• 제목/요약/키워드: Singularity Detection

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INVESTIGATION OF REACTOR CONDITION MONITORING AND SINGULARITY DETECTION VIA WAVELET TRANSFORM AND DE-NOISING

  • Kim, Ok-Joo;Cho, Nan-Zin;Park, Chang-Je;Park, Moon-Ghu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제39권3호
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    • pp.221-230
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    • 2007
  • Wavelet theory was applied to detect a singularity in a reactor power signal. Compared to Fourier transform, wavelet transform has localization properties in space and frequency. Therefore, using wavelet transform after de-noising, singular points can easily be found. To test this theory, reactor power signals were generated using the HANARO(a Korean multi-purpose research reactor) dynamics model consisting of 39 nonlinear differential equations contaminated with Gaussian noise. Wavelet transform decomposition and de-noising procedures were applied to these signals. It was possible to detect singular events such as a sudden reactivity change and abrupt intrinsic property changes. Thus, this method could be profitably utilized in a real-time system for automatic event recognition(e.g., reactor condition monitoring).

웨이블릿 변환 영역에서의 국부 계수 최대치 및 특이점 검출을 이용한 블록화 현상 제거 (Reduction of blocking artifacts using the local moduls maxima and singularity detection in wavelet transform)

  • 이석환;김승진;김태수;이건일
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권6호
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    • pp.109-120
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    • 2004
  • 본 논문에서는 다층스케일 에지로부터 특이점 검출을 이용한 블록화 현상 제거 방법을 제안하였다. 블록 부호화된 영상에서 블록화 현상 및 에지와 같은 특이점들은 다층스케일 웨이블릿 변환 영역에서 국부 계수 최대치로 검출된다. 제안한 방법에서는 국부 계수 최대치의 Lipschitz 정칙 상수를 이용하여 블록화 현상 및 에지의 특이점들을 구분하고, 웨이블릿 변환 영역에서 블록화 현상에 의한 특이점들을 영역에 따라 스케일별로 제거한다. 실험 결과로부터 제안한 방법이 기존의 방법에 비하여 객관적 화질 및 주관적 화질 측면에서 보다 우수함을 확인하였다.

Thermographic Detection of Surface Crack Using Holomorphic Function of Thermal Field

  • Kim, No-Hyu;Lim, Zong-Soo
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.296-301
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    • 2012
  • This paper describes an analytic method for infrared thermography to detect surface cracks in thin plates. Traditional thermographic method uses the spatial contrast of a thermal field, which is often corrupted by noise in the experiment induced mainly by emissivity variations of target surfaces. This study developed a robust analytic approach to crack detection for thermography using the holomorphic function of a temperature field in thin plate under steady-state thermal conditions. The holomorphic function of a simple temperature field was derived for 2-D heat flow in the plate from Cauchy-Riemann conditions, and applied to define a contour integral that varies depending on the existence and strength of singularity in the domain of integration. It was found that the contour integral at each point of thermal image reduced the noise and temperature variation due to heat conduction, so that it provided a clearer image of the singularity such as cracks.

Contour Integral Method for Crack Detection

  • Kim, Woo-Jae;Kim, No-Nyu;Yang, Seung-Yong
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.665-670
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    • 2011
  • In this paper, a new approach to detect surface cracks from a noisy thermal image in the infrared thermography is presented using an holomorphic characteristic of temperature field in a thin plate under steady-state thermal condition. The holomorphic function for 2-D heat flow field in the plate was derived from Cauchy Riemann conditions to define a contour integral that varies according to the existence and strength of a singularity in the domain of integration. The contour integral at each point of thermal image eliminated the temperature variation due to heat conduction and suppressed the noise, so that its image emphasized and highlighted the singularity such as crack. This feature of holomorphic function was also investigated numerically using a simple thermal field in the thin plate satisfying the Laplace equation. The simulation results showed that the integral image selected and detected the crack embedded artificially in the plate very well in a noisy environment.

웨이블렛 변환 기법을 이용한 선체 구조의 결함진단 (Damage Detection of Ship Structures Using Wavelet Transformation)

  • 이대성;조대승
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 추계학술대회논문집
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    • pp.815-820
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    • 2000
  • The early damage detection of large structures is very important to prevent the disaster due to its global failure. In this paper, a damage detection method of the beam-analogy structure based on the wavelet transformation of mode shape is presented. This can effectively detect the singularity of mode shape caused to the inconsistency of bending moment and shear force at the damaged part using the discrete wavelet and its inverse transforms. To investigate the validity and the applicability of the presented damage detection method, numerical simulation and experiment are carried out for the idealized beam and the real ship structures.

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A comparative analysis of structural damage detection techniques by wavelet, kurtosis and pseudofractal methods

  • Pakrashi, Vikram;O'Connor, Alan;Basu, Biswajit
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제32권4호
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    • pp.489-500
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    • 2009
  • The aim of this paper is to compare wavelet, kurtosis and pseudofractal based techniques for structural health monitoring in the presence of measurement noise. A detailed comparison and assessment of these techniques have been carried out in this paper through numerical experiments for the calibration of damage extent of a simply supported beam with an open crack serving as an illustrative example. The numerical experiments are deemed critical due to limited amount of experimental data available in the field of singularity based detection of damage. A continuous detectibility map has been proposed for comparing various techniques qualitatively. Efficiency surfaces have been constructed for wavelet, kurtosis and pseudofractal based calibration of damage extent as a function of damage location and measurement noise level. Levels of noise have been identified for each technique where a sudden drop of calibration efficiency is observed marking the onset of damage masking regime by measurement noise.

