• 제목/요약/키워드: Spectral methods

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Water-Methanol and Water-Acetonitrile Mixture Analysis using NIR Spectral Data and Iterative Target Transform Factor Analysis

  • Na, Dae-Bok;Hur, Yun-Jeong;Park, Young-Joo;Cho, Jung-Hwan
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1289-1289
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    • 2001
  • Water-methanol and water-acetonitrile mixtures are frequently used as HPLC solvent system and strong hydrogen bonding is well-known. But a detailed aspect of water-methanol and/or water-acetonitrile mixtures have not been shown with direct spectral evidence. Recently, near infrared spectroscopy and chemometric data refinery have been successfully combined in many applications. On the basis of factor analytical methods, the spectral features of water-methanol and water-acetonitrile mixtures were studied to reveal the detail of mixtures. Water-methanol and water-acetonitrile mixtures were prepared with varying concentration of each constituent and near infrared spectral data were acquired in the range of 1100-2500nm with 2-nm interval. The data matrices were analysed with ITTFA(Iterative Target Transform Factor Analysis) algorithm implemented as MATLAB codes. As a result, the concentration profiles of water, methanol and water-methanol complex were resolved and the spectra of water-methanol complexes were calculated, which cannot be acquired with pure complexes. A similar result was obtained with NIR spectral data of water-acetonitrile mixtures. Moreover, pure spectra of hydrogen-bonding complexes of water-methanol and water-acetonitrile can be computed, while any other usual physical methods cannot isolated those complexes for acquiring pure component spectra.

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FIR/IIR Lattice 필터의 설계를 위한 Circulant Matrix Factorization을 사용한 Spectral Factorization에 관한 연구 (Study of Spectral Factorization using Circulant Matrix Factorization to Design the FIR/IIR Lattice Filters)

  • 김상태;박종원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.437-447
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    • 2003
  • Circulant Matrix Factorization (CMF)는 covariance 행렬의 spectral factorization된 결과를 얻을 수 있다. 우리는 얻어진 결과를 가지고 일반적으로 잘 알려진 방법인 Schur algorithm을 이용하여 finite impulse response(FIR)와 infinite impulse response (IIR) lattice 필터를 설계하는 방법을 제안하였다. CMF는 기존에 많이 사용되는 root finding을 사용하지 않고 covariance polynomial로부터 minimum phase 특성을 가지는 polynomial을 얻는데 유용한 방법이다. 그리고 Schur algorithm은 toeplitz matrix를 빠르게 Cholesky factorization하기 위한 방법으로 이 방법을 이용하면 FIR/IIR lattice 필터의 계수를 쉽게 찾아낼 수 있다. 본 논문에서는 이러한 방법들을 이용하여 FIR과 IIR lattice 필터의 설계의 계산적인 예제를 제시했으며, 제안된 방법과 다른 기존에 제시되었던 방법 (polynomial root finding과 cepstral deconvolution)들과 성능을 비교 평가하였다.

잡음에 강인한 음성인식을 위한 스펙트럼 보상 방법 (A Spectral Compensation Method for Noise Robust Speech Recognition)

  • 조정호
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제49권2호
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    • pp.9-17
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    • 2012
  • 음성 인식 시스템의 용용에서 실제 문제점의 하나는 음성신호의 왜곡에 의한 인식성능의 저하이다. 음성신호의 왜곡에 가장 중요한 원인은 부가적인 잡음이다. 이 논문은 잡음에 강인한 음성인식을 위하여, 스펙트럼 피크 향상 기법과 효과적인 잡음 차감 기법에 기초한 스펙트럼 보상 방법을 기술한다. 제안한 방법은 음성 스펙트럼의 포먼트 구조를 향상시키고 스펙트럼 기울기를 보상하면서도 광 대역폭 스펙트럼 요소는 그대로 유지한다. 백색 가우스 잡음, 자동차 잡음, 음성 잡음 또는 지하철 잡음에 의해 왜곡된 음성을 이용한 인식실험을 수행한 결과, 새로운 방법은 스펙트럼 보상을 하지 않은 경우에 비해, 높은 SNR(Signal to Noise Ratio) 환경에서는 평균 오인식율을 약간 줄였으며, 낮은 SNR(10 dB) 환경에서는 평균 오인식율을 1/2로 크게 줄였다.

