• 제목/요약/키워드: sharpening

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GOCI와 Landsat OLI 영상 융합을 통한 적조 탐지 (Red Tide Detection through Image Fusion of GOCI and Landsat OLI)

  • 신지선;김근용;민지은;유주형
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권2_2호
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    • pp.377-391
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    • 2018
  • 광역범위에 대한 적조의 효율적인 모니터링을 위하여 원격탐사의 필요성이 점차 증가하고 있다. 하지만 기존 연구에서는 다양한 센서 중 해색 센서만을 위한 적조 탐지 알고리즘 개발에만 집중되어 있는 실정이다. 본 연구에서는 위성 기반 적조 모니터링의 한계로 지적되고 있는 탁도가 높은 연안역의 적조 탐지와 원격탐사 자료의 부정확성을 개선하고자 다중센서의 활용을 제시하고자 한다. 국립수산과학원 적조속보 정보를 바탕으로 적조 발생해역을 선정하였고, 해색 센서인 GOCI 영상과 육상 센서인 Landsat OLI 영상을 이용하여 공간적인 융합과 분광기반 융합을 시도하였다. 두 영상의 공간 융합을 통하여, GOCI 영상에서 관측 불가능하였던 연안지역의 적조와 Landsat OLI 영상의 품질이 낮았던 외해역의 적조 모두 개선된 탐지결과 획득 가능하였다. Feature-level과 rawdata-level로 나누어 진행된 분광 융합 결과, 두 방법에서 도출된 적조 분포 양상은 큰 차이를 보이지 않았다. 하지만 feature-level 방법에서는 영상의 공간해상도가 낮을수록 적조 면적이 과대추정되는 경향이 나타났다. Linear spectral unmixing 방법으로 픽셀을 세분화한 결과, 적조 비율이 낮은 픽셀의 수가 많을수록 적조 면적의 차이는 심화되는 것으로 나타났다. Rawdata-level의 경우Gram-Schmidt가 PC spectral sharpening 기법보다 다소 넓은 면적이 추정되었지만, 큰 차이는 나타나지 않았다. 본 연구에서는 해색 센서와 육상 센서의 공간 융합을 통해 외해뿐만 아니라 탁도가 높은 연안의 적조 역시 탐지가 가능함을 보여주었고, 다양한 분광 융합 방법을 제시함으로써 더욱 정확한 적조 면적 추정 방법을 제시하였다. 이 결과는 한반도 주변의 적조를 더욱 정확하게 탐지하고, 적조를 효과적으로 제어하기 위한 대응대책 수립을 결정하는데 필요한 정확한 적조 면적 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

DWT 부대역구조와 공간 윤곽선정보를 이용한 하이브리드 워터마킹 기술 (Hybrid Watermarking Technique using DWT Subband Structure and Spatial Edge Information)

  • 서영호;김동욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권5C호
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    • pp.706-715
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    • 2004
  • 본 논문에서 제안되는 워터마크(Watermark) 삽입 알고리즘은 웨이블릿 변환 영역에서 구성되는 부대역간의 트리구조(Tree structure)와 공간 영역에서의 윤곽선 정보를 이용하여 워터마크를 삽입할 영역을 결정하고 삽입한다. 먼저 생성되는 고주파 성분의 부대역으로부터 저주파 부대역으로 중요 주파수 영역을 예측하게 되는데 웨이블릿 변환영역에서 구성된 트리구조에서 높은 주파수를 가지는 LHI 부대역을 4${\times}$4의 부행렬(Submatrix)로 나누고 행렬에 대한 평균과 이들에 의해 구성되는 블록 행렬(Block matrix)로부터 전체 평균 및 워터마크 삽입에 이용될 임계값을 얻는다. 또한 주파수 영역에서 구해진 에너지 특성에 대한 블록 행렬과 공간 영역에서 얻어진 영상의 윤곽선 정보에 의해 워터마크가 삽입될 위치인 키맵(Keymap)이 구해진다. 구해진 키맵에 따라서 LFSR(Linear feedback shift register)을 이용하여 발생된 무작위 순열(Random sequence)를 웨이블릿 도메인에서 이웃 웨이블릿 계수간의 관계를 이용하여 삽입한다. 최종적으로 역 웨이블릿 변환을 취함으로써 워터마크가 삽입된 영상을 생성한다. 제안된 워터마킹 알고리즘은 JPEG과 같은 압축과 Blurring, Sharpening, 그리고 가우시안(Gaussian) 잡음 등의 공격에 대해서도 기존의 방식에 비해 약 2㏈ 절도 높은 PSNR(Peak signal to noise ratio)를 보이면서 2%에서 8% 정도 높은 NR(Normalized correlation)를 가져서 좋은 특성을 나타냈다.

