AWGN 환경에서 표준편차 및 추정치를 통한 잡음 제거 알고리즘

천봉원,김남호 한국정보통신학회 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.11

The importance of communication and data processing is increasing with the advance of the Fourth IndustrialRevolution. Hence, the importance of video and data processing technologies, which directly influence the accuracy andreliability of equipment, is also increasing. In this research report we propose an algorithm for calculating the final outputby estimating the standard deviation and estimate required for removing AWGN while adapting to changes in thefrequency factors of video. This algorithm calculates the final output by checking an estimated value against the effectivepixel range, which is obtained from the standard deviation of mask factors. Subsequently, the weighted value is computed,taking into account the filter output. To evaluate the functionality of this algorithm, it is compared with themost-commonly used present method through simulation. The simulation results show that the important features of theimage are preserved and efficient noise cancellation performance is demonstrated. 4차 산업혁명의 발전에 따라 통신 및 데이터 처리의 중요성이 높아지고 있으며, 이에 따라 장비의 정확성과 신뢰성에 직접적인 영향을 미치는 영상 및 데이터 처리의 중요성 또한 증가하고 있다. 본 논문에서는 영상의 주파수 성분의 변화에 적응하며 AWGN을 제거하기 위해 표준편차와 추정치의 유추를 통해 최종 출력을 산출하는 알고리즘을제안하였다. 제안한 알고리즘은 마스크 성분의 표준편차를 통해 유효 화소 범위를 설정하여 추정치를 구하며, 가중치를 적용한 후 필터의 출력에 가감하여 최종 출력을 계산한다. 그리고 제안하는 알고리즘의 성능 평가를 위해 시뮬레이션을 통해 기존 방법과 비교 분석하였으며, 시뮬레이션 결과 영상의 중요 특성을 보존하며 효율적인 잡음 제거성능을 보였다.

국내 주식시장의 무리행동 탐지에 관한 연구

이규찬 ( Lee Kyu-chan ),박범조 ( Park Beum-jo ) 단국대학교 미래산업연구소 2012 산업연구 Vol.36 No.2

최근 국내 금융시장에서 수익률의 변동성(volatility)은 현저히 증가하고 있다. 수익률의 변동 폭이 커지게 되면 금융시장은 불안해지게 되고 이는 실물경제에까지 부정적인 영향이 파급되어 국내 경제 전체에 악영향을 불러온다. 본 연구에서는 이러한 현상의 원인에 무리행동(herd behavior)이 영향을 미치고 있다고 가정하고 국내 주식시장에서 무리행동의 발생여부와 2008년 글로벌 금융위기 이 후 무리행동의 강도에는 어떤 변화가 있었는지 분석한다. 본 연구에서는 국내 주식시장을 중심으로 2008년 글로벌 금융위기가 발생한 시기에 무리행동이 발생하였는지를 분석한다. 실증분석에 필요한 자료는 한국거래소를 통해 2005년 1월부터 2010년 12월까지의 일일 종가 자료를 수집하였다. 분석방법으로는 개별 주가 수익률 분포의 편차들을 이용한 횡단면 표준편차 분석(CSSD)과 횡단면 절대편차 분석(CSAD)을 실시하였고, 수익률의 변동 폭이 큰 시기에 흔하게 나타나는 이상점(outlier)들의 영향력을 최소화하기 위하여 최소절대편차분석 방법(LSE)에 일반최소제곱법(LAD)을 추가적으로 적용하여 분석하였다. 본 연구의 결과를 살펴보면 분석기간 동안 국내 주식시장에서 심각한 무리행동의 발생은 탐지 되지 않았으나 금융위기 이전보다는 금융위기 이후에 상대적으로 더 무리행동이 발생되는 것을 알 수 있다. 본 연구에서 사용한 무리행동 탐지법은 무리행동의 시계열적 속성을 파악하는데 한계점이 있었던 것으로 판단된다. 따라서 향후에 최신 탐지기법을 이용하거나, 본 연구에서 사용한 일별자료보다 고빈도의 자료를 이용해 분석한다면 무리행동의 발생여부에 대한 보다 명확하고 흥미로운 결과를 도출할 수 있으리라 기대된다. The volatility of returns in domestic Korean financial markets is considerably increasing. When the return volatility increases, the financial markets become unstable and this leads to negative effects on the entire domestic economy. In this study, we assume that this phenomenon is caused by herd behavior, and investigate whether herd behavior occurs or not in domestic stock market. To detect herding in financial markets, we use the daily closing price data from KRX(Korea Exchange) between January 3, 2005 and December 31, 2010. In addition, in order to compare before and after periods of crisis, entire period was divided into two periods at the bankruptcy date of Lehman Brothers. For the methodologies of measuring herd behavior, we use cross-sectional standard deviation of returns(CSSD) method and cross-sectional absolute deviation of returns (CSAD) method, and we use least square estimation(LSE). Furthermore, we also use least absolute deviations(LAD) to minimize outliers which are likely to be occurred in market stress period. The results of this study can be summarized as follows: Herd behavior did not occur seriously in the period of analysis, but relatively stronger herding occurred after the financial crisis than before it. Obviously, there is the limitation of the measurement method of herding used in this study. Thus, it is expected that interesting empirical results can be found if more feasible methodologies with high frequency data are considered.

