• 제목/요약/키워드: Signal-to-Noise-Ratio(SNR)

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3T MR 스핀에코 T1강조영상에서 적정의 숙임각 (3T MR Spin Echo T1 Weighted Image at Optimization of Flip Angle)

  • 배성진;임청환
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권2호
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    • pp.177-182
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    • 2009
  • 목 적 : 영상진단영역에서 이용되고 있는 3T(T, tesla) MR의 스핀에코(SE, spin echo) T1강조영상(T1-Weighted image)기법에서 숙임각(FA, flip angle)의 변화에 따른 영상의 질을 나타내는 신호대 잡음비(SNR, signal to noise ratio), 대조도 잡음비(CNR, contrast to noise ratio)를 평가한 후 특이흡수율(SAR, specific absorption rate)을 줄이면서 CNR를 향상시킬 수 있는 적정의 숙임각을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 고식적 스핀에코에서 통상적으로 사용하는 90$^\circ$ RF pulse 대신 50$^\circ$ RF pulse에서 130$^\circ$까지 10$^\circ$씩 증가시키면서 대뇌 T1강조영상을 획득하였다. 이 영상들에서 백질(WM, white matter), 회백질(GM, gray matter)과 배경(background)에서 각각 신호강도를 측정하여 SNR를 구하였고, 기존의 T1 이완곡선 R1 = 1- exp ($\frac{-TR}{T1}$)으로, 즉 Ernst angle cos $\theta$ = exp ($\frac{-TR}{T1}$)과의 관계성으로 T1강조영상에서 WM과 GM의 SNR과 CNR의 정규성 검정과 비모수 검정인 Kruskal-wallis 분석으로 적정의 숙임각을 알아보고자 하였다. 결 과 : WM와 GM의 신호강도와 배경잡음 신호강도를 이용하여 SNR를 구한 결과 WM의 SNR는 숙임각 50$^\circ$보다 130$^\circ$에서 1.6배 정도 증가하였고, GM의 SNR는 약 1.9배 정도 높게 나타났다. 두 조직의 SNR은 T1 이완곡선과 동일한 양상을 보여주고 있다. R1 = 1- exp ($\frac{-TR}{T1}$)으로 분석한 SNR의 신호증가가 둔화되는 기점이 WM은 120$^\circ$의 숙임각에서, GM은 110$^\circ$ 이후로 나타나 두 조직에서 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다. WM과 GM의 SNR는 130$^\circ$의 숙임각에서 높았지만 CNR에 있어서는 80$^\circ$에서 최고 높게 나타났으며, 80$^\circ$ 전후의 숙임각에서는 감소하였다. 결론 : 3.0T MR의 SE T1강조영상 기법에서 숙임각의 증가에 따라 SNR는 증가하였지만 CNR는 이전까지의 임상에서 사용하는 숙임각이 90$^\circ$ 보다 적은 80$^\circ$에서 CNR이 최고로 나타나 통상적으로 사용하는 숙임각보다 10$^\circ$ 낮은 RF pulse duration time 사용함으로써 3T에서 문제로 제기된 SAR도 줄일 수 있었다. 앞으로 3.0T MR의 SE T1강조영상 기법에서 적정 숙임각을 사용함으로서 CNR을 높일 수 있을 것으로 기대되어진다.

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UMP 테스트에 근거한 새로운 통계적 음성검출기 (A New Statistical Voice Activity Detector Based on UMP Test)

  • 장근원;장준혁;김동국
    • 한국음향학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.16-24
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    • 2007
  • 음성검출기는 이동 통신이나 음성신호처리 등에 매우 중요한 기법으로 사용된다. 일반적인 음성검출방식은 통계적인 모델을 기반으로 하여 likelihood ratio test (LRT)를 하게 된다. 그리고 이 값을 임계값과 비교하여 음성인지 아닌지 판단하게 된다. 본 논문에서는 가우시안 (Gaussian) 분포를 기반으로 하고 uniformly most powerful (UMP) 테스트를 이용하여 새로운 음성검출기법을 제안한다. 새로운 음성검출기법의 결정규칙은 기존 LRT에 기반하여 UMP 테스트를 통해 식을 유도하였다. UMP 테스트를 이용하면, 입력음성에 대한 절대값의 확률 분포를 Rayleigh 분포 형태로 얻을 수 있으며, 이 분포에 따라 최종적으로 음성검출을 하게 된다. 이 새로운 방식의 음성검출기는 기존의 방식에서 필요한 a priori signal-to-noise ratio (SNR) 값을 구하지 않고도 음성 유무를 판단할 수 있다는 장점이 있다. 실제로 다양한 음성검출에 대한 성능 평가결과, 제안된 기법이 기존 방식에 비해 우수한 성능을 나타내었다.

