• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.123-131
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• 2019

본 연구에서는 CT 영상의 대퇴골 부위를 해부학적으로 의미 있게 변형하여 CT 영상의 대퇴골 영역을 분할하기 위한 컨벌루션 신경망(CNN)의 훈련 데이터를 증강하는 방법을 제안한다. 먼저 CT 영상으로부터 삼차원 삼각형 대퇴골 메쉬를 얻는다. 그 후 메쉬의 국소부위에 대한 기하학적 특성을 계산하고, 군집화하여 메쉬를 의미 있는 부분들로 분할한다. 마지막으로, 분할한 부분들을 적절한 알고리즘으로 변형한 뒤, 이를 바탕으로 CT 영상을 와핑하여 새로운 CT영상을 생성하였다. 본 연구의 데이터 증강 방법을 이용하여 학습시킨 딥러닝 모델은 기하학적 변환이나 색상 변환 같이 일반적으로 사용되는 데이터 증강법과 비교하여 더 나은 영상분할 성능을 보인다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.1-15
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• 2019

직업훈련 교육 현장에서 느끼는 가장 큰 어려움 중 하나는 중도탈락 문제이다. 훈련과정마다 많은 수의 학생들이 중도탈락을 하게 되어 국가 예산 낭비 및 청년 취업률 개선에 장애 요인이 되고 있다. 본 연구에서는 중도탈락의 원인을 주로 분석한 기존 연구들과 달리, 각종 수강생 정보를 활용하여 사전에 중도탈락을 예측할 수 있는 기계학습 기반 모형을 제안하고자 한다. 특히 본 연구의 제안모형은 수강생 관련 정형 데이터 뿐 아니라 비정형 데이터인 강사의 상담일지 정보까지 동시에 고려하여 모형의 예측정확도를 제고하고자 하였다. 이 때 비정형 데이터에 대한 분석은 최근 주목받고 있는 텍스트 분석 기술인 Word2vec과 합성곱 신경망을 이용해 수행하였다. 국내 한 직업훈련기관의 실제 데이터에 제안모형을 적용해 본 결과, 정형데이터만을 사용하여 중도탈락을 예측할 때보다 비정형 데이터를 함께 고려했을 때 예측의 정확도가 최대 20%까지 향상됨을 확인할 수 있었다. 아울러, Support Vector Machine을 기반으로 정형 데이터와 비정형 데이터를 결합해 분석했을 때, 검증용 데이터셋 기준으로 90% 후반대의 높은 예측 정확도를 나타냄을 확인하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제4권4호
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• pp.373-377
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• 2018

본 논문에서는 OpenCL을 이용한 랜더링 노이즈 제거를 위한 가속기 구현을 제안한다. 렌더링 알고리즘 중에 고품질 그래픽스를 보장하는 레이트레이싱을 선택하였다. 레이 트레이싱은 레이를 사용하여 렌더링하는데 레이를 적게 사용하면 노이즈가 발생한다. 레이를 많이 사용하게 되면 고화질의 이미지를 생성할 수 있으나 연산 시간이 상대적으로 길어지게 된다. 레이를 적게 사용하면서 연산시간을 줄이기 위해 뉴럴 네트워크를 이용한 LBF(Learning Based Filtering) 알고리즘을 적용하였다. 뉴럴 네트워크를 사용한다고 해서 항상 최적의 결과가 나오지는 않는다. 본 논문에서는 성능향상을 위해 일반적인 행렬 곱셈을 기반으로 하는 새로운 기법의 행렬 곱셈 접근법을 제시하였다. 개발환경으로는 고속병렬 처리가 특화된 OpneCL을 사용하였다. 제안하는 구조는 Kintex UltraScale XKU690T-2FDFG1157C FPGA 보드에서 검증하였다. 하나의 픽셀에 사용되는 파라미터를 계산 시간은 Verilog-HDL 구조보다 약 1.12배 빠른 것으로 확인했다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.242-248
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• 2019

