Text Region Extraction and OCR on Camera Based Images

신현경,Shin, Hyun-Kyung Korea Information Processing Society 2010 정보처리학회논문지D Vol.17 No.1

기존의 OCR 엔진은 보정된 환경에서 읽혀진 서류 영상에 맞게 설계되어있다. 스마트 폰을 비롯한 검정 화면 거리가 보정되지 않은 기기에서 읽혀진 영상에서는 삼차원 원근 투시에 의한 찌그러짐 또는 곡면상에서의 찌그러짐 등이 핵심적인 문제점들로 여겨진다. 휴대용 단말기에서 읽혀진 영상들에서의 OCR 기능에 대한 요구가 증가일로에 있는 시점에서, 본 논문에서는 문제점들을 세 가지로 구분하고 - 회전에 무관한 문자 영역 추출, 폰트 등의 크기에 무관한 문자 선 영역 추출, 3차원 매핑 이론 - 이를 해결하기위한 방법을 제시하였다. 이러한 방법론을 통합하여 카메라 영상 위에서의 OCR을 개발하였다. Traditional OCR engines are designed to the scanned documents in calibrated environment. Three dimensional perspective distortion and smooth distortion in images are critical problems caused by un-calibrated devices, e.g. image from smart phones. To meet the growing demand of character recognition of texts embedded in the photos acquired from the non-calibrated hand-held devices, we address the problem in three categorical aspects: rotational invariant method of text region extraction, scale invariant method of text line segmentation, and three dimensional perspective mapping. With the integration of the methods, we developed an OCR for camera-captured images.

Fast Text Line Segmentation Model Based on DCT for Color Image

신현경,Shin, Hyun-Kyung Korea Information Processing Society 2010 정보처리학회논문지D Vol.17 No.6

본 논문에서는 DCT 데이터에서 영상 데이터로의 해독 및 이진화 과정을 생략하고 컬러 영상의 DCT 관련 원자료를 사용하는 방법에 기반을 둔 매우 빠르고 안정적인 문자열 구간 분리 모형을 제안하였다. DCT 블록에 저장된 DC 및 3개의 주요 AC 변수들을 조합하여 축소된 저해상도 회색 영상을 만들고 횡렬 및 종렬 투영법을 통해 얻어진 픽셀 값의 히스토그램을 분석하여 문자 열 구간 사이에 존재하는 백색의 띠 공간을 찾아내었다. 이 과정 중 탐색되지 않은 문자 열 구간은 마코프 모델을 사용하여 숨겨진 주기를 찾아내어 복원하였다. 본 논문에 실험 결과를 제시하였으며 기존의 방법보다 약 40 - 100배 빠른 방법임을 입증하였다. We presented a very fast and robust method of text line segmentation based on the DCT blocks of color image without decompression and binary transformation processes. Using DC and another three primary AC coefficients from block DCT we created a gray-scale image having reduced size by 8x8. In order to detect and locate white strips between text lines we analyzed horizontal and vertical projection profiles of the image and we applied a direct markov model to recover the missing white strips by estimating hidden periodicity. We presented performance results. The results showed that our method was 40 - 100 times faster than traditional method.

Design and Implementation of OCR Correction Model for Numeric Digits based on a Context Sensitive and Multiple Streams

신현경,Shin, Hyun-Kyung Korea Information Processing Society 2011 정보처리학회논문지D Vol.18 No.1

재무 데이터 관리를 위한 자동화된 비지니스 서류 영상 처리 시스템에서 숫자 정보 검색 중 발생한 오류는 심각하여 그 시스템의 가용성 및 성능을 결정한다. 그 동안 자동 맞춤법 교정에 관한 방법론들이 개발되어 정보 검색 시스템 개발에 중요한 역할을 해왔으나 이러한 맞춤법 교정은 알파벳 등 기계학습이 가능하고 사전 형태로 보관이 가능한 기호에 한정되어왔다. 반면에 순수한 마코프 수열에 불과한 숫자들의 순열들은 맞춤법 교정을 위하여 사전적 형태로 보관하여 활용하는 것이 불가능 하다. 본 논문에서는 확률론적 정보 검색 알고리즘의 토대위에 제한적 문맥 인식과 복수의 스트림을 적용한 새로운 형태의 숫자 정정 OCR 모델을 제안하였다. 본 논문에서 제안된 숫자 정정 모델은 기존의 송장 문서 처리 시스템에 구현하였으며 제안된 숫자 정정 모델의 효과를 확인하기 위해 비교 테스트를 실행하였고 테스트 결과 상당한 성능이 개선되었음을 보여 주었다. On an automated business document processing system maintaining financial data, errors on query based retrieval of numbers are critical to overall performance and usability of the system. Automatic spelling correction methods have been emerged and have played important role in development of information retrieval system. However scope of the methods was limited to the symbols, for example alphabetic letter strings, which can be reserved in the form of trainable templates or custom dictionary. On the other hand, numbers, a sequence of digits, are not the objects that can be reserved into a dictionary but a pure markov sequence. In this paper we proposed a new OCR model for spelling correction for numbers using the multiple streams and the context based correction on top of probabilistic information retrieval framework. We implemented the proposed error correction model as a sub-module and integrated into an existing automated invoice document processing system. We also presented the comparative test results that indicated significant enhancement of overall precision of the system by our model.

