• 제목/요약/키워드: Multi-thresholding

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Otsu의 방법을 개선한 멀티 스래쉬홀딩 방법 (A Multi-thresholding Approach Improved with Otsu's Method)

  • 이철학;김상운
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제43권5호
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    • pp.29-37
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    • 2006
  • 스레쉬홀딩(thresholding)은 영상 화소의 군집이나 강도를 이용하여 영상을 분할하는 기본 기술이다. Otsu의 스레쉬홀딩 방법에서는 정규화 된 히스토그램을 이산 밀도함수로 보아 화소의 클래스 간 분산을 최대화시키는 판별식을 이용한다. 그러나 Otsu의 방법에서는 여러 객체로 이루어진 영상에서 최적의 스레쉬홀드를 찾기 위하여 그레이레벨 전 구간에 대해 모든 가능한 분산 값을 반복적으로 계산해 보아야 하기 때문에 계산 시간이 길게 걸리는 문제가 있다. 본 논문에서는 Otsu의 방법을 개선하여 간단하지만 고속으로 멀티-레벨의 스레쉬홀드 값을 구할 수 있는 방법을 제안한다. 전체 그레이 구간 영역에 대하여 Otsu의 방법을 적용시키기 보다는 먼저 그레이 영역을 작은 부분-구간으로 나눈 다음 Otsu의 방법을 적용시키는 처리를 반복하여 원하는 개수의 스레쉬홀드를 구하는 방법이다. 본 제안 방법에서는 맨 처음 대상 영상의 그레이 구간을 2부류로 나눈다. 이 때, 분할을 위한 스레쉬홀드는 전 구간을 대상으로 Otsu의 방법을 적용하여 구한다. 그 다음에는 전체 구간이 아닌 분할된 부분-구간을 대상으로 Otsu의 방법을 적용하여 두 부류를 4부류로 나눈다. 이와 같은 처리를 원하는 개수의 스레쉬홀드를 얻을 때 까지 반복한다. 세 종류 벤취마크 영상과 50개 얼굴영상에 대해 실험한 결과, 제안 방법은 대상 영상을 특성에 맞게 고속으로 잘 분할하였으며, 패턴 매칭이나 얼굴인식에 이용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

색상지수 기반의 식물분할을 위한 다층퍼셉트론 신경망 (A Multi-Layer Perceptron for Color Index based Vegetation Segmentation)

  • 이문규
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.16-25
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    • 2020
  • Vegetation segmentation in a field color image is a process of distinguishing vegetation objects of interests like crops and weeds from a background of soil and/or other residues. The performance of the process is crucial in automatic precision agriculture which includes weed control and crop status monitoring. To facilitate the segmentation, color indices have predominantly been used to transform the color image into its gray-scale image. A thresholding technique like the Otsu method is then applied to distinguish vegetation parts from the background. An obvious demerit of the thresholding based segmentation will be that classification of each pixel into vegetation or background is carried out solely by using the color feature of the pixel itself without taking into account color features of its neighboring pixels. This paper presents a new pixel-based segmentation method which employs a multi-layer perceptron neural network to classify the gray-scale image into vegetation and nonvegetation pixels. The input data of the neural network for each pixel are 2-dimensional gray-level values surrounding the pixel. To generate a gray-scale image from a raw RGB color image, a well-known color index called Excess Green minus Excess Red Index was used. Experimental results using 80 field images of 4 vegetation species demonstrate the superiority of the neural network to existing threshold-based segmentation methods in terms of accuracy, precision, recall, and harmonic mean.

영상 잡음제거를 위한 하이브리드 필터 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Hybrid Filter Algorithm for Image Denoising)

  • ;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.127-129
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    • 2012
  • 디지털 카메라, 멀티미디어 등의 보급으로 인하여 일상생활 전반에서 영상이 사용되고 있다. 그러나 영상은 잡음에 의해 열화가 발생하고, 화질개선을 위한 잡음제거 기술의 필요성이 대두되고 있다. 잡음제거를 위한 기존의 방법들에는 워너 필터, 평균 필터, VisuShrink 등이 있지만, 미흡한 잡음제거성능을 나타낸다. 따라서 본 논문에서는 영상 잡음 제거를 위해, 위너 필터 및 변형된 웨이브렛 기반의 적응 임계값과 thresholding 함수를 이용한 하이브리드 필터 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방법은 기존의 방법들에 비해, 저주파 특성과 고주파 특성을 동시에 나타내고, 우수한 잡음제거 및 에지보존 특성을 나타냈다.

