• 제목/요약/키워드: Spline curve

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적응 최적 임계화와 B-spline 적합을 사용한 CT영상열내 치아 분할 (Segmentation of tooth using Adaptive Optimal Thresholding and B-spline Fitting in CT image slices)

  • 허훈;채옥삼
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권4호
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    • pp.51-61
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    • 2004
  • 치과 분야에서 치아가 개별적으로 조작될 수 있는 3차원 치아 모델은 치과 치료와 시술 시뮬레이션을 위해 중요한 요소이다. CT영상으로부터 이러한 치아 모델을 재구성하기 위해서는 각 치아의 경계를 정확하게 분할할 수 있어야 한다. 그러나 기존의 3차원 재구성 시스템에서 사용되는 임계화 방법은 치아들과 치아와 비슷한 밝기의 치조골이 서로 인접해서 나타나는 CT 영상열에서 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 CT영상에서 부드러운 치아 경계를 추출하기 위해 B-spline 곡선 적합을 이용한 치아 분할 방법을 제안한다. 성공적인 적합을 위해서 이전 슬라이스의 분할정보와 적응 최적 임계화 방법을 기반으로 한 초기경계 생성방법을 제안한다. 그리고 적합과정에서 이웃한 유사한 물체에 적합되는 것을 줄일 수 있는 유전자 알고리즘을 이용한 B-spline 적합방법을 제안한다. 평가결과 제안된 알고리즘은 개별치아의 경계를 성공적으로 검출하였으며 이를 이용하여 시술과 치료 과정의 시뮬레이션을 위한 치아의 3차원 모델을 정확하고 부드럽게 생성할 수 있음을 보였다.

스플라인 곡선을 이용한 막구조물의 재단도 작성에 관한 연구 (A Study on Cutting Pattern Generation of Membrane Structures Using Spline Curves)

  • 손수덕;이승재
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.109-119
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    • 2012
  • 막 구조물은 일반적인 설계와는 달리 형상해석, 응력변형해석 및 재단도 과정을 수행하여야만 설계가 가능하다. 처음 두 과정과는 달리 재단은 3차원 곡면을 최소 오차를 가진 평면 스트립을 형성하는 과정이다. 경제적인 이유로 재단 선은 주로 측지선을 이용하여 작성된다. 그러나 일반적으로 측지선은 초기 형상탐색에서 구성된 삼각형 요소의 정보에서 추출됨으로 부드러운 곡선이 아니며, 불규칙한 직선이다. 그러므로 어떻게 불규칙한 직선을 곡선으로 표현할 것인가가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 스플라인 함수를 이용한 보간 방법을 재단도 생성에 적용하였다. 이를 위해서 삼차 스플라인 함수, B-스플라인 함수 및 최소자승 스플라인 함수의 세 가지 경우에 대해서 고찰하고, 단순 모델 및 카테나리 모델을 대상으로 재단도 작성 결과를 검토하였다. 단순모델의 해석요소수와 추출된 불연속 절점 수에 따른 보간 곡선 비교결과는 요소수가 큰 경우 추출된 절점의 수가 적은 것이 효과적이며, 최소자승 보간이 다른 방법보다 더 부드러운 재단 경계선을 제공한다.

Recognition of Profile Contours of Human Face by Approximation - Recognition

  • Yang, Yun-Mo
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.683-686
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    • 1988
  • In the recognition of similar patterns like profile contours of human faces, feature measure plays important role. We extracted effective and general feature by B-spline approximation. The nodes and vertices of the approximated curve are normalized and used as features. Since the features have both local property of curvature extrema and global property by B-spline approximation, they are superior to those of curvature extrema of the profile contour. For the image data of six sets of 56 persons, some of which are ill-made, averaged accuracy rate of 97.6 % is obtained in recognizing combinational 333 test samples.

