• 제목/요약/키워드: Image decomposition

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GPU를 이용한 이방성 탄성 거꿀 참반사 보정의 계산가속 (Acceleration of Anisotropic Elastic Reverse-time Migration with GPUs)

  • 최형욱;설순지;변중무
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제18권2호
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    • pp.74-84
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    • 2015
  • 탄성 거꿀 참반사 보정(elastic reverse-time migration)을 통해 물리적으로 의미가 있는 영상을 얻기 위해서는 탄성 파동방정식(elastic wave equation)을 통해 재구성된 벡터 파동장(reconstructed vector wavefield)으로부터 P파와 S파를 분리하는 파분리 알고리듬이 필요하다. 그리고 이방성을 고려한 탄성 거꿀 참반사 보정으로의 확장을 위해서는 이방성을 고려한 탄성 모델링 알고리듬 뿐만 아니라 이방성을 고려한 파분리가 필요하다. 이방성 탄성매질에서의 파분리는 등방성 탄성매질에서 주로 이용하는 Helmholtz decomposition과는 달리 탄성매질의 수직 속도 및 이방성 계수에 따라 계산된 유사미분필터(pseudo-derivative filter)를 이용한다. 이 필터는 적용에 많은 계산이 필요하기 때문에 이 연구를 통해 많은 양의 병렬계산을 효율적으로 수행할 수 있는 GPU (Graphic Processing Unit)를 이용하여 이방성 파분리를 수행하는 알고리듬을 개발하였다. 또한 GPU를 이용해 파분리를 수행하는 알고리듬을 포함하고 MPI (Message-Passing Interface)를 이용하는 효율성 높은 이방성 탄성 거꿀 참반사 보정 알고리듬을 개발하였다. 개발된 알고리듬의 검증을 위해 Marmousi-II 탄성모델을 기초로 수직 횡등방성(vertically transversely isotropy; VTI) 탄성모델을 구축하여 수치모형 실험을 수행해 다성분 합성탄성파탐사자료를 생성하였다. 이 합성탄성파 자료에 개발된 이방성 탄성 거꿀 참반사 보정 알고리듬을 적용하여 GPU와 MPI를 효과적으로 이용한 계산속도 향상과 이방성 파분리에 의한 영상결과의 정확도 향상을 보여주었다.

용탕단조 Al-Cu-Si-Mg합금의 열처리시 제2응고상의 분해거동 (Decomposition Behavior of Secondary Solidification Phase During Heat Treatment of Squeeze Cast Al-Cu-Si-Mg)

  • 김유찬;김도향;한요섭;이호인
    • 한국주조공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.560-568
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    • 1997
  • The dissolution behavior of secondary solidification phases in squeeze cast Al-3.9wt%Cu-1.5wt%Si-1.0wt%Mg has been studied using a combination of optical microscope, image analyzer, scanning electron microscope(SEM), energy dispersive spectrometer(EDS), X-ray diffractometer(XRD) and differential thermal analyzer (DTA). Special emphasis was placed on the investigation of the effects of the nonequilibrium heat treatment on the dissolution of the second solidification phases. Ascast microstructure consisted of primary solidification product of ${\alpha}-Al$ and secondary solidification products of $Al_2Cu$, $Mg_2Si$ and $Al_2CuMg$. Equilibrium and non-equilibrium solution treatments were carried out at the temperatures of $495^{\circ}C$, $502^{\circ}C$ and $515^{\circ}C$ for 3 to 5 hours. The amount of the dissolved secondary phases increased with increasing solution treatment temperature, for example, area fractions of $Al_2Cu$, $Mg_2Si$ and $Al_2CuMg$ were approximately 0%, 1.6% and 4.2% after solution treatment at $495^{\circ}C$ for 5hours, and were approximately 0%, 0.36% and 2% after solution treatment at $515^{\circ}C$ for 5hours. The best combination of tensile properties was obtained when the as-cast alloy was solution treated at $515^{\circ}C$ for 3hours followed by aging at $180^{\circ}C$ for 10 hours. Detailed DTA and TEM study showed that the strengthening behavior during aging was due to enhanced precipitation of the platelet type fine ${\theta}'$ phase.

