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컨텍스트 기반의 지능형 영상 감시 시스템 구현에 관한 연구
문성룡(Sung Ryong Moon),신성(Seong Shin) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.47 No.3
본 논문은 컨텍스트 기반의 지능형 영상 감시 시스템 구현에 관한 연구로써 기존 연구의 시공간적 제약성 및 실시간 처리가 어려운 단점을 보완하여 초당 30 프레임으로 이루어져 있는 저해상도 동영상(320*240)을 대상으로 다양한 환경에서 실시간 처리가 가능한 움직임 검출 및 장면 분석 알고리즘을 제안하고 이를 이용해 동영상 감시 시스템을 구축한다. 먼저 장면 분석을 수행하기 위한 전처리 과정인 움직임 검출 알고리즘에서는 연속된 프레임 중 의미 없는 유사 프레임과 배경을 제거하고 움직임 영역만을 검출하기 위해 웨이브렛 변환과 에지 히스토그램을 이용하여 샷의 경계를 검출한다. 다음으로 키프레임 선정 파라미터에 의해 샷 경계 내 대표 키프레임을 선정하며, 에지 히스토그램 및 수학적 형태론을 이용하여 움직임 영역만을 검출한다. 장면 분석 알고리즘에서는 검출된 객체의 수직 수평 비율과 질량 중심을 통해 재구성된 허프 변환 후의 각도를 이용해 독립 객체 분석을 수행하며, ‘서다, 걷다, 눕다, 앉다’의 4가지 기본 상황 정보를 정의한다. 또한 각 상황의 연결 상태 추정을 통해 일반 상황 및 위급 상황으로 구성되는 단순 상황 모델을 정의함으로써 장면 분석을 수행하며, 제안된 알고리즘의 실시간 처리 가능성을 확인하기 위해 시스템을 구성한다. 제안된 시스템은 저해상도 영상을 대상으로 인식률 면에서 평균 92.5%의 성능을 보였으며, 처리속도는 프레임 당 평균 0.74초로 실시간 처리가 가능함을 확인하였다. This paper is a study on implementation of intelligent image surveillance system using context information and supplements temporal-spatial constraint, the weak point in which it is hard to process it in real time. In this paper, we propose scene analysis algorithm which can be processed in real time in various environments at low resolution video(320*240) comprised of 30 frames per second. The proposed algorithm gets rid of background and meaningless frame among continuous frames. And, this paper uses wavelet transform and edge histogram to detect shot boundary. Next, representative key-frame in shot boundary is selected by key-frame selection parameter and edge histogram, mathematical morphology are used to detect only motion region. We define each four basic contexts in accordance with angles of feature points by applying vertical and horizontal ratio for the motion region of detected object. These are standing, laying, seating and walking. Finally, we carry out scene analysis by defining simple context model composed with general context and emergency context through estimating each context's connection status and configure a system in order to check real time processing possibility. The proposed system shows the performance of 92.5% in terms of recognition rate for a video of low resolution and processing speed is 0.74 second in average per frame, so that we can check real time processing is possible.
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효율적인 영상처리를 위한 8방향 컴플렉스 웨이브렛 변환에 관한 연구
신성,문성룡,Shin, Seong,Moon, Sung Ryong 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.49 No.11
본 논문은 효율적인 영상처리를 위해 방향성 정보를 개선한 이중 트리 컴플렉스 웨이브렛에 관한 연구이다. 이중 트리 컴플렉스 웨이브렛 변환은 이동 불변 성질을 만족하며, 기존 이산 웨이브렛 보다 많은 6개의 방향성 정보를 포함한다. 하지만 간판, 건물과 같은 구조물의 경우 수평 수직 방향 에지 성분들이 많이 포함되어 있어서 6개의 방향성 부대역으로만 영상의 고주파 성분을 모두 표현하기에는 부족하다. 따라서 기존 이중 트리 컴플렉스 웨이브렛 변환의 6개 방향성 부대역 외에 수직 수평($0^{\circ}$, $90^{\circ}$) 부대역을 생성함으로써 우수한 고주파 분리 특성을 갖는 8방향 컴플렉스 웨이브렛 변환 방법을 제안한다. 본 논문에서는 영상의 특성에 따라 다양한 방향성 성분 부대역 생성이 가능하며, 대표적 응용분야인 잡음제거에 활용해 봄으로써 성능을 평가한다. This paper is a study on Dual Tree Complex Wavelet Transform, which improved directional information for efficient image processing. Dual Tree Complex Wavelet Transform satisfies characteristics of shift invariance, and includes 6 directional information, which is more than previous Discrete Wavelet Transform. However, in images of buildings, there are many horizontal and vertical edge components. Therefore, all the high-frequency components of image are not expressed by 6 directional information subbands. This paper proposes 8-directional Complex Wavelet Transform with excellent high-frequency separation features by creating horizontal vertical($0^{\circ}$, $90^{\circ}$) subband besides 6 directional information subband of previous Dual Tree Complex Wavelet Transform. The proposed method can create and combine various directional information subbands according to features of image. Performance is evaluated by applying the method to noise removal.