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신 스플라인보간법의 퍼포먼스 가설점정 (Hypothesis Tests For Performances of a New Spline Interpolation Technique)

  • 유기윤
    • 대한공간정보학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.29-40
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    • 1999
  • 벡터 GIS에서 자연선형체는 통상 일련의 직선분(line segments)에 의해 표시되나 그 대안으로 곡선분(curve segments) 역시 사용될 수 있다. 곡선분은 스플라인보간법에 의해 생성가능하며 이를 위해 Bezier방법과 신보간법(유기윤, 1998)이 사용될 수 있는데 본 연구에서는 신보간법의 퍼포먼스를 테스트해 보았다. 테스트는 두 가지에 촛점을 두었는데 (1) 새보간법에 의해 생성된 선형분이 직선분 보다 정확하게 자연선형체를 표현할 수 있는지 여부와 (2) 새보간법에 의해 생성된 선형분이 Bezier방법에 의해 생성된 선형분 보다 자연선형체를 정확하게 표현할 수 있는지 여부에 대한 검정이다. 이를 위해 t-테스트에 의한 가설검정법이 이용되었으며 자료로는 미 지질조사국의 7.5분 지형도가 이용되었다. 테스트결과 새보간법과 Bezier방법에 의해 생성된 선형분이 직선분 보다 자연선 형체를 정확하게 표현하였으며 새보간법에 의해 생성된 선형분이 Bezier방법에 의해 생성된 선형분보다 정확하게 표현하였다.

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버스 윈도우 필라 부재의 형상 최적 설계기술 개발 (Development of Optimum Design Technique for Bus Window Pillar Member)

  • 김명한;김대성;임석현;서명원;배동호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.156-164
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    • 1999
  • The body structure of a bus is generally assembled by using various spot welded box sectional members. The shape of window pillar joint is ordinarily built up by T-type member. It has been shown that T-type member has problems like high stress concentrations, low fatigue strength and low structural rigidity. In this study, to solve these problems a new approach to optimize the design of the bus window pillar joint was tried by FEM analysis and experiments. To describe the shape of the gusset connecting the vertical and horizontal members of the T-type window pillar joint B-spline curve was adopted and this curve was optimized . It was found that the new model developed could effectively improve fatigue durability an structural rigidity.

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밝기 변화를 고려한 색상과 채도의 확률 모델에 기반한 조명변화에 간인한 컬러분할 (Color Segmentation robust to Illumination Variations based on Statistical Methods of Hue and Saturation including Brightness)

  • 김치호;유범재;김학배
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제54권10호
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    • pp.604-614
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    • 2005
  • Color segmentation takes great attentions since a color is an effective and robust visual cue for characterizing one object from other objects. Color segmentation is, however, suffered from color variation induced from irregular illumination changes. This paper proposes a reliable color modeling approach in HSI (Hue-Saturation-Intensity) rotor space considering intensity information by adopting B-spline curve fitting to make a mathematical model for statistical characteristics of a color with respect to brightness. It is based on the fact that color distribution of a single-colored object is not invariant with respect to brightness variations even in HS (Hue-Saturation) plane. The proposed approach is applied for the segmentation of human skin areas successfully under various illumination conditions.

차선 변화벡터와 카디널 스플라인을 이용한 곡선 차선 검출방법 (A Curve Lane Detection Method using Lane Variation Vector and Cardinal Spline)

  • 허환;한기태
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제3권7호
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    • pp.277-284
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    • 2014
  • 본 논문에서는 카메라 파라미터가 필요 없는 역 투시변환 영상에 차선 변화벡터와 카디널 스플라인을 이용하여 변화에 강인한 곡선 차선 검출 방법을 제안한다. 이 방법은 역 투시변환과 차선 필터의 전처리 과정이 적용된 영상의 시작 S 프레임과 그 다음 S+1 프레임에서 차선 후보 영역을 설정하여 차선 영역을 검출하고, 검출된 차선영역을 이용하여 차선 변화벡터를 계산한 결과를 가지고 이후의 프레임에서 차선이 위치할 지점을 예측한다. 이후에 예측된 차선 위치에서부터 스캔 영역을 설정하고 이 영역 내에서 새로운 차선 위치를 검출하며, 검출된 차선 위치를 이용해 차선 변화벡터를 갱신하고, 차선 영역 내의 제어 점들에 카디널 스플라인을 적용하여 차선을 검출한다. 제안하는 방법은 차선의 형태 변화에 강인한 곡선 차선 검출방법이지만 직선 차선에도 잘 적응됨을 보였으며 한 프레임을 처리하는 데 약 20ms 정도의 양호한 차선검출 속도를 보였다.

