• 제목/요약/키워드: Principle Component Analysis : PCA

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보행 과정에서 발생하는 복합 근육 활성의 양성 및 음성 공변 메커니즘 (Positive and Negative Covariation Mechanism of Multiple Muscle Activities During Human Walking)

  • 김유신;홍영기
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.173-184
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    • 2018
  • 보행 과정에서 여러 근육이 동시에 수축하는 운동 모듈 또는 근육 시너지는 매우 중요한 중추신경계 운동조절 메커니즘이다. 본 연구는 걷는 동안 근육 간 양성 및 음성 공변 패턴을 이해하는 것을 목표로 한다. 본 연구에서는 트레드밀 보행 시 발생하는 다리 근육 활성을 근전도 검사를 통해 측정하였다. 동시 수축근육 그룹, 즉 운동 모듈을 확인하기 위해 우리는 양쪽 4 개의 다리 근육(전경골근, 내측 비복근, 대퇴직근, 내측 슬괵근)에서 근전도 데이터를 수집하였고, 이를 바탕으로 비음수행렬분해 및 주성분 분석을 수행하였다. 이후 근육 또는 운동 모듈 간의 다양한 조합으로부터 공변이 값을 계산하였고, 이원배치분산분석을 이용하여 각 조합들에서 발생하는 공변이 패턴을 비교하였다. 그 결과, 다양한 조합 사이에 유의미한 공변이 값의 차이가 발견되었다(p < 0.05). 같은 운동 모듈로 정의된 특정 근육 사이에서 발생하는 근 활성은 양성공변이를 보여주었으나 운동 모듈 사이에서는 음성 공변이를 보여주었다. 모든 근육 조합들 사이에서는 음성 공변이가 발생하였다. 운동 모듈 사이에서 안정적으로 발생하는 음성 공변이는 운동 모듈이 복잡한 운동 조정의 제어 단위(control unit) 일 수 있음을 암시하고 있다.

Microsatellite marker를 활용한 칡소의 유전적 다양성 및 유연관계 분석 (Studies on Genetic Diversity and Phylogenetic relationships of Chikso (Korea Native Brindle Cattle) Using the Microsatellite Marker)

  • 최연호;서주희;박병호;이승수;최태정;조광현;최재원;정경섭;공홍식
    • 생명과학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.624-630
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    • 2015
  • 본 연구는 microsatellite marker를 이용하여 국내에서 사육되고 있는 칡소 9지역 간의 유전적 거리 분석 및 계통 지도 작성 등의 계통유전학적 분석을 실시하였다. 11종의 MS 마커를 이용하여 대립유전자의 수(No. of allele)를 확인한 결과 8에서 24개로 확인되었으며, 기대이형접합율(expected heterozygosity, Hexp)은 0.672에서 0.834 범위 안에 나타났으며, 관측이형접합율(observed heterozygosity, Hobs)은 0.687에서 0.886, 다형성정보지수(Polymorphism information content, PIC)은 0.638에서 0.876로 확인되었다. 무작위 교배집단(Random)으로 가정하였을 경우 동일개체 출현빈도는 11개의 marker를 사용하였을 때, 5.24×10−19 빈도로 출현하는 것을 확인 할 수 있었으며, 반형매 교배집단(Half-sib)과 전형매 교배집단(sib)으로 가정했을 경우에는 2.63×10−06, 2.63×10−06으로 각각 확인되었다. 이러한 결과는 칡소의 개체식별 및 친지확인 marker로 11종의 MS marker가 충분히 활용 가능할 것으로 사료된다. Phylogenetic tree (Neighbor-Joining tree), Principle Component Analysis (PCA) 그리고 Factorial Component Analysis (FCA) 분석을 통해 9 지역의 칡소 집단 간의 유연관계를 확인하였다. 이러한 결과는 칡소 품종을 중요한 가축유전자원으로써 인식하고 국내 타 품종과의 유전적 차별화와 순수성 보존과 능력을 개량하는데 있어 기초 자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.

