• 제목/요약/키워드: matching algorithm

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투사에 기초한 얼굴 인식 알고리즘들의 통계적 분석 (Statistical Analysis of Projection-Based Face Recognition Algorithms)

  • 문현준;백순화;전병민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권5A호
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    • pp.717-725
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    • 2000
  • 최근 수년간 얼굴인식에 관한 많은 알고리즘이 개발되었고 그 대다수가 view와 투사에 기초한 알고리즘이었다. 본 논문에서의 투사는 비단 직교 기저상에 영상을 투사하는 것으로 국한하지 않고 영상 화소값을 변환하는 일반적인 선형 변환으로써 상관관계, 주성분 분석, 클러스트링, gray scale 투사, 그리고 추적 필터매칭을 포함한다. 본 연구에서는 FERET 데이터베이스 상의 얼굴 영상을 평가한 알고리즘들을 세부적으로 분석하고자 한다. 투사에 기초한 알고리즘은 3단계로 구성된다. 첫 번째 단계는 off-line상에서 행하며 알고리즘 설계자에 의해 새로운 기저가 설정되거나 또는 학습을 통해 새로운 기저를 결정한다. 두 번째 단계는 on-line상에서 행해지며 영상을 설정된 새로운 기저상에 투사한다. 세 번째 단계는 on-line상에서 행해지며 영상내의 얼굴은 가장 인접한 이웃 분류자로 인식된다. 대부분의 평가 방법들은 단일 gallery 상에서의 성능 평가가 이루어짐으로써 알고리즘 성능을 충분히 측정하지 못하는 반면 본 연구에서는 독립된 galley들의 집합을 구성함으로써 각각의 다른 galley상에서 가지는 변화와 이들의 상대적 성능을 평가한\ulcorner.

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DCT 해쉬를 이용한 모자이크 생성 알고리즘 (Photo Mosaic Generation Algorithm Using the DCT Hash)

  • 이주용;정승도;이지훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.61-67
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    • 2016
  • 최근 스마트기기의 높은 보급률 및 컴퓨팅 기술의 발전으로 인하여 단순히 정보를 검색하는 사용 패턴에서 벗어나 사진 및 동영상 등의 멀티미디어에 관한 사용자의 관심이 증대되고 있다. 이러한 관심 증대로 인하여 다양한 응용을 위해 이미지를 생성하고 처리하는 이미지 프로세싱에 대한 기술이 발전하고 있다. 최근 자신이 좋아하는 연예인 등의 여러 개의 작은 이미지들을 이용하여 모자이크로 표현하는 엔터테인먼트적인 사례들이 등장하고 있으며 모자이크 기법에 대한 연구 또한 활발히 진행 중이다. 하지만 기존의 모자이크 기법들 데이터베이스의 이미지를 선형적으로 비교하기 때문에 데이터베이스 이미지수가 증가함에 따라 비교 연산처리 시간이 증가하는 단점이 있다. 긴 연산처리 시간을 가진다. 따라서 본 논문에서는 효율적인 검색을 위해 DCT 해쉬를 이용하는 모자이크 이미지 생성 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 데이터베이스 생성 단계와 모자이크 생성 단계로 구성된다. 데이터베이스 생성 단계에서는 데이터베이스 구축을 위한 이미지들을 블록 단위로 분할하고 분할된 영역에 대한 DCT 해쉬 셋을 생성하여 저장한다. 모자이크 생성 단계에서는 입력 이미지의 각 블록에 대하여 DCT 해쉬를 통해 데이터베이스 내의 가장 유사한 블록을 효율적으로 검색하고, 최종적인 모자이크 이미지를 생성한다. 다양한 실험을 통해, 제안된 알고리즘이 다양한 종류의 이미지 및 크기에 상관없이 효과적으로 모자이크가 생성됨을 보였다.