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다시점 영상 및 깊이 영상의 효율적인 표현을 위한 순차적 복원 기반 포인트 클라우드 생성 기법 (Sequential Point Cloud Generation Method for Efficient Representation of Multi-view plus Depth Data)

  • 강세희;한현민;김빛나;이민회;황성수;방건
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.166-173
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    • 2020
  • Multi-view images, which are widely used for providing free-viewpoint services, can enhance the quality of synthetic views when the number of views increases. However, there needs an efficient representation method because of the tremendous amount of data. In this paper, we propose a method for generating point cloud data for the efficient representation of multi-view color and depth images. The proposed method conducts sequential reconstruction of point clouds at each viewpoint as a method of deleting duplicate data. A 3D point of a point cloud is projected to a frame to be reconstructed, and the color and depth of the 3D point is compared with the pixel where it is projected. When the 3D point and the pixel are similar enough, then the pixel is not used for generating a 3D point. In this way, we can reduce the number of reconstructed 3D points. Experimental results show that the propose method generates a point cloud which can generate multi-view images while minimizing the number of 3D points.

3차원 유동 시뮬레이션을 위한 Supercompact 다중 웨이블릿 (Supercompact Multiwavelets for Three Dimensional Flow Field Simulation)

  • 양승철;이도형
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.18-25
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    • 2005
  • 본 논문에서는 supercompact 다중 웨이블릿 기법과 이 기법의 유동 시뮬레이션 데이터에의 적용을 발표한다. Supercompact 웨이블릿 방법은 간결한 지원(support)을 제공할 수 있고 또 속성이 다른 떨어져 있는 데이터와(예: 충격파의 불연속구간 또는 와동을 가로지르는 부분) 불필요한 상호작용을 피할 수 있는 점에서 유동 시뮬레이션 데이터를 위한 적합한 웨이블릿 방법이라 할 수 있다. 데이터 압축을 위한 임계처리법(thresholding)은 다중 웨이블릿의 공분산 벡터 구조 기반 하에 적용된다. 본 논문은 3차원으로의 기법 확장이 설명 분석되었다. 수치실험은 본 방법이 여러 이론적인 이점을 제공할 수 있고 실제 결과에 있어서 큰 데이터 압축 비율을 산출 할 수 있음을 보여준다.

A Knowledge-Based Machine Vision System for Automated Industrial Web Inspection

  • Cho, Tai-Hoon;Jung, Young-Kee;Cho, Hyun-Chan
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제1권1호
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    • pp.13-23
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    • 2001
  • Most current machine vision systems for industrial inspection were developed with one specific task in mind. Hence, these systems are inflexible in the sense that they cannot easily be adapted to other applications. In this paper, a general vision system framework has been developed that can be easily adapted to a variety of industrial web inspection problems. The objective of this system is to automatically locate and identify \\\"defects\\\" on the surface of the material being inspected. This framework is designed to be robust, to be flexible, and to be as computationally simple as possible. To assure robustness this framework employs a combined strategy of top-down and bottom-up control, hierarchical defect models, and uncertain reasoning methods. To make this framework flexible, a modular Blackboard framework is employed. To minimize computational complexity the system incorporates a simple multi-thresholding segmentation scheme, a fuzzy logic focus of attention mechanism for scene analysis operations, and a partitioning if knowledge that allows concurrent parallel processing during recognition.cognition.

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Neural and MTS Algorithms for Feature Selection

  • Su, Chao-Ton;Li, Te-Sheng
    • International Journal of Quality Innovation
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    • 제3권2호
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    • pp.113-131
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    • 2002
  • The relationships among multi-dimensional data (such as medical examination data) with ambiguity and variation are difficult to explore. The traditional approach to building a data classification system requires the formulation of rules by which the input data can be analyzed. The formulation of such rules is very difficult with large sets of input data. This paper first describes two classification approaches using back-propagation (BP) neural network and Mahalanobis distance (MD) classifier, and then proposes two classification approaches for multi-dimensional feature selection. The first one proposed is a feature selection procedure from the trained back-propagation (BP) neural network. The basic idea of this procedure is to compare the multiplication weights between input and hidden layer and hidden and output layer. In order to simplify the structure, only the multiplication weights of large absolute values are used. The second approach is Mahalanobis-Taguchi system (MTS) originally suggested by Dr. Taguchi. The MTS performs Taguchi's fractional factorial design based on the Mahalanobis distance as a performance metric. We combine the automatic thresholding with MD: it can deal with a reduced model, which is the focus of this paper In this work, two case studies will be used as examples to compare and discuss the complete and reduced models employing BP neural network and MD classifier. The implementation results show that proposed approaches are effective and powerful for the classification.

