• 방송공학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.957-964
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• 2016

요즘 들어, 3차원 콘텐츠의 수요는 지속적으로 증가하고 있다. 3차원 콘텐츠의 품질은 해당 장면의 깊이 정보에 큰 영향을 받기 때문에 정확한 깊이 정보를 얻는 것이 매우 중요하다. 카메라와 객체 사이의 깊이 정보는 적외선 센서를 이용한 계산을 통해 직접 얻을 수 있다. 최근 들어, KINECT 카메라와 같이 카메라와 물체 사이의 거리를 적외선이나 광신호를 이용하여 직접 측정하는 Time-of-flight (ToF) 기술을 사용하는 깊이 측정 방법이 널리 사용되고 있다. 이러한 방법은 카메라와 객체 사이의 깊이 정보를 실시간으로 획득할 수 있다는 장점을 갖지만, 획득된 깊이맵에 잡음이 발생하고, 깊이맵의 해상도가 낮다는 단점을 갖는다. 최근 들어, 이런 문제를 해결하기 위해서 양방향 결합 업샘플링 방법 (JBU) 이나 잡음 제거 업샘플링 방법 (NAFDU) 과 같은 필터 기반의 방법이 제안되었다. 그러나 이러한 필터 기반의 업샘플링 방법은 업샘플링된 깊이맵에 색상영상의 질감이 복사되는 문제가 발생한다. 이 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 고차 정규화항을 이용하여 에너지 함수를 만들고, 이를 최적화하여 깊이맵을 업샘플링 한다. 또한, 색상과 깊이맵의 경계 정보를 고려한 경계 가중치항을 추가하여 질감 복사 문제를 해결한다. 실험 결과, 제안하는 깊이맵 업샘플링 방법이 기존의 방법에 비해 깊이 정보의 품질은 유지하면서, 질감 복사 문제를 효과적으로 해결할 수 있음을 확인했다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권6호
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• pp.615-624
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• 2016

본 연구는 해상에서 근접하여 계류된 직사각형 박스 형상의 두 바지선을 대상으로 유체역학적 상호작용으로 인한 선체운동 응답특성을 분석하기 위하여 수치시뮬레이션을 실시하였다. 이 수치시뮬레이션 실험에서는 DNV-GL의 SESAM 수치해석솔루션을 사용하여 결합된 강성 메트릭스항(coupled stiffness matrix terms)을 다중물체 모드(multiple body modes)의 surge 방향에 추가하였고, 실험에 적용한 바지선 모델의 1차 방사 및 산란 영향을 계산하기 위하여 퍼텐셜 이론을 적용하였다. 실험 결과, 두 바지선의 횡간격 20 m, 횡파 실험조건 경우에 1.3 rad/s에서 실험선의 피난효과(sheltering effect)가 나타나지 않았다. 실험 모델 상호간 횡간격의 영향은 종파와 천수역 실험 조건에서 분명하게 나타났지만, sway force는 횡파일 경우에 두 실험 모델선과의 접근거리 간격에 영향을 받았다. 실험모델의 횡간격이 좁아지면 종파와 사파의 경우에 sway, heave 운동과 sway force의 피크는 높은 주파수대로 이동하였다. 수심이 10 m일 때 풍하측 바지선의 sway 운동은 횡파와 사파의 경우에 0.2-0.8 rad/s 주파수대에서 큰 차이를 보였으며, 입사파의 방향이 달라져도 sway force의 피크는 보다 낮은 주파수대에서 나타났다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.437-446
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• 2012

