outdoor image의 촬영 위치와 방향 정보를 이용한 효율적인 영상 검색방법

한기태,서창덕,Han, Gi-Tae,Suh, Chang-Duk 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지B Vol.14 No.5

본 논문은 outdoor images의 촬영 위치와 방향 정보를 이용한 영상데이터베이스 구축과 효율적인 검색방법을 제안한다. 또한 위치와 방향 정보의 추출을 자동화 하기위해 디지털카메라에 확장형 GPS모듈(위치 및 방향 계산 기능포함)을 내장하고 EXIF의 GPS IFD tags를 활용할 것을 제안한다. 본 연구에서는 이 정보들을 이용함으로써 사용자가 원하는 타겟 즉, 지형 혹은 지물 등을 포함한 영상을 신속하고 정확하게 검색할 수 있게 된다. 기존의 위치기반 영상검색방법은 특정 거리의 반경 영역인 ROI(Region Of Interest)내에 존재하는 모든 영상을 대상으로 찾기 때문에 불필요한 영상이 포함되었으나, 제안한 방법은 ROI로 지정한 영역의 모든 영상의 검색뿐만 아니라 타겟을 향해 촬영한 특정방향 DOI(Direction Of Interest)내 영상들만을 선택적으로도 검색할 수 있는데 이 경우는 검색의 정확도를 100% 가까이 극대화시킬 수 있다. 이러한 응용을 영상검색 시스템에 적용한다면 위치와 방향정보를 기반으로 한 자연영상의 분류 및 검색뿐만 아니라 다양한 산업분야(재난경보, 소방방재, 교통정보 등) 에서 긴요하게 활용될 수 있을 것이다. In this paper we propose both the construction of image DB including information on the shooting location and direction of the captured outdoor images and the efficient retrieval method from the DB. Furthermore, for the automatic extraction of the location and direction information, we suggest to have the Digital Camera equipped with an expandable GPS modulo which has a function to calculate the location and direction and also to utilize GPS IFD tags in the EXIF. Then that will make it possible for us to retrieve quickly and precisely the target image with its geography and other objects on the ground included. In the previous retrieval method based only on the location, we eel some extra useless images due to the fact that all the images in the ROI(Region Of Interest) are searched on one condition, radius. However, with the proposed method in this paper, we can not only retrieve all the images selectively within the ROI but also achieve nearly 100% of precision when we search for the target images within DOI(Direction Of Interest) with another condition, direction, added. Applying this method to an image retrieval system, we can classify or retrieve natural images based on the location and direction information, which, in turn, will be vitally useful to diverse industrial fields such as disaster alarm system, fire and disaster prevention system, traffic information system, and so forth.

영상의 동질성 문턱 값 추출과 영역 분할 자동화 방법

한기태,Han, Gi-Tae 한국정보처리학회 2010 정보처리학회논문지B Vol.17 No.5

본 논문에서는 영상의 동질성 영역 분할을 위한 동질성 문턱 값(Homogeneity Threshold: $H_T$)의 자동 추출과 USRG(Unseeded Region Growing) 기반의 동질성 영역 자동 분할 방법을 제안한다. $H_T$는 인접한 화소들 간에 동질성을 구분하는 기준이 되며, 제안한 방법에 의하여 원본영상으로부터 자동 계산된다. 제안한 방법의 이론적 배경은 Otsu의 단일수준 문턱 값(single level threshold) 방법인데, 이것은 원본 영상의 작은 국소영역을 두 클래스로 분할하기 위하여 사용되고, 두 클래스가 서로 다른 영역으로 구별되는 조건을 만족할 때의 각 클래스의 표준편차의 합($\sigma_c$)을 $H_T$를 계산하기 위한 요소로 사용한다. 제안한 방법의 타당성을 보이기 위해 분할된 동질성 영역들만을 가지고 새롭게 생성한 영상과 원본 영상과의 비교를 통해 시각적으로 차이가 없음을 보이고, 분할된 동질성 영역의 크기순과 화소수가 많은 명암도 순으로 분할된 영역들을 결합한 영상들과 자동 추출된 문턱 값($H_T$)에 범위조정계수 ${\alpha}$을 적용한 값($H^*_T$)를 가지고 분할한 결과 영상들의 제시를 통해 제안한 방법에 대한 타당성을 보였다. 제안한 방법은 해부학이나 생물학의 연구 및 자연 영상의 시각화와 애니메이션 등 다양한 분야에서 활용될 수 있으리라 기대한다. In this paper, we propose the method for extracting Homogeneity Threshold($H_T$) and for segmenting homogeneous regions by USRG(Unseeded Region Growing) with $H_T$. The $H_T$ is a criterion to distinguish homogeneity in neighbor pixels and is computed automatically from the original image by proposed method. Theoretical background for proposed method is based on the Otsu's single level threshold method. The method is used to divide a small local part of original image int o two classes and the sum($\sigma_c$) of standard deviations for the classes to satisfy special conditions for distinguishing as different regions from each other is used to compute $H_T$. To find validity for proposed method, we compare the original image with the image that is regenerated with only the segmented homogeneous regions and show up the fact that the difference between two images is not exist visually and also present the steps to regenerate the image in order the size of segmented homogeneous regions and in order the intensity that includes pixels. Also, we show up the validity of proposed method with various results that is segmented using the homogeneity thresholds($H^*_T$) that is added a coefficient ${\alpha}$ for adjusting scope of $H_T$. We expect that the proposed method can be applied in various fields such as visualization and animation of natural image, anatomy and biology and so on.

