• 제목/요약/키워드: Signal-to-noise ratio estimation

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측정 ANOVA의 분산성분에 의한 게이지 R&R 추정 (Estimation of Gauge R&R by Variance Components of Measurement ANOVA)

  • 최성운
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.199-205
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    • 2010
  • The research proposes the three-factor random measurement models for estimating the precision about operator, part, tool, and various measurement environments. The combined model with crossed and nested factors is developed to analyze the approximate F test by degrees of freedom given by Satterthwaite and point estimation of precisions from expected mean square. The model developed in this paper can be extended to the three useful models according to the type of nested designs. The study also provides the three-step procedures to evaluate the measurement precisions using three indexes such as SNR(Signal-To-Noise Ratio), R&R TR(Reproducibility&Repeatability-To-Total Precision Ratio), and PTR(Precision-To-Tolerance Ratio), The procedures include the identification of resolution, the improvement of R&R reduction, and the evaluation of precision effect.

가설-검증 문제를 이용한 혼합 프라이어를 가지는 베이지안 영상 잡음 제거 (Bayesian Image Denoising with Mixed Prior Using Hypothesis-Testing Problem)

  • 엄일규;김유신
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권3호
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    • pp.34-42
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    • 2006
  • 일반적으로 웨이블릿 계수는 적은 수의 계수에 거의 대부분의 정보가 저장되어 있다. 이러한 웨이블릿 계수의 성긴 특성은 가우스 확률밀도 함수와 영점에서의 점 질량(point mass) 함수의 혼합으로 모델링될 수 있으며, 이 프라이어(prior) 모델에 대한 베이지안 추정법으로 잡음 제거를 수행한다. 본 논문에서는 가설-검증 기법을 이용하여 잡음 제거를 위한 파라미터를 추정하는 방법을 제안한다. 가설-검증은 관찰된 웨이블릿 계수의 분산에 적용되며, $X^2$-검증을 사용한다. 모의실험 결과를 통하여 본 논문의 방법이 직교 웨이블릿 변환을 사용한 최신의 잡음 제거 방법보다 대략 0.3dB 정도 우수한 PSNR(peak signal-to-noise ratio) 성능을 나타낸다.

CR X선 영상의 복합잡음 감소에 관한 연구 (Mixed Noise Reduction Filters for CR Images)

  • 민정환;정회원;김정민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제30권1호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • 인위적으로 noise factor를 주고 그 위에 촬영을 하여 노이즈와 영상의 복합물을 만들었다. 그 후 Low Pass Filter(LPF)와 Median Filter(MF)의 두 종류의 필터를 통하여 노이즈를 제거하고 노이즈를 나타내는 지표로 Signal To Noise Ratio(SNR), Peak Signal to Noise Ratio(PSNR), Mean Square Error(MSE)를 비교하였다. 또한 Median Filter의 kernel size에 따라서도 노이즈제거효과를 평가하였다. 각각의 처리된 영상과 원 영상을 비교하여 원 영상에 가까운 영상을 찾아봄으로서 어떤 필터가 유용하며 어떤 주파수대를 제거해야 하는가를 알고자 실험하였다. Cutoff frequency가 다른 필터를 비교 했을 때 noise power 값에는 상관없이 cutoff frequency $2/3\pi{\sim}3/4\pi$까지가 원 영상에 가까우면서 SNR, PSNR이 좋다. 따라서 높은 filter 효과를 나타낸다고 할 수 있다. Median filter의 kernel size가 커짐에 따라서 SNR 값이 커지며 반대로 MSE의 값이 작아져 filter 효과는 좋아 짐을 알 수 있다. 의료 영상에 filter를 적용하는 것에 대해서 대부분의 영상들이 filter 적용 후에 왜곡된 상이 되곤 하였다. 의료 영상은 다른 영상과는 달리 공간 분해능을 유지하면서 평활화(노이즈 제거)하는 것이 중요한 문제이다. SNR 등 정량적 지표에 의한 비교와 함께 시각적 평가가 병행되어야 할 필요가 있다.

