영역별 양방향 예측과 KLT를 이용한 인공위성 화상데이터 압축

김승진,김태수,박경남,김영춘,이건일,Kim Seung-Jin,Kim Tae-Su,Park Kyung-Nam,Kim Young-Choon,Lee Kuhn-Il 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.1

웨이블릿 영역에서 영역별 양방향 예측, KLT (Karhunen-Loeve transform)/sup [13]/, 및 3차원 SPIHT (set partition in hierarchical trees)/sup [1]/를 이용한 인공위성 화상데이터의 부호화 방법을 제안하였다. 가시광선 영역과 적외선 영역에서 선택된 기준대역 (feature band)에 대하여 SPIHT를 행하여 부호화함으로써 대역내 (intraband) 중복성을 제거한다. 기준대역을 예측대역(prediction band)들에 대해서는 웨이블릿 변환 (wavelet transform)을 행한 후, 빛의 반사 및 역의 방사에 따라 대역별 특성이 다름을 이용하여 영역분류를 하고 영역별 양방향 예측 (classified bidirectional prediction)을 행함으로써 대역간 (interband) 중복성을 제거한다. 원 인공위성 화상데이터와 부호화 된 인공위성 화상데이터 사이의 오차값으로 구성된 오차대역 (residual band)들에 대하여 KLT를 행함으로써 대역간 중복성이 제거되고 계수값들은 고유치의 크기에 따라서 분광적으로 정렬됨으로써 3차원 SPIHT의 부호화 효율을 향상시킨다. 인공위성 화상데이터에 대한 모의실험을 통하여 제안한 방법의 부호화 효율이 기존의 방법에 비하여 우수함을 확인하였다. We propose an effective Landsat TM image compression method using the classified bidirectional prediction (CBP), the classified KLT and the SPIHT. The SPIHT is used to exploit the spatial redundancy of feature bands selected in the visible range and the infrared range separately. Regions of the prediction bands are classified into three classes in the wavelet domain, and then the CBP is performed to exploit the spectral redundancy. Residual bands that consist of difference values between the original band and the predicted band are decorrelated by the spectral KLT Finally, the three dimensional (3-D) SPIHT is used to encode the decorrelated coefficients. Experiment results show that the proposed method reconstructs higher quality Landsat TM image than conventional methods at the same bit rate.

영역별 대역간 양방향 예측과 확장된 SPIHT를 이용한 다분광 화상데이터의 압축

김승진,반성원,김병주,박경남,김영춘,이건일,Kim, Seung-Jin,Ban, Seong-Won,Kim, Byung-Ju,Park, Kyung-Nam,Kim, Young-Choon,Lee, Kuhn-Il 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.39 No.5

본 논문에서는 웨이블릿 영역에서 각 부밴드에 대한 영역별 대역간 양방향 예측과 확장된 SPIHT (set partition in hierarchical trees)를 이용한 효율적인 인공위성 다분광 화상데이터의 압축 방법을 제안하였다. 이 방법에서는 가시광선 영역과 적외선 영역에서 다른 대역과 분광적 상관성이 큰 대역을 기준대역 (feature band)으로 각각 결정하고, 이 대역들에 대해 웨이블릿 변환 (wavelet transform, WT)을 행한 후 SPIHT를 행하여 부호화함으로써 대역내 (intraband) 중복성을 제거한다. 기준대역과 대역간 상관성이 큰 예측대역 (prediction band)들에 대해서는 웨이블릿 변환을 행한 후, 각 대역의 기저밴드의 대역별 특성을 이용하여 영역분류를 하고, 각 부밴드에 대한 영역별 대역간 양방향 예측 (classified interband bidirec- tional prediction)을 행함으로써 대역간 (interband) 중복성을 제거하여 압축 효율을 향상시킨다. 또한 확장된 SPIHT의 부호화 효율을 높이기 위해 예측오차의 최대값에 따라 재배열된 대역들에 대해 확장된 SPIHT를 행하여 예측오차를 부호화함으로써, 예측에 따른 오차를 보상하여 화질을 향상시킨다. 실제 다분광 화상데이터에 대한 모의 실험을 통하여 제안한 방법의 부호화 효율이 기존의 방법에 비하여 우수함을 확인하였다. In this paper, we proposed the effective multispectral image compression method using CIBP(classified interband bidrectional prediction) and extended SPIHT(set partition in hierarchical trees) in wavelet domain. We determine separately feature bands that have the highest correlation with other bands in the visible range and in the infrared range of wavelengths. Feature bands are coded to remove the spatial redundancy with SPIHT in the wavelet domain. Prediction bands that have high correlation with feature bands are wavelet transformed and they are classified into one of three classes considering reflection characteristics of the baseband. For Prediction bands, CIBP is performed to reduce the spectral redundancy. for the difference bands between prediction bands and the predicted bands, They are ordered to upgrade the compression efficiency of extended SPIHT with the largest error magnitude. The arranged bands are coded to compensate the prediction error with extended SPIHT. Experiments are carried out on the multispectral images. The results show that the proposed method reconstructs higher quality images than images reconstructed by the conventional methods at the same bit rate.

