• 제목/요약/키워드: 광학성능

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입력 광파면 왜곡에 따른 광학계 성능 (Optical system performance depending on the input wavefront distortion)

  • 김연수;김현숙;김병윤;이윤우;송재봉
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.84-85
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    • 2001
  • 광학장비의 결상성능은 회절변조전달 성능(diffraction MTF) 이나 Strehl ratio 로 표시할 수 있다. 광학 렌즈 또는 거울의 표면 형상오차 등에 기인한 광학성능 저하는 이론적으로 잘 알려져 있으며, 입사동에서의 위상변조를 통하여 초분해능 광학계를 개발할려는 연구도 활발히 진행되고 있다. 헬기에 장착되어 야간 표적 획득 시스템으로 사용되고 있는 전방관측 적외선 열상장치는 볼 내부에 장착되며, 적외선 통과창으로서 이용되는 Ge 윈도우를 통하여 외부 영상을 획득한다. (중략)

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다목적 실용위성 3호 광학탑재체 묘사기 개발 (Development of an Optical Payload Simulator for KOMSAT-3)

  • 이종훈;이준호;김희섭
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2008년도 하계학술발표회 논문집
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    • pp.399-400
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    • 2008
  • 본 논문은 광학 탑재체에서 성능예측에 있어 주요 MTF인자를 MATLAB으로 계산하여 기본 광학계 성능 해석 모델을 통합적인 툴로 구현하였다. 그 결과 광학 탑재체 성능 해석에 있어 광학 탑재체의 초기 설계 단계에서 주요 설계인자를 도출하여, 인공위성 광학 탑재체에 있어 지배적인 영향을 미치는 Jitter, Smear, Detector sampling, Detector diffusion등의 MTF인자 및 PSF인자들을 활용하여 광학 탑재체의 성능 예측을 수행함에 있어 간단하고 효율적인 툴을 개발하였다.

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다목적실용위성3호의 광학 탑재체 시뮬레이터 개발 (Development of an Optical Payload Simulator for KOMPSAT-3)

  • 김영근;이준호;이치원;김희섭
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2008년도 동계학술발표회 논문집
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    • pp.69-70
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    • 2008
  • 본 논문은 광학 탑재체 성능의 MTF 예측에 있어, 광학 해석 프로그램인 ZEMAX와 MATLAB으로 구현된 기본 광학계 성능 해석 모델을 하나의 통합적인 툴 체계로 구현하였다. 그 결과 광학 탑재체 성능 해석에 광학계 설계, 제작/조립 및 궤도 상에서의 오차를 직접 반영할 수 있게 되었고 광학 탑재체의 초기 설계 단계에서 주요 설계인자를 도출하고, 지배적인 영향을 미치는 입력변수와 설계 요소들을 활용하여 광학 탑재체의 성능 예측을 수행할 수 있는 효율적이고 체계적인 틀을 개발하였다.

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위성 전자광학 결상계의 실용적 MTF 성능 지표 (Study on Practical MTF Budget of Satellite Electro-Optical Imaging System)

  • 조영민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.80-81
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    • 2001
  • 우주에서 작동이 검증되었고 영상 품질이 잘 알려진 기존 위성 전자광학 결상계들의 MTF 특성을 분석하여 위성 전자광학 결상계 설계에서 실제로 적용될 수 있는 최적화된 MTF 성능 지표를 구하는 방법을 제시하였다. KOMPSAT-1 EOC와 IKONOS에 대해 이론적 한계가 잘 알려진 MTF 성분들인 광학회절한계 MTF와 Spatial 및 Temporal Sampling MTF를 분석하여 실용적인 MTF 성능 지표를 구하였고, 이 지표를 이용하여 몇 가지 광학계의 최소 구경을 추정하여 지표의 실용성을 검토하였다. (중략)

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항공기 진동에 대한 광학 탑재 장비 구조 안정성 및 광학 성능 분석 (Analysis of Structural Stability and Optical Performance for Optical Equipment During In-flight Vibration)

