• 제목/요약/키워드: Segment-based

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Automated Water Surface Extraction in Satellite Images Using a Comprehensive Water Database Collection and Water Index Analysis

  • Anisa Nur Utami;Taejung Kim
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.425-440
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    • 2023
  • Monitoring water surface has become one of the most prominent areas of research in addressing environmental challenges.Accurate and automated detection of watersurface in remote sensing imagesis crucial for disaster prevention, urban planning, and water resource management, particularly for a country where water plays a vital role in human life. However, achieving precise detection poses challenges. Previous studies have explored different approaches,such as analyzing water indexes, like normalized difference water index (NDWI) derived from satellite imagery's visible or infrared bands and using k-means clustering analysis to identify land cover patterns and segment regions based on similar attributes. Nonetheless, challenges persist, notably distinguishing between waterspectralsignatures and cloud shadow or terrain shadow. In thisstudy, our objective is to enhance the precision of water surface detection by constructing a comprehensive water database (DB) using existing digital and land cover maps. This database serves as an initial assumption for automated water index analysis. We utilized 1:5,000 and 1:25,000 digital maps of Korea to extract water surface, specifically rivers, lakes, and reservoirs. Additionally, the 1:50,000 and 1:5,000 land cover maps of Korea aided in the extraction process. Our research demonstrates the effectiveness of utilizing a water DB product as our first approach for efficient water surface extraction from satellite images, complemented by our second and third approachesinvolving NDWI analysis and k-means analysis. The image segmentation and binary mask methods were employed for image analysis during the water extraction process. To evaluate the accuracy of our approach, we conducted two assessments using reference and ground truth data that we made during this research. Visual interpretation involved comparing our results with the global surface water (GSW) mask 60 m resolution, revealing significant improvements in quality and resolution. Additionally, accuracy assessment measures, including an overall accuracy of 90% and kappa values exceeding 0.8, further support the efficacy of our methodology. In conclusion, thisstudy'sresults demonstrate enhanced extraction quality and resolution. Through comprehensive assessment, our approach proves effective in achieving high accuracy in delineating watersurfaces from satellite images.

Instance segmentation with pyramid integrated context for aerial objects

  • Juan Wang;Liquan Guo;Minghu Wu;Guanhai Chen;Zishan Liu;Yonggang Ye;Zetao Zhang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권3호
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    • pp.701-720
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    • 2023
  • Aerial objects are more challenging to segment than normal objects, which are usually smaller and have less textural detail. In the process of segmentation, target objects are easily omitted and misdetected, which is problematic. To alleviate these issues, we propose local aggregation feature pyramid networks (LAFPNs) and pyramid integrated context modules (PICMs) for aerial object segmentation. First, using an LAFPN, while strengthening the deep features, the extent to which low-level features interfere with high-level features is reduced, and numerous dense and small aerial targets are prevented from being mistakenly detected as a whole. Second, the PICM uses global information to guide local features, which enhances the network's comprehensive understanding of an entire image and reduces the missed detection of small aerial objects due to insufficient texture information. We evaluate our network with the MS COCO dataset using three categories: airplanes, birds, and kites. Compared with Mask R-CNN, our network achieves performance improvements of 1.7%, 4.9%, and 7.7% in terms of the AP metrics for the three categories. Without pretraining or any postprocessing, the segmentation performance of our network for aerial objects is superior to that of several recent methods based on classic algorithms.

해성점토지반에 관입된 앵커 및 닻줄의 변형해석 (Anchor and Mooring Line Analysis in Cohesive Seafloor)