뇌동맥류 코일 색전술 시 Bismuth 차폐체 설치에 따른 입사 표면 선량 평가 및 화질 평가 (Evaluation of entrance surface dose and image quality according to the installation of Bismuth shield in the case of endovascular treatment of cerebral aneurysm)

  • 김재석;김영길;최재호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.779-785
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    • 2019
  • 인체공학적으로 개발된 Bismuth 차폐체를 뇌동맥류 코일 색전술에 적용함으로써 의료방사선 피폭으로부터 두피 및 수정체의 방사선 피폭을 감소시키고자 하였다. 광자극 형광 선량계를 이용하여 후두부, 양쪽 측두부, 양쪽 수정체부, 코 끝부를 개발된 Bismuth 차폐체를 사용 전 (A그룹) 후 (B그룹)로 측정하여 입사 표면 선량을 분석하였다. Bismuth 차폐체를 사용할 경우 화질에 대한 평가를 Signal to noise ratio (SNR)과 Contrast to noise ratio (CNR) 분석을 했다. A 그룹과 B 그룹의 입사 표면 평균 선량을 비교한 결과 A 그룹에 비해 B 그룹에서 평균 26.92% 감소되었다. CNR과 SNR의 분석은 로드맵과 디지털 감산조영 모두 동일하게 측정되었다. Bismuth 차폐체의 사용은 뇌혈관 중재적 시술 후 나타날 수 있는 일시적 탈모 및 기타 확률적 영향에 따른 방사선 장애를 화질의 저하 없이 감소시킬 수 있는 대안이 될 것으로 사료된다.

Rayleigh Fading 채널에서 DS/SFH-MSK 시스템의 성능에 대한 부분대역 잡음 간섭의 특성 (Effects of Partial-band Noise Interference on the Performance of Hybrid Ds/SFH-MSK Spectrum System in Rayleigh Fading Channel)

  • 김윤영;안병록;유흥균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.251-256
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    • 2001
  • 부분대역 잡음 간섭이 존재하는 Rayleigh fading 전송 채널에서 , MSK 변조방식을 사용하는 hybrid DS/SFH 확산 스펙트럼 시스템의 성능을 분석한다. 비트오율 성능을 수신기에서의 평균 신호 대 잡은 $E_{b}/N_{0}(SNR)$와 신호 대 간섭 비 $E_{b}/N_{J}(SJR)$, 그리고 다양한 채널 파라메터의 함수로 유도한다. 그 결과 집접파 대 간접파의 전력비인 Rician factor K 가 클수록 최악의 BER 성능을 일으키는 것은 부분 대역 간섭이지만, 간접 파만이 존재하는 Rayleigh fading 채널(K=0) 에서는 전 대역 간섭($\rho$=1)이다. 시스템의 성능이 K에 따라서 많은 변화를 보이는데, K=10인 Rician fading 채널에서 $10^{-2}$의 동일한 BER을 얻기 위해 AWGN 채널보다 1.9dB 정도의 SNR을 더 필요로 하지만, K=0인 Rayleigh fading 채널보다 5dB 정도의 SNR이득을 갖는다.

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미소-위치 배열 중합을 이용한 지진파의 잡음제거 (Seismic Noise Reduction Using Micro-Site Array Stacking)

  • 최훈;손상욱;배현덕
    • 전기학회논문지
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    • 제63권3호
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    • pp.395-403
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    • 2014
  • This paper presents a new approach to improve the signal to noise ratio (SNR) for local seismic disaster preventing system in densely populated area. The seismic data measured in the local site includes various sensing noises (offset or measurement noise) and man-made/natural noises (road and rail traffic noise, rotating or hammering machinery noise, human activity noise such as walking and running, wind/atmospheric pressure-generated noise, etc.). These additive noises are different in time and frequency characters. The proposed method uses 3-stages processing to reduce these different additive noises. In the first stage, misalignment offset noise are diminished by time average processing, and then the second and third stages, coherent/incoherent noises such as man-made/natural noises are suppressed by array stacking. In addition, we derived the theoretical equation of the SNR gain improved by the proposed method. To evaluate the performance of the proposed method, computer simulations were performed with real seismic data and test equipment generated data as the input.

