컴팩트 플래쉬방식의 휴대용산소포화도와 ECG감시 시스템을 구현하는데 목적이 있다. 먼저 휴대용 산소포화도의 측정은 산소포화도와 맥박을 동시에 측정해서 2채널을 기록하도록 설계했다. 다른 장치없이 환자의 상태를 감지할 수 있고 소형화되고 휴대 가능하게 했다. 환자모니터링에 의해 발생하는 문제점을 해결하기 위해 기저선변동을 없애기 위해 2D 섹터 알고리즘을 적용시킨 아날로그 보정회로를 추가했다. 현재 SpO2모듈은 완성됐지만 컴팩트 플래쉬 방식을 사용하는데는 아직까지 많은 개선의 여지가 있다. ECG감시장치는 3극자 ECG시스템을 적용했다. 필터로는 2가지가 혼합된 방식이다. 하나는 전력선을 없애는 것이고 다른 하나는 기저선 변동을 없애는 것이다. 이것은 DC간섭을 줄이고 전력선의 주파수 간섭을 없애는 효과가 있다. 컴팩트플래쉬 방식으로 환자의 정보를 적은 비용으로 쉽게 기록하고 의료기관에 알릴수 있다.
CDMA시스템의 용량은 다중접속 간섭의 양에 의존한다. 다중접속간섭은 전송 또는 수신전력과 밀접한 관계를 갖는다. CDMA2000 1x시스템은 주로 순방향 용량에 의해 제한된다. 본 논문에서는 기지국 총 송신전력이 셀의 부하를 대변할 수 있음을 보이고 CDMA2000 1x 시스템을 위한 새로운 형태의 부하제어방식을 제안한다. CDMA2000 1x시스템은 빠른 전력제어를 하고 있으며 총 송신전력을 측정함으로써 송신링크의 셀 부하를 측정할 수 있다. 제안된 알고리즘은 이와 같은 총 송신전력을 모니터링 하여 셀의 부하에 따른 데이터 전송률제어를 수행함으로써 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있게 하였다. 제안된 알고리즘은 전력제어 되는 CDMA시스템에 적용될 수 있으며 시스템은 용량과 서비스품질 (QoS)을 향상시킬 수 있다.
The 8th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.463-481
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2020
Cutter suction dredgers (CSDs) are widely used in various dredging constructions such as channel excavation, wharf construction, and reef construction. During a CSD construction, the main operation is to control the swing speed of cutter to keep the slurry concentration in a proper range. However, the slurry concentration cannot be monitored in real-time, i.e., there is a "time-lag effect" in the log of slurry concentration, making it difficult for operators to make the optimal decision on controlling. Concerning this issue, a solution scheme that using real-time monitored indicators to predict current slurry concentration is proposed in this research. The characteristics of the CSD monitoring data are first studied, and a set of preprocessing methods are presented. Then we put forward the concept of "index class" to select the important indices. Finally, an ensemble learning algorithm is set up to fit the relationship between the slurry concentration and the indices of the index classes. In the experiment, log data over seven days of a practical dredging construction is collected. For comparison, the Deep Neural Network (DNN), Long Short Time Memory (LSTM), Support Vector Machine (SVM), Random Forest (RF), Gradient Boosting Decision Tree (GBDT), and the Bayesian Ridge algorithm are tried. The results show that our method has the best performance with an R2 of 0.886 and a mean square error (MSE) of 5.538. This research provides an effective way for real-time predicting the slurry concentration of CSDs and can help to improve the stationarity and production efficiency of dredging construction.
