• 제목/요약/키워드: Noise Classification

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조기심실수축 분류를 위한 위상 변이 추적 기반의 QRS 특징점 검출 (Detection of QRS Feature Based on Phase Transition Tracking for Premature Ventricular Contraction Classification)

  • 조익성;윤정오;권혁숭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.427-436
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    • 2016
  • 일반적으로 QRS간격은 시작점을 기준으로 끝점까지의 간격을 말하지만 그 기준이 모호하고 Q와 S의 검출이 정확하지 않아 부정맥 분류 성능을 저하시키는 경우가 발생한다. 본 연구에서는 심전도신호 중 가장 큰 피크인 R파를 정확히 검출한 후 이를 기준으로 위상 변이 추적 기법을 적용하여 Q와 S의 시작점과 끝점을 추출하는 방법을 제안한다. 먼저 전처리 과정을 통해 잡음이 제거된 정확한 R파를 검출한다. 이후 심전도신호의 미분값을 통해 QRS패턴을 분류하고, R파를 기준으로 위상이 변화되는 방향과 횟수를 추적함으로써 Q, S의 시작점과 끝점을 추출하는 방법이다. 제안한 방법의 우수성을 입증하기 위해 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스 48개의 레코드를 대상으로 R파 검출율은 99.60%의 성능을 나타내었고, 위상 변이 추적 기법의 경우 조기심실수축(PVC)이 30개 이상 포함된 MIT-BIH 10개의 레코드를 대상으로 조기심실수축 분류율을 각각 비교 분석한 결과 94.12%로 우수하게 나타났다.

비정형 데이터와 딥러닝을 활용한 내수침수 탐지기술 개발 (Development of a method for urban flooding detection using unstructured data and deep learing)

  • 이하늘;김형수;김수전;김동현;김종성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권12호
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    • pp.1233-1242
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    • 2021
  • 본 연구에서는 비정형 데이터인 사진자료를 이용하여 침수의 발생여부를 판단하는 모델을 개발하였다. 침수분류를 모델 개발을 위하여 CNN기반의 VGG16, VGG19을 이용하였다. 모델을 개발하기 위하여 침수사진과 침수가 발생하지 않은 사진을 웹크롤링 방법을 이용하여 사진을 수집하였다. 웹크롤링 방법을 이용하여 수집한 데이터는 노이즈 데이터가 포함되어 있기 때문에 1차적으로 본 연구와 상관없는 데이터는 소거하였으며, 2차적으로 모델 적용을 위하여 224 × 224로 사진 사이즈를 일괄 변경하였다. 또한 사진의 다양성을 위해서 사진의 각도를 변환하여 이미지 증식을 수행하였으며. 최종적으로 침수사진 2,500장과 침수가 발생하지 않은 사진 2,500장을 이용하여 학습을 수행하였다. 모델 평가결과 모델의 평균 분류성능은 97%로 나타났으며. 향후 본 연구결과를 통하여 개발된 모델을 CCTV관제센터 시스템에 탑재한다면 신속하게 침수피해에 대한 대처가 이루어 질 수 있을 것이라 판단된다.

단일 레이블 분류를 이용한 종단 간 화자 분할 시스템 성능 향상에 관한 연구 (A study on end-to-end speaker diarization system using single-label classification)

  • 정재희;김우일
    • 한국음향학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.536-543
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    • 2023
  • 다수의 화자가 존재하는 음성에서 "누가 언제 발화했는가?"에 대해 레이블링하는 화자 분할은 발화 중첩 구간에 대한 레이블링과 화자 분할 모델의 최적화를 위해 심층 신경망 기반의 종단 간 방법에 대해 연구되었다. 대부분 심층 신경망 기반의 종단 간 화자 분할 시스템은 음성의 각 프레임에서 발화한 모든 화자의 레이블들을 추정하는 다중 레이블 분류 문제로 분할을 수행한다. 다중 레이블 기반의 화자 분할 시스템은 임계값을 어떤 값으로 설정하는지에 따라 모델의 성능이 많이 달라진다. 본 논문에서는 임계값 없이 화자 분할을 수행할 수 있도록 단일 레이블 분류를 이용한 화자 분할 시스템에 대해 연구하였다. 제안하는 화자 분할 시스템은 기존의 화자 레이블을 단일 레이블 형태로 변환하여 모델의 출력으로부터 레이블을 바로 추정한다. 훈련에서는 화자 레이블 순열을 고려하기 위해 Permutation Invariant Training(PIT) 손실함수와 교차 엔트로피 손실함수를 조합하여 사용하였다. 또한 심층 구조를 갖는 모델의 효과적인 학습을 위해 화자 분할 모델에 잔차 연결 구조를 추가하였다. 실험은 Librispeech 데이터베이스를 이용해 화자 2명에 대한 시뮬레이션 잡음 데이터를 생성하여 사용하였다. Diarization Error Rate(DER) 성능 평가 지수를 이용해 제안한 방법과 베이스라인 모델을 비교 평가했을 때, 제안한 방법이 임계값 없이 분할이 가능하며, 약 20.7 %만큼 향상된 성능을 보였다.