조위의 확률밀도함수 변화에 따른 평균 및 표준편차 분석

조홍연(Cho, Hong-Yeon),정신택(Jeong, Shin-Taek),이길하(Lee, Khil-Ha),김태헌(Kim, Tae-Heon) 한국해안해양공학회 2010 한국해안해양공학회 논문집 Vol.22 No.4

해안 구조물의 신뢰성 설계과정에서 조위자료를 정규분포로 가정하여 설계를 수행하는 경우가 빈번하다. 그러나 조위 자료는 쌍봉형 정규 분포 형태를 따르기 때문에 설계과정에서 등가 정규분포 개념에 근거하여 등가평균 및 등가표준편차를 추정하게 되며, 이 과정에서 정규분포를 가정한 경우의 추정 평균 및 표준편차와는 다른 추정오차가 발생하게 된다. 본 연구에서는 쌍봉형 정규분포 형태를 따르는 조위에 대하여 등가평균 및 등가표준편차를 추정하고, 정규분포를 가정하여 추정한 평균과 표준편차와 비교하였다 그 결과, 등가 매개변수 추정오차는 조위조건과 조위의 크기에 따라 크게 변하고 있는 것으로 파악되었다. 인천의 경우, ±400cm 조건에서 등가평균 및 등 가표준편차 추정편차는 각각 100 cm 이상, 80~100 cm 정도로 파악되었으며, 조석이 약한 포항에서는 ±60cm 조건에서 모두 2~4 cm 정도의 작은 추정 편차를 보이고 있는 것으로 파악되었다. In the process of the probabilistic-based design on the coastal structures, the probability density function (pdf) of tidal elevation data is assumed as the normal distribution function. The pdf shape of tidal elevation data, however, is better-fitted to the double-peak normal distribution function and the equivalent mean and standard deviation (SD) estimation process based on the equivalent normal distribution is required. The equivalent mean and SD (equivalent parameters) are different with the mean and SD (normal parameters) estimated in the condition that the pdf of tidal elevation is normal distribution. In this study, the difference, i.e., estimation error, between equivalent parameters and normal parameters is compared and analysed. The difference is increased as the tidal elevation and its range are increased. The mean and SD differences in the condition of the tidal elevation is ±400cm are above 100 cm and about 80~100 cm, respectively, in Incheon station. Whereas, the mean and SD differences in the condition of the tidal elevation is ±60cm are very small values in the range of 2~4 cm, in Pohang station.

