Application of Multi-periodic Harmonic Model for Classification of Multi-temporal Satellite Data: MODIS and GOCI Imagery

Jung, Myunghee,Lee, Sang-Hoon The Korean Society of Remote Sensing 2019 大韓遠隔探査學會誌 Vol.35 No.4

A multi-temporal approach using remotely sensed time series data obtained over multiple years is a very useful method for monitoring land covers and land-cover changes. While spectral-based methods at any particular time limits the application utility due to instability of the quality of data obtained at that time, the approach based on the temporal profile can produce more accurate results since data is analyzed from a long-term perspective rather than on one point in time. In this study, a multi-temporal approach applying a multi-periodic harmonic model is proposed for classification of remotely sensed data. A harmonic model characterizes the seasonal variation of a time series by four parameters: average level, frequency, phase, and amplitude. The availability of high-quality data is very important for multi-temporal analysis.An satellite image usually have many unobserved data and bad-quality data due to the influence of observation environment and sensing system, which impede the analysis and might possibly produce inaccurate results. Harmonic analysis is also very useful for real-time data reconstruction. Multi-periodic harmonic model is applied to the reconstructed data to classify land covers and monitor land-cover change by tracking the temporal profiles. The proposed method is tested with the MODIS and GOCI NDVI time series over the Korean Peninsula for 5 years from 2012 to 2016. The results show that the multi-periodic harmonic model has a great potential for classification of land-cover types and monitoring of land-cover changes through characterizing annual temporal dynamics.

Synthesis of Textured Multiband Image using Gaussian Markov Random Field

Jung, Myunghee 안양대학교 산업기술연구소 1998 自然科學硏究 Vol.5 No.2

The imagery with multichannel such as remote sensing data and color imagery are utilized in many applications and texture is extensively studied in a variety of image processing applications. This paper focused on the analysis and synthesis of textured multiband images using Gaussian Markov random field model. Since each channel of multispectral data contains data acquired from a different band in the frequency spectrum and most objects emit or reflect energy over a large spectral bandwidth, both the cross-channel correlation existing between bands as well as the spacial correlation within band should be taken into account in the model by considering spatially meaningful neighborhood.

A noise reduction method for MODIS NDVI time series data based on statistical properties of NDVI temporal dynamics

Myunghee Jung(정명희),Seok-Woo Jang(장석우) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.9

Multitemporal MODIS 식생 지수 (VI) 자료는 식생 활동의 프로파일을 제공하기 때문에 환경 및 기후 변화에 대한 식생 모니터링 연구에 널리 사용되고 있다. 그러나 MODIS 데이터에는 구름이나 대기 변동성 및 계측기 문제로 인해 노이즈가 발생하여 NDVI 시계열 데이터 분석과 애플리케이션 응용에 있어서 자료 정확성에 문제가 생기게 된다. 이러한 이유로, NDVI 자료를 이용한 VI 분석을 위해서는 잡음을 줄이고 고품질의 시계열 데이터 스트림을 재구성하기위한 전 처리가 필요하다. 본 연구에서는 NDVI 시계열 자료의 통계적 특성을 기반으로 불량 데이터 또는 미관측 데이터를 복원하기 위해 MODIS NDVI에 대한 데이터 재구성 방법을 제안하고 있다. 데이터 스트림 함수의 속성을 검사하면 급격한 증가나 감소와 같은 비정상적인 변화를 감지 할 수 있다. 본 연구에 제안하고 있는 방법은 정상적인 자료의 세부적 특징은 그대로 유지하면서 노이즈 자료만 수정하는 방향으로 자료를 복원할 수 있다. 제안된 기법은 시뮬레이션 데이터와 2006년부터 2012년까지의 북한지역 백두산을 대상으로 NDVI 시계열 자료를 사용하여 테스트하였고 시뮬레이션 테스트에서는 기존 wavelet이나 Gaussian 방법에 비해 본 방법이 에러율을 평균 70% 이상 줄일 수 있어 제안된 방법이 노이스가 있는 시계열 자료의 데이터 재구성에 있어 효과적임을 입증하였다. Multitemporal MODIS vegetation index (VI) data are widely used in vegetation monitoring research into environmental and climate change, since they provide a profile of vegetation activity. However, MODIS data inevitably contain disturbances caused by the presence of clouds, atmospheric variability, and instrument problems, which impede the analysis of the NDVI time series data and limit its application utility. For this reason, preprocessing to reduce the noise and reconstruct high-quality temporal data streams is required for VI analysis. In this study, a data reconstruction method for MODIS NDVI is proposed to restore bad or missing data based on the statistical properties of the oscillations in the NDVI temporal dynamics. The first derivatives enable us to examine the monotonic properties of a function in the data stream and to detect anomalous changes, such as sudden spikes and drops. In this approach, only noisy data are corrected, while the other data are left intact to preserve the detailed temporal dynamics for further VI analysis. The proposed method was successfully tested and evaluated with simulated data and NDVI time series data covering Baekdu Mountain, located in the northern part of North Korea, over the period of interest from 2006 to 2012. The results show that it can be effectively employed as a preprocessing method for data reconstruction in MODIS NDVI analysis.

