망막 ON형 쌍극세포의 광응답에 따른 다중성분의 전달물질 방출에 관한 해석

정남채,Jung, Nam-Chae 한국융합신호처리학회 2013 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.14 No.4

망막 쌍극세포는 광자극에 대하여 완만한 전위응답을 하며, 막전위에 의존하여 전달물질(glutamine 산)을 방출한다. 본 논문에서는 ON형 쌍극세포의 시냅스 앞단에서 전달물질 방출 기구에 관한 여러 가지의 생리학적 정보를 수식적 모델로 통합하였다. 전달물질 방출의 빠른 성분과 느린 성분의 공급원을 병렬로 배치한 본 모델은 전달물질 방출의 막전위 및 세포 내 $Ca^{2+}$ 농도 의존성을 충실하게 재현할 수가 있었다. 또한 전달물질의 빠른 방출 성분은 사다리꼴 모양의 막전위 의존성을 나타내는 데에 반하여, 느린 방출 성분은 종모양의 막전위 의존성을 나타내기 때문에 세포 내의 $Ca^{2+}$ 농도 상승을 $Ca^{2+}$ 완충제로 억제하여 느린 방출 성분이 감소되고, 전달 물질 방출의 막전위 의존성이 사다리꼴 모양의 특성이 되는 것을 확인하였다. 그리고 ON 형 쌍극세포의 광응답에서 일시적 성분과 지속적 성분에 의하여 발생하는 전달물질 방출을 시뮬레이션한 결과 광응답의 시작은 전달물질을 빠르게 방출하게 하였으며, 광응답의 일시적 성분과 초기의 지속적 성분은 전달물질을 느리게 방출하도록 하였다. 또한 광응답의 후기 지속적 성분은 저장 pool로부터 보충된 시냅스 소포에 의하여 지속적인 방출이 발생하기 때문이라는 것을 확인하였다. Retinal bipolar cells according to the light stimulus respond to potential slowly, emit neurotransmitter release(glutamine acid) to depend on membrane potential. In this paper, the several physiological information on neurotransmitter release mechanism in the presynaptic terminal of the ON-type bipolar cells are incorporated into the formula model. The source of fast components and slow components of neurotransmitter release was arranged in parallel, this model was able to reproduce the membrane potential and intracellular $Ca^{2+}$ concentration dependence of neurotransmitter release faithfully. In addition, because the fast releasable components of neurotransmitter was represented by the membrane potential dependence of trapezoid type, whereas the slow releasable components was represented by the membrane potential dependence of a bell type, $Ca^{2+}$ concentration rise in intracellular is suppressed by $Ca^{2+}$ buffer to reduce slow releasable components, it was confirmed that the membrane potential dependence of neurotransmitter release was characteristics of a trapezoid type. And, in the light response of ON type bipolar cell, the result of the simulation of the neurotransmitter release caused by the components of transient and persistent was that the start of light response occurred the fast release of neurotransmitter, it was confirmed that the transient component and persistent component of the light response occurred the slow release. It was confirmed that the later of persistent component of the light response occurred due to the continuous release by synaptic vesicle supplemented from the storage pool.

카메라의 vergence 운동에 근거한 물체의 위치 추정

정남채 한국융합신호처리학회 2001 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.2 No.4

본 논문에서는 이동하는 스테레오 카메라의 폭주개산 운동에 의한 물체의 위치 추정을 위하여 제로 시차영역 분할법의 문제점을 해결하는 방법과 양안시차를 추출하는 알고리즘을 제안하고 비교 실험하였다. 기존에는 모든 소영역에 대한 임계치를 일정하게 하기 위하여 농도값의 변화가 심한 영역에서는 높은 임계치로 맞추었기 때문에 특징이 거의 없는 영역에 농도값의 변화가 거의 없게 되어 대응점이 잘못추출되었다. 그러나 본 논문에서는 소영역의 특징을 자기 상관에 의하여 평가하고 그 값에 비례한 임계치로 설정하였기 때문에 대응점이 거의 잘못 추출되지 않았으며, 양안시차를 고속으로 추출할 수 있음을 확인하였다. In this paper it was proposed method that solve problems of method to segment region of zero disparity and algorithm that extract binocular disparity to estimate position of object by vergence movement of moving stereo cameras experimented to compare those. There was not change of density value almost in region that change of critcal value was not found almost in image, because a high critical value was set so that critical value may be kipt changelessly about all small regions in studied treatise so far. The corresponding points were extracted wrongly by the result. By because the characteristics of small region was evaluated by autocorrelation and the critical value was established that may be proportional to the autocorrelation value, it was confirmed that corresponding points are not extracted almost by mistake and binocular disparity could by extracted with high speed.

