작은 객체 검출을 위한 최적화 딥러닝 네트워크

김해문(Hae Moon Kim),박경리(Kyung Ri Park),서지원(Ji Won Suh),문영식(Young Shik Moon) 대한전자공학회 2022 대한전자공학회 학술대회 Vol.2022 No.6

영역 기반 부호화를 위한 새로운 수리형태학 기반의 Connected Operator

김태현,문영식,Kim, Tae-Hyeon,Moon, Young-Shik 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.37 No.1

본 논문에서는 영역 기반 부호화를 위해 영상 분할 과정에서 요구되는 수리형태학 기반의 새로운 Connected Operator를 제안한다 참조 영상(Reference Image)의 선택에 있어 크기와 대조를 동시에 고려하는 효과적인 참조 영상 선택 방법을 제안한다 이는 시각적으로 중요한 요소를 보존하고 불필요한 영역은 제거함으로써 단순화 성능을 높일 수 있다 또한 기존 Connected Operator는 작은 크기의 요소들에 대해서는 좋은 결과를 보이지만 정의된 요소보다 크고 천천히 변화하는 영역에 대해서는 인접영역의 간섭으로 인해 단순화의 효과가 상당히 떨어지게 된다는 문제점이 있다 이를 보완하기위해 기존의 Geodesic Dilation 방법을 적응적으로 개선시키기 위해 원영상으로 복원된 화소는 연산과정에서 제외시킨다 제안하는 참조 영상 선택의 기준과 개체 영역을 고려한 개선된 Geodesic Dilation을 이용하여 크기와 대조를 고려한 새로운 Connected Operator를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 중요 요소의 제거를 줄이고 화질을 개선시키며, 지역 최대/최소(Regional Maximum/Minimum)인 커다란 영역으로부터 발생하는 방해를 효과적으로 줄일 수 있다 실험 결과에 대한 주관적 평가에서 동일한 조건의 경우 제안하는 알고리즘이 기존 알고리즘보다 평탄면 생성이 더 우수함을 보였으며, 특히 객관적인 평가에서는 같은 영역 개수에 대해 기존의 연산자보다 평균 7dB정도 우수함을 확인하였다. In this paper, we propose a new connected operator Using morphological grayscale reconstruction for region-based coding First, an effective method of reference-image creation lis proposed, which is based on the Size as well as the contrast. This improves the performance of simplification, because It preserves perceptually important components and removes unnecessary components The conventional connected operators are good for removing small regions, but have a serious drawback for low-contrast regions that are larger than the structuring element. That is, when the conventional connected operators are applied to tills region, the simplification becomes less effective or several meaningful regions are merged to one region to avoid this, the conventional geodesic dilation is modified to propose an adaptive operator to reduce the effect of inappropriate propagation, pixels reconstructed to the original values are excluded m the dilation operation Experimental results have shown that the proposed algorithm achieves better performance In terms of the reconstruction of flat zones. The Picture quality has also been improved by about 7dB, compared to the conventional methods.

비디오에서 플리커 현상이 없는 효율적인 안개제거

김용민(Young Min Kim),박기태(Ki Tae Park),이동석(Dong Seok Lee),최원주(Wonju Choi),문영식(Young Shik Moon) 대한전자공학회 2014 전자공학회논문지 Vol.51 No.8

본 논문은 비디오에서 안개 제거로 인한 플리커링(깜빡임) 현상을 효율적으로 제거하기 위한 방법을 제시한다. 단일 영상에서 사용하는 안개 제거 방법을 비디오 시퀀스에 그대로 적용하면, 안개제거를 위한 대기값이 매 프레임 마다 개별적으로 계산되기 때문에 플리커링 현상이 발생할 수 있다. 기존의 플리커링 현상을 제거하는 방법으로는 인접한 프레임간의 전달맵의 높은 상관관계 계수를 이용하는 방법이 존재한다. 하지만, 비디오 시퀀스에서 빈번하게 변경되는 대기값에 의해서도 플리커링 현상이 발생할 수 있기 때문에 인접한 프레임간의 상관관계를 효율적으로 고려한 대기값 추정방법이 필요하다. 본 논문에서는 안정적인 대기값 추정을 위해 평균값을 이용해 플리커링 현상을 제거하는 효율적인 안개 제거 기법을 제안한다. 실험결과 제안하는 방법이 기존의 방법보다 플리커링 현상을 줄여 좋은 성능결과를 보여 주는 것을 확인하였다. In this paper, we propose a novel method to effectively eliminate flickering artifacts caused by dehazing in video sequences. When applying a dehazing technique directly to each image in a video sequence, flicker artifacts may occur because atmospheric values are calculated without considering the relation of adjacent frames. Although some existing methods reduce flickering artifacts by calculating highly correlated transmission values between adjacent frames, flickering artifacts may still occur. Therefore, in order to effectively reduce flickering artifacts, we propose a novel approach considering temporal averages of atmospheric light values calculated from adjacent frames. Experimental results have shown that the proposed method achieves better performance of video dehazing with less flickering artifact than existing methods.

