• 제목/요약/키워드: Reconstruction error

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An Abnormal Breakpoint Data Positioning Method of Wireless Sensor Network Based on Signal Reconstruction

  • Zhijie Liu
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제19권3호
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    • pp.377-384
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    • 2023
  • The existence of abnormal breakpoint data leads to poor channel balance in wireless sensor networks (WSN). To enhance the communication quality of WSNs, a method for positioning abnormal breakpoint data in WSNs on the basis of signal reconstruction is studied. The WSN signal is collected using compressed sensing theory; the common part of the associated data set is mined by exchanging common information among the cluster head nodes, and the independent parts are updated within each cluster head node. To solve the non-convergence problem in the distributed computing, the approximate term is introduced into the optimization objective function to make the sub-optimization problem strictly convex. And the decompressed sensing signal reconstruction problem is addressed by the alternating direction multiplier method to realize the distributed signal reconstruction of WSNs. Based on the reconstructed WSN signal, the abnormal breakpoint data is located according to the characteristic information of the cross-power spectrum. The proposed method can accurately acquire and reconstruct the signal, reduce the bit error rate during signal transmission, and enhance the communication quality of the experimental object.

스테레오 카메라를 이용한 실내환경의 3차원 복원에 관한 연구 (A Study of the 3D-Reconstruction of indoor using Stereo Camera System)

  • 이동헌;엄대연;강훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.42-47
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    • 2005
  • 본 논문은 스테레오 카메라론 사용하여 실내 환경의 3차원 복원하는 방법에 대하여 말하고 있다. 일반적으로 3차원 데이터를 추출하는 방법에는 3가지가 있는데, 초음파 센서를 사용하는 방법, 레이저 센서를 사용하는 방법, 그리고 스테레오 카메라론 사용하는 방법을 들 수 있다. 이중 스테레오 카메라는 적당한 가격으로 높은 성능을 낼 수 있는 방법이다. 본 논문에서는 스테레오 카메라론 사용하여 3차원 데이터를 추출하는 방법으로 Window Correlation Matching Method를 사용하였다. 스테레오 카메라를 사용하여 3차원 데이터를 우울할 때 가장 큰 문제인 정확하지 않은 데이터들에 대한 처리를 하기 위하여 Histogram Weighted Hough Transform이라는 방법을 제시하였다. 이렇게 하여 각 Step에 추출된 데이터에서 오차를 많이 줄일 수 있었기 때문에 복원이 더욱 잘 되도록 만들 수 있었으며, 3차원 복원에 DirectX를 사용하여 보다 현실감이 있도록 하였다. 본 논문은 기존에는 3차원 복원다는 3차원 데이터추출에 집중되었던 스테레오 카메라를 3차원 복원에 사용할 수 있다는 것을 보여주었으며, 오차를 줄이기 위해 새로운 알고리즘을 적용하려고 노력하였다.

3차원 텔레비전을 위한 에러 은닉 기반 스테레오 영상 압축 (Stereo image compression based on error concealment for 3D television)

  • 박성철;심동규;남궁재찬;오승준
    • 방송공학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.286-296
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    • 2005
  • 본 논문은 3차원 실감 영상 텔레비전을 위한 스테레오 기반 영상 압축 및 전송장치에 관한 것이다. 본 논문에서는 입력되는 두 개의 스테레오 영상에서 영상처리 기반 disparity map을 추출하고, 추출된 disparity map과 두 개의 스테레오 영상 중에 한 개의 영상만을 전송하거나 저장하는 방식이다 기존의 방식은 occlusion 지역에서 대응점을 결정할 수 없는 문제로 인하여 3차원 영상 복원 시 데이터가 손실되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 블록기반 에러 은닉 기법과 루프 필터를 사용한 복원 영상 보정 알고리즘을 제안하여 3차원 영상 복원 시 생길 수 있는 오차를 최소화하였다. 제안한 알고리즘의 효율성을 보이기 위하여 다양한 실제 영상을 사용하였으며 영상 복원 정확성의 객관적 판단기준을 통하여 제안한 알고리즘이 스테레오 영상을 표현하는데 효과적인 방법임을 증명하였다.

