• 제목/요약/키워드: fuzzy Logic

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개선된 퍼지 ART 기반 RBF 네트워크와 PCA 알고리즘을 이용한 여권 인식 및 얼굴 인증 (A Passport Recognition and face Verification Using Enhanced fuzzy ART Based RBF Network and PCA Algorithm)

  • 김광백
    • 지능정보연구
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    • 제12권1호
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    • pp.17-31
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    • 2006
  • 본 논문에서는 출입국자 관리의 효율성과 체계적인 출입국 관리를 위하여 여권 코드를 자동으로 인식하고 위조 여권을 판별할 수 있는 여권 인식 및 얼굴 인증 방법을 제안한다. 여권 이미지가 기울어진 상태로 스캔되어 획득되어질 경우에는 개별 코드 인식과 얼굴 인증에 많은 영향을 미칠 수도 있으므로 기울기 보정은 문자 분할 및 인식, 얼굴 인증에 있어 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 여권 영상을 스미어링한 후, 추출된 문자열 중에서 가장 긴 문자열을 선택하고 이 문자열의 좌측과 우측 부분의 두께 중심을 연결하는 직선과 수평선과의 기울기를 이용하여 여권 영상에 대한 각도 보정을 수행한다. 여권 코드 추출은 소벨 연산자와 수평 스미어링, 8 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 여권 코드의 문자열 영역을 추출하고, 추출된 여권 코드 문자열 영역에 대해 반복 이진화 알고리즘을 적용하여 코드의 문자열 영역을 이진화한다. 이진화된 문자열 영역에 대해 CDM 마스크를 적용하여 문자열의 코드들을 복원하고 8 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 개별 코드를 추출한다. 추출된 개별 코드 인식은 개선된 RBF 네트워크를 제안하여 적용한다. 개선된 퍼지 ART 기반 RBF 네트워크는 퍼지 논리 접속 연산자를 이용하여 경계 변수를 동적으로 조정하는 퍼지 ART 알고리즘을 제안하여 RBF 네트워크의 중간층으로 적용한다. 얼굴 인증을 위해서는 얼굴 인증에 가장 보편적으로 사용되는 PCA 알고리즘을 적용한다. PCA 알고리즘은 고차원의 벡터를 저 차원의 벡터로 감량하여 전체 입력 영상들의 직교적인 공분산 행렬을 계산한 후, 그것의 고유 값에 따라 각 영상의 고유 벡터를 구한다. 따라서 본 논문에서는 PCA 알고리즘을 적용하여 얼굴의 고유 벡터를 구한 후, 특징 벡터를 추출한다. 그리고 여권 영상에서 획득되어진 얼굴 영상의 특징 벡터와 데이터베이스에 있는 얼굴 영상의 특징 벡터와의 거리 값을 계산하여 사진 위조 여부를 판별한다. 제안된 여권 인식 및 얼굴 인증 방법의 성능을 평가를 위하여 원본 여권에서 얼굴 부분을 위조한 여권과 기울어진 여권 영상을 대상으로 실험한 결과, 제안된 방법이 여권의 코드 인식 및 얼굴 인증에 있어서 우수한 성능이 있음을 확인하였다.

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접촉 불량에 의한 불꽃 및 직렬아크의 검출 기법에 관한 연구 (A Study on the Detection Technique of the Flame and Series arc by Poor Contact)

  • 김현우;백동현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.24-30
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    • 2012
  • 본 연구는 저압 선로의 접촉 부분에서 발생할 수 있는 접촉 불량과 그 부분의 진동이 결합될 경우 발생될 수 있는 불꽃 및 직렬 아크를 검출할 수 있는 방법에 대한 것이다. 일반적으로 전기화재의 원인은 과전류, 단락, 접촉불량 등 여러 가지가 있을 수 있다. 이 중 과전류 및 단락 등은 선로에 흐르는 순간 전류량을 검출하여 감지할 수 있으나, 접촉불량은 전압, 전류값의 초과분 및 파형의 왜곡으로는 검출하기가 어려운 점이 있다. 따라서 본 논문에서는 퍼지논리 및 다차원 기법을 이용하여 최적의 아크 판단 기법을 연구하고, 아크 검출 및 검증을 위한 모의실험과 제어기 실험 및 부하실험을 실시하였다. 그 결과 제어기 및 검출 알고리즘이 여러 가지 부하와 상관없이 정상적인 부하의 파형과 아크 발생시의 파형을 구분하여 성공적으로 직렬아크를 검출하였다.