영상 시퀀스로부터 움직이는 객체의 검출은 비디오 감시, 교통 모니터링 및 분석, 사람 검출 및 추적 등에서 가장 기본적이며 중요한 분야이다. 안개와 같은 환경적 요인에 의하여 화질이 저하된 영상 속에서 움직이는 객체를 검출하는 일은 매우 어렵다. 특히, 안개는 주변 물체의 색상을 모두 비슷하게 만들고 채도를 떨어뜨려 배경으로부터 객체를 구별하기 힘들게 만든다. 이런 이유로 안개 영상 속에서 객체 검출 성능은 매우 낮으며 신뢰할 수 없는 결과를 나타내고 있다. 본 논문은 안개와 같은 환경적 요인을 제거하고 객체의 검출 성능을 높이기 위한 방법으로 안개 지수를 기반으로 안개 유무를 판단하고, Dark Channel Prior을 이용하여 안개 영상의 전달량을 추정하고 안개가 제거된 영상으로 복원하였으며 가우시안 혼합 모델을 이용한 배경 차분 방법을 이용하여 객체를 검출하였다. 그리고 제안된 방법의 성능을 비교하기 위해 안개 제거 전과 후의 영상에 대한 Recall 과 Precision을 측정하여 안개 제거에 따른 성능 향상 정도를 수치화하여 비교하였다. 결과적으로 안개 제거 후 영상의 가시성이 매우 향상되었으며 객체 검출 성능이 매우 향상됨을 알 수 있었다.
본 논문에서는 그래픽 프로세서를 이용하여 고속으로 해무를 제거하는 기술을 제안한다. 이 기술은 호스트 프로세서(CPU)와 병렬처리가 가능한 여러 개의 그래픽 프로세서를 이용하여 입력영상에서 해무를 제거하는 것이다. 해무를 제거하는 과정 중에서 다크 채널 추출, 최대 밝기 채널 추출, 전달량 계산은 호스트 프로세서에서 수행하고, 양방향 필터를 적용하여 전달량을 정제하는 과정을 그래픽 프로세서를 기반으로 병렬처리하여 연산속도를 높였다. 제안한 병렬처리 기법의 검증을 위해 NVIDIA사의 GTX 1070 GPU를 3개를 사용하여 검증환경을 구성하였다. 구현결과 하나의 그래픽 프로세서로 구현하였을 때는 평균 140ms가 소요되고, OpenMP와 다중 GPGPU를 이용하여 구현하였을 때 26ms 소요되었다. 본 논문에서 제안하는 그래픽 프로세서 기반의 병렬연산 해무제거 기술은 선박의 안전항해, 항만 관제 분야에 사용될 수 있을 것이다.
Spike detection in long-term EEG monitoring forepilepsy by wavelet transform(WT), artificial neural network(ANN) and the expert system is presented. First, a small set of wavelet coefficients is used to represent the characteristics of a singlechannel epileptic spikes and normal activities. In this stage, two parameters are also extracted from the relation between EEG activities before the spike event and EEG activities with the spike. then, three-layer feed-forward network employing the error back propagation algorithm is trained and tested using parameters obtained from the first stage. Spikes are identified in individual EEG channels by 16 identical neural networks. Finally, 16-channel expert system based on the context information of adjacent channels is introducedto yield more reliable results and reject artifacts. In this study, epileptic spikes and normal activities are selected from 32 patient's EEG in consensus among experts. The result showed that the WT reduced data input size and the preprocessed ANN had more accuracy than that of ANN with the same input size of raw data. Ina clinical test, our expert rule system was capable of rejecting artifacts commonly found in EEG recodings.
In Magnetic Resonance Imaging(MRI), the QRS complex of ECG is used as a trigger signal for MRI scan. But, gradient and RF(radio frequency) artifacts which are caused to static and dynamic field in MRI scanner cause interference in the ECG. Also, the signal shape of theses artifacts can be similar to the QRS-complex, causing possible misinterpretation during patient monitoring and false gating of the MRI. In case of using general FIR or IIR band-pass filters for minimizing the artifacts, artifact-reduction-ratio is not excellent. So, an adaptive real-time digital filter is proposed for reduction of noise by gradient and RF(radio frequency) artifacts. The proposed filter for MRI-Gating is based on the noise-canceller with NLMS(Normalized Least Mean Square) algorithm. The reference signals of the adaptive noise canceller are a combination of the noisy three channel ECG signals. In conclusions, the proposed method showed the acceptable quality of ECG signal with sufficient SNR for gating the MRI and possibility of real time implementation.