알킬지방산 에스테르계 나일론 섬유용 내구성 유연제의 제조와 물성

김승진,박홍수,강두환 ( Seung Jin Kim,Hong Soo Park,Doo Whan Kang ) 한국유화학회 1995 한국응용과학기술학회지 Vol.12 No.1

To prepare a O/W type durable softner(OEsA), octadecamidoethylaminoethyl dodecate and tetra(2-dodecaminoethyl) urea synthesized as the main components of softner, were blended with polyoxyethylene(20) oleyl ether sorbitan sesquioleate, and polyoxyethylene(7) stearyl ether in various compositions. Emulsion stability of OESA was found was to be good durable softner for nylon through the examination of softness, lubrication, antistatic property, bending resistance, and color fastness.

섬유 산업에서의 Data-Base System의 응용(I) -데이타 베이스 시스템의 기초-

김승진,안철우,오애경,Kim, Seung-Jin,An, Cheol-U,O, Ae-Gyeong 한국섬유공학회 1991 한국섬유공학회지 Vol.28 No.3

필라멘트 복합사 제조기술과 기계 개발 동향(I) -Interlace 기술-

김승진,김준호,Kim, Seung-Jin,Kim, Jun-Ho 한국섬유공학회 1996 한국섬유공학회지 Vol.33 No.7

평직물 굽힘특성의 역학적 이방성

김승진,이재곤,강태진,Kim, Seung-Jin,Lee, Jae-Gon,Gang, Tae-Jin 한국섬유공학회 1987 한국섬유공학회지 Vol.24 No.2

The anisotropic bending properties with the various testing directions of plain woven fabrics were analyzed in terms of bias direction and constituent yarn properties. A theoretical relation of this bending was found to explain the bending behaviors of the woven fabrics tested at the biased angle with respect to the warp and filling directions. The theoretical equations were formulated in terms of bias angle, $\alpha$, bending and torsional rigidities of constituent yarn. It was found that the theoretical relationship is fitted well with the experimental values in a plain woven fabric with low fabric count, and then bending rigidity of the plain woven fabric shows minimum value at cut strip angle, 45 degree.

대역확산방법을 이용한 웨이블릿 기반의 비디오 워터마킹

김승진,김태수,이건일,Kim, Seung-Jin,Kim, Tae-Su,Lee, Kuhn-Il 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.5

본 논문에서는 영상의 에너지 분포에 따른 통계적 특성과 대역확산방법 (direct sequence spread spectrum)을 이용한 웨이블릿 기반의 비디오 워터마킹(watermarking) 방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 원 비디오를 공간 영역에서 움직임의 다소에 따라 분류된 움직임이 큰 영역과 움직임이 적은 영역을 공간계차측정 (spatial difference metric)방법에 의해 나누어진 장면 (scene) 단위로 각각 3차원 DWT와 2차원 DWT를 수행하여 3 레벨 및 2 레벨로 각각 분해한다. 비가시성과 견고성을 만족시키기 위해 기저대역을 제외한 레벨 3 및 레벨 2에서 부대역 계수값의 표준편차를 이용하여 문턱값을 정하고 워터마크가 삽입될 계수를 각각 선택한다. 그리고 워터마크(watermark)는 시각적인 정보를 가진 이진 영상으로 임의 교환 (random permutation) 후 대역확산방법을 이용하여 비디오 워터마크로 대체되어 선택된 계수에 삽입된다. 제안한 방법의 성능 평가를 위한 모의실험 결과에서 기존의 방법보다 비가시성 및 견고성이 우수함을 확인하였다. In this paper, we proposed a video watermarking algerian based on wavelet transform using statistical characteristic of video according to the energy distribution and the spread spectrum technique. In the proposed method, the original video is splitted by spatial difference metric and classified into the motion region and the motionless region according to the motion degree. The motion region is decomposed into 3-levels using 3D DWT and the motionless region is decomposed into 2-levels using 2D DWT The baseband of the wavelet-decomposed image is not utilized because of the image quality. So that the standard deviation of the highest subband coefficients except for the baseband is used to determine the threshold. Binary video watermarks preprocessed by the random permutation and the spread spectrum technique are embedded into selected coefficients. In computer experiments, the proposed algorithm was found to be more invisible and robust than the conventional algorithms.

