• 제목/요약/키워드: light & shadow problem

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공간능력에 대한 신경과학적 모델 개발 및 빛과 그림자 문제 해결 과정에의 적용 (Development of Neuropsychological Model for Spatial Ability and Application to Light & Shadow Problem Solving Process)

  • 신정윤;양일호;박상우
    • 한국과학교육학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.371-390
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    • 2021
  • 이 연구의 목적은 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과학 과제를 해결하는 과정에서의 두뇌 활성 영역을 신경과학적 모델에 기반하여 영역 일반적 능력과 영역특수적 능력으로 구분하여 설명하는 것이다. 이를 위해 남자 대학생 24명이 공간능력 검사지 문항과 빛과 그림자 과제를 해결하는 동안의 시선이동과 EEG를 동기화하여 측정하였으며, 과제 해결 전략에 대한 사후면담과 RVP를 실시하였다. 시선 이동, 두뇌 활성 영역, 참여자의 사고 과정과 전략을 통합하여 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과제 해결 과정을 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공간 시각화와 심적 회전 요소는 주로 두정엽의 활성을 필요로 했으며, 공간 방향화 요소는 전두엽의 활성을 필요로 했다. 구체적으로, 공간 시각화 요소는 문제를 탐색하는 과정에서 전두엽이 활성화되었고, 문제와 답지를 비교하는 과정에서 측두엽과 두정엽이 활성화되었다. 심적 회전 요소는 회전된 정보를 탐색하는 구간에서는 전두엽이, 심적 회전을 할 때에는 두정엽이, 문제와 답지를 비교하는 구간에서는 측두엽이 활성화되었다. 공간 방향화 요소는 문제를 탐색하는 과정과 문제와 답지를 비교하는 과정 모두 전두엽이 활성화되었다. 둘째, 빛과 그림자 과제를 해결 할 때에는 영역 일반적 기능인 공간 능력과 과학적 원리를 적용하는 영역 특수적 사고가 함께 필요하였다. 평행광의 그림자 모양 추론과 빛의 방향이 바뀔 때의 그림자 모양을 추론에서의 두뇌 활성 패턴은 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 유사하였다. 여러 방향에서의 그림자를 통해 원래 물체를 추론할 때에는 공간 방향화 요소, 점광원의 그림자 모양을 추론할 때에는 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 두뇌 활성 패턴이 유사하였다. 빛과 그림자 과제를 해결할 때 추가적으로 활성화 된 부위는 주로 연역적 추론, 작업 기억, 행동에 대한 계획 기능을 담당하는 중측두이랑, 중심앞이랑, 하전두이랑, 중전두이랑이었다. 따라서 빛과 그림자 과제를 해결하는 과정에서는 공간능력 외에도 그림자 생성 원리를 기반으로 한 연역적 추론, 빛의 진행 방향을 작업 기억에 유지시키는 것, 광원의 특징에 따른 과제 해결 과정 계획, 빛-물체-스크린의 공간적 관계 인지 등이 추가적으로 필요하다.

수직 히스토그램 기반 그림자 제거 알고리즘을 이용한 영상 감지 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Image Detection System Using Vertical Histogram-Based Shadow Removal Algorithm)

  • 장영환;이재철;박석천;이봉규;이상순
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.91-99
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    • 2020
  • 영상 감지 시스템의 기반 기술인 그림자 제거기술의 경우 실시간 영상처리는 계산의 복잡도가 높아 처리속도가 저하되고, 명도 차이만으로 그림자를 제거하기 때문에 조명이나 빛에 민감하다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 시스템의 문제점을 해결하기 위해 가중치 적용 부분을 제거하여 계산의 복잡도를 낮추어 실시간성을 향상시켰다. 또한 수직 히스토그램을 이용해 그림자 인식률을 향상시킬 수 있는 그림자 제거 알고리즘 기반의 영상 감지 시스템을 설계 및 평가하였다. 평가 결과 기존 영상 감지 시스템에 비해 평균 속도가 약 5.6ms, 검출률이 약 5.5%p 향상된 것을 확인하였다.

