EMSAC 알고리듬을 이용한 대응점 추출에 관한 연구

예수영,전아영,전계록,남기곤 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.44 No.4

In this paper, we proposed the algorithm for the extraction of the corresponding points from images. The proposed algorithm, EMSAC is based on RANSAC and EM algorithms. In the RANSAC procedure, the N corresponding points are randomly selected from the observed total corresponding points to estimate the homography matrix, H. This procedure continues on its repetition until the optimum H are estimated within number of repetition maximum. Therefore, it takes much time and does not converge sometimes. To overcome the drawbacks, the EM algorithm was used for the selection of N corresponding points. The EM algorithm extracts the corresponding points with the highest probability density to estimate the optimum H. By the experiments, it is demonstrated that the proposed method has exact and fast performance on extraction of corresponding points by combining RANSAC with EM. 본 논문에서는 영상으로부터 획득된 대응점을 추출하기 위한 새로운 알고리듬을 제안한다. 제안하는 EMSAC 알고리듬은 EM과 RANSAC에 기반을 두고 있다. RANSAC 과정에서는 N개의 대응점들이 랜덤하게 선택되어진다. 랜덤으로 N개의 대응점을 선택하는 과정은 최대 반복횟수 내에서 적절한 파라미터가 추정될 때까지 반복된다. 이는 시간이 오래 걸리고 때로는 적절한 파라미터에 수렴하지 않는 경우도 발생한다. 그러므로 본 연구에서는 RANSAC 알고리듬에서 N개 대응점을 임의로 선택하는 대신 최적의 해가 존재할 확률이 높은 영역에서 대응점을 선택하는 EMSAC 알고리듬을 사용하였다. EMSAC 알고리듬은 반복적인 선택을 줄여 안정적이고 처리 속도가 빠른 대응점들을 추출할 수 있다.

폐쇄성수면 무호흡 환자의 자세변환 시스템 구현

예수영,엄상희,Ye, Soo-young,Eum, Sang-hee 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.6

본 연구에서는 폐쇄성 수면 무호흡증을 개선하기 위하여 환자의 자세를 변환 시킬 수 있는 시스템을 구현하고자 한다. 폐쇄성 수면 무호흡증의 원인이 되는 기도 폐쇄는 수면 중 세로로 누운 자세로 변경 시켜 줄 경우 무호흡 증상을 완화 시켜 줄 수 있다. 이러한 자세 변환 시스템을 구현하기 위하여 어레이 형태의 FSR 402 압력센서를 사용하였고, 에어 실린더는 자세변환 시스템인 침대를 들어 올리는데 사용하였다. 본 연구에서 구현된 시스템을 이용하여 누운자세와 세로로 변경된 자세에서 압력센서 값의 차이를 계산하여 자세변환을 확인하였다. 그 결과 누운 자세에서 센서값이 차이는 $0.41{\pm}0.30$ 이고 세로로 자세를 변경하였을 때는 $1.09{\pm}0.73$로 나타났다. 즉, 자세를 변경하여 세로로 누운 자세에서는 센서값의 차이가 크게 나타났다. 그러므로 본 연구에서 제시한 폐쇄성수면 무호흡 환자의 자세변환시스템은 기도를 확보하여 무호흡 증상을 완화시켜 줄 수 있음을 확인하였다. In this study, we developed a system that can change position to improve obstructive sleep apnea. Blocking of the breathing airway caused by obstruction of the apnea, lateral position is provided by the airway to improve the apnea. We used a pressure sensor (FSR402) in the form of an array to determine the position of patient. The air cylinder was controlled to raise and lower the bed. As a result of calculating the pressure difference between the supine position and the lateral position, it was $0.41{\pm}0.30$ and $1.09{\pm}0.73$. In other words, when the patient is lateral position, the difference between the sensor values on the right and left side is large. Therefore, it is confirmed that the system can maintain airway to breath for improvement of obstructive sleep.

