• 제목/요약/키워드: Three-dimensional image processing

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스마트시티의 빅 센서 데이터와 빅 GIS 데이터를 융합하여 실시간 온라인 소음지도로 시각화하기 위한 분산병렬처리 방법론 (Real Time Distributed Parallel Processing to Visualize Noise Map with Big Sensor Data and GIS Data for Smart Cities)

  • 박종원;심예찬;정혜선;이용우
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.1-6
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    • 2018
  • 스마트시티는, 각종 센서들로부터의 데이터를 수집, 처리하여 시민들을 위하여, 다양한 스마트 서비스들을 제공한다. 본 논문에서는, 이과 같은 스마트시티 서비스 중의 하나로서, 소음지도를 시민에게 실시간으로 제공하기 위한 연구 결과를 발표한다. 본 논문은, 스마트 시티의 융복합된 유비쿼터스센서네트워크들로부터 끊임없이 전달되는 대량의 스트림 데이터를, 실시간으로 전달받아서, 지리정보시스템 (GIS)의 정보들과 융합하여, 시각적으로 소음정보를 표시하여 주는, 3차원 소음지도를 실시간으로 제작하는, 실시간 분산병렬처리 방법론을 제시하였다. 이 방법론을 오픈소스소프트웨어를 활용하여 실제 시스템으로 개발되어 구현하였다. 본 논문에서는, 이와 같이 구현된 시스템들 중에서, 아파치 스톰(Apache Storm) 프레임워크를 사용하여 구현한 실제 시스템을 소개한다. 본 연구에서는, 이 실제 구현된 시스템을 성능평가하였다. 대량의 비정형 데이터를 실시간으로 처리하려면, 큰 컴퓨팅 파워가 필요하며, 필요한 컴퓨팅 파워의 규모도 사전에 알 수 없다는 문제들이 있다. 이 문제들을 해결하기 위하여, 본 연구에서는, 컴퓨팅 파워를 자유롭게 조절하여 공급할 수 있는. 클라우드 컴퓨팅을 사용하여 성능평가를 하였다. 이와 같은 성능평가를 통하여, 본 논문에서 제시한 방법론이 적절함을 확인하였고, 개발하여 구현한 시스템이 잘 작동함도 확인하였다. 나아가서는. 실시간으로 소음지도를 생산할 수 있음을 확인하였다. 본 논문은 이와 같은 성능평가 내용도 소개하고 상세히 설명한다.

이동영역 필터와 영상대비를 이용한 실시간 시정측정 (Realtime Visibility Measurement Using Moving Area Filter and Image Contrast)

  • 김봉근
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.35-45
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    • 2008
  • 카메라를 이용한 실시간 시정측정은 인간의 시정 감각과 유사하고 현실성 있는 시정자료를 획득할 수 있으며 기존 고가의 광학기기를 이용한 측정방법을 대체할 수 있는 새로운 측정방식이다. 영상으로부터 깊이정보나 3차원 구조의 추출 등을 통해 시정을 측정하려는 시도가 있으나, 단순하고 빠른 처리가 요구되는 실시간 시정측정과 이동물체가 많이 나타나는 경우에는 많은 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 시정의 감소는 영상에서 지수적인 대비의 감소로 나타난다는 점에 착안하여 영상으로부터 이동영역 필터를 이용하여 대비를 추출하고 영상대비와 시정간의 상관관계를 수학적으로 모델링함으로써 쉽고 빠르게 시정을 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 이동영역 필터는 영상으로부터 시정측정에 영향을 주는 하늘과 물체의 이동영역을 효과적으로 제거하기 위해 사용된다. 제안된 방법은 카메라를 통해 입력된 영상으로부터 실시간 시정측정이 가능할 뿐만 아니라 도로와 같이 차량의 이동이 많은 경우에도 안정적인 시정측정이 가능하다.

