단일 자연영상에서 그림자 밝기의 선형성을 이용한 그림자 검출

황동국,박종천,전병민,Hwang, Dong-Guk,Park, Jong-Cheon,Jun, Byoung-Min 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지B Vol.15 No.6

본 논문은 그림자의 기하학 정보와 광원의 종류 및 방위에 관계없이 그림자 밝기가 점진적으로 변하거나 변화가 없다는 가정과 그림자는 어둡다는 공리를 기반으로 임의의 복잡한 자연 영상에서 그림자를 검출하는 기법을 제안한다. 먼저, 전처리를 통하여 그림자 후보영상을 검출한다. 다음으로, 인접화소들 사이의 선형독립성을 낮추기 위하여 유사 밝기를 대표 밝기로 표현하는 균일 양자화를 수행한다. 마지막으로, 그림자 밝기의 선형적 변화 특성을 이용하여 선형독립성이 낮은 그림자를 검출한다. 임의의 단일 자연영상의 실험에서, 제안한 알고리즘은 본영과 단색 배경을 갖는 반영 및 셀프그림자의 검출에 강건함을 보였다. This paper proposes a novel approach to shadow detection from a single natural image regardless of orientation and type of light sources. This approach is based on the assumption that shadow brightness changes linearly, and the axiom that a region cast shadow on is darker than that not having shadow under the same environment. Firstly, candidates for shadow are extracted by preprocessing. Then, they are quantized to replace the similar values with a representative value because of the more quantization steps of a pixel brightness, the higher linear independency among the neighboring pixels. Finally, shadows are detected according to linear independency of shadow brightness based on the assumption. The experimental results showed the proposed approach can robustly detect umbra as well as self-shadow and penumbra cast on a single-colored background.

비균일 조명에서 확률에 기반한 표면 반사계수 추정

황동국(Dong-Guk Hwang),김달현(Dal-Hyoun Kim),전병민(Byoung-Min Jun) 한국엔터테인먼트산업학회 2010 한국엔터테인먼트산업학회논문지 Vol.4 No.1

본 논문은 비균일 조명하에서 확률에 기반하여 표면 반사계수를 추정하는 색 항등성 기법을 제안한다. 표면 반사계수를 결정하기 위해, 비균일 조명에서의 장면 일루미넌트를 기지 일루미넌트와 가산 일루미넌트의 합으로 모델링하고 기지 일루미넌트 및 기하학 요소의 효과를 감소시킨다. 이는 Max-RGB와 색도 평면으로의 프로젝션에 의해 이루어진다. 이러한 두 연산의 결과인 추정 반사계수의 색도가 nRGB 공간에서 표면 반사계수들의 색도를 중심으로 국지적으로 산포하는 특성을 가지기 때문에 추정 반사계수의 RGB 채널별 확률분포를 이용하여 가산 반사계수를 감소시킨다. 실험에서, 제안 알고리즘의 인자 분석을 위해 Barnard의 합성 데이터와 성능 평가를 위해 500개 이상의 영상으로 구성된 Ebner 데이터셋을 사용 하였으며 평가 척도로 항등성 척도, 색 공간 척도 그리고 색 항등성 척도을 사용하였다. 객관적인 색 항등성를 제시하기 위해, 대표적인 색 항등성 알고리즘들인 Max-RGB, GW 그리고 Retinex의 성능이 비교되었다. 실험 결과는 금속 영상을 제외한 램버트 영상, 부전도 영상 그리고 형광 영상들에서 비교 대상 알고리즘들 보다 높은 성능을 나타냈다. This paper proposes a color constancy algorithm that estimates surface reflectance based on probability under non-uniform illumination. To determine surface reflectances from an image, the scene illuminant under the illumination is modeled as the sum of a basic illuminant and an additional illuminant, and the effect of the basic illuminant and the geometric factor are removed or decreased by Max-RGB and a projection onto the chromatic plane. Also, because estimated reflectances, which result from the two operations above, have the characteristic that they are almost put around an original surface refectance on the chromatic plane, the effect of the additional illumiant is decreased using a PDF every channel made on the basis of this characteristic. In this experiments, the synthesized data that Barnard et al. had collected was used to analyze arguments of our algorithm, Ebner"s datasets composed of about 500 images were adopted to evaluate performance, and the color constancy measure was employeed as evaulation measure. the experiment results showed that the perfonamce of our algorithm was higher than those of Max-RGB, GW and Retinex in the three datasets except the matallic dataset.