분류정확도 향상을 위한 공간적 분류방법의 적용 (An Application of Spatial Classification Methods for the Improvement of Classification Accuracy)

  • 정재준;이병길;김형태;김용일
    • 대한공간정보학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.37-46
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    • 2001
  • 위성영상을 이용한 토지피복 분류를 시행할 때 대부분 화소의 밝기값(DN: Digital Number)에 의존하는 분광적 패턴인식기법을 사용해 왔다. 그러나 화소의 DN이 해당화소 뿐만 아니라 인접화소와도 밀접한 관련이 있다는 점을 고려할 때, 인접화소의 영향을 고려한 토지피복 분류에 관한 연구가 필요하다. 또한, 위성영상의 공간해상도가 기술의 발달로 인해 현격히 향상되고 있다는 점을 고려할 때 공간적 분류방법은 반드시 고려되어야 한다. 본 연구에서는 supervised 분류방식에 의한 분광적 분류방법과 분광적 분류방법에 화소의 공간적 분포패턴까지를 적용한 공간적 분류방법의 정확도를 평가하여 공간적 분류방법의 적용 타당성을 제시하고자 하였다. 6가지 공간적 분류방법을 적용한 실험을 통해 공간적 분류방법을 이용한 경우가 분광적 분류방법만을 이용한 경우보다 2-6% 정도 분류정확도가 증가됨을 알 수 있었다. 또한 밴드조합을 달리 설정하여 분류를 실시한 실험을 통해 공간적 분류방법을 적용하였을 때 기존 분광적 분류방법만을 이용한 경우보다 향상된 정확도 결과를 얻을 수 있음을 통계적으로 입증할 수 있었다.

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Differentiation of Beef and Fish Meals in Animal Feeds Using Chemometric Analytic Models

  • Yang, Chun-Chieh;Garrido-Novell, Cristobal;Perez-Marin, Dolores;Guerrero-Ginel, Jose E.;Garrido-Varo, Ana;Cho, Hyunjeong;Kim, Moon S.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제40권2호
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    • pp.153-158
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    • 2015
  • Purpose: The research presented in this paper applied the chemometric analysis to the near-infrared spectral data from line-scanned hyperspectral images of beef and fish meals in animal feeds. The chemometric statistical models were developed to distinguish beef meals from fish ones. Methods: The meal samples of 40 fish meals and 15 beef meals were line-scanned to obtain hyperspectral images. The spectral data were retrieved from each of 3600 pixels in the Region of Interest (ROI) of every sample image. The wavebands spanning 969 nm to 1551 nm (across 176 spectral bands) were selected for chemometric analysis. The partial least squares regression (PLSR) and the principal component analysis (PCA) methods of the chemometric analysis were applied to the model development. The purpose of the models was to correctly classify as many beef pixels as possible while misclassified fish pixels in an acceptable amount. Results: The results showed that the success classification rates were 97.9% for beef samples and 99.4% for fish samples by the PLSR model, and 85.1% for beef samples and 88.2% for fish samples by the PCA model. Conclusion: The chemometric analysis-based PLSR and PCA models for the hyperspectral image analysis could differentiate beef meals from fish ones in animal feeds.

수정된 영상 유도 기법을 통한 융합영상의 분광정보 향상 알고리즘 (Spectral Quality Enhancement of Pan-Sharpened Satellite Image by Using Modified Induction Technique)

  • 최재완;김형태
    • 대한공간정보학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.15-20
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    • 2008
  • IKONOS-2, QuickBird, KOMPSAT-2와 같은 고해상도 위성영상은 높은 공간해상도의 흑백영상과 멀티스펙트럴 영상을 동시에 제공하고 있다. 영상융합은 서로 다른 공간, 분광해상도를 가지는 영상을 이용하여 두 개의 장점을 모두 가지는 영상으로 재구성하는 것을 의미하며 위성영상을 영상의 시각화, 개체 추출 등에 더욱 효과적으로 사용할 수 있도록 한다는 점에서 중요한 연구분야이다. 이를 위해 많은 영상융합 알고리즘이 제안되었지만, 대부분 의 알고리즘들은 융합 후에 원 멀티스펙트럴 영상의 분광정보를 효과적으로 보존하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 수정된 영상 유도 기법을 통하여 융합영상의 분광왜곡량을 줄이는 알고리즘을 제안하였다. 원 멀티스펙트럴 영상과 해상도를 낮춘 융합영상과의 비교 분석을 통하여 융합영상의 분광 정보 왜곡량을 보정하도록 유도기법을 조정하였다. QuickBird 영상에 적용한 결과, 다양한 융합영상들이 본 알고리즘을 적용할 경우에 분광왜곡량이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.

