• 제목/요약/키워드: Watershed Algorithm

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강우-유출모형의 매개변수 보정을 위한 최적화 기법의 비교분석 (The Comparative Analysis of Optimization Methods for the Parameter Calibration of Rainfall-Runoff Models)

  • 김선주;지용근;김필식
    • 한국농공학회논문집
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    • 제47권3호
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    • pp.3-13
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    • 2005
  • The conceptual rainfall-runoff models are used to predict complex hydrological effects of a basin. However, to obtain reliable results, there are some difficulties and problems in choosing optimum model, calibrating, and verifying the chosen model suitable for hydrological characteristics of the basin. In this study, Genetic Algorithm and SCE-UA method as global optimization methods were applied to compare the each optimization technique and to analyze the application for the rainfall-runoff models. Modified TANK model that is used to calculate outflow for watershed management and reservoir operation etc. was optimized as a long term rainfall-runoff model. And storage-function model that is used to predict real-time flood using historical data was optimized as a short term rainfall-runoff model. The optimized models were applied to simulate runoff on Pyeongchang-river watershed and Bocheong-stream watershed in 2001 and 2002. In the historical data study, the Genetic Algorithm and the SCE-UA method showed consistently good results considering statistical values compared with observed data.

수리형태학을 이용한 영상 분할 (Image Segmentation Using Mathematical Morphology)

  • 조선길;강현철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권11C호
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    • pp.1076-1082
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    • 2005
  • 최근 수리형태학적 접근 방법을 이용하여 영상을 분할하고자 하는 연구가 계속되고 있다. 그 중에서도 분수경계 알고리듬은 기존의 에지 기반의 영상 분할 방법과 영역기반의 영상분할 방법의 장점을 모두 가지고 있는 효과적인 영상 분할 기법 중에 하나이다. 분수경계 알고리듬의 기본적인 개념은 지형학적 해석에 기반을 두고 있으며 항상 영역의 외곽에 폐곡선을 형성한다. 그러나 잡영에 매우 민감하게 반응하여 수많은 영역으로 분할되는 과분할 현상을 초래한다. 따라서 본 논문에서는 중요하지 많은 국부 최소점과 국부 최대점을 모두 제거함으로써 과분할 현상을 줄이는 제한적 워터폴 알고리듬을 제안한다. 실험결과 제안한 제한적 워터폴 방법이 다른 과분할 억제 방법보다 평균분할 영역수와 외곽선 소실 측면에서 효과적으로 영상을 분할할 수 있었다.

명암 대비와 에지 선예도를 이용하는 영역 성장법에 의한 디지털 X선 맘모그램 영상에서의 미세 석회화 검출 (Microcalcification Detection Based on Region Growing Method with Contrast and Edge Sharpness in Digital X-ray Mammographic Images)

  • 원철호;강신원;조진호
    • 센서학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.56-65
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    • 2004
  • In this paper, we proposed the detection algorithm of microcalcification based on region growing method with contrast and edge sharpness in digital X-ray mammographic images. We extracted the local maximum pixel and watershed regions by using watershed algorithm. Then, we used the mean slope between local maximum and neighborhood pixels to extract microcalcification candidate pixels among local maximum pixels. During increasing threshold value to grow microcalcification region, at the maximum threshold value of the contrast and edge sharpness, the microcalcification area is decided. The regions of which area of grown candidate microcalfication region is larger than that of watershed region are excluded from microcalcifications. We showed the diagnosis algorithm can be used to aid diagnostic-radiologist in the early detection breast cancer.