고유진동형의 웨이블렛 변환에 의한 선체 거더의 균열 진단에 관한 연구 (A Study on the Crack Detection Using the Wavelet Transformation of Mode Shape for Hull Girder)

  • 이대성;조대승
    • 대한조선학회논문집
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    • 제39권2호
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    • pp.19-27
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    • 2002
  • 대형 구조물의 결함 유무 및 결함 발생시의 위치 진단은 이들 구조물의 중대 손상으로 인한 인명 및 경제적 손실 예방에 매우 중요하다. 본 논문에서는 보유추 구조물에 결함이 존재할 경우 구조물의 모드 형상에 특이점으로 반영된다는 것에 착안하여, 결함으로 인한 보유추 구조물 고유진동형의 특이점을 고유진동형을 한번 웨이블렛 변환한 후 이의 상세 성분만을 역 웨이블렛 변환으로 복구한 값의 크기를 이용해서 찾는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 적용한 결함진단 방법의 타당성과 유용성은 두께 변화 또는 균열을 갖는 양단 자유 보에 대한 수치해석과 실험 및 균열을 갖는 선체 거더에 대한 수치해석을 수행하여 검토하였다.

A new method to detect cracks in plate-like structures with though-thickness cracks

  • Xiang, Jiawei;Nackenhorst, Udo;Wang, Yanxue;Jiang, Yongying;Gao, Haifeng;He, Yumin
    • Smart Structures and Systems
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    • 제14권3호
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    • pp.397-418
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    • 2014
  • In this paper, a simple two-step method for structural vibration-based health monitoring for beam-like structures have been extended to plate-like structures with though-thickness cracks. Crack locations and severities of plate-like structures are detected using a hybrid approach. The interval wavelet transform is employed to extract crack singularity locations from mode shape and support vector regression (SVR) is applied to predict crack serviettes form crack severity detection database (the relationship of natural frequencies and crack serviettes) using several natural frequencies as inputs. Of particular interest is the natural frequencies estimation for cracked plate-like structures using Rayleigh quotient. Only the natural frequencies and mode shapes of intact structures are needed to calculate the natural frequencies of cracked plate-like structures using a simple formula. The crack severity detection database can be easily obtained with this formula. The hybrid method is investigated using numerical simulation and its validity of the usage of interval wavelet transform and SVR are addressed.

다층스케일 웨이블릿 변환영역에서 특이점 검출 및 Lipschitz 정칙 상수를 이용한 블록화 현상 제거 (Blocking artifact reduction using singularities detection and Lipschitz regularity from multiscale edges)

  • 이석환;권기구;김병주;권성근;이종원;이건일
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권10A호
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    • pp.1011-1020
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    • 2002
  • 본 논문에서는 다층스케일 웨이블릿 변환영역에서의 특이점 검출 및 Lipschitz 정칙 상수를 이용한 블록화 현상 제거 방법을 제안하였다. 블록 부호화된 영상에서 블록화 현상 및 에지와 같은 특이점들은 다층스케일 웨이브릿 변환 영역에서 국부 계수 최대치 (local modulus maxima)로 검출된다. 제안한 방법에서는 국부 계수 최대치의 Lipschitz 정칙 상수를 이용하여 블록화 현상 및 에지의 특이점들을 구분하고, 웨이블릿 변환 영역에서 블록화 현상에 의한 특이점들을 연역에 따라 스케일별로 제거한다. 실험 결과로부터 제안한 방법은 기존의 방법에 비하여 PSRN이 0.046~0.42 dB 향상되었고, 복잡한 영역에서 에지의 불연속성이 제거되므로 객관적 화질 및 주관적 화질 측면에서 성능이 우수함을 확인하였다.

제한된 모드형상을 이용한 개선된 손상평가 알고리즘 (Improved Damage Assessment Algorithm Using Limited Mode Shapes)

  • 이종순;조효남;허정원;이성칠
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.127-136
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    • 2002
  • 본 논문은 교량 구조물의 손상위치 및 손상정도를 평가하기 위해 제한된 모드형상을 사용한 손상지수 방법에 기초한 실용적이며 개선된 손상평가 알고리즘을 제안한다. 손상평가 알고리즘에서 손상전 ·후의 구조물로부터 획득한 모드 벡터의 민감도 비에 근거한 손상지수를 사용하여 손상위치의 파악 및 손상정도를 평가한다. 그러나 모드형상의 진폭이 거의 영의 값을 가지는 요소에 손상이 존재하면 모드벡터 민감도 비는 무한대의 값을 가지게 되며, 이는 손상평가를 불가능하게 한다. 따라서 본 논문에서는 구조물의 모드형상과 비례하는 민감도 필터를 도입한 개선된 기법을 적용함으로써, 이러한 문제점을 극복하였으며 또한 기존의 방법보다 손상위치와 손상정도 평가에 있어 상당한 정확도의 향상을 구현하였다. 제안된 알고리즘을 검증하기 위해 단순보와 2경간 연속보에 대해 손상평가를 수행하였으며, 기존의 방법에 의한 결과와 비교하였다.