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.

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.

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.

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.

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.

원격 후 장전치료기를 사용한 고선량률 근접치료시 기구의 형태와 선원 전달 도관의 곡률 변화에 따른 선원위치 정확성에 관한 고찰

신현경,이상규,김주호,조정희,Shin, Hyeon Kyung,Lee, Sang Kyoo,Kim, Joo Ho,Cho, Jeong Hee 대한방사선치료학회 2015 대한방사선치료학회지 Vol.27 No.2

목 적 : 본 연구에서는 원격 후 장전치료기를 이용한 근접치료 시, 선원 위치 부정확성의 기하학적 요인인 선원 전달도관의 늘어진 정도를 나타내는 곡률과, 각기 다른 기구의 형태가 선원 위치 재현성에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 대상 및 방법 : HDR plus 3.0.5로 선원의 위치 간격 1 cm 씩 10 개의 지점으로 선원이 각 위치에 머무는 시간을 15 초로 하는 치료 계획을 수립하였다. 선원 전달도관(Universal applicator transfer tube)의 늘어짐이 선원의 위치 정확성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 선원 전달도관을 MultiSource container에서 GAFCHROMIC$^{(R)}$ EBT3 film 까지 일직선으로 연결한 후, 이 위치부터 MultiSource container를 필름 방향으로 5 cm, 10 cm, 20 cm으로 이동하여 선원의 위치를 측정하였다. 또한 각기 다른 각도를 가진 기구(applicator) 4 종류($0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $65^{\circ}$)에 대해서도 동일한 방법으로 실험을 하였다. 분석을 위해 Image J를 이용하여 선원의 위치 차이 값을 획득하였고 이를 비교 분석하였다. 결 과 : 선원 전달 도관의 형태가 곡률이 없는 일직선일 경우, 형태가 다른 기구의 선원 위치 평균 오차는 기구의 각도가 $0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $65^{\circ}$일 때, 각각 0.90 mm, 0.96 mm, 1.66 mm, 1.83 mm로 나타났고, 선원 위치 오차범위 ${\pm}2mm$ 내에 있는 것으로 확인되었다. MultiSource container을 필름 방향으로 5 cm, 10 cm, 20 cm 이동하였을 때 기구 형태 별 선원 위치의 평균 오차는 증가하였고, 그 값은 ${\pm}2mm$를 초과하였다. 또한, 좌표값을 분석한 결과 4 종류의 기구 모두 치료계획 상의 선원 위치보다 윗부분으로 치우치는 방향성을 나타냈다. 결 론 : 선원 위치의 오차는 선원 전달도관의 곡률과 치료 시 사용되는 기구의 형태에 모두 영향을 받는 것으로 나타났다. 선원 전달도관과 기구 모두 직선의 형태를 갖추고 있을 때 선원 위치 오차가 가장 작았다. 본 연구를 바탕으로 근접치료 시, 선원 전달도관의 곡률 발생을 최소화하여 최대한 직선의 형태로 유지시켜야 할 것이며, 치료 시 사용되는 기구의 굴곡이나 폐암의 기관지 내 강내조사와 같이 곡률이 발생할 수밖에 없는 경우에는 선원 위치점검이 선행되어야 할 것으로 사료된다. Purpose : The goal of this study was to verify and analyze the source position according to the curvature of the universal applicator and 4 different angle applicators when using RALS(Remote After Loading System). Materials and Methods : An interval of 1 cm and 15 second dwell times in each source position were applied for plan. To verify the accuracy of source position, we narrowed the distance between MultiSource container and GAFCHROMIC$^{(R)}$ EBT3 film by 5 cm, 10 cm, 20 cm so that the universal applicator transfer tube had some curvature. Also 4 applicators(Intrauterine tube: $0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, Ovoid tube: $65^{\circ}$) were used in the same condition. The differences between desired and actual source position were measured by using Image J. Results : In case of using 4 different angles of applicator with the straight universal applicator transfer tube, the average error was the lowest for $0^{\circ}$ applicator, greatest for $65^{\circ}$ applicator. However, All average errors were within ${\pm}2mm$ recommended in TG-56. When MultiSource container was moved 5 cm, 10 cm, 20 cm towards the EBT3 film, the average errors were beyond ${\pm}2mm$. The first dwell position was relatively located in accuracy, while the second and third dwells were displaced by an increasing magnitude with increasing curvature of the transfer tube. Furthermore, with increasing the angle of applicators, the error of all other dwell positioning was increased. Conclusion : The results of this study showed that both the curvature of universal applicator transfer tube and the angle of applicators affect the source dwell position. It is recommended that using straight universal applicator transfer tubes is followed in all cases, in order to avoid deviations in the delivered source dwell position. Also, It is advisable to verify the actual dwell position, using video camera quality control tool prior to all treatments.

