In this paper we propose the impulse noise-robust Wiener filter based on a combination of Wiener and modified trimmed mean(MTM) filters. The robust Wiener filter uses the trimming operation of the MTM filter to replace the outliers with the median within the window and the new set of samples which can be considered as the random process with same mean are inputted into the following Wiener filter. We show that the robust Wiener filter is effective in frequency selective filtering of nonstationary signals while preserving signal edges with the rejection of impulse noise.
The modified Wiener filtering method is proposed for effective noise suppression in edge region of images corrupted by additive white gaussian noise. Although the pixels classified as a edge region in the conventional Wiener filter have lots of noise components, the conventional Wiener filler cannot remove noise effectively due to the preserving of edges. To reduce noise well in edge region, we modify filter coefficients of the conventional Wiener filter The modified filter coefficients increase in noise suppression effect In edge region, while they preserve edges for strong edge region. From simulation $(256{\time}256$ size, 256 graylevel images) filtered images by the proposed method show much improved subjective image quality with some improved peak signal-to-noise ratio compared to those by the conventional Wiener filtering.
변조전달함수(MTF; Modulation Transfer Function)는 광학영상의 성능을 평가하는 중요한 품질 요소 중 하나이다. 영상의 MTF 증진을 위해 영상 복원이 필요하나, 이 과정은 대표적인 부적합문제(ill-posed problem)의 하나로 특정한 해를 갖지 않는다. 영상 복원을 위한 필터에는 역 필터(IF; Inverse Filter), 의사 역 필터(PIF; Pseudo Inverse Filter), Wiener Filter(WF) 등이 있다. 이들 중 가장 일반적으로 사용되고 있는 WF는 촬영된 영상 내에서 영상과 잡음을 정확히 구분하기 어렵다는 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 Modified Wiener Filter(MWF)를 사용하여 부적절 문제를 풀 수 있도록 문제를 정규화 하였으며, 정규화 변수(regularization parameter)의 값을 찾기 위한 방법으로 L-곡선(L-curve)을 사용하였다. MWF의 검증을 위해 Dubaisat-1 위성의 영상을 의사 역 필터(PIF), Wiener Filter(WF), MWF로 영상 복원을 수행하였다. 복원 결과, MWF를 사용했을 때가 PIF를 사용했을 때의 결과에 비해 20.93%, WF를 사용했을 때의 결과에 비해 10.85% 더 향상된 MTF를 얻을 수 있었다.
The modified Wiener filtering method is proposed for effective noise suppression in edge region of images corrupted by additive white gaussian noise. Although the pixels classified as a edge region in the conventional Wiener filter have lots of noise components, the conventional Wiener filter cannot remove noise effectively due to the preserving of edges. To reduce noise well in edge region, we modify filter coefficients of the conventional Wiener filter. The modified filter coefficients increase in noise suppression effect in edge region, while they preserve edges for strong edge region. From simulation (256${\times}$256 size, 256 graylevel images) filtered images by the proposed method show much improved subjective image quality with higher peak signal-to-noise ratio compared to those by the conventional Wiener filtering.
영상의 잡음 제거에 있어서 주된 문제는 에지를 보존하면서 잡음을 제거하는 것이다. 이러한 목적은 위해 사용되는 Wiener filter는 단일 크기의 추정 윈도우를 사용함으로써, 에지 부분의 잡음과 평탄 영역의 잡음을 동시에 잘 제거할 수 없고, 화소들 사이의 상관도를 무시하는 단점들이 있다. 그러므로 제안 알고리즘은 첫번째 문제를 해결하기 위해, 추정 윈도우의 크기를 평탄 영역과 에지 영역의 특성에 따라 가변 시켜주어 평탄 영역과 에지 영역, 양쪽에서 효율적으로 잡음을 제거하도록 했다. 또한 에지의 선명도를 높여주기 위하여 방향성 Gaustian mask와 방향성 추정 윈도우를 에지의 방향성에 따라, 기존의 Wiener filter에 결합하였다. 실험 결과로부터, 제안 알고리즘이 PSM을 통한 객관적인 평가와 주관적인 평가 모두 성능을 개선시킴을 알 수 있다.
