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블록 유형 분류 알고리즘 기반 고속 특징추출 시스템 구현에 관한 연구
이주성(Juseong Lee),안호명(Ho-Myoung An) 한국정보전자통신기술학회 2019 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.12 No.3
본 논문은 고속 특징추출 알고리즘의 구현 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 블록 유형 분류 알고리즘을 기반으로, 블록 유형 분류 알고리즘 적용 시, 영상 특징 정보가 발생하지 않는 스무스 블록에서 연산을 생략하여 영상 특징 검출에 필요한 연산시간을 감소시킬 수 있다. 200장의 표준 테스트 이미지를 활용해 매크로 블록의 크기를 64×64로 나누어 스무스 블록의 발생 빈도를 측정한 결과 전체의 29.5%만큼 발생하는 것을 정량적으로 확인했다. 이 의미는 다양한 영상 정보를 포함하고 있는 표준 테스트 이미지 내에서는 29.5%에 해당하는 만큼 연산의 복잡도를 감소시킬 수 있다는 의미를 나타낸다. 제안된 방법을 케니 윤곽선 검출 알고리즘에 적용하면 이차원 미분 필터, 그라디언트 크기 및 방향 연산, 비최대 억제, 적응형 임계값 연산, 히스테리시스 임계 처리와 같은 총 다섯 단계의 영상처리에 필요한 지연시간을 완전히 제거할 수 있다. 이와 같은 방법으로 다양한 특징 검출 알고리즘에 블록 유형 구분 알고리즘을 적용해, 연산에 필요한 시간을 감소할 수 있을 것을 기대한다. In this paper, we propose a implementation approach of the high-speed feature extraction algorithm. The proposed method is based on the block type classification algorithm which reduces the computation time when target macro block is divided to smooth block type that has no image features. It is quantitatively identified that occurs at 29.5% of the total image using 200 standard test images with 64×64 macro block size. This means that within a standard test image containing various image information, 29.5% can reduce the complexity of the operation. When the proposed approach is applied to the Canny edge detection, the required latency of the edge detection can be completely eliminated, such as 2D derivative filter, gradient magnitude/direction computation, non-maximal suppression, adaptive threshold calculation, hysteresis thresholding. Also, it is expected that operation time of the feature detection can be reduced by applying block type classification algorithm to various feature extraction algorithms in this way.
저전력 특징추출 알고리즘의 구현을 위한 블록 유형 분류 기반 낮은 복잡도를 갖는 영상 이진화
이주성(Juseong Lee),안호명(Ho-Myoung An),김병철(Byungcheul Kim) 한국정보전자통신기술학회 2019 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.12 No.3
본 논문은 저전력 특징추출 알고리즘의 구현을 위한 블록 유형 분류 기반 영상 이진화 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 영상 내에서 64×64 macro block 크기로 영상을 나누고 각 블록 유형별 threshold 값을 한 번만 연산한 후 그 값을 re-use 하는 기법으로 구현될 수 있다. 알고리즘은 threshold 값이 같은 영상/블록 유형 내에서 최대 9%의 변화율만 발생하는 것을 정량적인 결과를 기반으로 검증했다. 기존 알고리즘은 512×512 이미지 기준으로 macro block을 64×64로 나누었을 때 64개의 블록을 위해 threshold 값을 연산해야 하지만 제안하는 방법은 모두 같은 블록 유형이 출력되는 best case의 경우 threshold 연산을 한번만 수행하고, 나머지 63개의 블록에 대해서는 블록 유형구분 과정만 수행하면 adaptive threshold calculation 연산을 98% 생략할 수 있다. 모든 블록 유형이 발생하는 worst case일 때 threshold calculation 연산은 다섯 번 수행되고, 나머지 59개의 블록에 대해서는 블록 유형 구분과정만 수행할 수 있으므로 93%의 adaptive threshold calculation 연산을 생략할 수 있다. This paper proposes a block-type classification based image binarization for the implementation of the low-power feature extraction algorithm. The proposed method can be implemented with threshold value re-use technique approach when the image divided into 64×64 macro blocks size and calculating the threshold value for each block type only once. The algorithm is validated based on quantitative results that only a threshold value change rate of up to 9% occurs within the same image/block type. Existing algorithms should compute the threshold value for 64 blocks when the macro block is divided by 64×64 on the basis of 512×512 images, but all suggestions can be made only once for best cases where the same block type is printed, and for the remaining 63 blocks, the adaptive threshold calculation can be reduced by only performing a block type classification process. The threshold calculation operation is performed five times when all block types occur, and only the block type separation process can be performed for the remaining 59 blocks, so 93% adaptive threshold calculation operation can be reduced.