  • 조문신;김상원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권9호
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    • pp.897-904
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    • 2017
  • 광학 탑재 장비는 다수의 광학 부품 및 검출기로 구성되며 목표물 탐지와 분류를 목적으로 항공기, 전차 및 군함에 탑재되어 운용된다. 수 km 고도에서 운용되는 항공용 광학 탑재 장비는 항공기에서 발생하는 진동 때문에 구조 안정성과 광학 성능 저하가 발생한다. 설계 단계에서 진동 환경조건에 대한 탑재 장비의 구조 안정성 및 광학 성능 검증이 요구된다. 본 연구에서는 진동 환경조건을 시험 표준 규격서와 항공기에서 발생하는 진동을 측정하여 분석하였다. 진동 환경조건은 구조 안정성 검증을 위한 내구도 진동조건과 광학 성능 검증을 위한 운용 진동조건으로 구분하였다. 구조 안정성을 고유진동수 해석, 내구도 진동 응답해석 및 정해석을 통해 검증하였다. 광학 성능을 운용 진동 응답해석 결과를 광학 설계/분석 프로그램에 적용하여 검증하였다.

편심측정 결과가 반영된 몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 적외선 광학계 조립정렬 공차 할당 기법 (Tolerance Allocation Method for IR Optics Fabrication Using Monte-Carlo Simulation Based on Measured Reflective Eccentricity)

  • 유재은
    • 한국광학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.161-169
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    • 2011
  • 본 논문에서는 광학 민감도가 큰 IR 광학계의 조립정렬과정에서 목표 성능을 만족시키기 위한 조립정렬 허용범위를 설정하는 방법을 제시하였다. 조립정렬 과정에서 편심측정기를 이용하여 각각의 광학소자에 대한 반사 편심량을 측정할 수 있다. 측정된 값을 이용하여 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였고 이를 이용하여 조립 정렬 이후의 광학계의 성능을 예측하였다. 시뮬레이션 결과와 실제 제작된 광학계의 광학 성능을 비교하여 본 논문에서 제시한 공차 할당 기법의 타당성을 확인하였다.

1매의 구면 SELFOC 렌즈와 1매의 비구면 플라스틱 렌즈로 구성된 카메라폰용 광학계의 설계 (Optical System Design Composed of Spherical SELFOC Lens and Aspherical Plastic Lens for Mobile Phone Camera)

  • 이용선;이종웅
    • 한국광학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.108-115
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    • 2008
  • 구면 SELFOC 렌즈와 플라스틱 비구면 렌즈를 사용하여 mobile phone 광학계를 설계하였다. SELFOC 소재는 radial GRIN(gradient index) 분포를 가지며, 이것은 설계에 추가적인 자유도를 제공하므로, 비구면을 구면으로 대치할 수 있다. 두개의 플라스틱 비구면 렌즈로 구성된 통상적인 2P 광학계와 결상특성을 비교 하였다. 이 연구에서는 시판되고 있는 SELFOC 소재를 사용하여 1GRIN 1P 광학계를 설계하였다. 그러나 1GRIN 1P의 성능보다 통상적인 2P 광학계의 성능이 좋았다. 1GRIN 1P 설계에서 성능은 GRIN 소재의 굴절률 구배에 의지하므로 굴절률 구배가 클수록 좋은 성능을 보인다. 그러므로 큰 굴절률 구배를 갖는 가상의 GRIN 소재를 사용하여 광학계를 설계하였다. 현재 시판되는 SELFOC 소재보다 3배 정도 굴절률 구배가 큰 GRIN 소재가 개발된다면, 1GRIN 1P 광학계의 성능이 통상적인 2P 광학계의 성능과 유사하거나 더 좋아 질 것이다.

