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YOLO V3 기반의 시각장애인을 위한 유도 블록 인식 알고리즘
오세랑(Se-Rang Oh),배영철(Young-Chul Bae) 한국지능시스템학회 2021 한국지능시스템학회논문지 Vol.31 No.1
현재 우리나라에 설치된 유도 블록 중에서 일부는 설치 후에 관리가 미흡한 편이며 파손된 경우 보수도 잘 이루어지지 않아 시각장애인들의 보행에 부정적인 영향을 미치는 경우가 많다. 시각장애인들에게 유도 블록의 위치와 의미를 전달하는 시스템에 관한 연구가 필요한 상황이며 이를 위해서 휴대하기 편하고 스마트폰에서도 계산이 가능한 알고리즘이 요구된다. 이에 본 논문은 실시간 물체 검출이 가능하고, 준수한 FPS(frame per second)를 유지할 수 있는 YOLO를 기반으로 한 시각장애인을 위한 유도 블록 인식 알고리즘을 제안한다. 그리고 영상인식 영역의 성능을 여러 가지 수치로 비교하여 최선의 알고리즘을 선택했고 해당 알고리즘은 mAP와 YOLO-Loss, AP, Precision 등의 수치를 이용하여 성능을 평가하였다. 제안한 알고리즘은 연산량을 줄여주고 그에 따른 정확도의 하락을 방지하는 방법도 제시했다. Currently, some of the induction blocks in the case of in Korea are poorly managed when some of the induction blocks are installed, and there is a visual impairment because neither case nor maintenance is well done. There is a need for research on a system that delivers the location and meaning of guidance blocks to visually impaired people, and an algorithm that is easy to perform and that can be calculated on a smartphone is required. Therefore, this paper proposes an induction block recognition algorithm for the visually impaired based on YOLO, which enables real-time detection and uses compliant FPS (frame per second). Then, the best algorithm was selected by comparing the performance of the image recognition area with various numbers, and the performance was evaluated using mAP, YOLO-Loss, AP, and Precision. The proposed algorithm flows the computational load and also suggests a method to prevent its degradation.
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오세랑(Se-Range Oh),배영철(Young-Chul Bae) 한국전자통신학회 2021 한국전자통신학회 논문지 Vol.16 No.2
최근 4차 산업 혁명과 기후변화에 대응하기 위한 기업의 노력이 가시화되고 있다. 이러한 노력의 하나로 가상 물리 시스템의 도입을 통하여 가상공간에서 실세계와 동일한 조건에서 산업 설비들을 운영하기 위한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 그러나 아직까지 가상-물리 시스템의 개념에 대한 통일된 정의가 없는 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 가상-물리 시스템의 이전의 개념을 살펴보고, 새로운 가상-물리 시스템의 개념을 실세계 영역, 통신 영역, 가상 세계 영역, 관리 영역의 4개 영역으로 나누어 제시하고 각 영역을 레이어(층)을 구분하여 명확한 개념을 제사하였다. 또한 제시된 CPS 개념의 적용 가능성을 확보하기 위해 간단한 모터를 대상으로 적용하고 실세계 모터의 토크와 가상세계 모터의 토크의 결과를 비교하여 한 결과 제기한 CPS의 개념의 적용 가능성이 높음을 확인하였다. Recently, the effort of enterprises are visualized to correspond for 4th industrial revolution and climate change. Reaching the operation of industrial facilities are one of these efforts and is actively progressing under identical condition between real and virtual world through introduction of cyber-physical system (CPS). However, the problem on no unified definition for CPS still exists. Thus, in this paper, we review the previous concept of CPS. We propose new concept of CPS with four sections such as real world section, communication section, virtual world section and management section. We also propose definite concept by classifying the layer of each section. In order to confirm the possibility of application for proposed concept of CPS, we applied simple motor. We compare the result for torque between real motor and virtual motor. Finally we confirm that the applicability of proposed concept of CPS is very high.
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박귀만(Gwi-Man Bak),오세랑(Se-Rang Oh),박근호(Geun-Ho Park),배영철(Young-Chul Bae) 한국전자통신학회 2021 한국전자통신학회 논문지 Vol.16 No.6
본 논문은 학문적인 이해를 기반을 둔 예측을 수행하기 위해 FDNN(: Flood drought index neural network) 알고리즘을 제시한다. 데이터에 의존한 예측이 아닌 학문적인 이해를 기반을 둔 예측을 딥러닝에 적용하기 위해, 알고리즘을 수리, 수문학을 기반으로 구성하였다. 강수량의 입력으로 하천의 유량을 예측하는 모델을 구성하여 K-교차검증을 통해 모델의 성능을 측정한다. 제시한 알고리즘의 성능을 증명하기 위해 시계열 예측에서 가장 많이 사용되는 LSTM(: Long short term memory) 알고리즘의 예측 성능과 비교하여 제시한 알고리즘의 우수성을 나타낸다. In this paper, we present FDNN algorithm to perform prediction based on academic understanding. In order to apply prediction based on academic understanding rather than data-dependent prediction to deep learning, we constructed algorithm based on mathematical and hydrology. We construct a model that predicts flow rate of a river as an input of precipitation, and measure the model s performance through K-fold cross validation.
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