KOMPSAT-3A 중적외선 영상의 공간해상도 복원 기법 (Method for Restoring the Spatial Resolution of KOMPSAT-3A MIR Image)

  • 오관영;이광재;정형섭;박숭환;김정철
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권6_4호
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    • pp.1391-1401
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    • 2019
  • KOMPSAT-3A는 2015년 한국항공우주연구원(KARI)이 발사한 고해상 광학위성으로 0.55 m 급 전정색영상(PAN), 2.2 m 급 다중 분광 영상(MS) 그리고 5.5 m 급 중적외선 영상(MIROR)을 제공한다. 그러나 보안 또는 군사적인 문제로 인해 공간 해상도 5.5 m MIROR 영상은 33 m 공간해상도로 down-sampling된 MIRrd 영상으로 제공된다. 본 연구에서는 가상의 고주파(HP) 영상과 최적 융합 계수를 이용하여 MIRrd 영상의 공간해상도를 복원하는 방법을 제안하였다. MS 영상과 MIRrd 영상을 이용하여 가상의 MIRORfus 영상을 제작하였으며, 이를 실제 MIROR 영상과 비교 분석하였다. 실험 결과, 제안된 방법이 MS 영상의 공간해상도와 MIRrd 영상의 분광정보를 효과적으로 조합 하였다는 것을 보여주었다.

X선 토모그램의 Smoothing 효과가 암석의 물성 예측에 미치는 영향 분석 (Smoothing Effect in X-ray Microtomogram and Its Influence on the Physical Property Estimation of Rocks)

  • 이민희;김영석
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제12권4호
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    • pp.347-354
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    • 2009
  • 암석의 물성을 정확히 예측하기 위해서는 물성에 일차적인 효과를 미치는 공극구조에 대한 이해가 매우 중요하며, 정확한 공극구조와 물성시뮬레이션을 이용한 다양한 물성예측 및 변화양상의 정량적 상관관계는 많은 지구물리분야에 응용할 수 있다. 최근 비파괴 구조해석방법, 특히 X선 토모그래피를 이용한 고분해능 스캔 등이 상용화되고 컴퓨터의 성능이 향상됨에 따라 실제의 공극구조를 이용하여 투수율을 예측하는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 이러한 연구를 투수율뿐만 아니라 속도와 전기전도도의 영역으로 확장하려는 시도를 하였다. 하지만 토모그래피 방법에서 발생하는 smoothing 효과에 의해 공극구조가 왜곡되고 계산된 물성에 오차가 발생하여, 영상처리기법(sharpening filtering 및 인공신경망 분류법)을 사용하여 smoothing 효과를 제거하는 방법을 시도하였다. 그 결과 가시적으로 향상된 공극구조를 얻을 수 있었고, 투수율 및 전기전도도의 계산값도 이론적 모델링과 유사한 정도의 정확도를 얻을 수 있었다. 하지만 속도의 경우에는 smoothing 효과의 제거에도 불구하고 오차도 상대적으로 크고 향상정도도 매우 미미하였다. 박편과 토모그래피에서 얻어진 공극구조의 비교 연구를 통하여 본 연구에서 사용된 사암의 경우에는 토모그래피에서 얻어진 해상도가 너무 낮은 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 이유로 smoothing 효과가 제거되어도 속도예측의 향상은 그리 크지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서 제시된 방법은 토모그램의 smoothing 효과를 효율적으로 제거하였으며 이는 토모그래피방법으로 공극구조를 획득할 때 유용하게 사용될 것으로 기대된다. 또한 속도예측의 경우 토모그램의 해상도가 매우 중요한 인자로 판명되었으며 투수율 예측에 일반적으로 사용되는 해상도보다 최소 세 배 이상의 높은 해상도가 요구되는 것으로 파악되었다.

