• 제목/요약/키워드: 요소 평활화

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셀기반 평활화 유한요소법에 기반한 위상분야법을 이용한 준취성 및 취성 파괴 시뮬레이션 (Quasi-brittle and Brittle Fracture Simulation Using Phase-field Method based on Cell-based Smoothed Finite Element Method)

  • 이창계;;이정재
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.295-305
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    • 2023
  • 본 연구에서는 평활화 유한요소법(Smoothed finite element method)을 도입한 위상분야법(Phase-field method)에 대해 소개하고자 한다. 위상분야법은 최근 균열 개시 및 전파 해석에 많이 사용되는 기법으로 균열 표면을 추적하기 위한 추가적인 처리기법이 필요하지 않는 특징이 있다. 위상분야법에서 복잡한 균열 전파를 포착하기 위해 높은 정확도의 변형률 에너지를 평활화 유한요소법을 도입하여 계산하였다. 평활화 유한요소법은 유한요소를 하위 셀로 나누고 각각의 하위 셀을 평활화 영역으로 재조립하여 변형률 에너지를 계산하게 된다. 또한 해석 시간 단축을 위하여 쿼드트리 요소망을 제안한 기법에 사용하였다. 수치 예제를 통하여 제안한 기법을 참조해 및 유한요소법과 비교하여 검증하였다.

평활화 유한요소법을 도입한 응력기반 구배 탄성론 (A Stress-Based Gradient Elasticity in the Smoothed Finite Element Framework)

  • 이창계
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권3호
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    • pp.187-195
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    • 2024
  • 본 논문에서는 평활화 유한요소법(Smoothed finite element method)을 도입한 응력 기반 구배 탄성론(Gradient elasticity)의 2차원 경계치 문제에 대한 연구를 수행하였다. 구배 탄성론은 기존 탄성론에서는 표현할 수 없는 미소규모의 크기 의존적인 기계적 거동을 설명하기 위해 제안되었다. 구배 탄성체론에서 고차 미분 방정식을 두 개의 2차 미분 방정식으로 분할하는 Ru-Aifantis 이론을 사용하기 때문에 평활화 유한요소법에 적용이 가능하게 된다. 본 연구에서 경계치 문제를 해결하기 위해 평활화 유한 요소 프레임워크에 스태거드 방식(Staggered scheme)을 사용하여 국부 변위장과 비국부 응력장을 평활화 영역 및 요소에서 각각 계산하였다. 구배 탄성에서 중요한 변수인 내부 길이 척도의 영향을 측정하기 위해 일련의 수치 예제를 수행하였다. 수치 해석 결과는 제안한 기법이 내부 길이 척도에 따라 균열 선단과 전위 선에 나타나는 응력 집중을 완화할 수 있음을 보여준다.

명암대비 향상을 위한 히스토그램 압축 평활화 기법 (A Method of Histogram Compression Equalization for Image Contrast Enhancement)

  • 김종인;이재원;홍성훈
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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    • pp.346-349
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    • 2013
  • 화질향상에 큰 영향을 주는 요소 중의 하나는 명암대비 향상이다. 영상의 명암대비를 향상시키는 대표적인 방법으로 히스토그램 평활화(Histogram Equalization) 방법이 있으며, 히스토그램 평활화의 변형된 방법에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 기존의 방법들은 평균 밝기의 급격한 변화로 인하여 부자연스러운 결과영상을 얻거나, 대비 향상 효과가 낮은 결과를 얻는 단점이 종종 발생한다. 본 논문에서는 히스토그램 압축방법을 통해서 개선된 명암대비 향상 기법을 제안한다. 제안한 방법은 과도한 명암대비 증가로 인한 과포화 현상을 억제하기 위하여 히스토그램의 빈도수에 따라 히스토그램을 차등 압축시키도록 설계되어 있다. 실험결과 제안방법은 기존 방법에 비해 과포화 현상 없이 좋은 명암대비 향상 효과를 보였다.

