• 제목/요약/키워드: image analysis algorithm

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초분광 이미지 픽셀 분류를 위한 풀링 연산과 PSNR을 이용한 최적 밴드 선택 기법 (Optimal Band Selection Techniques for Hyperspectral Image Pixel Classification using Pooling Operations & PSNR)

  • 장두혁;정병현;허준영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.141-147
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    • 2021
  • 본 연구를 통해 임베디드 시스템(Embedded System)에서 뉴럴 네트워크(Neural Network) 인풋의 차원 감소 방식으로 복잡한 연산량을 줄여 초분광 대용량 데이터 특징 정보의 활용률을 개선하기 위해, 전체 밴드를 밴드별 최댓값과 최솟값 차이로 부분집합으로 군집화하여, 각 부분집합에서 밴드 선택 알고리즘을 적용한다. 특징 추출과 특징 선택 기법 중에, 특징 선택 기법을 통해, 파장 범위와 관계없이 데이터세트에 맞는 최적의 밴드 수와 기존 알고리즘 적용 소요 시간과 성능을 향상하고자 한다. 이 실험을 통해 기존 밴드 선택 기법보다 1/3~ 1/9배 소요 시간을 단축했음에도 불구하고 K-최근접 이웃 분류기를 통한 성능 면에서는 약 4% 이상 향상된 의미 있는 결과를 도출하였다. 실시간 초분광 데이터 분석 활용에는 어렵지만, 개선된 가능성을 확인했다.

Tourism Potential of the Regions in the Conditions of European Integration

  • Tkach, Viktoriia;Rogovyi, Andrii;Zelenska, Olena;Gonta, Olena;Aleshugina, Nataliya;Tochylina, Yuliia
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권12호
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    • pp.356-364
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    • 2021
  • In the formation of a socially oriented economy in the context of European integration, the development of tourism is one of the priority areas that positively affects the socio-economic situation of the country as a whole and its regions in particular, stimulates important economic activities and strengthens Ukraine's positive image in Europe and the world. In view of this, in the framework of a thorough study of the tourism industry it is necessary to assess its potential. This study proposes an assessment of tourism potential in the regional context, which consists of consistent implementation of six steps, namely: first, the definition of research objects for which the tourism potential is determined; secondly, the formation of a set of basic features for assessing tourism potential of certain objects; thirdly, the collection of information on individual indicators, which are selected to assess the tourism potential of the objects; fourth, the calculation of parametric indices by comparing the indicators of each individual object of study (region) with the average values in the set of objects under study; fifth, the definition of a generalized index of tourism potential of the region; sixth, grouping regions by the values of the generalized index of tourism potential. Execution of the stated algorithm involves the use of various methods, in particular, statistical, graphical, parametric, the analysis of hierarchies, matrix and cartographic. Approbation of the proposed assessment of tourism potential at the regional level in Ukraine allowed to group regions according to the values of the generalized index of tourism potential, which can be used as a basis for developing measures to increase and enhance their tourism potential in Ukraine in terms of European integration.

스마트 팜의 자동 제어를 위한 AMCS(Agricultural Machine Control System) 설계 (A Design of AMCS(Agricultural Machine Control System) for the Automatic Control of Smart Farms)

  • 정이나;이병관;안희학
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.201-210
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    • 2019
  • 본 논문에서는 농장의 위성 사진 혹은 드론 사진을 이용하여 농장을 구분하고 농장 드론과 트랙터의 자율주행 및 행동을 제어하는 'AMCS(Agricultural Machine Control System)'를 제안한다. AMCS는 드론과 트랙터의 센서 데이터 및 비디오 영상 데이터로부터 농장 경계를 구분하고, 메인 서버에서 원격 제어 명령어를 읽어 들인 후 드론 및 트랙터 스프링클러와의 연동을 통해, 관리지역 내의 원격 제어 명령을 전달하는 'LSM(Local Server Module)'과 드론과 트랙터가 농장 밖에서 농장으로 이동하는 경로와 농장 안에서 저비용, 고효율로 일을 처리할 수 있는 경로를 설정하는 'PSM(Path Setting Module)'으로 구성된다. 본 논문에서 제안하는 AMCS의 성능분석 결과 AMCS의 PSM은 외부 출발점에서 농장까지 도달하는 경로를 설정할 때 다익스트라 알고리즘보다 약 100% 향상된 성능을 보였으며, 농장 내부 작업 경로를 설정할 때 기존 경로보다 약 13% 높은 작업 효율을 보였고 36% 낮은 작업 거리를 설정했다. 따라서 PSM은 기존 방식보다 더 효율적으로 트랙터와 드론을 제어할 수 있다.