보다 정확한 동적 상황인식 추천을 위해 정확 및 오류 패턴을 활용하여 순차적 매칭 성능이 개선된 상황 예측 방법 (Context Prediction Using Right and Wrong Patterns to Improve Sequential Matching Performance for More Accurate Dynamic Context-Aware Recommendation)

  • 권오병
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권3호
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    • pp.51-67
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    • 2009
  • Developing an agile recommender system for nomadic users has been regarded as a promising application in mobile and ubiquitous settings. To increase the quality of personalized recommendation in terms of accuracy and elapsed time, estimating future context of the user in a correct way is highly crucial. Traditionally, time series analysis and Makovian process have been adopted for such forecasting. However, these methods are not adequate in predicting context data, only because most of context data are represented as nominal scale. To resolve these limitations, the alignment-prediction algorithm has been suggested for context prediction, especially for future context from the low-level context. Recently, an ontological approach has been proposed for guided context prediction without context history. However, due to variety of context information, acquiring sufficient context prediction knowledge a priori is not easy in most of service domains. Hence, the purpose of this paper is to propose a novel context prediction methodology, which does not require a priori knowledge, and to increase accuracy and decrease elapsed time for service response. To do so, we have newly developed pattern-based context prediction approach. First of ail, a set of individual rules is derived from each context attribute using context history. Then a pattern consisted of results from reasoning individual rules, is developed for pattern learning. If at least one context property matches, say R, then regard the pattern as right. If the pattern is new, add right pattern, set the value of mismatched properties = 0, freq = 1 and w(R, 1). Otherwise, increase the frequency of the matched right pattern by 1 and then set w(R,freq). After finishing training, if the frequency is greater than a threshold value, then save the right pattern in knowledge base. On the other hand, if at least one context property matches, say W, then regard the pattern as wrong. If the pattern is new, modify the result into wrong answer, add right pattern, and set frequency to 1 and w(W, 1). Or, increase the matched wrong pattern's frequency by 1 and then set w(W, freq). After finishing training, if the frequency value is greater than a threshold level, then save the wrong pattern on the knowledge basis. Then, context prediction is performed with combinatorial rules as follows: first, identify current context. Second, find matched patterns from right patterns. If there is no pattern matched, then find a matching pattern from wrong patterns. If a matching pattern is not found, then choose one context property whose predictability is higher than that of any other properties. To show the feasibility of the methodology proposed in this paper, we collected actual context history from the travelers who had visited the largest amusement park in Korea. As a result, 400 context records were collected in 2009. Then we randomly selected 70% of the records as training data. The rest were selected as testing data. To examine the performance of the methodology, prediction accuracy and elapsed time were chosen as measures. We compared the performance with case-based reasoning and voting methods. Through a simulation test, we conclude that our methodology is clearly better than CBR and voting methods in terms of accuracy and elapsed time. This shows that the methodology is relatively valid and scalable. As a second round of the experiment, we compared a full model to a partial model. A full model indicates that right and wrong patterns are used for reasoning the future context. On the other hand, a partial model means that the reasoning is performed only with right patterns, which is generally adopted in the legacy alignment-prediction method. It turned out that a full model is better than a partial model in terms of the accuracy while partial model is better when considering elapsed time. As a last experiment, we took into our consideration potential privacy problems that might arise among the users. To mediate such concern, we excluded such context properties as date of tour and user profiles such as gender and age. The outcome shows that preserving privacy is endurable. Contributions of this paper are as follows: First, academically, we have improved sequential matching methods to predict accuracy and service time by considering individual rules of each context property and learning from wrong patterns. Second, the proposed method is found to be quite effective for privacy preserving applications, which are frequently required by B2C context-aware services; the privacy preserving system applying the proposed method successfully can also decrease elapsed time. Hence, the method is very practical in establishing privacy preserving context-aware services. Our future research issues taking into account some limitations in this paper can be summarized as follows. First, user acceptance or usability will be tested with actual users in order to prove the value of the prototype system. Second, we will apply the proposed method to more general application domains as this paper focused on tourism in amusement park.

Tc-99m HMPAO와 Tc-99m ECD 뇌SPECT의 뇌혈류량 정량화에 사용되는 Linearization Algorithm의 Correction Factor 조사 (Optimization of Correction Factor for Linearization with Tc-99m HM PAO and Tc-99m ECD Brain SPECT)

