• Title/Summary/Keyword: 신호 최적화

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Improving the Performance of Genetic Algorithms using Gene Reordering (유전자 재배열을 이용한 유전자 알고리즘의 성능향상)

  • Hwang, In-Jae
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.7 no.4
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    • pp.201-206
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    • 2006
  • Genetic Algorithms have been known to provide near optimal solutions for various optimization problems in engineering. In this paper, we study the effect of gene order in genetic algorithms on the defining length of the schema with high fitness values. Its effect on the performance of genetic algorithms was also analyzed through two well known problems. A few gene reordering methods were proposed for graph partitioning and knapsack problems. Experimental results showed that genetic algorithms with gene reordering could find solutions of better qualities compared to the ones without gene reordering. It is very important to find proper reordering method for a given problem to improve the performance of genetic algorithms.

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An Implementation of ISP for CMOS Image Sensor (CMOS 카메라 이미지 센서용 ISP 구현)

  • Sonh, Seung-Il;Lee, Dong-Hoon
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.11 no.3
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    • pp.555-562
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    • 2007
  • In order to display Bayer input stream received from CMOS image sensor to the display device, image signal processing must be performed. That is, the hardware performing the image signal processing for Bayer data is called ISP(Image Signal Processor). We can see real image through ISP processing. ISP executes functionalities for gamma correction, interpolation, color space conversion, image effect, image scale, AWB, AE and AF. In this paper, we obtained the optimum algorithm through software verification of ISP module for CMOS camera image sensor and described using VHDL and verified in ModelSim6.0a simulator. Also we downloaded into Xilinx XCV-1000e for the designed ISP module and completed the board level verification using PCI interface.

The study of the optimized collimator structure for gamma-ray detector (감마선 탐지장치를 위한 Collimator 구조 최적화 연구)

  • Hwang, Young-Gwan;Lee, Nam-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2014.10a
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    • pp.835-836
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    • 2014
  • In this paper, we have designed the collimator of different sizes structure for the development of stereo radiation detector. And we conducted a study of the optimal structure of collimator using the results of the Gamma-ray irradiation test associated with the change of the incident angle. According to the results of the performance analysis, and showed the results of the optimal incident angle 2. Results of the paper are used as basic data for designing the structure of the detector efficiency for radiation detection.

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Autonomous landing of drones using deep learning GPS-denied environments (GPS 음영지역에서 딥러닝을 활용한 드론 자율 착륙)

  • Chae-Hui Park;Sung-Mahn Ahn
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2023.07a
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    • pp.15-18
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    • 2023
  • UAV는 군사용을 처음 시작으로 근래에 취미용 드론의 급격한 성장과 더불어 최근 기후변화, 교통혼잡, 범죄 예방 등 여러 사회 문제 해결을 위한 드론의 필요성이 증가함에 따라 건설, 교통, 농업, 에너지, 엔터테인먼트 등 다양한 산업과 여러 사회 서비스로 그 필요성이 확대되고 있다. 본 연구는 이러한 사회적 흐름에 따라 인공지능 기술을 통한 드론의 활용성을 확대하고 GPS 수신이 안 되는 환경에서 딥러닝 객체 탐지 모델을 활용한 자율 착륙을 연구를 목표로 한다. GPS 신호는 실내와 같은 환경 혹은 지하, 교량 아래, 산속 등과 같은 곳에서는 수신이 어렵다. 이를 극복하고자 GPS 신호수신이 어려운 지역에서 GPS 수신기를 통해 받는 위치 정보 대신 드론에 장착된 카메라를 통해 전달받는 영상에서 착륙할 지점을 인식하고 카메라를 통해 받는 영상 정보만 이용하여 목표지점으로 하강하는 방식으로 자율 착륙을 유도한다. 딥러닝 중 경량화 모델을 활용하여 소형 드론에서 실시간으로 착륙 지점을 감지하기 위해 최적화 과정을 진행해 실시간 자율 착륙이 가능하게 하였다. 본 연구를 통해 드론의 착륙에 있어 GPS 수신기와 사람의 조종에 대한 의존도를 낮출 수 있을 것으로 기대한다.

