• 제목/요약/키워드: Small object detection

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Deep Learning for Herbal Medicine Image Recognition: Case Study on Four-herb Product

  • Shin, Kyungseop;Lee, Taegyeom;Kim, Jinseong;Jun, Jaesung;Kim, Kyeong-Geun;Kim, Dongyeon;Kim, Dongwoo;Kim, Se Hee;Lee, Eun Jun;Hyun, Okpyung;Leem, Kang-Hyun;Kim, Wonnam
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.87-87
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    • 2019
  • The consumption of herbal medicine and related products (herbal products) have increased in South Korea. At the same time the quality, safety, and efficacy of herbal products is being raised. Currently, the herbal products are standardized and controlled according to the requirements of the Korean Pharmacopoeia, the National Institute of Health and the Ministry of Public Health and Social Affairs. The validation of herbal products and their medicinal component is important, since many of these herbal products are composed of two or more medicinal plants. However, there are no tools to support the validation process. Interest in deep learning has exploded over the past decade, for herbal medicine using algorithms to achieve herb recognition, symptom related target prediction, and drug repositioning have been reported. In this study, individual images of four herbs (Panax ginseng C.A. Meyer, Atractylodes macrocephala Koidz, Poria cocos Wolf, Glycyrrhiza uralensis Fischer), actually sold in the market, were achieved. Certain image preprocessing steps such as noise reduction and resize were formatted. After the features are optimized, we applied GoogLeNet_Inception v4 model for herb image recognition. Experimental results show that our method achieved test accuracy of 95%. However, there are two limitations in the current study. Firstly, due to the relatively small data collection (100 images), the training loss is much lower than validation loss which possess overfitting problem. Secondly, herbal products are mostly in a mixture, the applied method cannot be reliable to detect a single herb from a mixture. Thus, further large data collection and improved object detection is needed for better classification.

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A Robust Real-Time License Plate Recognition System Using Anchor-Free Method and Convolutional Neural Network

  • Kim, Dae-Hoon;Kim, Do-Hyeon;Lee, Dong-Hoon;Kim, Yoon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.19-26
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    • 2022
  • 최근 지능형 교통 체계의 발전에 따라 자동차 번호판 인식 시스템이 다양한 분야에서 활용되고 있다. 주행 중인 자동차의 번호판을 인식하기 위해서는 실시간성이 보장되어야 하며, 영상이 왜곡되어 뚜렷하지 않거나 번호판의 크기가 작은 저해상도 영상에서도 높은 인식률이 유지되어야 한다. 본 논문에서는 자유 앵커 방식 기반의 객체 탐지 알고리즘과 합성곱 신경망(CNN) 기반의 문자 인식 알고리즘을 이용하여 처리 속도를 향상한 실시간 자동차 번호판 인식 시스템을 제안한다. 더불어 공간 변형 네트워크를 이용하여 저해상도 및 왜곡된 영상에서의 인식률을 높였다. 제안하는 시스템의 인식률은 93.769%, 이미지 당 처리 속도는 약 0.006초로 기존 자동차 번호판 인식 시스템보다 빠른 속도로 자동차 번호판을 인식하며, 다양한 환경 및 품질의 영상에 대해 높은 인식률을 유지하는 것을 확인할 수 있다.

텍스처 인지를 위한 PZT/Epoxy 나노 복합소재 기반 유연 압전 촉각센서 (Highly Flexible Piezoelectric Tactile Sensor based on PZT/Epoxy Nanocomposite for Texture Recognition)

  • 민유림;김윤정;김정남;서새롬;김혜진
    • 센서학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.88-94
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    • 2023
  • Recently, piezoelectric tactile sensors have garnered considerable attention in the field of texture recognition owing to their high sensitivity and high-frequency detection capability. Despite their remarkable potential, improving their mechanical flexibility to attach to complex surfaces remains challenging. In this study, we present a flexible piezoelectric sensor that can be bent to an extremely small radius of up to 2.5 mm and still maintain good electrical performance. The proposed sensor was fabricated by controlling the thickness that induces internal stress under external deformation. The fabricated piezoelectric sensor exhibited a high sensitivity of 9.3 nA/kPa ranging from 0 to 10 kPa and a wide frequency range of up to 1 kHz. To demonstrate real-time texture recognition by rubbing the surface of an object with our sensor, nine sets of fabric plates were prepared to reflect their material properties and surface roughness. To extract features of the objects from the detected sensing data, we converted the analog dataset to short-term Fourier transform images. Subsequently, texture recognition was performed using a convolutional neural network with a classification accuracy of 97%.

