MPEG 및 H.263과 같은 동화상 압축 방식에 의하여 고 압축된 영상이 복원되었을 때 블록화 현상, 코너 이상치 (coner outliers), 링잉 잡음이 발생한다. 블록화 현상은 8x8 블록의 코너 (corner) 점에서 발생하는 잡음이며, 링잉 잡음은 영상의 에지 주변에서 발생하는 잡음이다. 그 이유는 MPEG 및 H.263이 8x8 화소 블록의 DCT 계수를 양자화 (quantization)하기 때문이다. 본 논문에서는 MPEG-4 및 H.263의 복원된 영상에서 발생하는 블록화 현상, 코니 이상치, 링잉 잡음을 줄이기 위해 기존의 저자들에 의하여 제안된 방법에 대한 주관적, 객관적 평가를 수행한다. 이 신호 적응형 후처리 방법은 압축된 데이터로부터 추출한 8x8 DCT 계수의 분포 정보와 움직임 벡터 정보를 이용하여 적응적으로 양자화 효과를 (quantization effect) 줄인다. 블록화 현상은 1차원 수평 및 수직 저대역 필터에 (low pass filter) 의하여 줄게 되고, 링잉 잡음은 2차원 신호 적응 필터 (signal-adaptive filter)에 의하여 줄게 된다. 신호 적응형 후처리 방법과 MPEG-4 VM (verification model)의 후처리 방법에 대한 MSSM (Modified Single Stimulus Method)을 이용한 주관적 \ulcorner질평가, 객관적 화질평가 (PSNR), 계산량 복잡도 (complexity)에 관한 비교연구가 컴퓨터 실험에 의하여 수행된다. 컴퓨터 실험을 위하여 MPEG-4에서 입력으로 사용하는 시험용 비데오 시퀀스를 이용하였다. 주관적인 화질 평가에서 두 방법은 비슷한 결과를 보였다. 반면 객관적 평가와 계산량 복잡도 분석 측면에 있어서, 신호 적응형 후처리 방법이 MPEG-4 VM의 후처리 방법보다 우수한 성능을 보였다.
대뇌 상의 mirror neuron system은 시각 정보에 기반한 모방학습 기능을 담당한다. 관측자의 mirror neuron system 영역을 관찰할 때, 행위자가 수행하는 목적성 행위의 전체가 아닌, 부분적으로 가려지거나 보이지 않는 영역을 포함하는 경우에도 해당 영역의 뉴런이 발화되는 과정을 통해 전체 행동의 의도를 유추할 수 있다. 이러한 모방학습 기능을 3D 비전 기반 지능 시스템에 적용하는 것이 본 논문의 목표이다. 본 연구실에서 선행 연구된 스테레오 카메라를 기반으로 획득된 3차원 영상에 대한 복원을 수행한다. 이 때 3차원 입력영상은 부분적으로 가려진 영역을 포함하는 손동작의 순차적 연속영상이다. 복원 결과를 기반으로 가려진 영역을 내포한 행위에 대하여 LK optical flow, unscented Kalman filter를 이용한 특징검출을 수행하고 의도인식의 수행을 위해, Hidden Markov Model을 활용한다. 순차적 입력데이터에 대한 동적 추론 기능은 가려진 영역을 포함한 손동작 인식 수행에 있어 적합한 특성을 가진다. 본 논문에서 제안하는 의도 인식을 위해 선행 연구에서 복원 영상에서의 객체의 윤곽선 및 특징 검출을 시뮬레이션 하였으며, 검출 특징에 대한 시간적 연속 특징벡터를 생성하여 Hidden Markov Model에 적용함으로써, 의도 패턴에 따른 손동작 분류 시뮬레이션을 수행하였다. 사후 확률 값의 형태로 손 동작 분류 결과를 얻을 수 있었으며, 이를 통한 성능의 우수함을 입증하였다.
기존의 음악 플레이어들은 녹음 되거나 디지털적으로 캡쳐 된 음악정보를 재생 하여 사용자들이 "한 방향"으로의 수동적인 감상을 가능하게 하였다. 본 논문에서는 mp3나 wav 로 형태로 실제로 연주 되고 녹음 된 음악에서의 특정 음표의 시간적인 위치를 찾아내는 알고리즘을 소개 하도록 한다. 찾아내고자 하는 음표의 악보를 이용하면, 우선 주어진 녹음 된 음악 파일에서의 해당 음표의 위치를 시간적인 순서대로 예측 할 수 있다. 그러나, 연주/녹음된 음악은 악보에 나와 있는 대로 연주 되지 않고 대부분 시간적으로 혹은 심지어 내용적으로 변화가 있게 마련이다. 따라서 추가적인 분석을 통하여 음표의 정확한 위치를 찾아나가게 되고, 그 위치로부터 이러한 예측 및 교정작업 (prediction/correction)을 계속적으로 수행하게 된다. 이러한 부가적인 정보를 이용하여 사용자가 음표의 위치에 (즉 리듬에) 기반한 인터액션을 통하여 실제 음악을 연주하는 듯 한 사용자 경험을 줄 수 있다.