가상스튜디오에서 실사 TV 카메라의 3-D 기준 좌표와 추적 영상을 이용한 카메라 파라메타 추출 방법

한기태(Gi-Tae Han),김회율(Whoi-Yul Kim) 한국방송·미디어공학회 1999 방송공학회논문지 Vol.4 No.2

멀티미디어 처리 : 경사진 도로 환경에서도 강인한 실시간 차선 검출방법

한기태 ( Gi Tae Han ),허환 ( Heo Hwan ) 한국정보처리학회 2013 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.2 No.6

왜곡율이 큰 렌즈가 부착된 CCD 카메라를 위한 간단한 자동 보정 방법

한기태(Gi-Tae Han),김회율(Whoi-Yul Kim) 한국방송·미디어공학회 2000 방송공학회논문지 Vol.5 No.2

동질성 문턱 값 기반 영상분할에서 과분할 영역 축소 방법

한기태 ( Gi Tae Han ) 한국정보처리학회 2012 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.1 No.1

본 논문에서는 영상의 동질성 문턱 값(Homogeneity Threshold: H_T)을 이용한 영상분할방법에서 영상의 과분할 발생을 해결하기 위한 개선된 영상분할 방법을 제안한다. H_T을 기반으로 한 영역성장(Region Growth) 알고리듬은 선택된 윈도우의 중심화소만을 사용하기 때문에 과 분할이 발생하였으나, 제안한 방법에서는 선택된 윈도우에 대한 동질성 여부를 조사하여 동질성을 만족할 경우 선택된 윈도우 화소전체를 영역병합에 사용하고 선택 윈도우가 동질성 윈도우를 만족하지 않을 때에는 윈도우의 중심화소를 사용함으로써 영역의 과 분할을 현저하게 줄일 수 있었다. 제안한 방법의 타당성을 보이기 위하여 기존방법과 동일한 영상을 동일한 조건으로 실험하였으며, 그 결과 제안한 방법은 기존 방법에 비해 영역의 개수를 40% 이상 줄이면서도 시각적으로 영상의 품질에 차이가 없음을 볼 수 있었다. 특히 분할된 영역의 크기순으로 결합한 영상을 가지고 비교 했을 때, 기존방법에서는 분할된 영역의 큰 영역으로부터 1,000개 이상의 영역을 결합하여도 어떠한 영상인지 구분하기가 힘들었으나, 제안한 방법에서는 10개 내외의 영역만 결합하여도 어떠한 이미지인지 식별할 수 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 제안한 방법은 특정영상으로부터의 객체 추출이나 정보검색 혹은 해부학이나 생물학 분야의 연구 및 영상 시각화와 애니메이션 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대한다. In this paper, we propose a novel method to solve the problem of excessive segmentation out of the method of segmenting regions from an image using Homogeneity Threshold(H_T). The algorithm of the previous image segmentation based on H_T was carried out region growth by using only the center pixel of selected window. Therefore it was caused resulting in excessive segmented regions. However, before carrying region growth, the proposed method first of all finds out whether the selected window is homogeneity or not. Subsequently, if the selected window is homogeneity it carries out region growth using the total pixels of selected window. But if the selected window is not homogeneity, it carries out region growth using only the center pixel of selected window. So, the method can reduce remarkably the number of excessive segmented regions of image segmentation based on H_T. In order to show the validity of the proposed method, we carried out multiple experiments to compare the proposed method with previous method in same environment and conditions. As the results, the proposed method can reduce the number of segmented regions above 40% and doesn``t make any difference in the quality of visual image when we compare with previous method. Especially, when we compare the image united with regions of descending order by size of segmented regions in experimentation with the previous method, even though the united image has regions more than 1,000, we can``t recognize what the image means. However, in the proposed method, even though image is united by segmented regions less than 10, we can recognize what the image is. For these reason, we expect that the proposed method will be utilized in various fields, such as the extraction of objects, the retrieval of informations from the image, research for anatomy, biology, image visualization, and animation and so on.

