$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

[국내논문] 공간 노드들의 최단연결을 위한 3차원 유클리드 최소신장트리
Three Dimensional Euclidean Minimum Spanning Tree for Connecting Nodes of Space with the Shortest Length 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.17 no.1, 2012년, pp.161 - 169  

김재각 (김포대학 사회복지과) ,  김인범 (김포대학 인터넷정보과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

일반적으로 유클리드 최소신장트리는 2차원 평면상에 존재하는 입력노드들이 최소 비용으로 연결된 것이다. 그러나 생성된 유클리드 최소신장트리는 3차원의 현실세계에 적용할 경우 그 연결비용은 최소비용이 아닐 수 있다. 본 논문에서는 3차원 공간상에 존재하는 입력노드를 최단 길이로 연결하는 3차원 유클리드 최소신장트리를 제안한다. 100%의 공간비율의 3차원 공간상에 존재하는 30,000개의 입력 노드에 대한 실험에서, 본 논문에서 제안된 방법에 생성된 트리는, Prim의 2차원 최소신장트리 알고리즘에 의해 생성된 유클리드 최소신장트리에 비해, 2차원 평면에서만 고려했을 때 251.2%의 연결 비용의 증가를 보이지만 이것은 3차원 실세계에서는 의미가 없다. 본 논문에서 제안된 방법에 의해 생성된 트리는 3차원 공간에서는 90.0%의 비용의 절감율을 보인다. 이는 제안된 방법이 3차원적 연결에 관한 많은 현실적인 문제에 잘 적용될 수 있음을 나타낸다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In general, Euclidean minimum spanning tree is a tree connecting input nodes with minimum connecting cost. But the tree may not be optimal when applied to real world problems of three dimension. In this paper, three dimension Euclidean minimum spanning tree is proposed, connecting all input nodes of...

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 3차원 공간에서 좌표를 가지는 입력 노드들에 대하여 최소 비용으로 입력노드들을 모두 연결하는 효과적인 3차원 최소신장트리 생성 방법을 제안한다. 또한 Prim의 2차원 최소신장트리와 비교하여 그 오차를 분석한다.
  • 이러한 정보 은폐 처리 분야에 최소신장트리를 적용한 연구가 있었다[4]. 이 연구에서, 3차원 공간에서 정점(vertex) 위치의 변화 없는 3D 객체 데이터 은폐에 대한 새로운 방법을 제안하였다. 또한 이 연구에서는 메시지를 삽입하는데 사용하기 위해 3D 객체의 특정 영역을 찾고 동기화하는 방법을 제안하였다.
  • 이 연구에서, 3차원 공간에서 정점(vertex) 위치의 변화 없는 3D 객체 데이터 은폐에 대한 새로운 방법을 제안하였다. 또한 이 연구에서는 메시지를 삽입하는데 사용하기 위해 3D 객체의 특정 영역을 찾고 동기화하는 방법을 제안하였다. 삽입은 4부분으로 구성된 선택된 영역의 선분 연결을 변경함으로 수행된다.
  • 카메라로부터 얻은 영상의 해석결과를 이용하여 특정 영역에 대한 감시를 목적으로 하는 시스템 개발을 위해, 최소신장 트리를 적용한 연구가 있었다[5]. 이 연구에서는 그래프 이론 기반의 클러스터링을 이용한 감시 카메라 시야 내의 출입 영역 검출 방법을 제안하였다. 입력 데이터 포인트를 이용하여 최소신장트리를 구성 한 후, 이 트리의 선분 중에서 이웃하는 선분들에 비해 특이성을 갖는 것을 삭제하여 최소신장트리의 부분 트리를 얻는다.
  • 도시 환경의 모델링을 위해 3D 기법과 최소신장트리를 적용한 연구가 있었다[7]. 이 연구의 주요 목적은 도시 환경의 실제 3D 모델을 생성하기 위한 레이저 거리측정 데이터와 시각 이미지 데이터를 동시에 습득할 수 있는 시스템의 개발이다. 이러한 시스템 개발 과정에서의 주요 어려움은 모든 측정 데이터를 일반 좌표계로 자동 조정하는 것이다.
  • 이 연구에서는 항공기에 장착되어진 다각 촬영카메라로부터 수직 및 경사영상을 촬영하고 이를 통해 3차원 공간 정보를 효과적으로 구축하기 위해 Pictometry 시스템을 활용하였다. 이 연구에서는 또한 수집된 수직 영상과 경사 영상을 사용한 3차원 국토공간 정보 구축의 정확도 확보를 위한 절대위치결정의 기준점 배치 및 수량이 최종 정확도에 미치는 영향을 평가하고 가장 효율적인 기준점 운영 방안을 제시하였다.
  • 제안된 센서 시스템은 2대의 2차원 레이저 스캐너와 2대의 카메라를 통해 주변 환경 정보를 획득하고, DGPS와 IMU를 통해 차량의 위치를 추정한다. 전방 스테레오 카메라를 통해 비전 센서 기반 3차원 세계 모델을 생성하고, 이를 레이저 센서 기반 3차원 세계 모델과 결합하여, 보다 나은 3차원 세계 모델을 생성하고자 하였다. 또한 이 연구에서는 측정 범위가 넓은 센서를 활용하여 원거리 정보와 전방의 추가적인 레이저스캐너를 통한 성능 개선이 가능하다고 주장하였다.
  • 관찰 결과는 2차원 평면 좌표를 대상으로 한 Prim의 최소신장트리를 이용한 방법[1]과 본 논문에서 제안하는 표 6에서 기술된 3차원 최소신장트리 생성 방법에 의한 트리의 연결 비용, 즉 트리의 길이이다. 실험의 목적은 본 논문에서 제안하는 방법이, 평면상의 좌표를 근거로 생성된 3차원 최소신장트리 방법보다 더 길이가 감소됨을 검증하기 위함이다. 이를 위해 본 논문에서 제안하는 3차원 최소신장트리와 Prim의 최소신장 트리 생성 알고리즘에 의해 생성된 3차원 트리의 선분 길이가 비교된다.
  • 본 논문은 네트워크 구성의 최적화 문제에서 주로 사용되는 2차원 최소신장트리 문제를 3차원 문제에 확대 적용한 것이다. 실세계의 많은 문제들은 2차원 평면보다는 3차원 공간에 관한 문제가 더 많다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
최소신장트리는 무엇인가? 최소신장트리는 모든 입력 노드들을 일부 입력 선분들을 이용하여 연결할 때, 최소의 가중치의 합을 가지는 트리이다. 이러한 트리를 찾는 문제의 해결 알고리즘으로 Kruskal과 Prim의 알고리즘이 유명하다[1].
유클리드 최소신장트리를 구축하기 위한 단순한 방법은 무엇인가? 일반적인 최소신장트리 문제를 확대한 유클리드 최소신장트리 문제는 입력 선분이 존재하지 않는 것이 큰 차이점이다. 유클리드 최소신장트리를 구축하기 위한 단순한 방법은, 주어진 모든 입력 노드 n개에 대해서, 각각 다른 노드 (n- 1)개를 모두 연결하는 1/2 × n × (n-1)개의 연결 선분들을 생성하고, 이들 노드들과 새로이 생성된 연결 선분들을 기존의 최소신장트리 알고리즘에 도입하는 것이다.
최소신장트리를 찾는 알고리즘으로 무엇이 유명한가? 최소신장트리는 모든 입력 노드들을 일부 입력 선분들을 이용하여 연결할 때, 최소의 가중치의 합을 가지는 트리이다. 이러한 트리를 찾는 문제의 해결 알고리즘으로 Kruskal과 Prim의 알고리즘이 유명하다[1]. 일반적인 최소신장트리 문제를 확대한 유클리드 최소신장트리 문제는 입력 선분이 존재하지 않는 것이 큰 차이점이다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (10)