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Median 필터를 위한 RMESH 병렬 알고리즘의 설계 (Design of RMESH Parallel Algorithms for Median Filters)

  • 전병문;정창성
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권11호
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    • pp.2845-2854
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    • 1998
  • Median 필터는 임계치 분할, 스택킹 특성, 그리고 선형 분리성에 기반하여 이진 영역에서 구현이 가능하다. 본 논문에서는 VLSI 구현에 적합한 변형 가능한 메쉬(RMESH) 구조에서 median 필터링을 위한 1차원 및 2차운 병렬 알고리즘의 성능을 평가한다. 실제로 M 레벨의 1차원 시그널 길이가 N이고 윈도우 폭이 W일 때, 메쉬 구조에서는 $O(Mw^2)$의 시간 복잡도를 갖는 반면 RMESH 구조에서의 알고리즘은 O(Mw) 시간 복잡도를 갖는다. 또한 M 레벨의 2차원 영상의 크기가 $N{\times}N$이고 원도우 크기가 $w{\times}w$라고 가정하면, 본 논문에서 제안한 $N{\times}N$ RMESH 상에서 median 필터링 알고리즘은 $N{\times}N$ 메쉬의 $O(Mw^2)$ 시간 보다 더욱 향상된 O(Mw) 시간에 계산되어진다.

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1990년대 이후 한국연극의 무대의상에 나타난 포스트모더니즘 경향에 대한 연구 (A Study on the Postmodernist Tendencies in Stage Costume of Korean Theater Since 1990's)

  • 우보경;김영삼
    • 복식
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    • 제61권1호
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    • pp.109-123
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    • 2011
  • Postmodernism has affected general culture and arts as a powerful cultural image that has governed the later 20th century, and it is still a main subject as Zeitgeist representing modern society. Accordingly, this study is to verify the role and importance of the stage costume according to change of the art trend in the present age by clarifying relations between the postmodernism and the stage costume, and analyzing the postmodernism trend shown in postmodern classes. The postmodernism trend in costume is summarized as the deconstructionism, eclecticism and the populism. Hereunder is the conclusion of applying Postmodernism characteristics and creation mechanism commonly existing in theater and costume to the costumes of Korean theaters since 1990's. First, a deconsructionism trend of the Korean theater was visualized by the expression method of disembodiment and decomposition of stage costumes. Second, expression phase of interculturalism was concretely visualized through the stage costume, and it was considered that the postmodernism creation method. Third, a populism trend since 1990's was reflected to the stage costume, and deduced consensus with the audience and subculture familiar with the public as well as appeared as a phenomenon that emphasized a recreational elements. It is analyzed that this trend is a result that a concept of sportiveness was directly transferred through strong visual expression function of the stage costume. As a result of analyzing a Korean theater of the postmodernism disposition since 1990s, the costume reflected creational will of the postmodernism of works and played an important role as visual arts, created with a similar method and form.

3.0T 자기공명영상을 이용한 유방 검사시 IDEAL기법의 유용성 평가 (Evaluation of Usefulness of IDEAL(Iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least squares estimation) Technique in 3.0T Breast MRI)

  • 조재환
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.217-224
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    • 2010
  • 유방암중 관상피내암으로 진단 받은 환자를 대상으로 기존의 지방 억제 기법인 CHESS와 새로운 기법인 IDEAL을 정량적으로 비교 분석하여 IDEAL기법의 효과와 유용성을 고찰 해보고자 한다. 조직학적으로 관상피 내암으로 진단 받은 환자 20명을 대상으로 3.0T MR scanner를 이용하여 CHESS 기법과 IDEAL 기법을 이용하여 지방 억제한 횡이완 강조 영상과 조영 증강 전후의 종이완 강조 영상을 획득하였다. 분석 결과 횡이완 강조 영상과 조영 증강 전, 후의 종이완 강조 영상에서 신호대 잡음비는 병변 부위에서는 차이를 보이지 않는 반면 유관조직과 지방조직에서는 IDEAL 기법을 이용한 그룹에서 높은 신호대 잡음비를 보였으며 두 그룹에서의 대조도대 잡음비는 IDEAL 기법을 이용한 그룹에서 높은 대조도대 잡음비를 보였다.

