• 제목/요약/키워드: Landweber method

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수정된 generalized Landweber 방법을 이용한 ECT 영상 복원 (Image reconstruction in electrical capacitance tomography based on modified generalized Landweber method)

  • 이성훈;장재덕;김용성;김경연;최봉열
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제43권5호
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    • pp.68-79
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    • 2006
  • ECT는 측정된 커패시턴스 값을 이용하여 유전 물체의 유전율 분포를 가시화하기 위해 사용되는 비접촉 영상 복원 기술이다. 영상 복원시 수렴 속도 개선과 영상의 질 향상을 위해 다양한 반복적 영상 복원 방법들이 있으며, Landweber 방법은 널리 사용되고 있는 ECT의 영상 복원 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 ECT 영상 복원에서 수렴 속도를 개선하기 위해 수정된 generalized Landweber 방법을 제안한다. 특히, Shaping 행렬을 가지는 generalized Landweber 방법에 가속항을 추가하고 최적화 계수를 해석적으로 결정한다. 다양한 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안한 방법의 타당성을 입증한다.

전기 임피던스 단층촬영법에서 수정된 반복 Landweber 방법을 이용한 영상 복원 (Image Reconstruction using Modified Iterative Landweber Method in Electrical Impedance Tomography)

  • 김봉석;김지훈;김신;김경연
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제49권4호
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    • pp.36-44
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    • 2012
  • 전기 임피던스 단층촬영법은 대상물의 경계면에 부착된 여러 개의 전극들을 통해 전류를 주입하고 이에 유기되는 전압을 측정한 후, 이를 바탕으로 대상물 내부의 도전율(또는 저항률) 분포를 영상으로 복원하는 비교적 새로운 영상복원 기법이다. 본 논문에서는, 대상물 내부의 저항률 분포를 추정하기 위해서 전극사이의 전기저항과 저항률 분포와의 관계를 선형으로 가정하고, 이 선형 관계로부터 가중행렬을 계산한 후, 수정된 반복 Landweber 알고리즘을 적용하였다. 그리고 제안한 방법의 수렴시간을 줄이고 영상 복원의 정확도를 향상시키고자 목적 함수를 최소화하는 최적의 step length를 찾아 제안한 방법에 적용하였다. 몇 가지 시나리오를 설정하고 모의실험을 통해 제안된 방법의 영상 복원 성능을 평가한 결과, 비교적 양호한 복원 성능을 나타내었다.

전기 임피던스 단층촬영법에서 영상 복원을 위한 새로운 on-line Landweber 알고리즘 개발 (Development of Novel on-line Landweber Algorithm for Image Reconstruction in Electrical Impedance Tomography)

  • 김봉석;김신;김경연
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권9호
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    • pp.293-299
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    • 2012
  • 전기 임피던스 단층촬영법은 대상체의 표면에 부착된 전극들을 통해 전류를 주입하고 전압을 측정함으로써, 내부의 도전율 또는 저항률 분포를 추정하고 영상으로 복원하는 비교적 새로운 영상 복원 기법이다. 이 논문에서는 on-line에서 한 번의 연산으로도 표적의 정확한 위치 정보와 복원의 정확도를 향상시킬 수 있는 새로운 역문제 알고리즘을 개발하였다. 그리고 제안한 방법의 복원 성능을 향상시키기 위해 가중 행렬의 고유치로부터 step-length를 계산하였다. 몇 가지 시나리오를 설정하고 모의실험을 통해 제안한 방법의 영상 복원의 성능을 평가하였다.

2차원 자유표면파의 부정치 역문제에 대한 정규화기법의 적용 (A Study on the Ill-posed Inverse Problem of Two-dimensional Waves due to Pressure Distribution Using Regularization Method)

  • 장택수;최항순
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.48-55
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    • 1999
  • 본 논문에서는 정수면의 일정구간에 분포한 압력에 의하여 발생되는 2차원 자유표면파에 대한 부정치 역문제를 정규화기법으로 해석하였다. 계산의 예로 정수면에 코사인 분포된 조화변동압력에 의하여 유기되는 수평속도를 입력 자료로 택하여 압력을 역추적하는 경우에 대하여 서로 다른 3가지 정규화기법을 적용하였다. 계산결과 3가지 방법 모두에서 엄밀한 해를 얻을 수 있었는데, 그 중에서도 반복 Tikhonov 정규화기법을 적용하여 얻은 해가 가장 정확하며, Landweber-Friedman의 정규화 필터가 가장 안정된 해를 주었다.

