• 제목/요약/키워드: Hanning filter

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I-131 SPECT/CT에서 Ringing Artifact 감소를 위한 다양한 Filter값의 적용 (The Evaluation of Images with Various Filters in I-131 SPECT/CT)

  • 김하균;김수미;우재룡;오소원;이재성;김유경
    • 핵의학기술
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    • 제18권1호
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    • pp.62-68
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    • 2014
  • 치료 후 I-131 SPECT/CT는 잔류 갑상선 위치확인 및 전이유무를 판단하기 위하여 시행된다. 잔류 갑상선에 집적이 심한 경우 영상은 ringing artifact에 의하여 왜곡된다. 본 연구는 ringing artifact를 제거하고 영상의 질을 향상시키기 위한 적절한 post-filter의 적용에 대하여 제시하고자 한다. 본 실험은 hollow sphere와 아크릴통으로 구성된 phantom을 사용하여 SPECT/CT Discovery 670 (GE Healthcare, USA) 장비로 수행하였다. I-131용액을 hollow sphere에 184, 46, 9.2, 2.3 MBq/cc, 아크릴통에 46 kBq/cc을 각각 주입하였고 sphere 대 background의 비를 4000:1, 1000:1, 200:1, 50:1로 설정하였다. 데이터는 다음과 같은 조건으로 획득하였다(HEGP collimator 사용, Attenuation collection 적용, scan time 40 secs/frame, step angle 6도, scan mode non circular, evolution 적용과 미적용). 획득된 데이터는 OSEM (iteration 2, subset 10) 방식으로 재구성하였다. Post-filer의 사용에 따른 이미지의 변화를 보기 위해 3가지의 다른 post-filer들이 사용되었다(butterworth filter cut-off: 0.38, 0.43, 0.48, 0.53, 0.58, hanning filter cut-off: 0.8, 0.85, 0.9, 0.95, 1, gaussian FWHM: 3, 3.4, 4, 4.5, 5). 각각의 데이터는 MRIcro를 사용하여 contrast ratio, background variability를 분석하였고 e.soft ROI tool을 사용하여 FWHM값을 구하였다. Evolution을 적용한 경우, 모든 결과에서 contrast ratio값이 높게 나타났다. Evolution을 적용하지 않은 경우 star artifact 등 왜곡이 발생하였고 영상의 질이 현저히 낮아짐을 확인할 수 있었다. 4000:1, 1000:1, 200:1의 경우, butterworth filter 사용 시 ringing artifact가 발생하였으며 cut-off값이 커질수록 artifact가 감소하였다. Hanning filter를 사용한 경우 ringing artifact는 발생하지 않았다. Contrast ratio와 FWHM값이 butterworth filter나 hanning filter 적용 시 우수하였다. Gaussian filter경우 contrast ratio와 FWHM값에서 저조한 결과를 얻을 수 있었다. 50:1의 경우, 모든 경우에서 ringing artifact가 발생하지 않았다. Butterworth filter를 적용한 경우 가장 높은 contrast ratio와 가장 우수한 FWHM값을 나타내었다. 본 논문을 통하여 I-131 SPECT에서 ringing artifact가 발생 할 경우(thyroid remnant를 포함) hanning filter를 사용하여 영상을 재구성하고, ringing artifact가 발생하지 않을(remnant thyroid를 포함하지 않음) 경우 butterworth filter를 사용하여 재구성하는 것이 바람직하다는 사실을 알 수 있었다.

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Spectral Analysis of Rectangular, Hanning, Hamming and Kaiser Window for Digital Fir Filter

  • Gautam, Ganesh;Shrestha, Surendra;Cho, Seongsoo
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제4권2호
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    • pp.138-144
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    • 2015
  • Digital filters are extensively used in the world of communication. In order to design a digital finite impulse response (FIR) filter that satisfies all the required conditions is challenging. In this paper, design techniques of digital low pass FIR filters using Rectangular window method, Hamming window, Hanning window, and Optimal Parks McClellan method are presented. The stability, number of components required and filter coefficients are demonstrated for different design techniques. It is demonstrated that filter design using hamming window is comparatively better than rectangular and hanning window though the components required for all of the windowing technique are same, hamming shows higher stability. The stability is shown with the help of magnitude and phase spectrum of each window. Simulation is carried out using MATLAB and comparisons are made entirely based on the output of the simulation.

