Resolution Improvement of the Positron Computerized Tomography with a New Positron Camera Tomographic System

홍기상,나종범,Hong, Ki-Sang,Ra, Jong-Beom The Institute of Electronics and Information Engin 1979 전자공학회지 Vol.16 No.6

새로운 구조의 양전자 전산 단층 촬영기(Positron Computerized Tomography)를 제안하고 그 시스템의 성능을 컴퓨터로 예측하였다. 이 새로운 구조의 시스템은 sampling 간격을 임의로 할 수 있기 때문에 기존의 시스템에 비해서 보다 높은 분해능의 단층 영상을 얻을 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션으로 이 시스템에 어떠한 artifact가 생기나 살펴 보았고 Poisson noiserk 더해졌을 때의 영상을 비교함으로써 이 시스템이 기존의 시스템보다 나은 영상을 얻을 수 있음을 확인하였다. A new circular ring position camera tomographic system termed "Oscillatory Dichotomic Ring" system is proposed and its performance is simulated. It is basically a circular ring system, composed of two half rings, which has the capability of scanning so that any sampling intervals can be obtained. Since finer sampling means poorer photon statistcs, simulations with varous signal dependent statistical noise effects, ray sampling and arrangement as well as related artifacts peculiar to the proposed Dichotomic Ring system are made.

ROM을 이용한 SINGLE CHIP SINE FUNCTION GENERATOR의 설계

홍기상(Ki Sang Hong),황호정(Ho Jung Hwang) 대한전기학회 1987 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1987 No.7

축구 경기 분석 I : 영상 모자익을 통한 축구 선수의 운동장 궤적 추출

김태원,홍기상,Kim, Tae-One,Hong, Ki-Sang 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, S Vol.s36 No.1

본 논문에서는 축구 경기 자동 분석을 위한 첫걸음으로 일반적인 축구 경기 영상열에서 선수 및 공을 추적하고 영상 모자의 기법을 이용해서 운동장 모델 상에서 선수가 움직인 궤적을 알아내는 기법을 제시한다. 여기서 일반걱인 축구 경기 영상열이란 극도의 zoom-in 또는 zoom-out 아닌 경우로 TV 카메라가 공을 쫓아 자연스럽게 움직이는 상황의 영상을 말한다. 이러한 영상열로부터 선수의 궤적을 구하기 위해선 다음과 같이 크게 세 가지 문제를 해결해야한다. 첫째로 입력 영상에서 운동장 부분을 추출하는 문제, 둘째로 선수 및 공을 추적하고 선수들의 팀을 구분하는 문제, 마지막으로 영상에서의 선수의 위치를 실제 운동장 좌표로의 변환을 통해 선수가 움직인 자취를 운동장 모델 상에서 구하는 문제가 그것이다. 운동장의 추출은 칼라 정보를 이용하였고 이 추출된 운동장 영역 하에서 템플릿 매칭과 Kalman 필터링을 이용하여 선수와 공을 추적했다. 선수간 겹침 문제에 대해서는 CHBP(Color Histogram Back-Projection) 기법을 적용했다. 특히 선수가 운동장에서 움직인 궤적을 구하기 구하기 위해서 입력 영상에서 보이는 특징점들을 이용하여 운동장 모델 좌표와 입력 영상 좌표간의 변환을 구하고 이를 통해 운동장 모델에서의 선수의 위치를 구했다. 이때에 입력 영상에서 특징점이 충분치 않을 경우 영상 모자익 기법을 이용하여 특징점이 보이는 영상과의 좌표 변환 관계를 구함으로써 해결하였다. 실험적으로 실제 TV에서 방영된 축구 경기 영상열에 제안된 방법을 적용하여 얻어진 결과를 보인다. In this paper we propose the technique for tracking players and a ball and for obtaining players' ground traces using image mosaic in general soccer sequences. Here, general soccer sequences mean the case that there is no extreme zoom-in or zoom-out of TV camera. Obtaining player's ground traces requires that the following three main problems be solved. There main problems: (1) ground field extraction (2) player and ball tracking and team indentification (3) player positioning. The region of ground field is extracted on the basis of color information. Players are tracked by template matching and Kalman filtering. Occlusion reasoning between overlapped players in done by color histogram back-projection. To find the location of a player, a ground model is constructed and transformation between the input images and the field model is computed using four or more feature points. But, when feature points extracted are insufficient, image-based mosaic technique is applied. By this image-to-model transformation, the traces of players on the ground model can be determined. We tested our method on real TV soccer sequence and the experimental results are given.

