• 제목/요약/키워드: False-alarm rate

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The Study of CFAR(Constant False Alarm Rate) process for a helicopter mounted millimeter wave radar system

  • Kim In Kyu;Moon Sang Man;Kim Hyoun Kyoung;Lee Sang Jong;Kim Tae Sik;Lee Hae Chang
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.890-895
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    • 2004
  • This paper describes constant alarm rates process of millimeter wave radar that exits on non-stationary target detection schemes in the ground clutter conditions. The comparison of various CFAR processes such as CA(Cell-Average)-CFAR, GO(Greatest Of)/SO(Smallest Of)-CFAR and OS(Order Statistics)-CFAR performance are applied. Using matlab software, we show the performance and loss between detection probability and signal to noise ratio. When rang bins increase, this results show the OS-CFAR process performance is better than any others and satisfies the optimal detection probability without loss of detection in the homogeneous clutter.

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KOMPSAT-5 SLC 영상과 AIS 데이터에 기반한 선박탐지 (Ship Detection Based on KOMPSAT-5 SLC Image and AIS Data)

  • 김동한;이윤경;김상완
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권2_2호
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    • pp.365-377
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    • 2020
  • 국가해양영토에서 불법어업활동을 하는 어선으로부터 해상자원과 영토를 보호하기 위해 지속적인 모니터링과 즉각적인 대응은 필수적인 요소이다. Synthetic Aperture Radar (SAR) 영상은 넓은 촬영 범위를 가지고 있으며, 기상과 주야 조건에 영향을 받지 않아 광역적인 해상 모니터링에 효과적이다. 그러나 SAR 영상의 데이터 크기와 스펙클 노이즈 등 다양한 특성으로 인해 처리속도와 탐지율이 높은 선박탐지 알고리즘 개발은 쉽지 않다. 본 논문에서는 국내 최초의 X-band SAR 위성인 KOMPSAT-5에 적합한 선박탐지 알고리즘을 개발 적용하였다. 효율적인 선박탐지를 위해 선박탐지 알고리즘은 Human Visual Attention System (HVAS), SAR-Split, Constant False Alarm Rate (CFAR) 알고리즘의 특성을 융합하여 적용했다. 또한, SAR 영상의 관측모드 별 특성을 고려한 SAR-Split 알고리즘 적용을 통해 탐지율을 향상시켰다. SAR 영상으로부터 탐지된 선박은 Automatic Identification System (AIS) 데이터와의 매칭을 통해 탐지율 분석이 수행되었다. 탐지된 선박은 AIS 자료와 전반적으로 잘 매칭되었으며, SAR 영상의 모드 별 특성을 고려하여 적용했을 때 보다 향상된 탐지율을 보였다. 탐지율은 Enhanced Standard (ES) 모드에서 약 80%, Standard (ST) 모드에서 약 64%의 결과를 보였다. 선박 탐지결과에서 발생한 대부분의 오탐지는 선박의 이동으로 발생하는 기포항적, AIS의 위치오차 등으로 발생하였다. 개발된 선박탐지 알고리즘은 대한민국 국가해양영토 광역 감시망 구축에 기여할 것으로 기대된다.

주성분 분석법 및 외곽선 영상의 통계적 특성을 이용한 클러터 제거기법 연구 (A Study on Clutter Rejection using PCA and Stochastic features of Edge Image)

  • 강석종;김도종;배현덕
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제47권6호
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    • pp.12-18
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    • 2010
  • 주로 열상(FLIR: Forward-Looking Imfra-Red)을 이용하여 표적을 탐지하는 자동표적탐지(ATD: Automatic Target Detection)장비는 전처리단계, 잠재적 표적탐지 및 클러터 제거 등 3단계를 적용하여 표적을 탐지한다. 열상영상의 전처리단계 및 잠재적 표적탐지단계를 통해 열상영상의 모든 표적후보를 구한다. 이때, 표적후보군에는 표적 및 클러터가 공존하게 되는데, 클러터 제거 단계에서 표적후보군에 포함된 클러터를 제거하여 표적을 분류함으로서 오경보(False Alarm)를 줄이는 기능을 한다. 본 논문은 표적탐지단계 중 클러터 제거방법에 대한 연구내용에 대해 기술하였으며, 연구의 특징은 표적후보군에 포함된 클러터를 제거하기 위하여 표적후보영상의 주성분분석법(PCA: Principal Component Analysis)을 이용한 형태적 특징 및 외곽선 영상(Edge Image)의 통계적 특징을 이용한 표적제거기법을 제시하였다. 주성분분석법 특징값은 미리 선정한 대표표적에 대해 차원축소 고유벡터를 구한 후 표적후보군 영상을 고유벡터에 투영한 유클리드 거리를 이용하였으며, 통계적 특징은 표적후보군의 외곽선영상에 대해 분산 및 표준편차를 이용한 통계적 특징을 적용하였다. 주성분 특징과 통계적 특징을 이용하여 표적과 클러터를 구분하기 위해 선형판별법(LDA: Linear Discriminant Analysis)을 적용하였다. 제안된 알고리즘의 성능확인을 위해 수행한 시뮬레이션 결과 제안된 알고리즘이 주성분분석법 특징 또는 통계적 특징 등 단일특징을 적용하였을 때 보다 좋은 결과를 도출하였다.

