Nonsmooth equations with finitely many maximum functions is often used in the study of complementarity problems, variational inequalities and many problems in engineering and mechanics. In this paper, we consider the global convergence methods for nonsmooth equations with finitely many maximum functions. The steepest decent method and the smoothing gradient method are used to solve the nonsmooth equations with finitely many maximum functions. In addition, the convergence analysis and the applications are also given. The numerical results for the smoothing gradient method indicate that the method works quite well in practice.
A method is proposed for the identification of instantaneous frequencies (IFs) in time-varying structures. The proposed method combines a maximum gradient algorithm and a smoothing operation. The maximum gradient algorithm is designed to extract the wavelet ridges of response signals. The smoothing operation, based on a polynomial curve fitting algorithm and a threshold method, is employed to reduce the effects of random noises. To verify the effectiveness and accuracy of the proposed method, a numerical example of a signal with two frequency modulated components is investigated and an experimental test on a steel cable with time-varying tensions is also conducted. The results demonstrate that the proposed method can extract IFs from the noisy multi-component signals and practical response signals successfully. In addition, the proposed method can provide a better IF identification results than the standard synchrosqueezing wavelet transform.
A strain smoothing meshfree formulation with stabilized conforming nodal integration is presented for modeling the consolidation process in saturated porous media. In the present method, nodal strain smoothing is consistently introduced into the meshfree approximation of strain and pore pressure gradient variables associated with the saturated porous media. Meanwhile, in order to achieve a consistent numerical implementation, a smoothing approximation of the meshfree shape function within a nodal representative domain is also proposed in the stiffness construction. The resulting discrete system of equations is all expressed in smoothed nodal measures that are very efficient for numerical evaluation. Subsequently the space-time fully discrete equations are further established by the generalized trapezoidal rule for time integration. The effectiveness of the proposed meshfree consolidation analysis method is systematically illustrated by several benchmark problems.
본 논문에서는 평활화 유한요소법(Smoothed finite element method)을 도입한 응력 기반 구배 탄성론(Gradient elasticity)의 2차원 경계치 문제에 대한 연구를 수행하였다. 구배 탄성론은 기존 탄성론에서는 표현할 수 없는 미소규모의 크기 의존적인 기계적 거동을 설명하기 위해 제안되었다. 구배 탄성체론에서 고차 미분 방정식을 두 개의 2차 미분 방정식으로 분할하는 Ru-Aifantis 이론을 사용하기 때문에 평활화 유한요소법에 적용이 가능하게 된다. 본 연구에서 경계치 문제를 해결하기 위해 평활화 유한 요소 프레임워크에 스태거드 방식(Staggered scheme)을 사용하여 국부 변위장과 비국부 응력장을 평활화 영역 및 요소에서 각각 계산하였다. 구배 탄성에서 중요한 변수인 내부 길이 척도의 영향을 측정하기 위해 일련의 수치 예제를 수행하였다. 수치 해석 결과는 제안한 기법이 내부 길이 척도에 따라 균열 선단과 전위 선에 나타나는 응력 집중을 완화할 수 있음을 보여준다.
In this paper, a simple contour-preserving filtering algorithm is proposed. The goal of the contour-preserving filtering method is to remove noise ad granularity as the preprocessing for the image segmentation procedure. Our method finds edge map and separates the image into the edge region and the non-edge region using this edge map. For the non-edge region, typical smoothing filters could be used to remove the noise and the small areas during the segmentation procedure. The result of simulation shows that our method is slightly better than the typical methods such as the median filtering and gradient inverse weighted filtering in the point of view of analysis of variance (ANOVA).
DEM의 보급과 처리 기술의 발전으로 DEM으로부터 하천종단을 추출하는 것이 과거 어느 때보다 용이해졌다. 하지만 DEM에서 추출된 하천종단은 인위적인 평지 및 계단과 같은 문제점들도 포함하고 있기 때문에, 자연스런 하천종단을 얻어내기 위해서는 평활화 과정을 거쳐야 한다. 그러나 평활화 자체는 원본 하천종단의 변형을 필연적으로 동반하기 마련이다. 지금까지는 평활화로 인한 원자료의 변형에 대해 객관적이고 정량적인 평가가 없었다. 이에 본 연구는 주요 평활화 방법의 특성을 파악하고, 이들의 한계점을 극복하는 새로운 평활화 방법을 제안하며, 이의 유용성을 검증하였다. 본 연구는 보다 정밀한 평활화 방법을 제시할 뿐만 아니라 연구목적에 부합하는 평활화 방법을 선택하는데도 도움이 될 것이다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권7호
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pp.943-950
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2010
An efficient meshfree method based on a stabilized conforming nodal integration method is developed for elastoplastic contact analysis of metal forming processes. In this approach, strain smoothing stabilization is introduced to eliminate spatial instability in Galerkin meshfree methods when the weak form is integrated by a nodal integration. The gradient matrix associated with strain smoothing satisfies the integration constraint for linear exactness in the Galerkin approximation. Strain smoothing formulation and numerical procedures for path-dependent problems are introduced. Applications of metal forming analysis are presented, from which the computational efficiency has been improved significantly without loss of accuracy.
한국시뮬레이션학회 2001년도 The Seoul International Simulation Conference
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pp.95-98
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2001
Edge detection is an important problem in computer vision and image understanding. Because the threshold is difficult to properly determine, edge images gained by the usually gradient-based segmentation methods are often tend to have many disjoint or overlapping boundaries, which makes the edge images spinous. In this paper, a practical multilevel morphological filter is presented for smoothing spinous edge images. The experimental results show that the method is effective in dealing with the images of a target in the sky.
Anisotropic diffusion is a selective smoothing technique that promotes smoothing within a region instead of smoothing across boundaries. In anisotropic diffusion, the rate of smoothing is controlled by the local value of the diffusion coefficient chosen to be a function of the local image gradient magnitude. El-Fallah and Gary E. Ford represented the image as a surface and proved that setting the inhomogeneous diffusion coefficient equal to the inverse of the magnitude of the surface normal results in surface evolving speed that is proportional to the mean curvature of the image surface. This model has the advantage of having the mean curvature diffusion (MCD) render invariant magnitude, thereby preserving structure and locality. In this paper, the proposed MCD model efficiently reduces diffusion coefficient at the thin edges using the smoothness of the surface.
본 논문에서는 영상의 그래디언트의 히스토그램 (HOG)에 기반한 적응적 평활화 필터를 이용하여 스캔된 하프톤 문서의 하프톤 잡음 제거 방법을 제안한다. 하프톤 잡음은 잡음의 편차가 커서 에지 영역과 유사한 특성을 나타내므로 일반적인 에지 보존 평활화 필터를 적용할 경우에는 잡음 제거 효과가 떨어진다. 또한 인쇄물에 주로 사용되는 집중형 도트 방식의 하프톤은 컬러 영상에서 채널간의 간섭 현상으로 인해 모아레 패턴을 생성한다. 따라서 본 논문에서는 스캔된 하프톤 문서의 하프톤 잡음과 모아레 패턴을 효과적으로 제거하기 위해 하프톤 잡음의 방향성에 기반한 적응적 평활화 필터 방법을 제안한다. 하프톤 잡음의 경우 영상의 에지와 달리 등방성을 가지므로 영상을 블록 단위로 나누어 지배적인 에지의 크기와 방향성을 살핌으로써 적응적 평활화 필터를 구성할 수 있다. 실험 결과, 제안하는 방법은 다양한 인쇄 매체를 통해 생성된 하프톤 문서에 대하여 효과적으로 하프톤 잡음을 제거하면서도 영상의 에지를 보존하는 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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