Automatic Estimation of Tillers and Leaf Numbers in Rice Using Deep Learning for Object Detection

  • Hyeokjin Bak;Ho-young Ban;Sungryul Chang;Dongwon Kwon;Jae-Kyeong Baek;Jung-Il Cho ;Wan-Gyu Sang
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.81-81
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    • 2022
  • Recently, many studies on big data based smart farming have been conducted. Research to quantify morphological characteristics using image data from various crops in smart farming is underway. Rice is one of the most important food crops in the world. Much research has been done to predict and model rice crop yield production. The number of productive tillers per plant is one of the important agronomic traits associated with the grain yield of rice crop. However, modeling the basic growth characteristics of rice requires accurate data measurements. The existing method of measurement by humans is not only labor intensive but also prone to human error. Therefore, conversion to digital data is necessary to obtain accurate and phenotyping quickly. In this study, we present an image-based method to predict leaf number and evaluate tiller number of individual rice crop using YOLOv5 deep learning network. We performed using various network of the YOLOv5 model and compared them to determine higher prediction accuracy. We ako performed data augmentation, a method we use to complement small datasets. Based on the number of leaves and tiller actually measured in rice crop, the number of leaves predicted by the model from the image data and the existing regression equation were used to evaluate the number of tillers using the image data.

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Computer Vision-Based Measurement Method for Wire Harness Defect Classification

  • Yun Jung Hong;Geon Lee;Jiyoung Woo
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.77-84
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    • 2024
  • 본 논문에서는 컴퓨터 비전을 사용하여 6가지 측정값(눌린 단자의 길이, 단자 끝의 치수(폭), 눌린부분(와이어 부분, 코어 부분)의 폭)을 계산하여 와이어 하네스의 결함을 정확하고 빠르게 탐지할 것을 제안한다. 두 가지 유형의 데이터에서 Harris 코너 검출을 활용하여 물체의 위치를 탐지하고 측정 영역별 특징과 배경과 물체 사이의 음영 차이를 활용하여 각 샘플의 기울기를 반영하는 측정값을 추출하기 위한 기준점을 생성한다. 이후 유클리드 거리 방법과 보정 계수를 사용하여 예측값을 계산하는 방법을 통해 와이어의 위치 변화에 관계 없이 측정값을 예측할 수 있다. 각 측정 유형별로 99.1%, 98.7%, 92.6%, 92.5%, 99.9%, 99.7% 정확도를 달성하였으며, 모든 측정값에서 평균 97%의 정확도로 우수한 결과를 얻었다. 해당 검사 방법은 기존 검사 방법인 육안 검사의 문제점을 보완하고, 작은 양의 데이터만을 이용하여 우수한 결과를 도출 가능하다. 또한 이미지 처리만 이용하기 때문에 딥러닝 방법보다 더 적은 데이터와 비용으로 적용 가능할 것으로 기대된다.

항공 안전 증진을 위한 장 복잡성과 위험물품의 종류가 수화물 검사 수행에 미치는 효과 (Effects of the Field Complexity and Type of Target Object on the Performance of the Baggage Screening Task for Improving Aviation Safety)

  • 문광수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.484-492
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 수화물 검사 과제에서 장 복잡성과 위험물품 종류가 탐지율과 반응시간에 미치는 효과를 검증하는 것이었다. 참가자는 C 대학 학부생 62명이었고(남 45.2%, 여 54.8%), 평균 나이는 22.88세였다. 가상 수화물 심사(신호 탐지) 과제를 개발하여 사용하였고 참가자들은 실험에 대한 오리엔테이션과 과제 연습에 참가한 후 본 실험에 참가하였다. 참가자들은 총 200개의 수화물 검사 과제를 실시하였고 40개(20%)가 위험 물품을 포함하고 있었다. 본 연구의 독립변인 중 장 복잡성은 상(20개), 중(14개), 하(8개) 세 수준으로 위험 물품의 종류는 총, 칼, 액체, 그리고 라이터 4가지로 설정하였다. 종속변인은 위험 물품이 있는 이미지 중 표적 신호를 탐지한 비율(%)이었다. 연구 결과 장이 복잡할수록 탐지율이 유의미하게 감소하였고, 반응시간은 증가하였다. 그리고 위험 물품의 종류에 따라 탐지율과 반응시간은 달라지는 것으로 나타났다. 특히 칼의 탐지율이 가장 높았고 반응시간은 가장 짧았으며 액체의 탐지율이 가장 낮고, 반응시간은 길었다. 장 복잡성과 위험 물품의 상호작용 효과 역시 탐지율과 반응시간에 영향을 미쳤다. 칼은 장 복잡성에 영향을 받지 않았고, 라이터와 같이 작은 물품이 장 복잡성의 영향을 가장 크게 받은 것으로 나타났다.

