심전도 신호는 일반적으로 200Hz 이상의 주파수로 표본화 하므로 장시간의 심전도 신호를 획득할 경우 데이터가 방대해진다. 이러한 신호를 저장 및 전송하기 위해서는 효율적인 신호 압축을 필요로 한다. 본 논문에서는 B-spline 근사화를 이용하여 심전도 신호를 압축하는 방법을 제안한다. B-spline 곡선의 국부적 제어성(local controllability) 특성으로 인하여 원신호를 부분적으로 근사화할 수 있으며, 이를 통하여 방대한 심전도 신호를 압축할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 응용수학의 근사이론 및 기하학적 모델링에 널리 사용되고 있는 비균일 B-spline 근사화 기법으로 효율적인 압축 방안을 제시한다. 제안한 알고리즘의 유효성을 확인하기 위해 실제 심전도 임상 데이터인 MIT-BIH 데이터베이스를 이용하여 실험을 수행하며, 그 결과로부터 제안한 기법을 이용한 B-spline 근사화 압축 방법의 효용성을 입증한다.
본 연구는 B-스플라인 하이퍼볼륨을 사용하여 주어진 비정렬 데이터를 근사화하는 데이터 근사기법에 관한 것이다. 개발 구현을 위한 B-스플라인 하이퍼볼륨의 자료 구조가 기술되며 해당 메모리 크기의 측정을 통해 간결한 표현 모델임을 보인다. 제안하는 근사 기법은 두 가지 알고리즘으로 구성된다. 하나는 B-스플라인 하이퍼볼륨의 절점 벡터 결정에 관한 것이고, 다른 하나는 조정점 결정에 관한 것으로 최소자승 최소화 문제의 해를 구함으로써 얻게 된다. 여기서 구한 해는 데이터 복잡성에 의존하지 않는다. 본 연구 방식은 다양한 형태의 데이터 분포를 가지고 근사 정밀도, 메모리 사용량, 계산 시간 등의 근사화 성능(수준)을 평가한다. 더불어 기존 방법과의 비교를 통해 유용성을 보이며, 비구속 최적화 예제를 통하여 다양한 응용 분야로의 가능성을 보여준다.
평판 디스플레이(FPD)의 결함 검출은 패널 영상의 불균일한 휘도 변화로 인해 정확한 결함 검출이 어렵다. 본 논문은 FPD 패널 영상의 휘도변화를 B-스플라인 표면으로 근사화하고, 이로부터 다양한 결함을 검출하는 방법을 제안한다. B-스플라인 표면 근사화시 잡음 및 결함에 해당하는 고주파 부분을 제외하고, 불균일 휘도 변화에 해당하는 배경부분만으로 구성하기 위해, 웨이브릿 변환 후 저주파대역만을 이용한다. 이는 B-스프라인 표면 근사화의 단점인 시간 소모를 획기적으로 줄일 뿐 아니라, 정확성을 향상시키는 결과를 가져온다. 최소의 부대역에서 근사화된 영상은 웨이브릿 합성 과정을 거쳐 원영상의 크기로 재구성되고, 원 영상에서 이를 뺀 차영상이 바로 불균일 휘도의 배경을 보상한 평평한 영상이 된다. 따라서 결과 영상에 단순 문턱치를 이용하여 결함 영역을 쉽게 검출할 수 있으며, 거짓 결함을 제거하기 위해 블랍 해석이 후처리로서 수행된다 또한 인라인 시스템에 적용하기 위해 웨이브릿 변환을 리프팅 기반의 알고리즘으로 구현하여 필름 같은 대용량의 데이터를 고속으로 처리할 수 있게 함으로써, 처리 시간을 크게 감소 시켰다.