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영상 압축센싱을 위한 블록기반 변환영역 측정 부호화 (Block-Based Transform-Domain Measurement Coding for Compressive Sensing of Images)

  • ;;;;박영현;전병우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권12호
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    • pp.746-755
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    • 2014
  • 압축센싱은 신호의 성긴 (Sparse) 성질을 활용하여 Nyquist 표본화율 보다 낮은 측정 율만으로도 신호의 완벽 복원이 가능하다는 측면에서 새로운 샘플링 기술로 주목 받고 있다. 블록기반의 압축센싱 기술을 사용하여 영상을 샘플링 하는 경우, 측정신호 영역에서도 공간 영역의 유사도가 보존되므로, 본 논문에서는 블록기반 압축센싱 기술을 사용하여 획득한 자연영상의 측정 신호에 대한 새로운 부호화 기술을 제안한다. 측정신호 간 유사성을 제거하기 위해 이산 웨이블릿 변환(DWT)을 적용한 후, 각 DWT 계수에 적절한 양자화를 수행한다. 이를 통해, 측정 신호 내의 중복성을 제거하고, 측정 신호의 비트 율 또한 절약할 수 있었다. 실험 결과, 기존의 블록기반 평활 Projected Landweber 알고리즘에 스칼라 양자화를 적용한 방법, DPCM 방법을 적용한 방법, 그리고 Multihypothesis 기반 블록기반 평활알고리즘에 DPCM을 적용한 방법과 비교할 때, 제안방법의 PSNR이 각각 최대 4dB, 0.9dB, 그리고 2.5dB 더 높은 성능을 보이는 것을 확인 할 수 있었다.

블록기반 압축센싱 복원을 위한 수렴 복잡도 저감 (Convergence Complexity Reduction for Block-based Compressive Sensing Reconstruction)

  • 박영균;심혁재;전병우
    • 방송공학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.240-249
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    • 2014
  • 압축센싱 이론에 따르면 표본화 될 신호가 일련의 조건을 만족하는 성긴 신호라면 나이퀴스트 표본화주파수보다 적은 수의 측정 샘플들만 가지고도 원 신호를 완벽하게 복원할 수 있다. 그러나 압축센싱 이론을 실제 영상에 활용하기 위해서는, 신호 복원에 필요한 계산 복잡도와 메모리 요구량을 줄일 필요가 있다. 이런 관점에서 블록압축센싱(Block-based Compressive Sensing)에 기반한 Smooth Projected Landweber (BCS-SPL) 방법이 개발되었지만, 이 또한 복원과정의 계산 복잡도가 여전히 큰 문제가 있다. 본 논문에서는 기존의 BCS-SPL 복원 알고리즘의 수렴을 보다 빠르게 하기 위하여, 반복복원 중지조건, 허용 오차, 수렴 조절 인자를 개선한 수렴 복잡도 저감 방법을 제시한다. 제시한 방법은 기존 BCS-SPL 방법보다 낮은 수의 반복복원 횟수내로 수렴하면서도 동시에 복원 화질도 개선시키는 실험 결과를 보였다.

A new conjugate gradient algorithm for solving dynamic load identification

  • Wang, Lin J.;Deng, Qi C.;Xie, You X.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제64권2호
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    • pp.271-278
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    • 2017
  • In this paper, we propose a new conjugate gradient method which possesses the global convergence and apply it to solve inverse problems of the dynamic loads identification. Moreover, we strictly prove the stability and convergence of the proposed method. Two engineering numerical examples are presented to demonstrate the effectiveness and speediness of the present method which is superior to the Landweber iteration method. The results of numerical simulations indicate that the proposed method is stable and effective in solving the multi-source dynamic loads identification problems of practical engineering.

Cause Analysis and Removal of Boundary Artifacts in Image Deconvolution

  • Lee, Ji-Yeon;Lee, Nam-Yong
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.838-848
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    • 2014
  • In this paper, we conducted a cause analysis on boundary artifacts in image deconvolution. Results of the cause analysis show that boundary artifacts are caused not only by a misuse of boundary conditions but also by no use of the normalized backprojection. Results also showed that the correct use of boundary conditions does not necessarily remove boundary artifacts. Based on these observations, we suggest not to use any specific boundary conditions and to use the normalized backprojector for boundary artifact-free image deconvolution.

효과적인 MC-BCS-SPL 알고리즘과 예측 구조 방식에 따른 성능 비교 (An Effective MC-BCS-SPL Algorithm and Its Performance Comparison with Respect to Prediction Structuring Method)

  • 류중선;김진수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.1355-1363
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    • 2017
  • 최근에 낮은 복잡도의 부호화기를 구현하기 위해 분산 비디오 부호화 와 압축센싱을 결합한 구조로서 분산 압축 비디오 센싱기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존에 움직임 보상 블록 압축센싱 기술(MC-BCS-SPL)은 가장 간단한 표본화를 추구하면서 모든 압축센싱 프레임을 갖는 DCVS방식중의 효과적인 방안으로 다루어져 왔다. 이 방식은 키 프레임과 WZ 프레임으로 분리하여 압축센싱한다. 그러나 MC-BCS-SPL 방식은 복호화기에서 WZ 프레임을 복원할 때, 움직임이 큰 영상 시퀀스의 경우에 화질 저하가 발생시키는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 기존의 문제점을 극복하기 위한 개선된 MC-BCS-SPL 방식을 제안한다. 제안한 방식은 연속적인 키 프레임 간 에 존재하는 높은 상관관계를 이용하여 키 프레임을 참조함으로써 초기 영상을 보정한다. GOP 예측 구조 방식에 따른 율-왜곡 성능을 비교한다. 다양한 실험 결과를 통하여 제안하는 알고리즘이 기존 알고리즘보다 더 좋은 화질을 제공함을 보여준다.