  1. T.H. Cormen, C.E Leiserson, R.L. Rivest and C. Stein, "Introduction to Algorithms," 2nd Ed., THe MIT Press, pp.561-579, 2001. 

  2. I. Kim, S. Kim, "Mechanism for Building Approximation Edge Minimum Spanning Tree Using Portals on Input Edges," The KIPS Transactions: PartA, Vol.16A, No.6, pp.509-518, 2009. 

  3. B. Chun, Y. Kim, "A Method for Character Segm entation using MST," Journal of the Korea Society of Computer and Information, Vol.11, No.3, pp.73-78, 2006. 

  4. P. Amat, W. Puech, S. Druon, J. P. Pedeboy, "Lossless 3D Steganography Based on MST and Connectivity Modification," Image Communication, Vol.25, No.6, pp.400-412, 2010. 

  5. H. Woo, G. Kim, "Detection of Entry/Exit Zones for Visual Surveillance System using Graph Theoretic Clustering," Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC, Vol.46, No.6, pp.1-8, 2009. 

  6. H. Lee, "Convert 2D Video Frames into 3D Video Frames," Journal of the Korea Society of Computer and Information, Vol.14, No.6, pp.117-123, 2009. 

  7. A. Zhang, W. Sun, S. Hu, C. Qian , "Automatic Global Registration of Multiple 3D Data Sets from Outdoor Urban Environments Based on Feature Units," SCCG'04 Proceedings of the 20th Spring Conference on Computer Graphics, pp.193-199, 2004. 

  8. J. Go, Y. Choi, S. Jang, K. Lee, "The Analysis of 3D Position Accuracy of Multi-Looking Camera," Journal of Korea Spatial Information Society, Vol.19, No.3, pp.33-42, 2011. 

  9. S. Kim, J. Kang, Y. Choe, S. Park, I. Shim, S. Ahn, M. Chung, "The Development of Sensor System and 3D World Modeling for Autonomous Vehicle," Journal of Institute of Control, Robotics and Systems, Vol.17, No.6, pp.531-538, 2011. 

  10. N. Zhu, A.C.S. Chung, "Minimum Average-Cost Path for Real Time 3D Coronary Artery Segmentation of CT Images," MICCAI'11 Proc. of the 14th international conference on Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention, Vol.III, pp.436-444, 2011. 

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

상세보기
다운로드
내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

FREE

Free Access. 출판사/학술단체 등이 허락한 무료 공개 사이트를 통해 자유로운 이용이 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로