단일광자방출전산화단층촬영(SPECT)을 위한 주파수 변동에 따른 분해능 비교평가 (Comparative Evaluation of Resolution according to Frequency Change for SPECT)

  • 김성철;박수연;조영권;안성민
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.322-331
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    • 2009
  • SPECT 장치에서 반치폭은 분해능을 평가할 수 있는 척도가 되므로, 본 연구에서는 검출기가 각각 2개와 3개가 있는 장치를 이용하여 우리나라에서 가장 많이 사용되는 7개의 필터 - Band limited, Sheep-logan, Hanning, Hamming, Low pass cosine, Parazen and Butterworth - 에 대해 세 개의 점선원으로 filter별로 MTF curve를 얻어 각각의 축방향에 따른 cut off level 과 profile 곡선을 이용하여 반치폭(FWHM)의 크기의 변화를 관찰하였다. 실험 결과 모든 filter에서 cut off level 0.4였을 때 가장 큰 반치폭의 길이가 측정되어 분해능이 가장 떨어졌고, cut off level 0.7에서 가장 높은 분해능을 보였다. MS2에서 가장 짧은 반치폭은 Butterworth filter사용시 $11.07\pm0.07mm$이었으며, MS3에서는 Hanning filter사용시 $8.44\pm0.19mm$로 나타났다.

변형된 창함수를 사용한 FIR 디지털 필터에 관한 연구 (A Study on the FIR Digital Filter using Modified Window Function)

  • 강경덕;배상범;김남호;류지구
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.49-55
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    • 2003
  • 현대산업사회의 발전에 따라 신호처리 분야 중 디지털필터의 사용은 급격히 증가하고 있으며, 특히 디지털 영상처리, 디지털 음성처리, CATV 및 각종 통신 분야 등에서 카메라의 Detail processor, Y/C separator, Ghost제거 필터, 표준변환기(NTSC-PAL), Noise reducer 등으로 많이 사용되고 있다. 이러한 디지털필터에는 일반적으로 IIR(infinite impulse response)과 FIR(finite impulse response) 필터가 있으며, 본 논문에서는 구현이 용이하고 선형위상특성을 갖는 FIR 디지털필터를 설계하였다. FIR 디지털필터 설계에 있어서 통과대역의 차단주파수 부근에서 깁스(gibbs) 현상에 의해 생긴 리플을 완화하기 위해 window함수를 사용한다. 그러나, 기존의 window는 고정된 값으로 되어 있으므로 설계목적에 적합한 window함수를 선택함에 있어 다소 문제점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 설계목적에 따라 서 융통성있게 선택이 가능한 파라메터를 부가한 변형된 Hanning window를 설계하였으며, 타당성을 입증하기 위해 디지털필터를 설계하여 기존의 Hamming, Hanning, Blackman, Kaiser window와 비교하였으며, 판단기준으로 peak side-lobe와 천이특성 등을 사용하였다.

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Effect of filters and reconstruction method on Cu-64 PET image

  • Lee, Seonhwa;Kim, Jung min;Kim, Jung Young;Kim, Jin Su
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.65-71
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    • 2017
  • To assess the effects of filter and reconstruction of Cu-64 PET data on Siemens scanner, the various reconstruction algorithm with various filters were assessed in terms of spatial resolution, non-uniformity (NU), recovery coefficient (RC), and spillover ratio (SOR). Image reconstruction was performed using filtered backprojection (FBP), 2D ordered subset expectation maximization (OSEM), 3D reprojection algorithm (3DRP), and maximum a posteriori algorithms (MAP). For the FBP reconstruction, ramp, butterworth, hamming, hanning, or parzen filters were used. Attenuation or scatter correction were performed to assess the effect of attenuation and scatter correction. Regarding spatial resolution, highest achievable volumetric resolution was $3.08mm^3$ at the center of FOV when MAP (${\beta}=0.1$) reconstruction method was used. SOR was below 4% for FBP when ramp, Hamming, Hanning, or Shepp-logan filter were used. The lowest NU (highest uniform) after attenuation & scatter correction was 5.39% when FBP (parzen filter) was used. Regarding RC, 0.9 < RC < 1.1 was obtained when OSEM (iteration: 10) was used when attenuation and scatter correction were applied. In this study, image quality of Cu-64 on Siemens Inveon PET was investigated. This data will helpful for the quantification of Cu-64 PET data.

