• Title/Summary/Keyword: 주성분분석법

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Utilizing UPCA and SPCA in Unsupervised Classification Using Landsat TM data

  • Lee, Byung-Gul;Kang, In-Joon
    • Proceedings of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry, and Cartography Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.167-170
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    • 2003
  • 본 연구는 무감독영상해석(Unsupervised Classification)에서 주성분 분석법(Principal Component Analysis)의 응용성을 연구하기 위하여, 주성분 분석법을 K-means, ISODATA 두가지 무감독분류법에 적용하였다. 적용대상지역은 제주도이다. 본 연구에서 주성분 분석 방법중에서 비정규형 주성분 분석방법 (Unstandardized PCA)과 정규형 주성분 분석방법(Standardized PCA) 두가지 경우로 나누어서 각각 연구하였다. 이를 위하여 제주도의 Landsat TM영상과 국토연구원에서 조사한 제주도 식생분류 조사자료와 현장조사 자료 그리고 1/25,000 수치지도를 이용하였다. 그리고 분석된 자료의 정확도를 평가하기 위하여 오차행렬(Error Matrix)을 도입하여 계산하였다. 우선 비정규형 주성분 분석법으로 구한 주성분 영상과 Landsat TM 원래 영상을 오차행렬을 이용하여 제주도의 식생 분류에 각각 적용하였다. 그 결과, K-means 무감독분류법에서는 Landsat TM 자료를 직접 이용한 경우에는 바다와 육상의 분류가 잘 되지 않았으며, 또한 전반적인 영상분류결과가 관측치와 많은 차이를 보였다. 그러나, 주성분 분석법으로 계산된 주성분 영상으로 K-means방법으로 분류 한 결과는 관측치와 잘 일치를 하였다. ISODATA의 경우, Landsat TM 원래영상을 계산하면, K-means으로 분류한 결과보다는 좋은 값을 나타냈으나, 주성분 분석법으로 구한 영상의 계산결과와 비교하면, 주성분 영상으로 구한 분류결과의 정확도가 약 15%정도 높게 나타났다. 정규형 주성분 분석법의 경우를 보면 K-means에서는 Landsat TM원래 자료보다 우수한 결과를 보여주었으나, 비정규형 주성분 분석법으로 계산된 결과보다는 정확도가 다소 떨어지는 단점이 있었고, ISODATA의 경우도 Landsat TM원래 자료보다 약 7%정도의 높은 정확도를 보였으나, 비정규형 영상보다는 약8%정도 낮은 정확도를 보였다. 본 연구에서 주성분 분석법으로 계산된 결과에서 주목되는 것은, 주성분 분석법으로 구한 주성분 영상은 분류방법(K-means, ISODATA, artificial neural networks)에 따라 분류된 결과값이 비슷하게 나타난 반면, Landsat TM원래 자료는 분류방법에 따라 결과값이 많은 차이를 보여 주었다. 그리고 주성분 분석 방법 중에서도 비정규형 주성분 분석법(Unstandardized PCA)이 정규형 주성분 분석법(Standardized PCA)보다 영상분석에서 더 좋은 결과를 보여주는 것으로 나타났다.

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동작 인식 방법에서 주성분 분석법의 활용에 관한 연구

  • Gwon, Yong-Man;Hong, Yeon-Ung
    • 한국데이터정보과학회:학술대회논문집
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    • 2004.10a
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    • pp.105-109
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    • 2004
  • 동작(motion) 인식 방법 있어서 2차원 정보는 영상이라는 2차원 정보만을 이용하기 때문에 여러 가지 행동의 제약이 있으며 이것은 인식률을 저하시킬 뿐 아니라, 그 응용 면에서 자연스럽지 못하게 된다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 3차원 정보를 사용하는 시스템으로 발전하게 되었지만 영상 기반의 3차원 정보는 에러가 많이 포함되어 있을 뿐만 아니라 차원수가 높기 때문에 일정한 특징을 찾아내기 어렵다. 본 연구에서는 동작을 모델링하고 분석하기 위해 주성분 분석법을 사용하는 방법을 기술한다. 주성분 분석법은 낮은 차원의 영상 공간을 얻기 위해서 사용되는데, 이 방법을 사용함으로써 3차원 데이터가 가지는 에러의 영향을 줄일 수 있게 되고, 차원 축약의 효과를 얻을 수 있다.

