FCM 알고리즘과 퍼지 소속도를 이용한 지능형 자가 진단 시스템

김광백,김주성 한국지능정보시스템학회 2007 지능정보연구 Vol.13 No.1

This paper shows an intelligent disease diagnosis system for public. Our system deals with 30 diseases and their typical symptoms selected based on the report from Ministry of Health and Welfare, Korea. Technically, the system uses a modified FCM algorithm for clustering diseases and the input vector consists of the result of user‐selected questionnaires. The modified FCM algorithm improves the quality of clusters by applying symmetrically measure based on the fuzzy theory so that the clusters are relatively sensitive to the shape of the pattern distribution. Furthermore, we extract the highest 5 diseases only related to the user‐selected questionnaires based on the fuzzy membership function between questionnaires and diseases in order to avoid diagnosing unrelated disease. 본 논문에서는 전문적인 지식이 부족한 일반인들을 대상으로 자신의 건강 상태를 파악 할 수 있는 지능형 자가 진단 시스템을 제안한다. 제안된 자가 진단 시스템은 보건 복지부에 제출된 ‘한국인이 부담을 가지는 질병’ 관련 보고서를 참조하여 선정한 30가지의 질병과 각 질병에 대한 대표 증상을 이용하여 질병을 도출한다. 본 논문에서는 개선된 FCM 알고리즘을 적용하여 질병 종류를 군집화하고 각 질병의 증상과 관련된 질의 결과를 입력 벡터로 적용하여 사용자의 건강 상태를 진단한다. 기존의 방법에서는 입력 벡터와 군집 중심과의 거리를 측정한 후 거리가 가까운 5가지를 선택하기 때문에 선택된 질의와 관련 없는 질병을 도출하는 단점이 있었다. 이러한 단점을 개선하기 위해, 선택된 질의와 도출된 질병에 대한 퍼지 소속도를 이용하여 정렬한다. 정렬된 질병에서 상위 5가지를 도출한 결과, 선택된 질의와 관련된 질병만을 도출하는 것을 확인 할 수 있었다.

Automatic Intelligent Asymmetry Detection Using Digital Infrared Imaging with K-Means Clustering

김광백,송두헌 한국지능시스템학회 2015 INTERNATIONAL JOURNAL of FUZZY LOGIC and INTELLIGE Vol.15 No.3

Digital infrared thermal imaging is a non-invasive adjunctive diagnostic technique that allows an examiner to visualize and quantify changes in skin surface temperature. The asymmetry of temperature differences between the diseased and the contralateral healthy body parts can be automatically analyzed and has been studied in many areas of medical science. In this paper,weproposeamethodforintelligentautomaticasymmetrydetectionbasedonaK-means analysis and a YCbCr color model. The implemented software successfully visualizes an asymmetric distribution of colors with respect to the patients’ health status.

Cloud-Type Classification by Two-Layered Fuzzy Logic

김광백 한국지능시스템학회 2013 INTERNATIONAL JOURNAL of FUZZY LOGIC and INTELLIGE Vol.13 No.1

Cloud detection and analysis from satellite images has been a topic of research in many atmospheric and environmental studies; however, it still is a challenging task for many reasons. In this paper, we propose a new method for cloud-type classification using fuzzy logic. Knowing that visible-light images of clouds contain thickness related information, while infrared images haves height-related information, we propose a two-layered fuzzy logic based on the input source to provide us with a relatively clear-cut threshold in classification. Traditional noise-removal methods that use reflection/release characteristics of infrared images often produce false positive cloud areas, such as fog thereby it negatively affecting the classification accuracy. In this study, we used the color information from source images to extract the region of interest while avoiding false positives. The structure of fuzzy inference was also changed, because we utilized three types of source images: visible-light, infrared, and near-infrared images. When a cloud appears in both the visible-light image and the infrared image, the fuzzy membership function has a different form. Therefore we designed two sets of fuzzy inference rules and related classification rules. In our experiment, the proposed method was verified to be efficient and more accurate than the previous fuzzy logic attempt that used infrared image features.