Development of Monitoring Tool for Synaptic Weights on Artificial Neural Network

신현경,Shin, Hyun-Kyung Korea Information Processing Society 2009 정보처리학회논문지D Vol.16 No.1

Neural network is a very exciting and generic framework to develop almost all ranges of machine learning technologies and its potential is far beyond its current capabilities. Among other characteristics, neural network acts as associative memory obtained from the values structurally stored in synaptic inherent structure. Due to innate complexity of neural networks system, in its practical implementation and maintenance, multifaceted problems are known to be unavoidable. In this paper, we present design and implementation details of GUI software which can be valuable tool to maintain and develop neural networks. It has capability of displaying every state of synaptic weights with network nodal relation in each learning step. 다양한 기계 학습 이론을 총체적으로 구현할 수 있는 포괄적 체제로서의 신경망은 현재 활용되는 기능보다 더 큰 잠재력을 지니고 있다. 신경망의 여러 가지 특성 가운데, 연상 기억 능력을 자연적으로 활용 할 수 있는 신경망 내 시냅스 고유의 구조적 속성이 신경망의 가장 중요한 특성이다. 그러나 이론적 장점에도 불구하고, 네크워크의 복잡성에 기인한 다양한 형태의 피할 수 없는 난제들로 신경망의 실제적 구현 및 유지의 어려움이 잘 알려져있다. 본 논문에서는 인공 신경망의 시냅스 가중치 관리를 효과적으로 관리 할 수 있는 도구를 설계 및 구현 하였다. 개발된 소프트웨어는 다양한 형태의 신경망들의 훈련 단계에서 신경망 내 시냅스의 가중치 변화를 표시해 주는 기능을 갖추고 있다.

Design and Implementation of Educational Decision Support System Model

신현경,Shin, Hyun-Kyung 한국정보교육학회 2005 정보교육학회논문지 Vol.9 No.2

It has been an important agenda to acquire effective decision making procedure for various issues occurred in education area. As an example, when it comes for the ministry of education to make a decision on such an issue that proper investment, to enhance information of education area, in national wide elementary schools, an effective decision making procedure will aid to establish right way of investment. Currently, the questionnaires gathered from school teachers or the related professional consultants are the only resources in order for making such a critical and important decision. Recently, however, educational, medical, and financial industries are looking forward the best decision making method integrated with rapidly upgraded modern IT technologies using the various resources and tools which they already possess. With this subject in mind, in this paper we present a generic decision making model applying ADALINE neural network. The model can be easily adapted to various problems arising in education area. We proved the model through simulations with realistic sample data.

Background Segmentation in Color Image Using Self-Organizing Feature Selection

신현경,Shin, Hyun-Kyung Korea Information Processing Society 2008 정보처리학회논문지B Vol.15 No.5

Color segmentation is one of the most challenging problems in image processing especially in case of handling the images with cluttered background. Great amount of color segmentation methods have been developed and applied to real problems. In this paper, we suggest a new methodology. Our approach is focused on background extraction, as a complimentary operation to standard foreground object segmentation, using self-organizing feature selective property of unsupervised self-learning paradigm based on the competitive algorithm. The results of our studies show that background segmentation can be achievable in efficient manner. 잡음이 심한 배경을 가진 영상 내부의 영역 분할 처리 과정은 해결하기 매우 어려운 문제로 인식되어 왔다. 그에 따라 이 문제를 해결하기 위한 기초적 방법론에 관한 연구 및 주어진 문제에 따라 실제적 적용을 위한 다양한 노력이 있어왔다. 본 논문에서는 영상 분할을 위한 새로운 접근법을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 새로운 방법론으로서 기존의 관심 객체 분할의 반대인 배경 영역 분할이라는 새로운 관점을 연구의 중심으로 하였다. 기반 이론으로는 승자 독식 원리의 자기 학습 이론 알고리즘에서 특징 선택을 위한 자기 조직화를 분석하고 이를 문제 해결에 적용하였다. 실제적 영상 데이터를 통한 실험을 통해 배경 영역 분할을 적용한 영상 분할은 효과적으로 수행될 수 있음을 실험 결과로 제시해 보였다.