재무분석가의 예측치가 기업의 고유변동성에 미치는 영향

김정옥(Kim, Jeong Ok),신유진(Shin, Yoo Jin) 한국공인회계사회 2018 회계·세무와 감사 연구 Vol.60 No.3

본 연구는 재무분석가가 발표하는 예측치의 특성이 기업의 고유변동성에 미치는 영향을 분석하는데 그 목적이 있다. 고유변동성이란 시장변동성과 함께 투자변동성을 구성하는 요소로서 통제가 불가능한 시장변동성과는 달리 투자자들이 의사결정을 하는 과정에서 통제가 가능하다는 이유로 그 중요성이 증가하고 있는 추세이다. 이에 다수의 연구들이 고유변동성을 중심으로 연구결과를 제시하였으며, 특히 기업이 제공하는 회계정보의 특성이 고유변동성에 의미 있게 반영된다는 다수의 연구결과가 보고되었다. 본 연구는 이들 선행연구의 관점과 달리 자본시장에서 정보중개자로서 중요한 역할을 하는 재무분석가가 제공하는 정보의 특성이 고유변동성에 미치는 영향을 미치는지를 분석하였다는데 그 차별점이 있다. 그리고 이에 더 나아가 재무분석가의 특성이 이익예측치에 영향을 미친다는 선행연구의 결과에 따라 재무분석가의 특성이 이익예측치의 특성과 고유변동성과의 관계에 의미 있는 영향을 미치는지를 분석하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 재무분석가가 발표하는 이익예측치 및 예측치의 표준편차는 고유변동성과 유의한 관계를 보였다. 즉, 이익예측치의 평균 및 예측치의 표준편차가 높을수록 고유변동성이 높은 것으로 나타났다. 이는 예상되는 수익률이 높을수록 위험도 높아진다는 자본시장의 원리와 일맥상통한 것으로 해석할 수 있다. 즉, 재무분석가의 이익예측치가 높을 경우 이에 대한 위험도 높아져서 이것이 고유변동성에 반영된다는 것을 알 수 있으며, 표준편차의 경우에도 재무분석가 간 예측치의 차이가 크다면 해당 기업에 대한 신뢰성과 불확실성이 높아 고유변동성이 높아진다는 것이다. 다음으로 재무분석가의 이익예측치 및 표준편차가 고유변동성에 미치는 영향이 재무분석가의 특성에 따라 차이가 있는지를 분석하였다. 분석결과, 대체로 재무분석가의 특성이 상대적으로 우수하고 신뢰성이 높다고 알려진 표본에서 재무분석가의 이익예측치 및 표준편차가 고유변동성에 더 의미 있는 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이와 같은 본 연구의 결과를 통해 자본시장에서 재무분석가의 역할을 재조명할 수 있으며, 고유변동성에 영향을 미칠 수 있는 요인을 재무분석가의 관점에서 고려할 필요가 있다는 시사점을 제공할 것이다. We investigate the effect of the characteristics of earnings forecast on idiosyncratic volatility. Investment risk is well-known for being influenced by idiosyncratic volatility and market volatility. Generally, because that is determined by overall market circumstances, market volatility can not be controlled by investor. But idiosyncratic volatility can be reduced by adjusting investment portfolio. The reason why idiosyncratic volatility is a factor that is affected by firm specific characteristics. Therefore the importance of idiosyncratic volatility is increasing and lots of prior research suggest the results about idiosyncratic volatility. Our research focus on earnings forecast. When investor decide their investment, they focus on firm characteristics. Therefore the characteristics of earnings forecast can influence on idiosyncratic volatility. Because role of analyst is to provide firm information and reduce information asymmetry between company and investor. Our research results as follows. First, earnings forecast and standard deviation of earnings forecast have a positive relationship with idiosyncratic volatility. Second, the characteristics of analyst have a significant role to relationship between the earnings forecast(or standard deviation of earnings forecast) and idiosyncratic volatility.

Baseline Correction Method for Gas Chromatographic Data Using Moving Standard Deviation and Penalized Least Squares

Gaeul Choi(최가을),Sungkuk Bae(배성국),Kwangmin Shim(심광민),Yeseop Park(박예섭),Junghwan Seo(서정환),Youkeun Oh(오유근) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.11

Baseline drift in chromatography data often results in degraded quantitative analysis results. Baseline correction is required in order to achieve higher accuracy. It is difficult, however, to correct the baseline when its signal-to-noise ratio (SNR) is low or when the baseline drift occurs. This study proposes an algorithm to identify the correct baseline using the moving standard deviation and penalized least squares(PLS). The proposed method can be applied to noisy chromatographic data or even to any non-stationary data. This method calculates the moving standard deviation of data and identifies the points above the user-defined threshold. The initial weight vector of PLS for the corresponding points is initialized with the value of zero. The accurate baseline can be determined through the PLS method in an iterative manner. The performance of this method can be evaluated by comparing its root-mean-square error (RMSE) with other previous methods.

