• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_2호
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• pp.989-1006
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• 2020

건물탐지 기반의 건물 변화 모니터링은 발사예정인 차세대 중형위성 1, 2호와 같은 고해상도 다시기 광학 위성영상을 이용한 인공 구조물 모니터링 측면에서 가장 중요한 분야 중 하나이다. 하지만 지표면에 위치하는 건물들의 형태와 크기는 다양하며, 이들 주변에 존재하는 그림자 또는 나무 등에 의해 정확한 건물탐지에 어려움이 따른다. 또한, 영상 촬영 당시의 플랫폼의 방위각(Azimuth angle)과 고도각(Elevation angle)에 따라 생기는 기복 변위로 인해 건물 변화탐지 수행 시 다수의 변화 오탐지가 발생하게 된다. 이에 본 연구에서는 건물 변화탐지 결과 향상을 위해 다시기 영상 취득 당시의 태양의 방위각과 그에 따른 그림자의 주방향(Main direction)을 이용한 객체기반 건물탐지를 수행하였으며, 이후 플랫폼의 방위각과 고도각을 이용한 건물 변화탐지를 수행하였다. 고해상도 영상에 객체 분할 기법을 적용한 후, Shadow intensity를 통해 그림자 객체만을 분류하였으며, 건물 후보군 탐지를 위해 각 객체의 Rectangular fit, GLCM(Gray-Level Co-occurrence Matrix) homogeneity 그리고 면적(Area)과 같은 특징(Feature) 정보들을 이용하였다. 그 후, 건물 후보군으로 탐지된 객체들의 중심과 태양의 방위각에 따른 건물 그림자 사이의 방향과 거리를 이용하여 최종 건물을 탐지하였다. 각 영상에서 탐지된 건물 객체 간 변화탐지를 위해 객체들 간의 단순 중첩, 플랫폼의 고도각에 따른 객체의 크기 비교, 그리고 플랫폼의 방위각에 따른 객체 간의 방향 비교 총 3가지의 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 주거 밀집 지역을 연구지역으로 선정하였으며, KOMPSAT-3와 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)의 이종 센서에서 취득된 고해상도 영상을 이용하여 실험 데이터를 생성하였다. 실험 결과, 특징 정보를 이용해 탐지한 건물탐지 결과의 F1-score는 KOMPSAT-3 영상과 무인항공기 영상에서 각각 0.488 그리고 0.696인 반면, 그림자를 고려한 건물탐지 결과의 F1-score는 0.876 그리고 0.867로 그림자를 고려한 건물탐지 기법의 정확도가 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 그림자를 이용한 건물탐지 결과를 바탕으로 제안한 3가지의 건물 변화탐지 제안기법 중 플랫폼의 방위각에 따른 객체 간의 방향을 고려한 방법의 F1-score가 0.891로 가장 높은 정확도를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제14B권4호
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• pp.249-254
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• 2007

본 논문에서는 초음파 및 적외선 센서와 무선 카메라를 장착한 소형 이동 로봇의 물체 검출 방법을 제시한다. 전방 물체의 존재 여부를 판단하기 위해, 초음파 센서는 초음파 발생 신호의 귀환시간, 적외선 센서는 감지한 적외선 아날로그신호의 양, 카메라는 영상 데이터 중 물체의 특징 등을 추출하여 그 결과를 융합함으로써 물체의 유무 또는 이동 로봇과 물체와의 거리를 판단하여 로봇의 움직임을 제어하는데 사용한다. 초음파와 적외선 센서는 물체의 유무와 물체의 대략의 거리를 예측하는 1차 센서로 사용되며 거리 계산결과와 실제 거리 값과의 오차는 5%이내이다. 영상처리에 의해 2차의 섬세한 물체 검출 및 추적을 수행하여 최종적으로 센서 융합에 의한 물체 검출율을 개선하였다. 영상처리방법은 물체와 배경 및 유사잡음들과의 강인한 분리를 위하여 고유색상정보와 움직임 정보 등의 사전정보를 활용하였으며, 형태의 변화가 수반되는 경우에도 유연한 대처능력을 갖도록 하기 위해 시그니처를 이용한 영역분할 방법을 통해 모든 후보영역내의 물체의 존재를 확인하고 목표 물체영역만을 검출하였다. 세가지 센서에 의한 대상 물체 검출 결과의 합은 최종적인 검출을 결정하는데 확률적 근거로 활용되며 각 개별 센서를 사용한 경우보다 최소 7% 이상의 검출율이 개선되었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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• pp.124-126
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• 2012

