the mobile inverted pendulum is operated by a single accelerometer to simplify the control system to lower the price. Low pass filter is one of the good sensors to reducing the variation of an accelerometer, but it has time delay. This time delay disturbs real-time mobile inverted pendulum control. Like this, other various algorithms are used for this system, but each one has its own weak point. So this paper proposes a new filtering method, median filter and EKF. Median filter is used to image processing to reject impulse elements like salt and pepper noise. As the major performance evaluation parameter for the accelerometer, the high-frequency to low frequency ratio from FFT (Fast Fourier Transform) is used. Effectiveness of the proposed algorithms has been verified through the real experiments and the results are demonstrated.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.9-15
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• 2016

Symmetry is everywhere in the world around us from galaxy to microbes. From ancient times symmetry is considered to be a reflection of the harmony of universe. Symmetry is not only a significant clue for human cognitive process, but also useful information for computer vision such as image understanding system. Application areas include face detection and recognition, indexing of image database, image segmentation and detection, analysis of medical images, and so on. The technique used in this paper extracts edges, and the perpendicular bisector of any two edge points is considered to be a candidate axis of symmetry. The coefficients of candidate axis are accumulated in the coefficient space. Then the axis of symmetry is determined to be the line for which the coefficient histogram has maximum value. In this paper, an improved method is proposed that utilizes the directional information of edges, which is a byproduct of the edge detection process. Experiment on 20 test images shows that the proposed method performs 22.7 times faster than the original method. In another test on 5 images with 4% salt-and-pepper noise, the proposed method detects the symmetry successfully, while the original method fails. This result reveals that the proposed method enhances the speed and accuracy of detection process at the same time.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권6호
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• pp.19-26
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• 2005

웨이블릿 영역에서의 영상 보간은 웨이블릿 계수들의 통계적 특성과 스케일간 의존성을 표현하는 확률모델을 이용한다. 본 논문에서는 보간할 영상에 대해 스케일간 웨이블릿 계수의 절대치를 선형 모델링하여 분산을 추정하고 이를 바탕으로 고주파 부대역의 확률모델을 실현하여 영상을 보간하는 방법을 제안한다. 본 논문의 방법은 확률 모델에 대한 추정된 파라미터에 의해 웨이블릿 계수를 난수 형태로 발생시키는 방법을 사용한다. 확률모델을 따라 난수를 발생할 경우 추정 부대역에 난수에 의한 잡음이 발생하게 된다. 본 논문에서는 후처리 과정으로 Wiener filter를 사용하여 부대역의 잡음을 제거하였다. 제안 방법으로 외삽한 부대역에 대한 확률 밀도함수를 비교적 정확하게 추정한 것을 볼 수 있다. 실험을 통해 제안방법이 bicubic과 같은 전통적인 방법뿐 아니라 웨이블릿 영역에서의 다른 영상보간법보다 나은 주관적, 객관적 성능을 가지고 있음을 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.97-103
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• 2010

본 논문에서는 새로운 디지털 워터마킹 기법을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 임의의 실수가 2의 지수형식의 합으로 될 수 있고, 몇 개의 수로써 표현될 수 있음을 이용하였다. 여기서, 임의의 실수가 일부분 변하더라도 2의 지수형식으로 표현하였을 경우에 큰 자리 수는 변하지 않음을 알 수 있다. 제안한 알고리즘은 입력 영상을 웨이블렛 변환하였고, 2의 지수형식으로 표현된 웨이블렛의 중요계수에 다중 바코드 워터마크를 삽입하였다. 제안한 알고리즘은 세미 블라인드이고, 객관적이면서 주관적인 워터마크 검출을 할 수 있다. 또한 병함기법을 이용함으로써 좀 더 정확한 워터마크를 추출할 수 있었다. 실험결과에서 제안한 알고리즘은 잡음 및 영상압축 공격에 대하여 향상된 결과를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.21-31
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• 2017

본 논문에서는 Zynq SoC 플랫폼을 사용하여 노이즈 영상의 경계선 검출 및 노이즈 감소를 위한 부분 재구성 시스템을 설계한다. 실시간 1080p 영상 시퀀스의 처리를 위한 높은 연산량을 제공하기 위해 재구성이 가능한 Programmable Logic 영역을 사용하고 하드웨어 필터를 구현한다. 또한 하드웨어 필터들은 부분 재구성 가능한 영역을 활용한 자동 재구성 기능을 통해 제한된 환경의 임베디드 시스템에서 더욱 더 효과적으로 하드웨어 자원 활용을 가능하게 한다. 주어진 한계점을 넘는 잡음을 포함한 입력 영상의 경우 적응적 노이즈 제거를 위한 필터링 연산을 하드웨어에 자동 재구성하여 수행함으로써 제안된 시스템은 향상된 경계선 검출 결과를 보여 주고 있다. 제안 하는 시스템을 사용하여 영상 시퀀스의 잡음 밀도에 따라 영상 처리 필터의 bitstream이 스스로 재구성 되었을 때 경계선 검출의 정확도에 대한 결과가 향상된 것을 (14~20배 PFOM) 구현 결과에서 보여 준다. 또한, ZyCAP을 사용하여 구현 한 경우 2.1배 빠르게 부분 재구성함을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제31권2호
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• pp.94-98
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• 2010

In magnetic resonance electrical impedance tomography (MREIT), a current-injection MR imaging method is adopted to produce a cross-sectional image of an electrical conductivity distribution in addition to MR images. The purpose of this study was to test the feasibility of MREIT for differentiating the canine lung parenchyma without and with pneumonia. Three normal healthy beagles and two mixed breed dogs with pneumonia were used. After attaching electrodes around the chest, we placed the dog inside our MR scanner. We injected as much as 30 mA current in a form of short pulses into the chest region. Reconstructed conductivity images of normal canine lungs exhibit a peculiar pattern of a relatively coarse salt and pepper noise. On the contrary, conductivity images of pneumonic canine lungs show significantly enhanced contrast of the lesions while the corresponding MR images show a little bit of contrast in the middle and caudal lung parenchyma due to the accumulation of pleural fluid. This preliminary study indicates that MREIT imaging of the chest may deliver unique new diagnostic information.