Loop-Up Table과 필터 중첩영역 버퍼링 기법을 이용한 컨벌루션 영상처리 고속화 (Accelerated Convolution Image Processing by Using Look-Up Table and Overlap Region Buffering Method)

  • 김현우;김민영
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제49권4호
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    • pp.17-22
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    • 2012
  • 컨벌루션 기법은 디지털 영상처리 분야에서 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 에지 검출(edge detection), 잡음 제거(noise reduction)등 다양한 목적을 위해 사용되고 있으며, 상황에 따라 다양한 필터 마스크 값을 가지고 적용된다. 본 논문은 영상처리에서 다양하게 응용되는 컨벌루션 영상처리 기법을 2차원 Look-Up Table(LUT)와 필터의 중첩영역 버퍼링 기법을 통하여, 이의 영상처리 속도를 고속화하는 방법을 제안한다. 첫째, 사전에 필터의 마스크 값과 영상 화소 값의 곱셈 연산 결과값을 2차원 LUT에 저장하여, 연산에 대한 결과를 참고 하였다. 둘째, 대부분의 컨벌루션 필터가 가지는 필터 대칭성 특징에 의해 연산이 중복 수행되는 부분을 효율적으로 연산하기 위해, 중첩영역 처리 결과를 버퍼 공간에 임시 저장하고, 다음 연산에서 사용할 때 버퍼의 값을 가져오는 방식으로 중첩 영역의 불필요한 반복 연산을 최소화한다. 제안하는 알고리즘은 실시간 처리를 필요로 하는 PC환경과 제한된 컴퓨팅 자원을 가지는 임베디드 시스템 환경에서 연산량을 최소화함으로써 기존 컨벌루션 알고리즘 보다 고속화된 성능 결과를 확인할 수 있었다.

치주 큐렛의 절단 연 마모도 평가 (Evaluation of the wear of the periodontal curet's cutting edge)

  • 박응준;임성빈;정진형
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제27권3호
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    • pp.575-584
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    • 1997
  • The quality of periodontal instrument cutting edge is a basic element of effective root planing procedure. Using instruments, the sharp edge is changed into blunt or beveled edge. With the blunt instrument, the periodontal treatment can't be carried into accuracy and effective. The study on the wear of periodontal curet is insufficient, there are few publications about the change of sharpness of cutting egde after using instrument and a certen reports were published on the study of scanning electron microscope(SEM) examination. In this study, to declare the number of strokes for sharpening of instruments, the changes of cutting edge is measured by the clinical methods, tactile sensitivity examination and refraction light-white line test after scaling strokes and root planing strokes. SEM test was added for defined the changes of cutting edges. The 7/8 Gracey curets that have been never used was tested. Maxillary molars which were extracted from the School of Dental Medicine, Dankook University was used. Subjected teeth had attachment loss more than 6 mm in bucca-lingual surface and sufficient calculus of a band type in cervical area. The strokes of curet were executed 3, 5, 7, 9, 11, 13 times on scaling stroke and 10, 15, 20, 25, 30, 35 times on root planing stroke. A resident has periodontal experience over 3 years carried out the clinical examinations those tactile sensitivity examination and refraction light-white line test 5 times. The case there being tactile sensitivity certenly is 2, the case being felt tactile sensitivity is 1, and the case there not being tactile sensitivity is 0. The visual examination was recorded as following. The case that refracted white line is not recognised is 2, the case that uncerten is 1, and the case that acknowledged is 0. The results were obtained as follows. 1. After scaling strokes, the tactile sensitivity was reduced after 11 strokes and disappeared in 13 strokes. 2. In tactile sensitivity after root planing procedures, sensitivity was reduced after 25 strokes and disappeared in 35 strokes. 3. In case of visual examination, the detection of refracted white line was increased after 9 strokes of scaling procedures and the accuracy of wear wasn't showed after root planing procedures. 4. In SEM, metal projection was observed on new periodontal curet cutting edge and it was disappeared after scaling procedures. 5. In SEM, the cutting edge was showed changing linear into an aspect of the surface after 5 strokes of scaling procedures and 10 strokes of root planing procedures and showed beveled edge in 11 strokes of scaling procedures, 25 strokes of root planing procedures. The results of 3-type examination indicated that the sharpening of curet should be performed after 11 strokes of scaling procedures and 25 strokes of root planing procedures.