쐐기형 수중음파 흡수타일의 음반사 특성 연구

강성욱,홍우영,송영일,류기상,백칠기,Kang, Sung-Oug,Hong, Woo-Young,Song, Yeong-Il,Lyu, Ki-Sang,Baek, Chil-Ki 한국음향학회 1997 韓國音響學會誌 Vol.16 No.3

쐐기각이 다른 4종류의 쐐기형 수중음파 흡수타일을 설계, 제작하고 각각의 흡음타일에 대한 반사음장의 크기를 측정하였다. 흡음타일의 정면에서 측정한 반사음장의 크기는 실험한 4개의 타일중 쐐기의 꼭지각이 30$^{\circ}$일 때 최소값을 갖고 120$^{\circ}$일 때 최대값을 가졌다. 쐐기형 흡음타일의 꼭지각이 클수록 그 반사계수가 증가되는 것을 확인하였다. 또한 본 실험에 사용된 10kHz~30kHz 주파수 범위에서 쐐기각이 같은 흡음판에 의한 반사음장의 크기는 주파수와 무관하였다. 그리고 쐐기형 흡음타일 후면에서 측정한 반사음장의 크기는 흡음판의 형태와 실험에 사용된 주파수들에 무관한 일정한 값을 가졌다. 쐐기형 흡음타일의 반사음장에 대한 측정값과 수치모델에 의한 계산값은 대체로 잘 일치하였다. Four different wedge angle absorptive tiles were designed and made, and the magnitudes of the reflected acoustic fields by the wedge shaped underwater sound absorptive tiles were measured. The minimum magnitude was found at the angle of 30$^{\circ}$ and the maximum of it was found at the wedge angle of 120$^{\circ}$ from measured the reflected acoustic fields at the front sides of the tiles. The fact that as wedge angle of the absorptive tile increases, the reflection coefficient is increasing is verified. The measured reflected acoustic fields were not dependent on the frequency in the range of 10kHz~30kHz used in this experiment for the same wedge angle tile. The measured reflected acoustic fields at the back sides of the tiles show that they are independent from both type of the absorptive tiles and the frequencies used in the experiments. The measured values and the computed values by the numerical model for the reflected acoustic fields of the wedge shaped absorptive tiles are fairly well comparable with one another.

살색과 얼굴 특징들의 기하학적 제한을 이용한 얼굴 위치 찾기

조경민,홍기상,Cho, Kyung-Min,Hong, Ki-Sang 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, S Vol.s36 No.12

일반적인 영상에서 얼굴의 위치를 찾아내는 문제는 넓은 응용 영역에도 불구하고 변형의 다양성 때문에 아직도 많은 연구를 필요로 하는 주제이다. 표정, 방향, 회전, 크기, 성별, 나이 등에 따른 얼굴의 변형이 다양하기 때문이다. 이러한 변형을 적절하게 고려하기 위해서 본 논문에서는 특징 요소에 기반을 둔 방법을 사용하였다. 얼굴을 이루는 특징 요소들, 즉, 눈썹, 눈, 코, 입의 배치에 근거해서 얼마나 실제의 얼굴과 비슷한 배치를 이루는 가를 계산하여 얼굴의 위치를 확인한다. 이러한 작업에서는 특징 요소들을 정확히 찾아내는 것이 중요한 문제이다. 본 논문에서는 특징 요소를 정확히 찾기 위하여 일반적인 에지를 찾는 방법대신 크기나 방향을 고려하는 조정 가능한 필터를 사용하였고 특징 요소 기반 방법의 약점을 극복하기 위해서 변형 가능한 템플릿을 사용하여 검증작업을 수행하였다. 또한 기존의 특징 요소 기반 방법을 영상 전체에 대해 적용하면서 검출률이 떨어지는 것을 고려해 본 논문에서는 칼라 영상의 색 정보를 이용하여 작업 영역을 줄이고 검출률을 높이기 위해 변화가 다양한 살색을 찾을 수 있는 분석적인 살색 필터를 구성하였다. There is no authentic solution in a face detection problem though it is an important part of pattern recognition and has many diverse application fields. The reason is that there are many unpredictable deformations due to facial expressions, view point, rotation, scale, gender, age, etc. To overcome these problems, we propose an algorithm based on feature-based method, which is well known to be robust to these deformations. We detect a face by calculating a similarity between the formation of real face feature and candidate feature formation which consists of eyebrow, eye, nose, and mouth. In this paper, we use a steerable filter instead of general derivative edge detector in order to get more accurate feature components. We applied deformable template to verify the detected face, which overcome the weak point of feature-based method. Considering the low detection rate because of face detection method using whole input images, we design an adaptive skin-color filter which can be applicable to a diverse skin color, minimizing target area and processing time.

