• 제목/요약/키워드: 블라인드 디컨볼루션

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음선 기반 블라인드 디컨볼루션의 장거리 심해 환경으로의 적용 (Application of ray-based blind deconvolution to long-range acoustic communication in deep water)

  • 김동현;박희진;김재수;한주영
    • 한국음향학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.242-253
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    • 2022
  • 송신 신호를 알지 못하는 경우에 대해 그린 함수는 간단한 배열 신호 처리 기반의 음선 기반 블라인드 디컨볼루션을 이용해 추정될 수 있다. 근거리 천해 환경에서의 음선 기반 블라인드 디컨볼루션은 선행 연구들에 의해 시뮬레이션 및 데이터를 기반으로 검증되었다. 본 논문에서는 30 km부터 90 km까지의 장거리 심해(1,000 m 이상의 깊이) 환경에서의 음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법의 가능성을 확인하였다. 이를 위해 2018년 포항 동방 해역에서 수행된 해상실험을 활용하였으며, 데이터 결과는 16개 수신기로 구성된 42 m 길이의 수직 선 배열 센서를 통해 수신된 통신 신호(2.2 kHz ~ 2.9 kHz) 의 그린 함수 추정을 입증하기 위해 도시하였다. 분석 결과로부터 정합 필터와 음선 기반 블라인드 디컨볼루션으로 추정한 그린 함수가 유사함을 확인하였다. 또한, 음선 기반 블라인드 디컨볼루션을 이용하여 최대 90 km 거리의 장거리 통신 신호의 성능 분석 결과를 제시하였다.

수동형 시역전 기반의 음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법을 이용한 수중음향통신 성능 개선 (Performance improvement of underwater acoustic communication using ray-based blind deconvolution in passive time reversal mirror)

  • 오세현;변기훈;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.375-382
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    • 2016
  • 본 논문은 음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법을 이용한 수동형 시역전의 통신성능 향상에 대한 결과를 제시한다. 기존의 수동형 시역전에서 복원되는 신호는 수신된 탐침신호의 정합필터를 통해 구해진다. 하지만 수신된 탐침신호는 각 데이터 프레임의 채널 시변동을 반영하지 못하므로 복원된 신호의 통신 성능은 저하된다. 본 연구에서는 음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법을 이용하여 각 데이터 프레임의 채널 시변동이 반영된 전달함수를 모두 추정하고, 추정된 전달함수를 이용하여 수동형 시역전을 수행한다. 해상실험 데이터로부터 제안한 기법이 기존의 수동형 시역전보다 향상된 통신성능 결과를 보여준다.

음선 기반 블라인드 디컨볼루션 기법을 이용한 수중 도플러 편이 채널에서의 송신 신호 및 채널 응답 추정 (Estimation of source signal and channel response using ray-based blind deconvolution technique for Doppler-shifted underwater channel)

  • 변기훈;오세현;변성훈;김재수
    • 한국음향학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.331-339
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    • 2016
  • 본 논문은 음선 기반 블라인드 디컨볼루션을 이용하여 송 수신기의 상대적인 이동으로 인한 도플러 편이가 존재하는 수중 음향 채널 환경에서의 송신 신호 및 채널 임펄스 응답 추정에 대한 방법을 제시한다. 도플러 편이가 존재하는 수중 채널 환경에서 m시퀀스와 같은 도플러 효과에 민감한 탐침 신호를 사용할 경우, 도플러 왜곡에 의한 수신 신호와의 낮은 상관도에 의해 정합 필터 처리만으로는 채널 임펄스 응답 추정에 어려움이 따른다. 본 연구에서는 음선기반 블라인드 디컨볼루션을 이용하여 도플러 편이가 포함되어 있는 송신 신호의 위상을 추정한 후, 이를 수신 신호에 보상함으로써 도플러 편이가 보상된 채널 임펄스 응답 추정에 대한 방법을 제안한다. 해상실험을 통해 측정된 수신 데이터에 대하여 정합 필터만으로는 채널 임펄스 응답 추정이 어려운 반면 제안된 방법을 통한 채널 임펄스 응답 추정 시, 음선 모델에서 예측된 전달경로와 유사한 특성을 보여주는 것을 확인하였다. 또한 산란 함수를 통해 추정된 도플러를 보상한 송신 신호에 비해 음선 기반 블라인드 디컨볼루션을 이용하여 복원한 송신 신호가 더 우수한 도플러 보상효과를 나타낸다.

