• Structural Engineering and Mechanics
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• 제17권3_4호
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• pp.409-428
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• 2004

In this paper, a Holder exponent, a measure of the degree to which a signal is differentiable, is presented to detect the presence of a discontinuity and when the discontinuity occurs in a dynamic signal. This discontinuity detection has potential applications to structural health monitoring because discontinuities are often introduced into dynamic response data as a result of certain types of damage. Wavelet transforms are incorporated with the Holder exponent to capture the time varying nature of discontinuities, and a classification procedure is developed to quantify when changes in the Holder exponent are significant. The proposed Holder exponent analysis is applied to various experimental signals to reveal underlying damage causing events from the signals. Signals being analyzed include acceleration response of a mechanical system with a rattling internal part, acceleration signals of a three-story building model with a loosing bolt, and strain records of an in-situ bridge during construction. The experimental results presented in this paper demonstrate that the Holder exponent can be an effective tool for identifying certain types of events that introduce discontinuities into the measured dynamic response data.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제16권3호
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• pp.591-601
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• 2005

지금까지 회귀모형에서 불연속점의 추정은 주로 평균함수에 대해 연구되어져 왔다. 분산함수는 평균함수와 더불어 회귀모형의 연구에 매우 중요한 함수이며 이 함수가 불연속일 때의 연구는 활발히 이루어지지 않았다. Delgado와 Hidalgo (2000)와 Perron(2001)은 시계열모형에서는 비모수적 추정법에 의해 분산함수의 추정을 연구하였다. Huh와 Kang (2004)은 Perron의 추정법을 회귀모형에 적용하여 분산함수의 불연속점의 추정에 대하여 연구하였고, Perron의 추정량보다 수렴속도가 개선된 불연속점 추정량을 제안하였다 이러한 분산함수의 추정들은 잔차의 제곱을 이용한 것으로 평균함수의 추정이 필수적이다. 결국, 전체적인 계산량이 늘어나게 되고, 늘어난 만큼 불연속점 추정의 정도가 벌어지게 될 것이다. 만약, 평균함수가 연속이고 분산함수만 불연속이라면 굳이 잔차를 이용하여 분산함수의 불연속점을 추정할 필요 없다. 분산함수만 불연속점을 가지므로 이차적률함수의 불연속점이 곧 분산함수의 불연속점이므로 이차함수의 불연속점을 추정하는 것으로 충분하다. 평균함수와 분산함수 모두 불연속이라면 불연속점의 위치가 같으므로 평균함수의 불연속점의 위치를 추정하면 분산함수의 불연속점의 위치를 추정하게 되는 것이다. 따라서 이 논문에서는 이차적률함수의 불연속점을 추정하는 방법을 제안하였고 이 제안된 추정량들의 수렴속도가 잔차를 이용한 Huh와 Kang의 분산함수의 불연속점 추정량의 수렴속도와 같음을 보였고, 모의실험 결과에서는 우수함을 보여주었다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제18권3호
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• pp.669-678
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• 2007

An algorithm to detect the number of discontinuity points of the variance function in regression model is proposed. The proposed algorithm is based on the left and right one-sided kernel estimators of the second moment function and test statistics of the existence of a discontinuity point coming from the asymptotic distribution of the estimated jump size. The finite sample performance is illustrated by simulated example.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.51-65
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• 2007

본 논문의 목적은 초음파 탐사 방법을 이용하여 지반내의 불연속 물질을 탐측할 수 있는 고해상도의 시스템을 개발하고 실내에서 적용하는 것이다. 초음파 탐측 방법은 불연속면의 경계면에서 반사되어온 반사파를 탐측하고, 이를 배열하여 불연속면의 존재를 찾는 방법이다. 본 논문은 암반내 초음파의 전달 양상, 최적화된 트랜스듀서의 선택, 데이터 획득, 신호처리 방법, 영상화 기법, 그리고 실내 적용실험을 포함하고 있다. 실내실험은 수평이동장치와 회전이동장치를 이용하여 수행된다. 수중에서 수평이동 및 회전실험 결과, 불연속면의 위치와 크기가 정확하게 평가 되었다. 또한 석고시료에서 회전실험결과 석고 내에 존재하는 균열과 공동이 비교적 정확하게 영상화됨을 알 수 있다. 본 논문은 새롭게 제시된 방법이 암반 불연속면 탐측에 매우 경제적이고 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.

• 터널과지하공간
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• 제13권5호
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• pp.373-388
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• 2003