비균일 양자화와 그림자 밝기의 선형성을 이용한 그림자 검출

황동국(Hwang, Dong-Guk),박종천(Park, Jong-Cheon),전병민(Jun, Byoung-Min) 한국산학기술학회 2008 한국산학기술학회 학술대회 Vol.- No.-

본 논문은 그림자 밝기의 선형적 변화를 비균일하게 양자화하여 그림자를 검출하는 기법을 제안한다. 그림자의 밝기의 선형성 적용은 기하학 정보, 광원의 종류 및 방위에 독립적일 수 있다는 장점이 있 다. 이 기법은 그림자 밝기가 점진적으로 변하거나 변화가 없다는 가정과 그림자는 어둡다는 공리를 기반한다. 먼저, 전처리를 통하여 그림자 후보영상을 검출한다. 다음으로, 인접화소들 사이의 선형의존 성을 낮추기 위하여 유사 밝기를 대표 밝기로 표현하기 위해 양자화 한다. 이때 선형성을 증가시키위 해 등비수열을 이용하여 비균일 양자화한다. 마지막으로, 그림자 밝기의 선형적 변화 특성을 이용하여 선형의존성이 높은 그림자를 검출한다. 임의의 단일 자연영상의 실험에서, 제안한 알고리즘은 본영과 단색 배경을 갖는 반영 및 셀프그림자의 검출에 강건함을 보였다.

선형적 밝기의 비균일 양자화에 기반한 그림자 검출

황동국(Dong-Guk Hwang),박종천(Jong-Cheon Park),전병민(Byoung-Min Jun) 한국엔터테인먼트산업학회 2008 한국엔터테인먼트산업학회 학술대회 논문집 Vol.2 No.1

그림자는 물체와 빛의 관계에 의해 생성되는 현상으로 객체를 분할 또는 추출할 경우 객체와 함께 또는 독립된 객체로 분할되거나 추출됨으로 장애요인이다. 따라서 본 논문은 임의의 자연영상에서 그림자의 선형적 밝기 변화를 이용하여 그림자를 효과적 검출하기 위해 선형의존성(linear dependency)을 높이기 위한 방안으로 비균일 양자화(nonuniform quantization) 기법을 제안한다. 이러한 기법은 기하학 정보, 광원의 종류 및 방위에 독립적일 수 있다. 먼저, 잡음제거를 위해 색불변모델(color invariant model)을 이용하여 밝기를 추출하고 메디언필터를 적용한 후 공리에 기반한 임계화로 후보영상을 검출한다. 다음으로, 유사 밝기를 대표 밝기로 표현하는 양자화를 수행한다. 이는 그림자 밝기의 선형의존성을 높이기 위함이다. 마지막으로, 그림자 밝기의 선형적 변화 특성에 따라 랭크(rank)를 이용하여 그림자를 검출한다. 임의의 단일 자연영상의 실험에서, 제안한 알고리즘은 본영과 단색 배경을 갖는 반영 및 셀프그림자의 검출에 강건함을 보였다.

