흉부 X선 영상내 폐 종류 음영 검출 필터의 성능분석

김응규(Eung-kyeu Kim) 한국정보과학회 2011 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.38 No.11

 ; ;본 논문에서는, 폐 종류 음영 검출을 위한 에너지 차분 영상의 유효성, 에너지 차분 영상에 있어서 다중해상도 필터의 유효성을 검증한다. 또한, 영상의 측면, 디지털 필터의 측면 및 평가방법의 측면에서 폐 종류 음영 검출의 정확도에 영향을 미치는 요인에 관해서 복수의 측면에서 분석을 행한다. 영상의 한가지 인자로서 골부와 연부 조직사이의 다른 에너지에서 X선 흡수율의 차이를 이용해서 보통 X선 영상으로부터 늑골과 같은 골부 영역을 제거하는 에너지 차분 영상을 선택한다. 늑골과 혈관은 폐 종류 음영 검출에 있어서 컴퓨터 진단지원(CAD) 오차의 주된 원인이 되고있어, 이 문제를 해결하기 위해 여러 연구가 시도되어 왔다. 그래서 영상 인자로서 보통 X선 영상과 에너지 차분 X선 영상을 선택하고, 동시에 디지털 필터 인자로서 라플라시안-가우시안(∇²G) 필터, 최소방향 차분(Min-DD) 필터 및 제안하는 다중해상도 필터를 선택한다. 또한 영상 인자와 검출 필터 인자에 더하여 두가지 성능 평가방법을 선택한다. 그리고 에너지 차분 영상의 유효성, 보통 X선 영상에서 최소방향 차분 필터의 유효성 및 에너지 차분 영상에 있어서 다중 해상도 필터의 유효성을 검증한다. The purpose of this article is to prove the effectiveness of an energy subtraction image for the extraction of pulmonary nodules and the effectiveness of multi-resolutional filter on an energy subtraction image to extract pulmonary nodules. Also we research influential factors to the accuracy of extraction of pulmonary nodules from viewpoints of types of images, types of digital filters and types of evaluation methods. As one type of images, we select an energy subtraction image, which removes bones tissue such as ribs from the conventional X-ray image by utilizing the difference of X-ray absorption ratios at different energy between bones and soft tissue. Ribs and vessels are major causes of computer aided diagnosis (CAD) errors in extraction of pulmonary nodules and many researches have tried to solve this problem. So we select conventional X -ray images and energy subtraction X-ray images as types of images, at the same time select ∇²G (Laplacian of Gaussian.) filter, Min-DD (Minimum Directional Difference) and our multi-resolutional filter as types of digital filters. Also we select two performance evaluation(analysis) methods and prove the effectiveness of an energy subtraction image, the effectiveness of Min-DD filter on a conventional X-ray image and the effectiveness of multi-resolutional filter on an energy subtraction image.

야간 영상 감시를 위한 GMM기반의 배경 차분

여정연,이귀상,Yeo, Jung Yeon,Lee, Guee Sang 한국스마트미디어학회 2015 스마트미디어저널 Vol.4 No.3

본 논문에서는 야간 영상 감시(night-time video surveillance)에 특화된 GMM(Gausssian mixture model)기반의 배경 모델링(background modeling)을 이용한 배경 차분(background subtraction)방법을 제안한다. 야간 영상에서는 낮 영상에 비해 배경과 객체의 구분이 뚜렷하지 않아 매우 흡사한 픽셀 값들을 이용하여 배경을 분리해야 한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 전처리 단계에서 조정된 범위의 히스토그램 스트레칭을 이용하여 입력 픽셀 값을 배경 모델링에 이로운 픽셀 값으로 변경해준다. 조정된 픽셀 값을 이용하여 가장 이상적인 배경을 찾기 위해 픽셀 단위로 GMM기반의 배경 모델링 방법을 적용한다. GMM을 기반으로 한 배경모델링 방법에서는 새로운 픽셀 값이 입력되었을 때 어떤 가우시안에도 속하지 않는다면 가장 낮은 가중치를 가진 가우시안 분포를 제거함으로써 이전의 축적된 배경의 정보를 무시하는 결과를 낳게 된다. 따라서 본 논문에서는 낮은 가중치의 가우시안을 제거하는 대신 기존 가우시안의 평균과 입력된 픽셀 값의 차를 이용하여 새로운 평균에 적용함으로써 기존의 쌓여진 정보를 고려한다. 실험결과 제안된 배경 모델링 방법이 기존 방법의 이점을 유지하면서 야간 영상 감지에 특화된 배경 차분 결과를 보였다. In this paper, we present background modeling method based on Gaussian mixture model to subtract background for night-time video surveillance. In night-time video, it is hard work to distinguish the object from the background because a background pixel is similar to a object pixel. To solve this problem, we change the pixel of input frame to more advantageous value to make the Gaussian mixture model using scaled histogram stretching in preprocessing step. Using scaled pixel value of input frame, we then exploit GMM to find the ideal background pixelwisely. In case that the pixel of next frame is not included in any Gaussian, the matching test in old GMM method ignores the information of stored background by eliminating the Gaussian distribution with low weight. Therefore we consider the stacked data by applying the difference between the old mean and new pixel intensity to new mean instead of removing the Gaussian with low weight. Some experiments demonstrate that the proposed background modeling method shows the superiority of our algorithm effectively.

