• 제목/요약/키워드: CNN algorithms

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Single Image Dehazing: An Analysis on Generative Adversarial Network

  • Amina Khatun;Mohammad Reduanul Haque;Rabeya Basri;Mohammad Shorif Uddin
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권2호
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    • pp.136-142
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    • 2024
  • Haze is a very common phenomenon that degrades or reduces the visibility. It causes various problems where high quality images are required such as traffic and security monitoring. So haze removal from images receives great attention for clear vision. Due to its huge impact, significant advances have been achieved but the task yet remains a challenging one. Recently, different types of deep generative adversarial networks (GAN) are applied to suppress the noise and improve the dehazing performance. But it is unclear how these algorithms would perform on hazy images acquired "in the wild" and how we could gauge the progress in the field. This paper aims to bridge this gap. We present a comprehensive study and experimental evaluation on diverse GAN models in single image dehazing through benchmark datasets.

A CNN Image Classification Analysis for 'Clean-Coast Detector' as Tourism Service Distribution

  • CHANG, Mona;XING, Yuan Yuan;ZHANG, Qi Yue;HAN, Sang-Jin;KIM, Mincheol
    • 유통과학연구
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    • 제18권1호
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    • pp.15-26
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    • 2020
  • Purpose: This study is to analyze the image classification using Convolution Neural Network and Transfer Learning for Jeju Island and to suggest related implications. As the biggest tourist destination in Korea, Jeju Island encounters environmental issues frequently caused by marine debris along the seaside. The ever-increasing volume of plastic waste requires multidirectional management and protection. Research design, data and methodology: In this study, the deep learning CNN algorithm was used to train a number of images from Jeju clean and polluted beaches. In the process of validating and testing pre-processed images, we attempted to explore their applicability to coastal tourism applications through probabilities of classifying images and predicting clean shores. Results: We transformed and augmented 194 small image dataset into 3,880 image data. The results of the pre-trained test set were 85%, 70% and 86%, and then its accuracy has increased through the process. We finally obtained a rapid convergence of 97.73% and 100% (20/20) in the actual training and validation sets. Conclusions: The tested algorithms are expected to implement in applications for tourism service distribution aimed at reducing coastal waste or in CCTVs as a detector or indicator for residents and tourists to protect clean beaches on Jeju Island.

효과적인 영상처리를 위한 α-LTSHD 기반의 FCNN 구조 연구 (A study on FCNN structure based on a α-LTSHD for an effective image processing)

  • 변오성;문성룡
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.467-472
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    • 2002
  • 본 논문에서, 영상에서 임펄스 잡음을 효과적으로 제거하고, 연산 속도를 개선하기 위해 Fuzzy Cellular Neural Network(FCNN)구조에 Hausdorff distance(HD)를 적용한 $\alpha$-Least Trimmed Square HD($\alpha$-LTSHD) 기반 FCNN 구조를 제안한다. FCNN는 Cellular Neural Network(CNN) 구조에 퍼지 이론을 적용한 것이고, HD는 특징 대상의 대응 없이 이진 영상의 두 픽셀 집합 사이의 거리를 구하는 척도로 물체의 정합에 널리 사용한다. 성능 평가를 위해, 제안된 방법을 MSE와 SNR을 이용하여 기존 FCNN, Opening-Closing(OC) 그리고 LTSHD 연산자를 적용한 FCNN과 비교 분석하였다. 그 결과, 본 논문에서 제안된 망(network) 구조의 성능이 다른 필터보다 임펄스 잡음 제거에 우수함을 확인하였다.

농산물 AI 가격 예측을 통한 전자거래 비즈니스 모델 설계 (Design of e-commerce business model through AI price prediction of agricultural products)

  • 한남규;김봉현
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권12호
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    • pp.83-91
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    • 2021
  • 농산물은 기상, 기후 등의 변화로 인해 공급이 불규칙하고, 공급량이 10% 하락하면 가격이 50% 상승하는 가격 탄력성이 매우 높다. 이러한 농산물 가격의 변동으로 인해 소상인의 경매를 통해 생산자에게 대금의 안전성을 보장하고 있다. 그러나, 과잉생산으로 가격이 폭락할 경우, 생산자에 대한 보호 조치는 미비한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 농산물에 대한 가격을 인공지능 알고리즘으로 예측하여 전자거래 시스템에 활용할 수 있는 비즈니스 모델을 설계하였다. 이를 위해, 학습 패턴 쌍으로 모델을 학습시키고, ARIMA, SARIMA, RNN, CNN을 적용하여 예측 모델을 설계하였다. 최종적으로, 농산물 예측가격 데이터를 단기예측과 중기예측으로 분류하여 검증하였다. 검증 결과, 2018년 데이터를 기반으로 실제 가격과 예측 가격이 91.08%의 정확도를 나타냈다.