  • 조인호;;원규장;이형우
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제16권2호
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    • pp.237-243
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    • 1999
  • 연구목적: 연구목적: $^{99m}Tc$ d,l-hexamethylpropyleneamine oxime(HMPAO)와 $^{99m}Tc$ ethyl cysteinate dimer(ECD)의 뇌세포에 의한 섭취는 뇌혈류량에 비례를 한다. 그러나 뇌혈류량이 아주 높은 경우에는 뇌세포에 의한 섭취가 그 만큼 증가를 하지 않기 때문에 뇌혈류량이 과소평가 될 수 있다. 이를 보안하기 위하여 Lassen이 linearization algorithm을 만들었다. 그러나 이 방정식은 뇌의 상태에 따라 사용되는 알파값으로 표현되는 변수가 변할 수 있다. 저자들은 뇌경색이 있는 10명의 환자를 대상으로 가장 적절한 ${\alpha}$값을 구하고자 하였다. 재료 및 방법: 10명의 환자들은 모두 0.1에서 10까지의 알파값을 이용하여 교정한 $^{99m}Tc$-HMPAO와 $^{99m}Tc$-ECD 뇌관류 단일광자방출 단층촬영(single photon emission computed tomography: SPECT) 영상을 구하고, 양전자방출단층촬영술로 뇌혈류영상을 구하였다. 그리고 상호정보의 최대화에 의한 multi-modal volume registration을 이용하는 컴퓨터프로그램으로 양전자방출단층촬영술로 구한 뇌혈류와 SPECT 영상에서 다양한 알파값을 대입하여 Lassen의 linearization algorithm으로 구한 뇌혈류값을 픽셀단위로 서로 비교하였다. 결과: Lassen의 linearization algorithm을 이용하여 구한 $^{99m}Tc$-HMPAO와 $^{99m}Tc$-ECD 뇌관류 SPECT의 국소 뇌혈류량은 알파값이 각각 1.4와 2.1일때 양전자방출전산화단층촬영술로 구한 뇌혈류량과의 상관관계가 가장 높았다. 결론: Lassen의 linearization algorithm을 이용하여 뇌혈류량을 정량화하는 경우에는 $^{99m}Tc$-HMPAO의 경우는 1.4, $^{99m}Tc$-ECD의 경우는 2.1을 사용할 때 뇌혈류량을 가장 잘 반영할 것으로 생각된다.

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유전자 알고리즘을 이용한 광대역 TEM 혼 안테나 설계 (Design of the Broadband TEM Horn Antenna Using a Genetic Algorithm)

  • 나영선;추호성;이주광;강진섭
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.430-439
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    • 2007
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 시간 영역 측정에 사용할 광대역 TEM 혼 안테나를 개발하였다. 안테나 개발에 고려된 설계 목표로는 $2{\sim}10\;GHz$의 주파수 영역에서 -10 dB 이하(VSWR<2)의 입력단 반사 손실과, 대역폭 내에서 높은 복사 이득 그리고 낮은 이득 편차이다. 또한 TEM 혼 안테나의 전체 크기를 줄이며 휴대가 용이하도록 하기 위해 안테나 본체와 급전부를 연결할 광대역의 balun을 설계하였다. 제작된 TEM 혼 안테나의 주파수 영역 측정 결과 $2{\sim}10\;GHz$에서 -10 dB 반사 손실을 만족하며, 기존의 삼각 플레이트 형태의 TEM 혼 안테나와 비교하였을 때 그 부피가 80 % 감소하였다. 안테나의 broadside 이득 값은 $2{\sim}10\;GHz$ 대역에서 12 dBi 기준으로 이득 편차가 6 dB 이하를 만족한다. 안테나의 시간 영역 측정 결과 group delay의 변화폭은 0.4 ns 이하를 만족하며, 펄스 측정시 송신과 수신 신호의 상승 시간은 각각 58.5 ps와 66.5 ps로 대략 10 % 이내의 변화를 보였다.

유사 흐름 측정을 위한 입자추적유속계 알고리듬의 개발 (Development of a PTV Algorithm for Measuring Sediment-Laden Flows)