과경 유관속 조직의 차이에 따른 ‘자옥’과 ‘흑보석’ 포도의 수확기 과실 연화

정명희(MyungHee Jung),오진표(Jin Pyo Oh),김준혁(JunHyeok Kim),박요섭(YoSup Park),권용희(YongHee Kwon),박희승(Hee-Seung Park) 한국원예학회 2016 원예과학기술지 Vol.34 No.5

본 연구는 수확기 과실의 연화 정도에 차이를 보이는 ‘자옥’과 ‘흑보석’ 포도를 대상으로 과실 발달과 과실 품질 및 특히, 과경 유관속조직의 차이를 비교하고자 실험하였다. ‘자옥’ 포도는 ‘흑보석’ 포도에 비해 성숙이 20일 정도 빠르고 변색기 이후의 과실 비대가 크지 않으나 ‘흑보석’ 포도는 1차 과실비대기와 2차 과실 비대기 모두 비대 양상이 두드러졌다. 변색기 이후 ‘자옥’ 포도의 아표피를 구성하는 세포층수는 변화가 없었으나 ‘흑보석’ 포도에서는 아표피층의 세포벽 분해가 계속 진행되어 점진적으로 경도가 하락하였으며 최종적으로 두 품종의 아표피를 구성하는 세포층수는 14.2와 9.0층으로 조사되었다. 가용성 고형물 함량은 ‘자옥’ 포도가 평균 19.5°Brix로 ‘흑보석’ 포도의 평균 17.0°Brix 보다 높은 것으로 조사되었다. 과경의 물관부는 품종간 차이를 보이지 않았으나 변색기 이후 체관부의 평균 면적은 ‘자옥’ 품종이 19044.8㎛², ‘흑보석’ 품종이 10509.4㎛²로 ‘자옥’ 품종이 약 1.8배 정도 큰 것으로 나타났으며 이는 체관부를 구성하는 세포 수의 차이인 것으로 조사되었다. 체관부 세포의 수와 면적은 세포벽의 주 구성성분인 당을 축적하는데 영향을 미치는 것으로 생각되며, 경도를 늦은 성숙기까지 높게 유지하는데 유리하게 작용하는 것으로 판단되었다. 따라서 상대적으로 ‘흑보석’ 포도가 수확기에 쉽게 물러지는 것은 체관부의 역할이 큰 것으로 생각되었다. The objective of this study was to determine the differences in fruit growth, fruit quality, and particularly the pedicel vascular bundles of ‘Shigyoku’ and ‘Heukboseok’ grapes, which appeared to be different in softening at harvest. ‘Shigyoku’ grape matured faster (by about 20 days) than ‘Heukboseok’ grape with slight fruit enlargement after veraison. However, fruit of ‘Heukboseok’ grapes showed remarkable enlargement in both the primary and secondary fruit enlargement periods. Hypodermal cell layers were not different after veraison in ‘Shigyoku’ grape, but degradation of the hypodermis cell wall continued in ‘Heukboseok’ grape, resulting in a gradual decline in firmness. The numbers of hypodermal cell layers in ‘Shigyoku’ and ‘Heukboseok’ grapes were 14.2 and 9.0, respectively. The average content of soluble solids in ‘Shigyoku’ grape (19.5°Brix) was significantly (p ≤ 0.01) higher than that of ‘Heukboseok’ grape (17.0°Brix). Xylem of the pedicel did not differ between the two varieties. However, average phloem area after veraison of ‘Shigyoku’ grape (19044.8 ㎛²) was about 1.8 fold greater than that of ‘Heukboseok’ grape (10509.4 ㎛²), based on the number of cells constituting the phloem. The cell number and area of the phloem might affect the accumulation of sugars, the main constituents of the cell wall, thus maintaining the firmness of grapes until late maturity. Therefore, the increased softening of ‘Heukboseok’ grapes at harvest might due to their phloem structure.

