• 한국융합학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.47-55
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• 2018

본 논문에서는 얼굴인식 성능 향상을 위해 얼굴 지역 영역 영상들로 학습된 다중개의 심층 합성곱 신경망(Deep Convolutional Neural Network)으로부터 추출된 심층 지역 특징들(Deep local features)을 가중치를 부여하여 결합하는 방법을 제안한다. 제안 방법에서는 지역 영역 집합으로 학습된 다중개의 심층 합성곱 신경망으로부터 추출된 심층 지역 특징들과 해당 지역 영역의 중요도를 나타내는 가중치들을 결합한 특징표현인 '가중치 결합 심층 지역 특징'을 형성한다. 일반화 얼굴인식 성능을 극대화하기 위해, 검증 데이터 집합(validation set)을 사용하여 지역 영역에 해당하는 가중치들을 계산하고 가중치 집합(weight set)을 형성한다. 가중치 결합 심층 지역 특징은 조인트 베이시안(Joint Bayesian) 유사도 학습방법과 최근접 이웃 분류기(Nearest Neighbor classifier)에 적용되어 테스트 얼굴영상의 신원(identity)을 분류하는데 활용된다. 제안 방법은 얼굴영상의 자세, 표정, 조명 변화에 강인하고 기존 최신 방법들과 비교하여 얼굴인식 성능을 향상시킬 수 있음이 체계적인 실험을 통해 검증되었다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제11권4호
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• pp.76-85
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• 2019

We introduce a vision-based object detection method for real-time video surveillance system in low-end edge computing environments. Recently, the accuracy of object detection has been improved due to the performance of approaches based on deep learning algorithm such as Region Convolutional Neural Network(R-CNN) which has two stage for inferencing. On the other hand, one stage detection algorithms such as single-shot detection (SSD) and you only look once (YOLO) have been developed at the expense of some accuracy and can be used for real-time systems. However, high-performance hardware such as General-Purpose computing on Graphics Processing Unit(GPGPU) is required to still achieve excellent object detection performance and speed. To address hardware requirement that is burdensome to low-end edge computing environments, We propose sub-frame analysis method for the object detection. In specific, We divide a whole image frame into smaller ones then inference them on Convolutional Neural Network (CNN) based image detection network, which is much faster than conventional network designed forfull frame image. We reduced its computationalrequirementsignificantly without losing throughput and object detection accuracy with the proposed method.

• 대한토목학회논문집
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• 제39권3호
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• pp.399-407
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• 2019

대한민국에서 건설업은 타 업종들과 비교하여 안전사고의 위험성이 가장 높게 나타난다. 따라서 건설업 내 안전성 향상을 도모하기 위해 여러 연구가 예전부터 진행이 되어 왔고, 본 연구에선 건설현장 영상 데이터를 기반으로 물체 탐지 및 분류 알고리즘을 이용해서 효과적인 안전모 자동탐지 시스템을 구축하여 건설현장 노동자들의 안전성 향상에 기여하고자 한다. 본 연구에서 사용된 알고리즘은 Convolutional Neural Network (CNN) 기반의 물체 탐지 및 분류 알고리즘인 Region-based Fully Convolutional Networks (R-FCN)이고 이를 Transfer Learning 기법을 사용하여 딥러닝을 실시하였다. ImageNet에서 수집한 1089장의 사람과 안전모가 포함된 영상으로 학습을 시행하였고 그 결과, 사람과 안전모의 mean Average Precision (mAP)은 각각 0.86, 0.83로 측정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.395-400
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• 2020

전 세계적으로 유행하며 수많은 확진자와 사망자를 발생시킨 코로나바이러스-19(COVID-19)는 일상에서 사람 간 전염이 가능하여 국민들을 불안과 공포에 떨게 하고 있다. 감염을 최소화하기 위해서는 건물 출입시 마스크 착용이 필수적이지만 일부 사람들은 여전히 마스크 없이 얼굴을 노출시킨 채 건물에 출입하고 있다. 본 논문에서는 효율적인 출입 통제를 위해 얼굴에 마스크를 착용했는지 여부를 자동으로 판별하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 양쪽 눈 영역을 검출하고 눈 위치를 참조하여 마스크 착용 영역(양쪽 눈 아래 얼굴 영역)을 예측한다. 이 때 마스크 착용 영역을 보다 정확히 예측하기 위해 양쪽 눈 위치가 수평이 되도록 얼굴 영역을 회전하여 정렬한다. 정렬된 얼굴 영역에서 추출된 마스크 착용 영역은 이미지 분석에 특화된 딥러닝 기법인 CNN(Convolutional neural network)을 통해 마스크 착용 여부(착용 또는 미착용)를 최종 판별한다. 총 186장의 테스트 이미지에 대해 실험한 결과, 98.4%의 판별 정확도를 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.1649-1656
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• 2016