  • 한희수;전성곤;장동훈;장서용
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.37-43
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    • 2006
  • 이 연구는 선박을 정착하기 위하여, 해성점토에 관입된 앵커 및 닻줄의 변형, 인장력 및 지반거동을 해석할 수 있는 방법에 대한 연구로써, 앵커와 닻줄을 multi-segment로 나누어, 일차원 유한 요소 해석을 하였다. 각 element와 지반거동에 대한 힘과 모멘트의 평형조건을 만족시키면서, 앵커와 닻줄의 변형과 인장력을 해석하는 방법으로, 앵커 및 선박 상판에서 구할 수 있는 특정경계조건을 구한 후, 지속적인 반복작업을 이용하여 각 element의 변형과 인장력을 구하는 방법을 채택하였다. 이러한 연구결과는 앵커 및 닻줄이 사용된 해양구조물의 설계 및 시공에 반영될 수 있으며, 이 연구의 예측결과는 실제 현장 건ta와 비교 분석되었으며, 비교를 위한 항목으로는 anchor의 지지력, 닻줄길이, 선박에 연결된 닻줄의 각도 및 인장력 등이 사용되었다. 각 항목의 비교결과, 실제 현장 data와 상당히 일치하여, 이 방법으로 지반 및 선체의 거동을 예측할 수 있다는 것이 증명되었다.

차로별 특성을 고려한 도시고속도로의 지체추정에 관한 연구 (Delay Predicting Modeling of Urban Freeway using Lane-based Characteristics)

  • 김태곤;정유나;파디 하수나
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권5D호
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    • pp.467-476
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    • 2010
  • 일반적으로 통행지체란 어느 도로구간을 정상속도로 이동하는 차량의 평균주행시간과 차량 정체로 인해 감속되는 차량의 평균통행시간 사이의 시간차이를 의미하고, 도로의 접속지점이나 병목지점을 통과하는데 발생하는 지체시간으로 사용되고 있다. 외국의 도시고속도로는 제한속도 80Km/h 이상의 고속화도로로서 흔히 출퇴근시간대에 유출입연결로의 접속영향권역내에서 출퇴근통행수요의 집중으로 교통정체를 겪고 있으나, 국내 도시고속도로는 제한속도 80Km/h이하의 고속화도로로서 출근시간대에 관계없이 유출입연결로 접속영향권역내 뿐만 아니라 본선구간에서도 극심한 교통체증을 겪고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 고속도로와는 다른 지리적 특성을 가진 도시고속도로의 유출입연결로 접속영향권역내에서 통행지체를 추정할 수 있는 모델을 개발하고 그 타당성을 검토하는데 있다.

Mitochondrial COI sequence-based population genetic analysis of the grasshopper, Patanga japonica Bolívar, 1898 (Acrididae: Orthoptera), which is a climate-sensitive indicator species in South Korea

  • Jee-Young Pyo;Jeong Sun Park;Seung Hyun Lee;Sung-Soo Kim;Heon Cheon Jeong;Iksoo Kim
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제47권2호
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    • pp.99-114
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    • 2023
  • Patanga japonica Bolívar, 1898 (Orthoptera: Acrididae) is listed as a climate-sensitive indicator species in South Korea and is called southern group of insects in that the main distributional range is southern region of South Korea and Asian continent. In South Korea, thus, the species was distributed mainly in southern region of South Korea including southward a remote Jeju Island, but recently the species has often been detected in mid to northern region of South Korea, implying northward range expansion in response to climate change. Understanding the characteristics of the changes in genetic diversity during range expansion in response to climate change could be a foundation for the understanding of future biodiversity. Thus, in this study, we attempted to understand the changing pattern of the genetic diversity of the P. japonica in newly expanded regions. For the purpose of study, we collected 125 individuals from seven localities throughout South Korea including two newly distributed regions (Pyeongtaek and Yeongwol at ~37° N). These were sequenced for a segment of mitochondrial cytochrome oxidase subunit I (COI) and analyzed for genetic diversity, haplotype frequency, and population genetic structure among populations. Interestingly, northward range expansion accompanied only haplotypes, which are most abundant in the core populations, providing a significant reduction in haplotype diversity, compared to other populations. Moreover, genetic diversity was still lower in the expanded regions, but no genetic isolation was detected. These results suggest that further longer time would take to reach to the comparable genetic diversity of preexisting populations in the expanded regions. Probably, availability of qualified habitats at the newly expanded region could be pivotal for successful northward range expansion in response to climate change.

