깊이 영상 기반 적응적 체인 코드를 이용한 한자 학습 시스템

김기상(Kisang Kim),최형일(Hyung-Il Choi) 한국콘텐츠학회 2014 한국콘텐츠학회논문지 Vol.14 No.12

본 논문에서는 깊이 카메라를 이용한 실시간 사용자 한자 학습 시스템을 제안한다. 사용자 학습 방법으로는 사용자가 화면에서 손을 움직여 한자를 입력하고, 입력 제스처와 미리 저장된 템플릿을 매칭하여 사용자가 한자를 올바르게 썼는지 판단한다. 이를 위해 본 논문에서는 손가락 검출 및 검증을 통한 손 영역검출 및 추적 방법과 스트로크의 연속성을 분석하기 위해 적응적 체인 코드를 제안한다. 손가락 검출로는 깊이 값을 이용하여 손 영역을 검출 후, 손가락의 축을 생성, 손가락의 두께를 이용하여 검증한다. 손 영역 추적으로 생성된 스트로크는 추적된 점들과 순서 그리고 길이 정보가 포함되어 있다. 이들을 이용하여 사용자가 올바른 입력을 했는지 확인하기 위해 적응적 체인 코드 방법을 제안한다. 이 방법은 매칭 속도와 스트로크 안에서 잘못 입력된 부분을 찾는데 매우 효율적이다. 실험 결과에서는 본 논문에서 제안한 시스템이 실시간으로 동작하며 학습 과정과 오류 검출에 매우 효과적임을 보여준다. In this paper, we propose online Chinese character learning machine with a depth camera, where a system presents a Chinese character on a screen and a user is supposed to draw the presented Chinese character by his or her hand gesture. We develop the hand tracking method and suggest the adjusted chain code to represent constituent strokes of a Chinese character. For hand tracking, a fingertip is detected and verified. The adjusted chain code is designed to contain the information on order and relative length of each constituent stroke as well as the information on the directional variation of sample points. Such information is very efficient for a real-time match process and checking incorrectly drawn parts of a stroke.

데이터 분포와 연판정을 이용한 MCT-Adaboost 커널 분류기

김기상 ( Kisang Kim ),최형일 ( Hyung-il Choi ) 한국정보처리학회 2017 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.6 No.3

MCT-Adaboost 학습 알고리즘은 각 학습 단계에서 배경과 객체를 구분하는 가장 좋은 특징을 찾는 학습 알고리즘이다. 각 학습 단계에서는 최적의 특징을 검출하기 위해 학습 데이터에서 각 특징의 각 커널에서 모든 오차율을 산정하고, 각 특징에서 모든 커널들의 합을 하였을 경우 최소 오차율을 가지는 특징을 선택하도록 되어 있다. 이를 선택하고 다음 학습때 영향을 주는 약분류기에서 기존의 MCT-Adaboost 방법은 경판정 방법으로 사용하였다. 이 방법은 특정 커널에서 객체 데이터와 배경 데이터의 오류율이 유사할 경우, 한쪽으로 판정하기 때문에, 제대로 된 결과값을 산정할 수 없는 문제가 있다. 이를 유연하게 하기 위해 본 연구에서는 연판정을 이용한 약분류기 방법을 제안한다. 기존의 MCT-Adaboost는 초기 가중치를 동일하게 산정한다. 하지만, 이는 데이터의 특성을 모른다는 가정하에 설계된 초기 가중치 설정이다. 본 논문에서는 데이터 분포를 이용하여 가중치를 확률적으로 다르게 할당함으로서, 적은 학습에도 좋은 결과를 보이는 방법을 제안한다. 실험 결과에는 기존의 MCT-Adaboost가 제안하는 성능평가를 통해, 본 연구가 제안하는 방법이 기존 방법에 비해 좋은 결과를 보였다. The MCT-Adaboost algorithm chooses an optimal set of features in each rounds. On each round, it chooses the best feature by calculate minimizing error rate using feature index and MCT kernel distribution. The involved process of weak classification executed by a hard decision. This decision occurs some problems when it chooses ambiguous kernel feature. In this paper, we propose the modified MCT-Adaboost classification using soft decision. The typical MCT-Adaboost assigns a same initial weights to each datum. This is because, they assume that all information of database is blind. We assign different initial weights with our propose new algorithm using some statistical properties of involved features. In experimental results, we confirm that our method shows better performance than the traditional one.

