• 제목/요약/키워드: Wavelet transform

검색결과 2,192건 처리시간 0.024초

물 사용량 예측을 위한 선형 모형과 딥러닝 알고리즘의 비교 분석 (Comparative analysis of linear model and deep learning algorithm for water usage prediction)

  • 김종성;김동현;왕원준;이하늘;이명진;김형수
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제54권spc1호
    • /
    • pp.1083-1093
    • /
    • 2021
  • 물 사용량 예측은 최적의 용수 공급 운영 방안을 수립하고 전력 소비량 절감을 위하여 꼭 필요한 과정이라고 할 수 있다. 그러나 수용가 단위의 물 사용량은 용도, 사용자의 패턴, 날씨 등의 다양한 요인으로 인해 변화하는 비선형적 특성을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 비선형적인 수용가 단위의 물 사용량을 예측하기 위하여 다양한 기법들을 연계한 KWD 프레임워크를 제안하고자 하였다. 즉, 먼저 개별 수용가 마다 용도에 따른 유사한 패턴을 파악하기 위해 K-means (K) 군집분석을 수행하였고, 잡음성분을 제거함으로써 핵심적인 주기패턴을 파악하기 위해 Wavelet (W) 방법을 적용하였다. 또한 비선형적 특성을 학습시키기 위해 Deep learning (D) 알고리즘을 적용하였다. 그리고 기존의 선형 시계열 모형인 ARMA 모형과 비교하여 KWD 프레임워크의 성능을 분석하였다. 그 결과 제안된 모형의 상관성은 92%, ARMA 모형은 약 39%로 KWD 프레임워크가 2배 이상의 성능을 가지는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서 제안한 방법을 활용할 경우 정확한 물 사용량 예측이 가능해질 것이며, 상황에 따른 최적의 공급 방안을 수립할 수 있을 것이다.

유도초음파를 이용한 강관보강다단 그라우팅의 건전도 평가 (Integrity evaluation of grouting in umbrella arch methods by using guided ultrasonic waves)

  • 홍영호;유정동;변용훈;장현익;유병철;이종섭
    • 한국터널지하공간학회 논문집
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.187-199
    • /
    • 2013
  • 강관보강다단 그라우팅은 터널공사에 널리 적용되는 공법으로, 터널지반의 안정성 증대 및 차수효과를 얻을 수 있다. 본 연구의 목적은 유도초음파를 이용한 강관보강다단 그라우팅의 건전도 평가 기법을 제시하고, 현장 적용성을 평가하는 것이다. 강관의 그라우팅 충진률에 따른 주파수 변화를 파악하기 위해 실내실험 (자유구속조건 및 지중근입조건)을 수행하였으며, 건전도 평가시스템의 현장 적용성을 검증하기 위해 현장실험을 수행하였다. 강관의 두부를 해머로 타격하여 유도초음파가 발생되며, 발생된 유도초음파는 선단에서 반사되어 두부로 되돌아 온다. 반사된 유도초음파는 두부에 설치된 AE센서에 의해 수신된다. 강관보강다단 그라우팅의 건전도 평가 모델은 충진률 25 %, 50 %, 75 %, 100 %로 제작되었으며, 자유구속조건 및 지중근입조건의 실내실험으로 수행되었다. 신호처리를 위해 고속 푸리에 변환과 웨이브렛 변환을 수행하였다. 실내실험 결과, 유도초음파의 전파속도 변화는 크지 않았으나, 그라우팅 충진률에 따른 주 주파수의 변화가 뚜렷하게 나타났다. 강관보강다단 그라우팅의 충진률이 증가할수록 반사파의 주 주파수의 크기가 감소했다. 현장실험은 이미 설치된 강관보강다단 그라우팅에 대해 수행되었으며, 실내실험과 동일한 기법으로 분석하였다. 현장 조건의 실험체에서도 유도초음파의 반사파를 쉽게 수집할 수 있었으며, 이에 대한 주파수 영역에 대한 분석도 가능했다. 본 연구의 결과는 유도초음파를 이용한 주파수 분석 기법은 강관보강다단 그라우팅 건전도 평가에 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.

