SAMED 필터의 잡음제거 성능에 대한 연구

송종관,Song, Jong-Kwan 한국전자통신학회 2012 한국전자통신학회 논문지 Vol.7 No.6

The SAMED filter is introduced as a wide class of multi-stage filters which encompass linear FIR and nonlinear order statistic filters. The output of SAMED filter is linear combination of sub-median outputs. In this paper, optimal SAMED filter is designed for images corrupted by various noise, and performance is analogized. The experimental result shows that the efficiency of each order of SAMED filters is depends on type of noise. It is shown that low order filters are effective in Gaussian environments but high order filters are effective in impulsive case. This result may be used to follow-up research on successive SAMED filters. SAMED 필터는 미디언 부필터들의 출력을 선형 FIR 필터의 입력으로 사용하는 다단 필터로 선형 필터와 순서통계에 기초한 비선형 필터의 특성을 모두 포함하는 광범위한 필터군(filter class)으로 소개되었다. 본 논문에서는 여러 가지 잡음 환경에서 주어진 영상에서 각 차수에 대한 최적 SAMED 필터를 설계하고 그 성능을 분석하였다. 연속 SAMED 필터가 아닌 각 차수에 대한 SAMED 필터의 성능을 분석함으로써 잡음의 종류에 따라서 각 차수의 효율이 다름을 보였다. 가우스 잡음의 경우는 낮은 차수의 필터들이 계산량 대비 성능이 우수한 반면 임펄스 잡음의 경우는 반대의 성향을 보인다는 사실을 밝혔다.

혼합 잡음 영상에서 SA 필터의 성능 분석

송종관,Song, Jong-Kwan 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.3

SA 필터는 선형 필터와 순서통계에 기초한 비선형 필터의 특성을 모두 포함하는 광범위한 필터군으로 소개되었다. 이 필터에 대한 최적설계 방법이 소개되면서 선형 필터와 비선형 필터를 통합된 구조하에서 설계할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 선형 필터가 최적의 성능을 보이는 가우스 잡음과 비선형 필터가 최적의 성능을 보이는 일펄스 잡음이 동시에 존재하는 혼합 잡음 환경에서 최적 SA 필터를 설계하고 성능 분석을 통하여 이러한 응용에서 SA 필터가 기존의 필터에 비하여 우수한 성능을 나타낸다는 것을 보였다. The SA fillers encompass a large class of filters based on order statistics as veil as linear FIR filters. Using SA later structure, it is possible to design linear and non-linear filters under a unified framework. In this paper SA filters are applied to an image smoothing problem for mixed noise. Original image is contaminated by Gaussian and impulsive noise. Optimal SA filters are designed and applied to contaminated image. The experimental result shows that SA filters outperform linear FIR and ordering-based nonlinear filters.

선박용 변압기 없는 40W LED 조명 구동회로의 설계 및 구현

송종관,박장식,윤병우,Song, Jong-Kwan,Park, Jang-Sik,Yoon, Byung-Woo 한국전자통신학회 2012 한국전자통신학회 논문지 Vol.7 No.3

본 논문에서는 선박의 진동에 의하여 수명이 짧은 필라멘트를 사용하는 조명기구를 대체하기 위하여 선박용 LED 조명등 구동회로를 설계 및 구현하였다. 구동회로는 부피를 줄이고 비용을 절감하기 위하여 변압기가 없는 스위칭 회로로 설계되었다. 스위칭 회로는 입력 교류전압 220 V에 PWM 제어를 함으로써 안정적으로 LED를 구동할 수 있도록 설계하였다. 스위칭 회로의 펄스성 전류에 대하여 Valley-fill 방식의 역률 보상회로를 채용함으로써 역률를 개선하였다. 장기간 운항하는 선박에서의 조명등 교체 주기를 줄여 관리를 효율적으로 할 수 있도록 직병렬 배열로 LED 모듈 회로를 설계하여 LED의 일부가 손상되더라도 LED 모듈이 조명등 기능을 할 수 있도록 하였다. 개발한 구동회로를 포함한 조명기구는 전력소모와 역률이 각각 39 W, 0.925 로 선박 조명에 적합함을 확인하였다. In this paper, driver circuit of LED lights for ships is designed and implemented to replace conventional lights with filament which have short life time due to vibration of ships. The driver of LED module is switching circuit without transformer to reduce volume and cost. As switch circuit controls input 220 VAC with PWM, LED module is reliably driven. Power factor is improved by using valley-fill PFC compensation circuit which is handled to pulse current of switching circuit. Serial-parallel LED circuit is applied to reduce change period of lights of long-term navigation ships. Array of serial-parallel can operate even if some of LEDs is damaged. It is suitable for ships that power consumption and power factor of lights including developed drive circuit have 39Watt and 0.925 respectively.