기존의 센서 기반 화재 감지 시스템은 주변 환경이 센서에 미치는 요인들에 따라 성능이 크게 제한될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 영상 기반의 화재 감지 시스템이 다수 등장했지만, 영상에서 화염의 특성을 사람이 직접 정의하여 알고리즘을 개발하기 때문에 유사 개체에 대해 오경보를 발생시킬 수 있다. 또한 영상 프레임간의 움직임을 이용할 경우, 네트워크가 원활하지 않은 환경에서는 의도한 알고리즘이 정확하게 동작하지 않는 단점이 있다. 본 논문에서는 입력 영상 프레임으로부터 색상정보를 이용하여 화염의 후보 영역을 먼저 검출한 다음, 학습된 CNN(Convolutional Neural Network)을 활용해서 최종적으로 화재를 감지하는, CNN을 활용한 영상 기반의 화재 감지 방법을 제안하였다. 또한, 검출률과 미검출율 및 오검출률의 비교를 통해서 기존 연구에 비해 성능이 크게 향상되었음을 보였다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권1호
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• pp.224-237
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• 2020

Recognition of banknote serial number is one of the important functions for intelligent banknote counter implementation and can be used for various purposes. However, the previous character recognition method is limited to use due to the font type of the banknote serial number, the variation problem by the solid status, and the recognition speed issue. In this paper, we propose an aspect ratio based character region segmentation and a convolutional neural network (CNN) based banknote serial number recognition method. In order to detect the character region, the character area is determined based on the aspect ratio of each character in the serial number candidate area after the banknote area detection and de-skewing process is performed. Then, we designed and compared four types of CNN models and determined the best model for serial number recognition. Experimental results showed that the recognition accuracy of each character was 99.85%. In addition, it was confirmed that the recognition performance is improved as a result of performing data augmentation. The banknote used in the experiment is Indian rupee, which is badly soiled and the font of characters is unusual, therefore it can be regarded to have good performance. Recognition speed was also enough to run in real time on a device that counts 800 banknotes per minute.

• 지능정보연구
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• 제26권2호
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• pp.1-25
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• 2020

본 연구에서는 모바일 기기를 이용하여 획득한 가스계량기 사진을 서버로 전송하고, 이를 분석하여 가스 사용량 및 계량기 기물 번호를 인식함으로써 가스 사용량에 대한 과금을 자동으로 처리할 수 있는 응용 시스템 구조를 제안하고자 한다. 모바일 기기는 일반인들이 사용하는 스마트 폰에 준하는 기기를 사용하였으며, 획득한 이미지는 가스 공급사의 사설 LTE 망을 통해 서버로 전송된다. 서버에서는 전송받은 이미지를 분석하여 가스계량기 기물 번호 및 가스 사용량 정보를 추출하고, 사설 LTE 망을 통해 분석 결과를 모바일 기기로 회신한다. 일반적으로 이미지 내에는 많은 종류의 문자 정보가 포함되어 있으나, 본 연구의 응용분야인 가스계량기 자동 검침과 같이 많은 종류의 문자 정보 중 특정 형태의 문자 정보만이 유용한 분야가 존재한다. 본 연구의 응용분야 적용을 위해서는 가스계량기 사진 내의 많은 문자 정보 중에서 관심 대상인 기물 번호 및 가스 사용량 정보만을 선별적으로 검출하고 인식하는 관심 문자열 인식 기술이 필요하다. 관심 문자열 인식을 위해 CNN (Convolutional Neural Network) 심층 신경망 기반의 객체 검출 기술을 적용하여 이미지 내에서 가스 사용량 및 계량기 기물번호의 영역 정보를 추출하고, 추출된 문자열 영역 각각에 CRNN (Convolutional Recurrent Neural Network) 심층 신경망 기술을 적용하여 문자열 전체를 한 번에 인식하였다. 본 연구에서 제안하는 관심문자열 기술 구조는 총 3개의 심층 신경망으로 구성되어 있다. 첫 번째는 관심 문자열 영역을 검출하는 합성곱신경망이고, 두 번째는 관심 문자열 영역 내의 문자열 인식을 위해 영역 내의 이미지를 세로 열 별로 특징 추출하는 합성곱 신경망이며, 마지막 세 번째는 세로 열 별로 추출된 특징 벡터 나열을 문자열로 변환하는 시계열 분석 신경망이다. 관심 문자열은 12자리 기물번호 및 4 ~ 5 자리 사용량이며, 인식 정확도는 각각 0.960, 0.864 이다. 전체 시스템은 Amazon Web Service 에서 제공하는 클라우드 환경에서 구현하였으며 인텔 제온 E5-2686 v4 CPU 및 Nvidia TESLA V100 GPU를 사용하였다. 1일 70만 건의 검침 요청을 고속 병렬 처리하기 위해 마스터-슬레이브 처리 구조를 채용하였다. 마스터 프로세스는 CPU 에서 구동되며, 모바일 기기로 부터의 검침 요청을 입력 큐에 저장한다. 슬레이브 프로세스는 문자열 인식을 수행하는 심층 신경망으로써, GPU에서 구동된다. 슬레이브 프로세스는 입력 큐에 저장된 이미지를 기물번호 문자열, 기물번호 위치, 사용량 문자열, 사용량 위치 등으로 변환하여 출력 큐에 저장한다. 마스터 프로세스는 출력 큐에 저장된 검침 정보를 모바일 기기로 전달한다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제25권3호
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• pp.156-163
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• 2021

