• 제목/요약/키워드: wavelet decomposition

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Optimum design of steel frame structures considering construction cost and seismic damage

  • Kaveh, A.;Fahimi-Farzam, M.;Kalateh-Ahani, M.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제16권1호
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    • pp.1-26
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    • 2015
  • Minimizing construction cost and reducing seismic damage are two conflicting objectives in the design of any new structure. In the present work, we try to develop a framework in order to solve the optimum performance-based design problem considering the construction cost and the seismic damage of steel moment-frame structures. The Park-Ang damage index is selected as the seismic damage measure because it is one of the most realistic measures of structural damage. The non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II) is employed as the optimization algorithm to search the Pareto optimal solutions. To improve the time efficiency of the proposed framework, three simplifying strategies are adopted: first, simplified nonlinear modeling investigating minimum level of structural modeling sophistication; second, fitness approximation decreasing the number of fitness function evaluations; third, wavelet decomposition of earthquake record decreasing the number of acceleration points involved in time-history loading. The constraints of the optimization problem are considered in accordance with Federal Emergency Management Agency's (FEMA) recommended seismic design specifications. The results from numerical application of the proposed framework demonstrate the efficiency of the framework in solving the present multi-objective optimization problem.

Optimization of Pipelined Discrete Wavelet Packet Transform Based on an Efficient Transpose Form and an Advanced Functional Sharing Technique

  • Nguyen, Hung-Ngoc;Kim, Cheol-Hong;Kim, Jong-Myon
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제15권2호
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    • pp.374-385
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    • 2019
  • This paper presents an optimal implementation of a Daubechies-based pipelined discrete wavelet packet transform (DWPT) processor using finite impulse response (FIR) filter banks. The feed-forward pipelined (FFP) architecture is exploited for implementation of the DWPT on the field-programmable gate array (FPGA). The proposed DWPT is based on an efficient transpose form structure, thereby reducing its computational complexity by half of the system. Moreover, the efficiency of the design is further improved by using a canonical-signed digit-based binary expression (CSDBE) and advanced functional sharing (AFS) methods. In this work, the AFS technique is proposed to optimize the convolution of FIR filter banks for DWPT decomposition, which reduces the hardware resource utilization by not requiring any embedded digital signal processing (DSP) blocks. The proposed AFS and CSDBE-based DWPT system is embedded on the Virtex-7 FPGA board for testing. The proposed design is implemented as an intellectual property (IP) logic core that can easily be integrated into DSP systems for sub-band analysis. The achieved results conclude that the proposed method is very efficient in improving hardware resource utilization while maintaining accuracy of the result of DWPT.

웨이블릿방법을 이용한 조위편차 성분 분리 및 단주기 특성 분석 (Decomposition of Tidal Residual Data Using a Wavelet Method and Characteristic Analysis of Their Short-period Components)

  • 강주환;김양선;조홍연
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.165-171
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    • 2013
  • 조차가 큰 해역에서 조위편차 역시 크게 나타나고 있음은 조위편차 내에 조석성분이 남아있음을 의미한다. 상관관계함수를 통한 분석을 시행한 결과에서도 서해안 해역에서 조석주기 부근의 자기상관계수가 크게 나타나고 있어 이러한 사실을 뒷받침하고 있다. 조위편차의 단주기성분에 해당하는 이러한 조석관련성분을 분석하기 위하여 웨이블릿분석을 시행하였다. 분석 결과에 의하면 조차가 클수록 조석주기성분이 크게 나타나고 있으며 단주기 성분에서 계절별 변화가 심하지 않다는 점과 목포의 경우 천해조성분인 6시간 주기성분이 유독 크게 나타나고 있다는 점에서 단주기 성분과 조석관련성분의 관련성을 연관지을 수 있다. 이와 함께 24시간 이내 단주기 성분의 조위편차는 조석예측오차 및 조석-해일 비선형성 등에 주로 기인하고 있는 것으로 파악되었다. 이러한 조석변조해일성분은 조석자체에 기인하므로 기상조 성분인 해일고와는 구분되어야 한다.

