• 제목/요약/키워드: Hidden Markov Model (HMM)

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Analysis of Real-Time Estimation Method Based on Hidden Markov Models for Battery System States of Health

  • Piao, Changhao;Li, Zuncheng;Lu, Sheng;Jin, Zhekui;Cho, Chongdu
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권1호
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    • pp.217-226
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    • 2016
  • A new method is proposed based on a hidden Markov model (HMM) to estimate and analyze battery states of health. Battery system health states are defined according to the relationship between internal resistance and lifetime of cells. The source data (terminal voltages and currents) can be obtained from vehicular battery models. A characteristic value extraction method is proposed for HMM. A recognition framework and testing datasets are built to test the estimation rates of different states. Test results show that the estimation rates achieved based on this method are above 90% under single conditions. The method achieves the same results under hybrid conditions. We can also use the HMMs that correspond to hybrid conditions to estimate the states under a single condition. Therefore, this method can achieve the purpose of the study in estimating battery life states. Only voltage and current are used in this method, thereby establishing its simplicity compared with other methods. The batteries can also be tested online, and the method can be used for online prediction.

결정적 잡음 모델을 이용한 효율적인 잡음음성 인식 접근 방법 (An Efficient Approach for Noise Robust Speech Recognition by Using the Deterministic Noise Model)

  • 정용주
    • 한국음향학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.559-565
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    • 2002
  • 본 논문에서는 잡음음성 HMM (Hidden Markov Model)의 파라미터 값을 효율적으로 추정하는 새로운 방법에 대해서 제안하였다. 기존의 방법들에서 잡음음성의 HMM 파라미터 값을 추정하기 위해서는 먼저 잡음음성의 생성 모델을 가정한 후, 잡음과 원래 음성의 통계 모델을 이용하여 잡음음성 HMM 파라미터 값을 해석적으로 얻게 된다. 하지만 이러한 해석적 방법은 항상 단순화의 가정을 취하게 되므로 실제의 잡음음성 HMM 분포에 정확히 근접하는데 어려움을 겪게 된다. 본 연구에서는 이러한 가정을 하지 않고, 원래의 깨끗한 음성에서 얻을 수 있는 HMM의 파라미터 값을 사용하고 결정적 잡음 모델을 이용함으로서 기존의 방법보다 인식시에 계산량을 줄일 수 있었을 뿐만 아니라 인식 성능의 향상도 이룰 수 있었다.

Facial Expression Recognition using 1D Transform Features and Hidden Markov Model

  • Jalal, Ahmad;Kamal, Shaharyar;Kim, Daijin
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권4호
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    • pp.1657-1662
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    • 2017
  • Facial expression recognition systems using video devices have emerged as an important component of natural human-machine interfaces which contribute to various practical applications such as security systems, behavioral science and clinical practices. In this work, we present a new method to analyze, represent and recognize human facial expressions using a sequence of facial images. Under our proposed facial expression recognition framework, the overall procedure includes: accurate face detection to remove background and noise effects from the raw image sequences and align each image using vertex mask generation. Furthermore, these features are reduced by principal component analysis. Finally, these augmented features are trained and tested using Hidden Markov Model (HMM). The experimental evaluation demonstrated the proposed approach over two public datasets such as Cohn-Kanade and AT&T datasets of facial expression videos that achieved expression recognition results as 96.75% and 96.92%. Besides, the recognition results show the superiority of the proposed approach over the state of the art methods.

3차원 영상복원 데이터를 이용한 HMM 기반 의도인식 시스템 (HMM-based Intent Recognition System using 3D Image Reconstruction Data)

  • 고광은;박승민;김준엽;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.135-140
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    • 2012
  • 대뇌 상의 mirror neuron system은 시각 정보에 기반한 모방학습 기능을 담당한다. 관측자의 mirror neuron system 영역을 관찰할 때, 행위자가 수행하는 목적성 행위의 전체가 아닌, 부분적으로 가려지거나 보이지 않는 영역을 포함하는 경우에도 해당 영역의 뉴런이 발화되는 과정을 통해 전체 행동의 의도를 유추할 수 있다. 이러한 모방학습 기능을 3D 비전 기반 지능 시스템에 적용하는 것이 본 논문의 목표이다. 본 연구실에서 선행 연구된 스테레오 카메라를 기반으로 획득된 3차원 영상에 대한 복원을 수행한다. 이 때 3차원 입력영상은 부분적으로 가려진 영역을 포함하는 손동작의 순차적 연속영상이다. 복원 결과를 기반으로 가려진 영역을 내포한 행위에 대하여 LK optical flow, unscented Kalman filter를 이용한 특징검출을 수행하고 의도인식의 수행을 위해, Hidden Markov Model을 활용한다. 순차적 입력데이터에 대한 동적 추론 기능은 가려진 영역을 포함한 손동작 인식 수행에 있어 적합한 특성을 가진다. 본 논문에서 제안하는 의도 인식을 위해 선행 연구에서 복원 영상에서의 객체의 윤곽선 및 특징 검출을 시뮬레이션 하였으며, 검출 특징에 대한 시간적 연속 특징벡터를 생성하여 Hidden Markov Model에 적용함으로써, 의도 패턴에 따른 손동작 분류 시뮬레이션을 수행하였다. 사후 확률 값의 형태로 손 동작 분류 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 통한 성능의 우수함을 입증하였다.