Noise reduction method using a variance map of the phase differences in digital holographic microscopy

  • Hyun-Woo Kim;Myungjin Cho;Min-Chul Lee
    • ETRI Journal
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    • 제45권1호
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    • pp.131-137
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    • 2023
  • The phase reconstruction process in digital holographic microscopy involves a trade-off between the phase error and the high-spatial-frequency components. In this reconstruction process, if the narrow region of the sideband is windowed in the Fourier domain, the phase error from the DC component will be reduced, but the high-spatial-frequency components will be lost. However, if the wide region is windowed, the 3D profile will include the high-spatial-frequency components, but the phase error will increase. To solve this trade-off, we propose the high-variance pixel averaging method, which uses the variance map of the reconstructed depth profiles of the windowed sidebands of different sizes in the Fourier domain to classify the phase error and the high-spatial-frequency components. Our proposed method calculates the average of the high-variance pixels because they include the noise from the DC component. In addition, for the nonaveraged pixels, the reconstructed phase data created by the spatial frequency components of the widest window are used to include the high-spatialfrequency components. We explain the mathematical algorithm of our proposed method and compare it with conventional methods to verify its advantages.

Volumetric 집적영상에서 분산 추정을 이용한 심하게 은폐된 물체의 향상된 복원 (Enhanced Reconstruction of Heavy Occluded Objects Using Estimation of Variance in Volumetric Integral Imaging (VII))

  • 황용석;김은수
    • 한국광학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.389-393
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    • 2008
  • 본 논문에서는 컴퓨터 집적영상(integral imaging(II))에서 분산 추정을 이용하여 심하게 은폐된 물체의 복원 시 은폐물(occluding object)의 블러링 효과를 제거하는 방법을 제안하였다. 하나의 요소영상(elemental image) 군으로부터 은폐 효과를 제거하여 복원된 영상의 선명도를 향상시키는 정보를 추출하는 방법을 분석하였다. 이를 실행하기 위해 픽업되는 요소영상들이 높은 해상도, 낮은 초점오차(focus error), 큰 깊이감을 가질 필요가 있다. 요소 영상을 픽업할 때 디지털 컴퓨터를 이용한 synthetic aperture integral imaging(SAII)이 채택되었다. 컴퓨터(Computational) II에서는 복원 면의 위치에 따라 복원되는 영상의 촛첨이 맺히는 영역이 달라진다. 심하게 은폐된 물체 영상의 복원은 은폐 물체의 블러링(bluring) 효과가 복원 면에 전체적으로 크게 나타나기 때문에 선명한 복원을 할 수가 없다. 이러한 은폐물의 블러링 효과가 제거된 복원 영상을 얻기 위해 분산 추정이라는 통계적인 방법이 채택되었다.

Accuracy and applicable range of a reconstruction technique for hybrid rockets

  • Nagata, Harunori;Nakayama, Hisahiro;Watanabe, Mikio;Wakita, Masashi;Totani, Tsuyoshi
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제1권3호
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    • pp.273-289
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    • 2014
  • Accuracy of a reconstruction technique assuming a constant characteristic exhaust velocity ($c^*$) efficiency for reducing hybrid rocket firing test data was examined experimentally. To avoid the difficulty arising from a number of complex chemical equilibrium calculations, a simple approximate expression of theoretical $c^*$ as a function of the oxidizer to fuel ratio (${\xi}$) and the chamber pressure was developed. A series of static firing tests with the same test conditions except burning duration revealed that the error in the calculated fuel consumption decreases with increasing firing duration, showing that the error mainly comes from the ignition and shutdown transients. The present reconstruction technique obtains ${\xi}$ by solving an equation between theoretical and experimental $c^*$ values. A difficulty arises when multiple solutions of ${\xi}$ exists. In the PMMA-LOX combination, a ${\xi}$ range of 0.6 to 1.0 corresponds to this case. The definition of $c^*$ efficiency necessary to be used in this reconstruction technique is different from a $c^*$ efficiency obtained by a general method. Because the $c^*$ efficiency obtained by average chamber pressure and ${\xi}$ includes the $c^*$ loss due to the ${\xi}$ shift, it can be below unity even when the combustion gas keeps complete mixing and chemical equilibrium during the entire period of a firing. Therefore, the $c^*$ efficiency obtained in the present reconstruction technique is superior to the $c^*$ efficiency obtained by the general method to evaluate the degree of completion of the mixing and chemical reaction in the combustion chamber.

