제한된 주파수 대역폭을 이용하여 신호를 전송하기 위해서는 여러종류의 특성을 갖는 필터들이 필요하다. 이 논문에서는 이러한 필터들을 효율적으로 설계하기위한 두가지 방식을 제시하였다. 특히 fractionally-spaced(FS) 구조가 사용될때 더욱 효율적으로 필터를 설계할 수 있다. FS 구조의 특성을 최소자승 오차 방식과 결합하여, 출력오차에 영향을 주지않고, 적절한 주파수 특성을 갖는 SF 필터 설계 방식을 제시하였다. 예로, noise 신호들을 적절히 이용하면, 한개의 SF 필터가, QAM 복조에 필요한 phase splitter, 수신 필터 그리고 등화기 기능까지 갖도록 설계할 수 있다. 두번째로 임의의 주파수 특성이 요구되는 필터의 설계 방식을 제시하였다. weighting factor를 이용한 최소자숭법을 iterative하게 사용하여 최적설계를 얻는다. 이를위해 weighting factor를 효율적으로 update하기 위한 새로운 알고리듬을 이용하였다. 마지막으로, 더욱 복잡한 조건을 갖는 필터를, 이 두가지 방식을 같이 이용하여, 효율적으로 설계할 수 있는것을 보였다.
본 논문에서는 제한적인 자원이 할당되는 모바일 단말에서 블록기반의 DCT를 사용하여 디코딩된 영상에서 발생되는 블록화현상을 효율적으로 제거하기 위한 실시간 후처리 기법을 제안한다. 영상의 에지를 최대한 보존하면서도 블록 현상을 효과적으로 제거하기 위하여 제안하는 알고리즘은 각 픽셀의 에지 검출을 통해 디블록킹 필터링 또는 방향성 필터링을 적용한다. 디블록킹 필터링을 적용할 픽셀이 다시 평탄한 영역에 속하는 지를 판별하고, 평탄한 영역에 속한 픽셀에 대해서 블록현상을 없애기 위하여 적응적 마스크를 이용한 가중치 평균 필터를 사용한다. 한편, 방향성 필터링이 적용되는 픽셀에는 계단 잡음을 없애고 원 영상의 에지를 보존하기 위하여 에지의 방향성을 고려한 적응적 방향성 필터가 사용된다. 본 논문의 실험결과를 통해 기존의 방법들보다 PSNR 뿐만 아니라 주관적인 화질에서도 제안하는 방법이 우수한 결과를 나타냄을 입증한다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제24권6호
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pp.1127-1139
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2013
다양한 영상장비로 획득된 영상을 구현할 때, 원영상에 여러 가지 원인으로 인한 잡음이 추가되는 것이 일반적인 현상이며 이러한 잡음을 완벽하게 막는 것은 매우 어려운 것이 사실이다. 이러한 이유로 추가된 잡음을 탐지하여 제거하거나 가능한 줄이는 것이 영상처리의 중요한 기본목적이다. 본 연구에서는 영상의 특징에 대한 방향을 탐지하고, 영상을 오염시키고 있는 잡음의 상대적인 크기를 측정하여 잡음에 대한 분산의 수준을 추정하였다. 또한 추정된 분산을 영상처리 분야에서 자주 사용되는 잡음제거 기법인 시그마 필터에 적용하고, 특징의 방향을 가중치로 사용하여 잡음을 효과적으로 제거하는 알고리즘을 제시하였다. 결론적으로, 본 연구에서 제안한 잡음제거 방법을 통해 기존의 시그마 필터보다 개선된 잡음제거 결과를 얻을 수 있었으며, 추정된 잡음의 분산에 민감하지 않은 잡음제거 성능을 확인하였다.
본 논문에서는 컬러 영상의 압축 센싱 복원 기술에 인지시각시스템의 특성을 접목해 복원 영상의 화질을 향상 시키는 방법을 연구하였다. 제안하는 그룹-희소성 최소화 기반 컬러 채널별 시각적 가중치 적용 방법은 영상의 성긴 특성뿐만 아니라 인지시각시스템의 특성을 반영할 수 있도록 설계되었다. 또한, 복원 영상에서의 잡음을 제거하기 위하여 설계한 경계보존 필터는 영상의 경계 부분에 대한 디테일을 보존함으로써, 복원 영상의 품질을 향상 시키는 역할을 한다. 실험 결과, 제안하는 방법이 최신의 그룹-희소성 최소화 기반 방법들보다 평균 0.56 ~ 4dB 더 높은 PSNR을 달성함으로써, 객관적 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였으며, 주관적 화질 또한 기존 방법들에 비해 뛰어나다는 것을 복원된 영상 간 비교를 통해 확인하였다.
