• 제목/요약/키워드: Non-linear filtering

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영상 데이터 압축을 위한 2-채널 멀티웨이브렛 변환과 전후처리 필터의 적용 (Two-Channel Multiwavelet Transform and Pre/Post-Filtering for Image Compression)

  • 허웅;최재호
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제5권7호
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    • pp.737-746
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    • 2004
  • 본 논문에서는 영상 데이터 압축을 위하여 2- 채널 멀티웨이브렛 변환을 적용하였다. 멀티웨이브렛 시스템은 음성 데이터 등의 비정상적인 신호의 압축에 스칼라 웨이브렛 시스템을 능가하는 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있으나 2차원 데이터인 영상 데이터의 경우에는 멀티웨이브렛 시스템 특유의 시각적 격자 오류가 발생하는 문제가 있다. 본문의 멀티웨이브렛 변환 및 압축 시스템에서는 멀티웨이브렛 효과에 의하여 발생하는 격자 오류를 제거하기 위하여 전후처리 필터링을 멀티웨이브렛 변환 및 압축 시스템에 접목하는 방법을 제시하였다. 또한, 제안한 시스템의 성능을 검증하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며 영상 데이터의 압축 기능 측면에서 스칼라 웨이브렛 시스템과 비교하였다. 이때, 비트 할당과 양자화를 위해서 전송율 결과는 제안한 멀티웨이브렛 변화 및 압축 시스템이 스칼라 웨이브렛 시스템 보다 영상 압축 성능 측면에서 1 ~ 2 dB 우수한 것으로 나타났다. 만약 SPIHT과 run-length 채널 부호화 기법 등의 우수한 압축 기술을 멀티웨이브렛 변환 시스템에 적용한다면 더욱 우수한 성능 개선 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

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QRS검출을 위한 Adaptive Filter (Adaptive Filtering for QRS Detection)

  • 이순혁;전영일;최경훈;윤형로
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1993년도 추계학술대회
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    • pp.167-170
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    • 1993
  • matched filter는 신호와 잡음의 통계적 값을 알고 있을 때 신호대 잡음비를 최대로 하는 filter이다. 그런데, matched filter가 최적화 되려면 잡음이 white noise이어야한다. 그러나 ECG신호에 존재하는 잡음은 여러가지 성분이 공존하는 서로 연관되어있는 잡음이다. 따라서 whitening filter를 사용하여 잡음을 whitening시킨후에 matched filter를 통과 시켜야한다. 본 논문에서는 QRS complex를 검출하기 위한 matched filter에 있어서 LMS방법을 이용한 linear whitening filter와 neural network을 이용한 non-linear whitening filter의 특성을 비교하였다.

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파티클 필터에 기반한 새로운 상태 예측 방법 (A New Approach of State Estimation based on Particle Filter)

  • 박성근;류경진;황재필;김은태
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
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    • pp.245-248
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    • 2006
  • A particle filter is one of the most famous filters. The reason why the particle filter is widely used is that particle deals with the state estimation problem for not only linear models with Gaussian noise but also the non-linear models with non-Gaussian noise and it receives great attention from many engineering fields. In the point of view state estimator, particle filter is feedforward observer. According to the characteristic of dynamic system, the feedforward observer can estimate real state. However, the speed of convergence of feedforward observer between the actual state and the estimated state cannot be satisfied. Since the particle filter is a sort of feedforward observer, the convergence speed of particle filter is slow, and the particle filter cannot estimate actual state like particle collapse problem. In order to overcome the limitation of particle filter as a kind of feedfoward estimator, we propose a new particle filter which has feedback term, called particle filter with feedback. Our proposed method is analyzed theoretically and studied by computer simulation. Comparisons are made with other filtering mehod.