흑백 혹은 컬러 영상과 같은 2차원 정보를 사용한 얼굴 검출 알고리즘에 관한 연구가 수십 년 동안 이루어져 왔다. 최근에는 저가 range 센서가 개발되어, 이를 통해 3차원 정보 (깊이 정보: 카메라와 물체사이의 거리를 나타냄)를 손쉽게 이용함으로써 얼굴의 특징을 높은 신뢰도로 추출하는 것이 가능해졌다. 대부분 사람 얼굴에는 3차원적인 얼굴의 구조적인 특징이 있다. 본 논문에서는 흑백 영상과 깊이 영상을 사용하여 얼굴을 검출하는 알고리즘을 제안한다. 처음에는 흑백 영상에 adaboost를 적용하여 얼굴 후보 영역을 검출한다. 얼굴 후보 영역의 위치에 대응되는 깊이 영상에서의 얼굴 후보 영역을 추출한다. 추출된 영역의 크기를 $5{\times}5$ 영역으로 분할하여 깊이 값의 평균값을 구한다. 깊이 값들의 평균값들 간에 순위를 매김으로써 블록 순위 패턴이 생성된다. 얼굴 후보 영역의 블록 순위 패턴과 학습 데이터를 사용하여 미리 학습된 템플릿 패턴을 매칭함으로써 최종 얼굴 영역인지 아닌지를 판단할 수 있다. 제안하는 방법의 성능을 Kinect sensor로 취득한 실제 영상으로 실험하였다. 실험 결과 true positive를 잘 보존하면서 많은 false positive들을 효과적으로 제거하는 것을 보여준다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.80-85
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• 2015

최근 전 세계적으로 ITC 기술을 이용한 항만 물류 분야의 경쟁력이 심화되는 추세를 보이고 있으며 현재 우리나라도 국가 전략적 차원에서 생산성 향상 및 서비스의 개선을 통한 고부가 가치를 획득하기 위한 u-Port(항만 물류) 사업이 진행 중이다. u-Port 사업에서 주된 기술 요소로 RFID/USN 기술이 사용되는데, 이 기술은 금속 환경에서의 태그 인식률이 좋지 않고, 인식거리가 짧다는 문제점들을 이유로 센서 노드들의 추가적인 배치를 통하여 관리를 하고 있다. 그러나 이러한 방법은 오차 범위가 크고 시스템 구축 초기비용 및 유지보수 비용이 많이 들어 U-Port용 시스템 구축에 여러 가지 문제점을 초래하고 있다. 이러한 문제점들을 개선하기 위하여 본 논문에서는 금속 태그 제작에 사용되는 급전의 문제점을 개선하고, 주변 환경 요소인 금속 물질로 인한 영향을 줄여 태그를 금속 물체에 부착 할 경우에도 장거리 인식율을 높일 수 있도록 인셋 급전을 적용한 산업용 RFID 적층형 마이크로스트립 패치 안테나를 설계하였다. 인셋 급전은 기존의 유도결합 급전을 이용한 구조와는 다르게 방사체와 급전선이 서로 분리되어 있지 않은 것이 가장 큰 특징이다. 이런 특징의 구조는 낮은 안테나 높이와 태그 칩에 임피던스 정합이 가능한 형태를 생산할 수 있게 해준다. 그러나 무조건 태그 안테나의 높이를 줄이면 안테나의 임피던스는 접지면과 방사체 사이의 기생 캐패시턴스가 증가하여 임피던스 정합의 어려움이 발생할 수 있으므로 단락 구조를 급전에 적용시켜 안테나의 임피던스를 인덕티브하게 만드는 방법을 이용하여 태그 안테나 설계 시 단점을 최소화하고 장점을 극대화 시켰다[1][2]. 이러한 기술적 요소들을 적용하여 본 논문에서는 마이크로스트립 패치 안테나를 변형된 형태로 설계하였고, 부착되는 금속물질의 영향을 줄이기 위해 인셋 급전을 이용하였으며, 안테나의 구성을 단일 층이 아닌 멀티층, 즉 방사체와 접지면 사이에 금속판을 삽입하여 특성저하를 감소시켰다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제30권2호
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• pp.293-302
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• 2014