적응적 가중치에 의한 특징점 추적 알고리즘

정종면,문영식,Jeong, Jong-Myeon,Moon, Young-Shik 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, S Vol.s36 No.11

본 논문에서는 동영상에서 특징점의 궤적을 추적하기 위한 알고리즘을 제안한다. 기존의 방법에서 사용된 대부분의 정합의 척도(matching measure)는 동영상의 움직임 특성을 정확히 반영하지 못하여 잘못된 궤적을 나타내는 경우가 있다. 본 논문에서는 특징범의 공간좌표, 이동방향과 이동거리 등 3가지 속성을 정합에 사용하는데 이들 속성에 대하여 가중치(weight)가 부여된 Euclidean 거리를 정합의 척도로 사용한다. 이때 3가지 속성에 대한 가중치를 움직임의 특성에 따라 적응적으로 변화시켜 줌으로써 강건하게 특징점을 추적할 수 있도록 한다. 제안하는 알고리즘은 매 프레임마다 특징점의 운동특성을 정확히 반영함으로써 기존의 방법에 비해 정확한 궤적을 찾을 수 있으며 이는 다양한 동영상에 대한 실험을 통해 확인되었다. A new algorithm for tracking feature points in an image sequence is presented. Most existing feature tracking algorithms often produce false trajectories, because the matching measures do not precisely reflect motion characteristics. In this paper, three attributes including spatial coordinate, motion direction and motion magnitude are used to calculate the feature point correspondence. The trajectories of feature points are determined by calculation the matching measure, which is defined as the minimum weighted Euclidean distance between two feature points. The weights of the attributes are updated reflecting the motion characteristics, so that the robust tracking of feature points is achieved. The proposed algorithm can find the trajectories correctly which has been shown by experimental results.

효과적인 얼굴 가상성형 모델을 위한 얼굴 변형 기법

박현,문영식,Park Hyun,Moon Young Shik 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.42 No.3

본 논문에서는 가상성형 시스템에 적합한 Radial Basis Function(RBF) 기반의 변형 기법과 변형된 얼굴 구성 요소를 얼굴 영상에 혼합하는 기법을 제시한다. 가상성형을 위한 변형 기법은 유동적인 얼굴 구성 요소들을 변형함에 있어 부드러움과 정확성을 가져야 하고 변형 부위 이외의 다른 얼굴 구성 요소에는 왜곡을 주지 않는 지역성도 가져야 한다. 이를 위해 제안된 가상성형 시스템은 자유형태 변형 모델을 기반으로 RBF에 의해 격자들의 변형 정도를 계산한다. 성형의 정확성을 위해 변형 오차는 기준곡선 정점들의 목표 위치와 실제 변형된 위치 사이의 오차제곱합을 이용하여 Singular Value Decomposition(SVD)에 의해 반복적으로 RBF 매핑 함수의 계수들을 계산하여 보정한다. 변형된 얼굴 구성 요소는 Euclidean Distance Transform(EDT)에 의해 계산된 혼합 비율을 사용하여 원본 얼굴 영상과 합성된다. 제안된 변형 기법과 합성 기법은 가상성형 결과의 정확도와 왜곡 측면에서 우수한 성능을 보인다는 것을 실험적으로 확인하였다. In this paper, we propose a deformation technique based on Radial Basis Function (RBF) and a blending technique combining the deformed facial component with the original face for a Virtual Aesthetic Surgery (VAS) system. The deformation technique needs the smoothness and the accuracy to deform the fluid facial components and also needs the locality not to affect or distort the rest of the facial components besides the deformation region. To satisfy these deformation characteristics, The VAS System computes the degree of deformation of lattice cells using RBF based on a Free-Form Deformation (FFD) model. The deformation error is compensated by the coefficients of mapping function, which is recursively solved by the Singular Value Decomposition (SVD) technique using SSE (Sum of Squared Error) between the deformed control points and target control points on base curves. The deformed facial component is blended with an original face using a blending ratio that is computed by the Euclidean distance transform. An experimental result shows that the proposed deformation and blending techniques are very efficient in terms of accuracy and distortion.