2D 가상 착의 시스템의 컬러 영상 분할 및 직물 텍스쳐 매핑

이은환,곽노윤,Lee, Eun-Hwan,Kwak, No-Yoon 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.35 No.5

본 논문은 2D 가상 착의 시스템의 컬러 영상 분할 및 직물 텍스쳐 매핑에 관한 것이다. 제안된 시스템은 컬러 영상 분할에 의해 2D 의류 모델 영상으로부터 분할된 의류 형상 영역에, 명도 차분 맵에 기반하여 사용자가 선택한 새로운 직물 패턴을 가상적으로 착용시킬 수 있는 것이 특징이다. 제안된 시스템은 모델 의류의 색이나 명도에 상관없이, 선택된 의류 형상 영역의 음영 및 조명 특성을 유지하면서 직물 패턴이나 직물 색을 가상적으로 변경시킬 수 있다. 또한 각기 다른 스타일 혹은 전체적인 차림새를 위한 다양한 직물 패턴 조합을 신속하고 용이하게 시뮬레이션하고 비교 선택할 수 있다. 제안된 시스템은 다양한 디지털 환경에서 실시간 처리가 가능하고 비교적 자연스럽고 사실적인 가상 착의 스타일을 제공할 뿐만 아니라 수작업을 최소한으로 줄인 반자동화 처리가 가능하기 때문에 높은 실용성과 편리한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 제안된 시스템에 따르면, 실제 의복을 제작하지 않고도 직물 패턴 디자인이 의복의 외관에 미치는 영향을 시뮬레이션할 수 있으므로 직물 디자이너의 창작활동을 도와줄 수 있고, 또한 구매자의 의사결정을 지원해 B2B 또는 B2C 전자상거래 행위를 촉진할 수 있다. This paper is related to color image segmentation and textile texture mapping for the 2D virtual wearing system. The proposed system is characterized as virtually wearing a new textile pattern selected by user to the clothing shape section, based on its intensity difference map, segmented from a 2D clothes model image using color image segmentation technique. Regardless of color or intensity of model clothes, the proposed system is possible to virtually change the textile pattern or color with holding the illumination and shading properties of the selected clothing shape section, and also to quickly and easily simulate, compare, and select multiple textile pattern combinations for individual styles or entire outfits. The proposed system can provide higher practicality and easy-to-use interface, as it makes real-time processing possible in various digital environment, and creates comparatively natural and realistic virtual wearing styles, and also makes semi-automatic processing possible to reduce the manual works to a minimum. According to the proposed system, it can motivate the creative activity of the designers with simulation results on the effect of textile pattern design on the appearance of clothes without manufacturing physical clothes and, as it can help the purchasers for decision-making with them, promote B2B or B2C e-commerce.

2D 가상 착의 시스템의 컬러 영상 분할 및 직물 텍스쳐 매핑

이은환(Eunhwan Lee),곽노윤(Noyoon Kwak) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.35 No.5·6