Recently, neuromelanin and nigrosome imaging techniques have been developed to evaluate the substantia nigra in Parkinson's disease. Previous studies have shown potential benefits of quantitative analysis of neuromelanin and nigrosome images in the substantia nigra, although visual assessments have been performed to evaluate structures in most studies. In this study, we investigate the potential of using deep learning based automatic region segmentation techniques for quantitative analysis of the substantia nigra. The deep convolutional neural network was trained to automatically segment substantia nigra regions on 3D nigrosome and neuromelanin sensitive MR images obtained from 30 subjects. With a 5-fold cross-validation, the mean calculated dice similarity coefficient between manual and deep learning was 0.70 ± 0.11. Although calculated dice similarity coefficients were relatively low due to empirically drawn margins, selected slices were overlapped for more than two slices of all subjects. Our results demonstrate that deep convolutional neural network-based method could provide reliable localization of substantia nigra regions on neuromelanin and nigrosome sensitive MR images.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권7호
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• pp.668-673
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• 2017

최근 몇 년간 딥러닝(deep learning)은 음성 인식, 영상 인식, 물체 검출을 비롯한 다양한 패턴인식 분야에서 혁신적인 성능 발전을 거듭해왔다. 그에 비해 네트워크가 어떻게 작동하는지에 대한 깊은 이해는 잘 이루어지지 않고 있다. 본 논문은 효과적인 신경망 네트워크를 구성하기 위해 네트워크 파라미터들이 신경망 내부에서 어떻게 작동하고, 어떤 역할을 하고 있는지 분석하였다. Faster R-CNN 네트워크를 기반으로 하여 신경망의 과적합(overfitting)을 막는 드랍아웃(dropout) 확률과 앵커 박스 크기, 그리고 활성 함수를 변화시켜 학습한 후 그 결과를 분석하였다. 또한 드랍아웃과 배치 정규화(batch normalization) 방식을 비교해보았다. 드랍아웃 확률은 0.3일 때 가장 좋은 성능을 보였으며 앵커 박스의 크기는 최종 물체 검출 성능과 큰 관련이 없다는 것을 알 수 있었다. 드랍아웃과 배치 정규화 방식은 서로를 완전히 대체할 수는 없는 것을 확인할 수 있었다. 활성화 함수는 음수 도메인의 기울기가 0.02인 leaky ReLU가 비교적 좋은 성능을 보였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제5권11호
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• pp.511-520
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• 2016

자동차 번호판 검출 자동화(ALPD: Automatic License Plate Detection) 시스템은 효율적인 교통 관제를 위한 핵심 기술이며, 통행료 지불 시스템, 주차장 및 교통 관리와 같은 많은 응용에 사용되어 업무의 효율을 높이고 있다. 최근까지의 ALPD에 관한 연구에서는 주로 영상처리를 위해 설계된 기존의 특징들을 추출하여 번호판 검출에 사용해왔다. 이러한 종래의 방법은 속도에 이점은 있으나, 다양한 환경 변화에 따른 성능 저하를 보였다. 본 논문에서는 전반적인 성능을 향상시키기 위하여 Faster R-CNN과 CNN으로 구성되는 두 단 구조를 활용하는 방법을 제안한다. 이를 통해 동작 속도를 향상시키고, 다양한 환경변화에 강인하도록 구성하였다. 첫 번째 단계에서는 Faster R-CNN을 적용하여 번호판 영역 후보영역들을 선별하며, 두 번째 단에서 CNN을 활용하여 후보영역들 중에서 False Positives를 제거함으로써 검출률을 향상시켰다. 이를 통해 ZFNet을 기반으로 하여 99.94%의 검출률을 달성하였다. 또한 평균 운용시간은 80ms/image로써 빠르고 강인한 실시간 번호판 검출 시스템을 구현할 수 있었다.