• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_3호
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• pp.1475-1490
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• 2021

SAR 이미지의 통계적 특징을 이용하여 유류오염영역을 특정하는 방법은 분류규칙이 복잡하고 이상값에 의한 영향을 많이 받는다는 한계가 있어, 최근 인공신경망을 기반으로 유류오염영역을 특정하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만, 다양한 유류오염 사례에 대해 모델의 탐지 성능 및 특성을 평가한 연구는 부족하였다. 따라서, 본 연구에서는 기본적인 구조의 CNN인 Simple CNN과 픽셀 단위의 영상 분할이 가능한 U-net을 이용하여, CNN의 구조와, 유류오염의 분포특성에 따른 모델의 탐지성능차이가 존재하는지 분석하였다. 연구결과, 축소경로만 존재하는Simple CNN과 축소경로와 확장경로가 모두 존재하는U-net의 F1 score는 86.24%와 91.44%로 나타나, 두 모델 모두 비교적 높은 탐지 정확도를 보여주었지만, U-net의 탐지성능이 더 높은 것으로 나타났다. 또한 다양한 유류오염 사례에 따른 모델의 성능 비교를 위해, 유류오염의 공간적 분포특성(유류오염 주변의 육지의 분포)과 선명도(유출된 기름과 해수의 경계면이 뚜렷한 정도)를 기준으로, 유류오염 발생사례를 4가지 유형으로 구분하여 탐지 정확도를 평가하였다. Simple CNN은 각각의 유형에 대해 F1 score가 85.71%, 87.43%, 86.50%, 85.86% 로 유형별 최대 편차가 1.71%인 것으로 나타났으며, U-net은 동일한 지표에 대해 89.77%, 92.27%, 92.59%, 92.66%의 F1 score를 보여 최대 편차가 2.90% 로 두 CNN모델 모두 유류오염 분포특성에 따른 수치상 탐지성능의 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 하지만 모든 유류오염 유형에서 Simple CNN은 오염영역을 과대탐지 하는 경향을, U-net은 과소탐지 하는 경향을 보여, 모델의 구조와 유류오염의 유형에 따라 서로 다른 탐지 특성을 가진다는 것을 확인하였고, 이러한 특성은 유류오염과 해수의 경계면이 뚜렷하지 않은 경우 더 두드러지게 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.871-884
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• 2021

본 연구의 목적은 항공 및 위성영상을 활용한 토지피복 관련 인공지능 학습 데이터를 구축, 검증 및 알고리즘 적용의 효율화 방안을 연구하였다. 이를 위하여 토지피복 8개 항목에 대하여 고해상도의 항공영상 및 Sentinel-2 인공위성에서 얻은 이미지를 사용하여 0.51 m 및 10 m Multi-resolution 데이터셋을 구축하였다. 또한, 학습 데이터의 구성은 Fine data (총 17,000개) 와 Coarse data (총 33,000개)를 동시 구축 및 정밀한 변화 탐지 및 대규모 학습 데이터셋 구축이라는 2가지 목적을 달성하였다. 학습 데이터의 정확도를 위한 검수는 정제 데이터, 어노테이션 및 샘플링으로 3단계로 진행하였다. 최종적으로 검수가 완료된 학습데이터를 Semantic Segmentation 알고리즘 중 U-Net, DeeplabV3+에 적용하여, 결과를 분석하였다. 분석결과 항공영상 기반의 토지피복 평균 정확도는 U- Net 77.8%, Deeplab V3+ 76.3% 및 위성영상 기반의 토지피복에 대한 평균 정확도는 U-Net 91.4%, Deeplab V3+ 85.8%이다. 본 연구를 통하여 구축된 고해상도 항공영상 및 위성영상을 이용한 토지피복 인공지능 학습 데이터셋은 토지피복 변화 및 분류에 도움이 되는 참조자료로 활용이 가능하다. 향후 우리나라 전체를 대상으로 인공지능 학습 데이터셋 구축 시, 토지피복을 연구하는 다양한 인공지능 분야에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.1319-1325
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• 2021

It is important to remove fog for accurate object recognition and detection during preprocessing because images taken in foggy adverse weather suffer from poor quality of images due to scattering and absorption of light, resulting in poor performance of various vision-based applications. This paper proposes an end-to-end deep learning-based single image de-fogging method using U-Net architecture. The loss function used in the algorithm is a loss function based on Mahalanobis distance with fog features, which solves the problem of domain shifts, and demonstrates superior performance by comparing qualitative and quantitative numerical evaluations with conventional methods. We also design it to generate fog through the VGG19 loss function and use it as the next training dataset.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.625-632
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• 2020

In the diagnosis of lung cancer, the tumor size is measured by the longest diameter of the tumor in the entire slice of the CT. In order to accurately estimate the size of the tumor, it is better to measure the volume, but there are some limitations in calculating the volume in the clinic. In this study, we propose an algorithm to segment lung cancer by applying a custom loss function that combines focal loss and dice loss to a U-Net model that shows high performance in segmentation problems in chest CT images. The combination of values of the various parameters in custom loss function was compared to the results of the model learned. The purposed loss function showed F1 score of 88.77%, precision of 87.31%, recall of 90.30% and average precision of 0.827 at α=0.25, γ=4, β=0.7. The performance of the proposed custom loss function showed good performance in lung cancer segmentation.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1269-1279
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• 2019