Intrusion detection plays a key role in detecting attacks over networks, and due to the increasing usage of Internet services, several security threats arise. Though an intrusion detection system (IDS) detects attacks efficiently, it also generates a large number of false alerts, which makes it difficult for a system administrator to identify attacks. This paper proposes automatic fuzzy rule generation combined with a Wiener filter to identify attacks. Further, to optimize the results, simplified swarm optimization is used. After training a large dataset, various fuzzy rules are generated automatically for testing, and a Wiener filter is used to filter out attacks that act as noisy data, which improves the accuracy of the detection. By combining automatic fuzzy rule generation with a Wiener filter, an IDS can handle intrusion detection more efficiently. Experimental results, which are based on collected live network data, are discussed and show that the proposed method provides a competitively high detection rate and a reduced false alarm rate in comparison with other existing machine learning techniques.
Journal of information and communication convergence engineering
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제9권5호
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pp.500-504
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2011
In this paper, we propose an equivalent Wiener-Hopf equation. The proposed algorithm can obtain the weight vector of a TDL(tapped-delay-line) filter and the error simultaneously if the inputs are orthogonal to each other. The equivalent Wiener-Hopf equation was analyzed theoretically based on the MMSE(minimum mean square error) method. The results present that the proposed algorithm is equivalent to original Wiener-Hopf equation. The new algorithm was applied into the identification of an unknown system for evaluating the performance of the proposed method. We compared the Wiener-Hopf solution with the equivalent Wiener-Hopf solution. The simulation results were similar to those obtained in the theoretical analysis. In conclusion, our method can find the coefficient of the TDL (tapped-delay-line) filter where a lattice filter is used, and also when the process of Gram-Schmidt orthogonalization is used. Furthermore, a new cost function is suggested which may facilitate research in the adaptive signal processing area.
An adaptive scalar DCT-Wiener filtering method that can be applied to the problem of restoring an image degraded by white Gaussian noise is presented. In this method, the power spectrum needed to Winer filering is adaptively estimated in block-wise according to the lical properties in transform domain. In addition, overlapping method for reducing the block artifact is considered. Experimental results show that the adaptive Wiener filter by the proposed method yields performance improvement and better image quality over the nonadaptive one and the spatial Lee filter.
여러 가지 환경적인 요인에 의해서 영상에 잡음이 부가된다. 이러한 잡음을 제거하고 각 잡음의 특성에 적합한 필터링 방법을 이용한다. 직접적인 복원방법으로 반전 필터와 위너필터가 있다. 여기에서 위너필터가 최소 자승 오차 관점에서 최적의 필터다. 그러므로 첫째, 반전필터, 위너필터, 제한된 최소자승필터등에 대해서 살펴 보고, 둘째, 파워스펙트럼비의 양적화된 조정을 위해서 매개변수를 사용하며, 그러한 변수들은 서로 충돌한다. 그러므로 응용에 적합하게 조정할 수 있는 매개변수 위너필터를 이용해 변수들을 최적화하였다. 모의실험 결과에서 훼손된 의료영상의 계조가 향상되었고, 잡음을 제거하였다. 그리고 비교되는 실험은 에지의 보전과 잡음 제거 특성에 관해서 증명하였다.
본 논문에서 등가의 Wiener-Hopf 공식을 제안한다. 제안된 알고리듬은 입력신호들이 직교하는 경우 TDL 필터의 가중치 벡터와 오차를 동시에 가질 수 있게 된다. 등가의 Wiener-Hopf 방정식은 최소 평균 자승 오차 방식에 근여 이론적으로 분석이 되었다. 제안된 알고리듬의 성능 결과는 원래 Wiener-Hopf 방정식의 성능과 동일함을 확인할 수 있다. 결론적으로 제안된 방식은 격자 필터가 적용되는 경우 TDL 필터 계수를 가지게 된다. 게다가 새로운 비용함수가 제안되어 더욱 우수한 적응신호처리 분야에서의 발전을 보일 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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