• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.756-764
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• 2020

A typical algorithm used for image analysis is the Convolutional Neural Network(CNN). R-CNN, Fast R-CNN, Faster R-CNN, etc. have been studied to improve the performance of the CNN, but they essentially require large amounts of data and high algorithmic complexity., making them inappropriate for small and medium-sized services. Therefore, in this paper, the image label prediction algorithm based on CNN with collaborative layer with low complexity, high accuracy, and small amount of data was proposed. The proposed algorithm was designed to replace the part of the neural network that is performed to predict the final label in the existing deep learning algorithm by implementing collaborative filtering as a layer. It is expected that the proposed algorithm can contribute greatly to small and medium-sized content services that is unsuitable to apply the existing deep learning algorithm with high complexity and high server cost.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1552-1559
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• 2021

Convolution neural networks (CNNs) show notable performance in image processing and are used as representative core models. CNNs extract and learn features from large amounts of train dataset. In general, it has a structure in which a convolution layer and a fully connected layer are stacked. The core of CNN is the convolution layer. The size of the kernel used for feature extraction and the number that affect the depth of the feature map determine the amount of weight parameters of the CNN that can be learned. These parameters are the main causes of increasing the computational complexity and memory usage of the entire neural network. The most computationally expensive components in CNNs are fully connected and spatial convolution computations. In this paper, we propose a Fourier Convolution Neural Network that performs the operation of the convolution layer in the Fourier domain. We work on modifying and improving the amount of computation by applying the fast fourier transform method. Using the MNIST dataset, the performance was similar to that of the general CNN in terms of accuracy. In terms of operation speed, 7.2% faster operation speed was achieved. An average of 19% faster speed was achieved in experiments using 1024x1024 images and various sizes of kernels.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.460-462
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• 2021

식품은 기본적으로 영양성과 안전성을 반드시 갖추어야 한다. 최근에 식품의 안정성이 의심이 되는 안산의 한 유치원에서 식중독성 유증상자가 다수 발생하였다. 그래서 식품의 안전성은 더욱 요구되는 사항이다. 본 논문에서는 식품의 안전성을 확보하기 위한 이물검출기의 딥러닝모델을 통해 검출율을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안방법으로는 CNN(convolution neural network), Faster R-CNN(region convolution neural network)의 네트워크를 통해 학습하고 정상과 이물제품의 영상을 테스트 한다. 딥러닝 모델을 통해 테스트한 결과 기존 이물검출기의 알고리즘에 Faster R-CNN을 병행한 방법이 다른 방법보다 검출율이 좋은 성능을 보였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.288-294
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• 2017

최근들어 CNN(Convolutional Neural Network)을 이용한 딥러닝 기술이 영상인식 등의 분야에서 널리 활용되고 있다. CNN에서 승산과 가산으로 수행되는 컨볼루션 처리는 단순한 연산이지만 하드웨어로 구현하는 데 문제가 되는 것은 승산을 수행하는데 필요한 계산시간이다. 컴퓨팅 파워의 사용에 문제가 없는 응용분야에서는 문제가 되지 않지만 임베디드용 딥러닝 시스템 등의 구현을 위한 하드웨어 칩설계에서는 많은 제한이 있다. 따라서 본 논문에서는 그레이스케일 영상을 2진영상의 중첩으로 표현한 후, 병렬로 가산만을 이용하여 컨볼루션을 수행하는 병렬가산 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 새롭게 제안한 알고리즘의 유용성을 확인하기 위한 실험을 통해 처리시간의 감소가 가능한 병렬가산 방식으로 컨볼루션을 수행할 수 있음을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_2호
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• pp.961-973
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• 2020

본 논문에서는 CNN (Convolutional Neural Network) 기반의 영상융합 기법을 제안하고자 하였다. 딥러닝 구조의 성능을 향상시키기 위하여, CNN 기법에서 대표적인 합성곱(convolution) 방법으로 알려진 팽창된 합성곱(dilated convolution) 모델을 활용하여 모델의 깊이와 복잡성을 증대시키고자 하였다. 팽창된 합성곱을 기반으로 하여 학습과정에서의 효율을 향상시키기 위하여 잔차 네트워크(residual network)도 활용하였다. 또한, 본 연구에서는 모델학습을 위하여 전통적인 L1 노름(norm) 기반의 손실함수와 함께, 공간 상관도를 활용하였다. 본 연구에서는 전정색 영상만을 이용하거나 전정색 영상과 다중분광 영상을 모두 활용하여 구조에 적용한 DRNet을 개발하여 실험을 수행하였다. KOMPSAT-3A를 활용한 전정색 영상과 다중분광 영상을 이용한 DRNet은 융합영상의 분광특성에 과적합되는 결과를 나타냈으며, 전정색 영상만을 이용한 DRNet이 기존 기법들과 비교하여 융합영상의 공간적 특성을 효과적으로 반영함을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.669-681
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• 2018

