• Title/Summary/Keyword: Noise reduction algorithm

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주파수 영역 모델 방법을 이용한 평판 구조물의 능동 소음전달 제어 (Active Noise Transmission Control Through a Panel Structure Using a Frequency Domain Identification Method)

  • 김영식;김인수;문찬영
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.71-81
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    • 2001
  • This paper analyzes the effectiveness of minimizing vibration and sound transmission on/through a thin rectangular plate by both feedback control and hybrid control which combines adaptive feedforward control with a feedback loop. An experimental system identification technique using the matrix-fractional curve-fitting of the frequency response data is introduced for complex shaped structures. This identification technique reduces the model order o the MIMO(Multi-Input Multi-Output) system which simplifies the practical implementation. The adaptive feedforward control uses a Multiple filtered-x LMS(Least Mean Square) algorithm and the feedback control uses a multivariable digital LQG(Linear Quadratic Gaussian) algorithm. Experimental results show that an effective reduction of sound transmission is achieved by the hybrid control scheme when both vibration and noise measurement signals are incorporated in the controller.

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원거리 소음 제거를 위한 능동방음막 구현 (Implementation of Active Noise Curtains for Long Distance Noise)

  • 남현도;귄혁
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.154-160
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    • 2004
  • 본 논문에서는 공간 외부의 원거리에 위치하는 소음원에 의하여, 창문 등을 통해 실내 공간에 소음이 전파될 때, 능동소음제어 기법을 이용하여 이를 제어하는 능동 방음막 (active noise curtain)을 구현하였다. 적응필터 알고리즘으로 다중채널 LMS 알고리즘을 사용하는 기법과 소음원이 원거리에 있을 때는 소음의 특성이 평면파에 가깝다는 가정 하에 제어용 스피커 수만큼의 단일채널 LMS 알고리즘을 사용하는 기법을 제시하였으며 적응필터의 안정도를 향상시키기 위하여 IIR 필터의 안정도를 향상시키는 안정화 기법을 제안하였다. TMS320VC33 DSP보드를 이용하여 제안된 기법을 정현파 소음 및 도로 소음에 대해 실험을 수행한 결과 MCLMS를 사용한 경우와 유사하거나 다소 나은 결과를 보였으며 제안한 기법이 실제 적용 시에는 제어용 스피커와 마이크로폰을 일체형으로 제작이 가능하여 하드웨어 실현에 유리하고 설치비도 절약되리라 예상된다.

평면 방정식을 이용한 S&P 잡음제거 필터 알고리즘 (S&P Noise Removal Filter Algorithm using Plane Equations)

  • 정영수;김남호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.47-53
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    • 2023
  • X-Ray, CT, MRI, 스캐너 등과 같은 장치는 영상 획득 과정 중 여러 원인으로 인해 S&P 잡음을 생성할 수 있다. 영상에 나타난 S&P 잡음은 영상의 품질을 저하시키기 때문에, 영상처리 과정에 잡음제거 기술을 필수적으로 사용해야 한다. S&P 잡음 제거에 관한 연구는 이미 다양한 방법이 제안되었으나, 이들 모두 잡음 밀도가 큰 환경에서는 잔여 잡음을 생성하는 문제점이 있었다. 따라서 본 논문은 영상의 grayscale 값을 새로운 축으로 설정하여 3차원의 평면 방정식을 기반으로 필터링하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 로컬마스크를 세분화하여 가장 근접한 3개의 비잡음 화소를 유효 화소로 설계하여, 복수의 화소를 가진 영역에 대해 코사인 유사도를 적용하였다. 또한, 입력한 화소가 평면을 이룰 수 없는 경우에도 예외 화소로 분류하여 잔여 잡음 없이 우수한 복원을 이루었다.

