현미경 섹션 영상에서 모델기반의 영상 왜곡 제거와 등록

윤일동(Il-Dong Yun),이후성(Hoo-Sung Lee) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2004 No.1

컬러 히스토그램과 컬러 텍스처를 이용한 내용기반 영상 검색 기법

이형구,윤일동,Lee, Hyung-Goo,Yun, Il-Dong 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, S Vol.s36 No.9

본 논문은 컬러 히스토그램과 ‘컬러 텍스쳐’을 이용하는 새로운 내용기반 영상 검색 기법을 제안한다. 제안한는 방법은 영상의 컬러 히스토그램을 k-means 군집화하여 얻은 컬러 벡터로 히스토그램을 대표하고, 각 대표 컬러 벡터를 중심으로 화소 색상과의 거리를 이용해 컬러 텍스처를 만든다. 그러므로, 컬러 텍스처란 영상의 컬러 히스토그램에 의해 두드러지는 텍스처 성분을 의미하며 본 논문에서는 컬러 텍스처를 Gaussian Markov Random Field (GMRF) 모델로 해석한다. 제안하는 알고리듬은 영역화와 같은 기하학적 정보를 추출하는 과정이 없으므로 고속의 검색에 적합하며, 기존의 컬러 히스토그램만을 이용한 기법이나 영상의 밝기 성분에서 나타나는 텍스처를 이용한 방법에 비해 효과적인 검색 결과를 나타낸다. In this paper, a color image retrieval algorithm is proposed based on color histogram and color texture. The representative color vectors of a color image are made from k-means clustering of its color histogram, and color texture is generated by centering around the color of pixels with its color vector. Thus the color texture means texture properties emphasized by its color histogram, and it is analyzed by Gaussian Markov Random Field (GMRF) model. The proposed algorithm can work efficiently because it does not require any low level image processing such as segmentation or edge detection, so it outperforms the traditional algorithms which use color histogram only or texture properties come from image intensity.

3차원 영상 검색을 위한 중심축 변환에 의한 그래프 표현 기법

김덕훈,윤일동,이상욱,Kim, Deok-Hun,Yun, Il-Dong,Lee, Sang-Uk 대한전자공학회 2001 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.38 No.1

최근 거리 데이터와 CAD로부터 생성된 3차원 영상에 대한 관심이 급격하게 증가하여 다양한 3차원 영상 데이터베이스가 구축되고 있다. 원하는 영상 자료를 효과적이면서 고속으로 검색할 수 있는 시스템은 인터넷과 디지털 도서관 분야에서 중요한 문제로 부각되고 있다. 그러나, 3차원 영상 자료의 방대한 크기로 인하여 데이터베이스 관리에 어려움이 있다. 따라서 영상의 효율적 관리와 함께 내용 기반의 검색을 위한 적합한 기술자가 필요하게 된다. 본 논문에서 제안하는 형상 기술자는 3차원 영상에 대한 체적소화(voxelization)를 기반으로 한다. 체적소화된 3차원 영상에 대하여 수학적 형태학에서 파생된 골격화를 수행하고, 골격으로부터 노드(node)와 에지(edge)로 구성된 그래프를 생성한다. 생성된 그래프는 3차원 영상의 기하학적인 정보를 소실하지 않고, 인간의 직관과 유사하여 새로운 현상 기술자로 적합하다. 따라서 제안하는 형상 기술자는 3차원 물체 인식과 압축 그리고 내용 기반의 검색에 유용하게 사용할 수 있다. Recently, the interests in the 3D image, generated from the range data and CAD, have exceedingly increased, accordingly a various 3D image database is being constructed. The efficient and fast scheme to access the desired image data is the important issue in the application area of the Internet and digital library. However, it is difficult to manage the 3D image database because of its huge size. Therefore, a proper descriptor is necessary to manage the data efficiently, including the content-based search. In this paper, the proposed shape descriptor is based on the voxelization of the 3D image. The medial axis transform, stemming from the mathematical morphology, is performed on the voxelized 3D image and the graph, which is composed of node and edge, is generated from skeletons. The generated graph is adequate to the novel shape descriptor due to no loss of geometric information and the similarity of the insight of the human. Therefore the proposed shape descriptor would be useful for the recognition of 3D object, compression, and content-based search.