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얼굴 2D 이미지의 3D 모델 변환 알고리즘 (An Algorithim for Converting 2D Face Image into 3D Model)

  • 최태준;이희만
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.41-48
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    • 2015
  • 최근 3D 프린터의 보급과 함께 3D 모델에 대한 수요가 급증하고 있다. 그러나 3D 모델의 생성은 숙달된 전문가가 전문 소프트웨어를 이용하여 작성하여야 한다. 본 연구는 한 장의 2차원 정면 얼굴사진으로 부터 3D 모델링하는 방법에 대한 것으로 일반인들도 쉽게 3D모델을 생성할 수 있도록 한다. 사진으로부터 배경과 전경을 분리하고 분리한 전경 영역에 일정간격으로 2차원 상에 버텍스를 배치하고 배치한 버텍스 위치를 이미지의 계조 값과 눈썹과 코 등의 특성을 고려하여 버텍스를 3차원으로 확장한다. 전경과 배경을 분리하는 방법으로 에지정보를 사용하였으며 눈과 코의 위치를 찾기 위하여 Haar-like feature를 이용하는 AdaBoost 알고리즘을 사용하였다. 알고리즘으로 생성한 3D 모델은 수작업에 의한 후처리가 필요하지만 3D 프린터를 위한 콘텐츠 제공에 매우 유용하게 활용될 것이다.

경동맥 MRA 영상을 이용한 새로운 내경 측정 방법 (New Carotid Artery Stenosis Measurement Method Using MRA Images)

  • 김도연;박종원
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제30권12호
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    • pp.1247-1254
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    • 2003
  • 현재 경동맥 내막절제술 시행을 위한 경동맥 협착증의 정도 측정에는 디지털감산조영술(DSA), 회전조영술(rotational angiography), 컴퓨터단층조영술(CTA) 및 자기공명조영술(MRA)로부터 얻어진 경동맥의 투영 영상을 이용하여 북미, 유럽 표준 및 총경동맥 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 기존의 기계적인 측경기를 이용하는 전형적인 경동맥 협착 측정 방법의 단점을 극복하고, 측정자간의 변화율을 최소화하기 위해 자기공명조영술의 단면 영상을 사용하고 컴퓨터화한 새로운 협착증 정도 측정 방법을 개발하였다. 영상 분할에 사용되는 방법중 가장 널리 사용되고 효율적인 명암값 임계치 방법을 사용하여 경동맥 및 동맥의 내강을 분할하였다. 또한, 각 증례의 측정된 총경동맥의 혈관두께를 사용하여 분할된 경동맥으로부터 혈관을 제거 하였고, 혈관이 제거된 경동맥을 혈류 영역과 플라그 영역으로 분할하였다. 각 단면 영상에서의 경동맥 협착증 정도 측정은 (분할된 플라그 영역/혈류영역 및 플라그를 합한 면적) * 100% 식으로 계산된다.

구강악안면영역의 3차원 CT 영상 재형성시 역치 및 불투명도에 대한 연구 (Study of threshold and opacity in three-dimensional CT volume rendering of oral and maxillofacial area)

  • 최문경;이삼선;허경회;이원진;최순철
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제39권1호
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    • pp.13-18
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    • 2009
  • Purpose: This study was designed to determine a proper threshold value and opacity in three-dimensional CT volume rendering of oral and maxillofacial area. Materials and Methods: Three-dimensional CT data obtained from 50 persons who were done orthognatic surgery in department of oral and maxillofacial radiology of Seoul National University retrospectively. 12 volume rendering post-processing protocols of combination of threshold(100HU, 150HU, 221HU, 270HU) and opacity (58%, 80%, 90%) were applied. Five observers independently evaluated image quality using a five-point range scale. The results were analyzed by receiver operating characteristic curves, ANOVA and Kappa value. And three oromaxillofacial surgeons chose the all images that they thought proper clinically in the all of images. Results: Analysis using ROC curves revealed the area under each curve which indicated a diagnostic accuracy. The highest diagnostic accuracy appear with 100HU and 58% opacity. and the lowest diagnostic accuracy appear with 221HU and 58% opacity that are being used protocol in department of oral and maxillofacial radiology of Seoul National University. But, no statistically significant difference was noted between any of the protocols. And the number of proper images clinically that chosen by three oromaxillofacial surgeons is the largest in the cases of protocol 8 (221HU, opacity 80%) and protocol 11 (270HU, opacity 80%) in one after the other. Conclusion: Threshold and opacity in volume rendering can be controled easily and these can be causes of making an diagnostic accuracy. So we need to select proper values of these factors.