S-MTS를 이용한 강판의 표면 결함 진단 (Steel Plate Faults Diagnosis with S-MTS)

  • 김준영;차재민;신중욱;염충섭
    • 지능정보연구
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    • 제23권1호
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    • pp.47-67
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    • 2017
  • 강판 표면 결함은 강판의 품질과 가격을 결정하는 중요한 요인 중 하나로, 많은 철강 업체는 그동안 검사자의 육안으로 강판 표면 결함을 확인해왔다. 그러나 시각에 의존한 검사는 통상 30% 이상의 판단 오류가 발생함에 따라 검사 신뢰도가 낮은 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 연구는 Simultaneous MTS (S-MTS) 알고리즘을 적용하여 보다 지능적이고 높은 정확도를 갖는 새로운 강판 표면 결함 진단 시스템을 제안하였다. S-MTS 알고리즘은 단일 클래스 분류에는 효과적이지만 다중 클래스 분류에서 정확도가 떨어지는 기존 마할라노비스 다구찌시스템 알고리즘(Mahalanobis Taguchi System; MTS)의 문제점을 해결한 새로운 알고리즘이다. 강판 표면 결함 진단은 대표적인 다중 클래스 분류 문제에 해당하므로, 강판 표면 결함 진단 시스템 구축을 위해 본 연구에서는 S-MTS 알고리즘을 채택하였다. 강판 표면 결함 진단 시스템 개발은 S-MTS 알고리즘에 따라 다음과 같이 진행하였다. 첫째, 각 강판 표면 결함 별로 개별적인 참조 그룹 마할라노비스 공간(Mahalanobis Space; MS)을 구축하였다. 둘째, 구축된 참조 그룹 MS를 기반으로 비교 그룹 마할라노비스 거리(Mahalanobis Distance; MD)를 계산한 후 최소 MD를 갖는 강판 표면 결함을 비교 그룹의 강판 표면 결함으로 판단하였다. 셋째, 강판 표면 결함을 분류하는 데 있어 결함 간의 차이점을 명확하게 해주는 예측 능력이 높은 변수를 파악하였다. 넷째, 예측 능력이 높은 변수만을 이용해 강판 표면 결함 분류를 재수행함으로써 최종적인 강판 표면 결함 진단 시스템을 구축한다. 이와 같은 과정을 통해 구축한 S-MTS 기반 강판 표면 결함 진단 시스템의 정확도는 90.79%로, 이는 기존 검사 방법에 비해 매우 높은 정확도를 갖는 유용한 방법임을 보여준다. 추후 연구에서는 본 연구를 통해 개발된 시스템을 현장 적용하여, 실제 효과성을 검증할 필요가 있다.

퍼지필터와 ART2를 이용한 선박용 용접기술개발 (A Studying on Gap Sensing using Fuzzy Filter and ART2)

  • 김관형;이재현;이상배
    • 한국항만학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.321-329
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    • 2000
  • Welding is essential for the manufacture of a range of engineering components which may vary from very large structures such as ships and bridges to very complex structures such as aircraft engines, or miniature components for microelectronic applications. Especially, a domestic situation of the welding automation is still depend on the arc sensing system in comparison to the vision sensing system. Specially, the gap-detecting of workpiece using conventional arc sensor is proposed in this study. As a same principle, a welding current varies with the size of a welding gap. This study introduce to the fuzzy membership filter to cancel a high frequency noise of welding current, and ART2 which has the competitive learning network classifies the signal patterns the filtered welding signal. A welding current possesses a specific pattern according to the existence or the size of a welding gap. These specific patterns result in different classification in comparison with an occasion for no welding gap. The patterns in each case of 1mm, 2mm, 3mm and no welding gap are identified by the artificial neural network.

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고령자의 손등피부 탄성 특성을 활용한 체질분류 방법 연구 (Study of Sasang Constitution Classification Method Based on Elasticity Coefficient of Hand Doral Skin of Elderly People)

  • 강남식;이재철;구본초;김종열;김영민
    • 동의생리병리학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.1050-1055
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    • 2011
  • This paper presents a novel diagnostic method to determine Sasang Consitution (SC) by elasticity coefficient of hand dorsal skin of elderly people. For this purpose, we carried out a clinical test, in which Our SC diagnostic tool and one Oriental medical doctor with SC medicine expertise participated to categorize 458 healthy subjects into four constitutions. After excluding heavy-noise, we extracted 295 subjects' elasticity coefficient feature data and statistically analyzed their SC relevance with ANOVA test. It resulted in that, Taeum-in has high elasticity coefficient compared to Soeum-in in a significance level of 0.05. There are no differences of elasticity coefficient in genders. This result is supported by the theory of Longevity and Life Preservation in Eastern Medicine(Donguisusebowon, 동의수세보원) which suggested that Taeum-in's flesh is solid and Soeum-in's one is tender. This is the first work which reports the relatedness of skin elasticity coefficient and SC by an objective clinical test.

