• 제목/요약/키워드: image analysis algorithm

검색결과 1,480건 처리시간 0.031초

패치 특징 코어세트 기반의 흉부 X-Ray 영상에서의 병변 유무 감지 (Leision Detection in Chest X-ray Images based on Coreset of Patch Feature)

  • 김현빈;전준철
    • 인터넷정보학회논문지
    • /
    • 제23권3호
    • /
    • pp.35-45
    • /
    • 2022
  • 현대에도 일부 소외된 지역에서는 의료 인력의 부족으로 인해 위·중증 환자에 대한 치료가 지연되는 경우가 많다. 의료 데이터에 대한 분석을 자동화하여 의료 서비스의 접근성 문제 및 의료 인력 부족을 해소하고자 하는 연구가 계속되고 있다. 컴퓨터 비전 기반의 진료 자동화는 훈련 목적에 대한 데이터 수집 및 라벨링 작업에서 많은 비용이 요구된다. 이러한 점은 희귀질환이나 시각적으로 뚜렷하게 정의하기 어려운 병리적 특징 및 기전을 구분하는 작업에서 두드러진다. 이상 탐지는 비지도 학습 전략을 채택함으로써 데이터 수집 비용을 크게 절감할 수 있는 방법으로 주목된다. 본 논문에서는 기존의 이상 탐지 기법들을 기반으로, 흉부 X-RAY 영상에 대해 이상 탐지를 수행하는 방법을 다음과 같이 제안한다. (1) 최적 해상도로 샘플링된 의료 영상의 색상 범위를 정규화한다. (2) 무병변 영상으로부터 패치 단위로 구분된 중간 수준 특징 집합을 추출하여 그 중 높은 표현력을 가진 일부 특징 벡터들을 선정한다. (3) 최근접 이웃 탐색 알고리즘을 기반으로 미리 선정된 무병변(정상) 특징 벡터들과의 차이를 측정한다. 본 논문에서는 PA 방식으로 촬영된 흉부 X-RAY 영상들에 대한 제안 시스템의 이상 탐지 성능을 세부 조건에 따라 상세히 측정하여 제시한다. PadChest 데이터세트로부터 추출한 서브세트에 대해 0.705 분류 AUROC를 보임으로써 의료 영상에 대한 이상 탐지 적용의 효과를 입증하였다. 제안 시스템은 의료 기관의 임상 진단 워크플로우를 개선하는 데에 유용하게 사용될 수 있으며, 의료 서비스 접근성이 낮은 지역에서의 조기 진단을 효율적으로 지원할 수 있다.

문화유산의 현색(顯色) 기록화를 위한 디지털 색재현 연구 (A Study on Digital Color Reproduction for Recording Color Appearance of Cultural Heritage)

  • 송형록;조영훈
    • 보존과학회지
    • /
    • 제38권2호
    • /
    • pp.154-165
    • /
    • 2022
  • 문화유산의 현색(顯色)은 제작기법 해석, 보존처리 활용, 상태 모니터링의 중요한 기초 자료이다. 이 연구에서는 권응수 초상을 대상으로 디지털 색관리시스템 기반 색재현 과정을 체계적으로 정립하고, 문화유산 기록 및 보존에 적합한 현색 활용방안을 제안하였다. 전체적인 색재현 과정은 촬영 환경 세팅, 색기준차트 측정, 디지털 사진 촬영, 색보정, 색공간 설정 순으로 진행되었다. 연구 결과, 사진기 제조사 프로파일이 적용된 디지털 이미지는 현색과 비교하여 평균 𝜟10.1의 색차를 보인 반면, 디지털 색재현 이미지는 평균 𝜟1.1의 색차를 보여 현색과 거의 유사한 것을 알 수 있다. 이 결과는 디지털 사진 촬영 환경과 조건을 최적화했더라도 디지털 사진기 제조사의 보정 알고리즘에 의존할 경우 대상 문화유산의 현색 기록에 어려움이 있는 것을 의미한다. 따라서 문화유산은 RAW 이미지 기반의 색보정 및 색공간 설정을 통해 디지털 색재현이 필요하며, 이는 현색 기록화를 위해 매우 중요한 과정이다. 또한 디지털 색재현을 통한 현색 기록은 문화유산의 보존상태 평가와 보존처리 및 복원의 중요한 기초자료가 될 수 있으며, 퇴색 및 변색 현상의 모니터링을 위한 기준 데이터로 활용성이 높을 것으로 판단된다.