A* 알고리즘을 이용한 기관실 순찰로봇의 최단 경로 탐색에 관한 연구 (Study on the Shortest Path finding of Engine Room Patrol Robots Using the A* Algorithm)

  • 김선덕
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.370-376
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    • 2022
  • 기술의 발전으로 스마트 선박과 관련된 다양한 연구가 진행되고 있으며, 기관실을 무인으로 순찰할 수 있는 기관실 순찰 로봇도 이러한 연구 중의 하나이다. 순찰로봇은 인공지능을 통해 학습된 정보를 기반으로 기관실을 이동하며 기기 정상 유무 및 누수, 누유, 화재 등의 이상 유무를 파악한다. 기관실 순찰로봇에 관한 연구는 인공지능을 이용한 객체 검출에 관한 연구가 주로 진행되고 있으나, 순찰로봇의 이동 및 제어에 관한 연구는 부족한 상황이다. 이는 순찰로봇이 객체를 검출하더라도 검출한 객체까지 이동할 방법이 없다는 문제를 야기한다. 이에 본 논문에서는 기관실 이상상황 발생 시 빠르게 이상 유무를 파악할 수 있는 기동성을 확보하기 위해, A* 알고리즘을 적용하여 순찰로봇이 최단경로를 탐색할 수 있는지를 확인하였다. 라이다를 장착한 소형차를 이용하여 선박 기관실을 주행하며 데이터를 얻어, SLAM으로 매핑하여 지도를 만들었다. 매핑한 지도에서 순찰로봇의 출발 지점과 목표 지점을 설정하고, A* 알고리즘을 적용하여 출발 지점부터 목표 지점까지 최단 경로를 탐색하는지를 확인하였다. 시뮬레이션 결과 매핑된 지도에서 출발 지점부터 목표 지점까지의 장애물을 회피하며 최단 경로를 잘 탐색함을 확인 할 수 있었으며, 기관실 순찰로봇에 적용하면 선박안전에 도움이 될 것으로 사료된다.

YOLO v4 기반 혼잡도로에서의 움직이는 물체 검출 및 식별 (Detection and Identification of Moving Objects at Busy Traffic Road based on YOLO v4)

  • 이추담;정석용;왕욱비;진락;손진구;송정영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.141-148
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    • 2021
  • 일부 네거리나 혼잡도로에서 특정 시간대에 행인이 많고 도로가 막혀서 발생하는 교통사고가 적지 않다. 특히 인근에 학교교차로가 있어 바쁜 시간에 학생들의 교통안전을 지키는 것이 중요하다. 과거에는 교통 신호등을 설 계 했을 때 행인의 안전성을 고려하지 않고 자동차 인식과 교통 최적화에 대하여 연구 했다. 행인, 특히 학생들의 안전을 확보하는 전제에서 가능한 한 도로의 소통을 유지하는 것이 본 연구의 중점적인 연구 방향이다. 본 연구는 사람, 오토바이, 자전거, 자동차, 버스의 식별문제를 중점적으로 연구할 것이다. 조사와 비교를 통해 본 연구는 YOLO v4 네트워크로 목표물의 위치와 수량을 식별하는 것을 제시한다. YOLO v4는 작은 목표물의 식별 능력이 강하고 정밀도가 높으며 처리속도가 빠르다는 특징을 가지고 있으며, 데이터 수집 대상을 설정하여 이미지 집합을 훈련하고 테스트 한다. 움직이는 영상에서 목표물의 정확도, 실수율과 누락율에 대한 통계를 사용하여, 본 연구에서 훈련된 네트워크는 움직이는 이미지 속의 사람, 오토바이, 자전거, 자동차와 버스를 정확하게 식별 할 수 있다.