불연속면의 기하학적 특성 조사는 일반적으로 조사자가 암반 노출면에서 직접 측정 작업을 수행하여 자료를 획득한다. 이러한 방법은 조사 범위에 대한 제약이 있을 수 있고, 자료의 획득과 처리에 많은 비용과 시간을 소요하게 되는 단점이 있다. 이를 극복하기 위하여 디지털 영상 분석은 현장 측정에 대한 대안적인 방법으로 제시될 수 있으며, 자동화된 측정과 분석을 제공한다는 장점이 있다. 본 연구는 디지털 사진기에 의해 촬영된 암반 노출면 영상으로부터 절리의 궤적을 인식하기 위한 목적으로 수행되었으며. 결과적으로 부존하는 절리맵을 자동화된 방법으로 작성하고자 하였다. 이를 위하여 개발된 해석 과정은 Media cybernetic사의 ImagePro Plus ver 4.1의 매크로 명령을 사용하여 프로그램으로 작성하였다. 본 연구에서 수행된 영상처리 과정은 영상처리, 절리 인식, 절리 궤적 추적 단계로 구분된다. 영상 처리 단계는 암반 사면 영상에 나타나는 노이즈를 제거하거나 완화시키기 위한 단계로서 영상 필터들을 조합하여 적용하였다. 절리 인식단계는 암반과 절리의 명도차에 의한 국부적인 절리 궤적을 인식하는 과정이다, 인식된 절리는 절리 궤적 추적 단계에서 수치적 의사 결정이 가능한 구조로 재구성된 후 서로 연결되어 절리맵으로 완성된다. 암반 사면의 원 영상과 이러한 영상 처리 알고리즘에 의한 일련의 과정을 거쳐 작성된 절리맵을 비교한 결과, 75～80% 정도의 불연속면들이 인식된 것으로 나타났다. 본 연구와 관련하여 앞으로는 절리 궤적 추적에 더욱 적합한 영상을 획득하기 위한 영상 필터의 조합부분과 절리 궤적의 연결과정에서 seed pixel을 자동적으로 선택할 수 있는 부분을 보다 집중적으로 연구할 필요가 있을 것으로 생각한다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제26권3호
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• pp.315-341
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• 2007

A sudden change of stiffness in a structure, associated with the events such as weld fracture and brace breakage, will cause a discontinuity in acceleration response time histories recorded in the vicinity of damage location at damage time instant. A new damage index is proposed and implemented in this paper to detect the damage time instant, location, and severity of a structure due to a sudden change of structural stiffness. The proposed damage index is suitable for online structural health monitoring applications. It can also be used in conjunction with the empirical mode decomposition (EMD) for damage detection without using the intermittency check. Numerical simulation using a five-story shear building under different types of excitation is executed to assess the effectiveness and reliability of the proposed damage index and damage detection approach for the building at different damage levels. The sensitivity of the damage index to the intensity and frequency range of measurement noise is also examined. The results from this study demonstrate that the damage index and damage detection approach proposed can accurately identify the damage time instant and location in the building due to a sudden loss of stiffness if measurement noise is below a certain level. The relation between the damage severity and the proposed damage index is linear. The wavelet-transform (WT) and the EMD with intermittency check are also applied to the same building for the comparison of detection efficiency between the proposed approach, the WT and the EMD.

• 한국해양공학회지
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• 제16권6호
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• pp.32-36
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• 2002

This paper presents the results of wave profile detection from video image using the Mexican hat function. The Mexican hat function has been extensively used in the field of signal processing to detect discontinuity in the images. The analysis was done on the numerical image and video images of waves that were taken in the small wave flume. The results show that the Mexican hat function is an excellent tool for wave profile detection.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.144-146
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• 2004

Stereo image analysis has been an important tool for reconstructing 3D terrain. By In its nature, occlusion is one of difficulties we cannot avoid in stereo matching. This paper presents a study on occlusion detection by employing LRC(Left-Right Check) and OCC(Occlusion Constraint). Experimental results show that these method can effectively detect occluded regions and those regions are usually occurred around object contours and scene discontinuity.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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• pp.643-646
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• 2006

This paper addresses the approach to extract linear features from satellite imagery using an efficient segmentation method. The extraction of linear features from satellite images has been the main concern of many scientists. There is a need to develop a more capable and cost effective method for the Iranian map revision tasks. The conventional approaches for producing, maintaining, and updating GIS map are time consuming and costly process. Hence, this research is intended to investigate how to obtain linear features from SPOT satellite imagery. This was accomplished using a discontinuity-based segmentation technique that encompasses four stages: low level bottom-up, middle level bottom-up, edge thinning and accuracy assessment. The first step is geometric correction and noise removal using suitable operator. The second step includes choosing the appropriate edge detection method, finding its proper threshold and designing the built-up image. The next step is implementing edge thinning method using mathematical morphology technique. Lastly, the geometric accuracy assessment task for feature extraction as well as an assessment for the built-up result has been carried out. Overall, this approach has been applied successfully for linear feature extraction from SPOT image.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권1호
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• pp.190-207
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• 2015

In the combustion engineering, to decrease pollution and increase production efficiency, and to optimally keep solid burning material amount constant in a burner online, it needs a smart method to detect the amount variation of the burning materials in a high temperature environment. This paper presents an online machine vision system for automatically measuring and detecting the burning material amount inside a burner or a boiler. In the camera-protecting box of the system, a sub-system for cooling is constructed by using the cooling water circulation techqique. In addition, the key and intelligent step in the system is to detect the pile profile of the variable burning material, and the algorithm for the pile profile tracing was studied based on the combination of the gey level (color) discontinuity and similarity based image segmentation methods, the discontinuity based sub-algorithm is made on the quaternion convolution, and the similarity based sub-algorithm is designed according to the region growing with multi-scale clustering. The results of the two sub-algoritms are fused to delineate the final pile profile, and the algorithm has been tested and applied in different industrial burners and boilers. The experiements show that the proposed algorithm works satisfactorily.