웨이브렛 변환을 이용한 훼손된 신호의 복원에 관한 연구 (A Study on Reconstruction of Degraded Signal using Wavelet Transform)

  • 김남호;배상범;류지구
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.33-38
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    • 2005
  • 데이터를 디지털화하거나 전송하는 과정에서 여러 가지 원인에 의해 열화가 발생하고 있으며, 이러한 열화의 주된 원인은 잡음이다. 따라서 잡음에 의해 훼손된 신호를 복원하기 위하여 웨이브렛을 이용한 방법들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그리고 AWGN 환경에서 잡음을 제거하기 위한 가장 일반적인 연구 동향은 threshold에 기초한 방법들이다. 그러나 이러한 방법은 잡음에 대한 통계적인 특징만을 고려함에 따라 복원된 신호는 여전히 많은 잡음들을 포함한다. 따라서 본 논문에서는 웨이브렛 상세계수의 누적을 통한 새로운 신호 복원 방법을 제시하여, 신호의 edge 성분에 대한 복원과 잡음 제거 성능을 향상시켰다. 그리고 개선 효과의 판단 기준으로 SNR을 사용하였으며, 객관적인 판단을 위해 기존의 방법들과 비교하였다.

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연속 잡음 음성 인식을 위한 다 모델 기반 인식기의 성능 향상에 대한 연구 (Performance Improvement in the Multi-Model Based Speech Recognizer for Continuous Noisy Speech Recognition)

  • 정용주
    • 음성과학
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    • 제15권2호
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    • pp.55-65
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    • 2008
  • Recently, the multi-model based speech recognizer has been used quite successfully for noisy speech recognition. For the selection of the reference HMM (hidden Markov model) which best matches the noise type and SNR (signal to noise ratio) of the input testing speech, the estimation of the SNR value using the VAD (voice activity detection) algorithm and the classification of the noise type based on the GMM (Gaussian mixture model) have been done separately in the multi-model framework. As the SNR estimation process is vulnerable to errors, we propose an efficient method which can classify simultaneously the SNR values and noise types. The KL (Kullback-Leibler) distance between the single Gaussian distributions for the noise signal during the training and testing is utilized for the classification. The recognition experiments have been done on the Aurora 2 database showing the usefulness of the model compensation method in the multi-model based speech recognizer. We could also see that further performance improvement was achievable by combining the probability density function of the MCT (multi-condition training) with that of the reference HMM compensated by the D-JA (data-driven Jacobian adaptation) in the multi-model based speech recognizer.

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디지털 PN 초기 동기장치의 성능 (Performance of a digital PN Sequence Acquisition System)

  • 김윤관;은종관;류승문
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.105-114
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    • 1984
  • 본 논문에서는 direct sequence(DS) 방식을 이용한 spread spectrum system에 사용할 수 있는 빠른 초기 동기 방법을 제안하였다. 수식적인 모델을 세우고 해석을 한 후 computer simulation을 거쳐 제안된 system의 성능을 분석하여 sliding correlator에 비해 우수함을 입증하였다. 입력 신호의 signal-to-noise ratio(SNR)가 -18dB에서 초기 동기 시간이 45ms 소요되었다. 이 방법의 hardsware 구현과 실험 결과도 설명하였다.

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복부 CT 검사에서 ASIR의 적용율에 대한 연구 (A Study on the Application Ratio of ASIR in Abdominal CT)

  • 김현진;정봉재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.95-101
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    • 2019
  • 본 연구는 AEC를 이용하여 복부검사를 하는 과정에서 체질량지수(BMI)에 따른 ASIR의 적용을 달리하여 노이즈의 변화와 이에 따른 영상의 효용성에 대해 알아보고 표준체격에서 가장 적합한 ASIR의 적용 값을 알아보고자 하였다. 연구결과 체질량 지수가 25 이하인 환자 군에서는 ASIR의 적용을 50%로 증가하면 FBP만 적용하여 검사하는 것과 비교하였을 때 CTDIvol 58.17%, DLP 60.49%가 감소하는 것이 확인되었다. BMI에 따른 노이즈와 SNR값의 비교분석 결과 BMI가 증가할수록 노이즈는 증가하였으나 ASIR의 적용으로 인하여 FBP만 적용한 경우보다 노이즈가 감소한 것을 확인하였고 이로 인하여 ASIR의 적용을 증가시킬수록 SNR은 증가하는 것으로 확인되었다.

배경음악 분리를 위한 확장된 합성곱을 이용한 멀티 밴드 멀티 스케일 DenseNet (Multi-band multi-scale DenseNet with dilated convolution for background music separation)

  • 허운행;김혜미;권오욱
    • 한국음향학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.697-702
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    • 2019
  • 방송 콘텐츠의 혼합 신호에서 배경음악 신호를 분리하는 확장된 합성곱을 이용한 멀티 밴드 멀티 스케일 DenseNet을 제안한다. 확장된 합성곱은 스펙트로그램의 다양한 스케일 문맥 정보를 학습하기 용이하도록 한다. 컴퓨터 모의실험 결과, 제안한 구조는 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR) 0 dB, -10 dB의 환경에서 각각 0.15 dB, 0.27 dB의 신호대왜곡비(Signal to Distortion Ratio, SDR)를 개선하였다.