기존에 홍채 특징 추출을 위해 가장 많이 사용하는 방법인 직교 이차원 Gabor 웨이블릿의 경우, 2개 이상의 기저 함수들을 다양한 홍채 위치에 적용시켜서 얻어진 256바이트의 홍채 코드를 이용하여 홍채 인식을 수행한다. Gabor 웨이블릿은 홍채 패턴 특성이 반영되지 않은 기저 함수들을 많은 홍채 텍스쳐 위치에 적용함으로써, 생성된 홍채 코드들 사이에 상호 의존성이 높은 불필요한 코드들이 존재하게 되며, 결과적으로 전체 홍채 코드의 크기가 너무 커진다는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 독립 성분 분석에 의한 새로운 홍채 특징 추출 및 홍채 인식 방법을 제안한다. 제안된 독립 성분 분석 방법은 홍채 텍스쳐 자체로부터의 학습을 통하여 최적의 기저 벡터들을 얻을 수 있기 때문에, 홍채 코드의 크기가 작으면 저도 홍채 패턴의 특성을 가장 잘 반영하는 홍채 특징들을 추출할 수 있다. 또한 본 논문에서는 독립 성분 분석에 의한 홍채 특징 추출 및 홍채인식 성능을 보다 개선하기 위하여, 독립 성분 기저 벡터를 재구성하는 방법과 기저 벡터의 집합을 두 가지 이상으로 적용하는 방법을 제안한다. 개선된 독립 성분 분석은 Gabor 웨이블릿 방법과 성능을 비교하였으며, 인식 오류율은 유사한 결과를 나타내면서도 홍채 코드 크기는 4배 이상 감소되는 뛰어난 성능을 나타냈다.
본 논문에서는 JPEG Pleno에서 제공하는 디지털 홀로그램 표준화 데이터를 압축하는 방법을 제시한다. 디지털 홀로그램의 수치 복원에서 시각화를 위한 랜덤 위상의 추가는 간섭현상으로 인한 스페클 노이즈와 더블어 홀로그램의 압축 효율을 떨어트린다. 홀로그램은 완전 복소의 부동소수점 형태의 데이터로 구성되며 초고해상도와 스페클 노이즈로 인해 홀로그램 특성에 맞춘 압축기술 개발이 필수적이다. 먼저, 다양한 웨이블릿 필터를 이용하여 홀로그램 데이터에 대한 주파수 특성 분석을 진행하여 필터 종류에 따른 에너지 집중도를 분석한다.
공공 건설사업의 계약에 있어 합리적이며 적정한 예정가격의 산정이 가장 중요한 요소라 할 수 있다. 공공 공사 예정가격 산정 근거로 사용되어 온 표준품셈과 더불어 실적공사비 제도를 단계적으로 확대 도입키로 했다. 본 논문에서는 과거에 낙찰되었던 계약단가 뿐 아니라 모든 입찰단가 자료를 활용하여 산출한 실적단가의 변동패턴을 분석하여 예측하는 일련의 절차 및 방법론을 제시하였다. 본 연구에서는 신뢰성 있는 자료 확보를 위해 저가입찰 등과 같은 전략적 입찰단가를 제거한 실적단가를 활용하여 시계열 자료를 구성하여 이 시계열을 웨이블릿 분석을 통해 변동 패턴과 추세를 파악하고 신경망을 이용하여 공사비를 예측하는 방안을 주요하게 다루고 있다. 건설 공사비는 매우 다양한 특성을 내포하고 있으므로 그 예측이 어려울 뿐만 아니라 그 오차 또한 매우 클 것으로 예상된다. 이에 본 연구에서는 웨이블릿 변환을 통하여 다양한 특성의 변동을 찾아내어 이를 예측에 이용함으로써 예측력을 높이고자 하였다. 다만 시계열이 매우 단기간의 자료로 구축되어 변동의 양상이 정확하게 분석될 수 없었으나 지속적으로 실적공사비 자료기 축적되어 장기간의 자료를 바탕으로 시계열이 구축된다면 향후 수행될 건설사업의 기획 시 개략적인 공사비 산출에 참고할수 있는 유용한 자료로 활용될수 있을 것이다.
2012년부터 2014년까지 한반도 및 그 주변에서 일어난 지진과 지자기장 변동성과의 상관관계를 연구하였다. 웨이블릿 기반의 셈블런스 분석기술을 지진과 관련된 지자기장 변동성 분석에 사용하였다. 총자기장을 이용한 분석 결과 관측소 반경 100 km 이내에서 발생한 지진의 경우 일관적인 셈블런스 변동양상이 나타남을 확인하였고, Z축 성분 지자기장 자료를 이용한 웨이블릿 기반의 셈블런스 분석에서도 비슷한 변동양상을 확인하였다. 자료 질이 좋은 청양 관측소 지자기장 자료를 중심적으로 분석하였고, 추가적으로 보현산 관측소의 Z축 성분 자료를 해석하여 상관성에 대한 신뢰도를 확인하고자 하였다.