A CPU-GPU Hybrid System of Environment Perception and 3D Terrain Reconstruction for Unmanned Ground Vehicle

  • Song, Wei;Zou, Shuanghui;Tian, Yifei;Sun, Su;Fong, Simon;Cho, Kyungeun;Qiu, Lvyang
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제14권6호
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    • pp.1445-1456
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    • 2018
  • Environment perception and three-dimensional (3D) reconstruction tasks are used to provide unmanned ground vehicle (UGV) with driving awareness interfaces. The speed of obstacle segmentation and surrounding terrain reconstruction crucially influences decision making in UGVs. To increase the processing speed of environment information analysis, we develop a CPU-GPU hybrid system of automatic environment perception and 3D terrain reconstruction based on the integration of multiple sensors. The system consists of three functional modules, namely, multi-sensor data collection and pre-processing, environment perception, and 3D reconstruction. To integrate individual datasets collected from different sensors, the pre-processing function registers the sensed LiDAR (light detection and ranging) point clouds, video sequences, and motion information into a global terrain model after filtering redundant and noise data according to the redundancy removal principle. In the environment perception module, the registered discrete points are clustered into ground surface and individual objects by using a ground segmentation method and a connected component labeling algorithm. The estimated ground surface and non-ground objects indicate the terrain to be traversed and obstacles in the environment, thus creating driving awareness. The 3D reconstruction module calibrates the projection matrix between the mounted LiDAR and cameras to map the local point clouds onto the captured video images. Texture meshes and color particle models are used to reconstruct the ground surface and objects of the 3D terrain model, respectively. To accelerate the proposed system, we apply the GPU parallel computation method to implement the applied computer graphics and image processing algorithms in parallel.

딥 러닝을 이용한 안면 여드름 분류 모델 (Classification Model of Facial Acne Using Deep Learning)

  • 정지오;여일연;정회경
    • 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.

노화에 따른 발화 시 입술움직임의 변화: 이중모음을 중심으로 (Change in lip movement during speech by aging: Based on a double vowel)

  • 박희준
    • 말소리와 음성과학
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    • 제13권1호
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    • pp.73-79
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    • 2021
  • 본 연구에서는 노화에 따른 발화 시 입술 움직임의 변화를 알아보고자 하였다. 연구대상으로 평균 69세의 노인 여성 15명과 평균 22세의 젊은 여성 15명을 선정하였다. 입술 움직임을 측정하기 위해 이중모음 발화시 입술 움직임을 녹화하여 스틸 이미지로 저장한 다음 입술의 움직임이 최소인 부분과 최대한 길이를 영상분석 소프트웨어를 이용하여 pixel 단위로 수작업으로 분석하여 비교하였다. 임상적 활용성을 위해 자동화 알고리즘을 적용하여 소프트웨어를 제작했으며 수작업의 결과와 비교하였다. 연구결과 노년층의 경우 청년층에 비해 이중모음 과제에서 입술의 가로 및 세로의 길이 범위가 작은 것을 알 수 있었다. 수작업과 자동화 방법의 상관관계를 측정한 결과 강한 정적 상관관계가 나타나 두 방법 모두 입술 윤곽 추출 시 유용함을 알 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 노화가 진행됨에 따라 발화 시 입술의 범위가 작아지는 것을 알 수 있었다. 따라서 노화가 진행되기 전 간단하게 입술의 움직임을 측정하여 본인의 상태를 모니터링하고 입술 범위를 유지할 수 있는 운동을 실시한다면 노화로 인한 발음 문제를 예방할 수 있을 것이다.

지문 인식 센서 평가를 위한 통계학적 분석 (Statistical Analysis for Assessment of Fingerprint Sensors)

  • 남정우;김학일
    • 정보보호학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.105-118
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    • 2006
  • 본 논문의 목적은 다양한 지문 인식 센서의 특징을 정량적 객관적으로 평가하고, 지문 인식 센서간의 호환성을 확보하기 위한 센서간의 특성을 평가하는 방법을 제안하는 것이다. 본 논문에서는 지문 인식 알고리즘의 성능 평가가 아닌, 지문 입력센서로부터 획득한 지문 영상을 이용하여 지문 입력 센서의 특성을 평가한다. 본 논문은 지문의 DPI를 평가하는 실질해상도, 수직 해상도와 수평해상도의 왜곡 정도를 나타내는 왜곡율, 외부 광원에 의한 지문 영상의 명암 분포도와 같은 평가 측정 항목 및 방법을 제시한다. 다양한 지문 인식 센서간의 호환성을 위해 광학식 센서, 반도체식 센서, 스윕 타입 센서 등 9개의 센서를 대상으로 하고, 각 센서 당 50장의 취득 영상을 이용하여 평가 결과를 통계학적 방법인 95% 신뢰구간으로 표현하였다.