점진적 RANSAC 방법을 이용한 넓은 환경에서의 대역적 자기 위치 추정

정남채,Jung, Nam-Chae 한국융합신호처리학회 2010 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.11 No.4

로봇의 대역적 자기 위치 추정에서의 일반적인 해법은 로봇의 자기 위치에서 복수의 가설을 생성하고, 관측된 랜드마크의 특정을 기초로 각 가설을 평가하여 가장 확실한 자기 위치를 구하는 것이다. 기존의 대표적인 방법인 ML이나 MCL은 랜드마크의 특징과 생성된 가설의 모든 조합을 평가하는 방법으로서 충분한 계산 자원에서는 최적의 방법이라 할 수 있다. 그러나, 일반적으로 계산량은 평가할 조합의 수에 비례하므로 다수의 조합이 존재하는 넓은 환경에서는 이러한 방법은 계산량이 아주 많아진다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 확실하고 유망한 조합을 우선적으로 선택 평가하는 것으로, 계산시간을 효율적으로 이용하는 새로운 추정방법을 제안한다. 그 기본이 되는 방법으로는 RANSAC 알고리즘과 RANSAC 알고리즘의 효율화 방법인 Preemption scheme을 이용한다. 제안된 방법은 로봇이 관측할 때마다 계산량을 일정치 이하로 억제할 수가 있고, 또한 검증 실험에서 높은 추정 성능을 확인할 수 있었다. A general solution in global self-position location of robot is to generate multiple hypothesis in self-position of robot, which is to look for the most positive self-position by evaluating each hypothesis based on features of observed landmark. Markov Localization(ML) or Monte Carlo Localization(MCL) to be the existing typical method is to evaluate all pairs of landmark features and generated hypotheses, it can be said to be an optimal method in sufficiently calculating resources. But calculating quantities was proportional to the number of pairs to evaluate in general, so calculating quantities was piled up in wide environments in the presence of multiple pairs if using these methods. First of all, the positive and promising pairs is located and evaluated to solve this problem in this paper, and the newly locating method to make effective use of calculating time is proposed. As the basic method, it is used both RANSAC(RANdom SAmple Consensus) algorithm and preemption scheme to be efficiency method of RANSAC algorithm. The calculating quantity on each observation of robot can be suppressed below a certain values in the proposed method, and the high location performance can be determined by an experimental on verification.

양안 입체시에 의한 3차원 표면의 복원

정남채,Jung, Nam-Chae 한국융합신호처리학회 2005 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.6 No.3

본 논문에서는 심리학 생리학적 지식을 기초로 하여 좌우 망막을 양안 입체시로 대응시켜 얻은 2매의 화상으로부터 깊이 정보를 추출하는 신경회로 모델을 제안하고 3차원 표면의 복원법을 검토한다. 화상의 특징을 근거로 하여 시차를 추출할 경우, 경계 부분에 유사한 특징이 반복된다면 경우 올바른 깊이 정보를 검출할 수 없다. 본 논문에서 제안된 신경회로 모델은 시차의 추출, 시차의 통합, 시차의 보간에 의하여 시차를 결정한다. 또한, 깊이 정보를 보간하여 3차원 형상을 복원하고 그 복원된 3차원 형상에 좌입력 화상을 투영하여 3차원 표면을 복원하는 법을 제안하고, 실험을 통하여 시차 추출 시간을 대폭 줄일 수 있음을 확인하였다. In this paper, a model of neural circuit was proposed, which abstracts the depth information in two images gotten from right and left retinas. The proposed neural circuit corresponds to binocular stereo vision based on psychologic and physiological knowledge, and we examine a restoration method of three-dimensional surface. In case of drawing a disparity based on characteristics of images, we can not abstract the depth information correctly if resemblant characteristics are repeated on the boundary region of an object. A binocular disparity is decided in a model of neural circuit by abstraction, synthesis, and correction of a disparity. And we propose a method which restores three-dimensional shape by correcting a depth information, and also restores a three-dimensional surface by mapping a left input image on the restored three-dimensional shape. And we confirmed that the computation time for disparity abstraction can be greatly reduced through the simulation.

형광 X선 CT에서 촬상 시간의 단축화 알고리즘

정남채 한국융합신호처리학회 2001 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.2 No.4

In this paper it was examined both imaging system and processing algorithm for imaging's high speedization of fluorescent X-ray computed tomography using synchrotron radiation, The electronic system was used for dead time by about 6% but shortening of measure time was achieved by 2 seconds per 1 point. Also efficiency of reconstruction algorithm was proved, and memory and calculation amount was decreased by about 1/100 The fixed quantity was confirmed by physical phantom, and iodine distribution was presumed from image of thyroid gland in vitro These result shows realization possibility of fluorescent X-ray computed tomography measure in vivo. 방사광을 이용한 형강 X선 CT 이미징의 고속화를 위한 촬상 시스템과 처리 알고리즘을 검토하였다. 본 논문에서 사용된 촬상시스템은 고계수율 영역에서 안정된 동작을 한 전자 시스템으로 불감시간이 약 6%로 감소되고 계측시간의 경우도 1 점 당 3초로 단축되었다. 또한 재구성 알고리즘의 효율화를 증명하였고, 메모리와 계산량을 약 1/100로 감소시켰다. 물리적 phantom으로 그 정량성을 확인하였고, 시험관내의 갑상선의 화상으로부터 요드 분포를 추정하였다. 이러한 결과는 생체내에서 형광 X선 CT 계측의 실현 가능성을 보여준 것이다.