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초분광정보를 이용한 지반의 함수비 예측 기술의 신뢰성 분석 연구 (A study on Reliability Analysis for Prediction Technology of Water Content in the Ground using Hyperspectral Informations)

  • 이기철;안희철;박정준;조진우;유승경;홍기권
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.141-149
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    • 2021
  • 본 연구에서는 초분광정보를 이용한 지반의 함수비 예측 기술을 위해 실내 분광정보 실험을 수행하여 세립분 및 함수비 조건에 따라 특정 파장대역에 따른 분광반사율을 획득하였다. 이를 토대로 기존 문헌의 스펙트럼 지수에 따라 분광정보를 정규화하고, 세립분 및 함수비 조건과의 상관관계 및 예측 기술의 신뢰성을 분석하였다. 상관관계 분석 결과 함수비가 증가할수록 분광반사율은 낮아지며 세립분 함유율이 증가할수록 높은 함수비 조건의 분광반사율은 감소율이 크게 발생하였다. 또한 7가지의 스펙트럼 지수 산정방법을 고찰하여 함수비 예측에 대한 신뢰도를 평가하였다. 이 중 DVI가 비교적 높은 예측 신뢰도를 보이며, 민감도 부분에서도 다른 산정 방법에 비해 우수하여 지반의 함수비 예측 기술 적용에 있어 적합한 스펙트럼 지수인 것으로 판단하였다.

Image Fusion Methods for Multispectral and Panchromatic Images of Pleiades and KOMPSAT 3 Satellites

  • Kim, Yeji;Choi, Jaewan;Kim, Yongil
    • 한국측량학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.413-422
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    • 2018
  • Many applications using satellite data from high-resolution multispectral sensors require an image fusion step, known as pansharpening, before processing and analyzing the multispectral images when spatial fidelity is crucial. Image fusion methods are to improve images with higher spatial and spectral resolutions by reducing spectral distortion, which occurs on image fusion processing. The image fusion methods can be classified into MRA (Multi-Resolution Analysis) and CSA (Component Substitution Analysis) approaches. To suggest the efficient image fusion method for Pleiades and KOMPSAT (Korea Multi-Purpose Satellite) 3 satellites, this study will evaluate image fusion methods for multispectral and panchromatic images. HPF (High-Pass Filtering), SFIM (Smoothing Filter-based Intensity Modulation), GS (Gram Schmidt), and GSA (Adoptive GS) were selected for MRA and CSA based image fusion methods and applied on multispectral and panchromatic images. Their performances were evaluated using visual and quality index analysis. HPF and SFIM fusion results presented low performance of spatial details. GS and GSA fusion results had enhanced spatial information closer to panchromatic images, but GS produced more spectral distortions on urban structures. This study presented that GSA was effective to improve spatial resolution of multispectral images from Pleiades 1A and KOMPSAT 3.

SPECTRAL APPROXIMATIONS OF ATTRACTORS FOR CONVECTIVE CAHN-HILLIARD EQUATION IN TWO DIMENSIONS

  • ZHAO, XIAOPENG
    • 대한수학회보
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    • 제52권5호
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    • pp.1445-1465
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    • 2015
  • In this paper, the long time behavior of the convective Cahn-Hilliard equation in two dimensions is considered, semidiscrete and completely discrete spectral approximations are constructed, error estimates of optimal order that hold uniformly on the unbounded time interval $0{\leq}t<{\infty}$ are obtained.

Application of Spectral Mixture Analysis to Geological Mapping using LANDSAT 7 ETM+ and ASTER Images: Mineral Potential Mapping of Mongolian Plateau

  • Kim Seung Tae;Lee Kiwon
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.425-427
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    • 2004
  • Motivation of this study is based on these two aspects: geologic uses of ASTER and application scheme of Spectral Mixture Analysis. This study aims at geologic mapping for mineral exploration using ASTER and LANDSAT 7 ETM+ at Mongolian plateau region by SMA. After basic pre-processing such as the normalization, geometric corrections and calibration of reflectance, related to endmembers selection and spectral signature deviation, both methods using spectral library and using PPI(Pixel Purity Index) are performed and compared on a given task. Based on these schemes, SMA is performed using LANDSAT 7 ETM+ and ASTER image. As the results, fraction map showing geologic rock types are enough to meet purposes such as geologic mapping and mineral potential mapping in the case of both uses of these different types of remotely sensed images. It concluded that this approach based on SMA with LANDSAT and ASTER is regarded as one of effective schemes for geologic remote sensing.

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