  • 류권규;마리안 머스테;로버트 에테마;윤병만
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권10호
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    • pp.841-849
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    • 2005
  • 유사 입자가 포함된 흐름이나 공기 방울이 포함된 흐름과 같은 이상류 (two-phase flow) 는 유체의 속도와 입자의 속도와 같은 두 가지 서로 다른 속도 분포가 존재한다. 이러한 이상류의 속도장 분석을 위해서는 두 가지 속도 분포를 별도로 측정할 수 있는 기법을 이용해야 한다. 공기 방울이 포함된 흐름에 대해서는 입자영상 유속계(PIV)나 입자추적유속계(PTV)를 이용하여 비교적 타당한 정도로 유속 분포를 측정하여 왔다. 그러나 자연 모래를 포함한 흐름 영상의 속도 분포 해석에서는 PIV나 PTV가 그다지 성공적이지 못했는데, 그것은 흐름 중에 있는 유사 입자가 영상을 해석하기 어렵게 만들기 때문이다. 유사 흐름의 속도 분석을 위해 다양한 영상 분석 기법을 결합한 방법을 제시하였다. 입자 추출 알고리듬으로 역치값, 경계 추출 알고리듬, 세선화 알고리듬을 조합한 새로운 방법을 제안하였다. 또한 입자의 이동 변위 계산을 위해서 PIV와 PTV를 조합한 새로운 방법을 개발하였다. 이 새로운 알고리듬은 다음과 같은 기능을 가지고 있다. (1) 새알고리듬은 유사 입자, 특히 자연 모래와 같이 불규칙한 형태를 갖는 입자의 경계를 정확히 찾아낼 수 있다. (2) 필요한 정보를 잃어버리지 않고, 반사광이나 난반사에 의한 영상을 효율적으로 제거할 수 있다. (3) 추적 입자가 유사입자 가까이에 있어 유사의 난반사 영역이 들어 있어도 이를 분리해 낼 수 있다.

머신비전을 이용한 전복 치패 계수에 관한 연구 (A Study on Abalone Young Shells Counting System using Machine Vision)

  • 박경민;안병원;박영산;배철오
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.415-420
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    • 2017
  • 본 논문에서는 머신비전을 이용하여 컨베이어 시스템에서 이동하는 객체를 계수하는 알고리즘을 제안하였다. 영상처리를 이용한 객체 계수 시스템은 유동인구나 교통량 파악 등의 다양한 산업현장에서 사용되고 있으며, 주로 템플릿 매칭이나 기계학습의 방법으로 검출하여 추적 후 계수한다. 하지만 빠르게 움직이는 컨베이어 벨트위의 물체를 검출하기 위해서는 연산에 소요되는 시간이 짧아야 하므로 영역기반의 방법으로 영상처리를 하였다. 본 연구에서는 모양과 크기, 그리고 색깔이 비슷한 전복 치패를 계수하였다. 컨베이어 시스템은 한 방향으로 동작하는 특성을 이용하여 첫 번째 영역에서 치패를 검출하여 정보를 얻은 것을 기반으로 다음 프레임에서의 물체의 위치 범위를 계속적으로 변화하여 치패를 검출하고 각각의 획득한 정보를 비교하여 계수하였다. 치패가 간격을 두고 이동 시에는 정확하게 계수됨을 확인하였으며, 치패가 붙어서 오는 경우에는 크기정보를 이용하여 계수하여 중복되거나 누락됨을 방지하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 컨베이어 시스템 위에서 움직이는 다양한 객체 계수 제어에 적용할 수 있을 것이다.

Particle Swarm Optimization을 이용한 PET/CT와 CT영상의 정합 (Image Registration for PET/CT and CT Images with Particle Swarm Optimization)

  • 이학재;김용권;이기성;문국현;주성관;김경민;천기정;최종학;김창균
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권2호
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    • pp.195-203
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    • 2009
  • 영상정합 기술은 두 개 이상의 영상을 서로 맞추어, 각각의 영상이 가지고 있는 단점을 보완하여, 새로운 정보를 획득하게 하는 기술이다. 본 논문은 의료 영상간의 2D 영상 정합을 통해 환자의 점진적 병세파악에 도움을 주는 것을 목적으로 하고 있다. 서로 다른 시점과 장비로부터 얻어진 CT와 PET/CT영상을 정합하기 위하여 정확한 해부학적 정보를 제공하는 CT영상간의 정합을 먼저 수행하고 이를 통하여 얻어진 기하학적 정합파라미터들을 PET 영상에 적용하여, 독립 CT영상 위에 PET영상을 중첩하였다. 정합작업을 위해 먼저 각각의 CT영상에 대해 전처리 작업을 실시하였고, 영상의 변형은 affine 좌표변환을 이용하였다. 정합할 영상간의 유사도 평가를 위해 mutual information을 이용하였으며, 빠르고 정확한 정합을 위하여 최적화 알고 리듬인 particle swarm optimization 방법을 이용하였다. 이를 통해 실제 환자의 독립 CT와 PET/CT영상을 이용하여 실험하였고, PET/CT의 영상에서 확인할 수 있었던 병소에 대한 해부학적 위치 정보가 영상정합 과정을 통해 독립 CT 영상에서도 동일한 위치에 표시됨을 확인하였다. 제안된 알고리듬은 PET/CT 뿐만 아니라 향후 도입될 SPECT/CT, MRI/PET 등 다중영상기기와 기존의 독립 CT 영상기기와의 정합에도 폭넓게 사용될 것으로 기대된다.