위성 탑재 합성개구 레이더 영상에서의 도로 검출

전성민,홍기상,Chun, Sung-Min,Hong, Ki-Sang 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, S Vol.s35 No.11

본 논문은 위성 탑재 합성개구 레이더 영상에서 중요한 지리적 특징점인 도로를 검출하는 기법을 제시한다. 도로에 대한 모델로서 snake를 사용하였고, 이 snake의 외부 에너지를 도로의 특성에 맞도록 새롭게 정의 하였다. 레이더 영상만을 사용할 경우 도로를 검출하는 것이 매우 어려우므로 다른 정보가 필요하다. 우리는 디지털 지도를 이용하여 snake의 위치와 형태를 초기화하는데 사용하였다. 레이더 영상에 나타나는 도로의 지리적 위치는 지형부호화(geocoding)를 통해서 대략적으로만 알 수 있고, 보통의 디지털 지도는 정확도가 낮아서 두 데이터 사이에는 큰 오차가 존재한다. 초기 매칭(matching) 과정을 통하여 이 오차를 매우 줄이고, 디지털 지도에서 추출한 도로를 이용하여 snake의 형태를 초기화한 후 에너지를 최소화함으로써 도로를 검출한다. 도로 검출시에 나타나는 대표적이 두 가지 문제점을 제시하고 이 문제점을 완화시키는 방법을 제안하였다. This paper presents a road detection technique for spaceborne synthetic aperture radar (SAR) images. Roads are important cartographic features. We incorporate an active contour model called snake as a model for the road and define a new external energy for snake which is appropriate for the road. Detecting roads in spaceborne SAR images is very difficult without other information. In this paper, digital maps are utilized to obtain the initial position and shape for snake. Only approximate geodetic location of roads appearing in SAR images can be known through geocoding process and usual digital maps also have location errors. Therefore, there exist large location offsets between the two data. By introducing initial matching procedure, the errors are reduced significantly. Then we initialize the snake's shape using the roads extracted from digital map and minimize the energies of all snake points to detect roads. We outline two problems in detection and propose a method that mitigates them.

Prediction of Flicker for PDP Devices

김광욱,강성호,홍기상,Jin Guang-Xu,Kang Sung-Ho,Hong Ki-Sang The Institute of Electronics and Information Engin 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.2

Flicker 란 인체가 느끼는 빛과 색상의 변화이다. 이런 변화는 일반적으로 일정하지 않으며 시간이 변함에 따라 변한다. 이는 눈의 피로와 두통을 일으키는 원인이 된다. Flicker 현상은 PDP를 포함하는 많은 display에 존재하며 특히 50Hz로 동작 하는 PDP의 경우에 심각한 문제를 발생시킨다. Flicker를 감소하기 위해서 많은 연구가 진행되었지만 Flicker에 대한 객관적인 정의를 내리기 어렵기 때문에 flicker에 대한 객관적인 측정방법이 필요하며 이는 display 화질 향상에 큰 도움이 될 것이다. 본 논문에서는 luminance flicker를 측정하는 수학적인 모델을 제안한다. 이 모델을 통하여 flicker가 생길 확률에 대한 정량적인 결과를 보여준다. vision 분야의 최근의 연구와 고전적인 연구결과를 적용하여 모델을 구축하였으며 인체의 눈의 임시 민감도에 초점을 맞추었다. 본 연구를 통하여 flicker-free한 PDP 개발을 위한 실제적인 툴을 만들 수 있을 것이다. Flicker is the 'variation in brightness or he perceived won stimulation by intermittent or temporally non uniform light'. This phenomenon is blown as the cause of eye strain and headaches. Many researchers are dedicated to reducing this phenomenon. The flicker phenomenon also exists in PDP as some other display types, and is a critical problem in 50 Hz PDP. However, it is difficult to define flicker by more than one subjective judgment. So, an objective measurement of flicker is necessary and convenient for research on displays. In this paper, a computational prediction model is proposed which is used to predict luminance flicker (not chromatic flicker) by giving a quantitative output that describes the probability of occurrence of flicker. Through this work, we expected to provide a practical tool for flicker-free design in PDP.