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Numerical Design of Double Quantum Coherence Filter for the Detection of Myo-Inositol In vivo (인체 내 myo-Inositol 검출을 위한 수치해석적 이중양자 필터 디자인)

  • Lee, Yun-Jung;Jung, Jin-Young;Noh, Hyung-Joon;Yu, Ung-Sik;Kim, Hyeon-Jin
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • v.13 no.2
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    • pp.117-126
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    • 2009
  • Purpose : A numerical method of designing a multiple quantum filter (MQF) is presented for the optimum detection of myo-inositol (mI), an important brain metabolite, by using in vivo proton nuclear magnetic resonance spectroscopy ($^1$-HMRS). Materials and Methods : Starting from the characterization of the metabolite, the filter design includes the optimization of the sequence parameters such as the two echo times (TEs), the mixing time (TM), and the flip angle and offset frequency of the 3rd $90^{\circ}$ pulse which converts multiple quantum coherences (MQCs) back into single quantum coherences (SQCs). The optimized filter was then tested both in phantom and in human brains. Results : The results demonstrate that the proposed MQF can improve the signal-to-background ratio of the target metabolite by a factor of more than three by effectively suppressing the signal from the background metabolites. Conclusion : By incorporating a numerical method into the design of MQFs in $^1$-HMRS the spectral integrity of a target metabolite, in particular, with a complicated spin system can be substantially enhanced.

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Microfluidic Immuno-Sensor Chip using Electrical Detection System (전기 검출 시스템을 이용한 Microfluidic Immuno-Sensor Chip)

  • Maeng, Joon-Ho;Lee, Byung-Chul;Cho, Chul-Ho;Ko, Yong-Jun;Ahn, Yoo-Min;Cho, Nahm-Gyoo;Lee, Seoung-Hwan;Hwang, Seung-Yong
    • KSBB Journal
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    • v.21 no.5
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    • pp.325-330
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    • 2006
  • This study presents the characterization of an integrated portable microfluidic electrical detection system for fast and low volume immunoassay using polystyrene microbead, which are used as immobilization surfaces. In our chip, a filtration method using the microbead was adopted for sample immobilization and immunogold silver staining(IGSS) was used to increase the electrical signal. The chip is composed of an inexpensive and biocompatible Polydimethylsiloxane(PDMS) layer and Pyrex glass substrate. Platinum microelectrodes for electric signal detection were fabricated on the substrate and microchannel and pillar-type microfilters were formed in the PDMS layer. With a fabricated chip, we reacted antigen and antibody according to the procedures. Then, silver enhancer was injected to increase the size of nanogold particles tagged with the second antibody. As a result, microbeads were connected to each other and formed an electrical bridge between microelectrodes. Resistance measured through the electrodes showed a difference of two orders of magnitude between specific and nonspecific immuno-reactions. The detection limit was 10 ng/ml. The developed immunoassay chip reduced the total analysis time from 3 hours to 50 min. Fast and low-volume biochemical analysis has been successfully achieved with the developed microfilter and immuno-sensor chip, which is integrated to the microfluidic system.

Analysis on Installation Criteria for Scrambled Crosswalks Considering Vehicle and Pedestrian Traffic Volume (교통량과 보행량을 고려한 대각선 횡단보도 설치기준 정립 방안 연구)

  • NAM, Chanwoo;KHO, Seung-Young;CHO, Shin-Hyung
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.18 no.6
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    • pp.60-75
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    • 2019
  • Nowadays, interest in safety of pedestrians who are relatively weak when compared with vehicles increases. Also, concern for pedestrian accidents on crosswalks increases. For these reasons, scrambled crosswalks which are considered to contribute pedestrian safety by reducing conflicts between vehicles and pedestrians are actively discussed and there are also a few intersections where they are actually installed. However, scrambled crosswalks must include all-red phase for all vehicle traffic flows, which inevitably leads to increase of lost time per cycle. Therefore, evaluation in terms of efficiency should be done before installation of scrambled crosswalks. This research suggests installation criteria for scrambled crosswalks so that it is possible to judge whether installation of scrambled crosswalks is appropriate only by surveying vehicle traffic volume and pedestrian traffic volume. This research derives optimum cycle length from signal optimization models which considers both vehicle traffic volume and pedestrian traffic volume. From this optimum cycle length, this research compares total delay time before and after installation of scrambled crosswalks. From an analysis, two research results are derived. Firstly, there is critical traffic volume above which installation of scrambled crosswalks can not efficient. Secondly, appropriate areas for installation of scrambled crosswalks are different by each signal intersection or by each signal system and those difference vary. From these results, this research suggests installation criteria for scrambled crosswalks which consists of two steps. The delay time of the pedestrians may be increased after the diagonal crosswalk is installed, but it may be desirable to install in consideration of the appropriate traffic level to ensure safety.