화염 및 연기 감지 알고리즘 연구는 다양한 모양, 빠른 확산 및 색상으로 인해 컴퓨터 비전에서 어려운 과제이다. 일반적인 센서 기반 화재 감지 시스템의 성능은 환경 요인(실내 및 화재발생 위치)에 따라 크게 제한된다. 이러한 문제를 해결하기위해 딥러닝 방법을 적용하였으며, 이것은 물체의 형상을 특징으로 추출하므로 비슷한 형상이 프레임내에 존재하면 오탐으로 검출 될 수 있다. 본 연구는 화재 오탐 검출 개선을 위해 딥런닝 사용 전과 후에 프레임 유사성을 이용하여 오탐을 줄이는 새로운 알고리즘을 제안한다. 실험결과 제안된 방법을 적용하여 화재 검출 성능은 유지를 하면서 오탐 부분이 최소 30% 까지 감소하는 결과를 얻을 수 있었다. 제안된 방법의 오탐 검출 성능이 뛰어나다는 것을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.401-410
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• 2019

본 논문에서는 SHVC 부호화 성능 개선을 위하여 딥러닝 기반 계층간 예측을 위한 참조 픽처 생성 방법을 제안한다. 새로운 참조 픽처를 생성하기 위하여 DCT-IF기반 업샘플링 된 픽처를 VDSR 네트워크를 이용한 필터링을 진행하는 구조와 SHVC 계층간 참조 픽처를 생성하기 위한 트레이닝 방법에 대해 설명한다. 제안하는 방법은 SHM 12.0 기반으로 구현되어 있다. 성능 평가를 위하여 사전 학습을 이용하여 계층간 예측 픽처를 생성하는 방법과 비교를 진행하였다. 그 결과 상위 계층의 부호화 성능은 사전 학습을 이용한 방법 대비 최대 13.14%의 비트 감소, SHM 대비 최대 15.39%의 비트 감소율을 보였고, 평균 6.46%의 비트 감소율을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.104-107
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• 2019

현대인들은 과거에 비해 풍부한 먹거리와 다양한 삶의 형태를 가지게 되었으나 바쁜 생활 속에 아침을 거르게 되고, 제 시간에 식사를 하지 못하는 등의 올바르지 못한 식습관을 형성하게 되었다. 이러한 식습관은 장기간 유지되면서 소화기관 장애로 이어지게 된다. 그에 가장 쉽게 발생하는 증상이 역류성 식도염과 삼킴 장애라고 불리는 연하 곤란이 있으며, 그 중 연하 곤란은 다양한 합병증의 형태로 발전하거나 위암, 후두암등의 전조증상으로 확인되기도 하여 빠르고 정확한 진단이 요구된다. 이에 따른 진단 결과는 현재도 의사가 수동적으로 판단하며 그 결과가 제각각이다. 여기서 말하는 진단 결과는 중증 정도를 말하는 것이며, 그에 따른 치료법이나 합병증을 파악할 때의 잘못된 진단으로 과한 치료나 부족한 대처로 이어지게 될 수도 있다. 본 논문에서는 연하 곤란의 심각 정도를 파악하기 위해 연하 곤란 진단 과정에서 식도로 이어지는 구간에 후두개곡과 이상와 부에 남는 잔여 음식물을 확인하기 위한 X-ray 이미지 처리에 K-means 알고리즘을 사용하는 프로그램을 개발하는 것을 연구하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권2호
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• pp.751-770
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• 2019

Action recognition is an essential task in computer vision due to the variety of prospective applications, such as security surveillance, machine learning, and human-computer interaction. The availability of more video data than ever before and the lofty performance of deep convolutional neural networks also make it essential for action recognition in video. Unfortunately, limited crafted video features and the scarcity of benchmark datasets make it challenging to address the multi-person action recognition task in video data. In this work, we propose a deep convolutional neural network-based Effective Hybrid Learning (EHL) framework for two-person interaction classification in video data. Our approach exploits a pre-trained network model (the VGG16 from the University of Oxford Visual Geometry Group) and extends the Faster R-CNN (region-based convolutional neural network a state-of-the-art detector for image classification). We broaden a semi-supervised learning method combined with an active learning method to improve overall performance. Numerous types of two-person interactions exist in the real world, which makes this a challenging task. In our experiment, we consider a limited number of actions, such as hugging, fighting, linking arms, talking, and kidnapping in two environment such simple and complex. We show that our trained model with an active semi-supervised learning architecture gradually improves the performance. In a simple environment using an Intelligent Technology Laboratory (ITLab) dataset from Inha University, performance increased to 95.6% accuracy, and in a complex environment, performance reached 81% accuracy. Our method reduces data-labeling time, compared to supervised learning methods, for the ITLab dataset. We also conduct extensive experiment on Human Action Recognition benchmarks such as UT-Interaction dataset, HMDB51 dataset and obtain better performance than state-of-the-art approaches.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.381-387
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• 2019

