개선된 영상 질 지표에 기반한 그레이 영상의 이진화

권순학(Soon H. Kwon) 한국지능시스템학회 2020 한국지능시스템학회논문지 Vol.30 No.3

영상의 질을 평가하는 대표적인 측도로 엔트로피와 평균밝기오차 절대값 등이 있다. 일반적으로 엔트로피는 영상의 세세한 부분에 대한 표현 정확도를 나타내는 곳에 사용되고, 평균밝기오차 절대값은 전체 영상에 있어서 밝기 변화를 나타내는 데 주로 사용되고 있다. 이 이외에도 최근 Kwon은 엔트로피나 평균밝기오차 절대값이 임계화를 위한 측도로서는 의미가 있으나 절대적 기준이라는 보장은 없다고 지적하고 새로운 영상 질 측도를 제안하였다. 본 논문에서는 Kwon이 제안한 영상 질 측도가 갖는 문제점을 검토하고 이를 바탕으로 개선된 영상 질 지표를 제안하고 이를 그레이 영상의 이진화 과정에 적용한다. 끝으로, 9개의 시험 영상에 대하여 컴퓨터 모의실험을 수행하여 기존 기법, 즉 오츠 기법 및 Kwon의 영상 질 평가 측도와의 정량적 그리고 정성적 성능 비교 및 검토를 통하여 제안된 지표의 효용성을 보인다. As the most representative measures evaluating for the quality of images, there are entropy and absolute mean brightness error(AMBE), and etc. In general, entropy is used to measure the richness in details of the image and the AMBE mainly used for providing a change in the image global appearance. In addition to these, Kwon recently proposed a new image quality measure(IQM) on the basis of assumption that even though the entropy and AMBE are good indexes for thresholding of images but not absolute ones. In this paper, we propose an advanced image quality index(AIQI) based on Kwon’s IQM and apply it to binalization of gray images. Finally, the effectiveness of AIQI is demonstrated by quantitative and qualitative performance comparison with results obtained by the computer simulation on well-known nine test images with those of Otsu’s method and IQM-based method.

NAF와 타입 II 최적정규기저를 이용한 $GF(2^n)$ 상의 효율적인 지수승 연산

권순학,고병환,구남훈,김창훈,Kwon, Soon-Hak,Go, Byeong-Hwan,Koo, Nam-Hun,Kim, Chang-Hoon 한국통신학회 2009 韓國通信學會論文誌 Vol.34 No.1c

지수의 signed digit representation을 사용하여 타입 II 최적정규기저에 의해 결정되는 $GF(2^n)$상의 효율적인 지수승 알고리즘을 제안한다. 제안하는 signed digit representation은 $GF(2^n)$에서 non-adjacent form(NAF)를 사용한다. 일반적으로 signed digit representation은 정규기저가 주어진 경우 사용하기 어렵다. 이는 정규 원소의 역원연산이 상당한 지연시간을 갖기 때문이다. 반면에 signed digit representation은 다항식 기저를 이용한 체에 쉽게 적용가능하다. 하지만 본 논문의 결과는 타입 II 최적정규기저(optimal normal basis, ONB), 라는 특별한 정규 기저가 지수의 signed digit representation을 이용한 효율적인 지수승 연산에 이용될 수 있음을 보인다. We present an efficient exponentiation algorithm for a finite field $GF(2^n)$ determined by an optimal normal basis of type II using signed digit representation of the exponents. Our signed digit representation uses a non-adjacent form (NAF) for $GF(2^n)$. It is generally believed that a signed digit representation is hard to use when a normal basis is given because the inversion of a normal element requires quite a computational delay. However our result shows that a special normal basis, called an optimal normal basis (ONB) of type II, has a nice property which admits an effective exponentiation using signed digit representations of the exponents.

가우시안 정규기저를 이용한 $GF(2^m)$상의 새로운 곱셈 알고리즘 및 VLSI 구조

권순학,김희철,홍춘표,김창훈,Kwon, Soon-Hak,Kim, Hie-Cheol,Hong, Chun-Pyo,Kim, Chang-Hoon 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.12C

유한체상의 곱셈은 타원곡선 암호시스템의 구현에 있어 가장 중요한 연산 중 하나이다. 본 논문에서는 가우시안 정규기저를 이용하여, $GF(2^m)$상의 새로운 곱셈 알고리즘 및 VLSI 구조를 제안한다. 제안된 곱셈 알고리즘은 정규기저 원소의 대칭성이용과 계수의 인덱스 변형에 기반하며, 타원곡선 암호 시스템을 위해 NIST(National Institute of Standards and Technology) 및 IEEE 1363에서 권고하는 다섯 가지 $GF(2^m)$, $m\in${163, 233, 283, 409, 571}, 모두에 적용 할 수 있다. 제안된 곱셈알고리즘에 기만한 VLSI 구조는 기존의 $GF(2^m)$상의 정규기저 곱셈기에 비해 속도 혹은 하드웨어 면적에 있어 향상된 성능을 보인다. 또한 본 논문에서는 정규기저 원소의 기본 곱셈 행렬을 쉽게 찾을 수 있는 방법을 제시한다. Multiplications in finite fields are one of the most important arithmetic operations for implementations of elliptic curve cryptographic systems. In this paper, we propose a new multiplication algorithm and VLSI architecture over $GF(2^m)$ using Gaussian normal basis. The proposed algorithm is designed by using a symmetric property of normal elements multiplication and transforming coefficients of normal elements. The proposed multiplication algorithm is applicable to all the five recommended fields $GF(2^m)$ for elliptic curve cryptosystems by NIST and IEEE 1363, where $m\in${163, 233, 283, 409, 571}. A new VLSI architecture based on the proposed multiplication algorithm is faster or requires less hardware resources compared with previously proposed normal basis multipliers over $GF(2^m)$. In addition, we gives an easy method finding a basic multiplication matrix of normal elements.