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Performance Comparison of Data Mining Approaches for Prediction Models of Near Infrared Spectroscopy Data (근적외선 분광 데이터 예측 모형을 위한 데이터 마이닝 기법의 성능비교)

  • Baek, Seung Hyun
    • Journal of the Korea Safety Management & Science
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    • v.15 no.4
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    • pp.311-315
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    • 2013
  • 본 논문에서는 주성분 회귀법과 부분최소자승 회귀법을 비교하여 보여준다. 이 비교의 목적은 선형형태를 보유한 근적외선 분광 데이터의 분석에 사용할 수 있는 적합한 예측 방법을 찾기 위해서이다. 두 가지 데이터 마이닝 방법론인 주성분 회귀법과 부분최소자승 회귀법이 비교되어 질 것이다. 본 논문에서는 부분최소자승 회귀법은 주성분 회귀법과 비교했을 때 약간 나은 예측능력을 가진 결과를 보여준다. 주성분 회귀법에서 50개의 주성분이 모델을 생성하기 위해서 사용지만 부분최소자승 회귀법에서는 12개의 잠재요소가 사용되었다. 평균제곱오차가 예측능력을 측정하는 도구로 사용되었다. 본 논문의 근적외선 분광데이터 분석에 따르면 부분최소자승회귀법이 선형경향을 가진 데이터의 예측에 가장 적합한 모델로 판명되었다.

Spatiotemporal Analysis of Retinal Waveform using Independent Component Analysis in Normal and rd/rd Mouse (독립성분분석을 이용한 정상 마우스와 rd/rd 마우스 망막파형의 시공간적 분석)

  • Ye, Jang-Hee;Kim, Tae-Seong;Goo, Yong-Sook
    • Progress in Medical Physics
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    • v.18 no.1
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    • pp.20-26
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    • 2007
  • It is expected that synaptic construction and electrical characteristics In degenerate retina might be different from those In normal retina. Therefore, we analyzed the retinal waveform recorded with multielectrode array in normal and degenerate retina using principal component analysis (PCA) and Independent component analysis (ICA) and compared the results. PCA Is a well established method for retinal waveform while ICA has not tried for retinal waveform analysis. We programmed ICA toolbox for spatiotemporal analysis of retinal waveform. In normal mouse, the MEA spatial map shows a single hot spot perfectly matched with PCA-derived ON or OFF ganglion cell response. However In rd/rd mouse, the MEA spatial map shows numerous hot and cold spots whose underlying interactions and mechanisms need further Investigation for better understanding.

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Principal Component Transformation of the Satellite Image Data and Principal-Components-Based Image Classification (위성 영상데이터의 주성분변환 및 주성분 기반 영상분류)

  • Seo, Yong-Su
    • Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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    • v.7 no.4
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    • pp.24-33
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    • 2004
  • Advances in remote sensing technologies are resulting in the rapid increase of the number of spectral channels, and thus, growing data volumes. This creates a need for developing faster techniques for processing such data. One application in which such fast processing is needed is the dimension reduction of the multispectral data. Principal component transformation is perhaps the mostpopular dimension reduction technique for multispectral data. In this paper, we discussed the processing procedures of principal component transformation. And we presented and discussed the results of the principal component transformation of the multispectral data. Moreover principal components image data are classified by the Maximum Likelihood method and Multilayer Perceptron method. In addition, the performances of two classification methods and data reduction effects are evaluated and analyzed based on the experimental results.

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Vehicle License Plate Recognition System using Color Information and PCA (칼라정보와 주성분분석법을 이용한 차량 번호판 인식에 관한 연구)

  • Han Soow-Han;Park Sung-Dae;Park Pan-Gon
    • Proceedings of the Korea Contents Association Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.437-442
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    • 2005
  • 본 연구에서는 칼라정보와 주성분분석법(principal component analysis : PCA)를 이용한 차량 번호판 인식시스템을 구성하였다. 먼저 입력된 차량 영상에서 번호판의 형태적 특징과 녹색 칼라 정보를 이용하여 번호판 영역을 추출하였으며, 추출된 번호판내의 문자 및 숫자의 위치적 특징을 이용하여 번호판의 종류(구형, 신형, 최신형)를 구분하였다. 이렇게 추출되고 구분된 번호판은 문자의 상대적 위치정보와 수평 및 수직 투영 정보를 함께 이용하여 각각의 문자영역을 분리 추출하였다. 추출된 문자영역은 주성분분석법을 이용하여 고유벡터를 추출한 후 문자 인식에 사용하였다. 본 논문의 실험과정에서는 다양한 시간대 환경에서 촬영된 주행 중인 자동차 320대의 자가용 차량영상에 대하여 실험하였으며 높은 번호판 추출률과 번호판종류 구분률 그리고 문자 인식률을 얻을 수 있었다.