도로선형설계요소의 표준편차를 이용한 설계일관성과 교통사고와의 상관성

오흥운 한국도로학회 2009 한국도로학회논문집 Vol.11 No.2

On freeways, factors inducing traffic accidents consist of two major elements such as driver factors and road environment factors.Research have been done and shown that there would be relationship between design elements such as radius, slopes, superelevations,and observed speeds and accident rates. The present paper confirms that these elements are correlated with accident rates. Furthermore,the paper identifies standard deviation of these elements as the design consistency and compare them with reduction of accident rates.This type of work leads to identify the fact that standard deviations based design consistency are correlated with accident rates. The results of the paper may contribute to encourage the quantified use of design consistency during highway design. 고속도로에서 교통사고에 중요한 두 영향요소는 운전자요소와 도로환경요소로 구분되어 진다. 그동안 여러 연구에서 도로환경요소중 설계요소로 알려진 곡선반경, 종단경사, 편경사, 관찰속도와 교통사고와 관련성을 연구하였고 그 밀접한 관련성을 제시하고자 하였다. 본 논문에서는 이들 관련요소 크기가 교통사고와 관련성이 깊다는 사실에 대하여 상관관계분석을 통하여 확인하고자 하였다. 이에 더하여 이들 설계관련요소의 표준편차를 설계일관성으로 정의하고 교통사고의 증감과 비교하여 봄으로써 표준편차로 특징 지워지는 설계요소와 설계속도의 일관성이 교통사고 발생과 상관성이 깊다는 사실을 도출하였다. 본 논문의 결과는 선형설계과정에서 설계일관성의 수치화된 활용을 더 활성화 시킬 것으로 기대된다.

정규화된 표준편차 및 교차상관계수를 이용한 제주도 표선유역 중산간지역의 지하수위 변동성 분석

신문주,문수형,문덕철 한국수자원학회 2020 한국수자원학회논문집 Vol.53 No.5

In order to provide information for proper management of groundwater resources, an analysis of the effects of precipitation and groundwater withdrawal on groundwater levels is needed. In this study, we analyzed the correlation of precipitation-groundwater level and groundwater withdrawal-groundwater level using time series data converted by normalized standard deviation (Nor.St.Dev) and cross correlation coefficient (CCC) for nine groundwater monitoring wells in the middle mountainous area in the southeastern Jeju Island. First, the CCCs of precipitation-groundwater level were estimated using daily time series data, and the low CCCs of up to 0.3 were obtained. However, the result of using the Nor.St.Dev showed a clearer correlation by obtaining a CCC of up to 0.8. In addition, in most cases, precipitation variability and groundwater level variability had positive CCCs, whereas groundwater withdrawal variability and groundwater level variability had negative CCCs. Therefore, the groundwater level in this study area was largely influenced by precipitation with little effect of groundwater withdrawal. Lastly, as a result of analyzing the relative effects of Seongpanak and Gyorae rainfall station on the groundwater level, the rainfall at the relatively downstream Gyorae rainfall station has more influence. The analysis method used in this study can be easily used for analyzing the effects of precipitation and groundwater withdrawal on groundwater level variability in other regions in the future. 지하수자원의 적절한 관리를 위한 정보제공을 위해서는 강수량과 지하수 취수가 지하수위에 미치는 영향분석이 필요하다. 본 연구에서는 제주도 남동쪽 표선유역 중산간지역 9개 지하수위 관측정 지점을 대상으로 정규화된 표준편차에 의해 변환된 시계열자료와 교차상관계수를 이용하여 강수량-지하수위 및 지하수취수량-지하수위 간의 상관성을 비교분석하였다. 먼저 일단위 원시 시계열자료를 이용하여 강수량-지하수위의 교차상관계수를 산정한 결과 최대 0.3의 낮은 교차상관계수를 가졌으나 정규화된 표준편차를 이용한 결과는 최대 0.8의 교차상관계수를 얻음으로써 더욱 명확한 상관성을 확인할 수 있었다. 또한 강수량의 변동성과 지하수위의 변동성은 대부분 양의 교차상관계수를 가졌으나, 취수량의 변동성과 지하수위의 변동성은 대부분 음의 교차상관계수를 가짐으로써 본 연구 대상지역의 지하수위는 취수량의 영향은 거의 받지 않고 강수량의 영향을 크게 받음을 확인하였다. 마지막으로 성판악과 교래 강우관측소가 관측정 지하수위에 미치는 상대적인 영향을 비교분석한 결과 상대적으로 하류쪽에 위치한 교래 강우관측소의 강수량이 더 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 사용한 지하수위 변동분석 방법은 향후 다른 지역의 강수량과 지하수 취수량이 지하수위 변동성에 미치는 영향분석에 간편하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

궤도선형검측기를 활용한 분기기의 효율적 관리 방안 연구

김영철(Young-Chul Kim),원용환(Yong-Hoan Won),윤두현(Du-Hyeon Yoon),김영기(Young-Ki Kim),유완호(Wan-Ho Yoo) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.10

