• 제목/요약/키워드: U-Net model

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핵활동 모니터링을 위한 소형객체 비율에 따른 U-Net의 의미론적 분할 성능 비교 (Comparison of Semantic Segmentation Performance of U-Net according to the Ratio of Small Objects for Nuclear Activity Monitoring)

  • 이진민;김태헌;이창희;이현진;송아람;한유경
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_4호
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    • pp.1925-1934
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    • 2022
  • 원격탐사 기술을 활용한 접근불능 지역에 대한 핵활동 모니터링은 핵 비확산을 위해 필수적이다. 최근에는 딥러닝을 이용하여 핵활동 관련 객체를 탐지하는 연구가 활발하게 수행되고 있으나, 고해상도 위성영상 내 소형객체는 클래스 불균형 발생 빈도가 높다. 이로 인해 소형객체 탐지 성능이 저하되는 문제점이 존재한다. 이에 본 연구에서는 입력 데이터 내 핵활동 관련 소형객체의 비율이 딥러닝 모델 성능에 미치는 영향을 분석하여 탐지 정확도를 개선하기 위한 방안을 도출하고자 한다. 이를 위해 소형객체 비율이 상이한 6가지 학습자료를 구축하여 학습자료별로 U-Net 모델 학습을 진행하고, 다양한 종류의 소형객체가 포함된 test dataset을 이용하여 학습된 U-Net 모델 간 정량적·정성적 비교평가를 수행하였다. 그 결과, 입력영상 내 객체 픽셀 비율을 조절하였을 때 핵활동 관련 소형객체를 효과적으로 탐지할 수 있는 것이 확인되었으며, 이를 통해 훈련 자료 내 객체 비율을 조정하여 딥러닝 모델 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

유방 영상에서 딥러닝 기반의 유방 종괴 자동 분할 연구 (An Automatic Breast Mass Segmentation based on Deep Learning on Mammogram)

  • 권소윤;김영재;김광기
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.1363-1369
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    • 2018
  • Breast cancer is one of the most common cancers in women worldwide. In Korea, breast cancer is most common cancer in women followed by thyroid cancer. The purpose of this study is to evaluate the possibility of using deep - run model for segmentation of breast masses and to identify the best deep-run model for breast mass segmentation. In this study, data of patients with breast masses were collected at Asan Medical Center. We used 596 images of mammography and 596 images of gold standard. In the area of interest of the medical image, it was cut into a rectangular shape with a margin of about 10% up and down, and then converted into an 8-bit image by adjusting the window width and level. Also, the size of the image was resampled to $150{\times}150$. In Deconvolution net, the average accuracy is 91.78%. In U-net, the average accuracy is 90.09%. Deconvolution net showed slightly better performance than U-net in this study, so it is expected that deconvolution net will be better for breast mass segmentation. However, because of few cases, there are a few images that are not accurately segmented. Therefore, more research is needed with various training data.

Fast and Accurate Single Image Super-Resolution via Enhanced U-Net

  • Chang, Le;Zhang, Fan;Li, Biao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권4호
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    • pp.1246-1262
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    • 2021
  • Recent studies have demonstrated the strong ability of deep convolutional neural networks (CNNs) to significantly boost the performance in single image super-resolution (SISR). The key concern is how to efficiently recover and utilize diverse information frequencies across multiple network layers, which is crucial to satisfying super-resolution image reconstructions. Hence, previous work made great efforts to potently incorporate hierarchical frequencies through various sophisticated architectures. Nevertheless, economical SISR also requires a capable structure design to balance between restoration accuracy and computational complexity, which is still a challenge for existing techniques. In this paper, we tackle this problem by proposing a competent architecture called Enhanced U-Net Network (EUN), which can yield ready-to-use features in miscellaneous frequencies and combine them comprehensively. In particular, the proposed building block for EUN is enhanced from U-Net, which can extract abundant information via multiple skip concatenations. The network configuration allows the pipeline to propagate information from lower layers to higher ones. Meanwhile, the block itself is committed to growing quite deep in layers, which empowers different types of information to spring from a single block. Furthermore, due to its strong advantage in distilling effective information, promising results are guaranteed with comparatively fewer filters. Comprehensive experiments manifest our model can achieve favorable performance over that of state-of-the-art methods, especially in terms of computational efficiency.