Interference of Acoustic Signals Due to Internal Waves in Shallow Water

  • Na, Young-Nam;Jurng, Mun-Sub;Taebo Shim
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
    • /
    • 제18권3E호
    • /
    • pp.9-20
    • /
    • 1999
  • To investigate the characteristics of internal waves (IWs) and their effects on acoustic wave propagation, a series of sea experiment were performed in the east coast of Donghae city, Korea in 1997 and 1998 where the water depth varies between 130 and 140 m. Thermistor strings were deployed to measure water temperatures simultaneously at 9 depths. CW source signals with the frequencies of 250,670 and 1000 Hz were received by an array of 15 hydrophones. Through the Wavelet transform analysis, the IWs are characterized as having typical periods of 2-17 min and duration of 1-2 hours. The IWs exist in a group of periods rather than in one period. Underwater acoustic signals also show obvious energy peaks in the periods of less than 12 min. Consistency in the periods of the two physical processes implies that acoustic waves react to the IWs through some mechanisms like mode interference and travel time fluctuation. Based on the thermistor string data, mode arriving structures are analyzed. As thermocline depth varies with time, it may cause travel time difference as much as 4-10 ms between mode 1 and 2 over 10 km range. This travel time difference causes interference among modes and thus fluctuation from range-independent stratified ocean structure. In real situations, however, there exist additional spatial variation of IWs. Model simulations with all modes and simple IWs show clear responses of acoustic signals to the IWs, i.e., fluctuations of amplitude and phase.

  • PDF

WT 평면에서의 두 신호 시지연 추정 (Time Delay Estimation of Two Signals in Wavelet Transform Domain)

  • 김재국;이영석;김성환
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제16권4호
    • /
    • pp.5-10
    • /
    • 1997
  • 본 논문에서는 웨이브렛 변환을 이용한 새로운 시지연 추정방법인 WTD-LMSTDE을 제안하였다. 이 방법은 시평면에서 입력 신호 자기상관 행렬의 고유치 분포를 줄임으로서 수렴속도를 향상시켰다. 이 알고리즘의 성능을 시불변과 시변인 경우에 대해서 평가하였다. 결과로서 시불변 시지연의 경우에, WTD-LMSTDE의 추정 정확도가 LMSTDE보다 SNR에 따라서 3.3%에서 12.5%까지 개선되었다. 시변 시지연의 경우에는, 선형적으로 증가하는 자연 환경에서 WTD-LMSTDE의 평균 오차 전력이 잡음이 없는 상태에서 LMSTDE와 비교하여 2.4dB정도 감소하였다. 결론적으로 WTD-LMSTDE의 성능이 LMSTDE보다 우수함을 확인할 수 있었다.

  • PDF

A Study on the Design of DCT Module using Distributed Arithmetic Method

  • Yang Dong Hyun;Ku Dae Sung;Kim Phil Jung;Yon Jung Hyun;Kim Sang Duk;Hwang Jung Yeun;Jeong Rae Sung;Kim Jong Bin
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
    • /
    • pp.636-639
    • /
    • 2004
  • In present, there are many methods such as DCT, Wavelet Transform, or Quantization -to the image compression field, but the basic image compression method have based on DCT. The representative thing of the efficient techniques for information compression is DCT method. It is more superior than other information conversion method. It is widely applied in digital signal processing field and MPEG and JPEG which are selected as basis algorithm for an image compression by the international standardization group. It is general that DCT is consisted of using multiplier with main arithmetic blocks having many arithmetic amounts. But, the use of multiplier requires many areas when hardware is embodied, and there is fault that the processing speed is low. In this paper, we designed the hardware module that could run high-speed operation using row-column separation calculation method and Chen algorithm by distributed arithmetic method using ROM table instead of multiplier for design DCT module of high speed.

  • PDF

안정상태에서의 뇌파와 호흡의 연관성에 관한 연구 (A Study on the Relation between Respiration and EEG in Stable State)

  • 김영서;민홍기
    • 전기전자학회논문지
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.204-210
    • /
    • 2008
  • EEG 신호 중, 알파파는 안정시에 우세하게 나타나며 베타파는 흥분시에 우세하게 나타나는 것으로 알려져 있다. 또한 동양의 한의학에서는 상대적으로 길고 고른 호흡일 때가 짧고 변화가 심한 호흡일 때 보다 안정된 상태를 나타낸다고 알려져 있다. 본 연구에서는 EEG의 안정상태를 정량적으로 나타내기 위한 뇌파의 정량화 지표와 호흡의 안정상태를 정량적으로 나타내기 위한 호흡 정량화 지표를 정의하여 안정상태에 있어서 EEG와 호흡의 연관성을 찾아내고자 하였다. 총 20명의 피험자에 대해 각각 20분간의 실험을 통해 본 연구의 유효성을 검증하였다.