Pattern Recognition of Ship Navigational Data Using Support Vector Machine

  • Kim, Joo-Sung;Jeong, Jung Sik
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제15권4호
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    • pp.268-276
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    • 2015
  • A ship's sailing route or plan is determined by the master as the decision maker of the vessel, and depends on the characteristics of the navigational environment and the conditions of the ship. The trajectory, which appears as a result of the ship's navigation, is monitored and stored by a Vessel Traffic Service center, and is used for an analysis of the ship's navigational pattern and risk assessment within a particular area. However, such an analysis is performed in the same manner, despite the different navigational environments between coastal areas and the harbor limits. The navigational environment within the harbor limits changes rapidly owing to construction of the port facilities, dredging operations, and so on. In this study, a support vector machine was used for processing and modeling the trajectory data. A K-fold cross-validation and a grid search were used for selecting the optimal parameters. A complicated traffic route similar to the circumstances of the harbor limits was constructed for a validation of the model. A group of vessels was composed, each vessel of which was given various speed and course changes along a specified route. As a result of the machine learning, the optimal route and voyage data model were obtained. Finally, the model was presented to Vessel Traffic Service operators to detect any anomalous vessel behaviors. Using the proposed data modeling method, we intend to support the decision-making of Vessel Traffic Service operators in terms of navigational patterns and their characteristics.

On Motion Planning for Human-Following of Mobile Robot in a Predictable Intelligent Space

  • Jin, Tae-Seok;Hashimoto, Hideki
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제4권1호
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    • pp.101-110
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    • 2004
  • The robots that will be needed in the near future are human-friendly robots that are able to coexist with humans and support humans effectively. To realize this, humans and robots need to be in close proximity to each other as much as possible. Moreover, it is necessary for their interactions to occur naturally. It is desirable for a robot to carry out human following, as one of the human-affinitive movements. The human-following robot requires several techniques: the recognition of the moving objects, the feature extraction and visual tracking, and the trajectory generation for following a human stably. In this research, a predictable intelligent space is used in order to achieve these goals. An intelligent space is a 3-D environment in which many sensors and intelligent devices are distributed. Mobile robots exist in this space as physical agents providing humans with services. A mobile robot is controlled to follow a walking human using distributed intelligent sensors as stably and precisely as possible. The moving objects is assumed to be a point-object and projected onto an image plane to form a geometrical constraint equation that provides position data of the object based on the kinematics of the intelligent space. Uncertainties in the position estimation caused by the point-object assumption are compensated using the Kalman filter. To generate the shortest time trajectory to follow the walking human, the linear and angular velocities are estimated and utilized. The computer simulation and experimental results of estimating and following of the walking human with the mobile robot are presented.