포장층 이상구간에서 획득한 열화상 이미지 해석을 위한 CNN 알고리즘의 적용성 평가 (Assessment of Applicability of CNN Algorithm for Interpretation of Thermal Images Acquired in Superficial Defect Inspection Zones)

  • 장병수;김영석;김세원;최현준;윤형구
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제39권10호
    • /
    • pp.41-48
    • /
    • 2023
  • 도로 하부에 발생된 이상구간은 사용자의 안전을 위협하고 보수하기 위해서도 많은 사회적 비용이 동반된다. 본 연구에서는 적외선 카메라를 사용하여 이상구간 매질에 따른 온도 분포를 실험적으로 평가하고 이를 머신러닝 기법으로 분석하고자 하였다. 대상 현장은 가로와 세로 및 깊이가 모두 50cm인 정육면체 형태로 설정하였고, 이상구간은 물과 공기로 결정하였다. 실험부지의 상부는 포장층을 모사하기 위해 콘크리트 블록을 설치하였으며, 오후 4시부터 다음날 오후 3시까지 총 23시간 동안 포장층의 온도 분포를 측정하였다. 측정된 값은 이미지 형태로 도출되었으며, 이미지 중간부분에서 측정 온도의 수치를 추출하였다. 최대온도와 최저온도의 차이는 물, 공기, 그리고 원 지반에서 각각 34.8℃, 34.2℃ 그리고 28.6℃로 나타났으며, 이미지 분석 기법인 convolution neural network(CNN) 방법을 활용하여 각 측정 이미지에 해당하는 조건을 분류하였다. 분류를 수행하기 위해서는 res net 101과 squeeze net 네트워크가 이용되었다. res net 101의 분류 정확도는 물, 공기 그리고 원 지반에서 각각 70%, 50% 그리고 80%로 나타났고, squeeze net의 분류 정확도는 60%, 30% 그리고 70%로 나타났다. 해당 연구 결과는 수치데이터로 특징 판단이 어려울 경우 이미지 기반의 CNN 알고리즘을 활용하면 매질 특성 분석이 가능하고 지반내 상태도 예측할 수 있는 방법론을 보여준다.

설악산 국립공원 내설악의 이용인지태도 및 경관분석 (Vistor's Cognition Attrtude and Sandscape Analysis of Naesorak in Soraksan National Park)

  • 김세천
    • 한국환경생태학회지
    • /
    • 제11권4호
    • /
    • pp.506-522
    • /
    • 1998
  • 설악산국립공원 내설악의 이용객 이용인지태도 및 경관분석은 1997년 7월부터 1997년 11월까지 실시되었으며, 총 452명의 이용객을 대상으로 하였다. 이용객은 남자가 57.08%로서 과반수 이상이었고, 교육정도는 고졸과 대졸이 각각 30.97%와 49.12%였으며, 연령별로는 10,20대가 40.93%로 많은 비율을 보였다. 설악산국립공원 내설악의 삼림경관, 삼림시설물 경관, 집단시설지구 경관, 사찰경관을 대상으로 물리적 환경이 지닌 환경적 질을 계량적 접근방법으로 분석하여 합리적인 이용개발 및 보전관리에 필요한 기초자료를 제시하는 것을 목적으로 심리량 분석을 취해 S.D. Scale을 측정하고 인자분석 알고니즘을 통하여 물리적 환경의 공간 이미지 구조를 밝혔으며, 시각적 선호도를 측정하여 결정인자를 추출하였으며 각 인자 상호간의 중요성을 규명하였다. 설악산국립공원 내설악이 공간이미지를 함축하는 변인은 공간적 차원, 역량성 차원, 종합평가적 차원, 물리적 차원, 자연성 차원 등 5개 인자군으로 분석되었다. 시각적 선호도를 결정짓는 주요 설명변수는 계곡물의 깨끗함과 상쾌함, 지형지세의 특이성, 등산로 설치의 자연스러움 및 사찰건물 외관과 주변 인공식생과의 어울림 등이 시각적 선호도 결정의 주요변수로 작용하고 있다.