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하다마드 변환의 적응적 적용을 이용한 고속 움직임 예측 알고리즘 (Fast Motion Estimation Algorithms Through Adaptive Application of the Hadamard Transform)

  • 이혁;김종호;진순종;정제창
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권8C호
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    • pp.712-719
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    • 2007
  • 본 논문에서는 $4{\times}4$ 단위의 하다마드 변환을 이용한 새롭고 효과적인 움직임 예측 알고리즘을 제안한다. 하다마드 변환은 덧셈과 뺄셈으로만 이루어져 있기 때문에 고속 알고리즘에 적합하다는 장점이 있다. 제안하는 알고리즘은 세 단계로 이루어져 있다. 먼저 하다마드 DC(Direct Current) 계수를 이용하여 움직임 추정의 조기종결여부를 블록의 특성에 적응적으로 적용하고 이전 프레임의 움직임 벡터를 이용할지를 결정한 다음, 하다마드 AC(Alternating Current) 계수를 이용하여 영상의 복잡도를 구하여 정합 스캔 순서를 적응적으로 결정한다. 마지막으로 제안하는 알고리즘을 MVFAST와 PMVFAST 알고리즘에 적용했다. 모의 실험 결과 제안하는 알고리즘은 계산 속도와 PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio) 면에서 MVFAST와 PMVFAST 알고리즘에 비해 매우 효율적임을 나타냈다.

An Effective Noise Estimator for Use in Noise Reduction

  • Han, Hag-Yong;Kwon, Ho-Min;Lee, Sung-Mok;Lee, Gi-Dong;Kang, Bong-Soon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제9권1호
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    • pp.59-63
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    • 2011
  • Conventional noise reduction filtering schemes realize limited improvements of the peak signal-to-noise ratio (PSNR) in the low-level noisy images. The flatness degree and the edge information are effectively used to estimate the noise volume. We propose a noise estimator for reducing noise in the AWGN (additive white gaussian noise) corrupted images using three intermediate image maps (FGM(flatness gray map), FIM(flatness index map), NEM(noise estimate map)). The proposed noise estimator is fed into the conventional noise reduction filters as a pre-processor. The performance of noise reduction is tested in the various AWGN corrupted images.

다중 신호원의 도래방향 추정을 위한 개선된 MVE에 관한 연구 (A Study on an Improved MVE for Estimating the Direction of Arrival of Multiple Sources)

  • 정용민;신준호;김용득
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.687-690
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    • 1999
  • Many high-resolution algorithms based on the eigen-decomposition analysis of observed covariance matrix, such as MVE, MUSIC, and EVM, have been proposed. However, the resolution of spectral estimates for these algorithms is severely degraded when Signal-to-Noise Ratio (SNR) is low and arrival angles of signal are close to each other. And EVM and MUSIC is powerful for the characteristic of SNR. But have the limitation that the number of signals presented is known. While MVE is bad the characteristic of SNR. In this study, we propose a modified MVE to enhance the resolution for Direction-Of-Arrival (DOA) estimation of underwater acoustic signal. This is to remove the limitation that existing algorithms should know the information for the number of signals. Because the algorithms founded on the eigen value estimate DOA with only the noise subspace, they have the high-resolution characteristic. And then, with the method reducing the effect of the signal subspace, we are to reduce the degradation because of complementary relationship between the signal subspace and the noise subspace. This paper, with using the simulation data, we have estimated the proposed algorithms, compared it with other high-resolution algorithms. The simulation results show that the modified MVE proposed is accurate and has a better resolution even though SNR is low, under the same condition.