유비쿼터스 헬스 케어 적용을 위한 의자 부착형 무선 심전도 측정 시스템 구현

예수영,백승완,김지철,전계록,Ye, Soo-Young,Baik, Seong-Wan,Kim, Jee-Chul,Jeon, Gye-Rok 한국전기전자재료학회 2008 전기전자재료학회논문지 Vol.21 No.8

In this study, ubiquitous health care system attaching in chair to monitor ECG for health care was developed at the unconsciousness state. The system conveniently and simple measured ECG at non-consciousness. We measured the contact impedance to skin-electrode of metal mesh electrodes of the system. Contact impedance enable the electrode to use for ECG measurement. The results are that the impedance of the metal mesh electrodes according to sizes is low when the size is 4$cm^2$. As the result, when the size of the metal mesh electrode is 4$cm^2$, the electrode is fit for ECG measurement. We can acquired by positing the arm on the metal mesh electrode. The ECG signal was detected using a high-input-impedance bio-amplifier, and then passed filter circuitry. The measured signal transmitted to a PC through the bluetooth wireless communication and monitored. Data of the non-constrained ECG system attaching in chair is noise-data when comparing metal mesh electrode with the Ag/Agcl electrode but the data is significant to monitor ECG for check the body state.

Small Target Detecting and Tracking Using Mean Shifter Guided Kalman Filter

예수영,주재흠,남기곤 한국전기전자재료학회 2013 Transactions on Electrical and Electronic Material Vol.14 No.4

Because of the importance of small target detection in infrared images, many studies have been carried out in this area. Using a Kalman filter and mean shift algorithm, this study proposes an algorithm to track multiple small moving targets even in cases of target disappearance and appearance in serial infrared images in an environment with many noises. Difference images, which highlight the background images estimated with a background estimation filter from the original images, have a relatively very bright value, which becomes a candidate target area. Multiple target tracking consists of a Kalman filter section (target position prediction) and candidate target classification section (target selection). The system removes error detection from the detection results of candidate targets in still images and associates targets in serial images. The final target detection locations were revised with the mean shift algorithm to have comparatively low tracking location errors and allow for continuous tracking with standard model updating. In the experiment with actual marine infrared serial images, the proposed system was compared with the Kalman filter method and mean shift algorithm. As a result, the proposed system recorded the lowest tracking location errors and ensured stable tracking with no tracking location diffusion.

3차원 형상 재구성을 위한 새로운 복셀 칼라링 기법

예수영,김효성,주재흠,남기곤,Ye Sooyoung,Kim Hyosung,Joo Jaeheum,Nam Kigon 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.42 No.6

본 논문에서는 3차원 형상 재구성을 위하여 기존 복셀 칼라링 기법의 색상 일관성에 대한 문턱값 문제를 해결하기 위한 새로운 복셀 칼라링 기법을 제안하였다. 제안 기법에서는 중심카메라의 광선분위에 있는 내부 복셀의 색상 일광성을 비교함으로써 최적의 문턱값을 결정하였다. 즉, 표면 복셀에 대한 색상 일관성과 내부 복셀의 색상 일관성 값을 비교함으로써 표면 복셀에 대한 최적의 문턱값을 찾아가도록 하였다. 또한 그래프 절단 기법을 적용하여 주위 복셀을 제거함으로써 표면 잡음을 감소시켰다. 제안된 방법은 기존의 알고리듬보다 빠르고 정확하게 3차원형상을 재구성 할 수 있었다. We propose an optimal thresholding method for the voxel coloring in the reconstruction of a 3D shape. Our purposed method is a new approach to resolve the trade-off error of the threshold value on determining the photo-consistency in the conventional method. Optimal thresholding value is decided to compare the photo-consistency of a surface with inside voxel on the optic ray of the center camera. As iterating the process of the vokels, the threshold is approached to the optimal value for the individual surface voxel. And also, graph cut method is reduced to the surface noise on eliminating neighboring voxel. To verify the proposed algorithm, we simulated in the virtual and real environment. It is advantaged to speed up and accuracy of a 3D face reconstruction by applying the methods of optimal threshold and graph as compare with conventional algorithms.

HRV를 이용한 자기공명영상 소음의 시간 변화에 따른 스트레스 평가

예수영,김동현,Ye, Soo-Young,Kim, Dong-Hyun 한국융합신호처리학회 2015 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.16 No.2

