• 제목/요약/키워드: Inverse diffusion equation

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안정화된 역 확산 방정식을 사용한 다중해상도 영상 분할 기법 (A Multiresolution Image Segmentation Method using Stabilized Inverse Diffusion Equation)

  • 이웅희;김태희;정동석
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제41권1호
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    • pp.38-46
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    • 2004
  • 영상 분할은 영상을 의미 있는 영역들로 분할하기 위한 기법으로 컴퓨터 비전과 영상 처리 분야에서 중요하게 다루어져 왔다. 또한 영상 분할은 MPEG-4 비디오 표준과 같은 객체 기반 동영상 압축 분야에서도 영상에서 객체 영역을 분할하기 위해 많이 사용된다. 보다 정확한 영역 경계를 얻기 위해 Watershed 알고리즘이 많은 분야에서 적용되고 있다. 그러나 Watershed 알고리즘은 영상내의 경계선 잡음에 매우 취약하고 과분할된 결과가 나타난다고 알려져 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 안정화된 역 확산 방정식(Stabilized Inverse Diffusion Equation : SIDE)을 사용하여 잡음에 강인한 분할 특성을 가지면서 다중해상도 접근 방식을 통해 효율도 향상시키는 영상 분할 기법을 제안한다. 또한 본 논문에서는 인접 영역의 레이블을 사용한 영역 투영법과 영역 인접 그래프(Region Adjacency Graph : RAG)를 사용한 영역 병합법도 사용하였다. 제안된 기법을 잡음이 포함된 영상의 분할에 적용시킨 결과 과분할을 감소시키고 분할 효율이 개선됨을 확인할 수 있었다.

MEDICAL IMAGE ANALYSIS USING HIGH ANGULAR RESOLUTION DIFFUSION IMAGING OF SIXTH ORDER TENSOR

  • K.S. DEEPAK;S.T. AVEESH
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제41권3호
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    • pp.603-613
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    • 2023
  • In this paper, the concept of geodesic centered tractography is explored for diffusion tensor imaging (DTI). In DTI, where geodesics has been tracked and the inverse of the fourth-order diffusion tensor is inured to determine the diversity. Specifically, we investigated geodesic tractography technique for High Angular Resolution Diffusion Imaging (HARDI). Riemannian geometry can be extended to a direction-dependent metric using Finsler geometry. Euler Lagrange geodesic calculations have been derived by Finsler geometry, which is expressed as HARDI in sixth order tensor.

침수상태(湛水狀態)에서 토양(土壤) 염분(鹽分) 확산(擴散) 상승(上昇) 해석(解析)에 Laplace변환 이용 (The Solution of Upward Salt Diffusion in Floodeol Soil using Laplace Transformation)

  • 오영택
    • 한국토양비료학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.233-240
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    • 1995
  • Ficks의 확산 편미방을 Laplace 변환을 적용하여 초기 및 경계조건과 함께 종속 대수 함수로 변환하고 Burington의 역변환표를 활용하여 복귀하는 방법으로 Ficks의 확산 편미방의 해를 구하였다. 적용된 초기 및 정계조건은 일정깊이의 담수에로 무한 깊이의 일정 염농도의 균일한 간척지 토양에서 상향 염분확산 이동에 대한 것이었다. 유도된 해는 특이 조건에서의 비교법으로 오.등 및 Kirkham, 등이 보고 한 간단한 초기 빛 경계조건에서의 해와 일치함을 확인했다. Ficks의 확산식의 해로 계산된 완만한 제염 속도를 근거로하여 담수 제염 방법별 제염 속도와 토양중 염분분포를 추정할수있는 모형식을 제시하였다.

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NUMERICAL SOLUTION FOR THE PARAMETER ESTIMATION OF THE MOISTURE TRANSFER COEFFICIENT

  • Lee, Yong-Hun
    • 호남수학학술지
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    • 제32권2호
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    • pp.193-202
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    • 2010
  • We investigate the estimation of the moisture transfer coefficients in porous media by optimization technique which minimizes the functional defined by the squares error of the numerical solution of an inverse diffusion problem from their experimental values of the moisture content at the some time-steps. In this paper, we solve a diffusion equation numerically by the control volume finite element methods.

음향광학 단층촬영(Acousto-Optical Tomography)의 수학적 모델과 수치해석적 시뮬레이션 (Mathematical Model for Acousto-Optical Tomography and Its Numerical Simulation)

  • 남혜원;허장용;김소영;이레나
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권1호
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    • pp.42-47
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    • 2012
  • 본 연구는 최근 의공학 분야에서 중요한 영역으로 대두되고 있는 광학과 초음파의 장점을 결합한 영상 방법인 AOT (Acousto-Optical Tomography)의 수학적 모델을 제시하였다. AOT는 광학 필드를 초음파 기둥에서 변화 시켜서 초음파 기둥의 위치 정보를 이용하여 영상을 재구성하는 방법이다. AOT의 수학적 모델은 두 단계로 나뉠 수 있다. 첫 번째 단계에서는 광학 필드의 복원을 하고, 두 번째 단계에서는 획득한 광학 필드를 기반으로 확산 방정식의 역문제를 풀어 흡수함수 ${\mu}$ (absorption coefficient)를 산출한다. 본 연구에서는 두 번째 단계에 해당하는 역문제의 해를 구하기 위하여 수치해석적인 최소화 문제로 변환하고, 수치적 팬텀을 이용하여 시뮬레이션 하였다. 전통적인 기울기 하강 방법을 이용하여 역 문제 시뮬레이션의 결과를 보였다. 전변동 정규화 기반의 최소화 문제를 제안하여 기울기 하강 방법의 결과에서 보인 번짐 효과를 개선하였다.