고음질 음성합성을 위한 LSP를 이용한 피치검출 성능향상에 관한 연구 (A Study on the Pitch Extraction Improvement Using LSP for the Synthesis of High Speech Quality)

  • 서지호;김종국;배명진
    • 한국음향학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.69-75
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    • 2010
  • 본 논문에서는 스펙트럼 신호를 최대한 평탄화시킴으로써 포만트의 영향을 제거하고 고조파 성분을 분리해 내어 이를 피치검출에 사용한다. 스펙트럼 신호로부터 포만트의 영향과 천이진폭의 영향을 제거하기 위해 주파수 대역을 LSP(Line Spectrum Pair)를 기준으로 서브밴드로 나누고 각각의 서브밴드에서 기울기를 취한 후에 역기울기로 스펙트럼을 보상한다. 실험 결과 제안한 방법이 LPC법, Lifter법, Cepstrum법을 이용하여 평탄화시킬 때 보다 평탄화 정도가 좋아짐을 알 수 있다. 또한 제안한 방법 이외에 가장 양호한 성능을 나타낸 LPC법을 이용하여 피치를 구했을 때 제안한 방법의 조오율이 평균 1.30% 감소하였다. 또한 제안한 방법은 잡음을 부가한 음성의 경우에도 낮은 에러율을 보여 배경잡음에 강하다는 것을 알 수 있었다.

CCAAT/enhancer binding protein β Induces Post-Switched B Cells to Produce Blimp1 and Differentiate into Plasma Cells

  • Geonhee Lee;Eunkyeong Jang;Jeehee Youn
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제20권5호
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    • pp.42.1-42.10
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    • 2020
  • Long-lasting post-switched plasma cells (PCs) arise mainly from germinal center (GC) reactions, but little is known about the mechanism by which GC B cells differentiate into PCs. Based on our observation that the expression of the transcription factor CCAAT/enhancer binding protein β (C/EPBβ) is associated with the emergence of post-switched PCs, we enquired whether a cell-autonomous function of C/EPBβ is involved in the program for PC development. To address this, we generated C/EPBβ-deficient mice in which the Cebpb locus was specifically deleted in B cells after transcription of the Ig γ1 constant gene segment (Cγ1). In response to in vitro stimulation, B cells from these Cebpbfl/flCγ1Cre/+ mice had defects in the induction of B lymphocyte-induced maturation protein 1 (Blimp1) and the formation of IgG1+ PCs, but not in proliferation and survival. At steady state, the Cebpbfl/flCγ1Cre/+ mice had reduced serum IgG1 titers but normal IgG2c and IgM titers. Moreover, upon immunization with T-dependent Ag, the mice produced reduced levels of Ag-specific IgG1 Ab, and were defective in the production of Ag-specific IgG1 Ab-secreting cells. These results suggest that a cell-autonomous function of C/EPBβ is crucial for differentiation of post-switched GC B cells into PCs through a Blimp1-dependent pathway.

기울기 벡터 플로우를 이용한 뇌출혈의 3차원 모델링 (3D Modeling of Cerebral Hemorrhage using Gradient Vector Flow)

  • 최석윤
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.231-237
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    • 2024
  • 뇌손상에서 생존자의 경우 지속적인 장애를 유발하고 뇌출혈에 따른 경막외 혈종(EDH) 및 경막하 혈종(SDH)은 주요 임상 질환 중 하나라고 볼 수 있다. 본 연구에서는 컴퓨터단층검사(CT; Computed Tomography) 영상을 기반으로 뇌출혈에 따른 혈종을 자동 분할하고 3차원으로 모델링하고자 하였다. 혈종의 자동 분할을 위해서 개선된 GVF(gradient vector flow) 알고리즘을 구현하였다. 영상으로부터 경사 벡터를 계산과 반복계산을 거친 후 자동 분할을 하고 분할 좌표를 이용해서 3차원 모델을 생성하였다. 실험결과, 혈종의 경계에 대해서 정확하게 분할 성공하였다. 경계 부분과 얇은 혈종부분에서도 결과가 좋은 것으로 나타났고, 3차원 모델을 통해서 여러 방향에서 혈종의 강도, 확산 방향, 면적 등을 알 수 있었다. 본 연구에서 개발 한 뇌출혈 부위의 평면정보와 3차원 모델은 의료진에게 보조적인 진단자료로서 활용 될 수 있을 것으로 판단한다.