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3-D Hetero-Integration Technologies for Multifunctional Convergence Systems

  • 이강욱
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.11-19
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    • 2015
  • Since CMOS device scaling has stalled, three-dimensional (3-D) integration allows extending Moore's law to ever high density, higher functionality, higher performance, and more diversed materials and devices to be integrated with lower cost. 3-D integration has many benefits such as increased multi-functionality, increased performance, increased data bandwidth, reduced power, small form factor, reduced packaging volume, because it vertically stacks multiple materials, technologies, and functional components such as processor, memory, sensors, logic, analog, and power ICs into one stacked chip. Anticipated applications start with memory, handheld devices, and high-performance computers and especially extend to multifunctional convengence systems such as cloud networking for internet of things, exascale computing for big data server, electrical vehicle system for future automotive, radioactivity safety system, energy harvesting system and, wireless implantable medical system by flexible heterogeneous integrations involving CMOS, MEMS, sensors and photonic circuits. However, heterogeneous integration of different functional devices has many technical challenges owing to various types of size, thickness, and substrate of different functional devices, because they were fabricated by different technologies. This paper describes new 3-D heterogeneous integration technologies of chip self-assembling stacking and 3-D heterogeneous opto-electronics integration, backside TSV fabrication developed by Tohoku University for multifunctional convergence systems. The paper introduce a high speed sensing, highly parallel processing image sensor system comprising a 3-D stacked image sensor with extremely fast signal sensing and processing speed and a 3-D stacked microprocessor with a self-test and self-repair function for autonomous driving assist fabricated by 3-D heterogeneous integration technologies.

MPEG의 다차원 분석을 통한 디졸브 구간 검출 : I, P프레임의 DCT-R값을 이용 (Detecting Dissolve Cut for Multidimensional Analysis in an MPEG compressed domain : Using DCT-R of I, P Frames)

  • 허정;박상성;장동식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.34-40
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    • 2003
  • 본 논문에서는 비디오 장면전환 효과 중 디졸브(dissolve)에 의한 점진적인 장면전환 구간을 검출하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 처리의 효율성과 MPEG Sequence의 최소한의 복원과정을 위해 Ⅰ, P 프레임의 Color-R값에 대한 DCT계수를 사용하였다. 인간의 시각으로는 비디오의 장면전환점을 쉽게 구분해 낼수 있듯이 컴퓨터가 인식하기 쉽도록 영상을 3차원으로 시각화하고 분석하여 장면전환 구간을 검출하였다. 우선 각각의 영상에서 Color-R에 대한 DCT계수를 추출하고 블록단위인 8*8단위 열의 합을 구해 다시 프레임에 대한 행을 4단계로 분할하여 특징치를 분석하고 4단계의 샷 특징치를 통합하여 샷을 검출한다. 실험결과 제안한 방법이 영상의 단일 특징치를 사용한 방법보다 4단계의 특징치 분석을 사용함으로서 더 좋은 성능을 나타내었다 또한 Ⅰ, P 프레임의 Color-R값의 부분적 복원과정으로 계산시간을 절약할 수 있었다.