분포매개정수를 갖는 원자로의 최적제어 2

  • 지창열
    • 전기의세계
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    • 제29권4호
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    • pp.256-259
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    • 1980
  • A singular pertubation theory is applied to obtain an approximate solution for suboptimal control of nuclear reactors with spatially distributed parameters. The inverse of the neutron velocity is regarded as a small perturbing parameter, and the model, adopted for simplicity, is a cylindrically symmetrical reactor whose dynamics are described by the one group diffusion equation with one delayed neutron group. The Helmholtz mode expansion is used for the application of the optimal theory for lumped parameter systems to the spatially distributed parameter systems. An asymptotic expansion of the feedback gain matrix is obtained with construction of the boundary layer correction up to the first order.

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Prediction of chloride ingress into saturated concrete on the basis of a multi-species model by numerical calculations

  • Nguyen, T.Q.;Baroghel-Bouny, V.;Dangla, P.
    • Computers and Concrete
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    • 제3권6호
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    • pp.401-422
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    • 2006
  • A multi-species model based on the Nernst-Planck equation has been developed by using a finite volume method. The model makes it possible to simulate transport due to an electrical field or by diffusion and to predict chloride penetration through water saturated concrete. The model is used in this paper to assess and analyse chloride diffusion coefficients and chloride binding isotherms. The experimental assessment of the effective chloride diffusion coefficient consists in measuring the chloride penetration depth by using a colorimetric method. The effective diffusion coefficient determined numerically allows to correctly reproduce the chloride penetration depth measured experimentally. Then, a new approach for the determination of chloride binding, based on non-steady state diffusion tests, is proposed. The binding isotherm is identified by a numerical inverse method from a single experimental total chloride concentration profile obtained at a given exposure time and from Freundlich's formula. In order to determine the initial pore solution composition (required as initial conditions for the model), the method of Taylor that describes the release of alkalis from cement and alkali sorption by the hydration products is used here. Finally, with these input data, prediction of total and water-soluble chloride concentration profiles has been performed. The method is validated by comparing the results of numerical simulations to experimental results obtained on various types of concretes and under different exposure conditions.

비선형 다중스케일 필터링을 사용한 비디오 객체 분할에 관한 연구 (A Study on Video Object Segmentation using Nonlinear Multiscale Filtering)

  • 이웅희;김태희;이규동;정동석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권10C호
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    • pp.1023-1032
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    • 2003
  • MPEG-4와 같은 객체 기반 부호화는 멀티미디어 응용을 위한 다양한 내용 기반 기능들을 제공한다. 압축 효율의 향상과 더불어 이러한 기능들이 지원되도록 하기 위해서는 비디오 데이터의 각 프레임은 비디오 객체로 분할되어야 한다. 본 논문에서는 비선형 다중스케일 필터링과 시공간 정보를 사용한 효과적인 비디오 객체 분할 기법을 제안한다. 제안된 방법은 안정화된 역 확산 방정식(Stabilized Inverse Diffusion Equation : SIDE)에 기반한 비선형 다중스케일 필터링을 사용하여 공간적 분할을 수행한다. 또한 구해진 초기 분할된 영역들은 인접 영역 그래프 (Region Adjacency Graph : RAG)를 사용하여 병합된다. 본 논문에서는 통계적 유의성 검사(Statistical significance test)와 시변 메모리(Time-variant memory)를 시간적 분할 방법으로 사용하며 구해진 공간적 분할과 시간적 분할을 결합하여 최종 객체 영역을 효과적으로 분할한다. 본 논문에서 제안된 공간적 분할 방법은 기존의 형태학적 Watershed 알고리즘에 비해 잡음에 강인한 분할 특성을 나타내었으며 기존의 A. Neri의 방법과 비교하였을 때, 최종 분할된 객체 영역의 정확도 비율이 Akiyo는 43%, Claire는 29% 정도 향상됨을 확인할 수 있었다.

SIDE를 이용한 자동 음악 채보 시스템 (Automatic Music Transcription System Using SIDE)

  • 형아영;이준환
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제16B권2호
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    • pp.141-150
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    • 2009
  • 본 논문에서는 사람의 노랫소리를 자동으로 채보할 수 있는 시스템을 제안한다. 먼저 입력된 음성으로부터 추출된 피치 정보를 안정화된 역확산 방정식(Stabilized Inverse Diffusion Equation : SIDE)을 이용하여 음절 단위로 분할한다. 이를 바탕으로 유전자 알고리즘에 기반한 클러스터링을 통해 음길이 인식을 수행하였다. 또한 시창자의 음 높이에 강인한 음정 인식을 위하여 상대 음정이라는 개념을 도입하였다. 그리고 휴지기 정보를 이용한 마디 추출 알고리즘을 적용하여 보다 정확한 노래의 채보를 가능하게 하였다. 제안된 시스템을 통하여 동요 16곡을 채보한 결과 마디 인식률은 91.5%였으며, DMOS 방법으로 측정한 악곡 전체 유사도는 3.82로써 시스템 성능의 유효성을 확인할 수 있었다.