자기공명영상 촬영시 발생되는 소음은 100 dB정도의 큰 소리로 인체에 심리적 생리적으로 많은 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 자기공명영상 소음에 따른 성인 남녀의 심박동변이률 신호의 주파수 분석을 통해 스트레스 정도를 분석하였다. 실험 방법은 귀마개를 착용하여 안정상태에서 15분간 심전도 신호를 측정하였다. 그 후 자기공명영상 장비에서 측정한 약 100dB의 음원을 30분동안 들으면서 동시에 심전도 신호를 측정하였다. 약 100 dB정도에서의 자기공명영상 소음은 HRV 분석 결과 교감신경과 부교감신경간의 불균형을 초래하여 스트레스 상태를 유발하였다. 안정 상태에서 10분까지 최대의 스트레스 상태를 나타내고, 15분부터는 스트레스 정도가 줄어들어 30분에는 안정 상태 보다 높은 스트레스 상태를 나타내었다. 본 연구를 기초 자료로 하여 자기공명영상 촬영 종사자들은 환자의 청각보호에 관심을 가지고, 자기공명영상 소음에 관한 객관적인 지표연구가 필요할 것으로 사료된다. The noise of MRI shooting is 100dB loud and has an intensive psychological and physiological influences on the human body. ECG signals were measured by experimental methods, while wearing earplugs for 15 minutes in the stable state. Then the ECG signals were measured for 30 minutes while listening to about 100dB of sound in a MRI equipment. In this study, the heart rate variability of men and women was analyzed according to the MRI noise stress level through the frequency analysis. As the MRI noise level is about 100dB, HRV analysis resulted in an imbalance between the sympathetic and parasympathetic. During the period from the resting state up to 10 minutes, the maximum stress state was shown. This study will encourage MRI workers to take interests in hearing protection for the patient and to make objective indicators about MRI noises.

폐쇄성 수면 무호흡 검출을 위한 심박동변이율 분석

예수영,김정국,김동현,Ye, Soo-Young,Kim, Jung-Guk,Kim, Dong-Hyun 한국전기전자재료학회 2011 전기전자재료학회논문지 Vol.24 No.7

In this study, OSA (the obstructive sleep apnea) periods were detected in patients with OSA during sleep because of the treatment was different according to the frequency and symptoms of obstructive sleep apnea. ANS (autonomic nervous activity) was changed by obstructive sleep apnea periods so we intended to detect the periods to care the obstructive sleep apnea patients. RR intervals, SDNN (standard deviation of normal to normal) and RMSSD (root mean square standard deviation) were calculated in time domain analysis and LF (low frequency), HF (high frequency), NHF (normalized high frequency), NLF (normalized low frequency) were calculated in frequency domain analysis of HRV (heart rate variability) with obstructive sleep apnea patients. In this paper, SDNN (standard deviation of normal to normal) of time domain analysis were decreased in the obstructive sleep apnea periods. And NLF and LF/HF ratio were increased and NHF (normalized high frequency) was decreased in the frequency domain analysis. The parameters can be used to treat obstructive sleep apnea patients by detecting the obstructive sleep apnea periods such as CPAP (continuous positive airway pressure).

색상보정 및 패턴 정합기법을 이용한 LCD 패턴검사에 관한 연구

예수영,남기곤,유충웅 한국융합신호처리학회 2006 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.15 No.1

In this paper, we propose a method for the pattern inspection of LCD module using the color compensation and pattern matching. The pattern matching is generally used for the inspection method of LCD module at the industry. LCD module has many defections such as the brightness difference of the back light, the optic feature of liquid crystal, the difference of the light penetrated by driving LCD and the color difference by the lighting. The conventional method without the color compensation can not solve these defections and decreases the efficiency of inspecting LCD module. The method proposed to inspect defective badness through the pattern matching after it compensated color difference of the LCD occurred by the various causes. At first, it revises with setting by standard tone of color with the LCD pattern of the reference image.And It perform the preprocessing and pattern matching algorithm on the compensated image. In experiment, we confirmed that this algorithm is useful to detect some defections of LCD module. The proposed methods was easy to detect the faulty product. 본 논문에서는 LCD 조립이 완료된 제품에 대해 색상보정 기법을 이용한 LCD 패턴검사 방법을 제안하였다. 기존의 검사 시스템은 패턴 매칭에 의한 검사 기법을 많이 사용하고 있다. 이러한 방법은 LCD의 백라이트(back light) 장치의 휘도차이, 액정의 광특성, 구동특성에 의해 투과되는 빛의 차이, 주위 조명에 의한 색차 등을 보정 할 수 없으며, 또한 이로 인해 불량검출의 효율성을 저하시키는 원인이 된다. 제안하는 검사 방법은 다양한 원인에 의해 발생하는 LCD의 색상 차를 보정한 후 패턴 매칭을 통해 불량을 검출하는 방법이다. 먼저, 검사 대상인 LCD 패턴의 색상을 기준 영상에서 설정된 색상으로 보정한다. 색상이 보정된 영상은 다양한 전처리 기법을 적용하여 패턴 검사를 수행한다. 실험을 통하여 본 연구에서 제안한 알고리듬은 LCD 패널에서 여러 가지 불량품을 검출 할 수 있었고, 또한 제안된 방식은 기존의 방식과 비교하여 불량 검출이 용이함을 알 수 있었다.