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아리랑 2호/3호 영상을 이용한 영상융합 비교 분석 (The comparative analysis of image fusion results by using KOMPSAT-2/3 images)

  • 오관영;정형섭;정남기;이광재
    • 한국측량학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.117-132
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    • 2014
  • 본 논문에서는 사용되는 센서의 특성, 특히 밴드 간 분광 응답함수의 차이에 따라 달라질 수 있는 영상융합 기법의 성능 차이에 대한 상대적 비교 분석을 주된 연구 목적으로 하였다. 이를 위해, CS 기반의 대표적 영상융합 기법인 GIHS, GS1, GSA, GSA-CA을 선정하였고, 거의 동일 시기/동일 지역을 촬영한 KOMPSAT-2/3 위성영상을 이용하였다. 또한, 융합 영상의 성능 평가는 정량적/정성적 방법을 혼용하여 진행하였다. 분석 결과, KOMPSAT-2/3 영상 모두에서 GSA 기법과 GSA-CA 기법이 다른 기법들에 비해 상대적으로 우수한 품질을 나타냈다. 이는 다른 위성영상 및 문헌을 통해 제시된 결과들과 일치하는 것으로, 선형 회귀식을 통해 전정색 영상과 intensity 영상 간 스펙트럴 불일치를 최소화한 기존 방법론의 효능을 뒷받침하는 것이다. 그러나 동일한 실험 조건을 적용하였을 때, KOMPSAT-2와 KOMPSAT-3에서 나타내는 융합 성능은 서로 다른 결과를 나타냈다. 이 같은 결과는 두 위성 센서 내 밴드별 분광응답함수가 서로 다른 것에 기인하는 것으로 판단할 수 있다. KOMPSAT-2의 경우, blue 밴드와 green 밴드의 분광 응답비가 전정색 밴드를 초과하는 것으로 알려져 있으며, 이는 영상 융합 과정에서 과도한 저주파 요소를 삽입하여, 최종적으로 제작된 융합 영상에서의 색상 왜곡을 유발하는 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 반면, KOMPSAT-3에서는 KOMPSAT-2에서 발생되었던 상당부분의 관련 문제들을 보완 하였으며, 결과적으로 동일한 실험 조건에서도 상대적으로 향상된 융합 결과를 나타냈다.

Deep Learning Algorithm for Simultaneous Noise Reduction and Edge Sharpening in Low-Dose CT Images: A Pilot Study Using Lumbar Spine CT