  • PDF

신호교차로의 정지선 검지기를 위한 수동형 적외선 검지기 알고리즘 개발(점유시간을 중심으로) (Development of a Passive Infrared Detector Algorithm for the Stop-line Detector of a Signalized Intersection)

  • 정석민;이승환;김남선
    • 한국ITS학회 논문지
    • /
    • 제2권1호
    • /
    • pp.25-40
    • /
    • 2003
  • 본 논문은 신호교차로의 정지선 검지기를 위한 수동형적외선 검지기의 검지알고리즘의 개발이다 신뢰성 있는 교통상황정보의 획득을 위하여 수동형 적외선 검지기의 기존검지영역($1.8{\times}4.0m$)에 세부검지영역을 설정하여 신호교차로에서 교통상황정보(교통량, 점유시간, 비점유시간)를 수집하였다. 기존검지영역($1.8{\times}4.0m$)의 수동형 적외선 검지기와 본 연구에서 개발한 알고리즘을 적용한 수동형 적외선 검지기를 각각 기존PIR과 제안PIR로 명명하였다. 이와 같이 개발된 알고리즘은 교통량, 점유시간, 비점유시간, 속도 및 차로변경 유무 정보를 수집할 수 있으나 본 연구에서 알고리즘의 평가는 교통량, 점유시간 및 비점유시간으로 한정하였다. 개발된 알고리즘의 수행과정과 단계별 연구내용은 다음과 같다. (1) 제안 PIR의 검지영역은 $1.8{\times}4.0m$의 영역에 $1.8{\times}0.6m$ 영역 2개(검지영역 1, 검지영역 3)와 $1.8{\times}1.78m$ 영역 1개(검지영역 2)이 다. (2) 비디오 카메라 촬영자료는 모니터 상에 수동형 적외선 검지기의 검지영역과 동일하게 영역을 설정하여 비디오 프레임 분석을 실시하였다. (3) 검지영역 1과 검지영역 3으로 점유시간, 비점유시간, 속도자료를 수집하고, 검지영역 1, 검지영역 2, 검지 영역 3의 조합으로 차로변경 유무에 대한 정보를 수집할 수 있다. 알고리즘의 현장 적용성 검토 및 알고리즘 평가를 위하여 교통량, 점유시간, 비점유시간에 대한 평균절대편차(MAD), 평균절대비율오차(MAPE)를 정확도의 비교척도로 사용하였다. 그 결과 개발된 알고리즘을 적용한 제안검지기의 효과는 기존검지기보다 우수한 것으로 나타났고, 교통량, 점유시간 및 비점유시간은 각각 53$\%$, 40$\%$, 61$\%$의 개선효과를 보였다.

  • PDF

국립공원(國立公園) 자연경관(自然景觀)의 계량적(計量的) 분석(分析)을 통(通)한 경관관리(景觀管理) 개선방안(改善方案)에 관(關)한 연구 (A Study on Proposal of Landscape Management Improvement on the Quantitative Analysis of National Parks)

  • 김세천
    • 한국산림과학회지
    • /
    • 제80권1호
    • /
    • pp.32-41
    • /
    • 1991
  • 우리나라 대표적(代表的)인 산악형국립공원(山岳型國立公園)이라 할 수 있는 지리산(智異山) 산림(山林)의 시각자원(視覺資源)을 대상(對象)으로 시각자원관리(視覺資源管理)를 위한 객관화(客觀化)된 정량적(定量的)인 기초자료(基礎資料)를 제시(提示)하는 것을 목적(目的)으로 설정(設定)된 가설(假設)과 실험(實驗)에 의한 검증과정(檢證過程)을 실시(實施)하였다. 심리량분석(心理量分析)을 위해 S.D Scale 측정(測定)에 의한 공간(空間)의 이미지구조(構造)를 인자분석(因子分析) Algorithm을 통(通)하여 밝혔으며 시각적(視覺的) 선호도(選好度) 측정(測定)을 실시(實施)하여 결정인자추출(決定因子抽出)과 각(各) 인자(因子) 상호간(相互間) 상대적(相對的) 중요성(重要性)을 구명(究明)하였다. 국립공원(國立公園)의 자연경관(自然景觀)과 융화(融和)를 전제(前提)로 한 수림(樹林), 하늘, 수면(水面), 기암괴석(奇岩怪石) 등(等)의 자연요소(自然要素)와 사찰건물(寺刹建物) 등(等)의 요소(要素)를 지닌 시각요소(視覺要素)가 긍정적(肯定的)으로 높게 나타날 수 있도록 대상지향성(對象志向性)과 형수성(亨受性)을 높일 수 있는 체험(體驗)의 장(場)을 이루게 하여 경관적(景觀的) 가치(價値)를 높이며, 인공구조물(人工構造物) 요소(要素)에 대(對)한 보다 계획적(計劃的)이고 체계적(體系的)인 설치(設置) 등(等)의 시각자원관리(視覺資源管理) 기법(技法)이 필요(必要)하다 하겠다. 자연경관내(自然景觀內) 인위적(人爲的) 이질요소(異質要素)가 보완적(補完的), 융합적(融合的)으로 작용(作用)하는 공간(空間)에서는 시각적(視覺的) 표현(表現)의 다양성(多樣性)과 양감적(量感的) 요소(要素) 및 주변경관(周邊景觀)과 일관(一貫)된 맥락(脈絡)을 유지(維持)하는 분배(分配)와 연결(連結)의 상호(相互) 관계(關係)를 고려(考慮)하여 도입(導入)한다. 또한 자연(自然)과 인공(人工)의 균형(均衡)이 고려(考慮)되는 시각적(視覺的) 연속성(連續性), 구조물(構造物)의 형태적(形態的) 간결성(簡潔性), 동화성(同化性), 강조성(强調性), 이질요소(異質要素)의 통일성(統一性) 및 비례(比例) 등의 배열미(配列美)에 대(對)한 종합적(綜合的)인 기준설정(基準設定)이 요구(要求)된다 하겠다.