비파괴 검사를 이용한 항공 갑판의 결함 검출

김광백,조재현,Kim, Kwang-Baek,Cho, Jae-Hyun 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.9

본 논문에서는 비파괴 검사를 통하여 얻어진 항공 갑판 영상에서, 조직의 결함의 정도를 자동으로 검출하는 방법을 제안한다. 먼저 비파괴 검사를 통하여 얻어진 항공 갑판 영상에서 감마상관 변환과 7${\times}$7 소벨 마스크와 13${\times}$13 소벨 마스크를 각각 적용하여 윤곽선을 추출하고 추출된 윤곽선 영역을 평활화와 평균 이진화 기법을 적용하여 영상을 보정한다. 마지막으로 보정된 영상에서 침식 연산과 팽창 연산을 이용하여 잡음을 제거한 후, 라벨링 기법을 적용하여 항공 갑판의 결함 영역을 추출한다. 실험 결과에서, 항공 갑판에서 결함을 추출하는데 기존의 방법보다 효과적인 것을 확인하였다. In this paper, we propose an effective method that automatically detects flaws in air deck by using non-destructive testing. First, Gamma correlation transform, 7 ${\times}$ 7 and 13 ${\times}$ 13 Sobel mask apply to the image of air deck acquired non-destructive testing in order to detect the edge of the image. Second, the edge detection area is smoothed and corrected by mean binarization method. Finally, the region of flaws in air deck is detected by a labeling method after removing the noise by the erosion and the dilation operation. In experimental results, we showed that the proposed detection method is effective in air deck.

퍼지 제어 기법을 이용한 개선된 Max-Min 신경망

김광백,우영운,Kim, Kwang-Baek,Woo, Young-Woon 한국전자통신학회 2013 한국전자통신학회 논문지 Vol.8 No.8

본 논문에서는 퍼지 제어 기법을 적용하여 학습률을 자동으로 조정하는 개선된 Max-Min 신경망을 제안하였다. 개선된 Max-Min 신경망은 경쟁 단계에서 필요한 학습 시간을 줄이기 위하여, 정확성의 수와 부정확성의 수를 퍼지 제어 시스템의 입력으로 적용하여 학습률을 동적으로 조정하는 기법이다. 본 논문에서 제안된 방법을 실제 콘크리트 표면 균열 영상에서 추출한 균열의 방향성 패턴을 대상으로 인식 실험한 결과, 개선된 Max-Min 신경망이 효과적임을 확인할 수 있었다. In this paper, we proposed an enhanced Max-Min neural network by auto-tuning of learning rate using fuzzy control method. For the reduction of training time required in the competition stage, the method was proposed that arbitrates dynamically the learning rate by applying the numbers of the accuracy and the inaccuracy to the input of the fuzzy control system. The experiments using real concrete crack images showed that the enhanced Max-Min neural network was effective in the recognition of direction of the extracted cracks.

Counterpropagation 알고리즘에서 퍼지 제어 기법을 이용한 경쟁층 설정 방법

김광백,Kim, Kwang-Baek 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.7

본 논문에서는 개선된 CP 알고리즘에서 경쟁층의 수를 효율적으로 설정하기 위해 퍼지 제어 기법을 이용하여 경쟁층의 수를 결정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 CP 알고리즘에 입력되는 패턴의 정보를 이용하여 퍼지 소속 함수를 설계하고 입력에 대한 소속도를 계산한 후, 퍼지 제어 규칙을 적용하고, Mamdani의 Max_Min 추론 방법으로 추론한다. 퍼지 추론을 통해 최종적으로 얻어진 값을 무게 중심법으로 비퍼지화 하여 최종적으로 개선된 CP 알고리즘의 경쟁층의 수를 결정하는데 적용한다. 제안된 방법의 학습 및 인식 성능을 평가하기 위해, 영문과 같이 다양한 패턴을 실험에 적용한 결과, 제안된 방법이 경쟁층의 수를 결정하는데 효과적임을 확인할 수 있었다. In this paper, we go one step further in that the number of competitive layers is not determined by experience but can be determined by fuzzy control rules based on input pattern information. In our method, we design a set of membership functions and corresponding rules and used Max-Min reasoning proposed by Mamdani. Also, we use centroid method as a defuzzification. In experiment that has various patterns of English inputs, this new method works beautifully to determine the number of competitive layers and also efficient in overall accuracy as a result.