본 논문에서는 저지연 특성을 갖는 2 채널 FIR QMF 뱅크를 시간 영역에서 가중 함수를 이용해서 설계하는 새로운 방법을 제안한다. QMF 뱅크를 설계할 때에 본 논문에서 사용한 가중 함수는 QMF의 반복 설계 과정에서 얻어진 이전의 필터 계수 벡터를 이용하여 계산한다. 그리고 기존의 방법에서는 왜곡이 생기는 주파수 대역은 천이 대역에서 왜곡이 생기는 특정 주파수 대역을 이용하지만 본 논문에서는 통과 대역과 저지 대역 에지 주파수를 이용한다. 통과 대역과 저지 대역 에지 주파수를 이용함으로써 왜곡이 생기는 특정 주파수 대역을 조사할 필요가 없는 장점이 있다. QMF 뱅크 설계에 적용하기 위해서 제안된 방법의 성능 결과를 기존의 방법과 비교하였으며, 가중 함수와 통과 및 저지 대역 에지 주파수를 이용한 제안된 방법이 가중 함수를 계산하기 때문에 기존의 방법에 비해 연산 성능은 떨어지지만 재생 오차는 최대 0.001[dB], 통과 대역 리플은 0.003[dB] 그리고 백색 잡음에 대한 SNR은 71[dB], 스텝 입력에 대한 SNR은 32[dB] 증가했다.
본 논문에서는 Adams에 의해 제안된 제한된 최소 자승 오차 기준에 의한 FIR 필터 설계 방법을 기초로 하여 저역 통과 필터 외의 다른 여러 가지 필터를 설계할 수 있는 방법론을 제시하였다. 이 방법에 의한 설계는 기존의 자승 오차 최소화 방법과 최대 오차 최소화 방법의 혼합된 형태로써 오차 기준으로 자승 오차와 최대 오차 두 가지를 동시에 고려하게 되며, 최고 이득, 전이 대역폭, 자승 오차 세가지가 모두 만족될 때만 그 해 즉, 임펄스 응답을 찾을 수 있게 된다. 이때 최적화 과정에서는 다중 교환 알고리즘을 이용하였다. 본 논문은 위의 두 중요 오차 기준의 상호 보완을 통하여 다중 대역 통과 필터, 미분기 및 Hilbert 변환기등의 최적 설계에 적용할 수 있는 방법에 대해 고찰하였으며, 그 결과 제한된 최소 자승 오차 기준에 의한 설계 방법이 단순한 저역 통과 필터 뿐만이 아니라 여러 가지 다양한 FIR 필터 설계에 있어서도 그 우수함을 증명할 수 있었다.
영상을 획득 또는 전송하는 과정에서 다양한 잡음에 의해 영상의 열화가 발생하고 있으며, 이러한 영상에 첨가되는 잡음을 제거하기 위한 연구가 공간 영역에서 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 영상에 첨가된 복합잡음을 제거하기 위해 잡음의 종류에 따라 처리하는 스위칭 필터를 제안하였다. 잡음 판단을 통해 국부 마스크의 중심화소가 AWGN에 훼손된 경우, 국부 마스크의 표준편차에 임계값을 적용하여 가중치 마스크의 가중치를 다르게 적용하여 처리하고, salt and pepper 잡음에 훼손된 경우, 국부 마스크를 네 방향으로 세분하여 각 방향의 salt and pepper 잡음이 가장 적은 방향에 대해 3차 스플라인 보간법을 적용하여 처리하는 알고리즘을 제안하였다. 그리고 제안한 필터 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 PSNR을 사용하여 기존의 방법들과 제안한 필터 알고리즘을 각각 비교하였다.
기존의 Rayleigh fading 환경에서 칼만 필터를 사용한 다중 사용자 검출에서는 비동기적으로 들어온 다른 사용자 신호의 상태가 바뀜에 따라서 수렴하던 신호에 영향을 미친다. 이러한 특성은 결국 전체 시스템에 영향을 미쳐서 검출 성능을 떨어뜨린다. 본 논문에서는 에러가 발생하였을 때의 경우를 고려하기 위해 VFF(Variable forgetting factor)를 도입하였고 이를 이용해 추정된 신호의 가중 합을 기반으로 시스템을 구성한 결과 성능이 향상되었음을 보이고자 한다.
The weighted K-nearest neighbor (WKNN) algorithm is used to reduce positioning accuracy, as it uses a fixed number of neighbors to estimate the position. In this paper, we propose a dynamic threshold location algorithm (DH-KNN) to improve positioning accuracy. The proposed algorithm is designed based on a dynamic threshold to determine the number of neighbors and filter out singular reference points (RPs). We compare its performance with the WKNN and Enhanced K-Nearest Neighbor (EKNN) algorithms in test spaces of networks with dimensions of $20m{\times}20m$, $30m{\times}30m$, $40m{\times}40m$ and $50m{\times}50m$. Simulation results show that the maximum position accuracy of DH-KNN improves by 31.1%, and its maximum position error decreases by 23.5%. The results demonstrate that our proposed method achieves better performance than other well-known algorithms.
Signal processing techniques based on fractional order calculus have been successfully applied in analyzing heavy-tailed non-Gaussian signals. It was found that the surface EMG signals from the muscles having nuero-muscular disease are best modeled by using the heavy-tailed non-gaussian random processes. In this regard, this paper describes an application of digital fractional order lowpass differentiators(FOLPD, weighted FOLPD) based on the fractional order calculus in detecting peaks of surface EMG signal. The performances of the FOLPD and WFOLPD are analyzed based on different filter length and varying MUAP wave shape from recorded and simulated surface EMG signals. As a results, the WFOLPD showed better SNR improving factors than the existing WLPD and to be more robust under the various surface EMG signals.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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