양방향 특징 결합을 이용한 효율적 문자 탐지 모델 (An Efficient Text Detection Model using Bidirectional Feature Fusion)

  • 임성택;최회련;이홍철
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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    • pp.67-68
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    • 2021
  • 기존 객체탐지는 경계 상자 회귀방식을 적용하였지만, 문자는 왜곡과 변형이 심한 특성을 가진 객체로 U-net 구조의 이미지 분할 방식을 사용하는 경우가 많다. 따라서 최근 문자 탐지는 통계적 모델에 비해 높은 정확도를 보이는 심층 신경망 기반의 모델 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 이미지 분할을 통한 양방향 특징 결합 기법을 사용한 문자 탐지 모델을 제안한다. 이미지 분할 방식은 메모리의 효율이 떨어지기 때문에 이를 극복하고자 특징 추출 단계에서 경량화된 네트워크를 적용하였다. 또한, 객체 탐지에서 큰 성과를 보인 양방향 특징 결합 모듈을 U-net 구조에 추가하여 추출된 특징이 효과적으로 결합 되는 결과를 얻었다. 제안하는 모델의 문자 탐지 성능은 합성 문자 데이터셋을 이용한 실험을 통해 기존의 U-net 구조의 이미지 분할 방식보다 향상되었음을 확인하였다.

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EPCglobal ALE1.0 표준기반의 RFID Middleware System을 적용한 항만물류 u-비즈니스 모델 연구 (The Study of Maritime Logistics u-Business Model of Applying RFID Middware System based on EPCglobal ALE1.0 Specification)

  • 양영주;안경림;박정천
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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    • pp.541-544
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    • 2008
  • e-비즈니스 환경 하에서 전자적 데이터 교환 또는 WEB을 이용한 비즈니스 트랜잭션 처리를 통해 산업 부분별 자동화나 정보화가 활발히 진행되었다. 전자적으로 데이터를 처리함으로 인해 기존 오프라인을 이용한 비즈니스 환경 보다는 처리 속도나 처리 시간이 단축되었으며 비용도 많이 절감되었다. 그러나 점차 실시간적으로 데이터를 처리하거나 실시간적으로 화물에 대한 흐름을 추적하고자 하는 사용자들의 요구사항이 도출되기 시작하였다. 이에 RFID, USN 등의 유비쿼터스 개념과 기술을 이용한 u-비즈니스가 도입되어 각 분야에 활발히 적용되고 있다. 특히 유통이나 운송 등 물류 분야에 유비쿼터스 기술이 적용됨으로 실시간으로 데이터를 수집할 수 있어 화물의 흐름 추적을 용이할 수 있는 기반이 되고 있다. 본 논문에서는 새로운 비즈니스 환경에 적합하도록 EPC Global 표준에 따라 개발된 RFID 미들웨어를 항만 물류 비즈니스에 적용할 수 있는 비즈니스 모델을 정의하였다. 또한 정의한 비즈니스 모델을 항만 물류 분야에 적용한 사례와 적용 결과에 대해 논의하고자 한다.

Automatic crack detection of dam concrete structures based on deep learning

  • Zongjie Lv;Jinzhang Tian;Yantao Zhu;Yangtao Li
    • Computers and Concrete
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    • 제32권6호
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    • pp.615-623
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    • 2023
  • Crack detection is an essential method to ensure the safety of dam concrete structures. Low-quality crack images of dam concrete structures limit the application of neural network methods in crack detection. This research proposes a modified attentional mechanism model to reduce the disturbance caused by uneven light, shadow, and water spots in crack images. Also, the focal loss function solves the small ratio of crack information. The dataset collects from the network, laboratory and actual inspection dataset of dam concrete structures. This research proposes a novel method for crack detection of dam concrete structures based on the U-Net neural network, namely AF-UNet. A mutual comparison of OTSU, Canny, region growing, DeepLab V3+, SegFormer, U-Net, and AF-UNet (proposed) verified the detection accuracy. A binocular camera detects cracks in the experimental scene. The smallest measurement width of the system is 0.27 mm. The potential goal is to achieve real-time detection and localization of cracks in dam concrete structures.

Open-loop Wavefront Correction Based on SH-U-net for Retinal Imaging System

  • Ming Hu;Lifa Hu;Hongyan Wang;Qi Zhang;Xingyu Xu;Lin Yu;Jingjing Wu;Yang Huang
    • Current Optics and Photonics
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    • 제8권2호
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    • pp.183-191
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    • 2024
  • High-resolution retinal imaging based on adaptive optics (AO) is important for early diagnosis related to retinal diseases. However, in practical applications, closed-loop AO correction takes a relatively long time, and traditional open-loop correction methods have low accuracy in correction, leading to unsatisfactory imaging results. In this paper, a SH-U-net-based open-loop AO wavefront correction method is presented for a retinal AO imaging system. The SH-U-net builds a mathematical model of the entire AO system through data training, and the Root mean square (RMS) of the distorted wavefront is 0.08λ after correction in the simulation. Furthermore, it has been validated in experiments. The method improves the accuracy of wavefront correction and shortens the correction time.

