• 제목/요약/키워드: resolution-adaptive

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적응적 메쉬세분화기법과 분할격자기법을 이용한 극한 도시홍수 실험 모의 (Numerical Simulation of Urban Flash Flood Experiments Using Adaptive Mesh Refinement and Cut Cell Method)

  • 안현욱;유순영
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권7호
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    • pp.511-522
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    • 2011
  • 적응적 메쉬세분화기법과 분할격자기법을 적용한 2차원 천수방정식모형을 활용하여 구조물을 고려한 극한 홍수 실험을 모의하였다. 본 연구에 사용된모형은 두 격자생성 기법을함께 사용함으로서 복잡한 경계를보다 적은 격자로 효율적으로 표현하는 것이 가능하며, 동적 적응 메쉬세분화기법을 사용하여 흐름이 빠르게 변하는 영역에서 정확도를 유지하면서도 효율적으로 계산하는 것이 가능하다. HLLC 리만근사해법과 MUSCL 기법을 적용하여 시공간상에서 2차정도를 유지하며, 댐붕괴파와 같은 불연속적인 흐름을 정확하게 모의할 수 있다. 모형의 검증을 위해 IMPACT 프로젝트에서 수행한 도시지역 극한홍수실험을 모의하였다. 실험결과와 모의결과가 양호하게 일치하는 것을 확인하였으며, 천이류 현상과 함께 구조물에 의한 홍수파 전달 양상이 의미있는 수준으로 모의된 것을 확인하였다. 또한 분할격자기법의 사용으로 모델의 격자 민감도가 향상되었다. 본 모델은 댐붕괴와 같이 내수침수현상이 지배적이지 않은 도시범람을 모의하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

적응광학계 변형거울의 구동기 배열에 따른 성능 변화 연구 (A study on the actuator arrays of a deformable mirror for adaptive optics)

  • 엄태경;이완술;윤성기;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.442-448
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    • 2002
  • 지상용 천문 망원경에서 대기의 영향으로 인해 발생하는 오차를 실시간으로 보상해주는 적응 광학을 이용하면 지상용 망원경으로도 막대한 비용이 드는 우주용 망원경에 버금가는 이미지를 얻을 수 있다. 일반적으로 적응 광학계에서는 대기에 의한 파면 오차를 제거하기 위하여, 변형 거울을 변형시켜 각 부분의 파면 오차를 보정하는 방법을 이용하므로, 변형 거울을 효과적으로 변형시키기 위한 구동기의 특성과 구동기의 배열에 대한 연구가 필수적이다. 하나의 구동기론 작동하여 거울을 변형시킬 때, 변형된 거울면의 형태를 영향 함수라고 정의하며, 이러한 영향 함수를 이용하여 변형 거울을 효과적으로 모형화하고 설계할 수 있다. 본 논문에서는 유한요소해석을 이용하여 계산된 변형 거울의 실제 영향 함수를 가우시안 함수 형태로 단순화하고, 추가로 구동기들 사이의 영향을 고려한 커플링 계수를 도입하여, 주어진 구동기 배열에 대한 영향 함수를 결정하였다. 또한 변형 거울에 사용되는 구동기들 사이의 적절한 커플링 계수를 결정하기 위하여, 커플링 계수 변화에 따른 변형거울의 성능 변화를 해석하였다. 이와 같이 구성된 영향 함수를 이용하석, 구동기가 삼각형과 사각형 형태와 같이 등간격으로 배치되어 있을 때의 구동기 간격에 따른 변형 거울의 성능을 해석하고 효과적인 배열을 제안하였다.

적응광학에서의 대기 외란 모사: 이론에서 실제 적용까지 (Atmospheric Disturbance Simulation in Adaptive Optics: from Theory to Practice)

  • 이준호;박지현;주지용;한석기;정용석;김영수
    • 한국광학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.199-209
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    • 2024
  • 적응광학(adaptive optics) 시스템의 성능 예측은 설계 및 분석에 매우 중요한 요소이다. 적응광학 성능 예측은 몇 가지 가정과 스케일링 법칙을 기반으로 한 초기 성능 예측 방안이 주로 사용되며, 대기 난류 강도와 프로파일, 파면 센서 및 변형 거울 해상도에 따른 피팅(fitting) 에러, 파면 재구성 알고리즘을 통해 전파되는 파면 센서 노이즈, 제어 루프의 유한 대역폭으로 인한 서보 지연, 그리고 자연 상태의 별 및 레이저 가이드 별의 배열에 따른 아나이소플라나티즘(anisoplanatism) 등 다양한 매개변수와 오류 원인을 고려해야 한다. 하지만 가정에 기반한 초기 성능 예측 방안은 때때로 실제 성능과 동떨어진 결과를 낳을 수 있으므로, 전산 시뮬레이션과 테스트 베드에서 폐쇄 루프 테스트를 통한 평가가 함께 진행되어야 한다. 또한 폐쇄 루프 테스트를 위해서는 대기 모사기가 필요하며, 이는 대기 외란의 공간 및 시간적 특성을 충분히 모사할 수 있어야 한다. 본 논문은 이러한 대기 외란 모사의 이론적 배경과 함께 컴퓨터 시뮬레이션 및 광학 실험실 내에서의 구현 과정을 전반적으로 제시한다.

