AWGN 제거를 위한 개선된 가중치 필터

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.5

현재, 디지털 시대의 급속 발전과 함께 디지털 장치에 대한 수요가 급격히 성장되면서 영상의 화질에 대한 기대가 증가되고 있다. 그러나 영상은 여러 가지 원인에 의해 훼손되며, 그 주요원인은 잡음에 의한 것이다. 따라서 잡음제거에 대한 필요성이 대두되고 있으며, 잡음제거를 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 영상은 AWGN(additive white Gaussian noise)에 의해 많이 훼손되며, 평균 필터(mean filter) 등 기존의 방법들은 잡음제거 특성이 다소 미흡하다. 본 논문에서는 AWGN을 효과적으로 제거하기 위하여, 공간 가중치와 변형된 적응 가중치를 결합한 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션 결과, 제안한 방법은 우수한 잡음제거 특성을 나타내었다. Recently, the expectation of quality about images over the increasing demand of digital devices is increasing with the development of the technology of the digital. But the images are degraded by a variety of causes, and the main reason is the noises. Therefore, the necessity of denoising comes to the fore, and the research for denoising is progressing dynamically. The images are mainly degraded by AWGN(additive white Gaussian noise), and the characteristics of denoising of existing methods such as mean filter are insufficient. In this paper, an algorithm combined by the spatial weighted filter and the modified adaptive weighted filter is proposed in order to effectively remove the AWGN. In the simulation result, the proposed algorithm showed excellent denoising capabilities.

자이로센서를 이용한 장갑형 무선마우스 개발

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.8

Future computer interface was interchanged with person's hands or eyes from traditional mouse. In this research, I developed glove type radio mouse using gyro sensor that is replaced mouse cursor movement with persons's hand movement. Introducing a mobile sensor network technology based on bluetooth, radio mouse connected to computer system wirelessly for overcoming wire mouse's activity restrictions. Also, using USB port interface made be easy to install and to use. Developed glove type radio mouse was confirmed in the possibility of using as well as an input pointing device for presentations or games that needed many kinds of user interaction. 미래형 컴퓨터 인터페이스는 기존의 마우스에서 사람의 손 또는 눈 등으로 대체되고 있다. 본 연구에서는 자이로센서를 이용하여 장갑형 무선 마우스를 개발하였다. 이는 사람의 손동작이 마우스 커서 움직임을 대신한다. 그리고 블루투스 기반의 무선센서 네트워크 기술을 도입하여 마우스와 시스템간의 연결을 무선화하여 유선마우스가 갖는 활동의 제약성을 극복하였다. 또한 USB 포트 인터페이스를 사용하여 설치 및 사용이 용이하도록 하였다. 개발한 장갑형 무선마우스는 프리젠테이션이나 게임 등의 다양한 사용자 인터렉션을 필요로 하는 분야에 포인팅 입력장치로 활용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

임펄스 잡음 제거를 위한 변형된 메디안 필터

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.2

사회가 고도의 디지털 정보화 시대로 발전함에 따라 영상복원 등 디지털 영상처리 기술분야에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 임펄스 잡음에 훼손된 영상을 복원하는데 대표적인 방법은 SM(Standard Median) 필터가 있지만, SM 필터는 에지영역에서 오류를 나타내어 영상의 품질을 저하시킨다. 본 논문에서는 임펄스 잡음환경에서 훼손된 영상을 복원하기 위해 화소를 중심으로 하여 이중 마스크를 취하는 변형된 메디안 필터 알고리즘을 제안하였다. 이중 마스크를 취함에 따라 제안한 방법은 우수한 잡음제거 및 에지보존 특성을 나타내었고 영상의 화질을 개선하였다. As the technology of the digital information age has developed rapidly, lots of research has been done on the digital image processing techniques, such as the image restoration. However, the SM(Standard Median) filter is a typical method of recovering the image which are corrupted by the impulse noise, this method will also reduce the quality of image by generating an error in the edge region. In this paper, in order to restore the corrupted images in the impulse noise environment, a modified median filter algorithm is proposed, which uses the pixels as the center and takes double mask. By using the double mask, we are succeeded in acquiring the excellent performance on noise-canceling, edge preservation, and also in improving the quality of image.