관성형 능동 댐퍼를 이용한 구조물 진동 제어에서 댐퍼 질량의 변위 제한을 고려한 FxLMS 알고리즘 (FxLMS Algorithm for Active Vibration Control of Structure By Using Inertial Damper with Displacement Constraint)

  • 강민식
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.545-557
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    • 2021
  • Engine is the main source of vibration that generates unwanted noise and vibration of vehicle chassis. Especially, in submarine applications, radiation of noise signatures can be detected at some distance away from the submarine using a sonar array. Thus quiet operation is crucial for submarine's survivability. This study addresses reduction of the force transmissibility originating from engines and transmitted to hull through engine mounts. An inertial damper, as an actuator of hybrid mount system, is addressed to reduce even further the level of vibration. Narrow band FxLMS algorithms are broadly used to cancel the vibration of engine mount because of its excellent performance of canceling narrow band noise. However, in real active dampers, the maximum displacement of damper mass is kinematically restricted. When the control input signal from the FxLMS algorithm exceeds this limitation, the damper mass will collide with the mechanical stops and results in many problems. Originated from these, a modified narrow band FxLMS algorithm based on the equalizer technique with the maximum allowable displacement of active damper mass is proposed in this study. Some simulation results showed that the propose algorithm is effective to suppress vibration of engine mount while ensuring given displacement constraint.

GPGPU 기반의 깊이 영상 화질 개선 기법 (GPGPU based Depth Image Enhancement Algorithm)

  • 한재영;고진웅;유지상
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.2927-2936
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    • 2013
  • 본 논문에서는 3D 콘텐츠 생성 시 필요한 깊이 영상의 화질 개선을 위하여 잡음 제거 기법과 홀 채움 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 컬러 영상과 깊이 영상을 모두 이용하게 된다. 먼저 입력된 컬러 영상을 RGB 색상계에서 HSI 색상계로 변환하여 밝기 영상을 생성한다. 그리고 깊이 영상에서 기준 화소와 주변 화소간의 거리 값, 깊이 값의 차이를 구하고 컬러 영상의 밝기 값 차이를 계산하여 제안하는 잡음 제거 기법에 이용한다. 이후 홀을 탐색하여 홀과 주변 화소간의 거리, 컬러 영상의 밝기 값 차이를 제안하는 홀 채움 기법을 적용하여 깊이 영상 내에 존재하는 홀을 채우게 된다. 마지막으로 실시간 환경에 적용하기 위하여 제안하는 기법을 GPU로 병렬화하여 속도 향상을 하고자 하였다. 실험을 통하여 제안한 기법이 기존 기법에서 발생하는 경계 부분의 흐려짐 현상을 줄이면서 홀을 채우는 것을 확인하였다.

금속 인공물 감소를 위한 CT 알고리즘 적용에 따른 영상 화질 비교 (Comparison of Image Quality among Different Computed Tomography Algorithms for Metal Artifact Reduction)

  • 이귀철;박영준;홍주완
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.541-549
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    • 2023
  • 본 연구는 CT 촬영 시 금속으로 인해 발생한 금속 인공물 감소를 위한 알고리즘 적용에 따른 영상 화질에 대한 정량적 비교를 하고자 한다. Spectral detected-based CT와 CT ACR 464 팬톰을 이용하여 일반적인 필터보정역투영 알고리즘을 적용한 기준 영상을 10장 획득하고, 동일 팬톰에 금속 인공물을 발생시켜 일반적인 필터보정역투영 알고리즘을 적용한 영상을 10장 획득하였다. 금속 인공물을 발생시켜 획득한 영상의 원시 데이터에 metal artifact reduction 알고리즘, 가상 단일 에너지 알고리즘, metal artifact reduction 알고리즘 적용 후 추가로 가상 단일 에너지 알고리즘을 적용한 영상을 각각 10장씩 획득하였다. 알고리즘 적용에 따른 hounsfield unit 비교를 위해 CT ACR 464 팬톰 module 1에 위치한 폴리에틸렌, 뼈, 아크릴, 공기, 물에 관심영역을 설정하고, 전체 영상 화질 평가를 위해 평균 제곱근 오차, 평균 절대 오차, 신호 대 잡음비, 최대 신호 대 잡음비, 구조적 유사도 지수 지표를 통해 알고리즘 별 비교하였다. 알고리즘 적용 영상 별 hounsfield unit 비교 결과 알고리즘 적용 영상 간 유의한 차이를 보였으며(p < .05), 아크릴을 제외한 관심영역에서 가상 단일 에너지 알고리즘 적용 영상에서 큰 변화를 나타냈다. 영상 화질 평가 지표 결과 metal artifact reduction 알고리즘 적용 영상 화질이 가장 높았으나, 구조적 유사도 지수는 metal artifact reduction 알고리즘 적용 후 추가로 가상 단일 에너지 알고리즘이 동시에 적용된 영상이 가장 높았다. CT 촬영 시 금속 인공물 감소에 metal artifact reduction 알고리즘이 가상 단일 에너지 알고리즘에 비해 효과적이었지만, 양질의 CT 영상 획득을 위해 알고리즘 적용에 따른 이점과 영상 화질 변화를 파악하고 효율적인 활용이 필요하다고 사료된다.