SA 여파기의 차수에 따른 성능 평가

송종관,윤병우,Song, Jong-Kwan,Yoon, Byung-Woo 한국정보통신학회 2005 한국정보통신학회논문지 Vol.9 No.7

SA 여파기는 다단 여파기의 일종으로 첫째단을 이루는 부여파기의 최대 크기를 제한함으로써 여파기 성능과 구현의 복잡도를 조절할 수 있는 매우 유연한 구조를 가진다. 본 연구에서는 부 여파기의 함수(max, min, exclusive-OR, med)에 따른 성능의 변화와 잡음의 특성에 따른 성능 변화, 그리고 차수(filter order) 변화에 따른 성능 변화를 알아본다. 이를 위하여 평균 최소 자승 오차(MSE: mean squared error)를 최소화하는 최적 여파기를 설계하고, 모의실험을 통하여 각 SA 여파기 성능의 변화를 보였다. 실험 결과 여러 가지 잡음에서 여파기 설계에 관한 기초적 가이드라인을 제시하였으며, 지금까지 밝혀지지 않았던 몇 가지 새로운 사실을 밝혔다. The SA filters have a very flexible structure by limiting the maximum subwindow size. This flexible structure presents an effective trade-off between the complexity and performance of the filters. In this paper, experimental results showing the performance variation according to the change of filter order and subfilter type(such as max, min, exclusive-OR, mod) are presented. We designed optimal SA filters minimizing MSE for the various noise conditions. These results show several new properties of SA filters.

부여파기를 이용한 ETBF의 다진 영역 표현에 대한 연구

송종관,정병장,이용훈,Song, Jong-Kwan,Jeong, Byung-Jang,Lee Yong-Hoon 대한전자공학회 1996 전자공학회논문지-B Vol.b33 No.1

In [1], it is shown that a subclass of ETBFs, which are self-dual ETBFs, can be expressed as a weighted average of median subfiltered outputs. In this paper, we extend this result to general ETBFs. In particular, we show that any ETBF can be represented as a weighted average of minimum (or maximum) subfiltered outputs. These representations naturally lead to a subclass of ETBF, called the K-th order ETBF (K-ETBF) that employs only those subfilters whose window sizes are less than or equal to K. By designing K-ETBFs under the mean square error criterion for various values of K and applying them to restore noisy signals, the tradeoff between the performance and the complexity of this class of filters is examined. [1]에서 extended threshold Boolean filter(ETBF)의 부분 군인 self-dual ETBF가 중앙값 부여파기 출력의 가중 평균으로 표현되어짐을 보였다. 이 논문에서는 이 결과를 일반적인 ETBF로 확장한다. 특히, 모든 ETBF를 최솟값(또는 최댓값) 부여파기 출력의 가중 평균으로 표현할 수 있음을 보였다. 이 표현은 자연스럽게 윈도우(window)의 크기가 K보다 작거나 같은 부여파기만을 사용하는 K차 ETBF(K-ETBF)라 불리는 ETBF의 부분 군(subclass)을 제시한다. 여러 가지 K 값에 대하여 평균 제곱 오차(mean square error)를 최소화하는 K-ETBF를 설계한 후 이들을 오염된 신호의 복구에 적용함으로써 여파기의 성능과 복잡도간의 호환작용(tradeoff)을 고찰하였다.