가중치 행렬 기반 광학 흐름 평활화를 통한 이상 행동 탐지 성능 향상 기법 (Anomaly detection performance improvement technique through weight matrix-based optical flow equalization)

  • 임현석;김인기;강재용;곽정환
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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    • pp.145-146
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    • 2021
  • 본 연구에서는 카메라의 촬영 시점에 의해서 발생되는 원근감이 광학 흐름 생성에 어떠한 영향을 주는지 살펴보고 광학 흐름 기반 이상행동 탐지 솔루션의 성능을 고도화하기 위해 기존 광학 흐름 영상으로부터 소실점 기반 가중치 행렬을 계산하여 원근감에 따른 광학 흐름 정도를 평활하는 기법에 대해서 연구한다. 카메라의 뷰포인트에 따라 원근감의 발생 정도나 객체의 크기 및 움직임의 정도가 달라지게 되며, 이는 원본 영상 프레임을 광학 흐름의 크기와 방향성으로 표현하는 영상 변환 네트워크를 가진 생성적 적대 신경망을 학습할 때 정상적인 행동 패턴의 범위를 결정짓는 데 방해가 될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 데이터셋의 배경으로부터 소실점을 추출하고 원근감에 따라 결정되는 광학 흐름의 크기를 평활하는 기법을 개발하여 기존 모델의 성능과 비교하였으며, 프레임 단위의 정확도 성능이 5.75% 향상된 것으로 확인되었다.

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온라인 광학보정장치를 적용한 위성카메라의 광학설계 (Optical Design for Satellite Camera with Online Optical Compensation Movements)

  • 조정빈;황재혁;배재성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.265-271
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    • 2015
  • 본 연구에서는 소형 위성카메라의 영상성능 저하를 궤도상에서 능동적으로 보정하기 위해 광학보정장치를 적용한 위성카메라의 광학설계를 수행하였다. 2개의 광학 보정장치는 각각 부반사경 및 초점면부에 부착되며 총 5자유도의 운동이 가능하다. 본 논문에서 설계한 광학부는 슈미트-카세그레인(Schmidt-Cassegrain)타입으로 주반사경의 직경은 200mm이고, GSD 3.8m, MTF 성능은 약 50% 정도이다. 설계된 광학계는 수차곡선과 Spot diagram과 MTF를 통해 성능평가를 수행하였다. 수차곡선을 통해 광학성능에 가장 큰 영향을 미치는 수차가 구면수차인 것을 확인 할 수 있고, MTF 해석을 통해서 나이퀴스트 주파수에서 MTF 30%이상의 요구 성능을 충분히 만족하는 것을 확인하였다.

Korsch 망원경의 열분석을 통한 광학계 성능 평가 방법 및 비열화 구조 연구 (A Study on the Method of Evaluating Optical-system Performance and an Athermal Structure through Thermal Analysis of the Korsch Telescope)

  • 김규호;박성우;박승한;이경묵;정미숙
    • 한국광학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.266-275
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    • 2021
  • 본 논문은 Korsch 망원경의 열분석을 통한 광학계 성능 평가 방법 및 비열화 구조를 연구하였다. 비대칭성의 복잡한 구조를 가진 광학계의 경우, 광학 설계 소프트웨어에 열팽창 계수를 적용하여 인공위성 구조를 구현하는데 한계가 있어 온도 변화에 대한 광학계 성능 평가가 이루어지기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 기계 설계 소프트웨어를 이용하여 온도에 따라 광학계에 영향을 주는 모든 구조체에 길이 변화를 구현하였고, 온도 변화에 대한 광학 부품 사이의 거리 변화량을 정리하였다. 또한 광학 설계 소프트웨어를 이용하여 온도 변화에 대한 광학 부품의 형상 및 두께 변화량을 정리하였다. 두 소프트웨어에서 도출한 모든 변화량을 광학 소프트웨어에 적용하여 광학계의 성능 평가를 진행하였다. 그 결과 공간 분해능 71.4 cycles/mm에 대한 변조전달함수(MTF)가 9 ℃에서 33 ℃까지의 범위에서 25% 이상 유지되는 것을 확인하였다. 또한 광학계 성능 변화에 가장 영향을 많이 주는 구조체를 찾아, 영향을 줄이도록 비열화 구조를 도출하여 개선된 구조물을 적용한 광학계의 성능 평가를 진행하였다. 그 결과, 분해능 71.4 cycles/mm에 대한 변조전달함수가 9 ℃에서 33 ℃까지의 범위에서 67% 이상 유지되는 것을 확인하였다.