A New Approach to Solve the TSP using an Improved Genetic Algorithm

  • Gao, Qian;Cho, Young-Im;Xi, Su Mei
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제11권4호
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    • pp.217-222
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    • 2011
  • Genetic algorithms are one of the most important methods used to solve the Traveling Salesman Problem. Therefore, many researchers have tried to improve the Genetic Algorithm by using different methods and operations in order to find the optimal solution within reasonable time. This paper intends to find a new approach that adopts an improved genetic algorithm to solve the Traveling Salesman Problem, and compare with the well known heuristic method, namely, Kohonen Self-Organizing Map by using different data sets of symmetric TSP from TSPLIB. In order to improve the search process for the optimal solution, the proposed approach consists of three strategies: two separate tour segments sets, the improved crossover operator, and the improved mutation operator. The two separate tour segments sets are construction heuristic which produces tour of the first generation with low cost. The improved crossover operator finds the candidate fine tour segments in parents and preserves them for descendants. The mutation operator is an operator which can optimize a chromosome with mutation successfully by altering the mutation probability dynamically. The two improved operators can be used to avoid the premature convergence. Simulation experiments are executed to investigate the quality of the solution and convergence speed by using a representative set of test problems taken from TSPLIB. The results of a comparison between the new approach using the improved genetic algorithm and the Kohonen Self-Organizing Map show that the new approach yields better results for problems up to 200 cities.

Inter-space Interaction Issues Impacting Middleware Architecture of Ubiquitous Pervasive Computing

  • Lim, Shin-Young;Helal, Sumi
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제8권1호
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    • pp.42-51
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    • 2008
  • We believe that smart spaces, offering pervasive services, will proliferate. However, at present, those islands of smart spaces should be joined seamlessly with each other. As users move about, they will have to roam from one autonomous smart space to another. When they move into the new island of smart space, they should setup their devices and service manually or not have access to the services available in their home spaces. Sometimes, there will conflicts between users when they try to occupy the same space or use a specific device at the same time. It will also be critical to elder people who suffer from Alzheimer or other cognitive impairments when they travel from their smart space to other visited spaces (e.g., grocery stores, museums). Furthermore our experience in building the Gator Tech Smart House reveals to us that home residents generally do not want to lose or be denied all the features or services they have come to expect simply because they move to a new smart space. The seamless inter-space interaction requirements and issues are raised automatically when the ubiquitous pervasive computing system tries to establish the user's service environment by allocating relevant resources after the user moves to a new location where there are no prior settings for the new environment. In this paper, we raise and present several critical inter-space interactions issues impacting middleware architecture design of ubiquitous pervasive computing. We propose requirements for resolving these issues on seamless inter-space operation. We also illustrate our approach and ideas via a service scenario moving around two smart spaces.

적응적 이진화 기법과 Bresenham's algorithm을 이용한 안경 렌즈 제품의 자동 흠집 검출 (Automatic Defect Inspection with Adaptive Binarization and Bresenham's Algorithm for Spectacle Lens Products)

  • 김광백;송두헌
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.1429-1434
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    • 2017
  • 기존의 안경 렌즈 흠집 검출 방법은 영상내의 미세 잡음이 제거되지 않아 렌즈 영역이 정확히 추출되지 않는 경우가 발생하여 흠집 영역을 검출할 수 없다는 문제점이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 적응적 이진화 기법과 Bresenham algorithm을 적용하여 흠집 영역을 검출한다. 제안된 방법은 안경 렌즈 영상에서 명암 대비를 적용하여 렌즈의 명암을 강조한다. 명암이 강조된 영상에서 렌즈 밖의 배경 영역은 흠집 검출에 불필요하므로 이진화 기법을 적용한 후에 Bresenham algorithm을 적용하여 렌즈의 윤곽선을 검출하고 렌즈 이외의 배경을 제거한다. 렌즈 이외의 배경이 제거된 렌즈 영상에서 렌즈 내부의 배경과 흠집의 명암 대비를 높인다. 명암이 강조된 렌즈 내부 영역에서 적응적 이진화 기법을 적용하여 흠집과 잡음을 검출한다. 잡음은 중간값 필터를 적용하여 제거한 후에 흠집 영역을 추출한다. 추출된 흠집 영역에서 렌즈의 중심으로부터의 거리와 흠집의 크기를 퍼지 추론 규칙에 적용하여 눈에 미치는 영향 정도를 분석한다. 제안된 방법의 성능을 분석하기 위해 CHEMI, MID, HL, HM과 같은 시력 보정용 렌즈 영상을 대상으로 실험한 결과, 12개의 시력 보정용 렌즈 영상 중에서 10개에서 결함을 성공적으로 추출하였다.

