• Title/Summary/Keyword: Image Entropy

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Infrared Target Extraction Using Weighted Information Entropy and Adaptive Opening Filter

  • Bae, Tae Wuk;Kim, Hwi Gang;Kim, Young Choon;Ahn, Sang Ho
    • ETRI Journal
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    • 제37권5호
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    • pp.1023-1031
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    • 2015
  • In infrared (IR) images, near targets have a transient distribution at the boundary region, as opposed to a steady one at the inner region. Based on this fact, this paper proposes a novel IR target extraction method that uses both a weighted information entropy (WIE) and an adaptive opening filter to extract near finely shaped targets in IR images. Firstly, the boundary region of a target is detected using a local variance WIE of an original image. Next, a coarse target region is estimated via a labeling process used on the boundary region of the target. From the estimated coarse target region, a fine target shape is extracted by means of an opening filter having an adaptive structure element. The size of the structure element is decided in accordance with the width information of the target boundary and mean WIE values of windows of varying size. Our experimental results show that the proposed method obtains a better extraction performance than existing algorithms.

흉부 엑스레이 영상을 위한 화질 개선 알고리즘 (Image Quality Enhancement for Chest X-ray images)

  • 박소연;송병철
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권10호
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    • pp.97-107
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    • 2015
  • 디지털 엑스레이 기기로부터 처음 획득된 엑스레이 영상은 데이터 범위가 일반 영상에 비해 넓고 밝기 레벨이 고르지 못하다. 특히 흉부 엑스레이 영상의 경우 다양한 이유로 촬영하기 때문에 갈비뼈와 혈관, 척추 뼈 등 특성이 다른 모든 부위들을 자연스럽게 개선할 필요가 있다. 이러한 엑스레이 영상의 경우 일반 영상과 특성이 다르기 때문에 기존의 화질 개선 알고리즘으로는 진단에 적합한 화질을 얻을 수 없다. 따라서 본 논문은 특정 밝기에 밀집된 정보들의 히스토그램 범위를 확장시키고, 주파수 대역 별 가중치 조절을 통한 선명도 개선 및 고주파 성분의 특성을 이용한 영상 융합 기법을 통해 최종적으로 영상의 대비를 적절하게 개선하는 흉부 엑스레이 영상용 화질 개선 방법을 제안한다. 또한 기존의 기법들과 비교하여 흉부 엑스레이 영상을 보다 자연스럽게 개선하는 것을 확인하고 discrete entropy와 saturation을 통해 정량적 평과 결과를 보인다.

실제 SAR 영상에서의 최소 엔트로피 기반의 자동 초점 기법 연구 (Minimum-Entropy-Based Autofocus Method for Real SAR Images)

  • 황정훈;신현익;김환우
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.366-374
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    • 2018
  • 항공기 탑재 SAR(Synthetic Aperture Radar)의 경우 요동의 발생은 필수적이며, 요동 보상 이후 완전히 제거되지 않은 잔여 오차에 의한 품질 저하를 개선하기 위한 자동 초점(Autofocus: AF) 기법은 반드시 필요하다. 본 논문에서는 스포트라이트 모드(spotlight mode)로 획득한 실제 SAR 영상에서 견고한 성능 개선이 가능한 최소 엔트로피(Minimum-Entropy: ME) 기반의 자동초점 기법을 제시한다. AF의 반복 적용 시마다 위상 오차 추정치가 단조 감소 조건을 만족하는지를 확인하고 이를 어긋날 경우, 조건을 만족하도록 위상 오차 추정 크기를 조정하는 기법을 제안한다. 실제 SAR 원시데이터에 제안한 방식을 적용하고 성능 비교를 수행하여 제안한 방식의 우수함을 보이도록 한다.