음성 인식률 개선방법에 관한 연구 (A Study on Improved Method of Voice Recognition Rate)

  • 김영포;이한영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.77-83
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    • 2013
  • 본 논문에서는 음성 인식률 개선에 관한 방법을 제시하고 연구하였다. 기존의 음성 검출 방법 중 많이 이용되고 있는 HMM(Hidden Markov Model) 알고리즘을 이용하여서 음성을 검출하였다. 실험은 음성 검출과 음성 인식의 두 가지 방법으로 진행하였다. 음성 검출은 음성의 단위로 영교차율을 구하여 데이터의 유무를 판별하였다. 음성 인식은 음성의 형상의 패턴을 분석한 후 학습된 패턴과 비교 하는 형식으로 분석하였다. 실험 결과, 제안된 음성 형상의 패턴인식 이용한 알고리즘은 92%의 음성 인식률을 얻어 80%의 기존 HMM 알고리즘에 비해서 약 12%의 향상된 인식률을 얻을 수 있었다.

뇌파 분류에 유용한 주성분 특징 (On Useful Principal Component Features for EEG Classification)

  • Park, Sungcheol;Lee, Hyekyoung;Park, Seungjin
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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    • pp.178-180
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    • 2003
  • EEG-based brain computer interface(BCI) provides a new communication channel between human brain and computer. EEG data is a multivariate time series so that hidden Markov model (HMM) might be a good choice for classification. However EEG is very noisy data and contains artifacts, so useful features mr expected to improve the performance of HMM. In this paper we addresses the usefulness of principal component features with Hidden Markov model (HHM). We show that some selected principal component features can suppress small noises and artifacts, hence improves classification performance. Experimental study for the classification of EEG data during imagination of a left, right up or down hand movement confirms the validity of our proposed method.

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인간의 움직임 추출을 이용한 감정적인 행동 인식 시스템 개발 (Emotional Human Body Recognition by Using Extraction of Human Body from Image)

  • 송민국;주영훈;박진배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.214-216
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    • 2006
  • Expressive face and human body gestures are among the main non-verbal communication channels in human-human interaction. Understanding human emotions through body gesture is one of the necessary skills both for humans and also for the computers to interact with their human counterparts. Gesture analysis is consisted of several processes such as detecting of hand, extracting feature, and recognizing emotions. Skin color information for tracking hand gesture is obtained from face detection region. We have revealed relationships between paricular body movements and specific emotions by using HMM(Hidden Markov Model) classifier. Performance evaluation of emotional human body recognition has experimented.

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동작인식을 이용한 탁구 스윙 분석 (Analysis of Table Tennis Swing using Action Recognition)

  • 허건;하종은
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.40-45
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    • 2015
  • In this paper, we present an algorithm for the analysis of poses while playing table-tennis using action recognition. We use Kinect as the 3D sensor and 3D skeleton data provided by Kinect for further processing. We adopt a spherical coordinate system and feature selected using k-means clustering. We automatically detect the starting and ending frame and discriminate the action of table-tennis into two groups of forehand and backhand swing. Each swing is modeled using HMM(Hidden Markov Model) and we used a dataset composed of 200 sequences from two players. We can discriminate two types of table tennis swing in real-time. Also, it can provide analysis according to similarities found in good poses.

CHMM을 이용한 발매기 명령어의 음성인식에 관한 연구 (A Study on the Speech Recognition for Commands of Ticketing Machine using CHMM)

  • 김범승;김순협
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.285-290
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    • 2009
  • 논문에서는 연속HMM(Continuos Hidden Markov Model)을 이용하여 실시간으로 발매기 명령어(314개 역명)를 인식 할 수 있도록 음성인식 시스템을 구현하였다. 특징 벡터로 39 MFCC를 사용하였으며, 인식률 향상을 위하여 895개의 tied-state 트라이폰 음소 모델을 구성하였다. 시스템 성능 평가 결과 다중 화자 종속 인식률은 99.24%, 다중화자 독립 인식률은 98.02%의 인식률을 나타내었으며, 실제 노이즈가 있는 환경에서 다중 화자 독립 실험의 경우 93.91%의 인식률을 나타내었다.

Bayesian HMM 기반의 건강 상태 분류 및 예측 (Health State Clustering and Prediction Based on Bayesian HMM)

  • 신봉기
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권10호
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    • pp.1026-1033
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    • 2017
  • 본 논문은 계층적 디리슐레 과정(HDP)과 은닉 마르코프 모형(HMM)이 결합된 베이스 통계학적 방법과 HMM의 상태 지속 정보를 이용한 건강 상태 예측 방법을 제안한다. HDP-HMM은 베이스 방법의 HMM 확장 모형으로서 건강의 동적 특성을 고려하여 불확실하고 가늠하기조차도 어려운 건강 상태의 수를 추정할 수 있게 해준다. 모의 데이터와 실제 건건 검진 데이터를 이용한 시험을 통하여 흥미 있는 행동 특성을 볼 수 있었으며 최대 5년까지로 제한한 미래 예측도 충분한 가능함을 확인하였다. 미래는 불확실하며 예측 문제는 본질적으로 어렵다. 그러나 본 연구의 실험 결과로 동적인 문맥 하에서 다중 후보 가설을 제시함으로서 실용 가능한 건강상태의 장기 예측이 가능하다는 것을 읽을 수 있었다.