AI 기반 신약개발 기술 현황과 미래

정명희(Myunghee Jung),권원현(Wonhyun Kwon) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 여성 ICT 학술대회 논문집 Vol.2021 No.8

4차 산업혁명을 주도하는 기술 중 가장 핵심적인 기술로 꼽히고 있는 인공지능은 다양한 분야에 걸쳐 활용되면서 우리 사회 전반에 패러다임의 전환을 가져오고 있다. 바이오 분야는 컴퓨터, 전기 · 전자, 기계 등 타 학문과 융합되면서 보건의료 및 헬스케어에 적용이 확대되고 있을 뿐만 아니라 신약개발 분야에서도 방대한 데이터 기반의 AI 기술을 도입하여 새로운 신약개발 패러다임을 만들어 가고 있다. 신약개발은 다학제 분야가 접목된 대표적인 융합분야로 분야별 전문성이 크게 요구된다. 개발 단계별로도 결과의 불확실성이 존재하고 있어 산출된 결과물을 활용하여 실용적 수준으로 신약을 개발하기 위해서는 단순히 일반적인 AI 기술을 접목하는 수준 이상의 특화되고 전문지능화된 기술개발이 필요하다. 신약개발은 타겟 물질 발굴 및 검증, 히트 및 선도물질 발굴, 화합물에 대한 합성 가능성 및 효능 등에 대한 평가(Scoring)를 거쳐 최적의 신약후보 물질을 발굴하고 전임상과 임상 과정의 단계를 거친다. 이때 AI 기술은 모든 단계에서 적용될 수 있고 단계마다 특화되어 적용될 수 있다. 본 논문에서는 신약개발을 위해 적용되고 있는 AI 기술 현황과 현기술의 한계를 살펴보고 향후 신약개발에서 AI 기술의 발전 방향을 고찰해 보고자 한다. Currently, artificial intelligence is considered one of the core technologies leading the 4th industrial revolution. The field of biotechnology is undergoing innovative development by converging with other disciplines such as computers, electricity, electronics, and so on. Such convergence technology is not only expanding its application to health care, but also creating a new drug development paradigm by introducing AI technology. AI technique is rapidly advancing to overcome the limitations in the existing drug development process. Instead of applying general AI technology, it is to be specialized for the customized drug development including the consideration of clinical efficacy and safety-related end points. There are still uncertainties in each stage and the current proxy measures and available data cannot fully utilize the potential of AI. AI can be applied at each stage in drug discovery and require the qualitative and specialized data to advance better candidates into the clinic. In this paper, we will examine the current status of AI technology being applied for drug discovery and its limitations and consider its future direction.

생장조절제와 수산화칼슘 처리에 따른 ‘흑보석’ 포도의 과립과 과경 유관속 조직의 형태학적 특성 및 과실 품질

정명희(MyungHee Jung),박요섭(YoSup Park),김준혁(JunHyeok Kim),박희승(Hee-Seung Park) 한국원예학회 2017 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2017 No.10

웨이블렛 기반 변화탐지 기법에 관한 연구

정명희 ( Myunghee Jung ) 한국정보처리학회 2006 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.13 No.1

현재 인공위성 영상은 지구에서 일어나는 변화를 탐지하기 위한 매우 효율적 수단으로 활용되고 있다. 지표에 대한 변화탐지는 원격탐사영상으로부터 지표변화를 찾아내 정량화하는 과정이 필요한데 이러한 정보를 추출하기 위해 본 연구에서는 웨이블렛을 이용한 텍스쳐 분석의 효율성이 연구되었다. 분석된 영상은 0.6m급 고해상도 위성영상으로 지진 전후로 하여 지진피해 지역을 탐지하기 위해 영상에서 관찰되는 풍부한 텍스쳐 정보를 활용하는 방법에 관한 연구가 이루어 졌다. 텍스쳐 특징을 추출하기 위해 GLCM이 이용되었는데 직접적인 GLCM의 적용보다는 웨이블렛변환 후 GLCM의 적용이 텍스쳐 특징을 보다 효과적으로 분리할 수 있는 방법임이 검사되었다. 이러한 웨이블렛 텍스쳐 특징 추출 후 상관관계에 기반한 변화탐지 기법을 적용하면 피해지역을 매핑할 수 있다.