효과적인 이동물체 추적을 위한 색도 영상과 엔트로피 기반의 그림자 제거 (Shadow Removal Based on Chromaticity and Entropy for Efficient Moving Object Tracking)

  • 박기홍
    • 한국항행학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.387-392
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    • 2014
  • 최근 지능형 비디오 감시를 위한 다양한 연구가 제안되고 있음에도 CCTV 영상에서 이상 징후 판단이 사람에 의해 이루어지고 있어 상황인식을 위한 방법 및 연구가 필요하다. 본 논문에서는 이동물체 검출 및 추적을 위해 RGB 칼라 모델 기반의 색도 영상과 엔트로피 영상을 도출하여 그림자 제거를 수행한 후 이동물체를 추적하는 방법을 제안한다. 이동물체 검출을 위해 잡음 및 주위환경변화에 민감하지만 순간적으로 발생되는 상황인지 환경에서 효과적인 차영상 모델을 적용하였다. 검출한 이동물체 영역에서 RGB 채널의 색도 영상을 기반으로 첫 번째 그림자 후보 영역을 선정하였고, 그레이레벨에서 엔트로피를 계산하여 두 번째 그림자 후보 영역을 추정하여 그림자를 제거하였다. 제안하는 방법의 타당성을 위해 고속도로에서 주행하는 자동차들을 대상으로 실험하였고, 실험 결과 색상과 엔트로피를 이용한 그림자를 제거와 이동물체 추적이 효과적으로 수행됨을 확인하였다.

부배열 평균과 엔트로피 최소화 기법을 이용한 stepped-frequency ISAR 자동초점 기법 성능 향상 연구 (Application of Subarray Averaging and Entropy Minimization Algorithm to Stepped-Frequency ISAR Autofocus)

  • 정호령;김경태;이동한;서두천;송정헌;최명진;임효숙
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.158-163
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    • 2008
  • In inverse synthetic aperture radar (ISAR) imaging, An ISAR autofocusing algorithm is essential to obtain well-focused ISAR images. Traditional methods have relied on the approximation that the phase error due to target motion is a function of the cross-range dimension only. However, in the stepped-frequency radar system, it tends to become a two-dimensional function of both down-range and cross-range, especially when target's movement is very fast and the pulse repetition frequency (PRF) is low. In order to remove the phase error along down-range, this paper proposes a method called SAEM (subarray averaging and entropy minimization) [1] that uses a subarray averaging concept in conjunction with the entropy cost function in order to find target motion parameters, and a novel 2-D optimization technique with the inherent properties of the proposed entropy-based cost function. A well-focused ISAR image can be obtained from the combination of the proposed method and a traditional autofocus algorithm that removes the phase error along the cross-range dimension. The effectiveness of this method is illustrated and analyzed with simulated targets comprised of point scatters.

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엔트로피 해석과 PIV를 이용한 HCCI 엔진용 스월 인젝터의 분무 특성 해석에 관한 연구 (A Study on the Spray Characteristics of Swirl Injector for Use a HCCI Engine using Entropy Analysis and PIV Technique)

  • 안용흠;이창희;이기형;이창식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.39-47
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    • 2004
  • The objective of this study is to analyse the spray characteristics according to the injection duration under ambient pressure condition and to investigate the relationship between vorticity and entropy for controlling diffusion process that is the most important thing during the intake stroke injection process. Therefore, the spray velocity was obtained by using the PIV method that has been an useful optical diagnostics technology, and vorticity calculated from spray velocity component with vorticity algorithm. In addition, the homogeneous diffusion rate of spray was quantified by using the entropy analysis based on the Boltzmann's statistical thermodynamics. From these method, we found that as injection duration increases, spray velocity increases and the location of vortex is moved to the downstream of spray. In the same condition, as the entropy decrease, mean vorticity increases. This means that the concentration of spray droplets caused by the increase of injection duration is more effective than the increase of momentum dissipation.