Anomaly Detection in Medical Wireless Sensor Networks

  • Salem, Osman;Liu, Yaning;Mehaoua, Ahmed
    • Journal of Computing Science and Engineering
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    • 제7권4호
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    • pp.272-284
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    • 2013
  • In this paper, we propose a new framework for anomaly detection in medical wireless sensor networks, which are used for remote monitoring of patient vital signs. The proposed framework performs sequential data analysis on a mini gateway used as a base station to detect abnormal changes and to cope with unreliable measurements in collected data without prior knowledge of anomalous events or normal data patterns. The proposed approach is based on the Mahalanobis distance for spatial analysis, and a kernel density estimator for the identification of abnormal temporal patterns. Our main objective is to distinguish between faulty measurements and clinical emergencies in order to reduce false alarms triggered by faulty measurements or ill-behaved sensors. Our experimental results on both real and synthetic medical datasets show that the proposed approach can achieve good detection accuracy with a low false alarm rate (less than 5.5%).

A precise sensor fault detection technique using statistical techniques for wireless body area networks

  • Nair, Smrithy Girijakumari Sreekantan;Balakrishnan, Ramadoss
    • ETRI Journal
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    • 제43권1호
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    • pp.31-39
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    • 2021
  • One of the major challenges in wireless body area networks (WBANs) is sensor fault detection. This paper reports a method for the precise identification of faulty sensors, which should help users identify true medical conditions and reduce the rate of false alarms, thereby improving the quality of services offered by WBANs. The proposed sensor fault detection (SFD) algorithm is based on Pearson correlation coefficients and simple statistical methods. The proposed method identifies strongly correlated parameters using Pearson correlation coefficients, and the proposed SFD algorithm detects faulty sensors. We validated the proposed SFD algorithm using two datasets from the Multiparameter Intelligent Monitoring in Intensive Care database and compared the results to those of existing methods. The time complexity of the proposed algorithm was also compared to that of existing methods. The proposed algorithm achieved high detection rates and low false alarm rates with accuracies of 97.23% and 93.99% for Dataset 1 and Dataset 2, respectively.

주파수 선택적 레일리 페이딩 채널에서의 DMF 초기동기 장치의 성능분석 (Performance Analysis of DMF Acquisition System in Frequency-Selective Rayleigh Fading Channel)

  • 김성철;이연우;조춘근;박형근;차균현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권7B호
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    • pp.1351-1360
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    • 1999
  • 기존의 PN 부호 초기동기 장치는 AWGN 채널에 이상적으로 설계되었으므로 주파수 선택적 레일리 페이딩 채널에서는 이상적인 구조가 아니다. 따라서 본 논문에서는 자동 임계치 제어(Automatic Threshold Control: ATC) 알고리즘을 적용한 디지틀 정합 필터링(DMF)을 기반으로 하여 직접 시퀀스 대역확산(DSSS) 방식에서의 PN 부호 초기동기 장치를 제안하고, 검출확률(PD)과 오류 경보확률(PFA)에 대한 성능을 분석하였다. 초기동기를 위한 탐색 기법은 직렬탐색기법을 고려하였으며, 성능평가를 위한 두 가지 확률은 도플러 주파수, 샘플링 주기, 평균 초기동기 시간 및 PN 칩율 등을 고려하여 주파수 선택적 레일리 페이딩 채널환경에서 유도하고 분석하였다. DMF를 기반으로 한 초기동기 시스템 모델은 시뮬레이션을 결과로부터 ATC 알고리즘을 채택한 모델이 기존의 일정 임계치 시스템보다 성능이 우수하다는 결론을 보였다.