Real-Time Eye Tracking Using IR Stereo Camera for Indoor and Outdoor Environments

  • Lim, Sungsoo;Lee, Daeho
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권8호
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    • pp.3965-3983
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    • 2017
  • We propose a novel eye tracking method that can estimate 3D world coordinates using an infrared (IR) stereo camera for indoor and outdoor environments. This method first detects dark evidences such as eyes, eyebrows and mouths by fast multi-level thresholding. Among these evidences, eye pair evidences are detected by evidential reasoning and geometrical rules. For robust accuracy, two classifiers based on multiple layer perceptron (MLP) using gradient local binary patterns (GLBPs) verify whether the detected evidences are real eye pairs or not. Finally, the 3D world coordinates of detected eyes are calculated by region-based stereo matching. Compared with other eye detection methods, the proposed method can detect the eyes of people wearing sunglasses due to the use of the IR spectrum. Especially, when people are in dark environments such as driving at nighttime, driving in an indoor carpark, or passing through a tunnel, human eyes can be robustly detected because we use active IR illuminators. In the experimental results, it is shown that the proposed method can detect eye pairs with high performance in real-time under variable illumination conditions. Therefore, the proposed method can contribute to human-computer interactions (HCIs) and intelligent transportation systems (ITSs) applications such as gaze tracking, windshield head-up display and drowsiness detection.

이산 웨이블릿 변환(DWT)의 모함수에 따른 배터리 전압의 노이즈 제거 성능 비교 분석 (A Comparative Analysis of Denoising Performance based on the Mother Wavelet of the Discrete Wavelet Transform(DWT))

  • 윤창오;김종훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.463-464
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    • 2015
  • 이산 웨이블릿 변환(DWT;discrete wavelet transform)의 다해상도 분석(MRA;multi resolution analysis)을 효율적으로 수행하기 위해서는 적절한 모함수(mother wavelet)의 선택이 필수적이다. 본 논문에서는, 노이즈가 포함된 충방전 전압의 디노이징(denoising)을 구현할 때, 모함수에 따른 디노이징 성능을 비교 및 분석한다. 고정된 MRA 레벨에서 6개의 모함수를 비교하되, 각 모함수에서 최대 SNR(signal-to-noise ratio)을 가지는 타입을 대푯값으로 정하여 모함수에 따른 디노이징 성능을 비교한다. 이를 위해, 하드 임계화(hard-thresholding) 및 소프트 임계화(soft-thresholding) 기법을 적용한다.

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IC 패키지 마킹검사를 위한 적응적 다단계 이진화와 정합단위의 동적 선택 (An Adaptive Multi-Level Thresholding and Dynamic Matching Unit Selection for IC Package Marking Inspection)

  • 김민기
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권2호
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    • pp.245-254
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    • 2002
  • 머신비전을 이용한 IC 패키지 마킹검사 시스템은 입력영상으로부터 검사할 요소들의 위치를 식별하고, 추출된 요소들을 학습된 표준 패턴과 비교하여 마킹의 불량 여부를 판단한다. 본 논문에서는 검사 대상 IC 패키지의 위치 판별, 마킹문자 추출, 핀원딤플 검출과 같은 일련의 작업들에 적합한 적응적 다단계 이진화 방법과 마킹문자의 국소적인 오류검출은 물론 잡영에 강건한 정합단위의 동적 선택 방법을 제안한다. 제안하는 이진화 방법은 이진화 대상 영역과 명도 값의 범위를 제한하여 Otsu의 이진화 알고리즘을 적용함으로써 특정 응용에 적응적인 이진화가 가능하다. 정합단위의 동적 선택 방법은 문자추출 및 배치분석에 대한 결과에 따라 정합단위를 선택한다. 그러므로 문자추출 및 배치분석 과정에서 발생하는 예기치 못한 부적절한 상황에서도 가능한 범위내에서 최소의 정합단위를 선택할 수 있다. 제안된 방법을 구현하여 8종의 IC 패키지, 총 280개의 영상에 대하여 실험한 결과, IC 패키지와 핀원딤플의 검출율은 100%였으며, 마킹상태에 대한 판정은 98.8%의 정확도를 나타내어 제안된 방법이 효과적임을 확인할 수 있었다.