이중 링 마스크 저니키 모멘트를 이용한 손동작 인식 (Gesture Recognition Using Zernike Moments Masked By Duel Ring)

  • 박정수;김태용
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권10호
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    • pp.171-180
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    • 2013
  • 일반적으로 저니키 모멘트 값을 이용한 매칭 시에는 외접원 안에 속하는 이미지 정보를 Zernike 기저함수로 투영시켜 얻은 모멘트 값을 이용하여 매칭에 사용한다. 하지만 손 이미지의 특성상 무게중심 부근에 중복되는 정보가 많이 포함되는데 이로 인해 변별력이 떨어질 수 있는 문제점이 있다. 또한 중복되는 정보를 제외한 이미지 정보들 중에서 특정 영역에 있는 정보들은 손의 모양정보를 구분하는데 변별력을 높여줄 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 중복되는 정보를 제거하는 R1 링 마스크를 통해 얻은 이미지와 변별력을 높여 줄 수 있는 정보에 가중치를 부여하는 R2 링 마스크를 통해 얻은 이미지를 결합하여 R3 링 마스크를 설계한다. R3 링 마스크를 이용하여 얻은 모멘트들을 주성분분석(PCA)을 통해 차원을 축소함으로써 매칭량을 감소시킨다. 제안한 방법의 우수성을 확인하기 위해 7가지 손 모양을 다른 방법과 비교실험 하였으며, 그 결과 우수성을 확인 할 수 있었다.

안면도 대기 중 PM2.5 내 n-alkanes의 월별 농도 분포 특성 (Monthly Variation of n-alkanes concentration in PM2.5 of the Anmyeon Island)

  • 김기애;이종식;김은실;정창훈;김용표;이지이
    • 한국대기환경학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.166-176
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    • 2018
  • The n-alkanes which are stable compounds in the atmosphere are emitted by anthropogenic sources and biological sources. The goal of this study is to understand characteristics of n-alkane distributions in $PM_{2.5}$ of the Anmyeon Island which is one of background site in Korea. The concentration of n-alkanes in $PM_{2.5}$ was measured at Anmyeon Island for one year from June 2015 to May 2016. The average concentration of total n-alkanes (${\sum}$ n-alkanes) from C20 to C34 was $14.02{\pm}10.26ng\;m^{-3}$ and ranged from 1.77 to $47.65ng\;m^{-3}$. Various diagnostic parameters were used to identify the source. As a result, it is considered that Anmyeon Island had a large influence of biological sources during non-heating period, while the influence of anthropogenic emission during the heating period was significant. Principle Component Analysis (PCA) was performed and yielded three components that accounted for 93.6% of the total variance in n-alkanes. Factor 1, which accounted for 42.3% of the total variance, indicated anthropogenic source including fossil fuel and biomass combustion, while, Factor 3 was interpreted as the biological sources such as plant wax.

실시간 얼굴인식을 위한 빠른 Gabor 특징 추출 (Fast Gabor Feature Extraction for Real Time Face Recognition)

  • 조경식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.597-600
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    • 2007
  • 얼굴은 개인의 신원확인을 위하여 중요한 생체부분이다. 하지만 얼굴인식은 고차원적인 패턴인식의 문제이다. 저해상도 얼굴영상 조차도 대단히 큰 특징공간을 생성한다. 고유공간기반 얼굴인식은 고차원적인 패턴인식의 문제를 보다 낮은 차원으로 줄여서 얼굴인식을 하는 방법이다. 본 연구의 목적은 실시간 얼굴인식을 위하여 빠른 특징 추출방법을 제공하는 것이다. 먼저, 입력된 얼굴 영상에서 주성분분석을 수행하여 고유벡터와 고유값을 생성하고, 생성된 고유벡터의 특이점에 Gabor 필터를 적용하여 특징벡터를 구성한 후에 앞에서 구해진 고유값을 곱하여 특징을 추출하는 방법을 제안한다. 본 연구에서는 ORL 데이터베이스를 이용하여 실험하였다.

