• 제목/요약/키워드: spatio-temporal correlation

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Data Correlation-Based Clustering Algorithm in Wireless Sensor Networks

  • Yeo, Myung-Ho;Seo, Dong-Min;Yoo, Jae-Soo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제3권3호
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    • pp.331-343
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    • 2009
  • Many types of sensor data exhibit strong correlation in both space and time. Both temporal and spatial suppressions provide opportunities for reducing the energy cost of sensor data collection. Unfortunately, existing clustering algorithms are difficult to utilize the spatial or temporal opportunities, because they just organize clusters based on the distribution of sensor nodes or the network topology but not on the correlation of sensor data. In this paper, we propose a novel clustering algorithm based on the correlation of sensor data. We modify the advertisement sub-phase and TDMA schedule scheme to organize clusters by adjacent sensor nodes which have similar readings. Also, we propose a spatio-temporal suppression scheme for our clustering algorithm. In order to show the superiority of our clustering algorithm, we compare it with the existing suppression algorithms in terms of the lifetime of the sensor network and the size of data which have been collected in the base station. As a result, our experimental results show that the size of data is reduced and the whole network lifetime is prolonged.

VIDEO INPAINTING ALGORITHM FOR A DYNAMIC SCENE

  • Lee, Sang-Heon;Lee, Soon-Young;Heu, Jun-Hee;Lee, Sang-Uk
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.114-117
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    • 2009
  • A new video inpainting algorithm is proposed for removing unwanted objects or error of sources from video data. In the first step, the block bundle is defined by the motion information of the video data to keep the temporal consistency. Next, the block bundles are arranged in the 3-dimensional graph that is constructed by the spatial and temporal correlation. Finally, we pose the inpainting problem in the form of a discrete global optimization and minimize the objective function to find the best temporal bundles for the grid points. Extensive simulation results demonstrate that the proposed algorithm yields visually pleasing video inpainting results even in a dynamic scene.

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Relationships Between Cognitive Function and Gait-Related Dual-Task Interference After Stroke

  • Kim, Jeong-Soo;Jeon, Hye-Seon;Jeong, Yeon-Gyu
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.80-88
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    • 2014
  • Previous studies have reported that decreased cognitive ability has been consistently associated with significant declines in performance of one or both tasks under a dual-task walking condition. This study examined the relationship between specific cognitive abilities and the dual-task costs (DTCs) of spatio-temporal gait parameters in stroke patients. The spatio-temporal gait parameters were measured among 30 stroke patients while walking with and without a cognitive task (Stroop Word-Color Task) at the study participant's preferred walking speed. Cognitive abilities were measured using Computerized Neuropsychological Testing. Pearson's correlation coefficients (r) were calculated to quantify the associations between the neuropsychological measures and the DTCs in the spatio-temporal gait parameters. Moderate to strong correlations were found between the Auditory Continuous Performance test (ACPT) and the DTCs of the Single Support Time of Non-paretic (r=.37), the Trail Making A (TMA) test and the DTCs of Velocity (r=.71), TMA test and the DTCs of the Step Length of Paretic (r=.37), TMA test and the DTCs of the Step Length Non-paretic (r=.36), the Trail Making B (TMB) test and the DTCs of Velocity (r=.70), the Stroop Word-Color test and the DTCs of Velocity (r=-.40), Visual-span Backward (V-span B) test and the DTCs of Velocity (r=-.41), V-span B test and the DTCs of the Double Support Time of Non-paretic (r=.38), Digit-span Forward test and the DTCs of the Step Time of Non-paretic (r=-.39), and Digit-span Backward test and the DTCs of the Single Support Time of Paretic (r=.36). Especially TMA test and TMB test were found to be more strongly correlated to the DTCs of gait velocity than the other correlations. Understanding these cognitive features will provide guidance for identifying dual- task walking ability.

지역 규모에 따른 한국 남부해역 표층수온의 시·공간적 변동 패턴 비교 (A Comparison of Spatio-Temporal Variation Pattern of Sea Surface Temperature According to the Regional Scale in the South Sea of Korea)

  • 윤동영;최현우
    • 한국지리정보학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.182-193
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    • 2011
  • 지역 규모에 따른 한국 남부해역 표층 수온의 시 공간적 변동 패턴을 비교하고자 시기적으로는 31년간(1980~2000)의 동계와 하계를, 지역적으로는 남부해역 전체 해역(A 지역)을 비롯하여 제주도를 중심으로 서부 해역(B 지역)과 동부 해역(C 지역) 등 세 해역을 선정하였다. 수온의 시간적 변동 패턴을 위해서는 회귀분석을, 수온의 공간적 변동패턴 분석을 위해서는 수온의 가중평균중심과 표준편차타원체 분석이 각각 적용되었다. 수온의 회귀분석 결과 세 지역에서 두계절 모두 장기적으로 상승하는 경향을 보였다. 하지만 31년 평균수온이 하계에는 세 지역 모두 유사하였지만, 동계에는 C 지역이 B 지역보다 높게 나타났다. 두 계절 수온의 공간적 변동 패턴은 세 지역에서 각기 다름을 보였다. A 지역에서는 동-서 방향, B 지역에서는 남동-북서 방향, C 지역에서는 남서-북동 방향으로 나타났다. 아울러 동계에 수온의 가중평균중심 위치와 평균 수온과의 관계가 A와 B 지역에서는 상관성이 있는 반면, C 지역에서는 상관성이 없게 나타났다. 따라서 수온의 시 공간적 변동패턴 분석 시 지역적 규모를 고려해야 함을 알 수 있다.

