무선 센서 네트워크에서 동적 시스템에 대한 consensus 알고리듬은 센서 네트워크의 데이터 융합을 위해 신축적인 알고리듬을 적용할 수 있다. 본 논문은 분산 센서 데이터 기반의 평균적인 consensus 특성을 이용하여 n개의 센서 계측치들의 평균을 추적하기 위해 센서 네트워크의 노드들로 구성되는 하나의 분산 데이터 융합 필터를 구현하였다. 본 consensus 필터는 센서 네트워크에서 분산 칼만 필터링에 의한 구조로 데이터 융합의 문제를 해결한다. consensus 필터의 최적 수렴특성, 잡음 전파의 감소 및 빠른 입력신호들의 추적 능력을 보여준다. 필터링 처리 결과를 확인하기 위해 지그비 통신을 이용하여 각 센서의 출력신호와 필터링 처리 결과 및 각 센서의 개별적 신호들을 통합하고 consensus 필터링 처리 결과를 보였다.
최근 IT 산업의 발전으로 다양한 분야에서 컴퓨터 융합 기술에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 반도체 분야에서 생산 공정에 반도체 소자의 결함을 검사하기 위하여 카메라와 컴퓨터를 융합한 비전 시스템을 많이 사용하고 있다. 이러한 영상 관련 시스템들은 데이터를 처리하는 과정에서 열화 현상이 발생하기에 주유한 요인인 잡음을 제거하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 이에 본 논문에서는 BGA 패키지 소자를 대상으로 양산 과정에서 결함을 사전에 인식하여 불량을 검출하기 위하여 영상 데이터의 잡음제거에 많이 사용하고 있는 가우시안 필터, 미디언 필터, 평균 필터를 이용한 측정 시스템을 제안한다. 제안 시스템을 BGA 패키지 생산 공정에 적용하면 신속하게 양품과 불량을 판정할 수 있어 생산성이 향상될 것으로 기대된다.
에너지 차분 흥부 X선 화상으로부터 폐종류 음영을 검출하기 위한 필터를 예측해서 전문의의 진단보조 혹은 총합자동진단시스템의 구성 요소로서 필터가 발휘한 역할을 고려한 후, 구체적인 성능 평가 방법을 제안한다. 필터의 성능을 평가할 때 문턱값을 변화시킨 경우, 못보고 빠트린 비율과 잘못 본 비율의 변화를 ROC 곡선으로 나타내어 이것에 기초한 판단을 행하는 접근방법이 있다. 본 연구에서는 이와같은 평가에 대한 구체적인 예를 통하여 문제점을 명확히 하여 그 평가기준을 마련한다. 성능 평가를 행하기 위해 이용된 에너지 차분화상으로서, 임상 데이터 14개의 증예를 이용한다. 즉, 총 종류수 32개 한 개의 증예에 있어서 종류의 개수는 1~8개로 평균 2개, 1mm 당 샘플링 간격 5 픽셀, 비트 분해능 10 bit의 저압화상으로, 그 크기는 1760$\times$1760이다. 계산기 하드웨어의 제약으로부터 원화상을 가우스 함수로 평활화 해서 1/8로 축소한 화상으로 실험을 행한다. 상기 평가 절차에 따라, 이전에 개발된 다중해상도 ∇$^2$G 필터의 성능을 평가하고, 단일해상도 ∇$^2$G 필터와의 비교를 통해 그 성능이 우수함을 확인한다. 본 평가 방법은 화상진단 지원용 필터의 평가에 대해서 적용될 수 있을 것이다.
본 논문은 적외선 연속 영상에서 배경 추정 필터와 칼만 필터, 평균 이동 알고리즘을 사용하여 다중 소형 표적들의 소멸과 생성시에도 표적들의 위치를 추적하는 시스템을 제안한다. 배경 추정 영상파 원 영상과의 차 영상을 사용해서 정지 영상에서의 표적 후 정보를 구하고, 칼만 필터와 후보 표적의 분류를 이용하여 다중 표적을 추적 한다. 마지막으로 평균 이동 알고리즘을 사용하여 표적들의 세부 위치를 조정한다. 실험을 통하여 배경 추정 필터들의 성능을 비교 분석하였고, 제안하는 알고리즘이 기존의 추적 시스템과 비교하여 안정적으로 추적이 됨을 확인하였다.
본 연구에서는 Component-Substitution (CS)기반 영상 융합 방법 중 가장 빠른 처리 속도를 보이는 IHS 기법의 분광 왜곡 현상을 해결하기 위하여 히스토그램을 통해 분광 왜곡 현상을 분석하고 평균 필터링을 통해 분광 왜곡 현상을 해결한다. 제안하는 방법의 성능 평가를 위하여 아리랑 3 호로 촬영한 서울 지역 위성 영상에 IHS 방법과 제안하는 방법을 적용하여 주관적으로 비교하고 객관적으로는 Q4, SAM, ERGAS 의 지표를 사용하여 비교한다. 주관적 비교 결과 제안하는 방법이 분광 왜곡을 감소시킴을 보이며, 객관적 비교 결과 IHS 기법 대비 향상된 Q4, SAM, ERGAS 을 보인다.