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선형 사진트리의 선형이동을 위한 상수시간 RMESH 알고리즘 (Constant Time RMESH Algorithm for Linear Translation of Linear Quadtrees)

  • 김경훈;우진운
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제10A권3호
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    • pp.207-214
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    • 2003
  • 계층적 자료구조인 사진트리는 이진 영상을 표현하는데 매우 중요한 자료구조이다. 사진트리를 메모리에 저장하는 방법 중 선형사진트리 표현 방법은 다른 표현 방법과 비교할 때 저장 공간을 매우 효율적으로 절약할 수 있는 이점이 있기 때문에 사진트리와 관련된 연산의 수행을 위해 선형 사진트리를 사용하는 효율적인 알고리즘 개발에 많은 연구가 진행되어 왔다. 선형이동은 영상을 주어진 거리만큼 이동시키는 연산으로, 영상 처리의 응용에서 중요하게 사용되는 연산에 속한다. 본 논문에서는 RMESH (Reconfigurable MESH) 구조에서 3-차원 n${\times}$n${\times}$n 프로세서를 사용하여 선형 사진트리로 표현된 이진 영상의 선형 이동을 수행하는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 n${\times}$n${\times}$n RMESH의 계층구조에서 선형 사진트리의 위치코드들을 효율적으로 전송할 수 있는 기본적인 연산들을 이용함으로써 상수 시간의 시간 복잡도를 갖는다.

비디오 상의 얼굴에 대한 3차원 변형 시스템 (A System for 3D Face Manipulation in Video)

  • 박정식;서병국;박종일
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.440-451
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    • 2019
  • 본 논문에서는 비디오 상의 얼굴을 사용자가 원하는 대로 3차원적으로 변형시켜볼 수 있도록 하는 시스템을 제안한다. 제안된 시스템의 3차원 얼굴 변형은 비디오 프레임의 얼굴 영역에 사용자가 변형을 가한 3차원 얼굴 모델을 덮어 씌우는 방식으로서, 기존의 애플리케이션이나 방법과 달리 비디오 상에서 3차원 변형을 실시간으로 가할 수 있도록 한다. 이를 위해 변형 가능한 3차원 얼굴 모델을 영상과 정합하고, 동시에 사용자가 가한 변형을 정합된 모델에 적용, 프레임 영상을 텍스처 매핑하여 렌더링한다. 이러한 과정은 많은 연산을 요하기 때문에 기능별로 소프트웨어 모듈을 나눠 각각의 쓰레드에서 병렬적으로 처리하도록 구현함으로써 실시간 처리가 가능하도록 하였다. 실험 결과를 통해 비디오 상의 얼굴의 눈 주변, 코, 턱, 볼 등 부위들에 대해, 기존 애플리케이션에 비해 자연스러운 변형을 실시간으로 가할 수 있음을 확인할 수 있다.

A technique for predicting the cutting points of fish for the target weight using AI machine vision

  • Jang, Yong-hun;Lee, Myung-sub
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권4호
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    • pp.27-36
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    • 2022
  • 본 논문에서는 이러한 어류 가공 현장의 문제점을 개선하기 위해서 AI 머신 비전을 이용한 어류의 목표 중량 절단 예측기법을 제안한다. 제안하는 방법은 먼저 입력된 물고기의 평면도와 정면도를 촬영하여 이미지기반의 전처리를 수행한다. 그런 다음 RANSAC(RANdom SAMmple Consensus)를 사용하여 어류의 윤곽선을 추출한 다음 3D 모델링을 사용하여 물고기의 3D 외부 정보를 추출한다. 이어서 추출된 3차원 특징 정보와 측정된 중량 정보를 머신러닝하여 목표 중량에 대한 절단 지점을 예측하기 위한 신경망 모델을 생성한다. 마지막으로 제안기법을 통해 예측된 절단 지점으로 직접 절단한 뒤 그 중량을 측정하였다. 그리고 측정된 무게를 목표 무게와 비교하여 MAE(Mean Absolute Error) 와 MRE(Mean Relative Error)와 같은 평가 방법을 사용해 성능을 평가하였다. 그 결과, 목표 중량과 비교해 3% 이내의 평균 오차율을 달성하였다. 제안된 기법은 향후 자동화 시스템과 연계되어 수산업 발전에 크게 기여할 것으로 전망한다.