본 논문에서는 고해상도 자궁경부암 세포사진을 CNN(Convolution Neural Network)을 통해 효과적으로 인식 및 분류하는 방법을 소개한다. 이때 고려되는 세포의 종류는 Ascus, Inflammation, RCC, Normal 로 네 가지가 있다. 본 논문에서는 먼저 기존의 고해상도 이미지를 분류하는 알고리즘을 소개하고, 이 방법을 이용하여 고해상도 세포사진을 분류하는 과정에서 어떤 정보의 손실이 발생하는지 분석한 후, 이를 해결하기 위한 방법을 제시한다. 이를 위해서 본 논문에서 제안하는 학습 모델에서는 dilated convolution을 이용하여 고해상도 사진의 정보의 손실을 최소한으로 줄임과 동시에 학습속도 빠르게 하는 알고리즘을 제시한다. 또한 이미지 전처리 과정으로 임계치를 사용함으로써 암세포를 판단하는데 혼란을 줄 수 있는 부분을 제거함으로써 인식률을 향상시킨다. 본 논문에서 제시되는 실험 결과를 통해, 제안한 알고리즘이 기존 기술보다 높은 인식률을 제공하는 것을 확인할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.180-192
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• 2021

이미지 인식 및 패턴 감지를 위해 널리 사용되는 알고리즘 중 하나는 convolution neural network(CNN)이다. CNN에서 대부분의 연산량을 차지하는 convolution 연산을 효율적으로 처리하기 위해 외부 하드웨어 가속기를 사용하여 CNN 어플리케이션의 성능을 향상 시킬 수 있다. 이러한 하드웨어 가속기를 사용함에 있어서 CNN은 막대한 연산량을 처리하기 위해 오프칩 DRAM에서 가속기 내부의 메모리로 데이터를 갖고 와야 한다. 즉 오프칩 DRAM과 가속기 내부의 온칩 메모리 혹은 글로벌 버퍼 사이의 데이터 통신이 CNN 어플리케이션의 성능에 큰 영향을 끼친다. 본 논문에서는 CNN 가속기 내의 온칩 메모리 혹은 글로벌 버퍼의 크기에 따른 주메모리 혹은 DRAM으로의 접근 횟수를 추산할 수 있는 시뮬레이터를 개발하였다. CNN 아키텍처 중 하나인 AlexNet에서, CNN 가속기 내부의 글로벌 버퍼의 크기를 증가시키면서 시뮬레이션 했을 때, 글로벌 버퍼 크기가 100kB 이상인 경우가 100kB 미만인 경우보다 가속기 내부와 오프칩 DRAM 간의 접근 횟수가 0.8배 낮은 것을 확인 했다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권6호
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• pp.364-373
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• 2022

Image morphing methods make seamless transition changes in the image and mask the meaningful information attached to it. This can be detected by traditional machine learning algorithms and new emerging deep learning algorithms. In this research work, scope of different Hybrid learning approaches having combination of Deep learning and Machine learning are being analyzed with the public dataset CASIA V1.0, CASIA V2.0 and DVMM to find the most efficient algorithm. The simulated results with CNN (Convolution Neural Network), Hybrid approach of CNN along with SVM (Support Vector Machine) and Hybrid approach of CNN along with Random Forest algorithm produced 96.92 %, 95.98 and 99.18 % accuracy respectively with the CASIA V2.0 dataset having 9555 images. The accuracy pattern of applied algorithms changes with CASIA V1.0 data and DVMM data having 1721 and 1845 set of images presenting minimal accuracy with Hybrid approach of CNN and Random Forest algorithm. It is confirmed that the choice of best algorithm to find image forgery depends on input data type. This paper presents the combination of best suited algorithm to detect image morphing with different input datasets.

• 통합자연과학논문집
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• 제13권4호
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• pp.147-151
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• 2020

In this paper, we propose a method to detect concept drift by applying Convolutional Neural Network (CNN) in a data stream environment. Since the conventional method compares only the final output value of the CNN and detects it as a concept drift if there is a difference, there is a problem in that the actual input value of the data stream reacts sensitively even if there is no significant difference and is incorrectly detected as a concept drift. Therefore, in this paper, in order to reduce such errors, not only the output value of CNN but also the probability vector are used. First, the data entered into the data stream is patterned to learn from the neural network model, and the difference between the output value and probability vector of the current data and the historical data of these learned neural network models is compared to detect the concept drift. The proposed method confirmed that only CNN output values could be used to reduce detection errors compared to how concept drift were detected.

• 한국음향학회지
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• 제37권2호
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• pp.118-128
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• 2018

본 논문은 사이드 스캔 소나 영상을 컨볼루션 신경망으로 학습하여 수중물체를 탐색하는 방법을 다루었다. 사이드 스캔 소나 영상을 사람이 직접 분석하던 방법에서 컨볼루션 신경망 알고리즘이 보강되면 분석의 효율성을 높일 수 있다. 연구에 사용한 사이드 스캔 소나의 영상 데이터는 미 해군 수상전센터에서 공개한 자료이고 4종류의 합성수중물체로 구성되었다. 컨볼루션 신경망 알고리즘은 관심영역 기반으로 학습하는 Faster R-CNN(Region based Convolutional Neural Networks)을 기본으로 하며 신경망의 세부사항을 보유한 데이터에 적합하도록 구성하였다. 연구의 결과를 정밀도-재현율 곡선으로 비교하였고 소나 영상 데이터에 지정한 관심영역의 변경이 탐지성능에 미치는 영향을 검토함으로써 컨볼루션 신경망의 수중물체 탐지 적용성에 대해 살펴보았다.