본 논문은 방향성을 고려한 영상 분해에 의해 개선된 시그마 필터의 영상 잡음 제거에 관한 연구이다. 기존의 시그마 필터는 계산의 복잡도 측면과 필터링의 정확도 면에서 좋은 결과를 보여 왔다. 그러나 시그마 필터는 높은 수준의 노이즈에서 작은 에지성분을 살리지 못하는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 개선된 시그마 필터를 변형하여 새로운 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 먼저 입력 영상을 수평, 수직 방향의 특성과 대각선 방향의 특성을 지닌 두 가지의 구성요소로 분해한 다음 분해된 2개의 구성요소에 대하여 HPF와 LPF를 적용한다. 적용 후 각각 독립적으로 기존의 시그마 필터로 필터링하여 출력 영상을 재구성함으로서 영상에 존재하는 잡음을 제거하고 영상의 에지성분에 대한 보존 특성을 강화시킨다. 실험에서의 비교 결과, 제안된 알고리즘의 PSNR이 시그마 필터에 비해 평균적으로 2.6dB, 개선된 시그마 필터에 비해 0.5dB 더 우수함을 확인하였고 비교적 큰 노이즈가 첨가되었을 때 기존의 두 필터보다 제안된 알고리즘이 훨씬 더 좋은 성능을 보였다.
본 논문에서는 장애인보조기구에 적용하기 위한 근거리 레이더의 반사판의 각도에 따른 데이터의 노이즈에 대한 분석과 이를 제거하기 위한 휴리스틱 알고리즘과 이동평균필터를 융합한 상보필터를 제시하고 이를 적용하여 노이즈를 제거한 실험에 대한 내용을 담고 있다. 또한 칼만 필터와의 비교와 두 개를 같이 사용했을 경우 등의 실험 결과 값 비교를 통해 제안한 필터의 효용성에 대해서 증명하였다.
본 논문은 4개의 BLDC 모터를 이용한 쿼드콥터 무인비행체의 센서 신호 성능 개선을 위해 진동에 강인한 센서융합 방식을 제안하고 이를 기반으로 하여 자세제어를 위한 개선된 PID 제어 기법을 제안한다. 쿼드콥터의 자세추정을 위해 사용하는 가속도 센서와 자이로 센서 각각의 특성에서 나타나는 단점을 상호 보완하고 모터에서 발생하는 진동의 영향을 최소화하도록 상보필터를 적용하여 두 센서를 융합하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 센서 융합 방식은 쿼드콥터의 방진을 위해 일반적으로 사용되는 이동평균 필터나 저역통과 필터에 비해 진동에 더욱 강인하고 지연이 적은 결과를 얻을 수 있었다. 또한 쿼드콥터의 자세 제어를 위해 일반적으로 사용되는 PID 제어 중 D 제어 성분을 추정된 각도의 변화량을 이용하는 대신 자이로 센서를 사용하는 쿼드콥터의 특성에 맞게 자이로 센서 출력을 사용하는 방식을 제안하여 사용함으로써 자세 제어 오차를 줄일 수 있고 자세 제어의 안정화가 보다 용이하게 이루어질 수 있음을 확인하였다.
회전 기계(Rotor)는 여러 분야의 산업 현장에서 중요한 역할을 하는 기기중 하나로 운전 중인 회전 기계의 동작, 감시, 진단은 설비의 효율적인 운용 및 사고 방지 등을 위해 매우 중요한 일이다. 본 논문에서는 회전 기계 중 가장 널리 사용되는 유도 전동기의 운전 중 발생하는 정상 신호와 이상 신호들의 특징을 비교 분석하고 그 결과를 바탕으로 스펙트럼 평균, 고역 통과 필터, 대역 통과 필터, 스펙트럼 밀도 등을 적용하여 이상 신호를 검출하고 진단하는 시스템을 구성하였으며 알고리듬 시뮬레이션 결과 올바로 분류된 결과를 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 선형적응필터를 사용하고 있는 기존의 적응잡음제거 기 의 단점을 보완하기 위해 신경망 적응필터를 이용한 비선형 적응잡음제거기를 다루고 있다. 제안된 적응잡음제거기는 광대역 시변 잡음신호를 사용하여 잡음제거 성능을 조사하였으며 상대평가를 위해 TDL (tapped-delay -line) 선형필터의 적응잡음제거기와 비교하였다. 실험결과에 의하면 적응잡음 제거기의 주입력에 포함된 잡음과 기준입력 사이에 비선형적인 상관관계가 존재하는 경우 신경망 적응잡음제거기는 평균자승오차값을 기준으로 선형잡음제거기보다 더 우수한 성능을 보여주었으며, 또한 리커런트 신경망 적응필터가 순방향 신경망 필터보다 성능이 우수하였다. 따라서 적응잡음제거기에서 광대역 시변잡음을 제거하는데 신경망 적응필터가 선형 적응필터보다 효과적임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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