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A Secure Face Cryptogr aphy for Identity Document Based on Distance Measures

  • Arshad, Nasim;Moon, Kwang-Seok;Kim, Jong-Nam
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.1156-1162
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    • 2013
  • Face verification has been widely studied during the past two decades. One of the challenges is the rising concern about the security and privacy of the template database. In this paper, we propose a secure face verification system which generates a unique secure cryptographic key from a face template. The face images are processed to produce face templates or codes to be utilized for the encryption and decryption tasks. The result identity data is encrypted using Advanced Encryption Standard (AES). Distance metric naming hamming distance and Euclidean distance are used for template matching identification process, where template matching is a process used in pattern recognition. The proposed system is tested on the ORL, YALEs, and PKNU face databases, which contain 360, 135, and 54 training images respectively. We employ Principle Component Analysis (PCA) to determine the most discriminating features among face images. The experimental results showed that the proposed distance measure was one the promising best measures with respect to different characteristics of the biometric systems. Using the proposed method we needed to extract fewer images in order to achieve 100% cumulative recognition than using any other tested distance measure.

실시간 아바타 표정 제어를 위한 SVM 기반 실시간 얼굴표정 인식 (SVM Based Facial Expression Recognition for Expression Control of an Avatar in Real Time)

  • 신기한;전준철;민경필
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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    • pp.1057-1062
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    • 2007
  • 얼굴표정 인식은 심리학 연구, 얼굴 애니메이션 합성, 로봇공학, HCI(Human Computer Interaction) 등 다양한 분야에서 중요성이 증가하고 있다. 얼굴표정은 사람의 감정 표현, 관심의 정도와 같은 사회적 상호작용에 있어서 중요한 정보를 제공한다. 얼굴표정 인식은 크게 정지영상을 이용한 방법과 동영상을 이용한 방법으로 나눌 수 있다. 정지영상을 이용할 경우에는 처리량이 적어 속도가 빠르다는 장점이 있지만 얼굴의 변화가 클 경우 매칭, 정합에 의한 인식이 어렵다는 단점이 있다. 동영상을 이용한 얼굴표정 인식 방법은 신경망, Optical Flow, HMM(Hidden Markov Models) 등의 방법을 이용하여 사용자의 표정 변화를 연속적으로 처리할 수 있어 실시간으로 컴퓨터와의 상호작용에 유용하다. 그러나 정지영상에 비해 처리량이 많고 학습이나 데이터베이스 구축을 위한 많은 데이터가 필요하다는 단점이 있다. 본 논문에서 제안하는 실시간 얼굴표정 인식 시스템은 얼굴영역 검출, 얼굴 특징 검출, 얼굴표정 분류, 아바타 제어의 네 가지 과정으로 구성된다. 웹캠을 통하여 입력된 얼굴영상에 대하여 정확한 얼굴영역을 검출하기 위하여 히스토그램 평활화와 참조 화이트(Reference White) 기법을 적용, HT 컬러모델과 PCA(Principle Component Analysis) 변환을 이용하여 얼굴영역을 검출한다. 검출된 얼굴영역에서 얼굴의 기하학적 정보를 이용하여 얼굴의 특징요소의 후보영역을 결정하고 각 특징점들에 대한 템플릿 매칭과 에지를 검출하여 얼굴표정 인식에 필요한 특징을 추출한다. 각각의 검출된 특징점들에 대하여 Optical Flow알고리즘을 적용한 움직임 정보로부터 특징 벡터를 획득한다. 이렇게 획득한 특징 벡터를 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 얼굴표정을 분류하였으며 추출된 얼굴의 특징에 의하여 인식된 얼굴표정을 아바타로 표현하였다.