투영된 모션과 히스토그램 인터섹션을 이용한 강건한 물체추적

이봉석,문영식,Lee, Bong-Seok,Moon, Young-Shik 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지B Vol.9 No.1

기존의 물체추적기법은 템플릿 매칭, 물체의 경계선 재 검출, 물체의 움직임 정보 등을 사용하여 수행되었다. 그러나, 템플릿 매칭의 경우 많은 계산 시간을 요구하고, 경계선을 재 검출하는 경우 윤곽선이 잘못 설정되는 경우가 있으며, 물체의 움직임 정보를 사용하는 경우에는 움직이는 카메라에서 움직이는 물체만을 추적하기가 쉽지 않은 단점이 있다. 본 논문에서는 투영된 모션과 히스토그램 인터섹션을 이용한 강건한 물체추적 방법을 제안한다. 초기 객체추출은 영상분할 후 영역선택을 통하여 구성하고 선택된 객체를 가로 및 세로의 밝기 값을 1차원 신호로 투영하여 객체의 개략적인 평행이동 벡터를 추정한다. 추정된 변위를 기준으로 하여 객체의 가능한 회전 및 스케일에 대한 템플릿을 구성하고, 이들에 대하여 개선된 히스토그램 인터섹션을 사용하여 물체 추적을 수행한다. 제안한 알고리즘의 강건한 물체추적 성능을 실험에 의하여 확인하였다. Existing methods of object tracking use template matching, re-detection of object boundaries or motion information. The template matching method requires very long computation time. The re-detection of object boundaries may produce false edges. The method using motion information shows poor tracking performance in moving camera. In this paper, a robust object tracking algorithm is proposed, using projected motion and histogram intersection. The initial object image is constructed by selecting the regions of interest after image segmentation. From the selected object, the approximate displacement of the object is computed by using 1-dimensional intensity projection in horizontal and vortical direction. Based on the estimated displacement, various template masks are constructed for possible orientations and scales of the object. The best template is selected by using the modified histogram intersection method. The robustness of the proposed tracking algorithm has been verified by experimental results.

크기 및 대조 기반의 Connected Operator를 이용한 효과적인 수리형태학적 영상분할

김태현,문영식,Kim, Tae-Hyeon,Moon, Young-Shik 대한전자공학회 2005 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.6

본 논문에서는 영역 기반 부호화를 위해 수리형태학 연산자를 이용한 영역 분할 알고리즘을 제안한다. 수리형태학을 이용한 영상 분할은 단순화, 마커 추출, 영역 결정의 세 단계로 구성된다. 단순화 단계는 분할을 용이하게 하기 위하여 영상의 복잡한 부분들을 제거하는 단계이고, 마커 추출단계는 단순화 과정을 거친 영상으로부터 각 영역의 초기 기준 영역을 찾는 과정이다. 영역 결정단계는 추출된 마커로부터 각 영역의 경계를 결정하는 단계이다. 단순화를 위해 기존 평탄면 필터를 효과적으로 개선한 크기와 대조를 고려한 효과적인 Connected Operator를 사용한다. 마커 추출 과정에서 원영상으로 복원된 영역은 제외시키고 나머지 부분에서 크기와 대조가 일정값 이상인 영역을 마커로 결정한다. 생성된 모든 마커와 Hierarchical Watershed algorithm을 이용하여 초기 영상 분할을 하고 영역 병합과정에서는 영역 수에 대한 화질의 저하를 최소로 하는 영역 병합 알고리즘을 제안한다. 동시에, 시각적 특성을 고려하여 일정 대조 이상인 영역 쌍은 병합에서 제외시킨다. 실험 결과에서 제안된 마커 추출 방법이 화질을 많이 저하시키지 않는 범위 내에서 적은 수의 마커를 추출하며, 영역 병합과정을 통해 많은 불필요한 영역들을 병합할 수 있음을 보인다. In this paper, we propose an efficient segmentation algerian using morphological grayscale reconstruction for region-based coding. Each segmentation stage consists of simplification, marker extraction and decision. The simplification removes unnecessary components to make an easier segmentation. The marker extraction finds the flat zones which are the seed points from the simplified image. The decision is to locate the contours of regions detected by the marker extraction. For the simplification, we use a new connected operator based on the size and contrast. In the marker extraction stage, the regions reconstructed to original values we excluded from the candidate marker. For the other regions, the regions which are larger than structuring elements or have higher contrast than a threshold value are selected as markers. For the initial segmentation, the conventional hierarchical watershed algorithm and the extracted markers are used. Finally in the region merging stage, we propose an efficient region merging algorithm which preserves a high quality in terms of the number of regions. At the same time, the pairs which have higher contrast than a threshold are excluded from the region merging stage. Experimental results show that the proposed marker extraction method produces a small number of markers, while maintaining high quality and that the proposed region merging algorithm achieves a good performance in terms of the image quality and the number of regions.