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소형 표적 탐지를 위한 파노라믹 적외선 영상 향상 장치 및 경보시스템 구현 (The Realization of Panoramic Infrared Image Enhancement and Warning System for Small Target Detection)

  • 김기홍;김주영;정태연;전병균;이의혁;김덕규
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.46-55
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    • 2005
  • 본 논문에서는 소형 위협체를 조기에 탐지하여 위치를 알려주는 파노라믹 적외선 영상 경보 장치를 구현하였고, 경보 성능 향상을 위한 적외선 영상 향상 기법을 제안하였다. 구현 장치는 센서 헤드 유닛, 신호 처리 유닛 등으로 구성된다. 센서 헤드 유닛은 1차원 다중 배열 적외선 센서를 정속으로 고속 회전하여 360도의 넓은 시계 영역을 가지는 파노라믹 열영상을 획득한다. 신호 처리 유닛은 파노라믹 영상을 90도의 부영상으로 나누고, 각 부영역의 통계적 특성에 따라 적응적 평탄역값(adaptive plateau value)을 구한다 그리고 적응적 평탄역값으로 히스토그램을 변화시킴으로써 위협체을 두드러지게 하였으며, 실시간 처리를 위하여 DSP와 FPGA를 이용하여 장치를 구현하였다. 구현 시스템에 제안한 영상 향상 기법을 적용한 결과 기존 기법에 비해 오경보율이 낮음과 시각적으로 위협체의 식별이 용이함을 확인하였다.

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웨이블릿 변환 영역에서 부대역 에너지 변화율의 비를 이용한 연기 감지 (Smoke Detection Using the Ratio of Variation Rate of Subband Energy in Wavelet Transform Domain)

  • 김정한;배성호
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.287-293
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    • 2014
  • 인명과 물질적 손실을 줄이기 위해서는 화재의 조기 감지는 매우 중요하다. 비디오 기반의 연기 감지방법은 야외에서 연기 감지의 어려움이 있는 기존의 센서 기반의 연기 감지 방법의 단점을 극복할 수 있다. 본 논문에서는 비디오 기반의 새로운 연기 감지 방법을 제안한다. 제안한 방법은 웨이블릿 변환 영역에서 각 부대역의 에너지의 비율을 이용하여 연기 영역을 검출한다. 잘못된 연기 검출을 감소시키기 위하여 YUV 칼라 공간에서 움직임, 색도의 감소, 블록의 명도를 이용하여 후보 연기 블록을 검출한다. 최종적으로, 웨이블릿 변환 영역에서 후보 연기 블록에 대한 부대역 에너지의 시간적 변화를 이용하여 연기 블록을 결정한다. 실험을 통하여 제안한 방법이 기존의 웨이블릿을 이용한 연기 감지 방법보다 연기의 검출율과 오검출율이 현저히 향상되는 것을 확인하였다.

주파수선택적 감쇄 채널에서 부호순위 통계량을 쓴 부호 획득 방법 (A code acquisition method using signed-rank statistics in frequency-selective channels)

  • 김홍길;정창용;송익호;권형문;김용석
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권2호
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    • pp.69-80
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    • 2002
  • 이 논문에서는 주파수선택적 라이시안 감쇄 채널에서 부호순위를 바탕으로 한 비모수 검파기를 쓰는 직접 수열 부호분할다중접속시스템의 의사잡음 부호획득 방법을 다룬다. 먼저 국소 최적 순위 검파기를 얻고, 근사점수함수를 쓴 국소 준최적 순위 검파기와 k차 고친 부호순위 검파기를 제안한다. 직렬 두 우물기법과 혼합 병렬 두 우물기법에 평균 일정오경보확률 추정기를 쓴 제곱합 검파기, 고친 부호 검파기, 국소 준최적 순위 검파기, k차 고친 부호순위 검파기를 쓴 것을 견주어 본다. 국소 준최적 순위 검파기와 k차 고친 부호순위 검파기가 평균 일정오경보확률 추정기를 쓴 제곱합 검파기보다 성능이 더 낫다는 것을 모의 실험으로 보인다.

Adaboost를 이용한 모바일 환경에서의 홍채인식을 위한 눈 검출에 관한 연구 (A Study on Eye Detection by Using Adaboost for Iris Recognition in Mobile Environments)

  • 박강령;박성효;조달호
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권4호
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    • pp.1-11
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    • 2008
  • 본 논문에서는 adaboost(adaptive boosting)를 이용한 눈 검출 알고리즘을 제안한다. 또한 기존의 adaboost를 이용한 눈 검출 알고리즘의 문제점으로 지적된, 실제 눈이 아님에도 불구하고, 눈으로 찾는 오검출율(false alarm rate)를 감소시키기 위해 각막 면에 생성되는 조명의 반사광을 모델링을 통해 추정하고 adaboost의 학습과 눈 검출에 사용되는 박스의 최적의 크기를 실험을 통해 결정하였다. 위의 결과로 검출된 눈 영역을 중심으로 일정 영역에 대하여 동공과 홍채 영역을 원형검출기(circular edge detector)를 이용하여 검출하였다. 실험결과 휴대폰으로 취득한 얼굴영상에서 약 99%의 눈 검출 정확도를 나타내었으며 휴대폰 환경에 적용했을 때 처리시간은 1초 내외 소요됨을 알 수 있었다.