A Development of dynamic Multi-labelling Vine Algorithm for Urban ATIS Application (도시부 ATIS 적용을 위한 다중 표지 덩굴망 알고리즘의 개발)

  • 박상준
    • Proceedings of the KOR-KST Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.161-170
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    • 1998
  • 기존에 건설된 교통시설의 운영효율을 극대화하기 위한 지능형 교통체계의 한 분야인 ATIS는 도로를 이용하는 통행자에게 편리성을 제공하는 동시에 도로를 효율적으로 운영할 수 있는 정보체계이다. ATIS 체계하에서 통행자에게 신뢰성 있는 정보를 제공하기 위해서는 교차로서의 회전에 의한 지체를 정확하게 반영함은 물론이고 실시간으로 변화하는 교통상황을 반영할 수 있는 동적인 최단경로 탐색 알고리즘이 요구된다. 하지만 기존에 발표된 동적인 최단경로 탐색 알고리즘은 회전에 대한 정보를 반영하지 못하며 정적인 최단경로 탐색 알고리즘은 회전에 대한 정보를 반영하지 못하며 정적인 탐색알고리즘 조차 회전에 대한 정보를 정확히 반영하지 못한다. 본 연구에서는 이러한 이유에서 알고리즘 내부에서 회전을 반영하기 위해 수정형 덩굴망 알고리즘의 표지기법을 이용하여 동적인 최단경로 탐색알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 동적 최단경로 탐색 알고리즘은 정적인 상태의 수정형 덩굴망 알고리즘에 시간에 따라 변화하는 교통상황을 반영하기 위해 시간에 대한 변수를 추가하였다. 이렇게 해서 알고리즘은 시간대별로 변화하는 통행시간을 고려하여 최단 경로를 탐색하게 되며 출발시점을 기준으로 표지를 설정하여 모든 앞선 시간에 대해 경로를 고려하도록 하였다. 매 단계에서 전 노드를 추적하여 회전에 관한 정보를 반영하도록 하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 최단경로 탐색 알고리즘은 교차로에서의 회전에 대한 정보와 통행금지 등을 정확히 반영하며 실시간으로 변화하는 통행시간을 반영함으로써 신뢰성 있는 노선 정보를 ATIS를 이용하는 통행자들에게 제공하는데 활용될 수 있는 기법이다.적으로 세부적 차종분류로 접근한다.의 영향들을 고려함으로써 가로망 설계 과정에서 가로망의 상반된 역할인 이동성과 접근성의 비교가 가능한 보다 현실적인 가로망 설계 모형을 구축하고자 한다. 지금까지 소개된 가로망 설계모형들은 용량변화에 대한 설계변수의 형태에 따라 이산적 가로망 설계 모형과 연속적 가로망 설계모형으로 나뉘어지게 된다. 본 논문의 경우, 계산속도의 향상 측면에서는 연속적 가로망 설계 모형을 도입할 수 있지만, 이때 요구되는 도로용량이 이산적인 변수(차선 수)로 결정되어야만 신호제어 변수를 결정할 수 있기 때문에, 이산적 가로망 설계 모형이 사용된다. 하지만, 이산적 설계모형의 경우 조합최적화 문제이므로 정확한 최적해를 구하기 위해서는 상당한 시간이 소요되며, 경우에 따라서는 국부 최적해에 빠지게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 우선 이상적 모형의 근사화, 혹은 조합최적화문제를 위해 개발된 Simulated Annealing기법의 적용, 연속적 모형의 변수를 이산화하는 방법 등 다양한 모형들을 고려해 본 뒤, 적절한 모형을 적용할 것이다. 가로망 설계 모형에서 신호제어를 고려하기 위해서는 주어진 가로망에 대한 통행 배정과정에서 고려되는 통행시간을 링크통행시간과 교차로 지체시간을 동시에 고려해야 하는데, 이러한 문제의 해결을 위해서 최근 활발히 논의되고 있는 교차로에서의 신호제어에 대응하는 통행배정 모형을 도입하여 고려하고자 한다. 이를 위해서 지금까지 연구되어온 Global Solution Approach와 Iterative Approach를 비교, 검토한 뒤 모형에 보다 알맞은 방법을 선택한다. 차량의 교차로 통행을 고려하는 perf

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Adaptive Short-Term Vehicle Speed Prediction Models (적응성 있는 단기간 속도 예측모형 개발에 관한 연구)