축구 동영상에서의 장면 구조 분석에 기반한 자동적인 하이라이트 장면 검출

박기태,문영식,Park, Ki-Tae,Moon, Young-Shik 한국정보처리학회 2007 정보처리학회논문지B Vol.14 No.1

본 논문에서는 축구 동영상으로부터 자동적으로 하이라이트 장면들을 검출하는 방법을 제안한다. 축구 동영상에서 하이라이트 장면들은 슈팅 장면들이나 골 장면들로 정의 될 수 있다. 우리는 축구 동영상에 대한 구조적 분석을 통해서 일반적으로 골 포스트(goal posts) 영역 주위에서 하이라이트 장면들이 나타나는 것과 하이라이트 장면 이후에는 TV 카메라가 축구 선수들이나 관중석을 확대해서 보여주는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서 축구 동영상으로부터 하이라이트 장면들을 검출하기 위한 과정은 세 단계로 구성된다. 첫 번째 단계는 통계적인 문턱치(statistical threshold)를 이용한 그라운드(playing field) 영역을 추출한다. 두 번째 단계는 골 포스트를 찾기 위해서 그라운드 영역과 그라운드가 아닌 영역들의 경계선 부분을 검출한다. 그리고 마지막 단계에서는 축구 선수나 관객들의 확대 장면을 검출하기 위해서 그라운드가 아닌 영역들에 대해서 connected component labeling 기법을 적용하여 한 장면 내에서 그라운드가 아닌 영역들의 비율을 계산한다. 본 논문에서는 하이라이트 장면 검출에 대한 성능을 평가하기 위하여 정확률(precision)과 재현율(recall)을 사용하고, 실험을 통하여 제안된 방법이 정확률 95.2%, 재현율 854%로 축구 동영상에서 하이라이트 장면을 효과적으로 검출할 수 있음을 확인하였다. In this paper, we propose an efficient scheme for automatically detecting highlight scenes in soccer videos. Highlights are defined as shooting scenes and goal scenes. Through the analysis of soccer videos, we notice that most of highlight scenes are shown around the goal post area. It is also noticed that the TV camera zooms in a setter player or spectators after the highlight stones. Detection of highlight scenes for soccer videos consists of three steps. The first step is the extraction of the playing field using a statistical threshold. The second step is the detection of goal posts. In the final step, we detect a zooming of a soccer player or spectators by using connected component labeling of non-playing field. In order to evaluate the performance of our method, the precision and the recall are computed. Experimental results have shown the effectiveness of the proposed method, with 95.2% precision and 85.4% recall.

비전을 이용한 볼-스터드 검사 시스템에 관한 연구

장영훈(Young Hun Jang),권태종(Tae Jong Kweon),한창수(Chang Soo Han),문영식(Young Shik Moon) Korean Society for Precision Engineering 1998 한국정밀공학회지 Vol.15 No.12

객체의 시공간적 움직임 정보를 이용한 내용 기반 비디오 검색 알고리즘

정종면,문영식,Jeong, Jong-Myeon,Moon, Young-Shik 한국정보과학회 2002 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.29 No.9

In this paper efficient algorithms for content-based video retrieval using motion information are proposed, including temporal scale-invariant retrieval and temporal scale-absolute retrieval. In temporal scale-invariant video retrieval, the distance transformation is performed on each trail image in database. Then, from a given que교 trail the pixel values along the query trail are added in each distance image to compute the average distance between the trails of query image and database image, since the intensity of each pixel in distance image represents the distance from that pixel to the nearest edge pixel. For temporal scale-absolute retrieval, a new coding scheme referred to as Motion Retrieval Code is proposed. This code is designed to represent object motions in the human visual sense so that the retrieval performance can be improved. The proposed coding scheme can also achieve a fast matching, since the similarity between two motion vectors can be computed by simple bit operations. The efficiencies of the proposed methods are shown by experimental results.