평균이동절차와 결정적 어닐링 EM 알고리즘을이용한 자율적 칼라영상분할

• 영문명: Unsupervised Segmentation for Color Image Based on Mean Shift Procedure And Deterministic Annealing EM Algorithm
• 발행기관: 한국자료분석학회
• 저자명: 조완현(Wanhyun Cho) 박종현(Jonghyun Park) 이명은(Myungeun Lee) 박순영(Soonyoung Park)
• 간행물 정보: 『Journal of The Korean Data Analysis Society (JKDAS)』Vol.7 No.5, 1615~1630쪽, 전체 16쪽
• 주제분류: 자연과학 > 통계학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2005.10.30

국문 초록

본 연구에서 우리는 평균이동절차(Mean Shift Procedure)와 결정적 어닐링 EM(Deterministic Annealing EM) 알고리즘을 결합한 새로운 칼라영상분할 알고리즘을 제안한다. 먼저 칼라영상을 혼합모형으로 표현할 때 혼합모형의 수와 각 모형들의 최대값(Mode)의 위치를 결정하는데 평균이동절차를 사용한다. 그리고 혼합모형으로 다변량 가우시안 혼합모형(Gaussian Mixture Model)을 가정하고, 이들 가우시안 확률모형의 모수인 평균벡터와 공분산행렬을 추정하는데 결정적 어닐링 EM 알고리즘을 사용하였다. 실험 결과들은 제안된 알고리즘의 전반 부분인 평균이동절차가 혼합모형의 각 성분의 수와 최대값의 위치를 결정하는데 매우 효율적인 방법임을 보여주고 있으며 또한 알고리즘의 후반 부분인 결정적 어닐링 EM 알고리즘이 혼합모형의 모수들에 대한 전역적 최적 추정량을 제공할 수 있는 최적의 추정방법임을 보이고 있다. 끝으로 다양한 칼라영상분할 실험을 통하여 새롭게 제안된 알고리즘이 칼라영상분할을 자율적으로 수행할 수 있는 가장 효율적인 알고리즘임을 보였다.

영문 초록

We present an unsupervised segmentation algorithm combining the mean shift procedure and deterministic annealing Expectation Maximization (DAEM) called MS-DAEM algorithm. We use the mean shift procedure to determine the number of components in a mixture model and to detect their modes of each mixture component. Next, we have adopted the Gaussian mixture model (GMM) to represent the estimate the parameters of the GMM that represents the multi-colored objects statistically. The experimental results show that the mean shift part of the proposed MS-DAEM algorithm is efficient to determine the number of components and initial modes of each component in mixture models. And also it shows that the DAEM part provides a global optimal solution for the parameter estimation in a mixture model and the natural color images are segmented efficiently by using the GMM with components estimated by MS-DAEM algorithm.

목차

1. 서론

2. 평균이동절차를 이용한 혼합모형의 수의 결정

3. 가우시안 혼합 모형을 사용한 칼라영상 분할

4. 실험 결과

5. 결론

참고문헌

키워드

칼라영상분할 평균이동절차 결정적 어닐링 EM 가우시안 혼합모형 사후확률 Color Image Segmentation Mean Shift Procedure Deterministic Annealing EM Algorithm Gaussian Mixture Model Posterior Distribution