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Design of Optimized Radial Basis Function Neural Networks Classifier with the Aid of Principal Component Analysis and Linear Discriminant Analysis (주성분 분석법과 선형판별 분석법을 이용한 최적화된 방사형 기저 함수 신경회로망 분류기의 설계)

  • Kim, Wook-Dong;Oh, Sung-Kwun
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.22 no.6
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    • pp.735-740
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    • 2012
  • In this paper, we introduce design methodologies of polynomial radial basis function neural network classifier with the aid of Principal Component Analysis(PCA) and Linear Discriminant Analysis(LDA). By minimizing the information loss of given data, Feature data is obtained through preprocessing of PCA and LDA and then this data is used as input data of RBFNNs. The hidden layer of RBFNNs is built up by Fuzzy C-Mean(FCM) clustering algorithm instead of receptive fields and linear polynomial function is used as connection weights between hidden and output layer. In order to design optimized classifier, the structural and parametric values such as the number of eigenvectors of PCA and LDA, and fuzzification coefficient of FCM algorithm are optimized by Artificial Bee Colony(ABC) optimization algorithm. The proposed classifier is applied to some machine learning datasets and its result is compared with some other classifiers.

Speaker Recognition Based on Robust PCA (강인한 주성분 분석법을 갖는 화자인식)

  • Lee Youn Jeong;Lee Ki Yong
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.225-228
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    • 2002
  • 본 논문에서는 화자인식을 위하여 강인한 주성분 분석법(Robust Principal Component Analysis)을 갖는 화자인식 방법을 제안하였다. 강인한 주성분 분석법은 특징벡터들의 outlier가 존재할 경우 k-차원으로 줄이면서 강인한 화자 모델을 만들기 위하여 사용한다. 기존의 PCA 방법은 순수한 화자의 정보가 잡음 등의 outlier에 의해 손상될 수 있으므로, 강인한 주성분 분석법을 사용하여 outlier의 영향을 감소 시켰다. 화자 별로 k-차원 diagonal GMM 학습시 mixture 수를 적응시켜 데이터 저장 공간을 최소화하였다. 200명의 고립 숫자음을 사용하여 기존의 diagonal GMM 방법과 제안된 방법을 실험한 결과, 제안된 방법에서 약 $1.5\%$더 높은 인증률을 얻을 수 있었다.

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Efficient Primary-Ambient Decomposition Algorithm for Audio Upmix (오디오 업믹스를 위한 효율적인 주성분-주변성분 분리 알고리즘)

  • Baek, Yong-Hyun;Jeon, Se-Woon;Lee, Seok-Pil;Park, Young-Cheol
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.17 no.6
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    • pp.924-932
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    • 2012
  • Decomposition of a stereo signal into the primary and ambient components is a key step to the stereo upmix and it is often based on the principal component analysis (PCA). However, major shortcoming of the PCA-based method is that accuracy of the decomposed components is dependent on both the primary-to-ambient power ratio (PAR) and the panning angle. Previously, a modified PCA was suggested to solve the PAR-dependent problem. However, its performance is still dependent on the panning angle of the primary signal. In this paper, we proposed a new PCA-based primary-ambient decomposition algorithm whose performance is not affected by the PAR as well as the panning angle. The proposed algorithm finds scale factors based on a criterion that is set to preserve the powers of the mixed components, so that the original primary and ambient powers are correctly retrieved. Simulation results are presented to show the effectiveness of the proposed algorithm.

Face Recognition by Combining Linear Discriminant Analysis and Radial Basis Function Network Classifiers (선형판별법과 레이디얼 기저함수 신경망 결합에 의한 얼굴인식)

  • Oh Byung-Joo
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.5 no.6
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    • pp.41-48
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    • 2005
  • This paper presents a face recognition method based on the combination of well-known statistical representations of Principal Component Analysis(PCA), and Linear Discriminant Analysis(LDA) with Radial Basis Function Networks. The original face image is first processed by PCA to reduce the dimension, and thereby avoid the singularity of the within-class scatter matrix in LDA calculation. The result of PCA process is applied to LDA classifier. In the second approach, the LDA process Produce a discriminational features of the face image, which is taken as the input of the Radial Basis Function Network(RBFN). The proposed approaches has been tested on the ORL face database. The experimental results have been demonstrated, and the recognition rate of more than 93.5% has been achieved.

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