위내시경 영상의 음영을 분석하여 내부 벽면의 3차원적인 형체를 추정하는 새로운 기법을 제안하였다. 이를 위해 우선 내시경의 기기적인 특성을 분석한 다음, 진단 대상이 되는 위벽면 자체의 특성으로 인해 내시경 영상의 특성을 분석하였다. 이를 사전정보로 하고, Horn의 변분법을 도입하여 반복적인 음영분석 알고리즘을 구현하였다. 알고리즘의 타당성 여부를 증명하기 위하여 위모형에서 획득한 $512{\times}512$ 영상 중에서 $256{\times}320$을 대상으로 해서, 시뮬레이션을 수행하였다. 이때 Lagraniginan multiplier의 값이 0.3일 경우 알고리즘의 수렴성 및 전체오차 특성이 가장 좋았으며, 가장 정확한 위벽면의 재구성이 이루어짐을 보였다.
본 논문에서는 이미지(image) 합성을 하되 일반적인 환경이 아닌 바다. 호수 등을 포함하고 있는 영상에 다른 하나의 객체를 합성시키기 위한 물결 영상 기반 디지털 이미지 합성 프로세스를 제안한다. 즉 타겟(target) 이미지가 일반적 환경이 아닌 물결을 묘사한 영상인 경우 다른 객체 이미지를 합성시켜 타겟 이미지의 물결에 비춰진 객체의 모습이나 물 안에 있는 객체의 모습을 묘사하며 이를 위한 합성 알고리즘을 제안한다. 물결 부분에 이미지를 합성하기 위해 먼저 Shape-from-shading 기법을 사용하여 2차원 물결영상으로부터 3차원 정보를 추출하여 그 형상을 복원한다. 그리고 추출된 노말 정보를 적용하여 물결에 합성 될 영역을 알맞게 변형시킨다. 마지막으로 합성할 영역을 타겟 이미지의 물결에 옮겨놓는 합성과정을 수행한다.
It is essential to reduce building energy consumption in office building because government enact policy which encourages building energy certification from 2013. Office building has high cooling energy demand due to large glazed area of facade in these days. Shading devices can be an alternative of reducing high cooling energy demand. So, this study simulated a variety of exterior venetian blinds to know how much building energy be affected by orientation and reflectance of slat. The results of this study are based on Seoul weather data. The following is a summary of this study. 1) As a slat of venetian blinds has the lower reflectance, the more building energy reduced. Reflectance is usually affected by color and material of slat. In case reflectance is 0.2 reduce 4% of building energy than reflectance is 0.8. 2) Horizontal exterior venetian blinds are more effective than vertical exterior venetian blinds in all of orientation. Horizontal shape is average 16% more effective in shading effect than vertical shape. 3) In this case study, the most effective shading device is low reflectance horizontal exterior venetian blinds that result about 18% building energy reduction than no shade model. The results of this research can be used to plan shading devices for energy conservative office building.
본 논문에서는 근거리 표적 탐지 빔형성 기법에 적합한 체비셰프 (Chebyshev) 및 해닝 (Hanning) 쉐이딩 함수를 제안하였다. 제안된 근거리 표적 탐지용 쉐이딩 함수는 최적의 센서 가중치를 얻기 위하여 비균일 견인 배열의 센서 위치 정보를 사전에 정확히 알고 있다고 가정하였으며, FFT (Fast Fourier Transform)를 통하여 시간영역으로 표현되어 있는 쉐이딩 함수 가중치를 주파수 영역으로 변환시키는 과정을 수행하였다. 이러한 과정을 통하여 산출된 쉐이딩 함수 가중치는 개별 센서에 대한 가중치 값으로 부여하였다. 또한 제안한 근거리 쉐이딩 기법을 기반으로 빔 패턴의 부엽 준위 저하 효과와 더불어 표적에 대한 방위각 및 거리 추정 성능이 향상됨을 모의실험을 통하여 확인하였다. 이와 더불어 수신신호 주파수 대역에 따라 차별적으로 구성된 비균일 견인 배열을 이용함으로 인해 다양한 수신신호 주파수에 따른 성능 감쇄 현상을 최소화하는 배열구조를 제안하였다.
When it comes to these buildings for business use, cooling load during summertime was reported to have great importance which, as a result, impressively increased interest in Solar Heat Gain Coefficient (SHGC). Such SHGC is considered to be lowered with the help of colors and functions of glass itself, internal shading devices, insulation films and others but basically, these external shading devices for initial blocking that would not allow solar heat to come in from outside the buildings are determined to be most effective. Of many different external shading devices, this thesis conducted an analysis on Exterior Venetian Blind. As for vertical shading devices, previous researches already calculated SHGC conveniently using concepts of sky-opening ratios. However in terms of the Venetian Blind, such correlation is not possibly applied. In light of that, in order to extract a valid correlation, this study first introduced a concept called shape factor, which would use the breadth and a space of a shade, before carrying out the analysis. As a consequence, the concept helped this study to find a very similar correlation. Results of the analysis are summarized as follows. (1) Regarding SHGC depending on the surface reflectance of a shade, an average of 2% error is observed and yet, the figure can always be ignored when it comes to a simple calculation. (2) As for SHGC of each bearing, this study noticed deviations of 4% or less and in the end, it is confirmed that extraction can be achieved with no more than one correlation formula. (3) When only the shape factor and nothing else is used for finding a correlation formula, the formula with a deviation of approximately 5% or less is what one would expect. (4) Since the study observed slight differences in bearings depending on ranges of the shape factors, it needed to extract a weighted value of each bearing, and learned that the smaller the shape factor, the wider the range of a weighted value. The study now suggests that a follow-up research to extract a simple calculation formula by dealing with all these various inclined angles of shade, solar radiation conditions of each region (the ratio of diffuse radiation to direct radiation and others) as well as seasonal features should be carried out.