원격탐사에서 주로 사용되는 레이다 시스템에는 인공위성, 항공기 및 지상용 SAR 시스템을 비롯하여 산란계와 도플러 레이다 등이 있다. 이러한 시스템들은 고가의 장비들로 구성되며, 운용하는 데에 매우 전문적인 기술을 필요로 한다. 일반적인 대학이나 연구소에서는 장비의 구성과 운용에 대한 경험을 얻기 힘들기 때문에 레이다 및 SAR를 이용한 새로운 적용 분야를 이해하고 개척해 나아가는데 필수적인 하드웨어적 원리를 배우고 실습하기에 어려운 실정이다. 이를 극복하기 위하여 이 논문에서는 미국 MIT에서 제공하는 Cantenna 시스템의 설계도를 기반으로 한 레이다 시스템을 저가로 제작하고 실험한 내용을 소개한다. 제작된 레이다는 총 세 가지의 방식으로 운영되었는데, 첫째, 도플러 레이다를 이용하여 이동하는 차량의 속도를 측정하였고 둘째, 거리해상도를 가지는 레이다 방식을 이용하여 이동하는 두 물체의 움직임을 측정하였다. 마지막으로, 지상용 SAR 방식으로 방위각 해상도를 높여 이차원의 영상을 획득하였다. 추가적으로 영상화에 사용되는 Deramp-FFT 알고리즘과 ${\omega}-k$ 알고리즘의 비교 및 안테나의 위치 측정 오차에 따른 영향을 분석하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다. 향후 샘플링 주파수의 증가, I/Q 샘플링 및 보다 안정적인 회로를 구현하면 무인 항공기에 탑재할 수 있는 가벼운 SAR 시스템으로도 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권6호
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• pp.251-261
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• 2019

최근 자율주행자동차의 개발이 활발하게 진행되면서 더욱 안전하고 쾌적한 주행을 위해 V2V, V2I 등 V2X 서비스를 활용하는 자율주행시스템의 중요성이 높아지고 있다. 환경 센서에 기반한 부분 자율주행자동차는 장착된 센서의 인식 거리를 벗어나는 영역에 대한 예측 및 판단과 센서가 검지하기 힘든 비정형 물체에 대한 대응에 한계가 있다. 따라서 센서 검지 성능의 한계를 개선하고 보다 안전하고 쾌적한 주행을 위한 V2X 서비스 활용은 중요하다. 하지만 V2X의 잘못된 정보 제공으로 인한 자율주행자동차의 사고 위험도 존재할 수 있어 이를 방지하기 위한 기술의 적용 또한 고려되어야 할 것이다. 본 논문에서는 ISO-26262 Part3 프로세스를 활용하고 HARA를 수행하여 V2X 중에서 차량과 인프라의 통신을 활용한 V2I 오작동에 의한 자율주행자동차의 위험원을 도출하고 주요 V2I 사용례의 오작동 시뮬레이션 및 실차 시험을 기반으로 ASIL 등급을 산정하였다.

• 한국광학회지
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• 제18권4호
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• pp.246-255
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• 2007

부양영상시스템은 광학계를 통하여 입력영상 또는 물체의 상을 표시소자의 최종면으로부터 떨어진 특정 공간 내에 재생하는 장치이다. 재생된 입력영상은 표시소자와 관찰자 사이의 공간상에 위치하며 관찰자에게 가상의 입체효과를 제공한다. 입체부양영상시스템은 입체영상 및 입체상을 입력영상으로 하여 재생된 부양영상 내에 돌출 및 후퇴방향의 입체효과를 부과하여 기존의 입체영상 표시소자보다 효과적인 깊이감을 제공한다. 일반적으로 입체영상으로 쓰이는 입력영상의 크기 및 시차량은 광학계를 통하지 않는 입체영상 표시소자에 최적화되어 있다. 따라서 광학계를 통하여 입체상을 재생할 경우, 관찰자에게 재생된 입력영상의 크기 및 시차량은 광학계의 최종배율에 따라 축소 또는 확대된다. 그러나 관찰자와 디스플레이의 최종 면 사이의 관찰거리는 불변이므로 광학계를 통하여 재생된 입체부양영상은 관찰자에게 최종배율과 다른 깊이감을 제공한다. 본 논문은 삼중 프렌넬 렌즈로 이루어진 광학계에서 입체부양영상용 입력영상의 시차량을 광학계의 최종배율에 비례하도록 보정하고, 관찰자에게 올바른 깊이감을 제공하는 방법 및 결과를 제시하였다. 이 광학계는 부양영상의 부양 심도 및 영상의 질 향상을 위하여 사용되었고, 입력영상으로는 19인치 무안경식 입체영상 표시소자를 통하여 재생된 입체영상이 사용되었다.