비대칭 노이즈 영상에서 SA 필터의 성능 분석

송종관,Song, Jong-Kwan 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.2

The SA filters encompass a large class of filters based on order statistics as well as linear FIR filters. The class of SA filters is defined as a multi-stage filters whose output is linear combination of nonlinear(minimum, maximum, exclusive-OR) sub-filter outputs. According to the lust stage nonlinear sub-filters, SA filters are called SAMAX, SAMIN, and SAXOR filters. In this paper, optimal SAMAX and SAMED filters are designed for images corrupted by biased noise. The performance analysis of this experiment shows that SAMAX filters outperforms SAMED filters for biased noise. In the case of un-biased noise, the SAMAX and SAMED filters give the same performance. This result leads us to a new guideline in the application of SA filters. SA 필터는 선형 필터와 순서통계에 기초한 비선형 필터의 특성을 모두 포함하는 광범위한 필터 군으로 소개되었으며, 필터의 구조는 다단 필터의 형태로 첫째 단를 이루는 부 필터(sub-filter)의 종류에 따라 SAMAX, SAMIN, SAMED, SAXOR 필터로 불린다. 본 논문에서는 비대칭 노이즈 환경에서 최적 SAMAX 필터와 SAMED 필터를 설계하고 영상신호에 대하여 적용함으로써 그 성능을 비교 분석 하였다. 실험 결과 대칭 노이즈에서는 두 필터의 성능이 동일하지만 비대칭 노이즈에서는 SAMAX 필터가 SAMED 필터 보다 우수한 성능을 가진다는 사실을 보여주었다. 이러한 새로운 사실은 SA 필터의 응용에서 기초적인 지침으로 활용될 수 있을 것이다.

CAN통신 기반 출입 통제 시스템 구현

송종관,박장식,Song, Jongkwan,Park, Jang-Sik 한국전자통신학회 2011 한국전자통신학회 논문지 Vol.6 No.6

CAN통신은 자동차 내부 전자제어장치 간의 통신을 위하여 개발되어 최근 자동제동장치 등의 적용되고 있으며, 생산자동화를 위한 필드버스에도 적용되고 있다. 최근에는 대형 선박의 엔진제어 등을 위하여 필드버스가 도입되고 있다. 본 논문에서는 기존의 RS485 방식에 비하여 유지보수가 수월하도록 CAN통신을 기반으로 선박의 선실 출입통제 시스템을 구현하여 하였다. CAN통신기반 선실 출입통제 시스템은 출입통제 서버, ARM9 임베디드 시스템과 CAN컨트롤러를 내장한 마이크로컨트롤러로 구성되어 있다. 출입통제 서버는 관리자가 접속하여 출입통제 시스템의 전반적인 관리를 할 수 있도록 하고 ARM9 프로세서를 채용한 임베디드 시스템은 CAN 네트워크로 연결된 RFID 리더컨트롤러의 출입 정보를 서버로 전송하고 출입관리를 한다. 임베디드 시스템은 CAN 프레임을 서버로 전송하는 게이트웨이 역할을 한다. CAN communication developed for communication between electric control devices in vehicle, was recently applied to automatic breaking devices, and can also be applied to field bus for production automation. Recently, field bus is introduced in engine control etc., for large ship. In this paper, cabin access control system is implemented, based on CAN communication. The cabin access control system based on CAN communication consists of access control server, embedded system based on ARM9, and micro-controller built-in CAN controller. The access control server can be able to manage overall access control system by accessing with manager. And embedded system adopted ARM9 processor transmits access information of RFID reader controller connected with CAN networks to server, also performs access control. The embedded system carry CAN frames to server, so it is used as gateway.

낮은 프레임률 영상에서 파티클 필터의 추적 성능 개선

송종관,Song, Jong-Kwan 한국전자통신학회 2014 한국전자통신학회 논문지 Vol.9 No.2

파티클 필터는 비선형 비가우시안 추정 문제에 매우 효과적인 수단으로 비디오 영상에서 객체를 추적하는 경우에 널리 이용되어왔다. 하지만 객체의 이동이 심한 경우 객체의 추적을 위해서는 매우 많은 개수의 파티클이 있어야 하므로 계산량이 크게 증가하게 된다. 본 논문에서는 프레임간의 객체 이동이 상당히 크게 이루어지는 low frame rate(LPR) 비디오에서 차량의 추적을 위하여 모션 벡터를 이용한 개선된 파티클 필터 추적 방법을 제안하고 실험을 통하여 성능을 평가하였다. 제안한 파티클 필터에서는 selection 단계와 observe 단계의 두 단계에서 모션 벡터를 적용하였다. 실험 결과 제안한 방법은 LPR 영상에서 기존의 파티클 필터가 객체의 추적에 실패하는 경우에도 성공적 추적이 가능하며, 추적의 정확도 또한 향상되었음을 보여주었다. Particle filter algorithm has been proven very successful for non-linear and non-Gaussian estimation problem and thus it has been widely used for object tracking for video signals. If the object moves significantly, particle filter needs very large number of particles to track object and this results high computational cost. In this paper, modified particle filter by adopting motion vector is proposed for tracking vehicle in low frame rate(LPR) video input, which the object moving significantly and randomly between consecutive frames. In the proposed algorithm, motion vector is applied in selection and observe step. The experimental result shows that the proposed particle filter can track vehicle successfully in the case when previous one fails. And it also shows the propose method increases the precision of tracking.