수중환경 하에서 표적을 탐지하고 식별하는 문제는 군사적인 목적은 물론 비군사적 목적으로도 많은 연구가 수행되어 왔다. 수중환경에서의 수중음향 신호가 시간 공간적으로 특성이 변화하며 천해 다중경로 환경을 반영하는 복잡한 특성을 보이는 점으로 인해 능동 표적인식 기술은 매우 어려운 기술로 여겨져 왔다. 본 논문에서는 Fractional 푸리에 변환의 기본 개념과 최적 변환 차수에 대해 설명하고, 이를 이용하여 LFM 신호의 시간-주파수 특성과 스펙트럼 사이의 관계를 분석한다. 그리고 이러한 분석결과를 바탕으로 능동소나 표적 탐지 기법을 제안한다. 제안된 방법의 성능을 검증하기 위해, 기존의 FFT를 이용한 정합필터와 성능을 비교하였다. AUC(Area Under the ROC Curve)의 측면에서 볼 때 제안된 방식이 기존의 방법보다 성능이 우수한 실험결과를 보였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권1호
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pp.321-340
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2016
The Compressive Video Sensing (CVS) is a useful technology for wireless systems requiring simple encoders but handling more complex decoders, and its rate-distortion performance is highly affected by the quantization of measurements and reconstruction of video frame, which motivates us to presents the Space-Time Quantization (ST-Q) and Motion-Aligned Reconstruction (MA-R) in this paper to both improve the performance of CVS system. The ST-Q removes the space-time redundancy in the measurement vector to reduce the amount of bits required to encode the video frame, and it also guarantees a low quantization error due to the fact that the high frequency of small values close to zero in the predictive residuals limits the intensity of quantizing noise. The MA-R constructs the Multi-Hypothesis (MH) matrix by selecting the temporal neighbors along the motion trajectory of current to-be-reconstructed block to improve the accuracy of prediction, and besides it reduces the computational complexity of motion estimation by the extraction of static area and 3-D Recursive Search (3DRS). Extensive experiments validate that the significant improvements is achieved by ST-Q in the rate-distortion as compared with the existing quantization methods, and the MA-R improves both the objective and the subjective quality of the reconstructed video frame. Combined with ST-Q and MA-R, the CVS system obtains a significant rate-distortion performance gain when compared with the existing CS-based video codecs.
The study of pores, small penumbraless sunspots, can give us a chance to understand how strong magnetic fields interact with convective motions in the photosphere. For a better understanding of this interaction, we investigate the temporal variation of several tiny pores smaller than 2". These pores were observed by the Solar Optical Telescope (SOT) onboard Hinode on 2006 December 29. We have analyzed the high resolution spectropolarimetric (SP) data and the G-band filtergrams taken during the observation. Magnetic flux density and Doppler velocities of the pores are estimated by applying the center of gravity (COG) method to the SP data. The horizontal motions in and around the pores are tracked by adopting the Nonlinear Affine Velocity Estimator (NAVE) method to the G-band filter images. As results, we found the followings. (1) Darkness of pores is positively correlated with magnetic flux density. (2) Downflows always exist inside and around the pores. (3) The speed of downflows inside the pores is negatively correlated with their darkness. (4) The pores are surrounded by strong downflows. (5) Brightness changes of the pores are correlated with the divergence of mass flow (correlation coefficient > 0.9). (6) The pores in the growing phase are associated with the converging flow pattern and the pores in the decay phase with the diverging flow pattern. Our results support the idea that a pore grows as magnetic flux density increases due to the convergence of ambient mass flow and it decays with the decrease of the flux density due to the diverging mass flow.