제어오차계의 가중치를 이용한 차실내 능동소음제어 시스템 연구 (A Study on the Active Noise Cancellation System in a Vehicle Cabin Using the Weighting Factors of Control Error Path)

  • 홍석윤;허현무
    • 소음진동
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    • 제6권6호
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    • pp.851-856
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    • 1996
  • The active noise cancellation system showing the effective convergence and stability has been studied by simplifying the controller structures using the weighting factors of control error path to the multi-channel filtered-x LMS algorithm which needs a lot of calculations and the performance has been verified experimentally. Besides, to implement the system performance in a vehicle cabin, experimental work for selecting the suitable numbers and positions of the microphones and speakers was accomplished. Effectively combining a TMS 320C 31 main processor conducting real number calculations and having various functions with other components, the purpose-built system board for active noise cancellation has been designed and with this board, car active noise cancellation system showing maximum stable 10dB noise reduction has been obtained at the car idling conditions above 3000rpm range.

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능동소음제어를 이용한 고속철도 KTX의 내소음 저감을 위한 모델링에 관한 연구 (A Study on the Modeling for Reducing High-Speed Train KTX's Interior Noise using Active Noise Control Technique)

  • 김영민;이권순
    • 전기학회논문지
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    • 제61권11호
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    • pp.1725-1731
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    • 2012
  • In this paper, experiments were conducted to validate the importance and necessity of modeling. The modeling was performed using 120Hz and 280Hz noise of KTX main interior noise frequency. After the modeling, In order to solve the system instability by the additional path that exists between the control speaker and the error microphone, the secondary path was estimated. Next, simulations were performed to verify the modeling's necessity and importance. Thought the simulation results, we confirmed that the system with the modeling is more effective for noise reduction than without the modeling.

Generalized Directional Morphological Filter Design for Noise Removal

  • Jinsung Oh;Heesoo Hwang;Changhoon Lee;Younam Kim
    • KIEE International Transaction on Systems and Control
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    • 제2D권2호
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    • pp.115-119
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    • 2002
  • In this paper we present a generalized directional morphological filtering algorithm for the removal of impulse noise, which is based on a combination of impulse noise detection and a weighted rank-order morphological filtering technique. For salt (or pepper) noise suppression, the generalized directional opening (or closing) filtering of the input signal is selectively used. The detection of impulse noise can be done by the geometrical difference of opening and closing filtering. Simulations show that this new filter has better detail feature preservation with effective noise reduction compared to other nonlinear filtering techniques.

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잔류가스분석기의 질량 스펙트럼 검출 성능 향상을 위한 잡음제거 알고리즘 (Noise Reduction Algorithm For The Detection of Fine Ion Signals in Residual Gas Analyzer)

  • 허경용;최훈
    • 전기학회논문지
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    • 제68권1호
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    • pp.102-107
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    • 2019
  • This paper proposes a method to improve the mass spectral detection performance of the residual gas analyzer. By improving the mode estimation method for setting the threshold value and improving the additive noise elimination method, it is possible to detect mass spectrums having low peak values of the threshold level difficult to distinguish from noise. Ion signal blocks for each mass index with noise removed by the improved method are effective for eliminating invalid ion signals based on the linear and quadratic fittings. The mass spectrum can be obtained from the quadratic fitted curves for the reconstructed ion signal block using only the valid ion signals. In addition, the resolution of the mass spectrum can be improved by correcting the error caused by the shift of the spectral peak position. To verify the performance of the proposed method, computer simulations were performed using real ion signals obtained from the residual gas analysis system under development. The simulation results show that the proposed method is valid.