본 논문의 구성은 2장에서는 밝기 분포로부터의 형상복구(Shape from shading)의 한 방법인 고전적인 Photometric stereo mehtod에 대해서 개략적으로 고찰해 보고 3장, 4장에서는 혼성반사모델(Hybrid reflectance model)을 기반으로 하는 2종류의 확장된 Photometric stereo 방법에 대해 설명하고, 각 경우에 대한 시뮬레이션 결과를 2.5차원 및 3차원 형상으로 보이고 고찰한다. 5장에서는 결론 및 고찰에 대해서 언급하고 논문을 마친다.
본 논문에서는 스마트폰의 카메라와 플래시를 이용한 Shape from Shading 방법으로 3차원 형상 취득을 위한 카메라와 플래시의 보정 기법을 제시한다. 영상에서 관찰되는 화소 값은 카메라의 반응곡선에 의해 비선형적으로 표현되고 렌즈의 왜곡으로 인해 3차원 형상 복원에 오차를 발생 시킨다. 기하학적(geometric) 보정과 방사량(radiometric) 보정, 플래시 보정을 수행함으로써 3차원 형상 복원의 오차를 줄인다.
A new approach is presented for recovering the 3-D shape from shading image. Photometric Stereo Method (PSM) is generally based on the direct illumination. In this paper, the reflectance function is derived by introduceing the indirect diffuse illumination in PSM and then applied to hybrid reflectance model which consists fo two components; the Lambertian reflectance and the speclar reflectance. Under the hybrid reflectance model and the indirect diffuse illumination circumstances, the 3-D shape of object can be recovered from the suface normal vector extracted from the surface roughness, the surface reflectance ratio, and the intensity value of a pixel. This method is rapid because of using the reference table and simplifies the restriction condition about the reflectance function existing in prior studies. The recovery efficiency in our method is better than that in prior studies. Also, this method is applied to various types of surfaces by defining general reflectance function.
여름철 고온기 비가림고추 재배 시 차광 정도와 관수 유무에 따른 생육과 엽육세포 조직에 미치는 영향을 조사하였다. 차광 처리는 뿌리 활착이 완료된 시점인 정식 20일부터 비가림 하우스 내부에 $30{\pm}5%$, $80{\pm}5%$ 차광이 되는 검은색 차광망을 씌워 처리하였고 무차광구를 대조구로 하였다. 관수 처리는 정상적으로 관리한 관수 처리구와 초기 활착까지 관수를 하고 정식 후 25일부터 관수를 하지 않은 무관수 처리구로 하였다. 그 결과, 차광 정도는 30% 차광 처리구에서 초장과 엽면적은 다른 처리에 비해서 높았고, 경경, 생체중 및 건물중은 무차광 처리구에서 좋았다. 관수 유무에 있어서는 관수 처리구가 무관수 처리구에 비해서 생육이 좋은 것으로 확인되었다. 수확 초기의 수량은 자연광 무관수 처리구에서는 49개로 가장 많았고, 자연광 관수 처리구는 22개 이었으며 30% 차광의 무관수 처리구는 5개, 관수 처리구는 1개이었다. 그러나 80% 처리구에서는 관수유무에 관계없이 착화수가 가장 낮았고 착과가 되지 않고 모두 낙화되었다. 관수유무에 따른 수확량은 관수 처리구가 무관수 처리구에 비해서 높은 경향을 보였다. 관수 유무와 차광 처리구 고추의 엽육조직을 광학현미경으로 관찰한 결과, 차광정도가 심할수록 엽육의 두께가 얇았으며 엽육조직의 발달도 미약함이 확인되었으나, 관수 유무에 따른 엽육조직의 발달에는 차이가 없는 것으로 나타났다. 기공을 SEM으로 관찰한 결과, 대조구 대비 30% 차광 시 기공형태는 정상적으로 발달하였으나 기공주위의 조직이 약간 쭈글쭈글한 증상이 보였고, 80% 차광 처리의 잎은 쭈글쭈글함이 심하였고 비정상적인 기공도 많이 보였으며 관수 유무에 따라서는 무관수 처리구의 잎 기공주위 조직이 심하게 쭈글쭈글하고, 기공수도 10-20% 정도 적은 것을 관찰할 수 있었다. 따라서 여름철 고온기 고추 비가림 재배 시 차광을 하지 않은 것이 수량성과 엽육조직의 발달에 좋았으며, 부득이하게 차광을 할 경우에는 가급적 차광율이 낮은 것을 사용하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 또한 저일조 환경 하에서는 관수를 피하고 보광하면 착과를 증대시킬 수 있을 것으로 사료된다. 향후 고온기 여름철 비가림 재배 시 적절한 품종 선택, 적절한 환경관리 기술 등 다각적인 면에서 검토가 필요할 것으로 사료된다.
In this paper, an algorithm for recovering the 3-D shape from a single shaded image is proposed. In the proposed algorithm, by using the relation between the height and surface gradient (p, q), a set of linear equations is derived from the linearized reflectance function. Then the 3-D surface is recovered by employing the conjugate gradient technique. In order to improve the convergence speed of the solution, we also employ the hierarchical basis function and multiresolution images in the algorithm. A method for determining the regularization parameter, which is determined by trial and error in the conventional approach, is also introduced. In addition, the proposed algorithm attempts to recover the 3-D surface without requiring the boundary conditions, making it suitable for a real-time implementation. Simulation results for real image as well as synthetic image are provided to demonstrate the performance of the proposed algorithm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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