RFID 리더는 자신이 전송한 명령에 대한 태그의 응답을 수신함으로써 태그를 인식한다. 이때 근접한 거리에 위치하고 있는 리더들이 동일한 주파수를 이용하거나, 여러 리더가 동시에 하나의 태그에 명령을 전송하는 경우 서로 간섭을 일으킬 수 있는데 이를 RFID 리더 충돌이라고 한다. RFID 리더 충돌이 발생하면 리더의 명령이 태그에게 전달되지 않거나, 전송된 명령에 대해 태그가 올바르게 응답할 수 없게 된다. 파라서 리더 충돌을 줄이기 위한 Anti-collision기법의 개발이 필요하며, 대표적인 것으로 MIT에서 제안한 Colorwave알고리즘이 있다. 이 것은 각 리더들이 프레임 내에서 하나의 슬롯을 이용하여 태그를 인식하는 기법으로 다른 리더들과 시간을 나누어 사용함으로써 리더 충돌을 회피한다. 그리고 각 리더들은 간섭을 일으키는 주변 리더의 수에 따라 프레임의 크기를 개별적으로 조절하여 효율적으로 태그를 인식하고자 한다. 그러나 이 방식은 리더들의 프레임 크기를 불필요하게 변경하여 많은 리더 충돌을 유발하는 등의 문제들을 발생 시킬 수 있다. 본 논문에서는 기존의 Colorwave을 분석하여 나타날 수 있는 문제점을 도출한다. 그리고 기존의 Colorwave의 문제를 보완하는 새로운 리더 충돌방지 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 이용하여 그 성능을 분석한다.
하천은 육지 표면에서 일정한 물길을 따라 흐르는 물줄기를 의미하며, 하천 매핑 작업은 하천유역의 지형 변화 연구 및 하천 유역의 홍수 모니터링 연구 등에 매우 중요한 역할을 한다. 그러나 하천의 수위변화로 인한 유역 내 지표면의 수위 및 유량의 불균일성 등으로 인하여, 기존의 지반조사 기술은 하천 매핑 작업에 효과적이지 않다. 공간 정보 자료는 해당 지역에 접근하지 않고도 해당 지역에 관한 지형적인 정보를 획득할 수 있어서, 하천 지형 조사 및 하천 측량 등 하천 유역의 지형연구에 굉장히 유용하게 쓰일 수 있다. 본 연구에서는, 각각의 다른 파라미터를 사용하여 영상분류 기법 중의 하나인 ISODATA(Iterative Self_Organizing Data Analysis) 분류기법을 적용하여 RapidEye 영상으로부터 하천을 추출하는 방법을 제시하였다. 우선, RapidEye 영상으로부터 NIR(Near InfraRed) 밴드 영상과 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index) 영상을 생성한 뒤, 이를 각각의 파라미터로 설정한다. 생성된 각각의 영상에 ISODATA 기법을 적용한 뒤, 후처리 과정을 통하여 각각의 영상으로부터 하천을 추출하도록 한다. 각각의 영상에서 추출한 하천의 경계선 또한 Sobel 에지 추출 기법을 통하여 추출된다. 점검 점들을 이용하여 정확도 검증을 수행한 결과, NIR 밴드로부터 추출한 하천의 정확도가 NDVI 영상으로부터 추출한 하천의 정확도보다 더 높다는 것을 알 수 있다.
본 논문에서는 전력 시스템의 전원 및 부하 측을 동시에 감시가 가능한 다 채널(전압 8채널, 전류 10채널) 전력 측정 시스템을 개발하였다. 제안된 시스템은 전력품질과 관련된 규정인 IEEE 1459-2010의 정의를 사용하여 전력 성분을 계산하는 신호처리 알고리즘을 기반으로 TMS320C42 DSP를 이용하여 개발하였다. 개발된 시스템은 표준 전원 공급 장치를 이용하여 그 성능 시험을 실시하였고, 그 결과 측정오차는 0.2% 이하로 나타났다. 또한 제안된 시스템을 3상 4선식 전력시스템에 설치하여 실증 시험을 실시하여 그 성능을 입증하였다. 제안된 시스템은 상업 및 산업용 전력 시스템에 적용하여 동시에 다 채널로 전력을 측정 및 분석함으로써 전력품질과 관련된 다양한 문제를 줄일 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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