의학계에 다양하게 인공지능을 적용하는데 있어 한계는 우선적으로 해석자의 병증 이미지를 해석하는데 주관적 견해와 광범위한 해석자, 육체적 피로감 등이다. 그리고 병증마다 주석 달린 데이터 셋을 수집하는데 기간이 오래 걸린다는 것과 개발된 딥러닝 학습 알고리즘의 성능 저하가 없으면서도 충분한 훈련 데이터를 얻을지에 대한 의문이 있다는 것이다. 이에 본 논문에서는 여드름 데이터 셋을 기준으로 기본 이미지를 수집할 때 선정 기준과 수집 절차에 대해 연구하고, Sequential 구조로 딥 러닝 기법을 적용하여 적은 손실률(5.46%)과 높은 정확도(96.26%)로 데이터를 분류하는 모델을 제안한다. Keras에서 기본 제공하는 모델과 비교실험을 통해 제안 모델의 성능을 비교 검증한다. 향후 본 논문에서 제안하는 여드름 분류 모델에 유사 현상들 적용하여 의학 및 피부 관리 분야에도 적용 가능할 것으로 예상된다.

• 방송공학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.234-242
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• 2019

본 논문에서는 일정 크기로 자른 영상의 가운데 픽셀이 SIFT 특징점인지를 판별함으로써 SIFT 특징점을 추출하는 딥 뉴럴 네트워크(Deep Neural Network)를 제안한다. 이 네트워크의 데이터 세트는 DIV2K 데이터 세트를 $33{\times}33$ 크기로 잘라서 구성하고, 흑백 영상으로 판별하는 SIFT와는 달리 RGB 영상을 사용한다. 그라운드 트루스(ground truth)는 옥타브(scale, octave)를 0, 시그마(sigma)는 1.6, 간격(intervals)은 3으로 설정하여 추출한 RobHess SIFT 특징들로 구성한다. VGG-16을 기반으로 컨볼루션 층을 13개에서 23개와 33개로 점점 깊은 네트워크를 구성하고, 영상의 스케일을 증가시키는 방법을 바꿔가며 실험을 수행한다. 출력 층의 활성화 함수로 시그모이드(sigmoid) 함수를 사용한 결과와 소프트맥스(softmax) 함수를 사용한 결과를 비교하여 분석한다. 실험결과 제안한 네트워크가 99% 이상의 추출 정확도를 가질 뿐 아니라 왜곡된 영상에 대해서도 높은 추출 반복성을 가진다는 것을 보인다.

• 데이타베이스연구회지:데이타베이스연구
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• 제34권3호
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• pp.124-136
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• 2018

신경망을 이용하여 OCT 영상을 분석하고 다양한 망막 질환을 자동 진단하는 것에 관한 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 연구가 현실에 적용되기 위한 하나의 중요한 요건은 학습된 신경망이 학습에 사용된 데이터와는 다른 기기에서 생성된 데이터에 대해서도 성능의 큰 하락 없이 일반화될 수 있어야 한다는 것이다. 본 논문에서는 심층 CNN을 이용하여 OCT 영상으로부터 노년기황반변성(AMD)을 자동 진단하는 것을 다룬다. 하나의 OCT 기기로부터 획득한 데이터 셋을 이용하여 신경망을 학습시킨 후 다른 OCT 기기로부터 생산된 이미지를 테스트한 결과 상당한 성능의 하락을 관찰할 수 있었다. 이러한 성능의 하락을 방지하기 위해서 OCT 이미지를 정규화 하는 기법을 제안하고 실험을 통해 그 효과를 분석하였다. 제안한 기법은 OCT 이미지를 분할하여 망막에 해당하는 영역을 찾아낸 후 이미지 내에서 망막 영역이 수평에 가까운 기울기를 가지도록 정렬(align)하여 형태적인 측면에서 OCT 이미지를 정규화 하는 것을 목적으로 한다. 실험을 통하여 제안한 기법이 이종의 기기에서 생성된 OCT 이미지로부터 AMD를 자동진단 하는데 있어서 상당한 성능의 향상을 달성함을 보였다.