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다층 도플러 유속계(ADCP)를 이용한 황토 살포 해역의 플랑크톤 평가
박주삼,추효상,문성룡,Park, Ju-Sam,Choo, Hyo-Sang,Moon, Sung-Ryong 해양환경안전학회 2010 해양환경안전학회지 Vol.16 No.2
우리나라에서는 적조가 발생하면 적조발생 해역에 황토를 살포하고 있다. 황토가 살포되는 해역은 대부분 가두리 양식장 주변이며 매년 권장 살포량이상으로 대량 살포되고 있다. 본 연구에서는 지금까지 적조가 발생하여 매년 황토가 살포되어온 해역과 황토가 살포되지 않은 해역을 대상으로 추계(2008년 10월)와 춘계(2009년 4월)에 플랑크톤 네트에 의한 채집과 ADCP에 의한 체적산란강도를 계측하여 플랑크톤 분포특성과 플랑크톤의 분포밀도를 조사하였다. 황토를 살포하지 않은 해역에서 채집된 생물의 종수 및 단위체적당 개체수는 높았으나, 황토를 살포한 해역에서는 낮았다. 각 정점에서 채집한 플랑크톤의 종별, 체장별 개체수와 분포밀도의 평균치를 이용한 체적산란강도 $SV_c$와 ADCP에 의해 계측된 체적산란강도 $SV_m$를 비교해 본 결과, 황토를 살포하지 않은 해역의 $SV_c$와 $SV_m$는 거의 일치하였으나, 황토를 살포한 해역의 $SV_m$는 $SV_c$보다 4.3 dB 높았다. 즉 황토를 살포한 해역에서는 부유물이 ADCP에 크게 영향을 미치고 있음을 확인하였다. ADCP에 의해 계측된 체적산란강도의 수평분포도에서 체적산란강도는 황토를 살포한 해역이 황토를 살포하지 않은 해역보다 높았으며, 봄철이 가을철보다 높았다. 또한 체적산란강도 추정에 ADCP를 이용하면 채집에 의한 분포밀도의 과대 또는 과소평가를 방지할 수 있음을 확인할 수 있었다. Harmful algal blooms (HABs), commonly known as red tides, are aquatic phenomena caused by the rapid growth and accumulation of certain microalgae, which can lead to marked discoloration of surface waters, and severe impacts on public health, commerce, and the environment. In South Korea, the red tides have been a serious and recurrent problem, especially along the south coast. Plenty of yellow loess was used to control an outbreak of the red tides for 15 years from 1996 until now. Yellow loess was almost sprayed in the vicinity of a large fish farming industry. In this research, the distribution characteristics and density distribution of zooplankton were investigated in autumn (Oct. 2008) and spring (Apr. 2009) using volume backscattering strength (SV) calculated by the zooplankton collected with north pacific standard (NORPAC) net and the echo intensity measured with ADCP at stations on the study area in the spraying ocean of yellow loess (SOYL), and the non-spraying ocean of yellow ocean (NOYL) by the red tide generating every year. The species number and the individuals per unit volume of the zooplankton collected in NOYL was high and it which was collected in SOYL was low. As a result of comparing the volume backscattering strength ($SV_c$) calculated by species and length of the zooplankton collected with NORPAC net with the volume backscattering strength ($SV_m$) calculated by the echo intensity measured with ADCP at stations on the study area, although $SV_c$ and $SV_m$ of NOYL were generally in agreement, $SV_m$ of SOYL was higher than $SV_c$ 4.3dB, i.e. ADCP is greatly influenced by suspended solid in SOYL. The horizontal distribution map of $SV_m$ at the study area in autumn (Oct. 2008) and spring (Apr. 2009) was drawn. $SV_m$ of SOYL is higher than NOYL and autumn is higher than spring. $SV_m$ can suppress the overestimate or underestimate of $SV_c$.