퍼지 Adaboost를 이용한 객체 검출

김기상(Kisang Kim),최형일(Hyung-Il Choi) 한국콘텐츠학회 2016 한국콘텐츠학회논문지 Vol.16 No.5

Adaboost 학습 알고리즘은 학습 단계마다 가장 좋은 특징을 선택하도록 하는 학습 알고리즘 이다. 각 학습 단계에서는 최적의 특징을 선택하기 위해 특정 임계값과 그에 대한 최소 오차율을 가지는 특징을 선택하도록 되어 있다. 하지만, 임계값을 이용하는 방법은 최적의 오차율을 검출하는데 있어 효율적인 방법이 아니다. 본 논문에서는 최적의 오차율을 검출하기 위한 퍼지 Adaboost 기법을 제안한다. 퍼지를 통해 결정경계를 유연하게 한 Adaboost는 학습 단계가 적어도 좋은 성능을 보이는 장점이 있다. 기존의 Adaboost는 학습 전에 학습데이터에 대한 가중치를 동일하게 할당한다. 하지만, 본 논문에서는 이에 대한 가중치를 확률을 이용하여 초기 가중치를 다르게 줌으로서, 적은 학습에도 좋은 결과를 보이는 방법을 제안한다. 실험결과에서는 기존의 Adaboost와 제안하는 방법에 대한 성능 평가를 통해, 퍼지 Adaboost가 기존 방법에 비해 좋은 결과를 보였다. The Adaboost chooses a good set of features in rounds. On each round, it chooses the optimal feature and its threshold value by minimizing the weighted error of classification. The involved process of classification performs a hard decision. In this paper, we expand the process of classification to a soft fuzzy decision. We believe this expansion could allow some flexibility to the Adaboost algorithm as well as a good performance especially when the size of a training data set is not large enough. The typical Adaboost algorithm assigns a same weight to each training datum on the first round of a training process. We propose a new algorithm to assign different initial weights based on some statistical properties of involved features. In experimental results, we assess that the proposed method shows higher performance than the traditional one.

해충관리에서 유전공학의 잠재적 역할

권기상(Kisang Kwon),김복조(Bok Jo Kim),유권(Kweon Yu),권오유(O-Yu Kwon) 한국생명과학회 2013 생명과학회지 Vol.23 No.7

유전공학은 대장균의 유전자조작으로부터 시작되어 지금은 생명과학전반에서 급속하게 발전하고 있다. 최근의 유전자조작기술은 특정유전자를 염색체 내에 넣고 빼고 하는 기술이 확립되어서 의학과 농학을 포함한 응용생명과학분야에서 유용하게 이용되고 있다. 본 리뷰에서는 높은 친환경성과 경제성을 가진 ‘지배적 치사곤충방사법’(Release of insects Carrying a Dominant Lethal: RIDL)을 중심으로 포괄적인 분자해충관리에 관하여 설명한다. 비록 현재로서는 RIDL을 직접 포장에 적용하기에는 아직 어려운 점이 많지만, 계속적인 유전공학기술의 발전을 통하여 농약을 사용하지 않고 생태계를 교란하지 않는 범위에서 사용될 수 있는 가장 좋은 해충관리방법 중의 한 가지가 될 것이다. 이때에 가장 고려할 점은 주위 환경교란부분에 많은 주의가 요구된다. Genetic engineering, which was started by the E. coli gene manipulation, has led to rapid development in all area of life sciences. Recently, genetic engineering, which is an insertion or a removal technique of a specific gene on chromosomes, has been established and is usefully available in the applied life sciences including medicine and agriculture. In this review, we briefly explain pest management focusing on Release of Insects carrying a Dominant Lethal (RIDL) that is a highly economic and environment- friendly method of biological pest control. Although at present RIDL confronts many difficulties in applying directly in fields, it will be one of the best methods for the pest management in the near future without pesticides and disturbing ecosystem by the continued development of genetic engineering. However, these powerful techniques must be considered with great care to avoid harm to ecosystem.