평활화 스플라인 연산과 형태학 연산을 이용한 기저선 변동 잡음 제거 (Removing Baseline Drift from ECG Signal Using Smoothing Spline and Morphology Operation)

  • 백승관;최창훈;김정홍
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권1호
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    • pp.162-171
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    • 2017
  • 심전도 신호에 있는 저주파 잡음 성분은 기저선 변동을 일으킨다. 본 논문에서는 기저선 변동이 있는 심전도 신호에 대하여 형태학 연산과 평활화 스플라인 연산을 사용하여 기저선 변동 잡음을 제거하였다. 형태학 연산만 이용하여 기저선 변동 잡음을 제거하는 경우, 사용한 구조요소에 따라 원 신호의 특징점 정보를 손상시킬 수 있다. 형태학 연산의 단점을 해결하기 위하여, 형태학 연산 후 평활화 스플라인 연산을 적용하였다. ECG 신호 처리를 위한 기존의 형태학 연산을 이용한 방법과 본 논문에서 제안된 방식을 MIT/BIH 데이터베이스에서 제공하는 심전도 임상 데이터에 각각 적용하여 비교하였다. 실험을 통해 본 논문에서 제안된 방식이 기존 방식보다 원신호에 대한 데이터 왜곡도가 낮음을 확인하였다.

낙하 충격 해석을 위한 명시법 과도응답의 가우스커널 평활화 기법 (Gaussian Kernel Smoothing of Explicit Transient Responses for Drop-Impact Analysis)

  • 박문식;강봉수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권3호
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    • pp.289-297
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    • 2011
  • 명시적 유한요소법은 비선형성이 많은 대형 문제를 푸는 데는 꼭 필요하지만 종종 그 결과의 해석에 있어서는 어려움이 수반된다. 특별한 경우, 가속도의 과도응답은 극심한 불연속, 과도한 노이즈 또는 앨리어싱이 발생하여 평가가 불가능할 때도 있다. 본 논문에서는 유한요소법의 명시적분에 의한 과도응답 및 응답스펙트럼의 새로운 후처리기법을 제안한다. 해석기에 의한 가속도 거동의 수치적인 에러를 제거하고 물리적인 가속도를 추출하기 위하여 가우스커널을 이용하는 평활화법을 제안하였다. 이 평활화는 신호처리 필터링 기법과 같이 복잡한 주파수에 대한 고려가 없이도 속도에 대한 결과와 응답스펙트럼을 참조함으로써 행해진다. 특히 가우스커널 평활화는 가속도의 피크 값을 잘 나타내면서도 평활도가 우수하였다. 제안된 평활화법에 의하여 부드러운 가속도는 물론 이를 이용하여 설계에서 필요한 층 응답스펙트럼을 구할 수 있다.

퍼지양자화 은닉 마르코프 모델에서 코드워드 종속거리 정규화와 Instar 형태의 퍼지 기여도에 기반한 출력확률의 평활화 (Codeword-Dependent Distance Normalization and Smoothing of Output Probalities Based on the Instar-formed Fuzzy Contribution in the FVQ-DHMM)

  • 최환진;김연준;오영환
    • 한국음향학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.71-79
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    • 1997
  • 본 논문에서는 FVQ-DHMM(fuzzy vector quantization-discrete hidden Markov model)에서 강인한 출력확률의 추정을 위해서 코드워드 종속 거리 정규화와 출력확률에 대한 instar 형태의 퍼지 평활화 방법을 제안한다. FVQ-DHMM은 DHMM의 변형된 모델로, 상태별 출력확률이 입력패턴에 대한 각 코드워드와의 가중치와 출력확률의 곱에 대한 합의 형태로 추정된다. FVQ-DHMM의 성능이 가중치 요소와 상태별 출력분포에 영향을 받으므로, 가중치 요소와 상태별 출력분포를 강인하게 추정하는 방법이 필요하게 된다. 실험결과, 제안된 코드워드 종속 거리 정규화(CDDN : codeword dependent distance normalization)를 적용한 방법이 기존의 FVQ-DHMM에 비해 24%의 오인식률 감소가 있었으며, 상태별 출력분포에 대해서 평활화를 적용한 경우 79%의 오식율을 감소 시킴을 알 수 있었다. 이러한 결과는 제안된 CDDN과 퍼지 평활화의 사용이 향상된 인식율을 얻는데 주요하며, 결과적으로 제안된 방법이 FVQ-HMM을 위한 강인한 출력확률의 추정을 위한 대안으로 유용함을 보여준다고 할 수 있다.