Daily adaptive proton therapy: Feasibility study of detection of tumor variations based on tomographic imaging of prompt gamma emission from proton-boron fusion reaction

  • Choi, Min-Geon;Law, Martin;Djeng, Shin-Kien;Kim, Moo-Sub;Shin, Han-Back;Choe, Bo-Young;Yoon, Do-Kun;Suh, Tae Suk
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권8호
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    • pp.3006-3016
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    • 2022
  • In this study, the images of specific prompt gamma (PG)-rays of 719 keV emitted from proton-boron reactions were analyzed using single-photon emission computed tomography (SPECT). Quantitative evaluation of the images verified the detection of anatomical changes in tumors, one of the important factors in daily adaptive proton therapy (DAPT) and verified the possibility of application of the PG-ray images to DAPT. Six scenarios were considered based on various sizes and locations compared to the reference virtual tumor to observe the anatomical alterations in the virtual tumor. Subsequently, PG-rays SPECT images were acquired using the modified ordered subset expectation-maximization algorithm, and these were evaluated using quantitative analysis methods. The results confirmed that the pixel range and location of the highest value of the normalized pixel in the PG-rays SPECT image profile changed according to the size and location of the virtual tumor. Moreover, the alterations in the virtual tumor size and location in the PG-rays SPECT images were similar to the true size and location alterations set in the phantom. Based on the above results, the tumor anatomical alterations in DAPT could be adequately detected and verified through SPECT imaging using the 719 keV PG-rays acquired during treatment.

합성곱신경망을 활용한 천리안위성 2A호 영상 기반의 동해안 냉수대 감지 연구 (A Study on the GK2A/AMI Image Based Cold Water Detection Using Convolutional Neural Network)

  • 박숭환;김대선;권재일
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_2호
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    • pp.1653-1661
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    • 2022
  • 본 연구에서는 천리안위성 2A호 1일 평균 표층수온영상을 대상으로 합성곱신경망(convolution neural network, CNN) 딥러닝 기법을 적용하여 냉수대 발생 여부를 분류하는 연구를 수행하였다. 이를 위하여, 2019년부터 2022년까지 1,155장의 영상을 사용하였으며, 국립수산과학원 제공 냉수대 발생 주의보 및 경보자료로부터 냉수대 발생 영상과 그 외 영상으로 분류하여 학습을 수행하였다. 학습 결과로 82.5%의 probability of detection (POD)와 54.4%의 false alarm ratio (FAR) 지수를 획득하였다. 오분류 분석을 통해 냉수대 분류에 실패한 경우의 대부분은 구름의 영향 때문이며, 비냉수대를 오분류한 경우의 대부분은 실제 영상에 냉수대가 존재함을 확인하였다.

기계학습을 통한 복부 CT영상에서 요로결석 분할 모델 및 AI 웹 애플리케이션 개발 (Urinary Stones Segmentation Model and AI Web Application Development in Abdominal CT Images Through Machine Learning)

  • 이충섭;임동욱;노시형;김태훈;박성빈;윤권하;정창원
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제10권11호
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    • pp.305-310
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    • 2021
  • 의료분야 인공지능 기술이 분석과 알고리즘 개발에 중점을 두었으나 점차 제품으로 서비스하기 위한 Web 애플리케이션 개발로 변화되고 있다. 본 연구는 복부 CT 영상에서 요로결석(Urinary Stone) 분할모델과 이를 기반으로 한 인공지능 웹 애플리케이션에 대해 기술한다. 이를 구현하기 위해 의료영상 분야에서 이미지 분할을 목적으로 제안된 End-to-End 방식의 Fully-Convolutional Network 기반 모델인 U-Net을 사용하여 모델을 개발하였다. 그리고 Python 기반의 Flask라는 마이크로 웹 프레임워크를 사용하여 AWS 클라우드 기반 웹 애플리케이션으로 개발하였다. 끝으로 모델 서빙으로 요로결석 분할모델이 예측한 결과를 인공지능 웹 애플리케이션 서비스 수행 결과로 보인다. 제안한 AI 웹 애플리케이션 서비스가 선별 검사에 활용되기를 기대한다.