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Condition assessment of bridge pier using constrained minimum variance unbiased estimator

  • Tamuly, Pranjal;Chakraborty, Arunasis;Das, Sandip
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제7권4호
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    • pp.319-344
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    • 2020
  • Inverse analysis of non-linear reinforced concrete bridge pier using recursive Gaussian filtering for in-situ condition assessment is the main theme of this work. For this purpose, minimum variance unbiased estimation using unscented sigma points is adopted here. The uniqueness of this inverse analysis lies in its approach for strain based updating of engineering demand parameters, where appropriate bound and constrained conditions are introduced to ensure numerical stability and convergence. In this analysis, seismic input is also identified, which is an added advantage for the structures having no dedicated sensors for earthquake measurement. First, the proposed strategy is tested with a simulated example whose hysteretic properties are obtained from the slow-cyclic test of a frame to investigate its efficiency and accuracy. Finally, the experimental test data of a full-scale bridge pier is used to study its in-situ condition in terms of Park & Ang damage index. Overall the study shows the ability of the augmented minimum variance unbiased estimation based recursive time-marching algorithm for non-linear system identification with the aim to estimate the engineering damage parameters that are the fundamental information necessary for any future decision making for retrofitting/rehabilitation.

Automatic TFT-LCD Mura Inspection Based on Studentized Residuals in Regression Analysis

  • Chuang, Yu-Chiang;Fan, Shu-Kai S.
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제8권3호
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    • pp.148-154
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    • 2009
  • In recent days, large-sized flat-panel display (FPD) has been increasingly applied to computer monitors and TVs. Mura defects, appearing as low contrast or non-uniform brightness region, sometimes occur in manufacturing of the Thin-Film Transistor Liquid-Crystal Displays (TFT-LCD). Implementation of automatic Mura inspection methods is necessary for TFT-LCD production. Various existing Mura detection methods based on regression diagnostics, surface fitting and data transformation have been presented with good performance. This paper proposes an efficient Mura detection method that is based on a regression diagnostics using studentized residuals for automatic Mura inspection of FPD. The input image is estimated by a linear model and then the studentized residuals are calculated for filtering Mura regions. After image dilation, the proposed threshold is determined for detecting the non-uniform brightness region in TFT-LCD by means of monitoring the every pixel in the image. The experimental results obtained from several test images are used to illustrate the effectiveness and efficiency of the proposed method for Mura detection.

Theoretically-based and practice-oriented formulations for the floor spectra evaluation

  • Abbati, Stefania Degli;Cattari, Serena;Lagomarsino, Sergio
    • Earthquakes and Structures
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    • 제15권5호
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    • pp.565-581
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    • 2018
  • This paper proposes a new analytical formulation for computing the seismic input at various levels of a structure in terms of floor response spectra. The approach, which neglects the dynamic interaction between primary structure and secondary element, is particularly useful for the seismic assessment of secondary and non-structural elements. The proposed formulation has a robust theoretical basis and it is based on few meaningful dynamic parameters of the main building. The method has been validated in the linear and nonlinear behavior of the main building through results coming from both experimental tests (available in literature) and parametric numerical analyses. The conditions, for which the Floor Spectrum Approach and its simplified assumptions are valid, have been derived in terms of specific interval ratios between the mass of the secondary element and the participant mass of the main structure. Finally, a practice-oriented formulation has been derived, which could be easily implementable also at code level.

무선 애드혹 네트워크에서의 간섭 제어 수신 기법 (Interference Aware Receiver Filtering for Wireless Ad Hoc Networks)

  • 신성필;이병주;박선호;심병효
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권3호
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    • pp.9-15
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    • 2013
  • 근래 애드혹 네트워크에서 송신 노드가 하나의 안테나만을 가지고 있을 지라도 다수의 수신 안테나로 선형적인 네트워크 throughput에 근접한 값을 얻을 수 있음이 보여졌다. 본 논문에서는 수신 노드에서 채널 상태 정보 (channel state information at reciever, CSIR)가 주어지지 않았을 때, 비모수 기반 선형 평균 제곱오차 (MMSE) 수신기를 사용하여 안테나 수에 비례하는 선형 이득을 얻는 수신 기법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 간섭과 노이즈의 공분산에 관심 있는 채널 정보를 포함하여 전송률의 손실 없이 최적의 MMSE 전송 용량에 근접한 결과를 얻는다. 네트워크 전송 용량에 대한 분석과 모의실험을 통해 제안하는 비모수 기반의 선형 MMSE 수신 기법이 기존의 알고리즘들보다 우수한 성능을 가질 수 있음을 확인할 수 있다.