밝기 변화에 강인한 적대적 음영 생성 및 훈련 글자 인식 알고리즘 (Adversarial Shade Generation and Training Text Recognition Algorithm that is Robust to Text in Brightness)

  • 서민석;김대한;최동걸
    • 로봇학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.276-282
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    • 2021
  • The system for recognizing text in natural scenes has been applied in various industries. However, due to the change in brightness that occurs in nature such as light reflection and shadow, the text recognition performance significantly decreases. To solve this problem, we propose an adversarial shadow generation and training algorithm that is robust to shadow changes. The adversarial shadow generation and training algorithm divides the entire image into a total of 9 grids, and adjusts the brightness with 4 trainable parameters for each grid. Finally, training is conducted in a adversarial relationship between the text recognition model and the shaded image generator. As the training progresses, more and more difficult shaded grid combinations occur. When training with this curriculum-learning attitude, we not only showed a performance improvement of more than 3% in the ICDAR2015 public benchmark dataset, but also confirmed that the performance improved when applied to our's android application text recognition dataset.

볼록 이차 광원으로부터 완전음영부를 생성하는 알고리즘 (An Algorithm for Generating the Umbra from a Convex Quadric Light Source)

  • 유관희;신성용
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권6호
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    • pp.541-548
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    • 2000
  • 3차원 공간상에서 볼록 영역 광원이 주어진 물체를 비추면 각 객체에 대해 두 가지 유형의 그림자 볼륨, 즉 주어진 객체에 의해 부분적으로 가려지는 그림자볼륨과 완전히 가려지는 그림자 볼륨이 생성된다. 이를 각각 반음영부(penumbra)와 완전음영부(umbra)라 한다. 본 논문에서는 원, 타원, 구, 타원체, 실린더 등과 같은 볼록 이차 광원으로부터 볼록 다각형의 완전음영부를 구하는 문제를 고려한다. 먼저 완전음영부의 경계 표면을 특성화하고, 이를 이용하여 완전음영부를 구하는 알고리즘을 제시한다.

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플러쉬문의 심재구성에 따른 강성도 및 내충격성의 변화 (Change of Stiffness and Impact-Resistance of Flush Door Depending on Core Composition)

  • 장상식
    • 한국가구학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.39-45
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    • 2001
  • This study was carried out to evaluate the feasibility of using HDF as surface panels as well as core materials for flush door manufacturing. Several core compositions were developed and applied to manufacture door specimens. Core materials were tested under bending load, door manufacturing process was analysed to find better way of using HDF for door manufacturing, and door specimens were tested under bending, twisting and impact loads. From this study, it was concluded that HDF can be used to manufacture quality flush doors. And it was desirable to use light color HDF as surface panels because dark color HDF caused a problem in manufacturing process by shadow shown through finishing veneer. HDF doors were light, and showed good quality and higher resistance against bending twisting and impact loads.

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마커 방식 실내 내비게이션을 위한 조명 변화에 강한 임계값 결정 방법 (Robust Threshold Determination on Various Lighting for Marker-based Indoor Navigation)

  • 최태웅;이현철;허기택;김은석
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 본 논문에서는 실내 조명 변화에 따라 마커 인식률의 차이가 커지는 현상을 해결하기 위해, 마커 인식을 위한 전처리 단계인 이진화 단계에서 최적의 임계값을 결정하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 밝은 조명, 어두운 조명, 불특정 물체에 따른 그림자 현상이 나타나는 실내 환경에서 영상의 평균 명도값, 표준편차 및 최대편차를 고려하여 최적 임계값을 결정한다. 특히 그림자에 의한 그라데이션 현상을 해결하기 위해 이미지의 밝기에 따른 가중치를 적용함으로써 인식률을 향상시켰다. 제안방법은 다양한 조명환경에서 $720{\times}480$ 해상도의 영상을 처리하는데 빠른 처리 속도와 높은 인식률을 보여 실내 내비게이션에 적합할 것으로 기대된다.