Shield 및 TBM 터널의 유지관리계측 관리기준 설정에 관한 연구 (Establishment of Maintenance and Monitoring Standards for Shield and TBM Tunnels)

  • 우종태
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.1-12
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    • 2024
  • 연구목적:본 연구는 최근 들어 적용이 확대되고 있는 Shield 및 TBM터널의 유지관리계측 관리 기준을 설정하여 터널 유지관리계측 관리기술을 향상시키고자 한다. 연구방법: 국내 Shield 및 TBM터널인 서울지하철 7호선, 9호선, 분당선, 국외의 프랑스, 일본, 영국의 채널터널 자료와 국내외의 터널 모형실험 사례를 종합적으로 분석하여 상호 비교를 실시한다. 연구결과: Shield 및 TBM 터널의 유지관리계측 단면 중 단면설계나 단면해석 등의 수치해석 결과에 의한 설계 예상치가 없는 경우의 유지관리계측 관리기준을 설정한다. 결론: 계측 관리기준 적용 시 각각의 계측항목 뿐만 아니라 전체 항목의 변화추이와 상관관계, 그리고 터널의 변상 등을 종합적으로 고려하여 안전성 여부를 판정하여야 한다.

Poly(ether-block-amide)/GPTMS 하이브리드 분리막을 이용한 이산화탄소와 메탄의 투과특성 (Transport Properties of CO2 and CH4 using Poly(ether-block-amide)/GPTMS Hybird Membranes)

  • 이근철;김현준
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권5호
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    • pp.653-658
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    • 2016
  • Poly(ether-block-amide)(PEBAX$^{(R)}$)는 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer, TCU)로서 hard-rigid amide block과 soft-flexible ether block으로 구성되어 있으며, 분자량과 두 block간의 구성비에 따라 여러 종류가 있다. PEBAX$^{(R)}$는 분리막소재로 이용할 경우 PEBAX$^{(R)}$의 hard amide block은 우수한 기계적 특성과 선택도를, 그리고 soft ether block은 높은 투과도를 제공할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2종류의 PEBAX$^{(R)}$를 사용하여 기체 분리막을 제조하고, 종류에 따른 이산화탄소와 메탄의 투과특성 변화를 연구하였다. 또한 순수 PEBAX$^{(R)}$ 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 GPTMS ((3-glycidoxypropyl)trimethoxysilane)를 무기전구체로 사용한 PEBAX$^{(R)}$/silica 하이브리드 분리막을 제조하여 이산화탄소와 메탄의 투과특성을 측정하였으며, 29Si-NMR, DSC, SEM 분석을 통해 무기전구체의 도입에 따른 고분자의 구조 변화를 연구하였다. 순수 PEBAX$^{(R)}$-1657과 PEBAX$^{(R)}$-2533 분리막의 투과도 측정 결과, 상대적으로 높은 ether block 비율의 PEBAX$^{(R)}$-2533 분리막의 투과도 계수가 높은 값을 가졌다. 상대적으로 높은 ether block 함량 때문에 고분자 사슬의 유연성이 보다 크기 때문으로 볼 수 있고, 이로 인한 확산선택도의 감소 효과에 의해 이상분리인자는 PEBAX$^{(R)}$-1657 분리막이 보다 높은 값을 가졌다. PEBAX$^{(R)}$/GPTMS 하이브리드 분리막의 기체투과도 측정 결과 $CO_2$$CH_4$ 모두 반응시간이 경과됨에 따라 $CO_2$에 비해 $CH_4$의 투과도 계수가 낮아졌으나 이상분리인자는 증가함을 보였다. GPTMS가 가수분해되어 생성된 silanol이 고분자 사슬에 침투되어 축합과정을 거치며 공유결합에 의해 사슬간 결합이 커지고 사슬의 운동성을 감소시켜 투과도 계수가 낮아진 것으로 보이며, PEO segment와 $CO_2$와의 강한 친화도에 의해 $CO_2$의 투과도계수가 상대적으로 덜 낮아진 것으로 판단된다. 순수 PEBAX$^{(R)}$-1657 순수 분리막의 결과와 비교하였을 때 이상분리인자는 4.5% 감소한 반면 $CO_2$ 투과도계수는 3.5배 증가하는 우수한 결과를 보였다.