3차원 동영상은 수많은 응용분야에서 차세대 멀티미디어 콘텐츠로 큰 주목을 받고 있지만 2차원에서 3차원 콘텐츠로의 과도기인 현 시점에서 3차원 콘텐츠의 부족현상은 관련 산업분야의 큰 문제점으로 떠오르고 있다. 2D-to-3D 변환 기술은 높은 비용 없이 기존의 방대한 2차원 콘텐츠를 3차원 콘텐츠로 재사용하는 것이 가능하기 때문에 3차원 콘텐츠의 부족 문제를 해결할 수 있는 기술로 큰 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 블록 단위 초점 정보의 보간을 통한 새로운 초점 기반 3차원 변환 기법을 제안한다. 기존의 화소 단위 초점 측정치를 그대로 깊이 정보로 이용하는 경우나 분할 영역 단위 초점 측정치를 깊이 정보로 활용하는 경우는 이웃 화소간 깊이정보의 불연속성이 발생할 수 있지만 제안방식은 블록 초점 측청치의 보간수행으로 인해 이웃 화소 사이에서 뿐만 아니라 블록경계 혹은 영역경계에서도 특별할 스무딩필터 처리 없이도 화소간 깊이정보의 불연속성이 발생하지 않게 된다. 실험결과를 통해 제안한 방식이 기존의 방식들 보다 더 자연스러운 깊이 정보 추출 성능을 보여준다는 것을 알 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권3호
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• pp.440-453
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• 2019

본 연구는 평면 숲동영상 및 VR 숲동영상 시청이 성인의 스트레스 감소에 미치는 영향을 밝히기 위해 수행되었다. 실험은 인공기후실에서 진행되었으며, 피험자는 40명이 참가하였다. 피험자의 스트레스를 유발한 후 2D 회색동영상, 2D 숲동영상, VR 숲동영상을 5분 동안 시청하게 하였다. 실험하는 동안 연속적으로 심박변동성을 측정하여 자율신경계 활동을 평가하였으며, 각 실험 후 설문지를 이용하여 심리 상태를 평가하였다. 생리적 측정 결과 2D 숲동영상은 2D 회색동영상보다 스트레스 지수 감소효과가 크고, HF 증가효과가 크며, 심장박동수 감소효과가 크다는 사실을 확인하였다. 또한 VR 숲동영상은 2D 회색동영상 시청보다 스트레스 지수 감소효과가 크고, LF/HF 증가효과가 크며, 심장박동수 감소효과가 크다는 사실을 확인하였다. 심리적 측정 결과 피험자들은 2D 회색동영상보다 2D 숲동영상과 VR 숲동영상을 더 쾌적하고, 자연적이며, 진정된다고 느꼈다는 사실을 확인하였다. 그리고 2D 숲동영상과 VR 숲동영상이 2D 회색동영상보다 긍정적인 정서를 증가시키고 부정적인 정서를 감소시킨다는 사실을 확인하였다. 이상의 결과를 바탕으로 2D 숲동영상과 VR 숲동영상의 시청은 스트레스 상황을 벗어나 2D 회색동영상을 시청하는 것보다 더 스트레스 지수를 감소시키고, 심장박동수를 감소시키는 것으로 판단된다. 또한 2D 숲동영상은 부교감 신경계의 활동을 증가시키고 VR 숲동영상은 교감 신경계의 활동을 증가시키는 차이점이 있는 것으로 판단된다. 마지막으로 VR 숲동영상의 교감 신경계의 활동 증가는 스트레스, 긴장 등의 부정적 교감신경 활성이 아닌 신기함, 호기심 등의 긍정적 교감신경 활성으로 판단된다. 이러한 연구의 결과가 산림치유의 시각적 효과에 대한 기반이 되길 기대하고, 임업분야에서 4차 산업혁명의 기술인 VR의 활용이 넓어지는 기반이 되길 기대한다.

• 대한핵의학회지
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• 제39권6호
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• pp.464-472
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• 2005