HRNet 기반 해양침적쓰레기 수중영상의 의미론적 분할 (Semantic Segmentation of the Submerged Marine Debris in Undersea Images Using HRNet Model)

  • 김대선;김진수;장성웅;박수호;공신우;곽지우;배재구
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1329-1341
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    • 2022
  • 해양환경 및 해양생태계를 파괴하고 해양사고의 원인이 되는 해양쓰레기는 매년 늘어나고 있으나 그 중 해양침적쓰레기는 해저에 위치해 있어 파악과 수거에 어려움이 있다. 이에 효율적인 수거와 분포량 파악을 위해 수중촬영 이미지를 이용하여 폐그물과 폐밧줄을 대상으로 딥러닝 기반의 의미론적 분할을 실험하였다. 분할에는 최신 딥러닝 기법인 high-resolution network (HRNet)을 사용하고 최적화 알고리즘(optimizer) 별 성능 비교를 하였다. 분할 결과 그물에서는 adaptive moment estimation (Adam), Momentum, stochastic gradient descent(SGD) 순으로 F1 score=(86.46%, 86.20%, 85.29%), IoU=(76.15%, 75.74%, 74.36%) 이며, 밧줄은 F1 score=(80.49%, 80.48%, 77.86%), IoU=(67.35%, 67.33%, 63.75%)로 그물과 밧줄에서 모두 Adam의 결과가 가장 높게 나타났다. 연구 결과를 통해 optimizer 별 분할 성능 평가와 최신 딥러닝 기법의 해양침적쓰레기 분할에 대한 가능성을 확인하였다. 이에 따라 수중촬영 이미지를 통한 해양침적쓰레기 식별에 최신 딥러닝 기법을 적용시킴으로써 육안을 통한 식별보다 정확하고 효율적인 식별을 통해 해양침적쓰레기의 분포량 산정에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

의료영상 볼륨가시화를 위한 화소 값의 변화도에 따른 적응적 가중치를 적용한 캐트멀-롬 스플라인 보간법 (Adaptive Weight Adjusted Catmull-Rom Spline Interpolation Based on Pixel Intensity Variation for Medical Imaging Volume Visualization)

  • 이해나;유선국
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.147-159
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    • 2013
  • 의료영상 분야에서 볼륨 가시화가 광범위 하게 이용되고 있다. 3차원 영상의 적용으로 환자 진단을 위해 높은 품질의 영상이 요구되고 있고, 그에 따라 정확하게 구현할 수 있는 볼륨 가시화 기법이 연구되고 있다. 하지만 3차원 영상을 구현할 때 이산적인 값을 가진 볼륨 데이터를 이용하여 볼륨 가시화를 하므로 에일리어싱 현상이 나타나게 된다. 이런 현상을 없애기 위해서는 표본 값을 많게 하는 과표본화 방법이 있다. 과표본을 위해 사용하는 기법 중에서 캐트멀-롬 스플라인 방법이 있다. 이 기법은 계산이 쉽고 주어진 제어점들을 지나기 때문에 비교적 정확한 보간값을 구하지만 화소 값의 변화도가 큰 부분에서는 오버슈트나 언더슈트가 생겨 기존의 값과 오차가 생기게 된다. 본 논문에서는 캐트멀-롬 스플라인 보간법에 가우시안 함수를 이용하여 화소 값의 변화도에 따른 장력조정으로 보간값의 가중치를 조절하는 방법을 제안한다. 제안된 방법을 이용하여 영상을 보간하였을 때 오버슈트 현상이 줄어들고 원 영상과의 최대신호대 잡음비를 비교할 때도 우수한 결과를 확인하였다.

360 미디어를 위한 MPEG Omnidirectional Media Format (OMAF) 표준 기술 (MPEG Omnidirectional Media Format (OMAF) for 360 Media)

  • 오세진
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.600-607
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    • 2017
  • VR (Virtual Reality)은 최근 스마트 폰 기반 HMD (Head Mounted Displays)에 대한 개발 및 관심이 급증 함에 따라 360 비디오에 대한 표준화에 대한 요구가 급증하고 있다. 본 논문에서는 MPEG 산하에서 진행되는 360 미디어를 지원하기 위한 미디어 포맷인 Omnidirectional Media Format 에서 다루는 핵심 표준 기술에 대하여 자세히 소개한다. 360 미디어를 위한 OMAF 아키텍처를 소개하고 OMAF 에서 다루는 360 비디오 처리 및 메타데이터에 대해 자세히 설명한다. 그리고 360 미디어를 파일 혹은 세그먼트 내에 저장하기 위한 미디어 포멧 및 MPEG DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)기반 360 미디어에 대한 스트리밍 기법에 대해 자세히 언급한다.