A Study on the Mixture Formation Process of Diesel Fuel Spray in Unsteady and Evaporative Field

  • Yeom, Jeong-Kuk;Park, Jong-Sang;Chung, Sung-Sik
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권12호
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    • pp.2253-2262
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    • 2005
  • The focus of this work is placed on the analysis of the mixture formation mechanism under the evaporative diesel spray of impinging and free conditions. As an experimental parameter, ambient gas density was selected. Effects of density variation of ambient gas on liquid and vapor-phase inside structure of evaporation diesel spray were investigated. Ambient gas density was changed between ${\rho}a=5.0\;kg/m^3$ and $12.3\;kg/m^3$. In the case of impinging spray, the spray spreading to the radial direction is larger due to the decrease of drag force of ambient gas in the case of the low density than that of the high density. On the other hand, in the case of free spray, in accordance with the increase in the ambient gas density, the liquid-phase length is getting short due to the increase in drag force of ambient gas. In order to examine the homogeneity of mixture consisted of vapor-phase fuel and ambient gas in the spray, image analysis was conducted with statistical thermodynamics based on the non-dimensional entropy (S) method. In the case of application of entropy analysis to diesel spray, the entropy value always increases. The entropy of higher ambient density is higher than that of lower ambient gas density during initial injection period.

무손실 영상 압축을 위한 컨텍스트 기반 적응적 예측 부호화 방법 (Context-based Predictive Coding Scheme for Lossless Image Compression)

  • 김종호;유훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.183-189
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    • 2013
  • 본 논문에서는 영상의 방향성에 따른 적응적 예측 기법과 컨텍스트 기반 엔트로피 부호화 방법을 주요 구성요소로 한 무손실 영상 압축 방법을 제안한다. 적응적 예측 기법에서는 부호화 픽셀을 중심으로 각 방향에 대한 상관도를 분석하고, 이를 이용하여 적절한 예측 픽셀을 선택한다. 또한 예측 에러를 더욱 줄이기 위하여 주변 픽셀의 복잡도 및 방향성을 이용한 컨텍스트 모델 기반 예측 에러 보정 과정을 수행한다. 정보이론의 관점에서 조건부 엔트로피에 의해 부호화 효율이 더욱 향상된다는 점을 이용하여 본 논문에서는 엔트로피 부호화 방식으로 컨텍스트 기반 Golomb-Rice 부호화를 적용한다. 실험결과 제안한 무손실 영상 압축 방식은 다양한 영상에 대해서 기존의 저 복잡도 및 고효율의 JPEG-LS에 비해 평균 1.3%의 압축효율 향상을 나타내었고, 특히 방향성이 뚜렷한 영상에 대해서 성능이 좋음을 알 수 있다.

고밀도 잡음 환경에서 엔트로피를 이용한 잡음 제거 방법 (Noise Removal Method using Entropy in High-Density Noise Environments)

  • 백지현;김남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권10호
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    • pp.1255-1261
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    • 2020
  • 현재 모바일 기기의 보급이 점차 확대되어 지고 있다. 그에 따라 영상이나 사진을 활용한 다양한 기술들이 활발히 연구되어지고 있다. 하지만 영상 데이터는 복합적인 이유로 잡음이 발생하게 되며, 잡음의 제거 성능에 따라 영상처리의 정확도가 높아진다. 따라서 전 처리 과정으로 잡음의 제거는 필수불가결한 단계중 하나이다. 영상의 대표적인 임펄스 잡음으로 Salt and Pepper 잡음이 있으며, 이러한 잡음을 제거하기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 하지만 기존의 알고리즘의 경우 고주파 영역에서 잡음제거 성능이 떨어지고, 평균 필터의 경우 블러 현상이 나타난다. 따라서 본 논문에서는 엔트로피를 이용하여 저주파영역 뿐만 아니라 고주파 영역에서도 효과적으로 Salt and Pepper 잡음을 제거하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 객관적이고 정확한 판단을 위해 MSE 및 PSNR을 이용하여 기존의 알고리즘들과 비교, 분석하였다.