퍼지 소속 함수를 이용한 초음파 영상에서 결절종 추출

김광백,Kim, Kwang Baek 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.6

Ganglion cysts are commonly observed cystic tumor in association with the joints and tendons of the appendicular skeleton. In this paper we propose a method to extract ganglion cysts from ultrasound images with intelligent image processing. The method consists of fuzzy stretching preprocessing to enhance the contrast between related organs and 8-directional contour tracking to model the boundaries of the cysts and labelling procedure to compute the size of cysts. In experiment, we verified that the proposed method extracts ganglion cysts accurately from ultrasound images.

라인 트레이스 차량을 위한 퍼지 제어기의 설계

김광백,우영운,Kim, Kwang-Baek,Woo, Young-Woon 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.11

이 논문에서는 라인 트레이스 차량의 주행 제어를 위한 퍼지 제어기를 설계하였다. 라인을 감지하는 센서들의 감지 상태에 따라 센서값을 산출하고 이 센서값은 조향각 제어 퍼지 추론 규칙의 입력으로 사용되어 조향각을 제어값으로 산출한다. 또한 산출된 조향각은 다시 모터속력 제어 추론 퍼지 규칙의 입력으로 사용되어 주행 속도 결정을 위한 모터속력을 제어값으로 산출하게 된다. 제안한 퍼지 제어 기법을 이용하여 조향각만을 제어한 경우와 조향각과 모터속력을 함께 제어한 경우를 각각 실험한 결과, 모터속력을 함께 제어한 경우가 트랙을 이탈하지 않으면서 더욱 빠르게 주행하여 제안한 기법에 더욱 효과적임을 알 수 있었다. In this paper, we proposed a fuzzy controller for racing of a line trace vehicle. Sensor values are computed by statuses of line detecting sensors attached to the line trace vehicle and these sensor values are used for fuzzy inference rules of steering angle control to decide steering angle as output. The decided steering angle is also used for fuzzy inference rules of motor speed control to decide motor speed as output. We experimented and analyzed two proposed methods - one is fuzzy control of steering angle only and the other is fuzzy control of both steering angle and motor speed. In the experiment, we verified that the second proposed method was more efficient in racing speed.

퍼지 추론 기법을 이용한 구름 분석

김광백,우영운,Kim, Kwang-Baek,Woo, Young-Woon 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.6

본 논문에서는 퍼지 추론 기법을 이용하여 구름의 종류를 분석하는 방법을 제안한다. 본 논문에서는 가시 영상과 적외 영상을 대상으로 육지 영역은 RGB 컬러 정보 중에 G 채널 값의 수치가 높고, 바다 영역에서는 B 채널 값의 수치가 높다는 정보를 이용한다. 이 정보를 이용하여 육지 영역에서는 R과 B 채널 값을 적용하고, 바다 영역에서는 R과 G 채널 값을 적용한다. 가시 영상과 적외 영상에서 임계치를 적용하여 잡음(구름 이외의 영역)을 제거하고, 잡음을 제거한 영상에서 육지 영역과 바다 영역을 구분한 후, 각 R, G, B 채널 정보를 퍼지 기법에 적용하여 구름 영역을 판별한다. 그리고 가시 영상과 적외 영상에 모두 포함된 구름 영역에 대해서는 두 영상을 합성하여 구름을 판별한다. 제안된 기법을 구름 분류에 적용한 결과, 제안된 방법 이 기존의 양자화를 적용한 방법보다 구름의 분석 성능이 개선된 것을 확인하였다. In this paper, we proposed a method to analyze kind of clouds using a fuzzy reasoning method. In the proposed method, we used the clues that G channel value is dominant from RGB color values in land areas and B channel value is dominant in the sea areas discovered by the analyses of both visible images and infrared images. By these information, R and B channel values are applied to land areas and R and G channel values are applied to the sea areas. Noise areas(areas except cloud areas) are removed from a visible image and an infrared image by a threshold value, and then land areas and the sea areas are discriminated from the noise removed image. Cloud areas are extracted from discriminated areas using R, G, B channel values and a fuzzy reasoning method, and finally kind of clouds is decided by combining same cloud areas included in both the visible image and the infrared image. In comparison with a conventional quantization method, we verified that the performance of cloud analysis by the proposed method is more efficient through experiments.