저전력 영상 특징 추출 하드웨어 설계를 위한 하드웨어 폴딩 기법 기반 그라디언트 매그니튜드 연산기 구조
김우석(WooSuk Kim),이주성(Juseong Lee),안호명(Ho-Myoung An) 한국정보전자통신기술학회 2017 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.10 No.2
본 논문에서는 저전력 영상 특징 추출 하드웨어 설계를 위한 하드웨어 폴딩 기법 기반 저면적 Gradient magnitude 연산기 구조를 제안한다. 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해 Gradient magnitude 벡터의 특징을 분석하여 기존 알고리즘을 하드웨어를 공유하여 사용할 수 있는 알고리즘으로 변경하여 Folding 구조가 적용될 수 있도록 했다. 제안된 하드웨어 구조는 기존 알고리즘의 특징을 최대한 이용했기 때문에 데이터 품질의 열화가 거의 없이 구현될 수 있다. 제안된 하드웨어 구조는 Altera Quartus II v16.0 환경에서 Altera Cyclone VI (EP4CE115F29C7N) FPGA를 이용하여 구현되었다. 구현 결과, 기존 하드웨어 구조를 이용하여 구현한 연산기와의 비교에서 41%의 logic elements, 62%의 embedded multiplier 절감 효과가 있음을 확인했다. In this paper, a gradient magnitude hardware architecture based on hardware folding design method is proposed for low power image feature extraction. For the hardware complexity reduction, the projection vector chracteristic of gradient magnitude is applied. The proposed hardware architecture can be implemented with the small degradation of the gradient magnitude data quality. The FPGA implementation result shows the 41% of logic elements and 62% embedded multiplier savings compared with previous work using Altera Cyclone VI (EP4CE115F29C7N) FPGA and Quartus II v16.0 environment.
Epidemiology of Surfing-related Injuries in South Korea: Type, Location, and Mechanism
신승우(Seung Woo Shin),이주성(Juseong Lee),Junghoon Kim(Junghoon Kim) 대한운동학회 2022 아시아 운동학 학술지 Vol.24 No.4
OBJECTIVES Although the surfing-related injuries has been increasing with growing numbers of recreational surfers worldwide, lack of epidemiological evidence about the surfing injuries. Therefore, the purpose of this study was to identify the types and mechanism of injury in recreational surfers. We also aimed to determine the differences in the type and mechanism of injury according to surfer’s characteristics (sex and surfing experience). METHODS A total of 227 participants (149 male and 78 female) were recruited and analyzed for this study. To identify the surfing-related injuries, we investigated the types, locations, season, and mechanism of injury using a questionnaire. RESULTS The highest frequency of injury was found in skin, followed by muscle and tendon, and joints. There were not significant differences in the injury types according to the sex and surfing experience (≤12 versus >12 months). An upper limb and arm injury was significantly higher in male (p<0.01) and the torso injury was higher in female (p<0.05). Moreover, the less experience (≤12 months) of surfing was associated with higher rates of injury caused by falling or collision with other surfers. CONCLUSIONS To the best of our knowledge, this is the first epidemiological study presented the surfingrelated injury among Korean population. We found the injuries mainly occurred on the skin, and muscle and tendon. In addition, our results suggest that surfers with insufficient experience may be vulnerable to injuries from falls and contact with other surfers. Consequently, these epidemiological data may be utilized to prevent and manage the injury in surfers according to surfer’s characteristic and experience.