  • PDF

SPOT 위성영상(衛星映像)의 외부표정요소(外部標定要素) 결정(決定)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Determination of Exterior Orientation of SPOT Imagery)

  • 유복모;조기성;권현
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제10권4호
    • /
    • pp.77-85
    • /
    • 1990
  • 최근 원격탐측(遠隔探測)의 이용분야가 소축척지도제작(所縮尺地圖製作) 뿐만 아니라 토지(土地), 환경(環境) 및 자원(資源)에 대한 정보해석(情報解析)에까지 확대되고 있다. 특히, SPOT 위성영상(衛星映像)은 높은 해상력(解像力)과 적합한 기선고도비(基線高度比) 및 입체영상(立體映像)의 획득(獲得)이 가능(可能)하며 3차원(次元) 위치결정(位置決定) 등(等)에 필요한 자료(資料)를 제공(提供)한다. 본(本) 연구(硏究)에서는 이와 같이 SPOT 위성영상(衛星映像)을 이용한 3차원(次元) 위치결정(位置決定)에 있어서 중요한 요소(要素)인 외부표정요소결정(外部標定要素決定)에 관한 알고리즘 개발(開發) 및 최적다항식결정(最適多項式決定)에 목적(目的)을 두고 있다. 따라서 본(本) 연구결과(硏究結果) 전처리(前處理) level 1B 사진(寫眞)필름의 위성영상(衛星映像)의 외부표정요소결정(外部標定要素決定) 알고리즘을 제시(提示)하였으며, 외부표정요소(外部標定要素)의 다항식(多項式) 결정(決定)에 있어서는 위성위치요소(衛星位置要素)($X_o$, $Y_o$, $Z_o$)는 1차(次) line함수(函數), 위성자세요소(衛星姿勢要素)(${\kappa}_o$, ${\phi}_o$, ${\omega}_o$)는 2차(次) line 함수식(函數式)으로 표현되는 미지수(未知數)가 15개(個)인 경우가 최적다항식(最適多項式)임을 알 수 있었다.

  • PDF

펴지 군집화 알고리즘 기반의 웨이블릿 변환을 이용한 3차원 얼굴 인식 (3D Face Recognition using Wavelet Transform Based on Fuzzy Clustering Algorithm)

  • 이영학
    • 한국멀티미디어학회논문지
    • /
    • 제11권11호
    • /
    • pp.1501-1514
    • /
    • 2008
  • 깊이 값에 따른 얼굴의 형상은 사람의 특징을 나타내는 중요한 요소 중의 하나로서 각 사람마다 다른 모양을 가지고 있다. 다른 형상을 가진 얼굴 영상으로부터 분리한 주파수 성분은 동일 얼굴에 대한 또 다른 중요 특징 성분의 하나가 될 수 있다. 본 논문은 3차원 얼굴 영상에서 등고선 값을 따라 추출된 영역에 대하여 각 영역별로 주파수 분리를 이용하여 특징을 추출한다. 그리고 이 주파수에 대한 수정된 퍼지 군집화를 적용한 얼굴 인식 알고리즘을 제안한다. 먼저 객체와 배경을 분리하여 얼굴을 추출한 후 얼굴에서 가장 두드러진 형태인 코끝을 찾는다. 이를 이용하여 회전된 얼굴에 대해 정규화를 실시한다. 얼굴의 등고선 영역은 코끝을 기준으로 깊이 값에 따라 영역이 추출되며 이는 사람마다 서로 다른 형상 특징을 가진다. 등고선에 따라 획득된 3차원 얼굴 영상으로부터 이산 웨이블릿 변환을 이용하여 4가지의 주파수 성분을 추출하여 특징정보로 사용한다. 각각의 웨이블릿 주파수 성분을 추출한 등고선 영역에 대해 차원의 감소를 위하여 고유얼굴 추출과 특징 공간상에서 클래스간의 분리를 최대화시키기 위해 선형 판별 분석 알고리즘을 이용하여 유사도를 비교하였다. 본 논문에서는 클래스간의 분별 정보를 향상시키고자 각각의 등고선 영역과 각 영역의 주파수별로 수정된 퍼지 군집화 알고리즘을 적용하여 인식률을 향상 시켰으며, 코끝으로부터 깊이 값이 60인 영역의 경우 98.3%의 인식률을 나타내었다.