  • Hyunjung Yeoh;Sung Hwan Hong;Chulkyun Ahn;Ja-Young Choi;Hee-Dong Chae;Hye Jin Yoo;Jong Hyo Kim
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제22권11호
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    • pp.1850-1857
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    • 2021
  • Objective: The purpose of this study was to assess whether a deep learning (DL) algorithm could enable simultaneous noise reduction and edge sharpening in low-dose lumbar spine CT. Materials and Methods: This retrospective study included 52 patients (26 male and 26 female; median age, 60.5 years) who had undergone CT-guided lumbar bone biopsy between October 2015 and April 2020. Initial 100-mAs survey images and 50-mAs intraprocedural images were reconstructed by filtered back projection. Denoising was performed using a vendor-agnostic DL model (ClariCT.AITM, ClariPI) for the 50-mAS images, and the 50-mAs, denoised 50-mAs, and 100-mAs CT images were compared. Noise, signal-to-noise ratio (SNR), and edge rise distance (ERD) for image sharpness were measured. The data were summarized as the mean ± standard deviation for these parameters. Two musculoskeletal radiologists assessed the visibility of the normal anatomical structures. Results: Noise was lower in the denoised 50-mAs images (36.38 ± 7.03 Hounsfield unit [HU]) than the 50-mAs (93.33 ± 25.36 HU) and 100-mAs (63.33 ± 16.09 HU) images (p < 0.001). The SNRs for the images in descending order were as follows: denoised 50-mAs (1.46 ± 0.54), 100-mAs (0.99 ± 0.34), and 50-mAs (0.58 ± 0.18) images (p < 0.001). The denoised 50-mAs images had better edge sharpness than the 100-mAs images at the vertebral body (ERD; 0.94 ± 0.2 mm vs. 1.05 ± 0.24 mm, p = 0.036) and the psoas (ERD; 0.42 ± 0.09 mm vs. 0.50 ± 0.12 mm, p = 0.002). The denoised 50-mAs images significantly improved the visualization of the normal anatomical structures (p < 0.001). Conclusion: DL-based reconstruction may enable simultaneous noise reduction and improvement in image quality with the preservation of edge sharpness on low-dose lumbar spine CT. Investigations on further radiation dose reduction and the clinical applicability of this technique are warranted.

셀룰러 오토마타 변환을 이용한 새로운 워터마킹 (A Novel Watermarking using Cellular Automata Transform)

  • 박영일;김석태
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.155-158
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    • 2008
  • 본 논문에서는 2D CAT (Two dimensional Cellular Automata Transform)을 이용한 새로운 블라인드 워터마킹 방법을 제안한다. 먼저 GV (Gateway Values)로 기저함수를 만들고 그것을 이용하여 원 영상을 CA (Cellular Automata) 영역으로 변환한다. 그 후 변환 영역의 특정부분에 랜덤 시퀀스를 워터마크로 삽입한다. 제안방법에서 2D CAT 기저함수는 한 개의 GV에 의해 유일하게 하나가 존재하며 가능한 GV의 종류는 $2^{96}$개가 있기 때문에 뛰어난 보안성 (security)을 가진다. 워터마크 된 영상은 충실도가 기존의 주파수 영역의 방법보다 높을 뿐만 아니라 JPEG 압축, 필터링, 첨예화, 노이즈 등 공격에도 강인성 (robustness)을 가지고 있음을 증명한다.

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ON-DOCK 서비스 시스템이 부산항 경쟁력 향상에 미치는 영향 (On the Effect of ON-DOCK System to the Sharpening of Competitiveness Edge of the Pusan Port)

  • 양원;이철영
    • 한국항만학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.1-10
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    • 1999
  • Port competition is generally classified into two type of inter-domestic ports and intermational ports and the latter is measured how to secure the function of intermediacy for foreign cargoes among competing parts. In the Northeast Asia top 20 world container ports such as Pusan, Kobe, Yokohama and Kaohsiung are struggling to induce transshipment containers generated in the North China region. This paper aims to analyze and evaluate the competitive factors of the said ports such as port site facilities expenses service level and flexibility of management and operations and suggest the feasible strategies that the Pusan Port to be viable transshipment center in the region. The evaluation is attempted twice. First attempt is evaluated by present conditions of each port and second attempt by upgraded conditions of evaluation value such as port service level and flexibility of port management and operations resulted from the implementation of the ON-DOCK service system. The results of evaluation are as follows; (1) Port competitiveness of first evaluation is ranked in Kobe=Kaohsiung >Pusan>Yokohama. (2) Second evaluation is resulted in Kobe> Pusan= Kaohsiung>Yokohama. According to this results the competitiveness edge of the Pusan Port is able to strengthen by implementation of the ON-DOCk system.

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