아동 그림 심리분석을 위한 인공지능 기반 객체 탐지 알고리즘 응용 (Application of object detection algorithm for psychological analysis of children's drawing)

  • 임지연;이성옥;김경표;유용균
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • 아동 그림은 내면의 감정을 표현할 수 있는 수단으로 아동 심리 진단에 널리 이용되고 있다. 본 논문에서는 아동 그림 분석에 적용할 수 있는 아동 그림 기반의 객체 탐지 알고리즘을 제안한다. 먼저 사진에서의 그림 영역을 추출하였고 데이터 라벨링 과정을 수행하였다. 이후 라벨링된 데이터 셋를 사용하여 Faster R-CNN 기반 객체 탐지모델을 학습하고 평가하였다. 탐지된 객체 결과를 기반으로 그림 면적 및 위치 또는 색상 정보를 계산하여 그림에 대한 기초정보를 쉽고 빠르게 분석할 수 있도록 설계하였다. 이를 통해 아동 그림을 이용한 심리분석에 있어 인공지능 기반 객체 탐지 알고리즘의 활용성을 보였다.

R-FCN과 Transfer Learning 기법을 이용한 영상기반 건설 안전모 자동 탐지 (Image-Based Automatic Detection of Construction Helmets Using R-FCN and Transfer Learning)

  • 박상윤;윤상현;허준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제39권3호
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    • pp.399-407
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    • 2019
  • 대한민국에서 건설업은 타 업종들과 비교하여 안전사고의 위험성이 가장 높게 나타난다. 따라서 건설업 내 안전성 향상을 도모하기 위해 여러 연구가 예전부터 진행이 되어 왔고, 본 연구에선 건설현장 영상 데이터를 기반으로 물체 탐지 및 분류 알고리즘을 이용해서 효과적인 안전모 자동탐지 시스템을 구축하여 건설현장 노동자들의 안전성 향상에 기여하고자 한다. 본 연구에서 사용된 알고리즘은 Convolutional Neural Network (CNN) 기반의 물체 탐지 및 분류 알고리즘인 Region-based Fully Convolutional Networks (R-FCN)이고 이를 Transfer Learning 기법을 사용하여 딥러닝을 실시하였다. ImageNet에서 수집한 1089장의 사람과 안전모가 포함된 영상으로 학습을 시행하였고 그 결과, 사람과 안전모의 mean Average Precision (mAP)은 각각 0.86, 0.83로 측정되었다.

인공지능 기반 플랜트 도면 내 심볼 객체 자동화 검출 (Automatic Recognition of Symbol Objects in P&IDs using Artificial Intelligence)

  • 신호진;전은미;권도경;권준석;이철진
    • 플랜트 저널
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    • 제17권3호
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    • pp.37-41
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    • 2021
  • P&ID(Piping and Instrument Diagram)는 플랜트의 장치 및 계장 정보를 집약적으로 담고 있는, 엔지니어링 핵심도면이다. 한 장의 P&ID에는 심볼로 표현된 수백 여개의 정보들이 존재하며, 이에 대한 디지털 전산화 작업이 수작업으로 진행되고 있어 많은 인력과 시간이 소요된다. 기존 연구들은 CNN 모델을 이용하여 도면 객체 검출에 성공하였으나, 도면 한 장당 약 30분, 인식률은 90% 정도로 현장에서 구현하기에는 부족한 성능이다. 따라서 본 연구에서는 영역 검출과 객체 인식을 동시에 처리하는 1-stage 객체 검출 알고리즘을 제안하였다. 이미지 레이블링 오픈소스 툴을 이용하여 학습 데이터를 구축하고 딥러닝 모델 학습을 통해 도면 내 심볼 이미지 인식 방법을 제안한다.