This paper presents an error-bounded B-spline fitting technique to approximate unorganized data within a prescribed error tolerance. The proposed approach includes two main steps: leastsquares minimization and error-bounded approximation. A B-spline hypervolume is first described as a data representation model, which includes its mathematical definition and the data structure for implementation. Then we present the least-squares minimization technique for the generation of an approximate B-spline model from the given data set, which provides a unique solution to the problem: overdetermined, underdetermined, or ill-conditioned problem. We also explain an algorithm for the error-bounded approximation which recursively refines the initial base model obtained from the least-squares minimization until the Euclidean distance between the model and the given data is within the given error tolerance. The proposed approach is demonstrated with some examples to show its usefulness and a good possibility for various applications.
The three dimensional(3D) reconstruction from two dimensional(2D) image data is using in many fields such as RPD(Rapid Product Development) and reverse engineering. In this paper, the main step of 3D reconstruction is comprised of two steps : image processing step and B-spline surface approximation step. In the image processing step, feature points of each cross-section are obtained by means of several image processing technologies. In the B-spline surface approximation step, using the data of feature points obtained in the image processing step, the control points of B-spline surface are obtained, which are used for IGES file of 3D CAD model.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제10권1호
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pp.31-45
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2006
최근 고집적화, 고밀도화 되어가는 첨단 디바이스와 섬세한 공정들은 SMT(surface mounting technology)에서의 더욱 까다로운 검사 항목들을 요구하고 있다. 특히, 어셈블리 생산품의 불량의 60% 이상을 차지하는 솔더 프린팅의 검사는 이러한 추세에 대응책으로 3차원적인 검사방식이 기존의 2차원적인 검사방식을 빠르게 대치해나가고 있다. 따라서 본 논문에서는 SMT 어셈블리 라인에서 PCB(Printed circuit board)에 프린팅된 솔더 페이스트에 대한 3차원적인 검사를 자동으로 수행하는 인라인형의 고속 3차원 검사 장비 및 측정 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 3차원 데이터를 B-스플라인으로 표면을 구성한 다음 이를 기반으로 패드를 추출하고, 검사하는 알고리즘이다.
영상 리샘플링의 전형적인 방법은 원래의 디지털 영상을 연속 모델에 맞춘 뒤 원하는 샘플링율로 다시 샘플링하는 접근방식에 기초한다. B-스플라인 함수는 다른 함수에 비해 오실레이션이 적어 연속 모델에 주로 사용되어 온 함수이다. 이 논문의 주 목표는 비정규 최적 리샘플링 알고리즘의 유도이다. 이 알고리즘을 유도하기 위해서 세단계의 근사화가 필요하다: 1) 역행렬 연산을 통한 B-스플라인 계수 구하기, 2) 직교 투사 이론에 의해 유도된 최적 리샘플링 알고리즘을 이용하여 변환된 B-스플라인 계수 구하기, 3) 간접B-스플라인 변환을 통해 결과를 다시 신호 영역으로 바꾸기. 이러한 방법을 통해 정규 리샘플링에서 그 우수성이 입증된 B-spline을 비정규 리샘플링에서도 이용할 수 있으며 실험 결과를 통해 성능의 우수성을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 B-spline의 근사방법 중의 한 방법으로써 knot 제거 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 제거되는 knot의 순서에 영향을 받지 않고 항상 같은 결과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 수학적으로도 단순하므로 이해와 구현이 용이하다. 내부 knot들이 multiplicity를 많이 갖는 경우에 더 큰 장점을 갖는다.
In order to utilize a parallel machine tool for CAM system, the development of adequate interpolator is necessary. This paper presents a quintic B-spline interpolator with algorithm of limiting maximum interpolation error. The favored property of near arc-length parametrization in the curve representation is used in the implementation of the reference command generation. Then, this interpolator is applied to cubic parallel manipulator to show its validity.
고정된 접목점을 갖는 다항 스플라인 회귀모형에 대한 D-최적실험 계획의 성질들이 연구되 었다. 또한 정규화된 B-스플라인을 이용하여 몇가지 경우에 대한 D-최적실험계획을 이론적 으로 구하였다. Kiefer-Wolfowitz 동치정리에 의하여 몇가지 모형에 대한 D-최적실험 계획 이 수리적인 방법에 의해 근사적으로 구하여 졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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