스마트 이동객체의 App 기반 능동형 재해경보서비스 시스템

한기태(Gi-Tae Han) 한국컴퓨터정보학회 2011 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.16 No.9

기존의 위치기반경보서비스는서버에서 각이동객체의위치를확인하는 방법을 사용함으로 인해 서버의 부하문제가 대두 되었다. 본 논문에서는 스마트 이동객체에 앱(App)을 탑재하여 필요시에만 자신의 위치정보를 가지고 서버에 접근하는 방식의 ADAS(Active Disaster Alert Service)라는 새로운 알고리듬을 제안하고, 사용자 시각화를 고려한 실시간 재해경보서비스 시스템을 구현하였다. 제안하는 방법은 App의 구동시 GPS 모듈 혹은 이동통신망에 의해 획득한 이동객체의 현재 위치좌표와 ID를 서버로 전송하면, 서버에서는 이동객체의 현재 위치좌표와 재해정보데이터베이스(Disaster Information Database: DIDB)에 등록된 재해지역 좌표들을 비교하여 현재 위치로부터 가장 가까운 거리에 존재하는 n개의 NDI(Near Disaster Information)를 얻어 클라이언트로 전송한다. App에서는 이동객체의 현재 위치좌표와 서버에서 보내온 NDI의 재해좌표들을 실시간으로 비교하여 경보수준을 위험, 주의, 안정으로 분류한 서비스를 진행하고, 구동 중에 주기적으로 서버의 DIDB에 접근하여 최신의 NDI를 얻는다. 그러므로 제안한 방법은 이동객체의 모든 이력을 서버에서 관리하는 기존 경보서비스에 비하여 서버부하 문제를 획기적으로 줄일 수 있는 방법이 될 것이다. Previous alerting service based on LBS was caused severe overload problem of server by using the method to confirm the location of each moving object on server. In this paper, by loading an App on smart moving object, we proposed a novel algorithm named ADAS(Active Disaster Alert Service) for accessing to the server site with oneself location information as needed and implemented the disaster alerting service system with visualization for user. In the proposed method, running App access to the server periodically with the present location coordinate gained from GPS module or network module and the ID of moving object. Then, the server compare the present location coordinate of moving object and the coordinates of disasters registered in DIDB and transmit the n NDIs existed in near distance orderly from the coordinate of present moving object to the client. The App compares the coordinate of present location for moving object and the coordinates of NDI is transmitted from server by real time and executes the service with classifying levels of alert into three steps such as danger, carefulness and safety. And new NDIs are gained by accessing DIDB on Server periodically during running App. Therefore, this will be become a novel method for reducing fundamentally the server overload problem in comparison with previous alerting service that the career of moving object is managed on server.

광각 CCD 카메라 렌즈를 위한 간단한 자동 보정 방법

한기태(Gi-Tae Han),이광진(Kwang-Jin Lee),김회율(Whoi-Yul Kim) 한국통신학회 1999 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.1999 No.11

중성자 래디오 그래픽 영상처리 시스템을 위한 왜곡 영상 보정 방법

한기태(Gi Tae Han),장재영(Jae Yong Chang),김이경(Yikyung Kim),김회율(Whoi Yul Kim) 한국통신학회 1998 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.1998 No.7

가중치 벡터합을 이용한 이동객체의 방향계산 및 미디어 검색방법

서창덕,한기태,Suh, Chang-Duk,Han, Gi-Tae 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지D Vol.15 No.3

본 논문은 기존 위치기반 서비스에서 최근접질의 및 한 지점에서의 방향성분을 고려한 최근접질의의 단점을 해소하고자 가중치 벡터합을 이용하는 새로운 검색방법을 제안한다. 검색반경으로 1차 필터링된 영역에서, 2차 필터링을 위해 이용자의 이동방향, 관심방향 및 검색각도를 조합한 방향정보를 이용한다. 이동방향은 일정구간내 존재하는 벡터들의 가중치 합으로 계산하며, 검색각도를 $0{\sim}360^{\circ}$까지 세분화하여 검색방향에 대한 범위를 조절 하도록 한다. 본 검색방법에 사용되는 데이터는 촬영위치가 기록된 정지영상 및 동영상, 업체나 관광지의 위치정보와 함께 소비자에게 제공되는 텍스트, 웹, 영상 등 각종 미디어 형태의 데이터가 될 수 있다. 제안하는 방법은 이동 중인 이용자가 현 위치를 기준으로 일정 반경 내에 있으면서 유사방향에 부합하는 미디어만을 검색하도록 함으로써, 이미 지났거나 혹은 관련 없는 방향의 미디어를 배제한 검색결과를 제공하기 때문에 기존의 위치만을 고려한 검색방법에 비해 보다 정확한 검색을 보장할 수 있으며, 방향성을 고려한 기존 최근접질의 에 비해서도 보다 유연하고 포괄적인 검색결과를 보장한다. This paper suggests a new retrieval method using weighted vector sum to resolve a problem of traditional location-based retrieval method, nearest neighbor (NN) query, and NN query using direction. The proposed method filters out data with the radius, and then the remained retrieval area is filtered by a direction information compounded of a user's moving direction, a pre-fixed interesting direction, and a pre-fixed retrieval angle. The moving direction is computed from a vector or a weighted vector sum of several vectors using a weight to adopt several cases. The retrieval angle can be set from traditional $360^{\circ}$ to any degree you want. The retrieval data for this method can be a still and moving image recorded shooting location, and also several type of media like text, web, picture offering to customer with location of company or resort. The suggested method guarantees more accurate retrieval than traditional location-based retrieval methods because that the method selects data within the radius and then removes data of useless areas like passed areas or an area of different direction. Moreover, this method is more flexible and includes the direction based NN.