Since satellite images generally include clouds in the atmosphere, it is essential to detect or mask clouds before satellite image processing. Clouds were detected using physical characteristics of clouds in previous research. Cloud detection methods using deep learning techniques such as CNN or the modified U-Net in image segmentation field have been studied recently. Since image segmentation is the process of assigning a label to every pixel in an image, precise pixel-based dataset is required for cloud detection. Obtaining accurate training datasets is more important than a network configuration in image segmentation for cloud detection. Existing deep learning techniques used different training datasets. And test datasets were extracted from intra-dataset which were acquired by same sensor and procedure as training dataset. Different datasets make it difficult to determine which network shows a better overall performance. To verify the effectiveness of the cloud detection network such as Cloud-Net, two types of networks were trained using the cloud dataset from KOMPSAT-3 images provided by the AIHUB site and the L8-Cloud dataset from Landsat8 images which was publicly opened by a Cloud-Net author. Test data from intra-dataset of KOMPSAT-3 cloud dataset were used for validating the network. The simulation results show that the network trained with KOMPSAT-3 cloud dataset shows good performance on the network trained with L8-Cloud dataset. Because Landsat8 and KOMPSAT-3 satellite images have different GSDs, making it difficult to achieve good results from cross-sensor validation. The network could be superior for intra-dataset, but it could be inferior for cross-sensor data. It is necessary to study techniques that show good results in cross-senor validation dataset in the future.
This paper proposes an improved deep learning method based on small data sets for animal image classification. Firstly, we use a CNN to build a training model for small data sets, and use data augmentation to expand the data samples of the training set. Secondly, using the pre-trained network on large-scale datasets, such as VGG16, the bottleneck features in the small dataset are extracted and to be stored in two NumPy files as new training datasets and test datasets. Finally, training a fully connected network with the new datasets. In this paper, we use Kaggle famous Dogs vs Cats dataset as the experimental dataset, which is a two-category classification dataset.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제27권4호
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pp.311-323
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2023
This paper introduces the industrial problem, the solution, and the results of the research conducted with Define Inc. The client company wanted to improve the performance of an object detection model on the floor plan dataset. To solve the problem, we analyzed the operational principles, advantages, and disadvantages of the existing object detection model, identified the characteristics of the floor plan dataset, and proposed to use of YOLO v5 as an appropriate object detection model for training the dataset. We compared the performance of the existing model and the proposed model using mAP@60, and verified the object detection results with real test data, and found that the performance increase of mAP@60 was 0.08 higher with a 25% shorter inference time. We also found that the training time of the proposed YOLO v5 was 71% shorter than the existing model because it has a simpler structure. In this paper, we have shown that the object detection model for the floor plan dataset can achieve better performance while reducing the training time. We expect that it will be useful for solving other industrial problems related to object detection in the future. We also believe that this result can be extended to study object recognition in 3D floor plan dataset.
최근 건설 현장의 안전사고 비율은 전체 산업에서 가장 높은 비중을 차지한다. 인공지능 기술을 건설 현장에 접목하기 위해서는 기초 학습 자료로 활용될 수 있는 데이터셋 확보가 필수적이다. 본 논문에서는 실제 현장 확보를 통해 원천 데이터를 수집하였으며, 토목 현장에서 주로 운용되고 있는 주요 건설장비 객체를 선정하고 약 9만장의 정지영상 데이터셋 가공을 통해 최적의 학습 데이터셋 구축을 완료하였다. 또한, 객체 인식분야의 대표적인 모델인 YOLO를 활용하여 구축된 데이터의 검증 작업을 수행하였고 90 % 근접한 검출 성능을 확인해 데이터 신뢰성을 확보하였다. 본 연구에서 사용되는 학습 데이터셋은 공공데이터포털에서 활용 가능하도록 공개를 완료하였다. 본 데이터셋은 향후 건설안전 분야의 객체 인식 기술의 건설현장 적용을 위한 기반 데이터로 활용 가능하리라 판단된다.