대구·경북 지역 거실 조명 실태조사 (A Study on the Actual Conditions of Living Room Lighting in Daegu and Gyeongbuk Districts)

  • 조영미;안옥희;김현진
    • 한국주거학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.13-20
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    • 2012
  • This research study was conducted to determine the actual conditions of living room lighting in Daegu and Gyeongbuk districts. For this study, 112 households were surveyed. The results of this study are as follows: Firstly, fluorescent light was used as the general illumination of living rooms, and the ratio of not using local sources of illumination was high. Secondly, the standard illuminance was found to be 221. The illuminance was the value that satisfied the activities for togetherness and entertainment, but did not reach the illuminance necessary for other activities, such as reading, make-up, and sewing. In addition, the uniformity of brightness used as a measure of uniformity in examining the results was normal. Thirdly, both the brightness and the satisfaction of lighting in the living room space were indicated to be normal. In addition, in regard to housing lighting, 'stability', and 'brightness of lighting' were indicated as important considerations and 'brightness of lighting', 'shadow' and 'management of lighting' were indicated as problem areas.

스트림 암호 시스템을 위한 광 Threshold 발생기 (An Optical Threshold Generator for the Stream Cipher Systems)

  • 한종욱;강창구;김대호;김은수
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권11호
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    • pp.90-100
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    • 1997
  • In this paper, we propose a new optical thresold generator as a key-stream genrator for stream cipher systems. The random key-bit stream is generated by a digital generator that is composed of LFSRs and nonlinear ligics. Digital implementatin of a key-stream generator requires large memory to implement programmable tapping points. This memory problem may be overcome easily by using the proposed optical system which has the proberty of 2D parallel processing.To implement hte threshold generator optically, we use conventional twisted nematic type SLMs (LCDs). This proposed system is based on the shadow casting technique for the AND operation between taps and sregister stages. It is also based on the proposed PMRS method for modulo 2 addition. The proposed PMRS method uses the property of light's polarization on LCD and can be implemented optically using one LCD and some mirrors. One of the major advantages of the proosed system is that there is no limitation of the number of the progarmmable tapping points. Therefore, the proposed system can be applied for the 2D encryption system which processes large amounts of data such as 2D images. We verify the proposed system with some simulation.

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증강현실 시스템의 조명환경과 가림현상 문제를 개선한 마커 검출 알고리즘 개발 (The Development of a Marker Detection Algorithm for Improving a Lighting Environment and Occlusion Problem of an Augmented Reality)

  • 이경호;김영섭
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.79-83
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    • 2012
  • We use adaptive method and determine threshold coefficient so that the algorithm could decide a suitable binarization threshold coefficient of the image to detecting a marker; therefore, we solve the light influence on the shadow area and dark region. In order to improve the speed for reducing computation we created Integral Image. The algorithm detects an outline of the image by using canny edge detection for getting damage or obscured markers as it receives the noise removed picture. The strength of the line of the outline is extracted by Hough transform and it extracts the candidate regions corresponding to the coordinates of the corners. Markers extracted using the equation of a straight edge to find the coordinates. By using the equation of straight the algorithm finds the coordinates the corners. of extracted markers. As a result, even if all corners are obscured, the algorithm can find all of them and this was proved through the experiment.

신호등 주기를 이용한 교차로 교통사고감지 알고리즘 (Detection Algorithm of Crossroad Traffic Accident Using the Sequence of Traffic Lights)

  • 정성환;이준환
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제16B권1호
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    • pp.17-24
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    • 2009
  • 본 논문에서는 교차로 내 사고를 감지하기 위하여 배경영상과 교차로 내에 설치된 사거리 신호등의 주기를 이용한 교차로 사고감지 알고리즘을 제안한다. 기존의 영상을 이용한 방법에서는 새로운 사고모델이나 혼잡한 상황, 음원을 이용할 경우에 소음이 크게 발생하는 상황에서 사고 검지율이 낮아지는 문제점을 내포한다. 본 논문에서는 차량 및 외부 그림자 또는 차량의 조명등의 영향으로 인한 사고 오 판단을 줄이기 위하여 신호등의 주기와 배경영상의 히스토그램의 속성을 이용한 필터를 개발하여 사고감지에 이용하였다. 제안된 알고리즘의 성능을 알아보기 위하여 15개의 실제 사고영상을 획득하여 실험한 결과 15개의 동영상에서 모두 사고를 감지하였으며, 새로운 사고 모델에 대해서도 교차로 내사고를 감지 할 수 있었다.