본 연구에서는 충북본부 관내 궤도선형검측기 운용에 따른 분기기 630틀에 대한 검측결과를 미니탭으로 검정하여 분기기 관리 수준과 품질향상방안을 제시하고자 하였다. 분석결과 분기기 지적개소는 검측장비의 정밀성과 외부환경조건으로 인해“Zero”상태의 관리가 불가능한 증감을 반복하고 있었으며, 이상치와 평균값 이상의 지적개소 발생 분기기를 집중 유지보수 할 경우 평균과 표준편차 감소로 이어져 품질향상이 기대된다. 또한 지적개소 감소를 위해서는 반복적인 단순보수(궤간정정, 자갈보충 등) 보다는 재료교환, 분기기개량(중량화, 고번호화) 등 근본원인 해소를 위한 개량계획을 수립할 경우 평균값 감소와 이상치를 제거하는데 더욱더 효과적임을 수치적으로 증명 할 수 있었다. This study analysis on result of inspection track geometry using KRAB(track geometry inspector) where 630 points in Chung-buk local headquarters of KORAIL. Methods of analysis are cumulative average and standard deviation by characteristic. Using program is Minitab. Objectives of analysis are suggestion of improve track quality and identification of current level. Result of analysis was that keeping “Zero” condition is impossible because of precision inspection equipment and Environment condition. Therefore, we must do proper maintenance and predict what track quality improvement is possible if we have intensive maintenance where turnouts of problem point. For decreasing of problem points, replacing of rail and tie, reinforcement of subbase shall be preceded than gauge correction and ballast supplement. And we proved that improvement of turnout is very effective.

임펄스 잡음환경에서 표준편차를 이용한 변형된 메디안 필터

김남호,Kim, Nam-Ho 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.7

최근 산업사회가 고도의 디지털 정보화 시대로 발전함에 따라 영상처리는 여러 분야에 활용되고 있다. 그러나 여전히 데이터를 처리하는 과정에서 다양한 잡음에 의해 영상의 열화가 발생하며, 잡음을 제거하기 위해 여러 가지 방법의 연구가 진행되고 있다. 따라서 본 논문에서는 임펄스 잡음을 제거하기 위해, 표준편차를 이용한 변형된 메디안 필터를 제한하였다. 제안한 알고리즘은 잡음판단과 잡음제거 두 부분으로 나누며, 비 잡음 신호는 그대로 보존하고, 잡음 신호는 필터처리 한다. 그리고 객관적 판단을 위해 기존의 방법들과 비교하였으며, 판단의 기준으로 PSNR(peak signal to noise ratio)을 사용하였다. Recently, as industrial society is developed as high digital information age, image processing is used in a variety of areas. However, image deterioration is still occurred by several noises in the data processing, and different kinds of researches are in progress for noise removal. Therefore, this paper limited the modified median filter by using standard deviation to removes impulse noise. The proposed algorithms divided into noise detection and noise removal, the noise free pixel is maintained, the noise pixel filtered. And it was compared with the existing methods for its objective judgment, using PSNR(peak signal to noise ratio) as standard criteria.

부분 영역안의 표준편차를 사용한 두 단계 문자 이진화 방법

Adrianto Tedjokusumo,정헌,이상웅 한국차세대컴퓨팅학회 2013 한국차세대컴퓨팅학회 논문지 Vol.9 No.4

일반적으로 인쇄된 문자를 추출하는 문제에 있어서 비균일한 조명과 선명도는 이진화 결과에 많은 영향을 주게 된다. 특히 비강체 표면에서의 문자 추출은 비강체의 전형적인 특징으로 인해 이진화 결과가 좋지 않다. 본 논문에서는 비강체 표면에서도 강인한 문자 추출 방법을 제안한다. 제안된 방법은 문자 추출과 추출된 문자의 검증의 2단계로 구성된다. 첫 번째 단계에서는, 배경과 문자를 구별하기 위해서 가로, 세로 양방향의 표준 편차를 고려한 국부적 임계값을 적용한다. 또한 이러한 방법은 국부적 영역안에서의 최대, 최소 밝기값과 조명 분포을 고려하여 각 화소별 최적의 이진화 임계값을 선택하며, 계산 속도를 위하여 최적화하는 과정을 거치게 된다. 더불어 가로, 세로 양방향에 대한 표준편차 분석법은 문자영역과 문자의 위치를 검색하는 데 사용되며 적응적 이진화 결과를 개선시킨다. 두 번째 단계에서는 미리 정의된 문자의 너비, 높이, 분포 등의 규칙에 의해서 추출된 문자를 검증하게 된다. 본 논문에서 제안된 이진화 방법은 문자 인식 엔진에 적용되어 실험한 결과 다양한 환경에서도 좋은 결과를 보여주었다.