경관생태지수를 활용한 농촌경관의 시계열적 변화 분석 - 경기도 일부 시.군을 대상으로 - (A Spatio-temporal Change Analysis of Rural Landscape Patterns using Landscape Ecology Indices : Focused on a Part of Gyeonggi-do)

  • 오윤경;최진용;배승종;장민원
    • 한국농공학회논문집
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    • 제49권6호
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    • pp.65-76
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    • 2007
  • Studies in landscape ecology have emphasized on the relationship between landscape patterns and shapes. A variety of landscape metrics has been developed so far to quantify landscape structures. Therefore, their developments and widespread applications become possible with the advent of spatial information systems including geographic information systems(GIS) and remote sensing. This study is to grasp the change of land use and landscape ecology indices, and to analyze the change of landscape structure in a part of Gyeonggi-do during 15 years from 1985 to 2000. Green-area distribution maps and agricultural-area distribution maps for the analysis were reconstructed from land cover maps constructed by WAMIS(Water Management Information System). And then, 4 landscape ecology indices(TA, LPI, SHAPE_AM, CAI_MN) for the green-area and 5 landscape ecology indices(TA, PD, LPI, LSI, CAI_MN) for the agricultural-area were selected by using pearson correlation analysis. According to the spatio-temporal change analysis using landscape ecology indices, the green-area fragmentation of Yongin was the most severe of the study area and the agricultural-area fragmentation of Gwangju and Namyangju was more severe than any other regions.

한국연안 일평균 조위편차의 시공간적 변동 특성 (Characteristics of Spatio-temporal Variability of Daily averaged Tidal Residuals in Korean Coasts)

  • 김호균;김영택
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.561-569
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    • 2013
  • 본 연구에서는 우리나라 연안의 2003~2009년 해수면자료로 조위편차를 산출하고, 일평균조위편차의 시공간적 변동을 EOF 분석, 해면기압과 바람이 조위편차 변동에 얼마나 영향을 미치는지를 상관성 분석을 통해 알아보았다. 일평균조위편차는 전체 변동량의 68 %(제1모드)가 동시승강하였고, 전체 변동량의 21 %(제2모드)는 서해안이 상승할 때 남해안과 동해안이 하강하는 교차승강을 하였다. 해역별로 조위편차에 영향을 주는 주요 요인을 보면, 서해안은 남-북 방향의 바람 성분이었고, 남해안은 동해안으로 갈수록 해면기압의 영향이 우세하였다.

다중 기상모델 앙상블을 활용한 다지점 강우시나리오 상세화 기법 개발 (Development of Multisite Spatio-Temporal Downscaling Model for Rainfall Using GCM Multi Model Ensemble)

  • 김태정;김기영;권현한
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.327-340
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    • 2015
  • 기후모형으로 가장 널리 사용되는 GCM의 불확실성 및 시공간적 편의로 인하여 GCM으로부터 생산된 기상정보를 응용수문분야에서 직접적으로 이용하기 위해서는 상세화 과정이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 선행연구에서 개발된 비정상성 은닉 마코프 모형(Non-stationary Hidden Markov Chain Model, NHMM)을 기반으로 다지점 공간상관성을 고려할 수 있는 Chow-Liu Tree 알고리즘과 결합하여 유역단위 강우시나리오 상세화 기법(CLT-NHMM)으로 확장하였으며, 낙동강 유역에 적용하여 적용성을 평가하였다. 상관행렬(correlation matrix)을 통한 강우네트워크의 공간상관성 평가결과 유역상관성이 우수하게 모의하는 것을 확인하였으며, 강수의 빈도 및 양적 관점에서 효과적인 모의가 가능하였다. 본 연구에서 제시한 CLT-NHMM 모형은 수자원뿐만 아니라 수문자료를 입력 자료로 하는 농업, 보건, 환경 및 에너지 등 다양한 응용기상분야에 핵심 기술로 활용이 전망된다.