  • 조범철
    • Proceedings of the KOR-KST Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.265-274
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    • 1998
  • 본 논문은 도로를 주행하는 차량의 지점속도에 대하여 단기간(short-term)으로 예측하는 네 가지의 모형들에 대한 개발 및 결과의 비교하고 평가했다. 사용된 기법들로는 다중회귀분석, 시계열분석(ARIMA), 인공 신경망, 칼만필터링 등이며, 모형의 구출을 위하여 다수의 독립변수 및 입력변수가 요구되는 다중회귀분석과 인공 신경망에서는 연속방정식에서 고려되는 변수들간의 단순상관계수 및 편상관계수의 계산을 통해서 입력변수가 설정이 되었으며, 시계열분석(ARIMA)과 칼만필터링 등 단일 입력 변수만을 요하는 모형에서는 바로 전 시간대와 현재시간대의간격동안 속도의 변화량을 입력변수로 설정하였다. 속도를 비롯해서 교통 데이터는 현장자료를 사용하였는데, 이는 서울의 한강 옆에 위치한 올림픽대로 중 한강대로에 위치한 검지기 3개를 통해서 천호동 방면으로 이동하는 교통류에 대해서 17시간 (00시~17시)동안 수집했다. 17시간 수집했는데 그중에 검지된 속도는 14km/h에서 98km/h까지 변하는 등, 수집된 자료에는 다양한 교통상태가 포함되어 있는데 이는 각 모형들의 정확한 예측력과 적응성을 평가하기 위함이었다. 각 모형은 예측하고자 하는 시점으로부터 1, 5, 10, 15분 후의 속도를 예측하는 것으로 총 4가지의 예측시간간격으로 각각 실험되었다. 결과는 전반적으로 신뢰성 있게 나왔으나 그중에서도 정확성면에서는 인공신경망과 칼만필터링이 우수했고 적응성면에서는 칼만필터리딩 탁월했다. 또한 1분 후의 속도를 예측하는 결과들은 모형들간에 거의 비슷한 정확도를 보여주었는데 이는 입력변수의 설정이 중요한 것임을 보여주는 것이라 판단된다. 있는 기법이다.적으로 세부적 차종분류로 접근한다.의 영향들을 고려함으로써 가로망 설계 과정에서 가로망의 상반된 역할인 이동성과 접근성의 비교가 가능한 보다 현실적인 가로망 설계 모형을 구축하고자 한다. 지금까지 소개된 가로망 설계모형들은 용량변화에 대한 설계변수의 형태에 따라 이산적 가로망 설계 모형과 연속적 가로망 설계모형으로 나뉘어지게 된다. 본 논문의 경우, 계산속도의 향상 측면에서는 연속적 가로망 설계 모형을 도입할 수 있지만, 이때 요구되는 도로용량이 이산적인 변수(차선 수)로 결정되어야만 신호제어 변수를 결정할 수 있기 때문에, 이산적 가로망 설계 모형이 사용된다. 하지만, 이산적 설계모형의 경우 조합최적화 문제이므로 정확한 최적해를 구하기 위해서는 상당한 시간이 소요되며, 경우에 따라서는 국부 최적해에 빠지게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 우선 이상적 모형의 근사화, 혹은 조합최적화문제를 위해 개발된 Simulated Annealing기법의 적용, 연속적 모형의 변수를 이산화하는 방법 등 다양한 모형들을 고려해 본 뒤, 적절한 모형을 적용할 것이다. 가로망 설계 모형에서 신호제어를 고려하기 위해서는 주어진 가로망에 대한 통행 배정과정에서 고려되는 통행시간을 링크통행시간과 교차로 지체시간을 동시에 고려해야 하는데, 이러한 문제의 해결을 위해서 최근 활발히 논의되고 있는 교차로에서의 신호제어에 대응하는 통행배정 모형을 도입하여 고려하고자 한다. 이를 위해서 지금까지 연구되어온 Global Solution Approach와 Iterative Approach를 비교, 검토한 뒤 모형에 보다 알맞은 방법을 선택한다. 차량의

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Optimization of Abdominal X-ray Images using Generative Adversarial Network to Realize Minimized Radiation Dose (방사선 조사선량의 최소화를 위한 생성적 적대 신경망을 활용한 복부 엑스선 영상 최적화 연구)

  • Sangwoo Kim;Jae-Dong Rhim
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.17 no.2
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    • pp.191-199
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    • 2023
  • This study aimed to propose minimized radiation doses with an optimized abdomen x-ray image, which realizes a Deep Blind Image Super-Resolution Generative adversarial network (BSRGAN) technique. Entrance surface doses (ESD) measured were collected by changing exposure conditions. In the identical exposures, abdominal images were acquired and were processed with the BSRGAN. The images reconstructed by the BSRGAN were compared to a reference image with 80 kVp and 320 mA, which was evaluated by mean squared error (MSE), peak signal-to-noise ratio (PSNR), and structural similarity index measure (SSIM). In addition, signal profile analysis was employed to validate the effect of the images reconstructed by the BSRGAN. The exposure conditions with the lowest MSE (about 0.285) were shown in 90 kVp, 125 mA and 100 kVp, 100 mA, which decreased the ESD in about 52 to 53% reduction), exhibiting PSNR = 37.694 and SSIM = 0.999. The signal intensity variations in the optimized conditions rather decreased than that of the reference image. This means that the optimized exposure conditions would obtain reasonable image quality with a substantial decrease of the radiation dose, indicating it could sufficiently reflect the concept of As Low As Reasonably Achievable (ALARA) as the principle of radiation protection.