선형의존을 이용한 그림자 검출

황동국(Hwang dong-guk),박종천(Park jong-cheon),전병민(Jun byoung-min) 한국콘텐츠학회 2007 한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집 Vol.5 No.1

그림자는 영상 객체 분할에서 객체의 형태 정보를 왜곡하고 배경의 가시성을 약화시킨다. 이러한 이유로 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있으나 여전히 난제로 남아 있다. 본 논문은 그림자 밝기 변화 특성을 이용하여 하나의 복잡한 자연 영상에서 그림자를 검출하는 기법을 제안한다. 제안한 방법은 영상획득장비 정보와 그림자의 기하학적 정보를 사용하지 않으며 크게 두 과정으로 구성된다. 먼저, 밝기영상을 추출하고 가변 메디안 필터를 적용 후 특정 밝기 이상의 화소를 제거한다. 다음으로, 이전 과정에서 얻어진 영상을 양자화하고 선형 의존 성질을 적용하여 그림자를 검출한다. 실험은 여러 종류의 자연영상에서 수행되었으며 실험결과는 제안한 알고리즘이 선형의존 특성을 갖는 그림자 검출에 강건하다는 것을 보였다. Shadow distorts the shape of objects in image analysis and makes the visuality of objects' background weak. For these reasons, several methods on shadow detection or removal have been proposed so far, but this issue still remains in one of difficult problems. In this paper, we propose a nobel method to detect shadow by using brightness property of shadow from a single, complex, and natural image. Our method composed of two steps doesn't use the informations: shadow geometry, image acquisition device, and the orientation of light source. At the first step, a brightness image extracted from a color image by invariant color model is applied variable median filter to, and then brightness values with more than a specified value are removed. Next, the image obtained in the previous step is quantized and shadow regions are detected by using linear dependency. Experiment results in natural images showed that our method can robustly detect shadows with linearly dependent property.

입술 특징점에 기반한 입의 기하학적 왜곡 보정

황동국(Hwang Dong-Guk),박희정(Park Hee-Jung),전병민(Jun Byoung-Min) 한국콘텐츠학회 2003 한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집 Vol.1 No.2

본 논문은 기하학적으로 왜곡된 입 모양을 보정하는 기법을 제안한다. 제안한 기법은 특징추출 단계와 보정 단계로 구성된다. 특징추출 단계에서는 원영상과 목정영상의 입술모델에 따라 각각의 특징과 특징점을 찾고 보정 단계에서는 부분 영상의 사상위치를 결정하고 어파인 변환을 적용하여 입의 왜곡을 보정한다. 여러 형태의 입모양을 실험한 결과, 많은 부분에 존재하는 왜곡이 보정된 것으로 나타났다. In this paper, we propose a method that corrects the geometric distortion of mouth in an image. the method is composed of two steps - detecting key points and correcting geometric distortion. First, key points of lips in source and destination images are found by using lips detection algorithm. Then, the two images are mapped by using affine transformation and information found in first step. In experiment result for various mouths with different geometric distortion, we found that the proposed method have satisfactory efficiency.

비균일 조명에서 색도의 국지성에 기반한 색 항등성

황동국(Hwang Dong Guk),이우람(Lee Woo Ram),전병민(Jun Byoung Min) 한국통신학회 2011 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11