적외선 스테레오 카메라를 이용한 소형 이동체의 거리 측정 (Distance Measurement of Small Moving Object using Infrared Stereo Camera)

  • 오준호;이상화;이부환;박종일
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제49권3호
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    • pp.53-61
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    • 2012
  • 본 논문에서는 스테레오 적외선 카메라를 이용하여 소형 및 고온으로 날아가는 이동체의 거리를 실시간으로 측정하는 시스템을 제안한다. 이동체와 주변 환경의 온도 차이를 측정하고 고속으로 이동하는 소형 이동체의 거리를 자동으로 측정하기 위하여 적외선 스테레오 카메라 시스템을 구축하였다. 우선 적외선 카메라를 이용하여 취득한 고온의 이동체 영상으로부터 주변의 온도분포와 이동체간의 온도차를 이용하여 이동체영역을 검출하고, 이동체의 움직임 정보와 적외선 카메라 영상의 밝기정보를 결합하여 이동체를 추적한다. 좌우 적외선 카메라 영상에 대하여 각각 추출된 이동체 영역을 중심으로 스테레오 정합을 수행하여 시차정보를 추정하고, 카메라 파라미터와 시차정보를 이용하여 실시간으로 이동하는 이동체의 거리를 추정한다. 본 논문에서 제안하는 적외선 스테레오 카메라 시스템을 검증하기 위하여 고온의 이동체를 촬영할 때, 3차원 궤적(x,y,z) 측정기를 함께 가동하여 이동체가 이동하는 거리를 측정하여 이를 기준 거리(ground truth)로 설정하였다. 3차례의 비디오 데이터로부터 실험한 결과, 적외선 스테레오 카메라를 이용한 고온/소형 이동체의 거리오차 측정 결과는 평균적으로 9.68%로 추정되었다. 스테레오 적외선 카메라의 타이밍 문제(jitter)를 고려하면, 실제로 추정 오차는 줄어들 것으로 판단되기 때문에, 향후 적외선 카메라를 이용하는 다양한 이동체의 거리 및 위치를 측정하는데 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

농업용 저수지 모니터링을 위한 다해상도 SAR 영상의 활용 (Multi-resolution SAR Image-based Agricultural Reservoir Monitoring)

  • 이슬찬;정재환;오승철;정하규;최민하
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_1호
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    • pp.497-510
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    • 2022
  • 농업용 저수지는 수자원이 계절적으로 편중된 한반도에서 갈수기 용수 공급을 위한 필수적인 구조물이다. 효율적인 물 관리를 위해서는 중소규모 저수지에 대한 체계적이고 효과적인 모니터링이 필요하며, 합성개구 레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR) 영상은 전천후 관측이 가능하다는 특징과 함께 연속적인 저수지 모니터링을 위한 도구가 된다. 본 연구에서는 10 m급 해상도를 갖는 Sentinel-1 SAR 영상과 1 m급 해상도의 Capella X-SAR 영상을 활용하여 울산광역시 차리, 갈전, 뒷골 저수지의 수체를 탐지하였으며, 이를 통해 국내 중소규모 저수지 모니터링에의 활용성을 평가하고자 하였다. Z fuzzy function 기반 임계값 산정을 통한 영상분할기법과 객체 탐지 기반 분할기법인 Chan-vese (CV) 기법을 통해 수체 영역을 산정하였으며, UAV 영상과의 비교를 통해 성능을 정량적으로 평가하였다. 임계값 기반 탐지 정확도는 Sentinel-1의 경우 약 0.87, 0.89, 0.77 (차리, 갈전, 뒷골), Capella의 경우 약 0.78, 0.72, 0.81로 나타났으며, CV 기법 적용 시 모든 저수지에서 정확도가 향상되는 것을 확인하였다(Sentinel-1: 0.94, 0.89, 0.84, Capella: 0.92, 0.89, 0.93). Capella는 모든 저수지/분할기법에 대해 수체와 비수체의 경계를 비교적 뚜렷하게 모의하였으나, 고해상도로 인한 speckle noise가 충분히 평활화되지 않아 오탐지 및 미탐지가 다소 발생하였다. 오탐지의 제거를 위해 광학 센서 기반 보조자료를 활용하여 마스킹한 결과, 정확도가 최대 13% 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 바탕으로 SAR 위성 기반 더욱 정확한 저수지 탐지가 이루어진다면 소규모 저수지를 포함, 종합적인 가용수량에 대한 연속적인 모니터링이 가능할 것이며, 효과적인 수자원 관리에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.