확대 영상의 몽롱화 현상을 제거하기 위한 보간 알고리즘 연구 (A Study on the Interpolation Algorithm to Improve the Blurring of Magnified Image)

  • 이준호
    • 한국생산제조학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.562-569
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    • 2010
  • This paper analyzes the problems that occurred in the magnification process for a fine input image and investigates a method to improve the blurring of magnified image. This paper applies a curve interpolation algorithm in CAD/CAM for the same test images with the existing image algorithm in order to improve the blurring of magnified image. As a result, the nearest neighbor interpolation, which is the most frequently applied algorithm for the existing image interpolation algorithm, shows that the identification of a magnified image is not possible. Therefore, this study examines an interpolation of gray-level data by applying a low-pass spatial filter and verifies that a bilinear interpolation presents a lack of property that accentuates the boundary of the image where the image is largely changed. The periodic B-spline interpolation algorithm used for curve interpolation in CAD/CAM can remove the blurring but shows a problem of obscuration, and the Ferguson' curve interpolation algorithm shows a more sharpened image than that of the periodic B-spline algorithm. For the future study, hereafter, this study will develop an interpolation algorithm that has an excellent improvement for the boundary of the image and continuous and flexible property by using the NURBS, Ferguson' complex surface, and Bezier surface used in CAD/CAM engineering based on the results of this study.

A chord error conforming tool path B-spline fitting method for NC machining based on energy minimization and LSPIA

  • He, Shanshan;Ou, Daojiang;Yan, Changya;Lee, Chen-Han
    • Journal of Computational Design and Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.218-232
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    • 2015
  • Piecewise linear (G01-based) tool paths generated by CAM systems lack $G_1$ and $G_2$ continuity. The discontinuity causes vibration and unnecessary hesitation during machining. To ensure efficient high-speed machining, a method to improve the continuity of the tool paths is required, such as B-spline fitting that approximates G01 paths with B-spline curves. Conventional B-spline fitting approaches cannot be directly used for tool path B-spline fitting, because they have shortages such as numerical instability, lack of chord error constraint, and lack of assurance of a usable result. Progressive and Iterative Approximation for Least Squares (LSPIA) is an efficient method for data fitting that solves the numerical instability problem. However, it does not consider chord errors and needs more work to ensure ironclad results for commercial applications. In this paper, we use LSPIA method incorporating Energy term (ELSPIA) to avoid the numerical instability, and lower chord errors by using stretching energy term. We implement several algorithm improvements, including (1) an improved technique for initial control point determination over Dominant Point Method, (2) an algorithm that updates foot point parameters as needed, (3) analysis of the degrees of freedom of control points to insert new control points only when needed, (4) chord error refinement using a similar ELSPIA method with the above enhancements. The proposed approach can generate a shape-preserving B-spline curve. Experiments with data analysis and machining tests are presented for verification of quality and efficiency. Comparisons with other known solutions are included to evaluate the worthiness of the proposed solution.

Spline 곡선을 이용한 유선형 Surge 생성 및 분포장 설계 (A Generation of Streamlined Surge and Distribution Field Using Spline Curve)

  • 김종한;강임철;김병기
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2011년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.497-498
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    • 2011
  • 가상세계에서 사용자의 몰입감의 정도는 가상공간의 물리적 환경 구성 요소의 변화에 대응하는 캐릭터의 행동과 오브젝트의 움직임이 얼마나 잘 표현되어지는가에 따라 결정된다. 따라서 가상공간에서 몰입감을 높이기 위해서는 현실세계를 반영하는 정밀한 환경 구성이 필요하다. 본 논문에서는 가상수중환경에서 오브젝트와 캐릭터의 움직임에 영향을 미치는 물리적 환경요소인 해류와 물속 Surge를 생성하는 모듈을 설계한다. 기존의 직선형태의 해류나 Surge를 개선하기 위해 시간에 따라 일정 방향으로 랜덤 생성되는 정점 정보를 3차원 Spline 곡선으로 변화한고 이를 중심으로 분포장을 형성시킨다. 이는 곡선형 해류를 생성시켜 보다 사실적인 가상공간의 환경을 구현할 수 있을 것이다.

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