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멀티 프레임 기반 건물 인식에 필요한 특징점 분류
Classification of Feature Points Required for Multi-Frame Based Building Recognition 원문보기

한국통신학회논문지 = The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, v.41 no.3, 2016년, pp.317 - 327  

박시영 (Kwangwoon University Department of Department of Electronics) ,  안하은 (Kwangwoon University Department of Department of Electronics) ,  이규철 (Kwangwoon University Department of Department of Electronics) ,  유지상 (Kwangwoon University Department of Department of Electronics)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

영상에서 의미 있는 특징점(feature point)의 추출은 제안하는 기법의 성능과 직결되는 문제이다. 특히 나무나 사람 등에서의 가려짐 영역(occlusion region), 하늘과 산 등 객체가 아닌 배경에서 추출되는 특징점들은 의미없는 특징점으로 분류되어 정합과 인식 기법의 성능을 저하시키는 원인이 된다. 본 논문에서는 한 장 이상의 멀티 프레임을 이용하여 건물 인식에 필요한 특징점을 분류하여 인식과 정합단계에서 기존의 일반적인 건물 인식 기법의 성능을 향상시키기 위한 새로운 기법을 제안한다. 먼저 SIFT(scale invariant feature transform)를 통해 일차적으로 특징점을 추출한 후 잘못 정합 된 특징점은 제거한다. 가려짐 영역에서의 특징점 분류를 위해서는 RANSAC(random sample consensus)을 적용한다. 분류된 특징점들은 정합 기법을 통해 구하였기 때문에 하나의 특징점은 여러 개의 디스크립터가 존재하고 따라서 이를 통합하는 과정도 제안한다. 실험을 통해 제안하는 기법의 성능이 우수하다는 것을 보였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The extraction of significant feature points from a video is directly associated with the suggested method's function. In particular, the occlusion regions in trees or people, or feature points extracted from the background and not from objects such as the sky or mountains are insignificant and can ...

주제어

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
내용 기반 검색이란 무엇인가? 특징점 기반 정합의 경우는 특징점이 많이 추출되지 않는다는 단점이 있기 때문에 최근에 내용기반 검색을 이용하는 정합 방식의 연구가 진행 중이다. 내용 기반 검색은 문서위주의 텍스트 기반 자료 검색 방식에서 텍스트 대신에 영상의 색상, 질감, 형상과 같은 값들을 이용하여 유사한 영상을 찾는 방식이다[9]. 건물의 경우는 직선 형태가 많이 존재함으로 창문의 나열된 형태, 직선의 구조 등을 이용하여 건물의 특징점을 추출한다[10].
특징점 추출 방식에는 무엇이 있는가? 건물 인식 시스템은 특징점 추출, 특징점 정합과 특징점의 분류의 총 세 단계로 나눌 수 있다. 특징점 추출 방식으로는 SIFT(scale invariant feature transform)[2]와 같이 글로벌 특징점(global feature)을 이용하는 방법과 건물의 기하학적 특징 또는 건물의 색상, 질감, 형상을 이용하는 내용기반 영상 검색 (content based image retrieval) 방법이 있다[3]. 글로벌 특징점을 이용하여 정합을 할 경우 일반적으로 128차원이나 64차원의 디스크립터(descriptor)를 이용 하는데 차원이 높은 정보를 사용할 경우 처리 시간이 길어진다.
글로벌 특징점을 이용하여 정합을 하는 경우 고차원의 디스크립터를 사용하면서 나타나는 문제를 해결하는 기법에는 무엇이 있는가? 글로벌 특징점을 이용하여 정합을 할 경우 일반적으로 128차원이나 64차원의 디스크립터(descriptor)를 이용 하는데 차원이 높은 정보를 사용할 경우 처리 시간이 길어진다. 이 문제를 해결하고자 PCA(principal component analysis)[4], LDA(linear discriminant analysis)[5], LPP(linear preserving projections)[6], SLPP(supervised LPP)[7], SDA(semi-supervised discriminant analysis)[8] 등의 기법에서는 차원을 낮 추는 방법을 제시하고 있다.
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참고문헌 (21)

  1. J. Li, W. Huang, L. Shao, and N. Allinson, "Building recognition in urban environments: A survey of state-of-the-art and future challenges," Inf. Sci., vol. 277, no. 1, pp. 406-420, Sept. 2014. 