JPEG2000에서 ROI 코딩 파라미터와 ROI 코딩 방법의 상관관계 (Correlation of ROI Coding Parameters and ROI Coding Methods in JPEG2000)

  • 김호용;김형준;서영건
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제6권10호
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    • pp.143-152
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    • 2006
  • JPEG2000은 웨이블릿 기반 정지 영상 압축 표준으로써 앞으로 다양한 분야에서 쓰이게 될 것이다. JPEG2000의 가장 큰 특징 중의 하나는 관심영역(ROI, Region-Of-Interest) 코딩을 제공하는 것이다. 이것은 사용자가 원하는 영역을 다른 영역보다 더 큰 비트율로 압축하여 화질을 좋게 하는 것이다. JPEG2000과 ROI는 다양한 코딩 파라미터를 갖는다 타일 크기, ROI 크기, 웨이블릿 필터, ROI 모양, 위치, 코드블록 크기, ROI 개수, 이산 웨이블릿 변환 분해 레벨, ROI 중요도, 품질레이어의 수, 저해상도 서브밴드 중요성 등이 있는 데, 본 논문에서는 이들 파라미터와 ROI 코딩 방법 간의 어떤 상관관계를 갖는지 실험을 통하여 보이게 된다. 이는 어떤 응용 프로그램에서 ROI 파라미터와 ROI 코딩 방법을 응용에 맞게 선택하도록 도와준다.

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Wavelet변환을 이용한 청각자극에 의해 유발되는 뇌파의 분석에 관한 연구 (A Study for the Analysis of EEG Signals Evoked by Auditory Stimulus using Wavelet Transformations)

  • 김정환;유일회;신정욱;임재중;황민철;김철중
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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    • pp.233-236
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    • 1996
  • We are exposed to the various external stimuli input from the environment, which cause emotional changes based on the characteristics of the stimuli. Unfortunately, there are no quantitative results on relationship between human sensibility and the characteristics of physiological signals. The objective of this study was to quantify EEG signals evoked by auditory stimulation based on the assumption that the analysis of the variability on the characteristics of the EEG waveform may provide the significant information regarding changes in psychological states of the subject. The experiment was devised with seven experimental conditions, which are control and six different types of auditory stimulation. Twenty subjects were used to obtain EEGs while introducing auditory stimulation. Wavelet transformation was employed to analyze the EEG signals. The results showed that the reconstructed signals at the decomposition level revealed the different energy value on the EEG signals. Also, general patterns of EEG signals in rest state compare with negative and positive stimulus were found. This study could be extended to estabilish an algorithm which distinguishes psychophysiological states of the subjects exposed to the auditory stimulation.

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음향 표적 식별을 위한 무선 센서 네트워크에서 웨이블릿 상수를 이용한 표적 특징 추출 (Target Feature Extraction using Wavelet Coefficient for Acoustic Target Classification in Wireless Sensor Network)

  • 차대현;이태영;홍진근;한군희;황찬식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.978-983
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    • 2010
  • 무선 센서 네트워크에서 음향 표적의 식별은 환경 감시, 침입 감시, 다중 표적 분리 등에서 많이 연구된다. 무선 센서 네트워크의 센서 노드에서 사용하는 기존의 신호 처리기법은 표적으로부터 수신된 신호의 에너지를 계산하여 표적의 존재 유무만을 기지국으로 전송하는 방법과 수신 신호를 압축하여 전송하는 방법이 많이 사용되었다. 전자의 경우 표적의 감시를 위한 무선 센서 네트워크에서는 표적의 정보가 한정적이므로 적합하지 않고 후자의 경우는 센서 노드에서의 신호처리 및 전송에 소모되는 에너지가 높아 센서의 생존시간이 줄어들게 된다. 따라서 본 논문에서는 표적의 감시를 위한 무선 센서 네트워크에서 필요한 시간정보와 표적의 주파수 정보를 포함하는 센서 노드에서의 특징 추출 기법을 제안한다. 본 논문에서는 웨이블릿 변환을 이용하여 추출된 웨이블릿 상수에서 표적의 시간 정보와 잡음이 제거된 표적의 식별 정보를 추출함으로서 센서 노드에서 에너지 효율적인 신호처리를 구현하고 추출된 특징을 전송하여 통신에 소모되는 에너지를 원신호 대비 28%로 줄이는 알고리듬을 제안한다.

중동지역주식시장의 가격및변동성이전효과분석 (Price and Volatility Spillovers in MENA Stock Market)

  • 이한식
    • 국제지역연구
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    • 제14권3호
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    • pp.3-33
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    • 2010
  • 최근 컴퓨터와 인터넷 등 정보전달매체가 급속하게 발달하고 자본이동의 자유화가 확대되면서 세계 금융시장의 상호 연관성이 높아짐에 따라 국제 주식시장 사이에 나타나는 상관관계 및 이전효과에 대한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 그러나 중동지역에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구는 터키, 이집트 등 중동지역의 신흥 주식시장과 미국, 일본, 독일 등의 선진 주식시장 사이에 나타나는 정보전달 효과에 대한 실증분석을 시도하였다. 여기에서는 GARCH 모형을 사용하는 기존 연구와는 달리 소파동(wavelet) 분석기법을 이용하였다. 분석결과에 의하면, 주식 수익률 뿐만 아니라 변동성에 대해서도 선진 주식시장으로부터 중동지역 주식시장으로의 이전효과가 나타났으나 이집트에 대한 수익률 이전효과는 매우 약한 것으로 분석되었다. 또한 터키와 이집트 주식시장 사이의 관계를 살펴 본 결과, 두 나라가 비슷한 장기 추세를 보이기는 하지만 서로에 대해 이전효과를 갖지는 못하는 것으로 나타났다.