차 연산과 ART2 알고리즘을 이용한 차량 번호판 통합 인식

김광백,김성훈,우영운,Kim, Kwang-Baek,Kim, Seong-Hoon,Woo, Young-Woon 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.11

본 논문에서는 형태학적 특징 및 차 연산과 ART2 알고리즘을 이용한 차량 번호판 인식 방법을 제안하였다. 무인 카메라에서 획득된 차량 번호판 영상에서 차 연산을 이용하여 에지를 추출한 후에 블록 이진화한다. 이진화된 차량 영상에서 신 구 차량 번호판의 형태학적 특성을 8방향 윤곽선 추적 알고리즘에 적용하여 잡음 영역을 제거하고, 차량의 번호판 영역을 추출한다. 추출된 번호판 영역에 대하여 평균 이진화와 최대 최소 이진화를 적용하여 번호판의 개별 영역에 대한 형태학적 특성을 고려하여 잡음을 제거하고, Labeling 알고리즘을 적용하여 개별 문자를 추출한 후에 결합한다. 이렇게 추출되어 결합된 개별 문자 및 숫자 코드들은 ART2 알고리즘에 적용하여 학습 및 인식된다. 제안된 차량 번호판 추출 및 인식 방법의 성능을 평가하기 위해 녹색 번호판과 흰색 번호판 이미지 각각 100장을 대상으로 실험한 결과, 제안된 차량 번호판 추출 및 인식기법이 효율적임을 확인하였다. In this paper, we proposed a new recognition method can be used in application systems using morphological features, difference operators and ART2 algorithm. At first, edges are extracted from an acquired car image by a camera using difference operators and the image of extracted edges is binarized by a block binarization method. In order to extract license plate area, noise areas are eliminated by applying morphological features of new and existing types of license plate to the 8-directional edge tracking algorithm in the binarized image. After the extraction of license plate area, mean binarization and mini-max binarization methods are applied to the extracted license plate area in order to eliminated noises by morphological features of individual elements in the license plate area, and then each character is extracted and combined by Labeling algorithm. The extracted and combined characters(letter and number symbols) are recognized after the learning by ART2 algorithm. In order to evaluate the extraction and recognition performances of the proposed method, 200 vehicle license plate images (100 for green type and 100 for white type) are used for experiment, and the experimental results show the proposed method is effective.

Kapur 방법과 형태학적 특징을 이용한 자궁경부암 세포 추출 및 인식

김광백,Kim, Kwang-Baek 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.10

It is important to obtain conn cytodiagnosis to classify background, cytoplasm, and nucleus from the diagnostic image. This study mose an algorithm that detects and classifies carcinoma cells of the uterine cervix in Pap smear using features of cervical cancer. It applies Median filter and Gaussian filter to get noise-removed nucleus area and also applies Kapur method in binarization of the resultant image. We apply 8-directional contour tracking algorithm and stretching technique to identify and revise clustered cells that often hinder to obtain correct analysis. The resulted nucleus area has distinguishable features such as cell size, integration rate, and directional coefficient from normal cells so that we can detect and classify carcinoma cells successfully. The experiment results show that the performance of the algorithm is competitive with human expert. 자궁 경부 세포진 영상의 효과적인 세포핵 영역 추출과 인식 및 분류를 위해서는 세포진 영상의 배경 그리고 세포핵과 세포질 영역의 정확한 구분이 중요하다. 본 논문에서는 자궁 경부 세포진 영상에서 세포핵 영역과 배경을 효과적으로 분할하기 위 해 Median 필터를 적용하여 전체적인 영상의 명암값을 보정한 후, Gaussian 필터를 적용하여 그레이 영상에서 존재하는 잡음을 제거한다. Kapur 방법을 통해 배경과 세포의 엔트로피 누적 확률을 이용하여 영상을 이진화 한다. 자궁 경부진 영상에서는 군집화된 세포 영 역 이 빈번하게 나타난다. 군집화가 심화된 세포영역에서는 그 영역의 평균 명암도 값을 이용하여 세밀하게 영역을 재분할 한다. 그런 후, 미세잡음을 제거하기 위해 $3{\times}3$ 마스크를 적용하여 미세한 잡음을 제거 한 후, 8 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 분할된 영역에서 세포들의 후보영역을 추출한다. 추출된 세포영역은 크기, 면적 비율, 핵 외곽의 방향성 정보를 이용하여 정상 세포와 암세포를 인식 및 분류한다. 실험 결과에서는 제안된 방법의 성능이 전문의와 소견과 비교적 근접한 것을 보여준다.