SPADE 기반 U-Net을 이용한 고해상도 위성영상에서의 도시 변화탐지 (Urban Change Detection for High-resolution Satellite Images Using U-Net Based on SPADE)

  • 송창우;;정지훈;홍성재;김대희;강주형
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권6_2호
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    • pp.1579-1590
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    • 2020
  • 본 논문에서는 고해상도의 위성영상을 활용하여 도시의 변화 양상을 분석하기 위하여 SPADE기반의 U-Net과 객체 영역기반 변화탐지 방법을 제안한다. 제안하는 네트워크는 기존의 U-Net에서 공간 정보를 잃지 않기 위해 SPADE를 사용했다. 고해상도 위성영상을 활용한 변화탐지 방법은 계획, 예측 등 다양한 도시 문제를 해결하기 위해 활용할 수 있다. IR-MAD 등 전통적인 방법인 화소 기반의 변화탐지를 수행할 경우, 다중 시기 영상 간의 기후, 계절 변화 등에 의해 화소의 변화가 민감하기 때문에 미변화 지역들이 변화 지역으로 오탐지될 가능성이 매우 크다. 이에 본 논문에서는 시계열 위성영상에서 도시를 구성하는 객체에 대한 변위를 정확하게 탐지하기 위해 도시를 구성하는 주요 공간 객체를 정의하고, 딥러닝 기반 영상 분할을 통해 추출한 후 영역 간의 변위 오차를 분석하여 변화탐지를 수행한다. 변화 양상을 분석하기 위한 공간 객체로 건축물, 도로, 농경지, 비닐하우스, 산림 영역, 수변 영역의 6개로 정의하였다. KOMPSAT-3A 위성영상으로 학습한 각 네트워크 모델을 시계열 KOMPSAT-3 위성영상에 대한 변화탐지를 수행한다. 객관적인 성능 평가를 위한 변화탐지 지표는 F1-score, Kappa를 사용한다. 제안하는 변화탐지 기법은 U-Net, UNet++ 대비 뛰어난 결과를 보이며, 평균 F1 score는 0.77, kappa는 77.29의 성능을 확인할 수 있다.

딥 러닝 기반의 악성흑색종 분류를 위한 컴퓨터 보조진단 알고리즘 (A Computer Aided Diagnosis Algorithm for Classification of Malignant Melanoma based on Deep Learning)

  • 임상헌;이명숙
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.69-77
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    • 2018
  • The malignant melanoma accounts for about 1 to 3% of the total malignant tumor in the West, especially in the US, it is a disease that causes more than 9,000 deaths each year. Generally, skin lesions are difficult to detect the features through photography. In this paper, we propose a computer-aided diagnosis algorithm based on deep learning for classification of malignant melanoma and benign skin tumor in RGB channel skin images. The proposed deep learning model configures the tumor lesion segmentation model and a classification model of malignant melanoma. First, U-Net was used to segment a skin lesion area in the dermoscopic image. We could implement algorithms to classify malignant melanoma and benign tumor using skin lesion image and results of expert's labeling in ResNet. The U-Net model obtained a dice similarity coefficient of 83.45% compared with results of expert's labeling. The classification accuracy of malignant melanoma obtained the 83.06%. As the result, it is expected that the proposed artificial intelligence algorithm will utilize as a computer-aided diagnosis algorithm and help to detect malignant melanoma at an early stage.

시멘틱세그멘테이션을 활용한 태양광 패널 고장 감지 시스템 구현 (Implementation of Photovoltaic Panel failure detection system using semantic segmentation)

  • 신광성;신성윤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권12호
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    • pp.1777-1783
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    • 2021
  • 대단위 신재생 에너지 발전단지의 효율적인 유지관리를 위해 드론의 활용이 점차 증가하고 있다. 오래전부터 태양광 패널을 드론으로 촬영하여 패널의 유실 및 오염 등을 관리하고 있다. 본 논문에서는 열화상카메라를 장착한 드론을 이용하여 획득된 태양광패널 이미지에서 아크, 단선, 크랙 등의 고장 유무를 판별하기 위해 시멘틱세그멘테이션 기법을 이용한 분류모델을 제안한다. 또한 적은 데이터셋으로도 강인한 분류 성능을 보이는 U-Net의 튜닝을 통해 효율적인 분류모델을 구현하였다.