Evaluation of Restoration Schemes for Bi-Level Digital Image Degraded by Impulse Noise

신현경,신중상,Shin Hyun-Kyung,Shin Joong-Sang Korea Information Processing Society 2006 정보처리학회논문지B Vol.13 No.4

디지탈 변환과 기기간의 전송 영향으로 화질이 떨어진 디지탈 영상의 복구는 잡음 발생 및 그 역 과정의 모형화를 통해 이루어낼 수 있다. 스캐너로 읽혀진 서류 영상이나 위성 사진에서 잡음 및 반점을 제거하는 과정이 좋은 예이다. 그러나 잡음 발생의 비선형성은 그 역 과정의 이론적 이해를 어렵게한다. 본 논문에서는 충격 잡음에의해 화질이 떨어진 이진 서류 영상의 복구 방법들을 심층 분석하는 것에 촛점을 맞추었다. 본 연구 결과에 의하면 이진 서류 영상의 잡음 제거 방식으로 '가중 중앙값' 여과기와 '리' 여과기가 다른 여과기에 비해 효과적임을 보여준다. 반면 '웨이브렛' 여과 방식은 타 방식보다 100여배의 시간이 소요되어 비효율적이다. 본 논문에서는 가중 중앙값 여과기에 쓰이는 가중치에 대한 연구 결과를 제시하였다. The degradation and its inverse modeling can achieve restoration of corrupted image, caused by scaled digitization and electronic transmission. De-speckle process on the noisy document(or SAR) images is one of the basic examples. Non-linearity of the speckle noise model may hinder the inverse process. In this paper, our study is focused on investigation of the restoration methods for bi-level document image degraded by the impulse noise model. Our study shows that, on bi-level document images, the weighted-median filter and the Lee filter methods are very effective among other spatial filtering methods, but wavelet filter method is ineffective in aspect of processing speed: approximately 100 times slower. Optimal values of the weight to be used in the weighted median filter are investigated and presented in this paper.

프로세싱을 활용한 파티클형 실시간 영상 변조 연구

신현경(Shin Hyun Kyung),오승환(Oh Seung Hwan) 한국디자인학회 2011 한국디자인학회 학술발표대회 논문집 Vol.2011 No.5

A Two-Stage Document Page Segmentation Method using Morphological Distance Map and RBF Network

신현경(Shin Hyun Kyung) 한국정보과학회 2008 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.35 No.9

본 논문에서는 2 단계 서류 레이아웃 분할 방법을 제안한다. 서류 분할의 1 차 단계는 top-down 계열의 영역 추출로서 모폴로지 기반의 거리 함수를 사용하여 주어진 영상 데이타를 사각형 영역들로 분할한다. 거리 사상 함수를 통한 예비 결과는 성능 개선을 위한 2 차 단계의 입력 변수로 작용한다. 서류 분할의 2 차 단계로서 기계 학습 이론을 적용한다. 통계 모델을 따르는 RBF 신경망을 선택하였고, 은닉 층의 설계를 위해 코호넨 네트워크의 자기 조직화 성격을 활용한 데이타 군집화 기법을 기반으로 하였다. 본 논문에서는 300 개의 영상에서 추출된 영역 데이타를 통해 학습된 신경망이 1 차 단계에서 도출된 예비 결과를 개선함을 연구 결과로 제시하였다. We propose a two-stage document layout segmentation method. At the first stage, as top-down segmentation, morphological distance map algorithm extracts a collection of rectangular regions from a given input image. This preliminary result from the first stage is employed as input parameters for the process of next stage. At the second stage, a machine-learning algorithm is adopted. RBF network, one of neural networks based on statistical model, is selected. In order for constructing the hidden layer of RBF network, a data clustering technique based on the self-organizing property of Kohonen network is utilized. We present a result showing that the supervised neural network, trained by 300 number of sample data, improves the preliminary results of the first stage.

환자경험과 중소병원 어포던스디자인

신현경(Hyun-kyung Shin),김용태(Yong-tae Kim),염동철(Dong-cheol Youm) 한국컴퓨터정보학회 2018 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.23 No.4

In the recent years, with a purpose to provide visual and psychological stability to patients and hospital users, Affordance design theory based on perceptual psychological thought has been applied as hospital design. In the past, hospital service design was focused on 〈what kind of service is provided〉 but Affordance design theory focuses on the patients’ experience and methodological research on 〈how to deliver the service correctly〉. The characteristics of the application of Affordance design in the case of patients’ experience and service point is as follows:- Firstly, Affordance design is applied when the objective of the patient’s experience and the functionality of the object are combined. In other words, affordance design is a condition that arises when encounter between service contact point and patients’ experience takes place. Secondly, In the field of Hospital service design, Affordance concepts in and its application can be divided on the functions of experience, cognition and sense following the application of Affordance concepts in Hospital service design. Thirdly, Affordance design method sets meaning of the action received through information provided by morphological features. The condition and surrounding has to be designed in a way that it can induce active behavior of the patient. This study has significance as it has been studied from the perspectives of Affordance theory of design psychology in addition to the physical environment of the hospital, the point of interaction between the hospital and patient, along with the elements of experience design. This study proposes the necessity of analytical study in the field of service design implementation considering various stakeholders in the service contact points of small and medium hospitals in Korea. Furthermore, study of the application of Affordance design can be complemented by reflecting the size of hospitals, the characteristics of specialties, and the specific service environment of each hospital can also be conducted.