  • PDF

퍼지 벡터 양자화를 위한 대규모 병렬 알고리즘 (A Massively Parallel Algorithm for Fuzzy Vector Quantization)

  • ;김철홍;김종면
    • 정보처리학회논문지A
    • /
    • 제16A권6호
    • /
    • pp.411-418
    • /
    • 2009
  • 퍼지 클러스터링 기반 벡터 양자화 알고리즘은 퍼지 클러스터링 분석이 벡터 양자화 프로세스 초기단계에서 초기화에 덜 민감하게 하기 때 문에 데이터 압축 분야에서 널리 사용되어 왔다. 하지만, 퍼지 클러스터링 처리는 훈련 벡터 공간에 포함된 불확실한 양적 공식의 복잡한 프레 임워크 때문에 상당한 계산량이 요구된다. 이러한 상당한 계산량 부하를 극복하기위해 본 논문은 4,096 프로세싱 엘리먼트로 구성된 어레이 아 키텍처를 이용하여 퍼지 벡터 양자화 알고리즘의 병렬 구현을 제안한다. 제안하는 병렬 구현은 4,096 프로세싱 엘리먼트를 이용하여 클러스터 링 프로세스 동안 효과적인 벡터 할당 정책을 적용함으로써 계산적으로 효율적인 솔루션을 제공한다. 모의실험 결과, 제안한 병렬 구현은 기존 의 다른 어레이 아키텍처를 이용한 구현보다 성능 및 효율 측면에서 상당한 향상을 보였다. 또한동일한 130nm 기술에서 제안한 병렬 구현은 오늘날의 ARM이나 TI DSP 프로세서를 이용한 구현과 비교하여 약 1000배의 성능 향상 및 100배의 에너지 효율 향상을 보였다. 이 결과들은 향상된 성능 및 에너지효율에서 제안한 병렬 구현의 잠재가능성을 입증한다.

k-t FOCUSS 알고리듬을 이용한 고분해능 4-D MR 혈관 조영 영상 기법 (High Resolution Time Resolved Contrast Enhanced MR Angiography Using k-t FOCUSS)

  • 정홍;김응엽;예종철
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
    • /
    • 제14권1호
    • /
    • pp.10-20
    • /
    • 2010
  • 목적: 최근, 미국 애리조나 세도나에서 열린 국제자기공명학회 (ISMRM) 주관의 2009년 데이터 샘플링과 영상 복원에 관한 워크샵에서 자기공명영상 복원 대회가 열렸다. 이 대회는 time resolved contrast enhanced MR angiography 에 대한 고속 촬영의 실제 활용 가능성을 평가하기 위한 것이었다. 본 논문은 이 대회의 우승 결과를 얻은 k-t FOCUSS 알고리듬을 단계별로 자세히 묘사하도록 한다. 대상 및 방법: 본 그룹은 앞선 연구에서 비교적 덜 스파스한 심장 영상에 대해 k-t FOCUSS 알고리듬이 성공적으로 압축센싱 문제를 풀수 있음을 증명했다. 따라서 k-t FOCUSS 알고리듬을 time resolved contrast enhanced MR angiography 에 적용함으로써, 매우 정확한 영상 복원이 가능할 것이다. 영상 복원을 위해 X-ray 대뇌 혈관조영 영상으로부터 구성된 다운 샘플링된 데이터가 대회 주최측으로부터 공통으로 제시되었고, 방사선과 의사들이 각 복원된 영상에 대한 사전 정보 없이, 원래 영상과 복원된 결과를 비교함으로써, 영상의 질을 평가하였다. 결과: 다양한 다운샘플링에 대해 얻어진 결과들은 영상의 스파스 변환이나 샘플링 형태와 같은 압축센싱의 중요한 요소들에 의해 크게 영향을 받는다는 것을 보여주었다. 결론: 복원된 결과로부터, 압축센싱 동적자기공명영상 기법인 k-t FOCUSS 가 고해상도의 time resolved contrast enhanced MR angiography 를 가능하게 할 수 있음을 확인하였다.