  • PDF

A Sobel Operator Combined with Patch Statistics Algorithm for Fabric Defect Detection

  • Jiang, Jiein;Jin, Zilong;Wang, Boheng;Ma, Li;Cui, Yan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
    • /
    • 제14권2호
    • /
    • pp.687-701
    • /
    • 2020
  • In the production of industrial fabric, it needs automatic real-time system to detect defects on the fabric for assuring the defect-free products flow to the market. At present, many visual-based methods are designed for detecting the fabric defects, but they usually lead to high false alarm. Base on this reason, we propose a Sobel operator combined with patch statistics (SOPS) algorithm for defects detection. First, we describe the defect detection model. mean filter is applied to preprocess the acquired image. Then, Sobel operator (SO) is applied to deal with the defect image, and we can get a coarse binary image. Finally, the binary image can be divided into many patches. For a given patch, a threshold is used to decide whether the patch is defect-free or not. Finally, a new image will be reconstructed, and we did a loop for the reconstructed image to suppress defects noise. Experiments show that the proposed SOPS algorithm is effective.

Depth Map Coding Using Histogram-Based Segmentation and Depth Range Updating

  • Lin, Chunyu;Zhao, Yao;Xiao, Jimin;Tillo, Tammam
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.1121-1139
    • /
    • 2015
  • In texture-plus-depth format, depth map compression is an important task. Different from normal texture images, depth maps have less texture information, while contain many homogeneous regions separated by sharp edges. This feature will be employed to form an efficient depth map coding scheme in this paper. Firstly, the histogram of the depth map will be analyzed to find an appropriate threshold that segments the depth map into the foreground and background regions, allowing the edge between these two kinds of regions to be obtained. Secondly, the two regions will be encoded through rate distortion optimization with a shape adaptive wavelet transform, while the edges are lossless encoded with JBIG2. Finally, a depth-updating algorithm based on the threshold and the depth range is applied to enhance the quality of the decoded depth maps. Experimental results demonstrate the effective performance on both the depth map quality and the synthesized view quality.

MRPID 제어기의 튜닝 방법연구 (A Study on the MRPID parameter tuning method)

  • 류현준
    • 전자공학회논문지SC
    • /
    • 제44권6호
    • /
    • pp.21-28
    • /
    • 2007
  • Mutiresolution proportional-integral-derivative(MRPID) 제어기는 웨이브렛 기반의 다해상도 응답을 이용해서 에러 신호에 포함되어 있는 잡음과 외란을 제거하는 필터 역할을 해준다. 다해상도 응답의 특징상 샘플링 주파수가 높을 경우 상대적으로 고주파성분이 남아있음으로 인해 응답속도가 떨어지는 대신에 오버슈트가 제거되고, 낮을 경우 신호 성분이 제거되므로 인해 응답속도가 향상되지만 오버슈트가 증가 되는 결과를 보였다. 본 논문에서는 proportional-integral-derivative(PID) 제어기와 MRPID 제어기의 응답을 이용한 샘플링 주파수를 설정하는 기법과, MRPID 제어기의 특성을 고려한 파라미터 설정기법을 제안한다. 모의실험을 통해서 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.

Reversible Watermarking with Adaptive Embedding Threshold Matrix

  • Gao, Guangyong;Shi, Yun-Qing;Sun, Xingming;Zhou, Caixue;Cui, Zongmin;Xu, Liya
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
    • /
    • 제10권9호
    • /
    • pp.4603-4624
    • /
    • 2016
  • In this paper, a new reversible watermarking algorithm with adaptive embedding threshold matrix is proposed. Firstly, to avoid the overflow and underflow, two flexible thresholds, TL and TR, are applied to preprocess the image histogram with least histogram shift cost. Secondly, for achieving an optimal or near optimal tradeoff between the embedding capacity and imperceptibility, the embedding threshold matrix, composed of the embedding thresholds of all blocks, is determined adaptively by the combination between the composite chaos and the average energy of Integer Wavelet Transform (IWT) block. As a non-liner system with good randomness, the composite chaos is suitable to search the optimal embedding thresholds. Meanwhile, the average energy of IWT block is calculated to adjust the block embedding capacity, and more data are embedded into those IWT blocks with larger average energy. The experimental results demonstrate that compared with the state-of-the-art reversible watermarking schemes, the proposed scheme has better performance for the tradeoff between the embedding capacity and imperceptibility.