Data quality is the main issue in the classification problems; generally, the presence of noisy instances in the training dataset will not lead to robust classification performance. Such instances may cause the generated decision tree to suffer from over-fitting and its accuracy may decrease. Decision trees are useful, efficient, and commonly used for solving various real world classification problems in data mining. In this paper, we introduce a preprocessing technique to improve the classification accuracy rates of the C4.5 decision tree algorithm. In the proposed preprocessing method, we applied the naive Bayes classifier to remove the noisy instances from the training dataset. We applied our proposed method to a real e-commerce sales dataset to test the performance of the proposed algorithm against the existing C4.5 decision tree classifier. As the experimental results, the proposed method improved the classification accuracy by 8.5% and 14.32% using training dataset and 10-fold crossvalidation, respectively.
The city of Khartoum, the capital of Sudan, was heavily damaged by the flood of the Nile in 2020. Classification using satellite images can define the damaged area and help emergency response. As Synthetic Aperture Radar (SAR) uses microwave that can penetrate cloud, it is suitable to use in the flood study. In this study, Random Forest classifier, one of the supervised classification algorithms, was applied to the flood event in Khartoum with various sizes of the training dataset and number of images using Sentinel-1 SAR. To create a training dataset, we used unsupervised classification and visual inspection. Firstly, Random Forest was performed by reducing the size of each class of the training dataset, but no notable difference was found. Next, we performed Random Forest with various number of images. Accuracy became better as the number of images in creased, but converged to a maximum value when the dataset covers the duration from flood to the completion of drainage.
본 연구의 목적은 랜드마크 이미지의 AI 학습용 데이터 구축을 위한 메타데이터 표준 설계 방안을 제시하기 위함이다. 이를 위해, 이미지 검색시스템의 종류와 각각의 색인 방식에 관한 최신 기술 현황을 포괄적으로 조사하여 분석하고, AI 머신러닝을 적용한 랜드마크 인식에 필수적인 학습용 공개 데이터셋과 이미지 객체 인식에 관한 기계학습 도구를 조사하였다. 이를 통해, 랜드마크 이미지 AI 학습용 데이터에 최적화된 메타데이터 요소를 선정하고 각각의 요소에 대한 입력 데이터를 정의하였다. 결론 및 제언에서는 랜드마크 인식을 활용한 추천시스템을 포함한 응용서비스 개발 방안을 논의하였다.
The military is facing a continuous decrease in personnel, and in order to cope with potential accidents and challenges in operations, efforts are being made to reduce the direct involvement of personnel by utilizing the latest technologies. Recently, the use of various sensors related to Manned-Unmanned Teaming and artificial intelligence technologies has gained attention, emphasizing the need for flexible utilization methods. In this paper, we propose four dataset construction methods that can be used for effective training of robots that can be deployed in military operations, utilizing not only RGB image data but also data acquired from IR image sensors. Since there is no publicly available dataset that combines RGB and IR image data, we directly acquired the dataset within buildings. The input values were constructed by combining RGB and IR image sensor data, taking into account the field of view, resolution, and channel values of both sensors. We compared the proposed method with conventional RGB image data classification training using the same learning model. By employing the proposed image data fusion method, we observed improved stability in training loss and approximately 3% higher accuracy.
In fine-tuning-based transfer learning, the size of the dataset may affect learning accuracy. When a dataset scale is small, fine-tuning-based transfer-learning methods use high computing costs, similar to a large-scale dataset. We propose a mid-level feature extractor that retrains only the mid-level convolutional layers, resulting in increased efficiency and reduced computing costs. This mid-level feature extractor is likely to provide an effective alternative in training a small-scale medical image dataset. The performance of the mid-level feature extractor is compared with the performance of low- and high-level feature extractors, as well as the fine-tuning method. First, the mid-level feature extractor takes a shorter time to converge than other methods do. Second, it shows good accuracy in validation loss evaluation. Third, it obtains an area under the ROC curve (AUC) of 0.87 in an untrained test dataset that is very different from the training dataset. Fourth, it extracts more clear feature maps about shape and part of the chest in the X-ray than fine-tuning method.
In face recognition, learning speed of face is very important since the system should be trained again whenever the size of dataset increases. In existing methods, training time increases rapidly with the increase of data, which leads to the difficulty of training with a large dataset. To overcome this problem, we propose SVDD (Support Vector Domain Description)-based learning method that can learn a dataset of face rapidly and incrementally. In experimental results, we show that the training speed of the proposed method is much faster than those of other methods. Moreover, it is shown that our face recognition system can improve the accuracy gradually by learning faces incrementally at real environments with illumination changes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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