Occurrence frequency of flood and drought tends to increase in last a few decades, leading to social and economic damage since the abnormality of climate changes is one of the causes for hydrologic facilities by exceedance its designed tolerance. Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was used in the study to estimate temporal variance of groundwater recharge and baseflow. It was limited to consider recession curve coefficients in SWAT model calibration process, thus the recession curve coefficient was estimated by the Baseflow Filter Program (BFLOW) before SWAT model calibration. Precipitation data were estimated for 2014 to 2100 using three models which are GFDL-ESM2G, IPSL-CM5A-LR, and MIROC-ESM with Representative Concentration Pathways (RCP) scenario. SWAT model was calibrated for the Soyang watershed with NSE of 0.83, and $R^2$ of 0.89. The percentage to precipitation of groundwater recharge and baseflow were 27.6% and 17.1% respectively in 2009. Streamflow, groundwater recharge, and baseflow were estimated to be increased with the estimated precipitation data. GFDL-ESM2g model provided the most large precipitation data in the 2025s, and IPSL-CM5A-LR provided the most large precipitation data in the 2055s and 2085s. Overall, groundwater recharge and baseflow displayed similar trend to the estimated precipitation data.
Ma Chang-Jin;Kim Hui-Kang;Kang Gong-Unn;Tohno Susumu;Kasahara Mikio
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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제20권E1호
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pp.15-28
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2004
To study the characteristics of ammonia and the related compounds, atmospheric aerosols and gases were collected using a triple filter pack sampler, a low volume air sampler, and a three-stage Anderson air sampler in Seoul and Kangwha Island, Korea from Dec. 1996 to Oct. 1997. Ammonia concentrations showed approximately two times higher in summer than in winter at both sites. The highest $HNO_3$ levels were generally observed in summertime at two sampling sites. The average mass concentration of $PM_{2.5}$ in heavily industrialized Seoul was about three times higher than that of Kangwha. In winter, the sum of $NH_4^+$ and its counter ions (such as $Cl^-,\;NO_3^-$, and $SO_4^{2-}$) comprised $30-41\%$ of $PM_{2.5}$ mass concentration at each sampling site. Temperature dependence of particulate nitrate was examined at the urban sampling site. The formation of the nitrate in the fine mode was dependent not only on the amount of precursors but also on the variation of temperature. $(NH_4)_2SO_4$ and $NH_4HSO_4$ coexisted with $NH_4NO_3$ and $NH_4Cl$ at each site. According to the summertime backward trajectory analysis, $NO_3^-$ showed higher level with air parcels transported from northeast Asian continent. On the other hand, the concentration of $SO_4^{2-}$ showed significantly higher level when air masses originated from Pacific Ocean, southern part of Japan, and Korea.
Characterization of reliable field-scale root-zone soil moisture (RZSM) variability contribute to effective hydro-meterological monitoring. Although a promising cosmic-ray neutron probe (CRNP) holds the pontential for field-scale RZSM measurement, it is often restricted at deeper depths due to the non-unique sensitivity of CRNP-measured fast neutron signal to other hydrogen pools. In this study, a merging framework relied on coupling cosmic-ray soil moisture with a representative additional RZSM, was introduced to scale shallower CRNP effective depth to represent root-zone layer. We tested our proposed framework over a densely vegetated region in South Korea covering a network of one CRNP and nine in-situ point measurements. In particular, cosmic-ray soil moisture and ancillary RZSM retrieved from the most time stable location were considered as input datasets; whereas the remaining point locations were used to generate a reference RZSM product. The errors between these two input datasets and the reference were forecasted by a linear autoregressive model. A linear combination of forecasts was then employed to compute a suitable weight for merging two input products from the predicted errors. The performance of merging framework was evaluated against reference RZSM in comparison to the two original products and a commonly used exponential filter technique. The results of this study showed that merging framework outperformed other products, demonstrating its robustness in improving field-scale RZSM. Moreover, a strong relationship between the quality of input data and the performance merging framework in light of CRNP effective depth variation has been also underlined via the merging framework.
The Arena Fragmentation Test(AFT) is one of the important tasks for designing a high-explosive warhead. In order to measure the statistics of a warhead in the test, fragments of a warhead that penetrate steel plates are detected by using complex and expensive measuring equipment. In this paper, instead of using specific hardware to measure the statistics of a warhead, we propose to use an image processing based object detection algorithm to detect fragments in AFT. To this end, we use a hard-thresholding method with a brightness feature and apply a morphology filter to remove noise components. We also propose a simple yet effective temporal filtering method to detect only the first penetrating fragments. We show that the performance of the proposed method is comparable to that of a hardware system under the same experimental conditions. Furthermore, the proposed method can produce better results in terms of finding exact positions of fragments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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