영상 테두리에 기반한 그레이 영상의 임계화

권순학(Soon H. Kwon) 한국지능시스템학회 2020 한국지능시스템학회논문지 Vol.30 No.3

그레이 영상의 임계화를 위한 많은 연구가 진행되어 왔고 다양한 분야에서 이용되고 있다. 그 대표적 연구 결과가 오츠의 영상 임계화 기법인 것은 잘 알려진 사실이다. 그러나 오츠 기법을 포함한 대부분의 기법들은 영상이 갖고 있는 그레이 수준 분포, 즉 히스토그램에만 의존하기 때문에 다른 영상일지라도 그레이 수준 분포만 같으면 같은 임계값을 나타내는 문제가 있다. 이를 극복하기 위한 연구도 있었지만 극히 제한적 이었다. 본 연구에서는 그레이 영상의 테두리(캐니의 테두리 검출)에 기반한 간단하면서도 효과적인 임계화 기법을 제안하고 아홉 개의 테스트 영상에 대한 모의 실험을 수행하여 기존의 기법과의 성능 비교 검토를 통하여 제안된 기법의 효용성을 보인다. So many researches on thresholding of gray images have been presented and widely used in various fields. It is well known fact that the most representative one of them is the Otsu’s thresholding method. However, almost all methods including Otsu’s method have drawback that they choose the same thresholds for different images with the same histogram because they depend only on the distribution of gray levels, that is, histogram. There are a few researches to overcome the problem. In this paper, we propose a simple but effective thresholding method based on edge(Canny’s edge detection) of gray images and finally its effectiveness is demonstrated by performance comparison obtained by the computer simulation results on nine test images with those of Otsu’s method.

그레이 레벨의 분포에 기반한 임계값 결정법

권순학(Soon H. Kwon),손세호(Seo H. Son),배종일(Jong I. Bae) 한국지능시스템학회 2003 한국지능시스템학회논문지 Vol.13 No.6

A similarity measure of fuzzy sets

Soon H. Kwon(권순학) 한국지능시스템학회 2001 한국지능시스템학회논문지 Vol.11 No.3

Normal Polysomnographic Characteristics in Korean Children and Adolescents

권순학(Soon hak Kwon),구윤모(Yun mo Gu),이호원(Ho won Lee),서혜은(Hye eun Seo) 대한소아신경학회 2014 대한소아신경학회지 Vol.22 No.3

Purpose: The objective of this study was to describe polysomnographic charateristics in normal children and adolescents in Korea. Little is known regarding sleep architecture in Korean children. Methods: We conducted a prospective study and examined sleep architecture, respiratory parameters, arousals, and periodic limb movement index during sleep (PLMS) in healthy children and adolescents for 2 consecutive days. Results: The study population consisted of 29 subjects and 15 subjects (52%) were male. Ages ranged from 5-16 years, with a mean of 11.6±.7 years. The average total sleep time (TST) was 438±35.6 min, and the mean sleep efficiency was 90.9±17.7%. The distribution of sleep stages as percentage of TST was as follows: stage N1, 6.6±2.9%; stage N2, 54.2±5.8%; stage N3, 21.1±6.7%; and stage R, 18.1±5.4%. The wake after sleep onset (WASO) was 2.0±2.9% of TST. The total arousal index (TAI) was 7.6±2.2. The current study findings are similar to those of previous studies in Western countries except longer stage N2 sleep and higher WASO. Conclusion: This is the first report of normal polysomnography values in Korean children. In order to accurately diagnose sleep disorders, normative sleep reference values are essential and our findings will provide fundamental data for pediatric sleep research.

밀도함수를 이용한 근사적 퍼지 클러스터링

권순학(Soon H. Kwon),손세호(Seo H. Son) 한국지능시스템학회 2000 한국지능시스템학회논문지 Vol.10 No.4

A Cluster Validity Index for Fuzzy Clustering

Soon H. Kwon(권순학) 한국지능시스템학회 1998 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.8 No.2

Image Thresholding based on Edge Detection

Soon H. Kwon(권순학),Krishnamoorthy Sivakumar(크리쉬나무디 시바쿠마) 한국지능시스템학회 2013 한국지능시스템학회논문지 Vol.23 No.2

기존의 영상 이진화에 대한 알고리즘의 기본 아이디어는 영상이 회색 수준의 차이에 의하여 물체와 배경으로 구분된다는 가정에서 이루어지고 있다. 본 논문에서는 이러한 가정을 확장하여 영상은 물체와 배경뿐만 아니라 하나를 더 추가하여 그 테두리로 이루어진다고 가정하고 테두리 검출에 기반한 이진화 기법을 제안한다. 제안한 방법의 타당성을 보이기 위하여 6개의 잘 알려진 영상에 대하여 모의실험을 수행하고, 그 결과로부터 기존의 방법들과의 성능을 비교 검토한다. The basic idea of conventional thresholding is that an image consists of objects and their background where the gray levels of the objects are different from those of the background. In this paper, we extend it to one where an image consists of not only objects and the background but also their edges. Based on this extension, we propose an edge detection-based thresholding method. The effectiveness of the proposed method is demonstrated by experimental results tested on six well-known test images and compared with conventional methods.