부어초 개발에 관한 기초 연구(I) - 인조섬유 로우프의 정적시험 -

신현경,박규원,H. Shin,K. Yamakawa,S. Hara,K.W. Park The Society of Naval Architects of Korea 1994 大韓造船學會 論文集 Vol.31 No.1

해양 공간에 설치되어 유체의 흐름과 지형에 변화를 주며, 대상 수산 생물의 유집에 의한 생산 어장의 조성과 치어의 보호 육성을 도모하는 중효한 어장 시설인 인공어초의 기술 개발은 점차 다양화되어지고 있다. 부체부와 계류부로 구성되어 있는 부어초의 개발에 있어서는 부어초의 특성 및 안전상 계류시스템의 설계가 극히 중요한 부분이 된다. 이 논문에서는 부어초의 계류시스템에 많이 사용되어지는 나일론, 폴리에스터와 폴리에틸렌으로 이루어진 인조섬유로우프의 정적시험의 과정과 그 결과로서의 Creep거동 및 하중-인장 곡선을 얻었다. 특히 나일론 로우프의 경우 수중에서 20%내외의 강도 하락(Strength drop)이 관찰되며, Creep 시험 곡선은 대수시간 축(longerithmic time axis)상에서 직선을 유지하고, Flessner's formula와 평행한 결과를 얻었다. Fish aggregating devices(FAD) or artificial fish reefs deployed in the ocean space have been developed in various forms. The objective of FAD is to aggregate, cultivate and proliferate aquatic resources by making changes in ocean flows around it. developing spawning grounds, improving feeding areas and protecting larvae and juveniles. Most floating fish aggregating devices(FFAD) are in the form of surface buoys or subsurface buoys with a single point mooring system(SPMS). The mooring line of SPMS for the secure positions of FFAD is expected to keep great stresses as a result of the harsh ocean environment. Laboratory static tests on synthetic fiber ropes used for the SPMS were run. The Nylon wet rope specimen tests under increasing-and-decreasing loads showed about 20% strength drop. Also the logarithmic creep-tie behavior of fiber ropes was observed in the constant load test and compared with Flessner's formula.

내파성 가리비 연승식 양식시설에 관한 연구 - 케이블-부이-중량물 계류시스템의 주파수 영역 해석 -

신현경,김덕수,Shin, H.,Kim, D.S. 대한조선학회 1996 大韓造船學會 論文集 Vol.33 No.4

내파성 연승식 양식시설은 케이블-부이-중량물 계류시스템으로 이루어졌다. 양식시설의 최적설계를 위해서는 계류선과 부이나 중량물 연결점에서 장력등의 추정이 필요하다. 그러나 계류선의 비선형적인 거동과 파 해류 등의 영향은 해석을 어렵게 한다. 본 논문에서는 여러 거지 부이-중량물을 갖는 케이블-부이-중량물 계류시스템에 대한 파라메트릭 연구를 통하여 동장력 변화 및 거동 변화 등을 알아보았다. 고유진동수 해석을 위하여 유한차분법을 도입하였으며, 비선형 유체항력은 선형화 되었다. Longline type aquaculture facilities in the open sea are based on the cable-buoy-weight mooring system. For their optimal design it is necessary to estimate tensions along the mooring lines including the attachment points of buoys and weights. However, the dynamic analysis is very complicated due to the nonlinear behaviors of the mooring lines and the effects of wave and current. In this paper, parametric studies for various buoy-weight cases are shown. Finite difference scheme is employed in obtaining eigenfrequencies in the frequency domain. Nonlinear hydrodynamic drag forces are equivalently linearized.

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.