순차 임계 설정법을 이용한 비디오에서의 실시간 얼굴검출

예수영,금대현,김효성,남기곤,이선봉 한국융합신호처리학회 2006 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.9 No.1

A face detection plays an important role in face recognition, video surveillance, and human computer interaction. In this paper, we propose a progressive threshold method to detect human faces in real time. The consecutive face images are acquired from camera and transformed into YCbCr color space images. The skin color of the input images are separated using a skin color filter in the YCbCr color space and some candidated face areas are decided by connected component analysis. The intensity equalization is performed to avoid the effect of many circumstances and an arbitrary threshold value is applied to get binary images. The eye area can be detected because the area is clearly distinguished from others in the binary image. Progressive threshold method searches for an optimal eye area by progressively increasing threshold from low values. After progressive thresholding, the eye area is normalized and verified by back propagation algorithm to finalize the face detection. 얼굴검출은 얼굴인식과 비디오감시 시스템, HCI등 응용분야가 다양하므로 많은 연구가 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 실시간으로 얼굴을 검출하기 위하여 카메라에서 연속 얼굴 영상을 획득 한 후, 이 영상을 YCbCr 칼라 공간으로 변환하였다. 변환된 칼라 공간에서는 필터를 이용하여 피부색만을 분리하여 연결성분 분석으로 얼굴후보 블록을 결정하였다. 또한 외부 환경 변화에 영향을 받지 않기 위해 밝기 분포 평준화를 수행하였다. 밝기 분포를 평준화한 영상에서는 눈 영역이 다른 영역에 비해 뚜렷하게 구별되기 때문에 임의의 임계값을 적용하여 이진화 영상으로 변환 후 눈 검출을 할 수 있었다. 순차 임계값은 낮은 값에서부터 순차적으로 값을 증가시키면서 눈을 검출하고, 실패 하였을 경우는 임계값이 조정되어 다시 눈을 검출한다. 순차 임계법에 의해 검출된 눈 영역은 정규화과정을 거친 후 역전파 알고리듬을 이용하여 눈 검증을 실시하고, 최종적으로 얼굴 검출을 수행하였다.

비등속 이동물체의 표면 검사를 위한 3D 모델링 기술에 관한 연구

예수영,이영열,남기곤,Ye, Soo-Young,Yi, Young-Youl,Nam, Ki-Gon 한국융합신호처리학회 2007 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.8 No.1

본 논문에서는 비등속 이동물체의 표면 검사를 위한 3차원 표면 모델링(modeling) 기법을 제안하였다. 레이저 라인을 물체에 조사하면 표면의 굴곡에 따라 라인에 휨 현상이 나타난다. 이를 분석하여 물체 표면에 대한 3차원 정보를 획득 할 수 있다. 기존의 단일 라인(single stripe) 기법의 정확성과 단일 프레임(single frame) 기법의 빠른 복원 속도의 장점을 모두 활용하기 위하여 멀티 레이저 라인 투사기법을 이용하였다. 정확한 레이저 라인의 추출을 위하여 이진화 및 채널별 에지 검출 기법을 소개하였고, 효과적인 레이저 각 라인의 라벨링 기법을 새로 제안하였다. 개별 3차원 복원 표면을 전체영상으로 합성하기 위해 영상간 특징점 매칭(matching)을 활용하여 동기화 정보를 획득하고 영상을 정합하였다. 본 알고리듬을 컨테이너 표면 데미지 검사에 활용하여 제안한 3차원 모델링 기술의 우수성을 확인하였다. We propose a 3D modeling method for surface inspection of non-constant velocity moving object. 1'lie laser lines reflect tile surface curvature. We can acquire 3D surface information by analyzing projected laser lines on object. In this paper, we use multi-line laser to improve the single stripe method and high speed of single frame. Binarization and edge extraction of frame image were proposed for robust laser each line extraction. A new labeling method was used for laser line labeling. We acquired some feature points for image matching from the frame data and juxtaposed the frames data to obtain a 3D shape image. We verified the superiority of proposed method by applying it to inspect container's damages.