JPEG2000에서 ROI 코딩 파라미터와 ROI 코딩 방법의 상관관계 (Correlation of ROI Coding Parameters and ROI Coding Methods in JPEG2000)

  • 김호용;김형준;서영건
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제6권10호
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    • pp.143-152
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    • 2006
  • JPEG2000은 웨이블릿 기반 정지 영상 압축 표준으로써 앞으로 다양한 분야에서 쓰이게 될 것이다. JPEG2000의 가장 큰 특징 중의 하나는 관심영역(ROI, Region-Of-Interest) 코딩을 제공하는 것이다. 이것은 사용자가 원하는 영역을 다른 영역보다 더 큰 비트율로 압축하여 화질을 좋게 하는 것이다. JPEG2000과 ROI는 다양한 코딩 파라미터를 갖는다 타일 크기, ROI 크기, 웨이블릿 필터, ROI 모양, 위치, 코드블록 크기, ROI 개수, 이산 웨이블릿 변환 분해 레벨, ROI 중요도, 품질레이어의 수, 저해상도 서브밴드 중요성 등이 있는 데, 본 논문에서는 이들 파라미터와 ROI 코딩 방법 간의 어떤 상관관계를 갖는지 실험을 통하여 보이게 된다. 이는 어떤 응용 프로그램에서 ROI 파라미터와 ROI 코딩 방법을 응용에 맞게 선택하도록 도와준다.

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캐비테이션 터널에서 PIV를 이용한 프로펠러 후류 보오텍스 유동계측 및 거동해석 (PIV Aanalysis of Vortical Flow behind a Rotating Propeller in a Cavitation Tunnel)

  • 백부근;김진;박영하;김기섭;김경열
    • 대한조선학회논문집
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    • 제42권6호
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    • pp.619-630
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    • 2005
  • A two-frame PIV (Particle Image Velocimetry) technique is used to investigate the wake characteristics behind a marine propeller with 4 blades at high Reynolds number. For each of 9 different blade phases from $ 0^{\circ} $ to $ 80^{\circ} $, one hundred and fifty instantaneous velocity fields are measured. They are ensemble averaged to study the spatial evolution of the propeller wake in the region ranging from the trailing edge to one propeller diameter (D) downstream location. The phase-averaged mean velocity shows that the trailing vorticity is related to radial velocity jump, and the viscous wake is affected by boundary layers developed on the blade surfaces and centrifugal force. Both Galilean decomposition method and vortex identification method using swirling strength calculation are very useful for the study of vortex behaviors En the propeller wake legion. The slipstream contraction occurs in the near-wake region up to about X/D : 0.53 downstream. Thereafter, unstable oscillation occurs because of the reduction of interaction between the tip vortex and the wake sheet behind the maximum contraction point.

3차원 차분 룩업 테이블을 이용한 실시간 색역 사상 기법 (Real-Time Color Gamut Mapping Method Based on the Three-Dimensional Difference Look-Up Table)