표면 법선 기반의 삼각형 메쉬 영역화 기법

김동환,윤일동,이상욱,Kim, Dong-Hwan,Yun, Il-Dong,Lee, Sang-Uk 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.39 No.2

본 논문에서는 삼각형으로 이루어진 3차원 메쉬 데이터의 영역화에 대한 알고리듬을 서술한다. 제안하는 알고리듬은 메쉬 표면을 구성하는 삼각형들의 방향성에 기반한 것으로, 인접한 삼각형 쌍들의 반복적인 병합을 이용한다 메쉬 표면은 각각의 영역이 비슷한 법선 벡터를 가지는 삼각형들로 구성되도록 여러 개의 영역으로 영역화된다. 따라서 각 영역은 평면 조각으로 근사될 수 있으며, 각 영역의 경계선은 인간이 전체 메쉬 모델을 지각적으로 이해하는데 있어서 중요한 기하학적인 정보를 포함한다. 실험 결과는 제안하는 알고리듬이 효율적으로 동작하고 있음을 보여준다. This paper presents an algorithm for segmentation of 3D triangular mesh data. The proposed algorithm uses iterative merging of adjacent triangle pairs based on the orientation of triangles. The surface is segmented into patches, where each patch has a similar normal property Thus, each region can be approximated to planar patch and its boundaries have perceptually important geometric information of the entire mesh model. The experimental results show that the Proposed algorithm is peformed efficiently.

정렬되지 않은 3차원 거리 데이터로부터의 NURBS 곡면 모델 생성 기법

박인규,윤일동,이상욱,Park, In-Kyu,Yun, Il-Dong,Lee, Sang-Uk 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.37 No.3

본 논문에서는 NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) 곡면 근사에 기반하여 거리 데이터로부터 3차원 곡면 모델을 생성하는 기법을 제안한다 입력으로 이용되는 거리 데이터는 연결 정보가 알려지지 않고 정렬되지 않은 일반적인 3차원 점들의 집합으로 가정한다 제안하는 알고리듬은 초기 모델 추정, 계층적 모델 표현, NURBS 곡면 네트워크 생성의 3단계로 나뉘어진다 초기 모델 추정 단계에서는 K-평균 군집화 기법을 이용하여 다각형면과 삼각형으로 표현되는 근사 모델을 생성하고, 계층적 트리 구조를 이용하여 초기 모델을 표현한다. 계층적 트리 구조로 부터 생성된 사각형면 모델에 의하여 $G^1$ 연속인 NURBS 곡면 네트워크를 효율적으로 생성한다. 제안하는 알고리듬은 초기 모델의 계층적 그래프 해석을 통하여 곡면 네트워크 형성에 필요한 계산량을 감소시켰으며, 또한 정확한 NURBS 제어점 추정을 통하여 근사 오차를 감소시킨다. 모의 실험 결과 거리 데이터로 부터 초기 모델과 다양한 해상도의 NURBS 곡면 네트워크가 효과적으로 생성되었으며 생성된 NURBS 곡면 모델의 근사 오치는 무시할 수 있는 수준임이 관찰되었다. In this paper, we propose an efficient algorithm to produce 3-D surface model from a set of range data, based on NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) surface fitting technique. It is assumed that the range data is initially unorganized and scattered 3-D points, while their connectivity is also unknown. The proposed algorithm consists of three steps: initial model approximation, hierarchical representation, and construction of the NURBS patch network. The mitral model is approximated by polyhedral and triangular model using K-means clustering technique Then, the initial model is represented by hierarchically decomposed tree structure. Based on this, $G^1$ continuous NURBS patch network is constructed efficiently. The computational complexity as well as the modeling error is much reduced by means of hierarchical decomposition and precise approximation of the NURBS control mesh Experimental results show that the initial model as well as the NURBS patch network are constructed automatically, while the modeling error is observed to be negligible.