3U 큐브위성 표준 플랫폼에 기반한 한누리 5호 개발 및 검증 (KAUSAT-5 Development and Verification based on 3U Cubesat Standard Platform)

  • 송수아;이수연;김홍래;장영근
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권8호
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    • pp.686-696
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    • 2017
  • 본 연구에서는 3U 큐브위성의 표준 플랫폼을 기반으로 한누리 5호 위성을 개발하고 이를 검증하였다. 표준 플랫폼의 기계시스템 설계에서는 초소형 부품 및 서브시스템 기능/성능을 초소형 PCB에 집적 및 소형화하도록 하고, 다양한 탑재체를 수용하도록 전기적 능력을 극대화한다. 한누리 5호는 지구저궤도(LEO)에서 운용하는 3U 크기의 큐브위성으로 적외선 카메라를 이용한 지구관측임무와 가이거뮬러 튜브로 우주방사선 측정을 하는 과학임무를 수행한다. 또한, 자체 개발한 소형 가변속제어모멘트자이로(VSCMG)와 퍼지로직 기반의 MPPT (Maximum Power Point Tracking) 등의 부품(장치)들에 대한 기술검증도 포함한다. 한누리 5호의 검증을 위해 한누리 5호 위성체계의 ETB 시험, 기능시험 및 인증(Qualification)과 인수(Acceptance) 수준의 환경시험을 수행하였고 이들 시험결과를 제시하였다.

개선된 ART1 알고리즘을 이용한 이미지 인식에 관한 연구 (A Study on Image Recognition using Enhanced ART1 Algorithm)

  • 천두억;윤성호;김광백
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.17-22
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    • 1998
  • 이미지 인식 분야에 있어서 전자 결재시 도장의 진위 문제와 은행업무 또는 중요서류에 있어서의 도장 진위 문제는 점점 더 중요하게 부각되고 있는데 반해 기존의 도장 이미지 처리 과정은 물체의 테두리 부분과 같이 명암도가 날카롭게 변하는 부분의 선명도를 흐리게 하는 단점이 있으며 윤곽선을 추출하는데 어려움이 많다. 본 논문에서는 개선한 평활화 방법을 이용하여 특정한 범위내의 픽셀을 조사하여 가장 빈번히 나타나는 값을 찾고,그 값을 해당 픽셀의 값으로 대체시켜 윤곽선을 검출한 다음, ART1 학습 알고리즘에서 경계값을 퍼지 연산자중 Yager의 일반화된 교연산자를 적용하여 경계변수값을 동적으로 변화시켜 올바른 분류가 될 수 있도록 한다. 본 논문에서 제안한 ART1학습 알고리즘에 적용하여 실험한 결과 기존의 ART1 알고리즘을 이용한 경우보다 향상된 이미지 인식율을 보였다.

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무인 컨테이너 운송차량의 절대속도 추정을 위한 뉴럴 네크워크 모델 적용 (Absolute Vehicle Speed Estimation of Unmanned Container Transporter using Neural Network Model)

  • 하희권;오경흡
    • 한국항해항만학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.227-232
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    • 2004
  • 차량동역학제어시스템은 복잡하고 비선형이므로 잠금방지 제동시스템 및 자동주행시스템 개발에 어려움이 있다. 차량절대속도를 추정하기 위해 퍼지 로직 기법이 최근 적용되어 정상적인 조건에서 만족할 만한 결과를 얻고 있다. 그러나 급격한 제동시 추정오차가 크게 발생되었다. 본 논문에서는 휠 속도 센서를 이용하여 무인 컨테이너 운송차량의 절대속도를 추정하기 위해, 뉴럴 네트워크 모델의 방사대칭 기저함수와 주성분 분석법을 적용하여 10개의 추정 알고리즘중 오차를 4% 이내로 추정할 수 있는 알고리즘을 제시하였다.