스케일불변 특징의 삼차원 재구성을 통한 이동 로봇의 상대위치추정 (Relative Localization for Mobile Robot using 3D Reconstruction of Scale-Invariant Features)

  • 길세기;이종실;유제군;이응혁;홍승홍;신동범
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제55권4호
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    • pp.173-180
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    • 2006
  • A key component of autonomous navigation of intelligent home robot is localization and map building with recognized features from the environment. To validate this, accurate measurement of relative location between robot and features is essential. In this paper, we proposed relative localization algorithm based on 3D reconstruction of scale invariant features of two images which are captured from two parallel cameras. We captured two images from parallel cameras which are attached in front of robot and detect scale invariant features in each image using SIFT(scale invariant feature transform). Then, we performed matching for the two image's feature points and got the relative location using 3D reconstruction for the matched points. Stereo camera needs high precision of two camera's extrinsic and matching pixels in two camera image. Because we used two cameras which are different from stereo camera and scale invariant feature point and it's easy to setup the extrinsic parameter. Furthermore, 3D reconstruction does not need any other sensor. And the results can be simultaneously used by obstacle avoidance, map building and localization. We set 20cm the distance between two camera and capture the 3frames per second. The experimental results show :t6cm maximum error in the range of less than 2m and ${\pm}15cm$ maximum error in the range of between 2m and 4m.

구조광 방식 3차원 복원을 위한 간편한 프로젝터-카메라 보정 기술 (An Easy Camera-Projector Calibration Technique for Structured Light 3-D Reconstruction)

  • 박순용;박고광
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제17B권3호
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    • pp.215-226
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    • 2010
  • 구조광(structured-light)을 이용한 3차원 복원 기술은 카메라 영상과 프로젝터 영상에서 구조광 코드(code)의 일치점을 탐색하고 그 점의 3차원 좌표를 획득하는 기술이다. 일치점의 3차원 좌표를 계산하기위해서는 카메라와 프로젝터의 보정(calibration)이 선행되어야 한다. 또한 복원된 3차원 형상의 정확도는 카메라와 프로젝터의 보정 결과에 영향을 받는다. 기존의 카메라-프로젝터 보정 기술은 고가의 장치를 사용하거나 복잡한 알고리즘을 사용하여 시간과 비용에 대한 효율성이 낮았다. 본 논문에서는 쉽고도 정밀한 카메라-프로젝터 보정 기술을 제안하고자 한다. 제안하는 기술은 복잡한 장치 또는 알고리즘이 필요치 않고 영상처리 기술로만 구현이 가능하기 때문에 3차원 형상복원의 효율성을 높일 수 있다. 두 종류의 카메라-프로젝터 장치에 대한 보정 실험 결과를 보였으며, 보정된 카메라와 프로젝터의 투영 오차 및 월드 기준점의 3차원 복원 오차를 측정하여 제안하는 알고리즘의 정밀도를 분석하였다.

Comparison of Interpolation Methods for Reconstructing Pin-wise Power Distribution in Hexagonal Geometry

  • Lee, Hyung-Seok;Yang, Won-Sik
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제31권3호
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    • pp.303-313
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    • 1999
  • Various interpolation methods have been compared for reconstruction of LMR pin power distributions in hexagonal geometry. Interpolation functions are derived for several combinations of nodal quantities and various sets of basis functions, and tested against fine mesh calculations. The test results indicate that the interpolation functions based on the sixth degree polynomial are quite accurate, yielding maximum interpolation errors in power densities less than 0.5%, and maximum reconstruction errors less than 2% for driver assemblies and less than 4% for blanket assemblies. The main contribution to the total reconstruction error is made tv the nodal solution errors and the comer point flux errors. For the polynomial interpolations, the basis monomial set needs to be selected such that the highest powers of x and y are as close as possible. It is also found that polynomials higher than the seventh degree are not adequate because of the oscillatory behavior.

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3D Building Detection and Reconstruction from Aerial Images Using Perceptual Organization and Fast Graph Search

  • Woo, Dong-Min;Nguyen, Quoc-Dat
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제3권3호
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    • pp.436-443
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    • 2008
  • This paper presents a new method for building detection and reconstruction from aerial images. In our approach, we extract useful building location information from the generated disparity map to segment the interested objects and consequently reduce unnecessary line segments extracted in the low level feature extraction step. Hypothesis selection is carried out by using an undirected graph, in which close cycles represent complete rooftops hypotheses. We test the proposed method with the synthetic images generated from Avenches dataset of Ascona aerial images. The experiment result shows that the extracted 3D line segments of the reconstructed buildings have an average error of 1.69m and our method can be efficiently used for the task of building detection and reconstruction from aerial images.