워터쉐드 분할 기법을 이용한 견고한 의료 영상보안 알고리즘 설계 (Design of robust Medical Image Security Algorithm using Watershed Division Method)

  • 오근탁;정민식;이윤배
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.1980-1986
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    • 2008
  • 디지털 워터마크 기법은 음악, 영상, 동영상에 대한 저작권과 재산권의 보호 및 인증, 데이터 손실 여부 판단, 복사 방지 및 추적 등을 목적으로 한 사후 재산권의 보호 기술로 제안되었다. 본 연구에서는 워터마크의 기하학적인 왜곡에 대한 공격에 견고하게 하도록 영상의 전 처리 과정을 거친다. 그리고 선택된 기하학적인 불변 점을 골라 여러가지 영상처리에 강인하며 일정 기간 압축 저장되는 영상에서도 워터마킹이 유지되도록 워터 쉐드(watershed) 분할 기법을 이용한 의료 영상 보안 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 워터마킹 알고리즘은 의료 영상에 대한 RST공격, JPEG 압축 공격 그리고 필터링 공격보다 강인함을 확인하였다.

고속의 세미오토매틱 비디오객체 추적 알고리즘 (A Fast Semiautomatic Video Object Tracking Algorithm)

  • 이종원;김진상;조원경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.291-294
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    • 2004
  • Semantic video object extraction is important for tracking meaningful objects in video and object-based video coding. We propose a fast semiautomatic video object extraction algorithm which combines a watershed segmentation schemes and chamfer distance transform. Initial object boundaries in the first frame are defined by a human before the tracking, and fast video object tracking can be achieved by tracking only motion-detected regions in a video frame. Experimental results shows that the boundaries of tracking video object arc close to real video object boundaries and the proposed algorithm is promising in terms of speed.

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유전자알고리즘을 이용한 저수지(貯水池)의 방류량(放流量) 추정(推定) 프로그램 개발 연구 (A Study on Development of Program for Estimating Reservoirs Outflow using Genetic Algorithm)

  • 안상대;김원일;안병찬;안원식
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.153-159
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    • 2009
  • 본 연구에서 하천 홍수위 예측을 위해 미계측 유역내에 위한 저수지에서의 하천 방류를 추정하는 수문학적 저수지 추적 기법을 저수위 관측데이터와 여수로 게이트 개방 데이터를 토대로 저수지 방류량을 추정하는 알고리즘을 수립하고, 이를 반영한 유전자 알고리즘 기반의 프로토타입을 개발하여 유역매개변수를 실시간으로 자동보정할 수 있도록 하였다. 대상 유역과 저수지에서 기왕의 호우발생시의 관측 데이터를 적용하여 프로토타입에 적용성을 검토한 결과, 유의성이 있는 것으로 나타났다.

오염총량관리지역내 소하천에 대한 BASINS 4.0 및 WinHSPF의 적용과 유전알고리즘을 이용한 매개변수의 보정 (Application of BASIN 4.0 and WinHSPF to a Small Stream in Total Water Pollution Load Management Area and Calibration of Model Parameter using Genetic Algorithm)

  • 조재현;윤승진
    • 환경영향평가
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    • 제21권1호
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    • pp.161-169
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    • 2012
  • Recently various attempts have been made to apply HSPF model to calculate runoff and diffuse pollution loads of stream and reservoir watersheds. Because the role of standard flow is very important in the water quality modelling of Total Water Pollution Load Management, HSPF was used as a means of estimating standard flow. In this study, BASINS 4.0 and WinHSPF was applied to the Gomakwoncheon watershed, genetic algorithm(GA) and influence coefficient algorithm were used to calibrate the runoff parameters of the WinHSPF. The objective function is the sum of the squares of the normalized residuals of the observed and calculated flow and it is optimized using GA. Estimates of the optimum runoff parameters are made at each iteration of the influence coefficient algorithm. The calibration results showed a relatively good correspondence between the observed and the calculated values. The standard flow(Q275) of the Gomakwoncheon watershed was estimated using the ten years of weather data.