목적: 부채살 단일광자단층촬영(SPECT)은 공간분해능과 민감도를 개선하는 것으로 알려져 있다. 보다 정확한 영상을 얻고 인체에 대한 SPECT의 영상화 과정을 정확하게 묘사하기 위하여 평행 데이터로 재배열하는 과정 없이 직접 부채살 데이터를 이용하여 재구성하는 알고리즘이 필요하다. 본 연구는 다양한 부채살 재구성 알고리즘을 구현하였고 각 방법의 성능을 비교하였다. 대상 및 방법: 선추적법을 적용하여 부채살 투사기와 이로부터 얻은 데이터를 직접 재구성할 수 있는 FBP, EM, OS-EM과 MAP-EM OSL 알고리즘을 구현하였다. OSL 알고리즘의 경우에는 membrane과 thin plate prior를 사용하였다. 직접 부채살 데이터를 재구성하는 방법의 성능을 평가하기 위해 양방향 최근접 이웃, 양방향 1차와 양방향 3차 보간법을 사용하여 재배열된 평행 데이터를 얻었고 이 데이터를 기존의 평행 데이터에 대한 EM 알고리즘을 사용하여 재구성하였다. Hoffman 두뇌와 Shepp/Logan 팬텀으로부터 얻은 잡음 없는 데이터와 잡음 있는 데이터는 각 방법으로 재구성하였으며 퍼센트 오차를 계산하여 각 재구성된 영상을 비교하였다. 결과: Thin-plate 사전 분포함수를 사용한 OSL 방법이 가장 낮은 오차를 가지며 잡음으로 인한 결과 영상의 불안정성을 효과적으로 제어함을 확인할 수 있었다. 부채살 데이터를 평행 데이터로 재배열시 양방향 1차 보간법이 정확성과 계산 시간 측면에서 가장 효율적인 방법임을 확인하였다. 재배열된 평행 데이터의 EM결과에 비해 직접 부채살 데이터를 재구성하여 얻은 결과영상이 더 정확하게 재구성되었다. 결론: 본 연구에서는 평행 데이터로 재배열한 경우에 비하여 보다 정확한 영상을 재구성하는 직접 부채살 재구성 알고리즘을 구현하였으며 이는 정량적으로 월등히 개선된 결과를 제공함을 확인하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제7권1호
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• pp.75-86
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• 1999

3차원 도시 모델은 여러 가지 인공구조물, 자연 지물 요소로 구성되며, 이 중에서 대부분을 차지하고 있는 것은 건물이다. 따라서 건물을 얼마나 정확하고 신속하게 추출하여 기존의 데이터베이스를 갱신할 수 있느냐는 중요한 문제라 할 수 있다. 이러한 문제의 해결 방안으로 DTM으로부터 추출한 건물 정보로 DTM을 재구성한다면, 이를 하나의 3차원 도시 모델로 이용할 수 있다. 따라서 본 연구는 고해상도 DTM과 항공사진의 edge 정보에 수리형태학(mathematical morphology) 및 영상분할 기법 등을 적용하여 건물의 윤곽선 및 높이 정보를 추출하는 것을 목적으로 한다. 본 연구의 결과, 수리형태학의 opening 연산을 통해 건물의 추출이 가능하였으며, 항공사진에서 추출한 edge 정보를 이용하여 건물 추출의 정확도를 향상시킬 수 있었다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제4권2호
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• pp.100-106
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• 2000

목적: 정상 가토의 뇌혈류를 측정하고자 자기공명영상 기법중 스캔시간이 훨씬 짧은 single shot gradient echo-planar 기법을 관류강조영상에 적용하여 뇌혈류량 측정법의 유용성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 몸무게 2.1-3.6kg의 가토 24마리를 실험군으로 채택하고, 실험군을 소아용 위치 잡이에 복와위로 눕힌 후 관류강조영상을 획득하였다. 관류강조영상 획득은 매 1초마다 연속하여 한 단면당 44초가지 44개의 영상을 얻었다. 스캔 시작 후 4초 경과시 조영제 Gd-DTPA 2ml를 빠른 속도로 경정맥 주입 후 연속하여 식염수 5ml를 경정맥 주입하였으며, 한 가토에서 동일한 방법으로 약 30분 간격으로 2회씩 실시하였다. 영상은 두정부 대뇌피질, 궁룡부 대뇌피 질 두 부위와 기저핵 한 부위에서 약 $3-5{\textrm{mm}^2}$의 면적으로 선택한 후, 시간 경과에 따른 신호강도의 변화를 보여주는 커브를 구하였다 이 영상을 PC로 전송한 후 자체 개발한 영상처리 프로그램과 IDL 소프트웨어를 이용하여 상대적 및 국소 뇌혈류량을 구하였다. 결과: 실험군으로 채택한 가토 총 24마리중 22마리에서 만족할 만한 1-2회의 시간-신호강도 곡선을 얻었다. 획득한 데이터는 두정부 대뇌피질 두 곳과 기저 핵에서 시간의 경과에 따른 신호강도의 변화를 측정하고, 이들 부위의 국소 뇌혈류 용적 및 조영제의 잔류 시간을 구하였다. 평균 국소 뇌혈류량 용적비는 궁륭부 대뇌피질에서는 $0.97{\pm}0.35$, 기저 핵에서는 $0.99{\pm}0.37$이었으며, 조영제의 펑균 잔류시간은 궁룡부 대뇌피질에서는 $9.83{\pm}1.63초$, 기저핵에서는 $9.42{\pm}1.14$초로서 두 부위간에 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. 결론: 궁룡부 대뇌피질과 기저 핵에서 평균 국소 뇌혈류량 용적비와 조영제 평균잔류 시간의 차이는 없었다. 그러므로 PWI가 뇌혈류량 측정에 유용하며 허혈성 질환의 조기진단 및 예후 추정에 이용될 수 있다. 향후 정상조직과 뇌경색이 유발 된 조직의 rCBV차이를 비교할 수 있으며, DWI 소견과 경색 환자에 적용하면 뇌혈류 변화 분석에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 방송공학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.271-282
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• 2013