  • 한동일
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권6호
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    • pp.111-120
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    • 2005
  • 본 논문에서는 실시간 색역 사상을 위한 3차원 룩업 테이블을 좀더 효과적으로 구현하기 위한 하드웨어 구조를 제시하였다. 기존의 해상도 절감 3차원 룩업 테이블에 대해서 기술하고 하드웨어의 구조를 간소화시킨 해상도 절감 3차원 차분 룩업 테이블의 개념을 소개한다. 새로 제안하는 3차원 차분 룩업 테이블의 경우 기존의 방법과 같이 3차원 룩업 테이블을 8개의 1차원 룩업 테이블로 분해하여 구성하며 색역 사상 규칙은 현재 입력 영상 값과 색역 사상된 출력 값과의 차분 값만을 저장시키고 삼차원 보간 이후에 최종적으로 덧셈기를 추가함으로써 구성한다. 이를 통하여 필요로 하는 하드웨어의 양을 더욱 감축시킬 수 있으며 기존의 방법에 비해서 좀 더 고속으로 구현이 가능하다. 새로 제안된 하드웨어 구조는 FPGA나 ASIC으로 쉽게 구성이 가능하며 실시간 화질 개선의 용도로 쉽게 적용이 가능하다.

확장 QR-RLS 알고리즘을 이용한 시스토릭 어레이 구조의 결정 궤환 등화기 (A Systolic Array Structured Decision Feedback Equalizer based on Extended QR-RLS Algorithm)

  • 이원철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권11C호
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    • pp.1518-1526
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    • 2004
  • 본 논문은 확장 QR-RLS 알고리즘을 이용한 시스토릭 어레이 구조를 갖는 적응 결정 궤환 등화기에 대해서 소개한다. 무선 이동 통신 시스템의 경우 빠른 시변환 채널로 인해 고속의 수렴 특성을 갖는 등화기가 필수적으로 요구된다. 최근에 이러한 성질을 만족하는 QR-RLS 알고리즘 기반의 등화기가 소개되었으며, RLS 알고리즘이 갖는 높은 수렴 속도와 시스토릭 어레이의 병렬 파이프라인 형태로 구현 가능함으로 인해 계산상의 높은 효율성을 가진다. 그러나 일반적인 QR-RLS 알고리즘은 별도의 등화기 가중치 추출과정을 필요로 하며, 이로 인해 적응 처리 과정을 완전한 파이프라인 형태로 수행하기는 어렵다. 본 논문에서는 확장 QR-RLS 알고리즘을 기반으로 제곱근 연산을 배제한 계산과정을 통해 채널 출력의 입력으로부터 가중치 갱신까지 완전환 파이프라인 방식으로 처리가 가능한 시스토릭 어레이 구조의 결정 궤환 등화기를 소개한다.

영상압축을 위한 최적의 서브밴드 양자화 필터 설계 (Optimum Subband Quantization Filter Design for Image Compression)

  • 박규식;박재현
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제12B권4호
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    • pp.379-386
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    • 2005
  • 본 논문은 다차원 서브밴드 필터 뱅크에서 양자화 효과에 대한 분석과 그에 따른 최적의 필터 설계 방법에 대한 이론을 제안한다. 기존의 서브밴드 필터뱅크에 대한 연구에서 양자화 과정에 대한 고려는 매우 미미하였다. 본 연구에서는 확률 밀도에 최적화된 양자화기가 이득에 무상관성 잡음이 더하여진 비선형 형태로 모델링 되어 서브밴드 구조에 결합된다. 분석/합성 필터 뱅크에 다위상 분리 방법을 적용하여 양자화 과정에 의한 출력에서의 MSE가 유도되며 이 에러의 최소화 과정을 통하여 최적의 필터 설계 방법이 개발된다. 또한 5점형 구조의 표본화 격자를 이용한 최적의 비분리 파라유니터리와 이중직교 필터의 설계와 이를 이용한 영상 데이터의 압축 및 복원 과정을 통하여 성능 분석을 한다. 시뮬레이션 결과 제안한 설계방법에 따른 필터가 기존의 단순한 PR 서브밴드 필터보다 영상의 압축 및 복원에서 10에서 20퍼센트 정도의 MSE 감소를 보여주었고 낮은 비트율에서 특히 우수한 성능을 나타내었다.