한국과 일본의 실과(기술․가정) 농업교육 내용 비교

황동국(Hwang dong Kuk) 한국실과교육학회 2017 한국실과교육학회지 Vol.30 No.2

이 연구의 목적은 한국과 일본의 초등학교와 중학교 실과(기술⋅가정) 교과에서 이루어지는 농업교육 내용을 양적, 질적으로 비교 분석하는 것이다. 이 연구의 목적을 달성하기 위하여 한국의 초등학교 실과 교과서 3종, 중학교 기술 교과서 3종, 일본의 중학교 기술 교과서 2종을 분석하고, 다음과 같은 연구결과를 얻었다. 첫째, 한국과 일본의 농업교육 내용 중에서 가장 공통점이 많은 영역은 ‘생활 속의 동식물 이용’으로 작물재배에 대한 기초적인 지식과 기능을 익히고 실습하는 내용을 유사한 구조로 제시하고 있었다. 둘째, 한국에서의 농업교육은 작물, 가축, 생명기술에 대하여 폭넓은 주제를 다양하게 배우는데 중점을 두고 있는 반면, 일본은 작물을 재배하는 내용에 중점을 두고 이에 관련된 내용을 세부적으로 자세하게 설명하는데 주안점을 두고 있었다. 셋째, 한국 학생은 초등학교 실과 교과서에서 농업교육을 접하게 되지만, 일본은 초등학교에서 실과와 기술 교과를 다루지 않기 때문에 일본 학생은 중학생이 되어서야 기술 교과서를 통해 농업교육을 배우고 있었다. 넷째, 일본 교과서에서는 현재 우리나라에서 지금은 다루지 않는 쌀과 수산물에 대한 내용이 포함되어 있었다. The purpose of this study is to analyze quantitatively and qualitatively the content elements of agricultural education in elementary school and middle school Practical Arts(Technology, Home) curriculum in Korea and Japan. In this study, three kinds of elementary school textbooks in Korea, three kinds of middle school technical textbooks in Korea, and two kinds of middle school technical textbooks in Japan were analyzed, and the following study results were obtained. First, while Korean students learn agriculture education in elementary school textbooks, Japanese students learn agriculture education through Technology textbooks when they become middle school students. Second, among the content factors of textbooks from Korea and Japan, there were many common points in Plants and Animals Used in Daily Life , and they learned basic skills and knowledge about cultivation of crops and presented them with a similar structure. Thirdly, agricultural education in Korea focuses on various topics of crop, livestock, and life technologies. On the other hand, Japan focuses on the cultivation of crops and focuses on explaining such contents in (more) detail. Fourth, in Japanese textbooks, we could not find any information about the various kinds of animals and plants and their use which has been continuously studied in Korea. Also, the contents about breeding methods of pets and farm animals were minimized in Japanese textbooks

계층적 구조를 이용한 기울기 기반 광류 추정

황동국(Dong-Kuk Hwang),박희정(Hee-Jung Park),전병민(Byoung-Min Jun) 한국통신학회 2000 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2000 No.7

농업교육 실천에서 나타나는 교사의 감정

황동국(Hwang, Dong-kuk) 학습자중심교과교육학회 2017 학습자중심교과교육연구 Vol.17 No.12

이 연구는 초등학교 교사가 농업교육 활동을 실시하는 동안 느끼는 감정을 탐색 하여 그 특징과 시사점을 알아보는데 목적이 있다. 이를 위해 연구 참여자들의 면담 자료를 활용하였으며 농업교육을 시행하는 2016년 3월부터 11월까지 3회 면담을 통해 자료를 수집하고, 분석하였다. 본 연구의 참여자는 전라북도 읍면지역에서 근무 하는 초등학교 교사로서 4명이다. 연구결과, 농업교육을 실행하는데 있어서 첫째, 교사가 농업을 체험하면서 느끼는 감정이 교사가 교육활동을 하면서 느끼는 감정 형성에 큰 역할을 하고 있었다. 둘째, 농업교육을 적극적으로 실천하는 교사는 자신의 감정을 발산하고, 교사와 학생이 감정의 공감대를 형성하는데 중점을 두고 있었다. 셋째, 농업교육을 실천하는데 있어서 기르는 동식물이 죽었을 때 농업교육 경험이 풍부한 교사는 상실감을 극복하고, 발전되는 모습을 보였지만, 그렇지 않은 교사는 교육활동을 이어나갈 원동력을 상실 하였다. The purpose of this study is to find out the emotions that they experience while elementary school teachers conducting agricultural education. For this purpose, we gathered and analyzed the data through interview three times from March to November. Participants in this study were four elementary school teachers working in the jeonbuk. As a result of the study, First, in the agricultural education, the emotion felt by the teacher while experiencing the farming played a big role in the emotional formation felt by the teacher in the educational activities. Second, the teachers who actively practiced agricultural education emanate their feelings, and teachers and students put emphasis on forming consensus of emotions. Third, when the animals and plants that cultivated in the practice of agricultural education were killed, the teachers who had abundant agricultural education experience overcome the sense of loss and developed, but the teachers who did not have lost the power to continue education activities.