Adaptive Cross-Device Gait Recognition Using a Mobile Accelerometer

  • Hoang, Thang;Nguyen, Thuc;Luong, Chuyen;Do, Son;Choi, Deokjai
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제9권2호
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    • pp.333-348
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    • 2013
  • Mobile authentication/identification has grown into a priority issue nowadays because of its existing outdated mechanisms, such as PINs or passwords. In this paper, we introduce gait recognition by using a mobile accelerometer as not only effective but also as an implicit identification model. Unlike previous works, the gait recognition only performs well with a particular mobile specification (e.g., a fixed sampling rate). Our work focuses on constructing a unique adaptive mechanism that could be independently deployed with the specification of mobile devices. To do this, the impact of the sampling rate on the preprocessing steps, such as noise elimination, data segmentation, and feature extraction, is examined in depth. Moreover, the degrees of agreement between the gait features that were extracted from two different mobiles, including both the Average Error Rate (AER) and Intra-class Correlation Coefficients (ICC), are assessed to evaluate the possibility of constructing a device-independent mechanism. We achieved the classification accuracy approximately $91.33{\pm}0.67%$ for both devices, which showed that it is feasible and reliable to construct adaptive cross-device gait recognition on a mobile phone.

Texture Analysis and Classification Using Wavelet Extension and Gray Level Co-occurrence Matrix for Defect Detection in Small Dimension Images

  • Agani, Nazori;Al-Attas, Syed Abd Rahman;Salleh, Sheikh Hussain Sheikh
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.2059-2064
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    • 2004
  • Texture analysis is an important role for automatic visual insfection. This paper presents an application of wavelet extension and Gray level co-occurrence matrix (GLCM) for detection of defect encountered in textured images. Texture characteristic in low quality images is not to easy task to perform caused by noise, low frequency and small dimension. In order to solve this problem, we have developed a procedure called wavelet image extension. Wavelet extension procedure is used to determine the frequency bands carrying the most information about the texture by decomposing images into multiple frequency bands and to form an image approximation with higher resolution. Thus, wavelet extension procedure offers the ability to robust feature extraction in images. Then the features are extracted from the co-occurrence matrices computed from the sub-bands which performed by partitioning the texture image into sub-window. In the detection part, Mahalanobis distance classifier is used to decide whether the test image is defective or non defective.

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A Level Set Method to Image Segmentation Based on Local Direction Gradient

  • Peng, Yanjun;Ma, Yingran
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권4호
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    • pp.1760-1778
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    • 2018
  • For image segmentation with intensity inhomogeneity, many region-based level set methods have been proposed. Some of them however can't get the relatively ideal segmentation results under the severe intensity inhomogeneity and weak edges, and without use of the image gradient information. To improve that, we propose a new level set method combined with local direction gradient in this paper. Firstly, based on two assumptions on intensity inhomogeneity to images, the relationships between segmentation objects and image gradients to local minimum and maximum around a pixel are presented, from which a new pixel classification method based on weight of Euclidian distance is introduced. Secondly, to implement the model, variational level set method combined with image spatial neighborhood information is used, which enhances the anti-noise capacity of the proposed gradient information based model. Thirdly, a new diffusion process with an edge indicator function is incorporated into the level set function to classify the pixels in homogeneous regions of the same segmentation object, and also to make the proposed method more insensitive to initial contours and stable numerical implementation. To verify our proposed method, different testing images including synthetic images, magnetic resonance imaging (MRI) and real-world images are introduced. The image segmentation results demonstrate that our method can deal with the relatively severe intensity inhomogeneity and obtain the comparatively ideal segmentation results efficiently.

Calculus of the defect severity with EMATs by analysing the attenuation curves of the guided waves

  • Gomez, Carlos Q.;Garcia, Fausto P.;Arcos, Alfredo;Cheng, Liang;Kogia, Maria;Papelias, Mayorkinos
    • Smart Structures and Systems
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    • 제19권2호
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    • pp.195-202
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    • 2017
  • The aim of this paper is to develop a novel method to determine the severity of a damage in a thin plate. This paper presents a novel fault detection and diagnosis approach employing a new electromagnetic acoustic transducer, called EMAT, together with a complex signal processing method. The method consists in the recognition of a fault that exists within the structure, the fault location, i.e. the identification of the geometric position of damage, and the determining the significance of the damage, which indicates the importance or severity of the defect. The main scientific novelties presented in this paper is: to develop of a new type of electromagnetic acoustic transducer; to incorporate wavelet transforms for signal representation enhancements; to investigate multi-parametric analysis for noise identification and defect classification; to study attenuation curves properties for defect localization improvement; flaw sizing and location algorithm development.