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측방향 움직임 보상을 이용한 초음파 의료용 변형률 영상의 화질개선 (Improvement of Medical Ultrasound Strain Image Using Lateral Motion Compensation)

  • 박명기;권성재;정목근
    • 한국음향학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.239-248
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    • 2011
  • 초음파 의료용 변형률 영상에서 화질을 향상시키기 위해서는 정확한 변위를 계산하여야 한다. 본 논문에서는 2차원 방향의 움직임에 의한 변위를 구할 때 1차원 변위 계산법을 적용하기 위하여 초음파 신호의 축방향 변위와 측방향 변위를 분리하여 계산하였다. 측방향 변위를 계산하기 위하여, 측방향으로 정렬된 1차원 신호를 해석 신호 (analytic signal)로 변환한 뒤 상호상관방법을 이용하였다. 제안한 측방향 변위계산 알고리즘을 이용하여 구한 측방향 변위로 측방향 움직임을 보상한 뒤에, 다시 축방향 변위를 구하여 변형률 영상을 얻었다. 제안한 방법으로 얻은 변형률 영상은, 기존의 축방향 변위만 계산하여 얻은 변형률 영상에 비해 신호 대 잡음비와 명암대비 대 잡음비에서 향상됨을 팬텀과 인체 데이터를 이용한 실험을 통해 확인하였다.

Pre-filtering and Location Estimation of a Loose Part

  • Kim, Jung-Soo;Kim, Tae-Wan;Joon Lyou
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.522-522
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    • 2000
  • In this paper, two pre-filtering techniques are presented for accurately estimating the impact location of a loose part. The reason why a pre-filterng technique Is necessary in a Loose Part Monitoring System is that the effects of background noise on the signal to noise ratio (SNR) can be reduced considerably resulting in improved estimation accuracy. The first method is to take d moving average operation in the time domain. The second one is to adopt band-pass filters designed in the frequency domain such as a Butterworth filter, Chebyshev filter I & II and an Elliptic Filter. To show the effectiveness, the impact test data (signals) from the YGN3 power plant are first preprocessed and then used to estimate the loose pan impact position. Resultantly. we observed that SNR is much improved and the average estimation error is below 7.5%.

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협대역 초음파 신호를 이용한 시간 영역에서의 감쇠 지수 예측 (Time-domain Estimation Algorithm for Ultrasonic Attenuation using Narrow-filtered Signals)

  • 심재윤;허돈;김형석
    • 전기학회논문지
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    • 제65권11호
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    • pp.1887-1893
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    • 2016
  • The VSA(Video Signal Analysis) method is the time-domain approach for estimating ultrasonic attenuation which utilizes the envelop signals from backscattered rf signals. The echogenicity of backscattered ultrasonic signals, however, from deeper depths are distorted when the broadband transmit pulse is used and it degrades the estimation accuracy of attenuation coefficients. We propose the modified VSA method using adaptive bandpass filters according to the centroid shift of echo signals as a pulse propagates. The technique of dual-reference diffraction compensation is also proposed to minimize the estimation errors because the difference of attenuation properties between the reference and sample aggravates the estimation accuracy when the differences are accumulated in deeper depth. The proposed techniques minimize the distortion of relative echogenicity and maximize the signal-to-noise ratio at the given depth. Simulation results for numerical tissue-mimicking phantoms show that the Rectangular-shaped filter with the appropriate center frequency exhibits the best estimation performance and the technique of the dual-reference diffraction compensation dramatically improves accuracy for the region after the beam focus.

Evolutionary Algorithm-based Space Diversity for Imperfect Channel Estimation

  • Ghadiri, Zienab Pouladmast;El-Saleh, Ayman A.;Vetharatnam, Gobi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권5호
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    • pp.1588-1603
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    • 2014
  • In space diversity combining, conventional methods such as maximal ratio combining (MRC), equal gain combining (EGC) and selection combining (SC) are commonly used to improve the output signal-to-noise ratio (SNR) provided that the channel is perfectly estimated at the receiver. However, in practice, channel estimation is often imperfect and this indeed deteriorates the system performance. In this paper, diversity combining techniques based on two evolutionary algorithms, namely genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO) are proposed and compared. Numerical results indicate that the proposed methods outperform the conventional MRC, EGC and SC methods when the channel estimation is imperfect while it shows similar performance as that of MRC when the channel is perfectly estimated.