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Oceanographic indicators for the occurrence of anchovy eggs inferred from generalized additive models

  • Kim, Jin Yeong;Lee, Jae Bong;Suh, Young-Sang
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제23권7호
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    • pp.19.1-19.14
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    • 2020
  • Three generalized additive models were applied to the distribution of anchovy eggs and oceanographic factors to determine the occurrence of anchovy spawning grounds in Korean waters and to identify the indicators of their occurrence using survey data from the spring and summer of 1985, 1995, and 2002. Binomial and Gaussian types of generalized additive models (GAM) and quantile generalized additive models (QGAM) revealed that egg density was influenced mostly by ocean temperature and salinity in spring, and the vertical structure of temperature, salinity, dissolved oxygen, and zooplankton biomass during summer in the upper quantiles of egg density. The GAM and QGAM model deviance explained 18.5-63.2% of the egg distribution in summer in the East and West Sea. For the principle component analysis-based GAMs, the variance explained by the final regression model was 27.3-67.0%, higher than the regular models and QGAMs for egg density in the East and West Sea. By analyzing the distribution of anchovy eggs off the Korean coast, our results revealed the optimal temperature and salinity conditions, in addition to high production and high vertical mixing, as the key indicators of the major spawning grounds of anchovies.

Detection of Microphytobenthos in the Saemangeum Tidal Flat by Linear Spectral Unmixing Method

  • Lee Yoon-Kyung;Ryu Joo-Hyung;Won Joong-Sun
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.405-415
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    • 2005
  • It is difficult to classify tidal flat surface that is composed of a mixture of mud, sand, water and microphytobenthos. We used a Linear Spectral Unmixing (LSU) method for effectively classifying the tidal flat surface characteristics within a pixel. This study aims at 1) detecting algal mat using LSU in the Saemangeum tidal flats, 2) determining a suitable end-member selection method in tidal flats, and 3) find out a habitual characteristics of algal mat. Two types of end-member were built; one is a reference end-member derived from field spectrometer measurements and the other image end-member. A field spectrometer was used to measure spectral reflectance, and a spectral library was accomplished by shape difference of spectra, r.m.s. difference of spectra, continuum removal and Mann-Whitney U-test. Reference end-members were extracted from the spectral library. Image end-members were obtained by applying Principle Component Analysis (PCA) to an image. The LSU method was effective to detect microphytobenthos, and successfully classified the intertidal zone into algal mat, sediment, and water body components. The reference end-member was slightly more effective than the image end-member for the classification. Fine grained upper tidal flat is generally considered as a rich habitat for algal mat. We also identified unusual microphytobenthos that inhabited coarse grained lower tidal flats.

위성영상에서의 적응적 압축잡음 제거 알고리즘 (Content Analysis-based Adaptive Filtering in The Compressed Satellite Images)

  • 최태현;지정민;박준훈;최명진;이상근
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권5호
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    • pp.84-95
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    • 2011
  • 본 논문에서는 위성영상을 압축하는 과정에서 발생하는 압축잡음을 내용 분석을 통해 적응적으로 제거하는 디블록킹 알고리즘을 제안 한다. 특히, 제공된 KOMPSAT(korean multi-purpose satellite)-2는 열 단위로 동일한 양자화 계수를 적용하며 고주파 성분이 많은 부분을 압축하여 효율 및 시간을 향상 시켰으나 압축률이 높은 동일 열 내에 복잡도가 낮은 부분에서 압축 잡음이 나타나는 문제점이 있다. 이러한 압축잡음을 제거하기 위해 일반적인 디블록킹 필터를 적용 시 복잡한 영역을 평활화시키는 문제점이 있다. 따라서 제안한 방법에서는 영상 분석 후 적응적 디블록킹 필터를 통해 에지를 보존하면서 격자잡음을 제거 한다. 이와 동시에 WLFPCA(weighted lowpass filter using principle component analysis)를 이용하여 큰 곡선형 경계부분의 계단잡음을 제거 하였다. 제안한 방법은 성능을 평가하기 위한 모의실험 결과로부터 기존의 방법에 비하여 객관적 화질 지표인 PSNR(peak signal to noise ratio)과 주관적 화질 지표인 MSSIM(mean structural similarity)에서 비슷하거나 향상된 결과를 보였으며 특히, 기존의 압축잡음 제거 알고리즘은 반복적 프로세싱을 통해 계단잡음을 제거하나 제안한 방법은 싱글패스(single-path) 방식으로 시간을 크게 단축시켜 실시간에 가까운 처리가 가능하도록 하였으며, 계산양을 줄여 하드웨어의 적용이 용이하게 하였다.