BIM 모델의 완성도를 높이기 위한 품질검토항목의 룰 개발 - 국내 BIM 지침을 중심으로 -

송종관,주기범,Song, Jong-Kwan,Ju, Ki-Beom 한국건설관리학회 2013 한국건설관리학회 논문집 Vol.14 No.5

BIM 지침을 통해 기본적인 모델링 기준을 제공하고 있지만, BIM 모델링 업무를 수행하는 참여자 별로 기준이 상이하고 BIM 모델의 활용목적에 따른 적용기준이 다르기 때문에 BIM 적용 지침에 대한 이행여부의 평가는 BIM 모델의 활용목적에 따른 품질을 만족시키기 위한 중요한 절차이다. 하지만 지침에 따라 작성된 BIM 모델의 검토항목 및 방법이 제시되지 않고 있다. 본 연구는 BIM 모델의 완성도를 높이기 위해 국내 BIM 지침의 BIM 기반 품질검토 항목을 도출하고 자동 품질검토 수행을 위한 룰 정의서를 제시한다. 먼저 국내 BIM 지침을 분석하여 품질검토 항목을 도출하고 플로우차트 및 의사코드를 활용한 구조화를 통해 룰 정의서를 작성한다. 작성된 룰 정의서를 기반으로 사례적용을 실시하여 자동 품질검토 과정을 수행한다. 본 연구는 3차원의 방대한 데이터를 포함한 BIM 모델의 설계품질과 완성도를 높이는데 기여할 것이다. 향후 활용목적에 따른 BIM 지침의 개발이 필수적으로 이루어져야 하며 BIM모델의 품질검토를 위한 구체적인 절차나 기준이 제공되어야 할 것이다. There is the difference of criteria to apply guidelines among the project participants and to depend on the purpose of utilizing BIM models, although modeling criteria are basically provided through BIM guidelines. Therefore, it is quite important to check compliance with guidelines to raise quality of the BIM model. But Quality Checking (QC) items and method for BIM model modeled in accordance with guidelines is not provided. This study suggested QC items and Rule Specifications(RS) for automatic QC. First of all, QC items were derived by analyzing domestic BIM guidelines and a process for structuring natural language is conducted by utilizing flowchart and pseudocode. So, by combining them, RS was suggested. Finally, RS-based case study was conducted by implementing automatic QC process with solibri model checker$^{TM}$. This study will contribute to the improvement of design quality and completeness of BIM model including huge data of 3 dimension. Furthermore, it is necessary to develop BIM guidelines according to the use case and to provide detailed process and standard for QC of BIM model.

덕트설비의 BIM 기반 자동검토를 위한 규칙개발에 관한 연구

송종관(Jong-Kwan Song),조근하(Geun-Ha Cho),주기범(Ki-Beom Ju) 대한설비공학회 2013 설비공학 논문집 Vol.25 No.11

This study derives quality checking items in Building Mechanical Systems Design Criteria, and suggests quality criteria to review BIM models in the duct system of an air conditioning system for rule-based automatic checking. First, components for the duct system of an air conditioning system were reviewed, and the quality checking items were drawn from Building Mechanical Systems Design Criteria, through assessment according to object, attribute and relationship composing the BIM model. Second, quality checking types were derived, by analyzing the quality checking items and Rule set of the Solibri Model Checker. Finally, methods of algorithm functioning for checking the BIM models for mechanical systems in computers were drawn, and Elements to comprise the quality checking criteria (rule) were suggested. This study means that that checking items are derived from domestic criteria, and a way for the development process of determining quality checking criteria (rules) is suggested.