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컬러 영상 에지 검출을 위한 적응 형태학적 WCNN 알고리즘
백영현(Young-Hyun Beak),문성룡(Sung-Rung Moon) 한국지능시스템학회 2004 한국지능시스템학회논문지 Vol.14 No.4
본 논문에서는 컬러 영상에서의 새로운 에지 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 적응 형태학적 WCNN알고리즘은 적응 형태학과 WCNN알고리즘으로 구성된다. 이는 입력된 컬러 영상의 임계값에 따라 적응 형택학을 이용하여 경계면의 차를 레벨업시킨 후 WCNN 알고리즘을 이용하여 최적의 에지를 검출한다. 또한, 기존의 고정 마스크에지 검출방식을 탈피하여, 영상의 임계값의 차에 따라 가변적으로 변화하는 가변 BBM(Beak Y. H, Byun O. H, Moon S. R)마스크를 사용한다. 제안된 알고리즘의 기존의 연구에 비해 유용성을 검증하기 위해 본 논문은 30개의 컬러 영상의 모의 실험을 제공한다. This paper presents a new edge detection algorithm in color image: The proposed Adaptive morphological Wavelet-CNN algorithm is divided into two parts : The Adaptive morpholog and WCNN(Wavelet Cellular Neural Networks). It detects the optimal edge with applying this color image to WCNN algorithm, after it does level up a boundary side of a color image by using the adaptive morphology as the threshold of an input color image. Also, it is used not a conventional fixed mask edge detection method but variable mask method which is called a variable BBM. Finally, to show the feasibility of the proposed algorithm, this paper provides by simulation that the color image consists of 30.
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효율적인 영상처리를 위한 8방향 컴플렉스 웨이브렛 변환에 관한 연구
신성(Seong Shin),문성룡(Sung Ryong Moon) 대한전자공학회 2013 전자공학회논문지 Vol.50 No.3
본 논문은 효율적인 영상처리를 위해 방향성 정보를 개선한 이중 트리 컴플렉스 웨이브렛에 관한 연구이다. 이중 트리 컴플렉스 웨이브렛 변환은 이동 불변 성질을 만족하며, 기존 이산 웨이브렛 보다 많은 6개의 방향성 정보를 포함한다. 하지만 간판, 건물과 같은 구조물의 경우 수평·수직 방향 에지 성분들이 많이 포함되어 있어서 6개의 방향성 부대역으로만 영상의 고주파 성분을 모두 표현하기에는 부족하다. 따라서 기존 이중 트리 컴플렉스 웨이브렛 변환의 6개 방향성 부대역 외에 수직 수평(0˚, 90˚) 부대역을 생성함으로써 우수한 고주파 분리 특성을 갖는 8방향 컴플렉스 웨이브렛 변환 방법을 제안한다. 본 논문에서는 영상의 특성에 따라 다양한 방향성 성분 부대역 생성이 가능하며, 대표적 응용분야인 잡음제거에 활용해 봄으로써 성능을 평가한다. This paper is a study on Dual Tree Complex Wavelet Transform, which improved directional information for efficient image processing. Dual Tree Complex Wavelet Transform satisfies characteristics of shift invariance, and includes 6 directional information, which is more than previous Discrete Wavelet Transform. However, in images of buildings, there are many horizontal and vertical edge components. Therefore, all the high-frequency components of image are not expressed by 6 directional information subbands. This paper proposes 8-directional Complex Wavelet Transform with excellent high-frequency separation features by creating horizontal·vertical(0˚, 90˚) subband besides 6 directional information subband of previous Dual Tree Complex Wavelet Transform. The proposed method can create and combine various directional information subbands according to features of image. Performance is evaluated by applying the method to noise removal.
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백영현(Young Hyun Baek),문성룡(Sung Ryong Moon) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.45 No.3
본 논문은 컬러 질의 영상의 효과적인 검출을 위해 공간 컬러모델 및 특징점 정합 방법을 이용한 객체 기반 영상 검색 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 선행 연구 되었던 컬러 히스토그램 방법의 단점을 극복하고, 데이터베이스 영상과 질의 영상의 컬러 유사도를 사용자 조작 없이 실시간 분할ㆍ검출한다. 이를 위해 HMMD 모델과 러프 집합 이론을 이용하였다. 여기서 질의 영상의 검출을 위해 질의 영상과 데이터베이스 영상 간의 색상 유사도를 비교하여 관심 영역을 선택하고, 관심 영역에서 SIFT 정합 방법을 이용하여 검색한다. 실험 결과, 본 논문에서 제안하는 방법이 기존 방법보다 우수한 검출율을 보임을 확인하였다. In this paper we propose an object-based image retrieval method using spatial color model and feature points registration method for an effective color query detection. The proposed method in other to overcome disadvantages of existing color histogram methods and then this method is use the HMMD model and rough set in order to segment and detect the wanted image parts as a real time without the user's manufacturing in the database image and query image. Here, we select candidate regions in the similarity between the query image and database image. And we use SIFT registration methods in the selected region for object retrieving. The experimental results show that the proposed method is more satisfactory detection radio than conventional method.
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