3차원 웨이블릿 변환과 이진 영상 워터마크를 이용한 비디오 워터마킹

김승진,김태수,권기룡,이건일,Kim Seung-Jin,Kim Tae-Su,Kwon Ki-Ryong,Lee Kuhn-Il 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.6

본 논문에서는 저작권 보호를 위한 3차원 웨이블릿 변환과 대역확산방법 (spread spectrum sequences)을 이용한 비디오 워터마킹 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방법에서는 두 개의 이진 영상 워터마크를 혼합(mixing)과 임의 교환 (pseudorandom permutation)을 이용하여 전처리 하고, 비디오 영상을 장면 단위로 나누어 3차원 DWT를 수행 한다. 전처리된 워터마크를 3차원 웨이블릿 계수에 대역확산방법을 이용하여 삽입한다. 실험결과 워터마크가 삽입된 프레임은 비가시성을 만족하였고, 저역통과 필터링, 프레임 누락 (dropping), 프레임 평균 (averaging), 및 MPEG 부호화와 같은 공격에 대한 견고성이 기존의 방법보다 우수함을 확인하였다. An effective video watermarking algorithm is proposed to protect the copyright. The watermarking procedure is based on a three-dimensional discrete wavelet transform (3D DWT) and spread spectrum sequences. Two perceptual binary watermarks are preprocessed using mixing and pseudorandom permutation. After dividing the video sequence into video shots, the 3D DWT is performed, then the preprocessed watermarks are embedded into the 3D DWT coefficients, while considering robustness and invisibility, using two spread spectrum sequences defined as the user key. Experimental results show that the watermarked frames are subjectively indistinguishable from the original frames, plus the proposed video watermarking algorithm is sufficiently robust against such attacks as low pass filtering, frame dropping, frame average, and MPEG coding.

화소의 기울기와 레이블링을 이용한 효율적인 바코드 검출 알고리즘

김승진,정윤수,김봉석,원종운,원철호,조진호,이건일,Kim, Seung-Jin,Jung, Yoon-Su,Kim, Bong-Seok,Won, Jong-Un,Won, Chul-Ho,Cho, Jin-Ho,Lee, Kuhn-Il 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지D Vol.10 No.7

바코드의 기하학적 특징과 레이블링을 이용하여 효율적으로 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 네 개의 라인 연산자(line operator)[8]를 이용하여 화소가 가지는 방향을 구한 후, 블록 별로 각 방향에 대한 화소의 누적 히스토그램(histogram)을 구한다. 히스토그램에서 최대값과 최소값의 차가 가장 큰 블록을 바코드 영역의 블록이라고 결정한다. 구해진 블록만을 이용하여 바코드의 중심을 지나가는 직선을 구할 수도 있지만 좀더 정확한 직선을 구하기 위해 바코드 영역에 있는 많은 블록들을 찾는다. 가장 큰 차 값을 이용하여 문턱값을 구하고 블록별로 히스토그램의 최대값과 최소값의 차가 문턱값보다 큰 블록을 바코드의 기하학적(a) 특징을 갖는 블록으로 분류함으로써 블록을 대상으로 영상을 이진화한다. 이진화 한 영상에 대해 레이블링(labeling)[8,9]을 행하여 바코드 영역의 후보 블록들을 결정한다. 후보 블록들의 화소를 이용하여 바코드의 기울기와 중심점을 바코드의 중심점을 구하여 바코드와 수직이고 바코드의 중심을 지나가는 직선을 그을 수 있으며 바코드를 검출 할 수 있다. 수직선이 지나갈 때 화소값을 순차적으로 획득함으로써 바코드가 가지고 있는 정보를 파악한다. In this paper, we propose an effective bar code detection algorithm using the feature analysis and the labeling. After computing the direction of pixels using four line operators, we obtain the histogram about the direction of pixels by a block unit. We calculate the difference between the maximum value and the minimum value of the histogram and consider the block that have the largest difference value as the block of the bar code region. We get the line passing by the bar code region with the selected block but detect blocks of interest to get the more accurate line. The largest difference value is used to decide the threshold value to obtain the binary image. After obtaining a binary image, we do the labeling about the binary image. Therefore, we find blocks of interest in the bar code region. We calculate the gradient and the center of the bar code with blocks of interest, and then get the line passing by the bar code and detect the bar code. As we obtain the gray level of the line passing by the bar code, we grasp the information of the bar code.