Modified Weighted Filter Algorithm for Noise Elimination In Mixed Noise Environments

김남호,Gao, Yinyu,Kim, Nam-Ho 한국신호처리시스템학회 2012 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.13 No.2

Noise is regarded as an unwanted component of the image because it significantly reduces image quality. And image is often corrupted by mixed noise. In this paper an efficient modified weighted filter algorithm which combines spatial weight and intensity weight is proposed for removing mixed noise. In the proposed method, the filtering mask is separated into the four sub-windows and the parameters of the weights are confirmed by calculating local standard deviation and the mean of four sub-windows' standard deviations. Considering the spatial information and intensity information, the proposed method has good performance on not only noise elimination but also preservation of details. Simulation results demonstrate that the proposed method performs better than conventional algorithms.

웨이브렛 기반 에지 검출기에 관한 연구

김남호,배상범,Kim, Nam-Ho,Bae, Sang-Bum 한국융합신호처리학회 2007 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.8 No.2

신호에서 급격한 변화의 지점은 신호의 특징을 분석함에 있어서 가장 중요한 요소이며, 영상에서 에지는 위치, 모양 그리고 재질 등과 같은 다양한 정보를 포함한다. 따라서 이러한 에지를 검출하기 위한 많은 연구가 수행되었으며, 공간영역에서 컨벌루션 마스크를 이용한 방법들이 대표적이다. 그러나 이와 같은 초기의 방법들은 영상에 잡음과 다양한 종류의 에지가 존재할 경우, 선택적으로 에지를 분리하는 것이 용이하지 않다. 한편, 멀티스케일 에지 검출이 가능한 웨이브렛은 영상의 특징들을 분석하기 위해 광범위하게 응용되고 있다. 따라서 본 논문에서는 잡음에 강인한 웨이브렛 기반의 에지 검출기를 제안하여 라인-에지 성분을 선택적으로 분리 검출하였다. Points of sharp variations in signals are the most important factors when analyzing the features of signals. And in the image, edges include diverse information such as the locations, shape and material. There have been a variety of researches on edge detections, among them, methods based on convolution in the spatial domain have been most popular. However at the early stage of the method, if the noise and many kinds of edges exist in the image, it is not easy to separate edges selectively from corrupted images by noise. In meantime, the wavelet transform for multiscale edge detection is being applied widely to analyze the properties of images in various fields. In this paper, we suggest a robust wavelet-based method, which selectively detects line-edge elements from images in the presence of noise.

웨이브렛 변환을 이용한 훼손된 신호의 복원에 관한 연구

김남호,배상범,류지구,Kim Nam-Ho,Bae Sang-Bum,Ryu Ji-Goo 한국융합신호처리학회 2005 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.6 No.1

데이터를 디지털화하거나 전송하는 과정에서 여러 가지 원인에 의해 열화가 발생하고 있으며, 이러한 열화의 주된 원인은 잡음이다. 따라서 잡음에 의해 훼손된 신호를 복원하기 위하여 웨이브렛을 이용한 방법들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그리고 AWGN 환경에서 잡음을 제거하기 위한 가장 일반적인 연구 동향은 threshold에 기초한 방법들이다. 그러나 이러한 방법은 잡음에 대한 통계적인 특징만을 고려함에 따라 복원된 신호는 여전히 많은 잡음들을 포함한다. 따라서 본 논문에서는 웨이브렛 상세계수의 누적을 통한 새로운 신호 복원 방법을 제시하여, 신호의 edge 성분에 대한 복원과 잡음 제거 성능을 향상시켰다. 그리고 개선 효과의 판단 기준으로 SNR을 사용하였으며, 객관적인 판단을 위해 기존의 방법들과 비교하였다. Degradation is generated by several causes in the process of digitalization or transmission of data. And its essential cause is noise. Therefore, researches for wavelet-based methods which reconstruct signal degraded by noise have continued. In AWGN(addtive white gaussian noise) environment, the general trend for denoising is to use the thresholding method. Reconstructed signal includes a lot of noise because these methods only consider statistical characteristic regarding noise. In this paper, we present a new method which uses the cumulation of wavelet detail coefficients. As a result, reconstruction of edges and denoising performance are improved. Also we compare existing methods using SNR(signal-to-noise ratio) as the standard of judgement of improvemental effect.