Control Strategies for Multilevel APFs Based on the Windowed-FFT and Resonant Controllers

  • Han, Yang
    • Journal of Power Electronics
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    • 제12권3호
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    • pp.509-517
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    • 2012
  • This paper presents control strategies for cascaded H-bridge multilevel active power filters (APFs). A current loop controller is implemented using a proportional-resonant (PR) regulator, which achieves zero steady-state error at target frequencies. The power balancing mechanism for the dc-link capacitor voltages is analyzed and a voltage balancing controller is presented. To mitigate the picket-fence effect of the conventional FFT algorithm under asynchronous sampling conditions, the Hanning Windowed-FFT algorithm is proposed for reference current generation (RCG). This calculates the frequency, amplitude and phase of individual harmonic components accurately and as a result, selective harmonic compensation (SHC) is achieved. Simulation and experimental results are presented, which verify the validity and effectiveness of the devised control algorithms.

SPECT filter의 cut off level에 따른 반폭치(FWHM) 크기에 관한 연구 (A study of Full Width at Half Maximum(FWHM) according to the Filter's Cut off level in SPECT camera)

  • 박성옥;권수일
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제26권2호
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    • pp.63-69
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    • 2003
  • 영상재구성에 있어 잡음(noise)을 제거하고 공간 분해능과 대조도 분해능을 향상시킬 수 있는 filter에서 cut off 주파수 level에 따라 영상의 질에 영향을 미치는 경향을 반폭치(FWHM : full width at half maximum)측정방법을 이용하여 비교하였다. 선택한 filter의 종류는 Band-limited, Sheep-logan, Sheep-logan Hanning, Generalized Hamming, Low pass cosine, Parazen, 그리고 Butterworth filter이다. SPECT 영상을 기록하기 위한 점선원(point source)으로 방사성의약품 $^{99m}TcO_4$을 이용하였으며 점선원에 대하여 각각의 filter에서 cut off 주파수 준위별로 영상을 기록하고 axial transverse, coronal sagittal... fh의 section image의 profile 곡선에서 반폭치을 측정하여 비교하였다. 본 연구에서 사용한 filter들에 있어서는 cut off level에 따라 X, Y, 그리고 Z축 방향으로의 평균 FWHM의 길이가 $9.16\;mm{\sim}18.14\;mm$까지 측정되었는데 cut off level 0.7에서 Generalized Hamming filter와 Band limited filter의 경우 9.16 mm로 반폭치의 길이가 제일 짧은 것으로 나타났다.

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Improvements on MFCC by Elaboration of the Filter Banks and Windows

  • Lee, Chang-Young
    • 음성과학
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    • 제14권4호
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    • pp.131-144
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    • 2007
  • In an effort to improve the performance of mel frequency cepstral coefficients (MFCC), we investigate the effects of varying the parameters for the filter banks and their associated windows on speech recognition rates. Specifically, the mel and bark scales are combined with various types of filter bank windows. Comparison and evaluation of the suggested methods are performed by two independent ways of speech recognition and the Fisher discriminant objective function. It is shown that the Hanning window based on the bark scale yields 28.1% relative performance improvements over the triangular window with the mel scale in speech recognition error rate. Further work on incorporating PCA and/or LDA would be desirable as a postprocessor to MFCC extraction.

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Window 함수를 이용한 FIR 디지털필터에 관한 연구 (A Study on FIR Digital filter using Window Function)

  • 구본석;배상범;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.68-74
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    • 2004
  • 현대산업사회의 발전에 따라 신호처리 분야에서 디지털필터의 사용이 급격히 증가하고 있으며, 이러한 디지털필터에는 일반적으로 IIR과 FIR 필터가 있다. 그리고, FIR 디지털필터는 구현이 용이하고 선형위상특성을 나타내며, 설계에 있어서 통과대역의 차단주파수 부근에서 깁스 현상에 의해 발생하는 리플을 완화하기 위해 window 함수를 사용한다. 본 논문에서는 새로운 window 함수를 설계하여 기존의 Manning, Hamming, Blackman window와 비교하였으며, 판단기준으로 peak side-lobe와 천이특성 둥을 사용하였다.

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선형 영구자석 동기전동기 구동장치의 진동억제를 위한 노치필터 자동조정 (Automatic Tuning of Notch Filter to Suppress Oscillations in a PMLSM Drive)

  • 이진우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.409-411
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    • 2007
  • This paper deals with an automatic tuning method of the notch filter to suppress oscillations in a permanent magnet linear synchronous motor(PMLSM) drive. First, it saves automatically the reference torque-component current when oscillations are detected. Then the oscillation frequency of the saved data is calculated by using the fast Fourier transform(FFT) algorithm. And also the Hanning function is used to reduce the leakage components due to the aperiodic measurement data. Finally, the proposed method tunes the notch filter to suppress oscillations. Experimental results on the test rig show the validity of the proposed method.

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