  2. D. Lowe, "Distinctive image features from scale-invariant keypoints," Int. J. Computer Vision, vol. 60, no. 2, pp. 91-110, Nov. 2004. 

  3. Y. Li and L. G. Shapiro, "Consistent line clusters for building recognition in CBIR," in Proc. 16th Int. Conf. Pattern Recognition, vol. 3, pp. 952-956, Aug. 2002. 

  4. I. T. Jolliffe, Principal component analysis, 2nd Ed., Springer, 2002. 

  5. G. J. Malachlan, Discriminant analysis and statistical pattern recognition, Wiley-interscience, New York, 1992. 

  6. X. He and P. Niyogi, "Locality preserving projection," in Proc. Conf. Advances in Neural Inf. Process. Syst., 2003. 

  7. D. Cai, X. He, and J. Han, Using graph model for face analysis, Department of Computer Science, University of Illinois at Urbana Champaign, Sept. 2005. 

  8. D. Cai, X. he, and J. Han, "Semi-supervised discriminant analysis," in Proc. IEEE 11th Int. Conf. Computer Vision, pp. 1-7, Oct. 2007. 

  9. J. H. Heo and M. C. Lee, "Building recognition using image segmentation and color features," J. Korea Robotics Soc., vol. 8, no. 2, pp. 82-91, Jun. 2013. 

  10. W. Zahng and J. Kosecka, "Localization based on building recognition," IEEE Computer Soc. Conf., Jun. 2005. 

  11. V. Vapnik, The nature of statistical learning theory, Springer, 1995. 

  12. H. Trinh, D. N. Kim, and K. H. Jo, "Facet-based multiple building analysis for robot intelligence," Mathematics and Computation, vol. 205, no. 2, pp. 537-549, Nov. 2008. 

  13. M. A. Fischler and R. C. Bolles, "Random sample consensus: a paradigm for model fitting with applications to image analysis and automated cartography," Commun. ACM, vol. 24, no. 6, pp. 381-395, Jun. 1981. 

  14. H. Bay, A. Ess, T. Tuytelaars, and L. V. Gool, "Speeded-up robust feature," Computer Vision and Image Understanding, vol. 10, no. 3, pp. 346-359, Jun. 2008. 

  15. S. M. Smith and J. M. Brady, "Susan - a new approach to low level image processing," Int. J. Computer Vision, vol. 23, no. 1, pp. 45-78, May 1997. 

  16. E. Rosten and T. Drummond, "Machine learning for high-speed corner detection," Eur. Conf. Computer Vision, pp. 430-443, Graz, Austria, May 2006. 

  17. L. M. J. Florack, B. M. T. H. Romeny, J. J. Koenderink, and M. A. Viergever, "General intensity transformations and differential invariants," J. Mathematical Imaging and Vision, vol. 4, no. 2, pp. 171-187, May 1994. 

  18. E. Dubrofsky, Homography estimation, Univ. of British COLUMBIA, Mar. 2009. 

  19. M. M. Hossain, H. J. Lee, and J. S. Lee, "Fast image stitching for video stabilization using sift feature points," J. KICS, vol. 39, no. 10, pp. 957-966, Oct. 2014. 

  20. B. W. Chung, K. Y. Park, and S. Y. Hwang, "A fast and efficient haar-like feature selection algorithm for object detection," J. KICS, vol. 38, no. 6, pp. 486-497, Jun. 2013. 

  21. J. H. Hong, B. C. Ko, and J. Y. Nam, "Human action recognition in still image using weighted bag-of-features and ensemble decision trees," J. KICS, vol. 38, no. 1, pp. 1-9, Jan. 2013. 

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