신경망을 이용한 MODIS NDVI의 자동화 변화탐지 기법

정명희(Myunghee Jung) 大韓電子工學會 2012 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.49 No.2

지구의 중요한 천연자원인 산림을 포함한 자연 식생환경은 지난 1세기 동안 많은 변화를 겪으며 기후에도 영향을 미치게 되어 현재 지구적 차원의 관심 속에서 다양한 연구가 진행되고 있다. 원격탐사는 분광적 특성을 이용하여 식생의 특성을 탐지할 수 있어 식생자원을 모니터링하는데 매우 효율적인 수단이다. 이러한 연구에서는 보통 원격탐사 측정을 분석하여 관찰된 화소가 식생을 포함하고 있는 정도를 나타내는 식생지수가 사용되고 있는데 NDVI가 이중 가장 많이 사용되는 식생지수이다. 본 논문에서는 MODIS NDVI 시계열 자료를 이용하여 자동으로 식생의 변화를 탐지해 가는 방법론이 제안되어 있다. 변화탐지를 위해 비모수 방법의 신경망 모형이 사용되었고 특성벡터로는 한 화소에서 다중 시기의 NDVI 차이와 더불어 NDVI 시계열 자료의 시간상의 관계가 함께 고려될 수 있도록 제안되었다. 사용된 모형의 테스트를 위해 2006년부터 2011년까지 한반도 지역에 대한 MODIS MYD13Q1 자료가 사용되었다. Natural Vegetation cover, which is very important earth resource, has been significantly altered by humans in some manner. Since this has currently resulted in a significant effect on global climate, various studies on vegetation environment including forest have been performed and the results are utilized in policy decision making. Remotely sensed data can detect, identify and map vegetation cover change based on the analysis of spectral characteristics and thus are vigorously utilized for monitoring vegetation resources. Among various vegetation indices extracted from spectral reponses of remotely sensed data, NDVI is the most popular index which provides a measure of how much photosynthetically active vegetation is present in the scene. In this study, for change detection in vegetation cover, a Multi-layer Perceptron Network (MLPN) as a nonparametric approach has been designed and applied to MODIS/Aqua vegetation indices 16-day L3 global 250m SIN Grid(v005) (MYD13Q1) data. The feature vector for change detection is constructed with the direct NDVI diffenrence at a pixel as well as the differences in some subset of NDVI series data. The research covered 5 years (2006-20110) over Korean peninsular.

‘흑보석’ 포도의 GA₃와 Thidiazuron 처리 방법과 과실 특성 변화

정명희(MyungHee Jung),이별하나(ByulHaNa Lee),박요섭(YoSup Park),오진표(Jin Pyo Oh),김희섭(HeeSeob Kim),박희승(Hee-Seung Park) 한국원예학회 2014 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2014 No.5

에너지 저장설비 응용을 위한 고 성능 대 전류 마이카 커패시터 설계 및 제작에 관한 연구

정명희(Myunghee Jung),윤의중(Eui-Jung Yun) 대한전기학회 2011 전기학회논문지 Vol.60 No.10

In this study, large-current (75 - 400 A), high-voltage (500 - 1000 Vrms), reliable capacitors with capacitances (C) of 100 - 1000 nF were developed for energy storage facility applications. Mica was used as the dielectric of the capacitors. In order to form a parallel stack of a capacitor element, 50 ㎛ thick mica sheets with a size of 30mm×35mm were used with lead foils for the plate lead type of mica capacitors (HCM-L), while the same sizes of mica sheets coated by Ag paste were employed with lead foils for the parallel plate terminal type (HCM-C). The developed capacitors exhibited well behaviored device characteristics which meet the requirements of the capacitors. The developed capacitors also showed excellent characteristics for thermal shock test. The stability characteristics of developed capacitors for large current stress was superior to those measured for the capacitors prepared recently by CDETm.