CoCl₂ 처리로 유도된 hypoxia상태에서 세포자살과 ER stress에 관련된 인자의 발현

Seon-Hwan Kim(김선환),Hyon-Jo Kwon(권현조),Hyeon Song Koh(고현송),Shi-Hun Song(송시헌),Kisang Kwon(권기상),O-Yu Kwon(권오유),Seung Won Choi(최승원) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.12

PC12 세포에서 CoCl₂에 의한 hypoxia 유도는 HIF1 alpha의 상승 발현으로 확인하였다. 이때 apoptosis의 유도는 genomic DNA의 fragmentation과 apoptotic body는 Hoechst 염색으로 확인되었고, ER luminal chaperone의 발현 및 ER stress signal에 관여하는 ER membrane kinase인 IRE1, PERK, ATF6의 발현도 확인되었다. 이들이 apoptosis로 연결되는 고리 역할을 하는 IRE1-XBP1 mRNA splicing, PERK-eIF2 alpha, ATF6 protein cleavage도 반응하는 것으로 확인되었다. 위의 결과는 신경세포의 hypoxia상태는 ER stress signal pathway를 거쳐서 apoptosis가 된다는 것을 증명한 것으로 신경세포의 hypoxia치료를 위한 기초 자료가 될 것으로 생각한다. Cobalt(Ⅱ) chloride, a chemical compound with the formula CoCl₂, has been widely used in the treatment of anemia, as a chemical agent for the induction of hypoxia in cell cultures, and is known to activate hypoxic signaling. However, excessive exposure to cobalt is associated with several clinical conditions, including asthma, pneumonia, and hematological abnormalities, and can lead to tissue and cellular toxicity. It is also known to induce apoptosis. One of the questions was that of whether CoCl₂ might induce apoptosis via endoplasmic reticulum (ER) stress in neurons. To address this question, first, the level of DNA fragmentation was measured for assay of apoptotic rates using CoCl₂ with neuron PC12 cells. After confirmation of apoptosis inductions, under the same conditions, the expression levels of ER stress associated factors [ER chaperones Bip, calnexin, ERp72, ERp29, PDI, and ER membrane kinases (IRE1, ATF6, PERK)] were examined by RT-PCR and Western blotting. These results indicated that apoptosis is induced through activation of ER membrane kinases via ER stress. In conclusion, during induction of apoptosis through CoCl₂-induced hypoxia in neuron PC12 cells, ER membrane kinase of IRE1 was dominantly up-expressed, and, consecutively, TRAF2, which has been suggested to be one of the links connecting apoptosis and ER stress, was strongly up-expressed.

적응적 관측 모델과 파티클 필터를 이용한 객체 추적

김효연(Hyoyeon Kim),김기상(Kisang Kim),최형일(Hyung-Il Choi) 한국컴퓨터정보학회 2017 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.22 No.1

In this paper, we propose an efficient method that is tracking an object in real time using particle filter and adaptive observation model. When tracking object, it happens object shape variation by camera or object movement in variety environments. The traditional method has an error of tracking from these variation, because it has fixed observation model about the selected object by the user in the initial frame. In order to overcome these problems, we propose a method that updates the observation model by calculating the similarity between the used observation model and the eight-way of edge model from the current position. If the similarity is higher than the threshold value, tracking the object using updated observation model to reset observation model. On the contrary to this, the algorithm which consists of a process is to maintain the used observation model. Finally, this paper demonstrates the performance of the stable tracking through comparison with the traditional method by using a number of experimental data.

에지 관측 모델과 파티클 필터를 이용한 이동 객체 추적

김효연 ( Hyoyeon Kim ),김기상 ( Kisang Kim ),최형일 ( Hyung-il Choi ) 한국인터넷정보학회 2016 인터넷정보학회논문지 Vol.17 No.3

본 논문에서는 에지를 사용한 관측 모델과 파티클 필터를 이용하여 실시간으로 객체를 추적하는 방법을 제안한다. 논문에서 제안하는 방법은 먼저, 초기 프레임에서 추적하고자 하는 객체를 지정한다. 지정된 객체에 대해 에지 관측 모델과 N개의 파티클 필터 집합을 생성한다. 에지 관측 모델과 파티클의 8방향 에지 모델의 중간 거리 평균을 비교하여 가중치를 계산하고, 계산된 값으로 가중치를 업데이트한다. 업데이트된 가중치를 이용해 파티클들을 리샘플링한 후, 추적 객체의 상태인 현재 위치를 추정할 수 있다. 마지막으로 본 논문에서 제안하는 방법은 여러 실험 데이터를 이용하여 기존의 방법과의 비교분석을 통해 안정적인 추적에 대한 성능을 입증한다. In this paper, we propose a method that is tracking an object in real time using particle filter and the observation model with edge. First of all, the proposed method defines the object to be tracked in the initial frame. Then, it generates the edge observation model for the object to be tracked and a set of particles. It calculates the weight by comparing the average of the middle distance in eight-way of particle filter edge model with that in edge observation model, and then updates the weight with the calculated value. After resampling particles using the updated weights, it estimates the current location of the tracked object. Finally, this paper demonstrates the performance of the stable tracking through comparison with the existing method by using a number of experimental data.