다해상도 영상과 개선된 RBF 네트워크를 이용한 계층적 영문 명함 인식

김광백,김영주 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.10 No.5

조기 위암의 내시경 영상 분석 시스템

김광백,임은경,김광하 한국지능시스템학회 2005 한국지능시스템학회논문지 Vol.15 No.4

he gastric cancer takes the great part of the cancer occurrence and the mortality from cancer in Korea, and the early detection of gastric cancer is very important in the treatment and convalescence. This paper. for the early detection of gastric cancer, Proposes the analysis system of endoscopic image of the stomach that detects the abnormal region by using the change of color in the image and provides the surface tissue information to the detector. While the advanced inflammation and the cancer may be easily detected, the early inflammation and the cancer have a difficulty in detection and require the more attention lot detection. This paper, at first, converts the endoscopic image to the Image of IHb(Index of Hemoglobin) model and removes noises incurred by illumination, and next, automatically detects the regions suspected as cancer and provides the related information to the detector, or provides the surface tissue information for the regions appointed by the detector. This paper does not intend to provide the final diagnosis of the detected abnormal regions as gastric cancer, but provides the supplementary mean that reduces the load and mistaken diagnosis of the detector by automatically detecting the abnormal regions being not easily detected by human eyes and providing the additional information for the diagnosis. The experiments using practical endoscopic images for performance evaluation showed that the proposed system is effective in the analysis of endoscopic image of the stomach. 위암은 국내 암발생 및 사망률의 상당 부분을 차지하고 있으며, 이러한 조기 위암의 발견은 치료 및 예후에 있어서 아주 중요하다. 본 논문에서는 조기 위암의 진단을 위해 위 내시경 영상에서 색상 변화를 이용해 이상 부위를 검출하여 검사자에게 조직적인 정보를 제공하는 시스템을 제안한다. 어느 정도의 진행이 이루어진 염증과 암은 쉽게 판단할 수 있지만 조기의 염증이나 암의 경우에는 주의 깊게 보지 않는 경우에는 병변의 진단이 쉽지 않다. 본 논문에서는 위 내시경 영상을 IHb 채널로 변환시키고 조명에 의해 발생하는 잡음을 제거하며 자동으로 암 의심 영역을 검출하여 검사자에게 제공하거나 검사자에 의해 설정된 영역에 대한 조직적인 표면 정보를 제공한다. 본 논문의 연구는 추출된 이상 부위가 암을 확진할 수 없지만, 인간이 쉽게 인지하기 어려운 이상 부위(암 의심 영역)를 추출하여 검사자에게 주의를 요구함으로써 일 처리를 줄이고 부과적인 정보를 제공한다. 그리고 검사자가 지정한 영역에 대해서도 조직적인 정보를 제공한다. 제안된 위 내시경 영상 분석 방법의 효율성을 확인하기 위해서 실제 내시경 영상들을 대상으로 실험한 결과, 제안된 방법이 위 내시경 영상 분석에 효율적임을 확인하였다.

영상의 소유권 보호를 위한 내용 기반 적응적 디지털 워터마킹 기법

김광백,김철기 한국통신학회 2002 韓國通信學會論文誌 Vol.27 No.1A

신경 시스템에 의한 오류 역전파 학습의 학습속도 및 지역최소화 해결 방안 ( The Solution Method of Learning Time and Local Minima of Error Backpropagation by Nervous System )

김광백,전지애,차의영 대한전자공학회 1992 대한전자공학회 학술대회 Vol.1992 No.1