퍼지 기반 잡음 제거 방법과 ART2 기반 자가 생성 지도 학습 알고리즘을 이용한 컨테이너 인식 시스템

김광백,허경용,우영운,Kim, Kwang-Baek,Heo, Gyeong-Yong,Woo, Young-Woon 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.7

본 논문에서는 퍼지 기반 잡음 제거 방법과 ART2 기반 자가 생성 지도 학습 알고리즘을 이용한 운송 컨테이너 식별자 인식 시스템을 제안한다. 일반적으로 운송 컨테이너의 식별자들은 글자색이 검정색 또는 흰색으로 이루어져 있는 특징이 있다. 이러한 특성을 고려하여 원 컨테이너 영상에 대해 검은색과 흰색을 제외한 모든 부분을 잡음으로 처리하기 위해 퍼지를 이용한 잡음 판단 방법을 적용하여 식별자 영역과 잡음을 구별한다. 그리고 Sobel 마스크를 이용하여 에지를 검출하고, 추출된 에지를 이용하여 수직 블록과 수평 블록을 검출하여 컨테이너의 식별자 영역을 추출하고 이진화한다. 이진화된 식별자 영역에 대해 8 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 개별 식별자를 추출한다. 개별 식별자 인식을 위해 ART2 기반 자가 생성 지도 학습 알고리즘을 제안하여 개별 식별자 인식에 적용한다. ART2 기반 자가 생성 지도 학습 알고리즘은 일반화된 델타 학습 방법과 Delta-bar-Delta 알고리즘을 적용하여 학습 성능을 개선한다. 실제 컨테이너 영상을 대상으로 실험한 결과, 기존의 식별자 추출 방법보다 제안된 식별자 추출 방법이 개선되었다. 그리고 기존의 식별자 인식 알고리즘보다 제안된 ART2 기반 자가 생성 지도 학습 알고리즘이 식별자의 학습 및 인식에 있어서 우수한 성능이 있음을 확인하였다. This paper proposed an automatic recognition system of shipping container identifiers using fuzzy-based noise removal method and ART2-based self-organizing supervised learning algorithm. Generally, identifiers of a shipping container have a feature that the color of characters is blacker white. Considering such a feature, in a container image, all areas excepting areas with black or white colors are regarded as noises, and areas of identifiers and noises are discriminated by using a fuzzy-based noise detection method. Areas of identifiers are extracted by applying the edge detection by Sobel masking operation and the vertical and horizontal block extraction in turn to the noise-removed image. Extracted areas are binarized by using the iteration binarization algorithm, and individual identifiers are extracted by applying 8-directional contour tacking method. This paper proposed an ART2-based self-organizing supervised learning algorithm for the identifier recognition, which improves the performance of learning by applying generalized delta learning and Delta-bar-Delta algorithm. Experiments using real images of shipping containers showed that the proposed identifier extraction method and the ART2-based self-organizing supervised learning algorithm are more improved compared with the methods previously proposed.

형태학적 정보와 개선된 신경망을 이용한 차량 번호판 인식

김광백,Kim Kwang-Baek 한국정보통신학회 2005 한국정보통신학회논문지 Vol.9 No.3

본 논문에서는 수평$\cdot$수직 에지의 형태학적 정보를 이용한 차량 번호판 추출과 개선된 신경망을 이용한 차량 번호판 인식 시스템을 제안한다. 번호판 영역은 수평 수직에지의 형태학적 정보를 이용하여 추출하고 개별 문자는 히스토그램 방법과 위치 정보를 이용한 방법에 윤곽선 추적 알고리즘을 병합하여 추출한다. 개별 문자 인식은 ART-1 알고리즘을 지도 학습 방법과 결합한 개선된 신경망을 제안하여 차량 번호판 인식에 적용한다. 제안된 방법의 성능을 확인하기 위하여 실제 차량 번호판들을 대상으로 실험한 결과, 수평$GF(2^m)$수직 에지의 형태학적 정보를 이용한 차량 번호판 추출 방법이 임계화를 이용한 차량 번호판 추출 방법, RGB와 HSI 컬러 정보를 각각 이용한 차량 번호판 추출 방법보다 추출룰이 개선되었으며, 인식 성능도 개선된 신경망의 학습 알고리즘이 기존의 학습 알고리즘들 보다 우수한 성능이 있음을 확인하였다. In this paper, we propose car license plate recognition using morphological information and an enhanced neural network. Morphological information on horizontal and vertical edges was used to extract the license plate from a car image. We used a contour tracking algorithm combined with the method of histogram and location information to extract individual characters in the extracted plate. The enhanced neural network is proposed for recognizing them, which has the method of combining the ART-1 and the supervised teaming method. The proposed method has applied to real world car images. The experimental results show that the proposed method has better the extraction rates than the methods with information of the thresholding, the RGB and the HSI, respectively. And the proposed neural network has better recognition performance than the conventional neural networks.