본 논문은 2D 가상 착의 시스템의 컬러 영상 분할 및 직물 텍스쳐 매핑에 관한 것이다. 제안된 시스템은 컬러 영상 분할에 의해 2D 의류 모델 영상으로부터 분할된 의류 형상 영역에, 명도 차분 맵에 기반하여 사용자가 선택한 새로운 직물 패턴을 가상적으로 착용시킬 수 있는 것이 특징이다. 제안된 시스템은 모델 의류의 색이나 명도에 상관없이, 선택된 의류 형상 영역의 음영 및 조명 특성을 유지하면서 직물 패턴이나 직물 색을 가상적으로 변경시킬 수 있다. 또한 각기 다른 스타일 혹은 전체적인 차림새를 위한 다양한 직물 패턴 조합을 신속하고 용이하게 시뮬레이션하고 비교 · 선택할 수 있다. 제안된 시스템은 다양한 디지털 환경에서 실시간 처리가 가능하고 비교적 자연스럽고 사실적인 가상 착의 스타일을 제공할 뿐만 아니라 수작업을 최소한으로 줄인 반자동화 처리가 가능하기 때문에 높은 실용성과 편리한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 제안된 시스템에 따르면, 실제 의복을 제작하지 않고도 직물 패턴디자인이 의복의 외관에 미치는 영향을 시뮬레이션할 수 있으므로 직물 디자이너의 창작활동을 도와줄 수 있고, 또한 구매자의 의사결정을 지원해 B2B 또는 B2C 전자상거래 행위를 촉진할 수 있다. This paper is related to color image segmentation and textile texture mapping for the 2D virtual wearing system. The proposed system is characterized as virtually wearing a new textile pattern selected by user to the clothing shape section, based on its intensity difference map, segmented from a 2D clothes model image using color image segmentation technique. Regardless of color or intensity of model clothes, the proposed system is possible to virtually change the textile pattern or color with holding the illumination and shading properties of the selected clothing shape section, and also to quickly and easily simulate, compare, and select multiple textile pattern combinations for individual styles or entire outfits. The proposed system can provide higher practicality and easy-touse interface, as it makes real-time processing possible in various digital environment, and creates comparatively natural and realistic virtual wearing styles, and also makes semi-automatic processing possible to reduce the manual works to a minimum. According to the proposed system, it can motivate the creative activity of the designers with simulation results on the effect of textile pattern design on the appearance of clothes without manufacturing physical clothes and, as it can help the purchasers for decision-making with them, promote B2B or B2C e-commerce.

2D 가상 착의 시스템의 컬러 영상 분할 및 직물 텍스쳐 매핑

이은환,곽노윤 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol. No.

본 논문은 2D 가상 착의 시스템의 컬러 영상 분할 및 직물 텍스쳐 매핑에 관한 것이다. 제안된 시스템은 컬러 영상 분할에 의해 2D 의류 모델 영상으로부터 분할된 의류 형상 영역에, 명도 차분 맵에 기반하여 사용자가 선택한 새로운 직물 패턴을 가상적으로 착용시킬 수 있는 것이 특징이다. 제안된 시스템은 모델 의류의 색이나 명도에 상관없이, 선택된 의류 형상 영역의 음영 및 조명 특성을 유지하면서 직물 패턴이나 직물 색을 가상적으로 변경시킬 수 있다. 또한 각기 다른 스타일 혹은 전체적인 차림새를 위한 다양한 직물 패턴 조합을 신속하고 용이하게 시뮬레이션하고 비교․선택할 수 있다. 제안된 시스템은 다양한 디지털 환경에서 실시간 처리가 가능하고 비교적 자연스럽고 사실적인 가상 착의 스타일을 제공할 뿐만 아니라 수작업을 최소한으로 줄인 반자동화 처리가 가능하기 때문에 높은 실용성과 편리한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 제안된 시스템에 따르면, 실제 의복을 제작하지 않고도 직물 패턴 디자인이 의복의 외관에 미치는 영향을 시뮬레이션할 수 있으므로 직물 디자이너의 창작활동을 도와줄 수 있고, 또한 구매자의 의사결정을 지원해 B2B 또는 B2C 전자상거래 행위를 촉진할 수 있다. This paper is related to color image segmentation and textile texture mapping for the 2D virtual wearing system. The proposed system is characterized as virtually wearing a new textile pattern selected by user to the clothing shape section, based on its intensity difference map, segmented from a 2D clothes model image using color image segmentation technique. Regardless of color or intensity of model clothes, the proposed system is possible to virtually change the textile pattern or color with holding the illumination and shading properties of the selected clothing shape section, and also to quickly and easily simulate, compare, and select multiple textile pattern combinations for individual styles or entire outfits. The proposed system can provide higher practicality and easy-to- use interface, as it makes real-time processing possible in various digital environment, and creates comparatively natural and realistic virtual wearing styles, and also makes semi-automatic processing possible to reduce the manual works to a minimum. According to the proposed system, it can motivate the creative activity of the designers with simulation results on the effect of textile pattern design on the appearance of clothes without manufacturing physical clothes and, as it can help the purchasers for decision-making with them, promote B2B or B2C e-commerce.