피부 상태 추정을 위한 촬영 거리에 적응적인 모공 검출 연구 (Shooting Distance Adaptive Pore Extraction for Skin Condition Estimation)

  • 이강규;유준상;배진곤;배지상;김종옥
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권8호
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    • pp.106-114
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    • 2015
  • 최근 스마트 폰 카메라가 발달함에 따라, 전문적인 촬영장비 없이 일반 스마트 폰 카메라만으로 피부 상태를 추정할 수 있을 정도의 고해상도 영상 획득이 가능해졌다. 스마트 폰을 활용한 영상 촬영은 일정한 거리에서 이루어지기가 힘들기 때문에 촬영거리에 적응적인 피부 특성 측정 방법이 필수적이다. 본 논문에서는, 여러 피부 특성 중 거리에 따라 크기가 변하는 모공검출에 집중하였다. 실험을 통해 촬영 거리와 피부 특성 검출에 적절한 마스크 크기 사이의 관계를 모델링했고, 모공크기 보상기법을 설계하였다. 서로 다른 거리에서 촬영한 영상에서 실험한 결과, 기준 거리에서의 결과와 유사한 모공 검출 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

잡음을 고려한 공간적응적 색상 보간 (Spatially Adaptive Color Demosaicing of Noisy Bayer Data)

  • 김창원;유두식;강문기
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권2호
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    • pp.86-94
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    • 2010
  • 본 논문은 잡음을 고려한 공간적응적 색상 보간 방법을 제안한다. 센서의 잡음은 색상 보간 과정에 영향을 미쳐서 결과 영상의 열화를 초래하기 때문에 센서의 잡음이 색상 보간 방법에 고려됨으로써 고해상도의 영상을 획득할 수 있다. 알고리즘의 성능 향상과 연산량의 효율성을 높이기 위해서 베이어 화소에서 평탄, 에지, 패턴 에지 영역으로 각각 구분한다. 영역에 따라 다른 마스크를 이용하여 국부 통계치를 계산하게 되고, 이를 이용해서 보간 오류가 최소화 되도록 G 색상을 보간한다. 잡음제거를 위해서는 수정된 Non-Local 평균 필터가 사용된나. R파 B 색상은 잡응이 제거되고 보간된 G 색상파 색차값을 이용해서 쉽게 보간된다. 제안된 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 주관적 및 객관적인 변에서 모두 뛰어난 결과를 보임을 실험을 통해 확인 할 수 있다.

시간적 상관성을 이용한 적응적 블록 정합 알고리즘 (An Adaptive Block Matching Algorithm Based on Temporal Correlations)

  • 윤효순;이귀상
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권2호
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    • pp.199-204
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    • 2002
  • 움직임 추정과 움직임 보상기법은 연속한 비디오 프레임간의 시간적 중복성을 이용하여 동영상내에 존재하는 중복된 데이터를 제거하기 때문에 비디오 영상 압축에서 중요한 역할을 하지만 많은 계산량으로 인하여 실시간 응용 및 고해상도 응용에 많은 어려움을 가지고 있다. 만일 움직임 추정을 하기 전에 블록의 움직임을 예측할 수 있다면 이를 바탕으로 탐색영역에서 초기 탐색점 위치와 탐색 패턴을 결정할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 움직임의 높은 시간적 상관성을 이용하여 초기 탐색점 위치와 탐색 패턴을 결정함으로써 적응적으로 움직임을 추정하는 새로운 기법을 제안한다. 실험을 통하여 제안된 알고리즘을 다이아몬드 탐색 기법과 비교하였을 경우, 제안된 알고리즘은 움직임 보상 예측된 화질에 있어서 약 0.1∼0.5(dB)정도 성능을 향상시켰으며 움직임 벡터 추정의 속도에 있어서 약 50% 이상 높은 성능 향상을 보였다.

시그마 델타 변조에 의한 LED 드라이버의 입력 콘트롤러 설계 (Delta Sigma Modulation of Controller Input Signal for the LED Light Driver)

  • 엄기홍
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.151-155
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    • 2016
  • 우리는 이 논문에서 ADPCM (adaptive differential pulse code modulation)을 적용함으로써 디밍 콘트롤러를 갖는 LED 드라이버의 설계를 제시한다. ADPCM 장비는 고해상도를 가지고 LED 전류를 정확하게 제어하며, 고조파 전류 펄스의 퍼짐으로 인하여 초래되는 RFI 를 감소시켜 준다. 또한 제어 동작의 정밀도를 높여준다. 이 연구에서 LED에 펄스 전류를 인가함으로써 고효율 에너지의 LED를 제어하는 디지털 제어회로의 설계를 제시한다. 우리가 설계한 LED 전류구동시스템은 디지털 제어 부와 아날로그 SMPS (스위치 모드 파워 서플라이)를 별도로 구현한 두개의 시스템이다. 입력레벨이 0.7 인 경우의 시뮬레이션 결과는 시그마 델타 변조를 하여 얻은 D/A 컨버터의 출력을 나타내었다. 개수가 510 개인 펄스신호의 경우 0.15 % 의 정밀도를 얻을 수 있었다.