정변형과 양선형 보간법을 이용한 파노라마 영상 개선

김광백,Kim, Kwang-Baek 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.10

In this paper, we propose a method obtaining an improved panoramic image with forward warping transformation and bilinear interpolation in recovering information lost during the transforming process. The proposed fish-eyed image restructuring method is verified to be sufficiently effective in the experiment with various forms of fish-eyed lens images.

Hierarchical ART2 알고리즘을 이용한 악보 인식

김광백,우영운,Kim, Kwang-Baek,Woo, Young-Woon 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.10

음악 연구에 따른 컴퓨터의 역할이 점차 중요한 비중을 차지함에 따라 효과적인 악보 인식과 효율적인 악보의 편집 및 수정 방법이 요구된다. 기존의 수동 입력 방식에서는 악보를 부정확하게 입력하여 수정하는 경우에는 작업시간이 많이 소요되며, 각 수정 프로그램에서 만든 악보는 특정 프로그램에서만 재수정이 가능하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 이미 작성 되어있는 악보들을 자동으로 인식하는 방법을 제안한다. 제안된 악보 인식 방법은 수평 히스토그램을 이용하여 악보 이미지의 오선을 제거한 후, 4 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 잡음을 제거하고 Grassfire 알고리즘을 적응하여 악보 구성 기호들을 추출한다. 추출된 악보 구성 기호들은 hierarchical ART2 알고리즘을 적용하여 인식된다. 제안된 악보 인식 방법 의 성능을 평가하기 위해 100장의 악보 영상을 대상으로 실험한 결과, 제시된 hierarchical ART2 알고리즘을 이용한 악보 영상의 인식 방법이 효율적임을 확인하였다. Methods for effective musical score recognition and efficient editing of musical scores are demanded because functions of computers for researches on musical activities become more and more important parts in recent days. In the conventional methods for handling musical scores manually, there are weak points such as incorrect score symbols in input process and requirement of much time to adjust the incorrect symbols. And also there is another weak point that the scores edited by each application program can be remodified by a specific application program only. In this paper, we proposed a method for automatic musical score recognition of printed musical scores in order to make up for the weak points. In the proposed method, staffs in a scanned score image are eliminated by horizontal histogram, noises are removed by 4 directional edge tracking algorithm, and then musical score symbols are extracted by using Grassfire algorithm. The extracted symbols are recognized by hierarchical ART2 algorithm. In order to evaluate the performance of the proposed method, we used 100 musical scores for experiment. In the experiment, we verified that the proposed method using hierarchical ART2 algorithm is efficient.

ART2 알고리즘을 이용한 수화 인식

김광백,우영운,Kim, Kwang-Baek,Woo, Young-Woon 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.5

수화는 청각 장애인에게 있어 중요한 의사소통 수단이며, 청각 장애인들은 수화를 통해 대인관계를 넓히며 또한 불편함 없는 일상생활이 가능하다. 그러나 최근 인터넷 통신의 발전으로 증가하고 있는 많은 화상 채팅 및 화상 통화서비스에서는 건청인과 청각 장애인 사이에 통역을 하는 시스템이 없어 청각 장애인들이 불편을 겪고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 수화 인식기법을 제안하였다. 제안된 기법에서는 화상 카메라를 통해 얻어진 영상에서 각각 RGB, YUV, HSI 색상 정보를 이용하여 두 손의 위치를 추적하여 잡음을 제거 한 후, 두 손의 영역을 추출한다. 추출된 손의 영역은 잡음과 훼손에 강한 ART2 알고리즘을 이용하여 학습한 후 인식한다. 본 논문에서 제안된 수화 인식 방법을 실험한 결과, 수화에 사용된 지 숫자 1부터 10을 효율적으로 인식하는 것을 확인하였다. People who have hearing difficulties use sign language as the most important communication method, and they can broaden personal relations and manage their everyday lives without inconvenience through sign language. But they suffer from absence of interpolation between normal people and people who have hearing difficulties in increasing video chatting or video communication services by recent growth of internet communication. In this paper, we proposed a sign language recognition method in order to solve such a problem. In the proposed method, regions of two hands are extracted by tracking of two hands using RGB, YUV and HSI color information from a sign language image acquired from a video camera and by removing noise in the segmented images. The extracted regions of two hands are teamed and recognized by ART2 algorithm that is robust for noise and damage. In the experiment by the proposed method and images of finger number from 1 to 10, we verified the proposed method recognize the numbers efficiently.