동영상 코덱과 연동이 가능한 객체 추적 카메라용 저연산량 움직임 추적기

양현철(Hyeon Cheol Yang),이성수(Seongsoo Lee) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.45 No.10

능동형 감시 카메라를 이용한 감시 시스템은 기존의 소리나 센서를 이용하는 방법과 달리 거리의 제약이 없이 시스템을 구성할 수 있다는 장점을 가지지만 하드웨어 구현 시에 많은 연산량을 요구한다. 본 논문은 기존의 DSP나 임베디드 프로세서를 이용하는 방법과 달리 연속 영상의 차영상을 이용하는 방법을 통해서 간단하고 빠르게 객체의 움직임을 추출 및 추적할 수 있는 움직임 추적기를 제안하고 구현하였다. 제안하는 움직임 추적기는 하드웨어 크기가 작으면서도 시속 10㎞ 이내의 사람 움직임을 효과적으로 감지할 수 있다. 차분의 절대값을 이용하는 방법을 사용하였기 때문에 동영상 압축 표준과 연동하여서 사용할 수 있다. 또한 화면 건너뛰기값을 조절함으로서 고속 물체와 저속 물체 모두를 효과적으로 감지할 수 있다. 차영상에 존재할 수 있는 잡음에 대해서 객체의 정보를 이용하는 방법을 통해서 잡음에 대한 내성을 강하게 하였다. 제안한 움직임 추적기는 NTSC급 영상을 충분히 처리할 수 있으며 약 13,000 게이트로 FPGA에서 구현되었으며 능동형 감시 카메라 시스템에 내장되어 실제로 원활히 동작하는 것을 확인하였다. 이를 바탕으로 기존에 개발한 움직임 추정기에 제안한 움직임 추적기를 내장하여 동영상 압축 코덱과 연동이 가능한 움직임 추적기 내장형 움직임 추정기를 구현하였다. 구현된 움직임 추정기는 0.35㎛ 공정에서 약 17,000 게이트의 크기를 가진다. Surveillance system using active tracking camera has no distance limitation of surveillance range compared to supersonic or sound sensors. However, complex motion tracking algorithm requires huge amount of computation. Compared to conventional methods using DSPs or embedded processors, this paper proposes and implements a novel motion tracker unit that detects and extracts motion information of moving objects by using picture difference of consecutive frames. The proposed motion tracker unit was implemented in FPGA with about 13,000 gates. It processes NTSC format video and was verified by embedding it into the active surveillance camera system. We also propose and implements a motion estimator unit linkable to video codec by embedding the proposed motion tracker unit into ready-made motion estimator unit. The implemented motion estimator unit is about 17,000 gates in 0.35㎛ process.

차량 영상을 이용한 웹기반 주차관리 시스템

이효종(Hyo Jong Lee) 大韓電子工學會 2009 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.46 No.12

경제적 발달이 이루어지고 사회가 복잡해지면서 교통 시스템의 문제가 두드러지게 나타나고 있다. 이로 인하여 운전자들의 경제적 시간적 손실이 증가하고 있는데 웹기반의 주차관리 시스템을 활용하여 이 문제를 해결하고자 하였다. 주차장은 교통시스템의 중요한 자원이기 때문에, 이들이 효율적으로 관리될 때에 교통시스템의 일부 문제를 해결할 수 있는 수단이 될 수 있다. 본 연구에서는 주차장에 설치된 카메라를 이용하여 이동하는 객체들을 추적한 후, 이동객체의 기하정보를 이용하여 이동하는 차량을 파악하는 방법을 제시하였다. 또한 이들 정보를 실시간으로 서버에서 처리하여 주차장의 총 주차 공간수, 주차된 차량의 수와 같은 주차장 통계정보를 저장하도록 하였다. 주차정보를 필요로 하는 클라이언트는 모바일 장치를 통하여 서버에 접속하여 원하는 주차장의 주차 가용성 여부를 파악할 수 있고 주차장을 선택하는 결정을 내릴 수 있다. 다수의 주차장들에 제안 시스템이 설치될 경우 운전자들과 사회적으로 커다란 경제적인 이익을 가져올 것으로 기대된다. s economic development has been achieved and society gets complicated, problems of traffic system have been also exposed. Due to these problems, drivers have to endure economic loss and delayed time. A web-based parking lot management system has been proposed to solve this problem. Because a parking lot is an important resource of traffic system, efficient management of parking lots can be means to solve critical problems of traffic system. In this study a simple method is introduced to detect moving vehicles with geometric information of moving objects that has been computed from surveillance cameras installed in a parking lot. Statistical information processed from image data is also stored on a server side, such as total number of parking lots, a number of parked cars and a number of available parking spots. A client who wants to know the nearest parking place can share the information via a mobile device and shorten his or her driving time. Great benefit to both drivers and society is expected if many parking lots are equipped with this system.