특징 검출 영역 제한을 통한 파노라마 이미지 생성 속도 향상 방법

아나르 ( Anar Munkhjargal ),정성기 ( Sung Gi Jung ),김효연 ( Hyo Yeon Kim ),정도욱 ( Do Wook Jeong ),김기상 ( Kisang Kim ),최형일 ( Hyung-il Choi ) 한국정보처리학회 2016 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.23 No.1

파노라마 이미지 생성 기법의 중요한 부분은 입력 영상들로부터 특징을 추출하고, 영상간의 대응점을 찾는 작업이다. 특징 추출할 때 영상의 회전, 스케일, 밝기 변화에 강건하고 수행속도가 비교적 빠른 검출 알고리즘을 사용한다. 파노라마 이미지 생성 과정에 있어서 실제 대응하는 점들을 크게 다루기 때문에 불필요한 영역의 특징들은 오히려 연산속도의 방해 요소가 된다. 본 논문에서는 특징 추출 영역을 제한함으로써 특징 매칭 횟수 감소 및 속도 향상 방법을 제안한다. 특징의 개수가 감소되면 매칭 횟수 감소되고, 이후 이루어질 여러 계산량도 줄어 속도가 향상된다. 본 연구에 SURF(Speeded-Up Robust Feature) 알고리즘을 사용하였다.

영양고갈-스트레스에 의해서 하강발현하는 유전자(Scd1과 Idi1)의 분석

조준호(Junho Cho),권영숙(Young-Sook Kwon),김동일(Dong-Il Kim),김복조(Bok Jo Kim),권기상(Kisang Kwon) 한국생명과학회 2014 생명과학회지 Vol.24 No.7

Starvation에 의해서 down-regulation 되는 유전자 10개를 얻었다(Comt, RGN, Scd1, Temt, Idi1, Fabp5, Car3, Cyp2c70, Pinx1, Poldip3). 이들은 starvation에 의한 대사변화의 대부분은 liver와 관련된 것으로 볼 수 있다. Starvation중에 물 공급은 암수 동일하게 apoptosis, autophage, endoplasmic reticulum quality control (ERQC)유도에 영향을 미치지 않았다. 이 같이 starvation에 의해서 down-regulation되는 유전자발현조절이 liver에 국한된 것이라기보다는 개체의 항상성유지에 관련 많은 pathway가 관련되어있는 것으로 판단된다. 장기간의 간혈 starvation은 glucose소비가 많은 brain과 면역기능조절에 중요한 thymus의 정상기능에 영향을 미칠 수 있는 것으로 보인다. 유전자 Scd1의 경우는 ♀보다가 ♂이 민감한 반응을 보이는 것으로 보아 ♀/♂의 성 특이적인 대사에 starvation과 NaCl이 밀접한 관계가 있는 것으로 보인다. Starvation시 물 공급도 중요하지만 개체의 항상성유지에 NaCl공급이 중요하다는 결과를 얻었다. Diet exerts a major stress on the body and may affect gene expression and physiological functions. Understanding of cellular responses during starvation is necessary in developing strategies to reduce damage caused by diet. In this study, we isolated 10 genes (Comt, RGN, Scd1, Temt, Idi1, Fabp5, Car3, Cyp2c70, Pinx1, and Poldip3) that are down-regulated in starvation and are closely related to liver metabolism. Water supply during starvation had no effect on the induction of apoptosis, autophagy, and ERQC. The genes down-regulated by starvation were associated with many related pathways rather than limited to the liver homeostasis pathway. Water supply during starvation is important. However, maintaining NaCl homeostasis is more important. The results are thought to be closely related to gender-specific metabolism in starvation and NaCl.

1991년 한국의 콜레라 유행기간중 분리된 Vibrio cholerae 01의 생화학성상 및 장독소 유전자에 관하여

유천권(Cheonkwon Yoo),강윤숙(Yunsook Kang),조수열(Sooyeul Cho),이영희(Younghee Lee),김기상(Kisang Kim),이명원(Myungweon Lee),김호훈(Hohoon Kim),박기덕(Keeduk Park) 大韓微生物學會 1992 大韓微生物學會誌 Vol.27 No.4