블라인드 디컨볼루션 및 time of arrival 기법을 이용한 수중 표적 거리 추정 성능 향상 기법 (Performance improvement of underwater target distance estimation using blind deconvolution and time of arrival method)

  • 한민수;최재용;손권;이필호
    • 한국음향학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.378-386
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    • 2017
  • 해양무기체계 연구개발 과정에 있어서 정량적 시험평가를 수행하기 위해 수중에서 기동하는 표적과 계측 장비간의 거리측정이 요구된다. 일반적으로 정확하게 동기화된 송 수신기 사이의 전송 시간차를 측정하는 단방향 ToA(Time of Arrival) 기법을 이용하여 목표물의 거리를 측정한다. 하지만 수신된 신호는 다중경로의 영향으로 왜곡되어 거리 추정 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 음선 기반의 블라인드 디컨볼루션 기법을 사용하여 수신된 각 데이터 프레임으로부터 시변하는 복합 수중 채널 함수를 추정하고 추정된 시변 전달 함수를 시역전하여 다중경로 현상을 제거한다. 제안된 기법으로 시뮬레이션 및 해상실험을 진행하였을 때, 기존의 ToA 기법보다 거리 추정 성능이 향상되는 결과를 확인하였다.

비파괴검사를 위한 검출기 이동 방법과 논블라인드 디컨볼루션 순차 적용에 따른 이미지 해상도 증가 연구 (A Study on Image Resolution Increase According to Sequential Apply Detector Motion Method and Non-Blind Deconvolution for Nondestructive Inspection)

  • 소경재;김병수;엄원영;이대희
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.609-617
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    • 2020
  • Non-destructive inspection using X-rays is used as a method to check the inside of products. In order to accurately inspect, a X-ray image requires a higher spatial resolution. However, the reduction in pixel size of the X-ray detector, which determines the spatial resolution, is time-consuming and expensive. In this regard, a DMM has been proposed to obtain an improved spatial resolution using the same X-ray detector. However, this has a limitation that the motion blur phenomenon, which is a decrease in spatial resolution. In this paper, motion blur was removed by applying Non-Blind Deconvolution to the DMM image, and the increase in spatial resolution was confirmed. DMM and Non-Blind Deconvolution were sequentially applied to X-ray images, confirming 62 % MTF value by an additional 29 % over 33 % of DMM only. In addition, SSIM and PSNR were compared to confirm the similarity to the 1/2 pixel detector image through 0.68 and 33.21 dB, respectively.

흉부 컴퓨터단층촬영 영상에서 블라인드 디컨볼루션 알고리즘 최적화 방법에 대한 연구 (Analysis on Optimal Approach of Blind Deconvolution Algorithm in Chest CT Imaging)

  • 이영준;민정환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제45권2호
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    • pp.145-150
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    • 2022
  • The main purpose of this work was to restore the blurry chest CT images by applying a blind deconvolution algorithm. In general, image restoration is the procedure of improving the degraded image to get the true or original image. In this regard, we focused on a blind deblurring approach with chest CT imaging by using digital image processing in MATLAB, which the blind deconvolution technique performed without any whole knowledge or information as to the fundamental point spread function (PSF). For our approach, we acquired 30 chest CT images from the public source and applied three type's PSFs for finding the true image and the original PSF. The observed image might be convolved with an isotropic gaussian PSF or motion blurring PSF and the original image. The PSFs are assumed as a black box, hence restoring the image is called blind deconvolution. For the 30 iteration times, we analyzed diverse sizes of the PSF and tried to approximate the true PSF and the original image. For improving the ringing effect, we employed the weighted function by using the sobel filter. The results was compared with the three criteria including mean squared error (MSE), root mean squared error (RMSE) and peak signal-to-noise ratio (PSNR), which all values of the optimal-sized image outperformed those that the other reconstructed two-sized images. Therefore, we improved the blurring chest CT image by using the blind deconvolutin algorithm for optimal approach.

기준 영상을 활용한 효율적 영상 복원에 관한 연구 (Study on Efficient Image Restoration using Reference Image)

  • 김인택;타엽 와압
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.645-650
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    • 2015
  • 영상 획득 시 렌즈의 부정확한 초점이나 영상 획득 시스템의 흔들림 등으로 인해 영상 복원이 요구된다. 이런 영상 복원 문제는 하나의 열화 영상에서 원 영상을 추출해야 하는 부적절하게 정립된 역 문제 (ill-posed reverse problem)이다. 본 논문은 기준 영상을 도입하여 기존의 영상 복원 방법과 비교할 때 복원 영상의 신호잡음비를 유사하게 유지하면서 계산 속도를 향상시키는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 새로운 비용 함수를 통해 영상과 커널을 몇 단계의 갱신을 통해 영상 열화에 사용되었다고 추정되는 커널을 얻는다. 위너 필터는 전 단계에서 구한 커널과 기준 영상을 이용하여 원 영상의 추정치를 구하였다.