시점이 다른 다수의 거리 영상으로부터 3차원 물체의 형상 복원

김준영,윤일동,이상욱,Kim, Jun-Young,Yun, Il-Dong,Lee, Sang-Uk 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.37 No.1

3차원 형상의 복구를 위하여 일반적으로 다른 방향에서 취득한 거리 영상을 하나의 좌표계로 변환하는 과정이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 과정 중 레지스트레이션과 인티그레이션에 관한 연구 결과를 제시한다 레지스트레이션에 대해서는 가존의 ICP 알고리듬의 수렴 속도 향상을 위해 높은 곡률을 갖는 데이터에 가중치를 주는 2 단계의 알고리듬을 제안한다 첫 번째 단계에서는 모든 거리 데이터 이용하여 적당한 정도의 레지스트레이션을 수행하고 두 번째 단계에서 높은 곡률을 가진 점들만을 이용하여 보다 정확한 레지스트레이션을 수행한다 인티그레이션 알고리듬으로는 가준 좌표계로 변환된 모든 거리 영상간의 전체 오차를 최소화하기 위해 2장간의 거리 영상에 대한 ICP 알고리듬을 임의의 N장의 거리 영상에 대하여 적용할 수 있도록 일반화하는 알고리듬을 제안하였다 제안하는 알고리듬을 통하여 2장간의 변환을 순차적으로 수행하여 기준 좌표계로의 변환을 얻었을 때 레지스트레이션 오차가 누적되는 문제점을 해결하였다 실험결과 레지스트레이션 알고리듬은 펜티움 150MHz PC 환경에서 l분정도의 수행시간을 나타내었다 실험 결과는 제안하는 기법이 적절한 시간내에 모든 거리 데이터들을 오차가 고르게 분포하는 모델을 형성할 수 있음을 보인다. To reconstruct 3- D shape, It is a common strategy to acquire multiple range Images from different viewpoints and integrate them into a common coordinates In this paper, we particularly focus on the registration and integration processes for combining all range Images into one surface model. For the registration, we propose the 2-step registration algorithm, which consists of 2 steps the rough registration step using all data points and the fine registration step using the high-curved data points For the integration, we propose a new algorithm, referred to as ‘multi-registration’ technique, to alleviate the error accumulation problem, which occurs during applying the pair-wise registration to each range image sequentially, in order to transform them into a common reference frame Intensive experiments are performed on the various real range data In experiments, all range images were registered within 1 minutes on Pentium 150MHz PC The results show that the proposed algorithms registrate and integrate multiple range Images within a tolerable error bound in a reasonable computation time, and the total error between all range Images are equalized with our proposed algorithms.

시점별 형상의 지역적 선형 사상을 통한 3차원 물체의 특성 분석

이수찬(Soochahn Lee),윤일동(Il Dong Yun) 한국방송·미디어공학회 2009 방송공학회논문지 Vol.14 No.1

다중 단계 신호의 적응적 전파를 통한 동일 장면 영상의 이원 영역화

이수찬(Soochahn Lee),윤일동(Il Dong Yun),이상욱(Sang Uk Lee) 한국방송·미디어공학회 2009 방송공학회논문지 Vol.14 No.4

주목도 지도가 화질 평가에 미치는 영향

권보준(Bojun Kwon),윤일동(Il Dong Yun),이상욱(Sang Uk Lee) 한국방송·미디어공학회 2012 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2012 No.7

조영 전후의 폐 CT 영상 정합을 위한 특징 기반의 비강체 정합 기법

이현준,홍영택,심학준,권동진,윤일동,이상욱,김남국,서준범,Lee, Hyun-Joon,Hong, Young-Taek,Shim, Hack-Joon,Kwon, Dong-Jin,Yun, Il-Dong,Lee, Sang-Uk,Kim, Nam-Kug,Seo, Joon-Beom 대한의용생체공학회 2011 의공학회지 Vol.32 No.3

In this paper, a feature-based registration technique is proposed for pre-contrast and post-contrast lung CT images. It utilizes three dimensional(3-D) features with their descriptors and estimates feature correspondences by nearest neighborhood matching in the feature space. We design a transformation model between the input image pairs using a free form deformation(FFD) which is based on B-splines. Registration is achieved by minimizing an energy function incorporating the smoothness of FFD and the correspondence information through a non-linear gradient conjugate method. To deal with outliers in feature matching, our energy model integrates a robust estimator which discards outliers effectively by iteratively reducing a radius of confidence in the minimization process. Performance evaluation was carried out in terms of accuracy and efficiency using seven pairs of lung CT images of clinical practice. For a quantitative assessment, a radiologist specialized in thorax manually placed landmarks on each CT image pair. In comparative evaluation to a conventional feature-based registration method, our algorithm showed improved performances in both accuracy and efficiency.