블록분류와 워터쉐드를 이용한 영상분할 알고리듬 (Image Segmentation Using Block Classification and Watershed Algorithm)

  • 임재혁;박동권;원치선
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권1호
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    • pp.81-92
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    • 1999
  • 본 논문에서는 MPEG-4 와 같은 객체 및 내용 기반 영상 부호화에 활용될 수 있는 영상분할 알고리듬을 제안한다. 기존의 수학적 형태학(mathematical morphology)을 이용한 영상분할은 대개 과분할(over-segmentation)된 결과를 출력하는 경향이 있다. 이러한 과분할 문제 때문에 미소영역(small region)이나 비슷한 특성을 갖는 인접영역들을 서로 병합시켜야 하는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 기존 영상분할의 문제점을 해결하고자 화소단위가 아닌 블록단위의 마커추출을 이용한 영상분할을 제안한다. 즉, 블록단위로 영상을 분할함으로써 질감부분에 해당하는 영역들이 하나의 큰 영역으로 분할될 수 있도록 하고, 영상내 객체(Object)의 정확한 윤곽선(contour)을 찾기 위해 화소단위로 워터쉐드(watershed) 알고리듬을 적용한다. 결과적으로 본논문에서 제안하는 알고리듬을 기존의 수학적 형태학을 이용한 방법과 비교하여 질감영역에서 향상된 영상분할과 계산시간의 부담을 줄일 수 있다는 것을 실험을 통해 확인하였다.

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논문 - GIS기반의 미계측 유역 설계홍수량 산정 (GIS-Based Design Flood Estimation of Ungauged Watershed)

  • 홍성민;정인균;박종윤;이미선;김성준
    • 한국관개배수논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.87-100
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    • 2011
  • This study is to delineate the watershed hydrological parameters such as area, slope, rain gauge weight, NRCS-CN and time of concentration (Tc) by using the Geographic Information Sytem (GIS) technique, and estimation of design flood for an ungauged watershed. Especially, we attempted to determine the Tc of ungauged watershed and develop simple program using the cell-based algorithm to calculates upstream or downstream flow time along a flow path for each cell. For a $19km^2$ watershed of tributary of Nakdong river (Seupmoon), the parameters including flow direction, flow accumulation, watershed boundary, stream network and Tc map were extracted from 30m Agreeburn DEM (Digital Elevation Model) and landcover map. And NRCS-CN was extracted from 30m landcover map and soil map. Design rainfall estimation for two rainfall gauge which are Sunsan and Jangcheon using FARD2006 that developed by National Institute for Disaster Prevention (NIDP). Using the parameters as input data of HEC-l model, the design flood was estimated by applying Clark unit hydrograph method. The results showed that the design flood of 50 year frequency of this study was $8m^3/sec$ less than that of the previous fundamental plan in 1994. The value difference came from the different application of watershed parameter, different rainfall distribution (Huff quartile vs. Mononobe) and critical durations. We could infer that the GIS-based parameter preparation is more reasonable than the previous hand-made extraction of watershed parameters.

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Topogrid를 이용한 준평야지의 유역자동추출에 관한 연구 (A study on the Watershed Auto-Delineation of Low Topographic Relief Landscape Using Topogrid)

  • 김동인;이근상;이환주;조기성
    • 한국측량학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.245-256
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    • 1999
  • 유역추출은 수문학적 유역을 인식하기 위해 지표면을 흘러가는 물의 흐름을 추적하는 과정이다. 지표면의 물 흐름과 유역을 수작업 및 자동으로 추적하는 기법들이 개발되어 왔다. 그러나, 준평야지는 지형 특성상 유역추출에 많은 어려움을 내포하고 있기 때문에 본 연구에서는 준평야지의 유역추출알고리즘을 개발하는데 그 목적을 두고 있다. 본 연루에서는 topogrid를 이용한 강제배수 알고리즘과 하천자료에 지형자료를 연계함으로서 준평야지의 유역을 추출하였다. 본 연구를 수행한 결과 준평야지에서는 단순히 TIN을 구성하여 유역추출을 위한 Source Grid를 생성하는 것 보다 Topogrid를 이용한 강제배수 알고리즘이 유역추출을 위한 좋은 Source Grid를 생성해 줌을 알 수 있었다. 또한 준평야지에서 표고와 하천자료를 연계하여 유역을 자동추출하여 수작업에 의한 유역과 비교한 결과 상당히 좋은 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

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