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계층적 탐색기법을 이용한 이동물체 추적 (Tracking Moving Object using Hierarchical Search Method)

  • 방만식;김태식;김영일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.568-576
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    • 2003
  • 본 논문에서는 계층적 탐색기법을 이용한 동적 배경에서의 이동물체 추적 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 초기모델 생성단계와 이동물체 추적 단계로 구성되었으며, 이전프레임에 비해 이동 거리가 큰 경우에도 안정적으로 추적할 수 있었다. 그리고, 카메라의 흔들림과 추적물체의 3차원 운동으로 인한 형태 변화에도 전체 프레임에서 효과적으로 추적을 할 수 있었고, 이동물체의 정확한 위치를 검출하여 추적시간을 단축할 수 있었다. 정합모델과 윤곽선 영상에 사이에 이동물체의 유사도 판정은 Partial Hausdorff 거리를 이용하여 평가하였다. 제안한 알고리즘의 타당성 검토를 위해 도로에서 주행하는 차량을 대상으로 이동물체 검출 및 추적 실험을 한 결과 정합횟수는 평균 28.21회이고, 프레임 당 정합시간은 평균 53.21 ms로 제안한 알고리즘의 우수성을 입증하였다. 추적위치와 실체위치를 비교하여 그 평균 자승오차를 계산한 결과 E=1.148임을 알 수 있었다. 차량의 크기, 색상 및 형태가 다른 경우 도로의 색과 차이가 있는 차량들은 98.66%의 추적 성능을 나타냈으며, 검정색 또는 적색 등과 같은 차량은 흑백 영상에서 도로의 색과 유사하여 배경의 영향을 많이 받으므로 95.33%이었고, 전체 평균은 97%로 우수한 추적 성능을 나타내었다.

컬러 영상에서 효율적 문자 추출을 위한 개선된 2치화 및 잡음 저거 (Improved Binarization and Removal of Noises for Effective Extraction of Characters in Color Images)

  • 이은주;정장호
    • 정보기술응용연구
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    • 제3권2호
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    • pp.133-147
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    • 2001
  • 본 논문에서는, 문자와 그림을 포함한 컬러 영상에서 낮은 명도의 색상으로 인쇄된 문자를 효율적으로 추출하기 위하여, 컬러 영상에 대한 2치화와 잡음을 제거하는 새로운 방법을 제안하였다. 컬러 영상에 포함된 문자를 추출하기 위한 컬러 영상의 2치화는, 입력영상의 배경후보영역과 문자후보영역의 화소수 비에 따라 이 두 영역간의 컬러 관계성을 구하고, 이 관계성과 예비임계값에 의해 계산된 임계값에 의하여 이루어진다. 예비임계값은 입력 영상에 대한 RGB 히스토그램의 분석에 의하여 구하며, 입력영상의 배경후보영역과 문자후보영역의 기준이 된다. 제안한 임계값은 잡음의 양에 따라 동적으로 계산되므로, 문자정보는 최대한 유지하고, 잡음은 효과적으로 제거할 수 있다. 또, 본 연구에서는 2치화 영상에 포함된 잡음의 효과적 제거를 위하여, 다양한 컬러 영상의 2치화 영상에 포함된 잡음패턴을 분석하여 잡음패턴 테이블을 만들었다. 2치화 영상에 포함된 잡음은 잡음패턴 테이블과 템플릿 매칭을 하여 잡음의 분포도가 계산되고, 이 분포도에 의하여 잡음의 난이도를 3단계로 분류하였다. 잡음의 제거는 분류된 난이도에 따라 별개의 처리 과정을 두어 수행하므로, 잡음제거의 효율을 높였고, 처리시간을 줄였다.

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