兩眠 시각 시스템에서 頭部 및 眠球의 운동 보상법

정남채,이화춘 초당대학교 초고속정보화센터 2002 초고속정보화센터논문집 Vol.3 No.-

본 논문에서는 회전 및 병진의 외란이 가해진 경우 시각 이외의 자율운동 보상법에 관해서 고찰하였다. 양안시에 의한 주시점까지의 시차 및 방향의 측정과 계속적으로 주시하기 위한 VOR의 이득을 쉽게 계산할 수 있었다. 두부의 회전 각속도 및 회전 각도는 gyro 센서에 의해 얻어지더라도 gyro 센서의 값은 화상정보와는 무관하며, 대단히 짧은 시간내(약 1 ms)에 데이터를 샘플링할 수 있기 때문에, VOR의 이득을 1로 하여 남은 오차를 보간함으로써 화상정보를 보다 쉽게 주시할 수 있었다. When external noise of rotation and lateral are imposed to binocular vision system, self-regulation moving compensation method except sight is examined in this treatise. We could measure both binocular disparity and direction by binocular vision until visual point and calculate easily VOR's gains to stare continuously. Even if cephalic rotating angular velocity and rotating angle are obtained by gyro sensor, the value of gyro sensor is unrelated with image information, and we could stare a image information more eisily, deciding VOR's gains by 1 do and modifing the remained error because we can do sampling the data in short time(about 1ms).

화상처리를 이용한 물체의 운동 파라미터 추정

정남채,문용선,박종안 조선대학교 생산기술연구소 1996 生産技術硏究 Vol.18 No.2

In case a robot works in space of gravity-free state, it is difficult to estimate object motion parameters because of control problem of itself and moving objects. The nature and parameters of short term motion can be estimated continuously with the goal of understanding motion through the image processing. This paper proposes a method which solves correspondence of feature points when we estimate object motion parameter from image information of freely moving objects in space of gravity-free state. Replacing the inertial coordinate system with the camera coordinate system which is equipped within a space robot, computer simulation results are investigated to be able to analyze a problem of correspond points from image information, and to obtain sequence of angular velocity ω which determine a motion of object.

시각 정보 처리를 위한 스테레오 카메라의 운동제어

정남채 초당대학교 초고속정보화센터 2000 초고속정보화센터논문집 Vol.1 No.-

This paper proposes a control method of camera motion for intellectually visual sensing by use of cepstral filter. The image needs optical flow of objects for pursuit movement, binocular disparity information for vergence movement. But we have to select correct disparity of solutions, because there are two which was correct and incorrect in image informations. we select that of them by use of template matching at same time in computation of optical flow. And we detect binocular disparity by means of cepstral filtering respectively after dividing one of images in three segments. This paper proposes a control algorithm toward to saccade movement, pursuit movement, and vergence movement, we compare and analyze the algorithm by experiment.

特異値分解에 依한 2次元 分母分離形 디지틀 필터의 近似化誤差解析

鄭南采,文庸善,金在玟,朴鍾安 조선대학교 동력자원연구소 1991 動力資源硏究所誌 Vol.13 No.2

This paper proposes a algorithm for the design of a 2-D separable denominator digital filters. The design algorithm proposed is based on the reduced dimensional decomposition not only of 2-D SDDF's but also of given 2-D specifications. As the stability property of 2-D separable denominator digital filters are essentially the same as that of 1-D digital filters. Therefore, any 2-D impulse response specification can be approximated in sufficient accuracy by a 2-D separable denominator digital filter in the case when the order of a filter is appropriate. The spatial domain design of 2-dimensional separable denominator digital filters(SDDF) based on the reduced dimensional decomposition can be realized when the given 2-D specifications are optimally decomposed into a pair of 1-D specifications via singular value decompositions(SVD), and by using the balanced approximation as 1-D design algorithm, 2-D design algorithm ratains the advantage of that, that the algorithm is computationally efficient and numerically stable.

2次元 分母分離形 디지틀 필터의 라운드오프 誤差 最小 實現

鄭南采,梁元一,朴鍾安 조선대학교 동력자원연구소 1992 動力資源硏究所誌 Vol.14 No.1

The spatial domain design of 2-dimensional separable denominator digital filters(SDDF) based on the reduced dimensional decomposition can be realized when the given 2-D impulse response specifications are decomposed into a pair of 1-D specifications via singular value dicompositions(SVD). Because of use of the balanced approximation and equivalent transform as 1-D design algorithm. 2-D design algorithm retains the advantage that is numerically stable and can minimize quantization errors. In this paper, in order to analyze and reduce these errors, a realization of minimum coefficient quantization error is directly derived from impulse response specification. And using the equivalent transform relation between minimum coefficient quantization error and minimum roundoff error realizations, we optimally realize a 2 dimensional SDDF. The equivalent transform matrix T can be computed by using 2-D controllability Gramian K, 2-D observability Gramian W, the second mode Θ. This algorithm is analyzed by the simulation, which shows that it is superior to the balanced realization in quantization errors.