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쿼드트리를 이용한 일반적인 3차원 트림곡면에서의 유한요소 자동생성 (Automatic Mesh Generation in the General Three-Dimensional Trimmed Surface using Qua)

  • 유동진;윤정환
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.136-148
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    • 2000
  • In this work, a general method for the mathematical description of three-dimensional trimmed surface is proposed by introducing the base parametric surface and boundary curves. Since mesh density distribution for the analysis may vary by cases, a grid-based mesh generation algorithm using quadtree is proposed in the present work. For the assurance of connectivity of generated meshes among surfaces, a method for the pre-cleaning of boundary curves has been developed to be used in the automatic generation of the finite elements. In addition, mesh-smoothing algorithm is suggested which can be used in the general trimmed surface. In this algorithm nodes are moved on the original surface by the normal projection in each iterative smoothing procedure.

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대변형 해석에서 평활화를 이용한 사면체 요소망의 재조성

  • 권기환;채수원;신상엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권9호
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    • pp.2397-2405
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    • 2000
  • The remeshing is a method to replace a distorted mesh by a new mesh without interrupting the finite element calculation. The remeshing procedure in this paper refers to the rezoning, for which a sm oothing process is developed to alleviate the distortions of mesh. In the paper, an automatic finite element rezoning system with tetrahedral elements for large deformation analysis has been developed. Our smoothing process is composed of two steps, a surface smoothing and a volume smoothing. In the surface smoothing, checking the dihedral angle and projection on surface patch reduced the change of shape and nodes penetrating die. The constrained Laplacian smoothing has been employed for the volume smoothing process. The state variables are mapped from old mesh to new mesh by using volume coordinates within a tetrahedral element. All these procedures have been linked to the NIKE3D program As illustrated in the examples the overall strategy ensures a robust and efficient rezoning scheme for finite element simulation of metal-forming processes.

AAM 및 비등방성 펑활화를 이용한 안경 검출 (Robust Glasses Detection using AAM and Anisotropic Smoothing)

  • 전승선;조성원;정선태
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.439-442
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    • 2007
  • 강인한 얼굴 인식 시스템을 만들기 위해서는 안경의 제거가 중요한 요소이다. 이를 위해서는 뛰어난 성능의 안경 검출 방법이 필수적이다. 본 논문에서는 안경의 유무 판단에 관한 새로운 방법을 제안한다. 영상은 조명 부분과 반사부분의 곱으로 이루어져 있다. 얼굴의 경우 안경 고유의 반사계수와 얼굴 고유의 반사계수가 다른 점에 착안하여 anisotropic smoothing 방법을 이용하여 입력 얼굴 영상에서의 반사 부분을 얻고, 이를 이용하여 안경의 반사 부분을 얼굴의 반사부분에서 검출한 뒤 이진화한다. 이후, 이진화 된 안경 픽셀 수를 이용하여 안경의 유무를 판단한다.

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PCA와 입자 군집 최적화 알고리즘을 이용한 얼굴이미지에서 특징선택에 관한 연구 (A Study on Feature Selection in Face Image Using Principal Component Analysis and Particle Swarm Optimization Algorithms)

  • 김웅기;오성권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1857_1858
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    • 2009
  • 본 논문에서는 PCA와 입자 군집 최적화 알고리즘을 이용한 얼굴이미지에서 특징선택 방법에 대하여 제안한다. 2차원 얼굴이미지의 히스토그램 분표값에서 정규화합 연산을 이용한 히스토그램 평활화 기법을 거쳐 대비효과를 주어 화질을 개선시켜 준다. PCA는 2차원 얼굴이미지를 이용하여 공분산 행렬을 구한 후 그것의 고유값에 따른 고유벡터를 구하여 얼굴인식에 사용될 특징 벡터들을 추출한다. 또한 추출된 특징벡터 중에서 얼굴인식 성능에 중요한 요소가 되는 특징 벡터들을 입자 군집 최적화 알고리즘을 이용하여 최적화한다. 다항식 기반 RBF 신경회로망을 사용하여 얼굴인식 성능을 평가한다. 본 논문에서 제안된 방법을 통해 최적화된 특징벡터와 얼굴인식률과의 관계를 알 수 있다.

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