국내 스트레이트 아스팔트의 거동 특성 연구

김남호,황성도,박용철,Kim, Nam-Ho,Hwang, Sung-Do,Park, Young-Cheol 한국도로학회 1999 한국도로포장공학회 논문집 Vol.1 No.2

본 논문은 국내 정유사에서 생산되는 도로 포장용 아스팔트에 대하여 노화에 따른 거동 특성을 파악하였다. 이를 위해 국내의 5개 정유회사에 생산되는 두가지 등급의 아스팔트 제품(침입도 85-100, 침입도 60-70)을 포함한 총 9종에 대하여 노화 단계별(노화 이전, 단기노화, 장기노화)로 국내 스트레이트 아스팔트의 침입도$(25^{\circ}C)$, 점도$(50^{\circ}C\;135^{\circ}C)$, 연화점, 및 DSR 시험$(-20^{\circ}C\sim30^{\circ}C)$을 수행하여, 아스팔트의 물성 변화 특성을 고찰하였다. 연구 결과, 국내 스트레이트 아스팔트의 거동은 고온($60^{\circ}C$근방) 및 상온$(10-30^{\circ}C)$범위에서 정유사 제품에 따라 상당한 차이를 나타내었으며, 저온의 경우에는 정유사 제품이나 등급에 관계없이 거의 유사한 거동을 나타내었다. 따라서 어느 정유사의 아스팔트를 사용하는가에 따라, 저온에서의 온도 균열에 대한 저항성은 다소 비슷한 수준일 것으로 판단되지만, 소성변형 및 피로 균열에 대한 저항성이 상이하게 나타날 것으로 판단된다. This study was based on the evaluation of 9 asphalts that were produced in five major Korean refineries. The study was concentrated to identify the problems of the current asphalt specification (KS M 2201) and to determine the ranges of visco-elastic asphalt behavior. As a conventional asphalt property. asphalt penetration, ring and ball(R&B) softening point, asphalt viscosity, and flash point of asphalt were measured. Also Dynamic Shear Rheometer (DSR) were used to evaluate visco-elastic properties of asphalts in the $-20^{\circ}C$ through $30^{\circ}C$ temperature range. These properties before and after the short-term (RTFO) and long-term (PAV) aging were compared and analyzed to achieve the research objectives. The conclusion from this study can be summarized by the followings. The low temperature rheological behavior of all the straight asphalt from five major Korean refineries is similar regardless of asphalt grade. In the mean while, the rheological behavior at high and intermediate temperature of Korean straight asphalt varies depending on asphalt grade.

K_e에 의한 차량 안전벨트 앵커의 점용접 피로수명 예측

김남호,이형일,Kim, Nam-Ho,Lee, Hyeong-Il 대한기계학회 2000 大韓機械學會論文集A Vol.24 No.3

As the welding spot forms a singular geometry of an external crack type, fatigue failure of spot-welded specimens can be evaluated by means of a fracture parameter. Recasting the load vs. fatigue life relationships experimentally obtained, we predicted the fatigue life of spot-weld specimens with a single parameter denoted the equivalent stress intensity factor. This crack driving parameter is demonstrated to successfully describe the effects of specimen geometry and loading type in a comprehensive manner. The suggested fatigue life formula for a single spot weld can play a key role in the design and assessment of spot-welded panel structures, in that the fatigue strength of multi-spots is eventually determined by the fatigue strength of each single spot. We therefore attempt to evaluate the effectiveness and validity of $K_e$ in predicting the fatigue life of auto seat belt anchor panel. We first establish finite element models reflecting the actual mechanical behavior of 3 types of seat belt anchor specimens. Using finite element models elaborately established, we then obtain the effective crack driving parameter $K_e$ composed of its ductility -dependent modal components. It is confirmed that the $K_e$ concept successfully predicts the fatigue life of multi-spot welded panel structures represented by auto seat belt anchors here.