In medical image analysis, segmentation is considered as a vital process since it partitions an image into coherent parts and extracts interesting objects from the image. In this paper, we consider automatic segmentations of OCT retinal images to find six layer boundaries using convolutional neural networks. Segmenting retinal images by layer boundaries is very important in diagnosing and predicting progress of eye diseases including diabetic retinopathy, glaucoma, and AMD (age-related macular degeneration). We applied well-known CNN architecture for general image segmentation, called Segnet, U-net, and CNN-S into this problem. We also proposed a shortest path-based algorithm for finding the layer boundaries from the outputs of Segnet and U-net. We analysed their performance on public OCT image data set. The experimental results show that the Segnet combined with the proposed shortest path-based boundary finding algorithm outperforms other two networks.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.33-36
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• 2004

The ballast tank of a ship is a system that realizes the required shipping condition and controls the draft of a ship. The loading/unloading of the ballast tank is frequently operated during navigation and the accurate prediction of the loading/unloading time is very important. A numerical algorithm that predicts the loading/unloading time of the ballast tank has been developed and applied to the prediction of the loading/unloading time of the ballast tank with various piping systems. This algorithm can be useful in optimizing the ballast tank system in early design stage.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권7호
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• pp.2229-2236
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• 2021

In nuclear-related facilities, such as nuclear power plants, research reactors, accelerators, and nuclear waste storage sites, radiation detection, and mapping are required to prevent radiation overexposure. Sensor network systems consisting of radiation sensor interfaces and wxireless communication units have become promising tools that can be used for data collection of radiation detection that can in turn be used to draw a radiation map. During data collection, malfunctions in some of the sensors can occasionally occur due to radiation effects, physical damage, network defects, sensor loss, or other reasons. This paper proposes a reproduction strategy for radiation maps using a U-net model to compensate for the loss of radiation detection data. To perform machine learning and verification, 1,561 simulations and 417 measured data of a sensor network were performed. The reproduction results show an accuracy of over 90%. The proposed strategy can offer an effective method that can be used to resolve the data loss problem for conventional sensor network systems and will specifically contribute to making initial responses with preserved data and without the high cost of radiation leak accidents at nuclear facilities.

• 문화기술의 융합
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• 제9권3호
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• pp.825-834
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• 2023

인터넷 쇼핑에서 상품의 사진과 동영상을 대체해 3D콘텐츠와 웹 3D 소프트웨어로 사용자에게 친숙한 이미지를 제공하려는 시도가 이어지고 있다 본 연구에서는 2D 이미지를 3D로 변환하여 고객들이 다양한 위치에서 상품을 파악할 수 있는 웹 3D 기술에 접목시키고 변환에 필요한 비용과 계산 시간을 줄일 수 있는 자동 변환기술을 제안하였다. 단 8대의 카메라 만을 사용하여 마네킹을 회전하는 턴테이블 위에 올려 놓고 촬영하는 시스템을 개발하였다. 이러한 시스템에서 촬영한 이미지에서 옷 부분만 추출하기 위해 U-net을 이용하여 마커를 제거하고, 배경 영역과 마네킹 영역의 컬러 특징 정보를 파악하여 옷 영역만을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘을 이용하면 이미지를 촬영한 후 옷 영역만을 추출하는데 걸리는 시간이 이미지 하나당 2.25초며, 한 개의 옷에 대해 64장의 이미지를 촬영하는 경우에 총 144초(2분 4초)가 소요되어 매우 우수한 성능으로 3D오브젝트를 추출할 수 있다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.512-515
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• 2006

Forest stand height and volume are important indicators for management purpose as well as for the environmental analysis. Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) is backscattered over forest canopy and DSM can be acquired from such scattering characteristic, while National Elevation Dataset (NED) provides bare earth elevation data. The difference between SRTM and NED is estimated as tree height, and it is correlated with forest parameters, it is correlated with forest parameters, including average DBH, Trees per acre, net BF per acre, and total Net MBF. Especially, among them, net Board Foot(BF) per acre is the index that well represents forest volume. The Project site was Douglas-fir dominating plantation area in the western Washington an the northern Oregon in the U.S. This study shows a relationship of high correlation between the forest parameters and the product from SRTM, NED, and ETM+. This research performs multi regression analysis and regression tree algorithm, and can get more improved relationship between several parameters.

• 대한원격탐사학회지
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• 제22권5호
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• pp.427-431
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• 2006

Forest stand height and volume are important indicators for management purpose as well as for the environmental analysis. Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) is backscattered over forest canopy and DSM can be acquired from such scattering characteristic, while National Elevation Dataset (NED) provides bare earth elevation data. The difference between SRTM and NED is estimated as tree height, and it is correlated with forest parameters, it is correlated with forest parameters, including average DBH, Trees per acre, net BF per acre, and total Net MBF. Especially, among them, net Board Foot(BF) per acre is the index that well represents forest volume. The Project site was Douglas-fir dominating plantation area in the western Washington an the northern Oregon in the U.S. This study shows a relationship of high correlation between the forest parameters and the product from SRTM, NED, and ETM+. This research performs multi regression analysis and regression tree algorithm, and can get more improved relationship between several parameters.