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공간 및 적응적 가중치를 이용한 AWGN 제거 알고리즘
정영수(Young-Su Chung),김남호(Nam-Ho Kim) 한국정보통신학회 2023 한국정보통신학회논문지 Vol.27 No.5
디지털 영상 기술의 발전으로 인해 다양한 분야에서 영상 처리 기술을 연구, 개발하고 있다. 하지만, 필연적으로 주변 환경의 영향을 받는 시각적 모니터링 장비 혹은 CMOS 센서, CT, MRI, SEM 등과 같은 특수한 장치는 잡음이 영상의 화질에 큰 영향을 미칠 수 있다. 영상에 발생하는 AWGN은 모든 주파수 대역에서 나타나는 잡음으로, 첨가된 잡음 함수가 가우시안 분포를 따르는 것이 특징이다. AWGN을 제거하기 위해 과거부터 많은 연구가 제안되었으나, 심각한 블러링 현상으로 인해 화질 개선 및 에지 보존 성능이 미흡했다. 따라서 본 논문은 훼손된 영상을 효과적으로 복원하기 위해 공간 및 적응적 가중치를 이용한 알고리즘을 제안하였다. 제안한 필터는 잡음 밀도 가중치와 중앙값 가중치를 공간 가중치에 사용하여 훼손이 심한 주변 화소를 제거하였으며, 중심 화소에 적응적 가중치 필터를 실행하여 잡음 영상을 세밀하게 복원하였다. With advances in digital image technology, researchers of various fields have developed image processing technologies. However, noise can affect image quality significantly in visual monitoring equipment or special devices -such as CMOS sensors, CT, MRI, and SEM-that are inevitably affected by the surrounding environment. AWGN generated in images is a noise that appears in all frequency bands and is characterized by the additive noise function that follows a Gaussian distribution. Many studies have been proposed in the past to remove AWGN. However, they could not improve image quality sufficiently and had poor edge preservation performance due to severe blurring. Therefore, this study proposes an algorithm that uses spatial and adaptive weights to restore damaged images effectively. The proposed filter uses a noise density weight and a median weight as spatial weights to remove surrounding pixels that have been severely damaged. In addition, it performs adaptive weight filtering on the center pixel to restore noisy images in detail.
PMP에서 실시간 동작을 위한 적응적인 장면 전환 검출 기법
김원희,정용재,김종남 에스케이텔레콤 (주) 2008 Telecommunications Review Vol.18 No.4
장면 전환 검출은 비디오의 시간적 분할의 주요 기술로서 실제 적용을 위하여 임계값의 적응적인 설정과 실시간 처리가 요구된다. 현재까지 PMP나 핸드폰 같은 낮은 하드웨어 성능의 단말기에 실시간으로 적용 가능한 장면 전환 검출에 대한 연구 보고가 거의 없는 실정이다. 이들 단말기에서 장면전환 검출의 실시간 적용을 위하여, 본 논문에서는 서브 샘플링과 가중치 분산, 그리고 적응적 임계값을 이용한 적응적인 실시간 장면 전환 검출 기법을 제안한다. 장면 전환 지점에서의 특징을 구분하기 위해서 차분 프레임의 가중치 분산을 사용하였고, 이전 장면 전환 프레임 이후부터 현재 프레임 이전까지 분산 값들의 평균을 적응적 임계값으로 설정하였다. 실험을 통하여 전체적으로 94.4%의 검출률을 확인하였으며, 이것은 동일한 영상에 대하여 기존에 최상의 고정된 임계값을 갖는 방법들을 적용했을 때보다 더 좋은 검출 결과이며, 계산량 측면에서는 1/256 이상으로 줄인 것이다. 제안한 방법을 현재 시판되는 H사의 PMP에 구현하여 실시간 장면 전환 검출이 가능한 것을 확인하였다. 제안한 방법은 PMP나 핸드폰 같은 휴대용 미디어 재생 장치에서 비디오 데이터를 검색할 때 유용하게 사용될 것이다.
정하중을 받는 구조물의 적층 제조를 위한 적응적 가중치 적용 동시 위상최적설계
조재훈(Jae Hun Jo),이중석(Joong Seok Lee) 대한기계학회 2021 大韓機械學會論文集A Vol.45 No.9
적층 제조는 전통적인 방식에서는 구현하기 어려운 복잡한 설계의 구조물을 효과적으로 제작할 수 있는 장점을 가지고 있다. 반면에 구조물 전체를 순차적으로 적층하여 제조하기 때문에 공간적으로 돌출되거나 떠있는 부분이 제조 과정에서 변형되거나 심지어 파괴되는 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 위상최적설계 기법을 이용하여 정하중을 받는 주 구조물과 적층 제조 과정에서 주 구조물의 자중을 떠받치는 역할을 하는 지지부를 동시에 설계한다. 위상최적설계 수식화에 있어 주 구조물과 지지부를 포함하는 전체 구조 간의 변형률에너지의 비를 목적함수 내의 다중 물리량의 상대적 중요도를 조절하는 적응적 가중치로 정의한다. 주 구조물과 지지부의 물성치를 정규화된 값으로 설정하여 다양한 설계 예제에 대하여 물성치의 변화에 따른 설계 결과에의 영향을 비교 분석한다. The additive manufacturing method has advantages for effectively manufacturing structures of complicated designs that are difficult to address by using traditional methods. Because the structure is built by sequential stacking entirely, however, the overhang or floating regions may be deformed or even fail during the additive manufacturing process. In this work, we design the main structure under a static load and the support parts for the main structure simultaneously using topology optimization for additive manufacturing. In the topology optimization formulation, the weighting factor determining the relative contribution of multiple quantities in the objective function is defined as a ratio of the strain energy of the main structure to that of the whole structure including support parts. By normalizing the material properties of the main structure and the support parts, the effects of the properties in the results are investigated for various design examples.