색상 움직임을 이용한 얼굴 특징점 자동 추출

김남호,김형곤,고성제,Kim, Nam-Ho,Kim, Hyoung-Gon,Ko, Sung-Jea 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, S Vol.s35 No.8

본 논문에서는 컬러 비디오 시퀀스 상에서 눈과 입에 해당하는 얼굴 특징점을 고속으로 추출하는 방법을 제안한다. 자유로운 움직임을 갖는 얼굴 영역을 안정적으로 추출하기 위해 얼굴 색상 분포를 이용한 색상 변환 영상에 움직임 검출 기법을 적용하여 움직이는 살색 부분만을 효율적으로 검출하는 색상 움직임 개념을 사용하였다. 움직임 정보는 살색의 가능성 정도에 따라 가중치가 주어지며 화소 단위의 움직임 여부를 결정하는 문턱값도 살색의 가능성 정도에 따라 적응적으로 결정된다. 눈의 색상분포와 형태소 연산자를 사용한 움직임 살색 영역에서 눈 후보 영역을 추출하고 눈과 눈썹의 상호 위치 관계를 이용하여 눈의 영역을 최종 결정한다. 입의 영역은 눈의 위치를 기준으로 입 후보 영역을 정하고 색상 히스토그램을 이용하여 입의 영역을 검출한다. 찾아진 눈과 입의 영역에서 정확한 특징점의 위치를 구하기 위해 PCA (Principal Component Analysis)를 사용하였다. 실험 결과 복잡한 배경, 개인적인 편차, 얼굴의 방향과 크기 등에 영향을 받지 않고 고속으로 정확한 얼굴의 특징점을 추출할 수 있었다. This paper presents an automatic facial feature point extraction algorithm in sequential color images. To extract facial region in the video sequence, a moving color detection technique is proposed that emphasize moving skin color region by applying motion detection algorithm on the skin-color transformed images. The threshold value for the pixel difference detection is also decided according to the transformed pixel value that represents the probability of the desired color information. Eye candidate regions are selected using both of the black/white color information inside the skin-color region and the valley information of the moving skin region detected using morphological operators. Eye region is finally decided by the geometrical relationship of the eyes and color histogram. To decide the exact feature points, the PCA(Principal Component Analysis) is used on each eye and mouth regions. Experimental results show that the feature points of eye and mouth can be obtained correctly irrespective of background, direction and size of face.

복합잡음 환경에서 에지 보존을 위한 영상복원

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.3

디지털 영상처리 기술은 영상의 압축, 인식 그리고 복원 등 많은 분야에서 연구가 진행되고 있다. 그러나 여전히 영상의 획득, 저장 및 전송하는 과정에서 잡음에 의해 영상의 열화가 발생하고 있다. 일반적으로 영상에 첨가되는 대표적인 잡음으로는 가우시안 잡음, 임펄스 잡음, 가우시안 및 임펄스 잡음이 중첩된 복합잡음 등이 있으며, 이러한 복합잡음을 제거하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 에지를 보존하고 복합잡음을 제거하기 위하여, 잡음 판단을 거친 후, 화소집합의 메디안값 및 평균값에 의해 적응 가중치를 설정하여 처리하는 영상복원 필터 알고리즘을 제안하였다. 그리고 시뮬레이션을 통해 기존의 방법들과 비교하였으며, 판단의 기준으로 PSNR(peak signal to noise ratio)을 사용하였다. Digital processing technologies are being studied in various areas of image compression, recognition and recovery. However, image deterioration still occurs due to the noises in the process of image acquisition, storage and transmission. Generally in the typical noises which are included in the images, there are Gaussian noise and the mixed noise where the Gaussian noise and impulse noise are overlapped and in order to remove these noises, various researches are being executed. In order to preserve the edge and effectively remove mixed noises, image recovery filter algorithm was suggested in this study which sets and processes the adaptive weight using the median values and average values after noise judgment. Additionally, existing methods were compared through simulations and PSNR(peak signal to noise ratio) was used as a judgment standard.