레이더 영상을 이용한 해수면 복원에 관한 연구

양영준(Young-Jun Yang),이상범(Sang-Beom Lee),권순홍(Sun-Hong Kwon),박승근(Seung-Geun Park),박준수(Jun-Soo Park) 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5

The object of this paper is to represent a reconstruction schemes of radar image that uses only X-band radar Images. The problem of getting ocean surface is extremely important for application of naval architecture and ocean engineering field Exiting study is based on the use of finite different scheme whose radar images are a priori known. Our study show theoretically background and with its FDM algorithm, how it is possible to reconstruct using simulated radar images. These algorithm were tested on various wave conditions which were considered to use the wave scatter diagram of DNV Classification Note 30.5. The results showed that FDM algorithm can be useful tool in reconstruction of wave field with X-band marine radar.

움직임 검출의 캠 제어에 의한 웹기반 이동 객체 추적

박천주,박희정,이재협,전병민 한국콘텐츠학회 2002 한국콘텐츠학회논문지 Vol.2 No.2

본 연구에서는 연속된 비디오 프레임을 대상으로 움직임을 검출하고, 이에 따른 움직임 벡터를 이용하여 카메라를 좌우 상하로 제어함으로써 이동 객체 중심의 비디오 프레임을 지속적으로 확보할 수 있는 웹 기반의 이동 객체 추적방법을 제안한다. 비디오 스트림에서 두 프레임간 일정 간격의 격자점에서의 차분을 계산하고, 임계치 이상의 차분을 갖는 격자점들에 대한 수평 및 수직 투영 히스토그램을 이용하여 움직임의 방향과 거리를 결정한다. 이 방향과 거리 정보를 이용하여 RCM을 제어함으로써 이동 객체의 움직임 영역이 비디오 스트림의 중앙에 위치하도록 한다. 실험 결과, 움직임이 있는 부분이 비디오 프레임의 중앙에 위치하는 것을 확인할 수 있었으며, 웹상의 서버/클라이언트 방식으로 구현함으로써 인터넷을 이용하여 원격의 클라이언트가 비디오 스트림을 모니터할 수 있었다. In this paper, we suggest a method to acquire the moving object centered video by panning and tilting a camera automatically according to motion vectors calculated by detecting the motion of a moving object on video steam. We create a difference image by estimating the intensity difference at the grid points of neighboring frames. And we detect the motion using both horizontal projection histogram and vertical projection histogram and decide the center of motion part. Then we calculate a new direction and degree of the motion by comparing coordinates at the center of current motion and the center of previous motion. By controling the RCM using these Motion vectors, we can get video stream positioned unwire object on the center of video frame. Through the experiments, we could get a moving object centered video stream continuously arid monitor remotely by implementing sever/client architecture based on the web.

CDGPS의 요동 측정 결과를 이용한 Spotlight SAR 영상 형성에관한 연구

황정훈,고영창,김소연,권경일,윤상호,김형석,신현익 한국군사과학기술학회 2018 한국군사과학기술학회지 Vol.21 No.2

To develop and evaluate the real-time SAR(Synthetic Aperture Radar) motion measurement system, true antenna phase center(APC) positions during SAT(Synthetic Aperture Time) are needed. In this paper, CDGPS(Carrier phase Differential Global Positioning System) post processing method is proposed to get the true APC position for spotlight SAR image formation. The CDGPS position is smoothed to remove high frequency noise which exists inherently in the carrier phase measurement. This paper shows smoothed CDGPS data is enough to provide the true APC for high-quality SAR image formation through motion measurement result, phase error estimation and IRF(Impulse Response Function) analysis.