Kim, Seongjoon;Lee, Impyeong;Lee, Youngcheol;Jo, Minsik
Korean Journal of Remote Sensing
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v.28
no.5
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pp.573-586
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2012
Point clouds acquired by a LIDAR(Light Detection And Ranging, also LADAR) system often contain erroneous points called outliers seeming not to be on physical surfaces, which should be carefully detected and eliminated before further processing for applications. Particularly in case of LIDAR systems employing with a Gieger-mode array detector (GmFPA) of high sensitivity, the outlier ratio is significantly high, which makes existing algorithms often fail to detect the outliers from such a data set. In this paper, we propose a method to discriminate outliers from a point cloud with high outlier ratio acquired by a GmFPA LIDAR system. The underlying assumption of this method is that a meaningful targe surface occupy at least two adjacent pixels and the ranges from these pixels are similar. We applied the proposed method to simulated LIDAR data of different point density and outlier ratio and analyzed the performance according to different thresholds and data properties. Consequently, we found that the outlier detection probabilities are about 99% in most cases. We also confirmed that the proposed method is robust to data properties and less sensitive to the thresholds. The method will be effectively utilized for on-line realtime processing and post-processing of GmFPA LIDAR data.
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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v.15
no.5
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pp.687-698
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2012
LADAR systems can rapidly acquire 3D point clouds by sampling the target surfaces using laser pulses. Such point clouds are widely used for diverse applications such as DSM/DTM generation, forest biomass estimation, target detection, wire avoidance and so on. Many kinds of LADAR systems have been developed with their respective purposes and applications. Particularly, Geiger mode imaging LADAR systems are increasingly utilized since they are energy efficient thank to extremely sensitive detectors incorporated into the systems. The purpose of this research is the performance assessment of a Geiger mode imaging LADAR system based on simulation with the real system parameters. We thus developed a simulation method of such a LADAR system by modeling its geometric, radiometric, optic and electronic aspects. Based on the simulation, we performed the performance assessment of a newly designed system to derive the outlier ratio and false alarm rate expected during its operation in almost real environment with reasonable system parameters. The proposed simulation and performance assessment method will be effectively utilized for system design and optimization, and test data generation.
본고에서는 차세대 보안통신 기술로 주목 받고 있는 양자암호시스템의 핵심 모듈인 단일광자 검출기의 최신 연구동향과 KIST 연구개발 내용에 대해 기술한다. 현재 상용화 수준으로까지 발전한 유선 양자암호 시스템에서는 성능, 소형화, 가격 등의 장점으로 인해 주로 InGaAs/InP avalanche photo diode (APD)를 이용한 단일광자검출기가 사용되고 있다. 유선 양자암호에서 사용하는 1550nm 통신 파장대의 단일광자가 갖는 에너지는 0.8 eV로 매우 미약한 수준이기 때문에 신호 검출을 위해 APD소자를 내부 증폭 이득이 무한대인 가이거모드(Geiger mode)에서 동작시킨다. 매우 높은 증폭비는 신호 검출뿐만 아니라 노이즈에도 동일하게 영향을 미치기 때문에 주변환경 노이즈에 의한 검출기 오동작 문제가 심각하게 발생한다. 따라서 단일광자검출기 구현에서 가장 중요한 기술은 소자 및 검출기 모듈에서 발생하는 노이즈의 영향을 최소화 시켜주는 것이다. 전세계적으로 검출기의 대표적인 노이즈인 after pulse를 저감 시키기 위한 연구가 매우 활발히 이루어지고 있는데 대표적으로 self-differencing, auxiliary signal, integrating, double balanced 등의 방법이 제시되고 있다. 본고에서는 각각의 최신 기술들에 대한 비교 분석 및 이를 바탕으로 현재 KIST에서 진행하고 있는 양자암호시스템을 위한 단일광자검출기 기술 개발에 대해 서술한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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