시화호 퇴적토의 오염도 평가 및 효과적 관리방안

김승진,배우근,신경훈,최동호,백승천,윤승준,최형주,Kim, Seung-Jin,Bae, Woo-Keun,Shin, Kyung-Hoon,Choi, Dong-Ho,Baek, Seung-Chun,Yoon, Seung-Joon,Choi, Hyung-Joo 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.4

시화호 저서생태계의 비용효과적 복원을 위한 퇴적토 관리 대안을 제시하기 위하여 시화호 내 오염퇴적물의 현황 및 저서생태계 특성에 대한 조사와 퇴적물 관리 기준과 사례 연구가 수행되었다. 미국해양대기청의 퇴적물환경권고기준에 따라 시화호 퇴적토의 중금속 오염도를 평가한 결과 13개 조사지점 중 반월/시화 산단과 인접해 있는 4개 지점의 퇴적토가 2개 이상의 중금속에서 ERL (Effects Range Low : 저서생물 10%에 악영향을 끼칠 수 있는 농도)을 초과하는 것으로 나타났다. 그러나 미국 워싱턴 주와 네덜란드에서 정하고 있는 퇴적토 제거기준은 초과하지 않는 것으로 나타났다. 반면에 유기물 및 황화물 오염의 관점에서 개발된 일본 나고야항과 동경만/요코하마만의 퇴적물 제거기준에 의하면 시화호 표층 퇴적물 대부분이 제거대상인 것으로 나타났다. 한편 저서생물의 조사결과 Polydora ligni (얼굴갯지렁이)와 Musculista senhousia (종밋)와 같은 오염지시종이 우점종으로 출현하였으며, 이로 미루어 유기물 오염에 의한 여름철 용존산소 고갈 및 황화수소 생성등이 일반적인 저서생물의 건강한 성장을 크게 저해하는 것으로 판단되었다. 유기물, 황화물 및 중금속과 오염퇴적토가 주변지역에 미치는 영향을 종합적으로 고려한 결과 일부 지역은 우선적으로 퇴적토 정화가 이루어져야 할 것으로 판단되었다. An investigation on the polluted sediments in the Lake Sihwa and the benthos that inhabited on the sediments was conducted. Cost effective remediation alternatives were derived form the results of the investigation. The sediment samples taken from four sampling points out of thirteen showed relatively high heavy metal (particularly copper) concentrations which exceeded the Effects Range Low (ERL) of the National Oceanic and Atmospheric Administration, USA. The four sampling points were located in front of industrial complexes. Although the heavy metals appeared to have affected the growth of the benthos, the concentration of it did not exceed the criteria of dredging that were developed by Netherlands or the State of Washington, USA. However, contamination by organic matters and sulfur compounds was severe, which exceeded the criteria of dredging that were established in Japan. The sediments taken from the four sampling points which were contaminated with heavy metals showed higher organic matter content in general. The organic matters in the sediments depleted oxygen in summer, which appeared to be fatal to the benthos. A comprehensive analysis on the sediments, benthos, and other environmental impact from the contaminated sediments drew a conclusion that the benthonic environment of the Lake Sihwa needed a stepwise remediation, giving a particular emphasis on the clean up of the sediments upstram of the Lake which could cause odor problems to the nearby residential area.