최근 ITU-T/VCEG과 ISO/IEC MPEG은 공동으로 차세대 비디오 압축 표준 기술인 High efficient video coding (HEVC)를 제정하고 있다. HEVC는 H.264/AVC 표준 기술과 비교해 보면 매우 향상된 압축 효율을 보여 주고 있으며, 특히 Full HD 이상의 매우 큰 사이즈의 동영상 및 그에 따른 고화질 비디오 서비스를 주요 목표로 하고 있다. 그러나 품질과 압축 효율 향상을 위해 새로운 구조와 압축 도구들이 추가됨으로써 인코더의 연산 복잡도가 매우 증가되어 있으며, 이에 화질의 열화를 최소한으로 유지하면서 계산량을 감소시키는 연구가 필요해 지고 있는 상황이다. 본 연구에서는 화면 간 예측 시에 부호화 단위의 분할을 효율적으로 조기 종료하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 현재 코딩 단위 (Coding unit)의 움직임 벡터 정보, 율-왜곡 비용, 그리고 상위 코딩 단위에서의 개별 사이즈에 대한 평균 율-왜곡 비용값을 활용하여 분할을 조기에 중단한다. 실험 결과를 통하여 제안된 방법이 기존의 ECU 방법보다 약 10% 정도로 속도 향상이 있으며, HM 참조 소프트웨어와 비교 시 BD-rate 증가는 1.975% 정도로 매우 적게 나타남을 보인다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.215-222
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• 2016

엑스선유방촬영술은 다양한 유방질환 중 석회화 병변을 진단하는데 가장 효과적인 방법이다. 환자의 의료피폭 저감과 진단에 필요한 최적의 영상을 얻기 위해서는 성능유지를 지속적으로 관리해야 한다. 엑스선유방촬영술에서 엑스선을 발생시키는 양극의 경사각도는 중심선을 기준으로 하기 때문에 조사야 내의 위치에 따라 엑스선관의 유효초점이 미세하게 달라질 수 있어 공간분해능의 차이가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 디지털 엑스선유방촬영장치에서 검출기 위치에 따른 LSF를 측정하여 MTF를 계산함으로써 공간분해능 변화에 대해서 연구하였다. 와이어 직경에 대한 변화에서 $50{\mu}m$ 직경의 와이어의 경우 가장 높은 공간주파수 값을 나타냈으며 검출기의 픽셀보다 작은 직경을 갖는 와이어를 사용해야 검출기의 공간주파수에 따른 응답을 바르게 구할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 조사야 내의 검출기의 위치에 따라서 공간주파수는 중심부분의 와이어가 나머지 와이어보다 우수한 MTF 특성을 보였으나, 그 차이는 미소하게 나타났다. 또한 중앙부분에서 반치폭 또는 유효초첨이 가장 작게 나타났으며 중앙에서 벗어날수록 반치폭이 증가하여 공간분해능이 낮아진 것으로 나타났다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.614-622
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• 2015

2진(binary) MQ 산술부호화는 최근 들어 멀티미디어 압축 표준시스템에 기본 엔트로피 방식으로 사용되고 있다. MQ 산술부호기는 JBIG2와 JPEG2000에 적용되면서 압축성능을 인정받기 시작했다. 최근에 차세대 동영상 부호화 표준인 HEVC (high efficiency video coding)에는 산술부호화가 단일 엔트로피부호화로 채택되면서 그 중요성이 커지고 있다. 기존의 2진 MQ 산술부호기는 RANGE(구간)을 분할하는 과정에서 곱셈을 없애면서 근사화 방법을 사용하고 있다. 이 경우 MPS/LPS의 구간이 뒤바뀌는 경우가 발생하며 출력비트가 늘어날 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 완화하기 위하여 근사식을 사용하는 대신에 룩업테이블 형태로 AQe의 값을 양자화하여 계산에 적용하는 방법을 제안하고자 한다. 제안한 방법의 압축 성능을 실험을 통해 확인한 결과, 2진영상 압축표준 방식인 JBIG2의 경우 약 4%의 압축율의 개선을 보였다. 정지영상 압축표준인 JPEG2000의 경우 약 1%정도의 개선을 가져왔다. 룩업테이블을 사용하기 때문에 계산량이 기존방법에 비해 늘지 않는다.