가상스튜디오 구현을 위한 실시간 카메라 추적

박성우,서용덕,홍기상,Park, Seong-Woo,Seo, Yong-Duek,Hong, Ki-Sang 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, S Vol.s36 No.7

가상스튜디오의 구현을 위해서 카메라의 움직임을 실시간으로 알아내는 것이 필수적이다. 기존의 가상스튜디어 구현에 사용되는 기계적인 방법을 이용한 카메라의 움직임 추적하는 방법에서 나타나는 단점들을 해결하기 위해 본 논문에서는 카메라로부터 얻어진 영상을 이용해 컴퓨터비전 기술을 응용하여 실시간으로 카메라변수들을 알아내기 위한 전체적인 알고리듬을 제안하고 실제 구현을 위한 시스템의 구성 방법에 대해 다룬다. 본 연구에서는 실시간 카메라변수 추출을 위해 영상에서 특징점을 자동으로 추출하고 인식하기 위한 방법과, 카메라 캘리브레이션 과정에서 렌즈의 왜곡특성 계산에 따른 계산량 문제를 해결하기 위한 방법을 제안한다. In this paper, we present an overall algorithm for real-time camera parameter extraction which is one of key elements in implementing virtual studio. The prevailing mechanical methode for tracking cameras have several disadvantage such as the price, calibration with the camera and operability. To overcome these disadvantages we calculate camera parameters directly from the input image using computer-vision technique. When using zoom lenses, it requires real time calculation of lens distortion. But in Tsai algorithm, adopted for camera calibration, it can be calculated through nonlinear optimization in triple parameter space, which usually takes long computation time. We proposed a new method, separating lens distortion parameter from the other two parameters, so that it is reduced to nonlinear optimization in one parameter space, which can be computed fast enough for real time application.

부드러운 카메라 움직임을 위한 EM 알고리듬을 이용한 삼차원 보정

서용덕(Yongduek Seo),홍기상(Ki-Sang Hong) 한국정보과학회 2004 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.31 No.2

이 논문은 카메라가 연속적으로 움직일 때 그 카메라로부터 얻은 동영상을 분석하여 카메라의 움직임에 대한 정보와 영상내의 구조물의 삼차원 정보를 계산하는 알고리듬에 대한 것이다. 일반적으로 불연속한 위치에서 얻은 영상의 집합으로부터 삼차원정보 및 카메라 정보를 얻는 경우에는 카메라의 움직임에 대한 제약조건이 필요 없지만, 비디오 카메라를 이용하여 동영상을 취득하는 경우에는 항상 카메라의 움직임이 부드러워야 한다는 조건이 따라 붙는다. 따라서, 이 논문에서는 ‘부드러운 움직임을 가지는 카메라’라는 제약조건을 포함하는 카메라 및 삼차원정보의 최적화 과정에 대하여 연구하였다. 목적하는 바를 얻기 위하여 Expectation-Maximization 방법을 사용하여 카메라의 움직임에 대한 모델 파라메터를 동시에 추정하였는데, 이를 위하여 Extended Kalman Filter 와 Extended Kalman Smoother를 적용하였다. 이 연구는 길이가 긴 비디오 영상열의 비젼 해석에 기본이 된다. 실제 영상을 이용하여 실험한 결과를 보였다. This paper deals with the problem of estimating structure and motion from long continuous image sequences, applying the Expectation Maximization algorithm based on extended Kalman smoother to impose the time-continuity of the motion parameters. By repeatedly estimating the state transition matrix of the dynamic equation and the parameters of noise processes in the dynamic and measurement equations, this optimization gives the maximum likelihood estimates of the motion and structure parameters. Practically, this research is essential for dealing with a long video-rate image sequence with partially unknown system equation and noise. The algorithm is implemented and tested for a real image sequence.

회전과 줌을 하는 카메라의 Self - Calibration

서용덕(Yongduek Seo),홍기상(Ki Sang Hong) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2Ⅱ

이 논문에서는 회전과 줌을 하는 카메라의 내부변수를 3차원 패턴 없이 주어진 영상만을 이용하여 구하는 방법을 제안한다. 먼저, 카메라의 skew를 0으로 가정하면 카메라의 내부변수가 매 영상취득 시점마다 바뀌어도 그 값들을 구할 수 있다는 것을 이론적으로 보인다. 이때 구해지는 회전 행렬은 기준 좌표계를 설정하는데 따라 달라질 뿐이다. 카메라 보정은 획득되어진 영상 사이의 투영변환행렬을 분석하여 얻어지며, 이는 회전하는 카메라에서 얻어진 두 영상 사이에는 투영변환행렬이 존재한다는 것을 이용한 것이다. 가장 일반적인 경우, 즉 카메라의 skew를 0으로 가정하면, 카메라 내부변수를 계산하기 위하여 모두 네 개의 투영변환행렬이 필요하다. 또, 카메라의 principal point가 시간에 따라 변화하지 않는다고 가정하면 두 개의 투영변환행렬이 필요하며, 가장 단순화 카메라 모델의 경우 principal point와 aspect ratio가 변화하지 않으면 단지 한개의 투영거리변환이 필요하다. 합성 데이타와 실제 영상 데이타를 이용하여 제안하는 알고리듬을 시험하였다.