Fast Hybrid Transform: DCT-II/DFT/HWT

  • 쉬단핑;신태철;단위;이문호
    • 방송공학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.782-792
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    • 2011
  • In this paper, we address a new fast DCT-II/DFT/HWT hybrid transform architecture for digital video and fusion mobile handsets based on Jacket-like sparse matrix decomposition. This fast hybrid architecture is consist of source coding standard as MPEG-4, JPEG 2000 and digital filtering discrete Fourier transform, and has two operations: one is block-wise inverse Jacket matrix (BIJM) for DCT-II, and the other is element-wise inverse Jacket matrix (EIJM) for DFT/HWT. They have similar recursive computational fashion, which mean all of them can be decomposed to Kronecker products of an identity Hadamard matrix and a successively lower order sparse matrix. Based on this trait, we can develop a single chip of fast hybrid algorithm architecture for intelligent mobile handsets.

A Novel Multifocus Image Fusion Algorithm Based on Nonsubsampled Contourlet Transform

  • Liu, Cuiyin;Cheng, Peng;Chen, Shu-Qing;Wang, Cuiwei;Xiang, Fenghong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권3호
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    • pp.539-557
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    • 2013
  • A novel multifocus image fusion algorithm based on NSCT is proposed in this paper. In order to not only attain the image focusing properties and more visual information in the fused image, but also sensitive to the human visual perception, a local multidirection variance (LEOV) fusion rule is proposed for lowpass subband coefficient. In order to introduce more visual saliency, a modified local contrast is defined. In addition, according to the feature of distribution of highpass subband coefficients, a direction vector is proposed to constrain the modified local contrast and construct the new fusion rule for highpass subband coefficients selection The NSCT is a flexible multiscale, multidirection, and shift-invariant tool for image decomposition, which can be implemented via the atrous algorithm. The proposed fusion algorithm based on NSCT not only can prevent artifacts and erroneous from introducing into the fused image, but also can eliminate 'block effect' and 'frequency aliasing' phenomenon. Experimental results show that the proposed method achieved better fusion results than wavelet-based and CT-based fusion method in contrast and clarity.

웨이브릿 변환 영역의 칼라 및 질감 특징을 이용한 영상검색 (Image Retrieval Using Multiresoluton Color and Texture Features in Wavelet Transform Domain)

  • 천영덕;성중기;김남철
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권1호
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    • pp.55-66
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    • 2006
  • 본 논문에서는 웨이브릿 변환된 영역에서 추출된 다해상도 칼라 및 질감 특징의 효율적인 결합을 이용한 점진적 영상검색 기법을 제안한다. 칼라 특징으로 칼라 영상의 H(Hue)와 S(Saturation) 성분의 칼라 오토코렐로그램을 선택하였고, 질감 특징으로는 V(value) 성분의 BDIP와 BVLC 모멘트를 선택하였다 선택된 특징들에 대하여 웨이브릿 변환 영역의 각 분해 레벨로부터 다해상도 특징벡터들을 얻었다. 칼라와 질감 특징의 다해상도 특징벡터들은 특징들의 차원들과 표준 편차 벡터들에 의해 정규화되어 효율적으로 결합되었고, 저장 공간을 고려하여 각 대상 영상들의 특징벡터들은 효율적으로 양자화 되었으며 점진적 검색 기법을 적용하여 유사도 계산시 계산량을 줄였다. 제안한 방법은 칼라 히스토그램, 칼라 오토코렐로그램, SCD, CSD, 웨이브릿 모멘트, EHD, BDIPBVLC, 칼라 히스토그램과 웨이브릿 모멘트의 결합을 이용한 방법들보다 정확도 대 재현율 평가에서는 평균 $15\%,$ ANMRR 평가에서는 평균 0.2 향상된 성능을 나타내었다. 특히, 제안한 방법은 다양한 해상도를 가지는 영상 DB에서 더욱 우수한 성능을 나타내었다