상호상관법을 이용한 시공간 영상유속계의 2차원 유속분포 측정 (Measurement of Two-Dimensional Velocity Distribution of Spatio-Temporal Image Velocimeter using Cross-Correlation Analysis)

  • 류권규;김서준;김동수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권6호
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    • pp.537-546
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    • 2014
  • 홍수시 하천의 유속을 효율적이고 안전하게 측정할 수 있는 방법의 하나로 제시된 것이 표면 영상 유속 측정법이다. 일반적인 표면영상유속계(SIV)는 두장의 정지영상에서 영상 조각을 잘라낸 뒤 여기에 상호상관법을 적용하여 유속을 산정한다. 이 방법은 짧은 시간간격의 유속분포 측정에 매우 효율적이다. 그러나 장시간의 평균 유속장을 산정하는 데는 많은 시간이 소요되며, 순간 유속장을 산정하기 때문에 흐름 조건이나 촬영 조건에 따라 생기는 잡음이나 불확실성의 영향을 많이 받게 된다. 이를 개선하고자 개발된 방법이 시공간 영상을 이용하여 일정 시간동안의 유속의 평균을 한번에 산정하는 시공간영상유속계측법(STIV)이다. 시공간영상유속계측법 중의 하나인 휘도경사텐서법은 일정 시간동안의 시공간 영상을 한 번에 분석하기 때문에, 유속 산정 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 이 방법은 하천의 일방향 유속만을 계산할 수 있기 때문에 구조물 주변이나 만곡이 있는 경우의 2차원 흐름 측정은 불가능하다는 한계가 있다. 이를 개선하기 위해서 본 연구에서는 상호상관법을 이용하여 2차원적으로 시공간 영상을 분석하는 방법(상호상관 시공간영상유속계측법)을 개발하였다. 이 방법은 시공간영상에서 시간축 방향으로 상관분석을 통해 영상변위를 산정하는 방법이다. 기존의 시공간영상분석기법 중 하나인 휘도경사텐서법이 주흐름 방향만 분석이 가능하였던 데 비하여, 상호상관 시공간 영상분석법은 2차원 유속분포 측정이 가능하고, 시간적인 평균을 취하기 때문에, 공간 해상도가 높으며, 전체적인 유속 분석시간이 매우 짧아지는 장점이 있다. 또한 공동 흐름에 대한 인공 영상을 이용한 오차 분석결과 최대 10% 이내, 평균적으로 5% 이하의 오차를 보여 상당히 정확하게 2차원 유속분포 측정이 가능한 것으로 나타났다.

생체 기반 시각정보처리 동작인식 모델링 (A Bio-Inspired Modeling of Visual Information Processing for Action Recognition)

  • 김진옥
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제3권8호
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    • pp.299-308
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    • 2014
  • 신체 동작, 얼굴 표정과 같이 아주 복잡한 생체 패턴을 인식하고 분류하는 인간의 능력을 모방한 정보처리 컴퓨팅 관련 연구가 최근 다수 등장하고 있다. 특히 컴퓨터비전 분야에서는 인간의 뛰어난 인지 능력 중 상황정보 없이 시각시퀀스에서 동작을 분류하는 기능을 통해 시공간적 패턴 코딩과 빠른 인식 방법을 이해하고자 한다. 본 연구는 비디오 시퀀스상의 동작인식에 생물학적 시각인지과정의 영향을 받은 생체 기반 컴퓨터비전 모델을 제시하였다. 제안 모델은 이미지 시퀀스에서 동작을 검출하고 시각 패턴을 판별하는 데 생체 시각처리과정의 신경망 구조 단계를 반영하였다. 실험을 통해 생체 기반 동작인식 모델이 인간 시각인지 처리의 여러 가지 속성을 고려했을 뿐 아니라 기존 동작인식시스템에 비해 시간 정합성이 뛰어나며 시간 변화에 강건한 분류 능력을 보임을 알 수 있다. 제안 모델은 지능형 로봇 에이전트와 같은 생체 기반 시각정보처리 시스템 구축에 기여할 수 있다.

웨이브릿 패킷 알고리즘을 이용한 3차원 비디오 서브밴드 코딩 (Three-Dimensional Subband Coding of Video using Wavelet Packet Algorithm)

  • 추형석;안종구
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제54권11호
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    • pp.673-679
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    • 2005
  • This Paper presents the 3D wavelet transformation based video compression system, which possesses the capability of progressive transmission by increasing resolution and increasing rate for multimedia applications. The 3D wavelet packet based video compression system removes the temporal correlation of the input sequences using the motion compensation filter and decomposes the spatio-temporal subband using the spatial wavelet packet transformation. The proposed system allocates the higher bit rate to the low frequency image of the 3D wavelet sequences and improves the 0.49dB PSNR performance of the reconstructed image in comparison with that of H.263. In addition to the limitation on the propagation of the motion compensation error by the 3D wavelet transformation, the proposed system progressively transmits the input sequence according to the resolution and rate scalability.