빅데이터를 활용한 인공지능 주식 예측 분석 (Stock prediction analysis through artificial intelligence using big data)

  • 최훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.1435-1440
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    • 2021
  • 저금리 시대의 도래로 인해 많은 투자자들이 주식 시장으로 몰리고 있다. 과거의 주식 시장은 사람들이 기업 분석 및 각자의 투자기법을 통해 노동 집약적으로 주식 투자가 이루어졌다면 최근 들어 인공지능 및 데이터를 활용하여 주식 투자가 널리 이용되고 있는 실정이다. 인공지능을 통해 주식 예측의 성공률은 현재 높지 않아 다양한 인공지능 모델을 통해 주식 예측률을 높이는 시도를 하고 있다. 본 연구에서는 다양한 인공지능 모델에 대해 살펴보고 각 모델들간의 장단점 및 예측률을 파악하고자 한다. 이를 위해, 본 연구에서는 주식예측 인공지능 프로그램으로 인공신경망(ANN), 심층 학습 또는 딥 러닝(DNN), k-최근접 이웃 알고리즘(k-NN), 합성곱 신경망(CNN), 순환 신경망(RNN), LSTM에 대해 살펴보고자 한다.

Bridge Inspection and condition assessment using Unmanned Aerial Vehicles (UAVs): Major challenges and solutions from a practical perspective

  • Jung, Hyung-Jo;Lee, Jin-Hwan;Yoon, Sungsik;Kim, In-Ho
    • Smart Structures and Systems
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    • 제24권5호
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    • pp.669-681
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    • 2019
  • Bridge collapses may deliver a huge impact on our society in a very negative way. Out of many reasons why bridges collapse, poor maintenance is becoming a main contributing factor to many recent collapses. Furthermore, the aging of bridges is able to make the situation much worse. In order to prevent this unwanted event, it is indispensable to conduct continuous bridge monitoring and timely maintenance. Visual inspection is the most widely used method, but it is heavily dependent on the experience of the inspectors. It is also time-consuming, labor-intensive, costly, disruptive, and even unsafe for the inspectors. In order to address its limitations, in recent years increasing interests have been paid to the use of unmanned aerial vehicles (UAVs), which is expected to make the inspection process safer, faster and more cost-effective. In addition, it can cover the area where it is too hard to reach by inspectors. However, this strategy is still in a primitive stage because there are many things to be addressed for real implementation. In this paper, a typical procedure of bridge inspection using UAVs consisting of three phases (i.e., pre-inspection, inspection, and post-inspection phases) and the detailed tasks by phase are described. Also, three major challenges, which are related to a UAV's flight, image data acquisition, and damage identification, respectively, are identified from a practical perspective (e.g., localization of a UAV under the bridge, high-quality image capture, etc.) and their possible solutions are discussed by examining recently developed or currently developing techniques such as the graph-based localization algorithm, and the image quality assessment and enhancement strategy. In particular, deep learning based algorithms such as R-CNN and Mask R-CNN for classifying, localizing and quantifying several damage types (e.g., cracks, corrosion, spalling, efflorescence, etc.) in an automatic manner are discussed. This strategy is based on a huge amount of image data obtained from unmanned inspection equipment consisting of the UAV and imaging devices (vision and IR cameras).

잡음과 스펙트럼 이동에 강인한 CNN 기반 라만 분광 알고리즘 (CNN based Raman Spectroscopy Algorithm That is Robust to Noise and Spectral Shift)

  • 박재현;유형근;이창식;장동의;박동조;남현우;박병황
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.264-271
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    • 2021
  • Raman spectroscopy is an equipment that is widely used for classifying chemicals in chemical defense operations. However, the classification performance of Raman spectrum may deteriorate due to dark current noise, background noise, spectral shift by vibration of equipment, spectral shift by pressure change, etc. In this paper, we compare the classification accuracy of various machine learning algorithms including k-nearest neighbor, decision tree, linear discriminant analysis, linear support vector machine, nonlinear support vector machine, and convolutional neural network under noisy and spectral shifted conditions. Experimental results show that convolutional neural network maintains a high classification accuracy of over 95 % despite noise and spectral shift. This implies that convolutional neural network can be an ideal classification algorithm in a real combat situation where there is a lot of noise and spectral shift.