2009년 5월 2일 규모 4.0의 안동 지진이 발생한 시기에 기상청 청양 지자기 관측소에 기록된 자료를 이용하여 지자기 변동성을 분석하였다. 먼저 지자기 관측자료의 주성분을 이용하여 지자기 예측을 수행하고, 지진이 발생한 전후로 예측한 지자기장과 실제 관측된 지자기장 사이에 유의미한 변화량이 있는지 분석하였다. 두 번째로, 지진 발생일과 다른 날의 지자기장을 웨이블릿 셈블런스 기법을 통해 상호 비교하였다. 이 결과에서는 자기장의 수직성분에서 차이가 있음을 발견하였다. 마지막으로 3성분 자료에 대한 고유값 분석을 통해 지진 발생 시기 부근에 고유값의 변화가 발생하였는지 분석하였다. 청양 관측소의 위치가 지진 발생지점과 매우 많이 떨어져 있고 규모가 작아서 명확한 전조 현상을 발견할 수는 없었으나, 지진과 상관성이 높은 지자기 변동성을 발견하였다. 본 연구에서 개발된 다양한 지자기 신호처리 기술은 향후 전조현상 탐지를 위해 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대 한다.
4차 산업혁명 시대에 접어들어 데이터 기반의 의사결정이 보편화되고 있다. 하지만 데이터 품질이 확보되지 않은 채 수행되는 데이터 분석은 왜곡된 결과를 낳을 가능성이 존재한다. 수자원 관리의 기초가 되는 수위 데이터도 마찬가지로 결측, 스파이크, 잡음 등 다양한 품질 문제를 가진다. 본 연구에서는 잡음으로 인해 발생하는 데이터 품질 문제를 해결하고자 하였다. 잡음은 데이터의 트렌드 분석을 어렵게 하고 비정상적인 이상치를 생성할 가능성이 있다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위해 Wavelet Transform을 이용한 잡음 제거 접근 방안을 제안한다. Wavelet Transform은 신호처리에 주로 사용되는 방법으로 잡음 제거에 효과적인 것으로 알려져 있으며 수집된 데이터의 정답 데이터(True value) 수집을 요구하지 않으므로 시간과 비용을 줄일 수 있다는 점에서 적용이 용이한 편이다. 본 연구는 Wavelet Transform의 성능 평가를 위해 대표적인 머신러닝 기반 잡음 제거 방법인 Denoising Autoencoder와 성능 비교를 수행하였다. 그 결과 Wavelet Transform 중 Coiflets 함수는, Denoising Autoencoder에 비해 Mean Absolute Error, Mean Absolute Percentage Error, Mean Squared Error 등 모든 측면에서 우수한 성능을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 환경에 맞는 적절한 웨이블릿 함수의 선택을 통한 잡음 문제를 효과적으로 해결할 수 있음을 시사한다. 본 연구는 수위 데이터의 품질을 향상시켜 수자원 관리 결정의 신뢰성에 기여하는 강력한 도구로서 Wavelet Transform의 잠재력을 확인한 의의가 있다.
최근 반복되고 있는 녹조는 수질관리에 가장 큰 과제로서 대두되고 있다. 현재 환경부에서는 7일 단위의 선행수질예측을 통한 수질예보를 수행하고 있으나, 선제적인 조치를 위해서 좀 더 장기간의 수질예측이 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 수질예보의 보완자료로서 대청호의 Chl-a 농도를 3개월 선행예측하기 위한 방법론을 제안하고 그 적용성을 검토하고자 한다. 이를 위하여 대청호의 수질자동측정망 자료와 ECMWF의 수문기상예측자료를 수집하였으며 각 시계열 자료의 특성을 분석하였다. 대청호의 Chl-a 농도와의 상관 및 웨이블릿 분석을 바탕으로 수문기상입력인자를 결정하고 지연시간을 가지는 NARX모형을 이용하여 대청호의 Chl-a에 대한 3개월 선행예측 모형을 구축하였으며, 결과에 대한 비교분석을 통하여 모형의 적용성을 제시하였다.
본 논문에서는 음향반향제거기를 구현하기 위한 적응알고리즘을 제안한다 특히 긴 임펄스 응답을 가지는 시스템의 식별을 위해 웨이블릿 필터를 사용하여 입력신호를 서브밴드로 분해함으로써 기존의 RLS알고리즘의 계산량을 줄여 수렴속도를 향상시켰다. 이 과정에서 적응필터를 다위상 구조로 구성하여 컨벌루션 과정을 병렬처리가 가능하도록 하였다. 제안된 알고리즘의 성능분석을 위하여 실제 음성신호를 입력신호로 하여 컴퓨터 모의실험을 수행하였으며 전대역 RLS알고리즘과 비교하였다.
본 논문에서는 교통 감시 시스템의 필수 단계중에 하나인 실시간 자동차 검출 방법을 제안한다. 제안한 방법은 후보 영역 추출 단계와 자동차 인식 단계로 이루어진다. 첫 번째 단계에서는 연속된 두 프레임간의 차영상 분석 방법을 기반으로 하여 움직임이 있는 후보 영역을 추출한다. 두 번째 단계에서는 추출된 후보 영역에 자동차가 포함되어 있는지를 판별하기 위해 웨이블릿 변환 계수들을 입력으로 하는 신경망을 사용한다. 일반 도로에서 획득한 230대의 자동차가 포함된 동영상을 실험한 결과, 자동차 검출율은 97.8%, 프레임당 처리 시간은 0.12ms이다. 본 논문에서 제안한 실시간 자동차 검출 방법은 교통 감시 시스템에 유용하게 적용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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