EMD 방법을 이용한 ECG 신호 필터링 (ECG Filtering using Empirical Mode Decomposition Method)

  • 이금분;조범준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.2671-2676
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    • 2009
  • EMD(Empirical mode decomposition) 방법은 시간-주파수 분석의 새로운 방법으로 적응적이며 효율적으로 신호를 분해한다. EMD는 신호 그 자체에 의해 정의된 IMFs(Intrinsic mode functions)로 명명되는 함수의 집합으로 분해되며, 분해된 IMFs는 원신호의 고유한 속성을 보존하므로 기저함수 및 필터로 사용될 수 있다. EMD 방법에 의한 분해는 신호의 지역적인 시간 스케일 특성에 기반을 두고 있으므로 비선형(non-linear) 비정상(non-stationary) 신호처리에 적합하며 ECG와 같은 생체 신호처리에 유용하다. 본 논문은 EMD 방법을 이용하여 ECG 신호를 분해하고 분해된 신호의 특성을 이용하여 잡음 제거 필터를 구현하였다. 전통적인 저주파 필터가 퓨리에 변환을 이용하여 주파수 영역에서 신호를 해석하는 것과 달리 EMD 방법은 시간 영역에서 필터링하여 신호의 속성을 유지한다. 영상 향상의 정도를 측정하기 위한 PRMD와 SSR 평가지수를 사용하여 제안된 기법과 전통적인 저주파 필터의 결과를 비교 제시하였다.

가우시안 포락선 선형 첩 신호의 순시 주파수 추정을 통한 원전 내 계측 케이블의 고장점 진단 연구 (Instantaneous Frequency Estimation of the Gaussian Enveloped Linear Chirp Signal for Localizing the Faults of the Instrumental Cable in Nuclear Power Plant)

  • 이춘구;박진배;윤태성
    • 전기학회논문지
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    • 제62권7호
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    • pp.987-993
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    • 2013
  • Integrity of the control and instrumental cables in nuclear power plant is important to maintain the stability of the nuclear power plants. In order to diagnose the integrity of the cables, the diagnostic methods based on reflectometry have been studied. The reflectometry is a non-destructive method and it is applicable to diagnose the live cables. We introduce a Gaussian enveloped linear chirp reflectometry to diagnose the cables in the nuclear power plants. In this paper, we estimate the instantaneous frequency of the Gaussian enveloped linear chirp signal by using the weighted robust least squares filtering to localize the impedance discontinuities in the class 1E instrumental cable.

Evaluation of User Profile Construction Method by Fuzzy Inference

  • Kim, Byeong-Man;Rho, Sun-Ok;Oh, Sang-Yeop;Lee, Hyun-Ah;Kim, Jong-Wan
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제8권3호
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    • pp.175-184
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    • 2008
  • To construct user profiles automatically, an extraction method for representative keywords from a set of documents is needed. In our previous works, we suggested such a method and showed its usefulness. Here, we apply it to the classification problem and observe how much it contributes to performance improvement. The method can be used as a linear document classifier with few modifications. So, we first evaluate its performance for that case. The method is also applicable to some non-linear classification methods such as GIS (Generalized Instance Set). In GIS algorithm, generalized instances are built from training documents by a generalization function and then the K-NN algorithm is applied to them, where the method can be used as a generalization function. For comparative works, two famous linear classification methods, Rocchio and Widrow-Hoff algorithms, are also used. Experimental results show that our method is better than the others for the case that only positive documents are considered, but not when negative documents are considered together.