• 한국측량학회지
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• 제36권2호
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• pp.105-112
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• 2018

GPS측위는 수신한 신호를 바탕으로 계산된 위성의 위치와, 의사거리를 이용하여 수신기의 위치를 결정한다. 위성의 신호는 전달되는 과정에서 주변 물체에 의해 반사 및 굴절되는데, 이에 신호전달이 지연되어 다중경로 오차가 유발된다. 본 논문에서는 정확도 향상을 위해 영상을 활용한 다중경로 오차 경감 방식을 제안하고자한다. 연구의 목표는 영상처리를 이용하여 신호의 차폐환경을 계산하고 GPS측위에 적용하여 오차를 보정하는 것이다. 먼저, 영상의 잡음 제거를 위한 전처리 기법을 수행한다. 다음으로, 허프변환을 적용하여 건물옥상의 외곽선을 검출하고, 연산을 통해 차폐각과 허용가능한 방위각 범위를 계산한다. 이후, 영상처리 결과를 바탕으로 위성을 차폐에 따라 분류한다. 최종적으로, 분류된 위성에 서로 다른 무게를 적용하는 가중치 모델을 세우고 단독측위방식을 기반으로 수신기 위치를 결정한다. 실험에는 600개의 GPS데이터를 사용하였으며, 수평방향 RMSE의 경우 2.29m, 수직방향 RMSE의 경우 15.62m 오차가 절감된 것을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해서, GPS측위기술에 영상처리기술을 융합한 복합측위 방식의 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.273-281
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• 2007

이 논문은 900 MHz대역의 RFID 태그용 다이폴 안테나를 설계하여, 이 안테나가 부착되는 물체에 의한 안테나의 성능이 실험적으로 평가되었다. 전기적 특성이 다른 유전체, 자성체 및 도체에 다이폴 안테나를 부착하였을 때, 부착된 매질의 종류, 크기 및 높이의 변화에 따라 안테나의 반사계수와 방사 패턴이 변화되는 것을 실험적으로 평가하였다 안테나가 유전체의 표면에 부착되었을 때, 측정된 반사계수와 방사 패턴은 비유전율의 영향으로 인해 약 40 MHz의 공진 주파수 편이와 약 $1\sim3dB$ 정도의 감쇠를 보였다. 부착 지판의 크기에 의한 주파수 편이가 관측되었으나, 부착 지판을 가진 다이폴 안테나의 측정된 방사 패턴은 부착 지판이 없는 다이폴 안테나의 방사 패턴과 유사하였다. 부착 지판이 도체나 자성체인 경우, 다이폴 안테나와 부착 지판 사이의 거리에 의한 주파수 편이와 위상차 때문에, 910 MHz에서 약 5 dB 이상의 방사 패턴 진폭의 저하가 관측되었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.61-71
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• 2011

금속물체의 피로도를 측정하기 위하여 고속으로 진동시키면서 비접촉으로 정밀하게 변위를 측정하는 방법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 비접촉 고속 진동 검출센서들은 와류 센서나 레이저 센서들을 주로 사용하고있지만 매우 고가이다. 최근 저가의 유도성 센서를 고속 진동검출에 적용하려는 연구가 이루어지고 있으나 아직은 초보단계이다. 본 연구에서는 저가의 유도성 센서를 이용하여 비접촉으로 고속 진동을 검출하는 새로운 근접 센서모듈 설계방법을 제안하였다. 기존의 유도성 센서모듈들은 검파, 적분, 및 증폭과정을 통하여 변위를 검출하기 때문에 아날로그회로 특성상 잡음에 약하고 적분과정에서 변위 검출속도 저하의 요인이 된다. 제안된 방법은 AD변환기(Analog to Digital converter)를 사용하지 않고 진동 주파수신호를 직접 디지털 신호로 변환하는 새로운 방법으로 아날로그 잡음의 영향을 적게 받으며 고속으로 신호를 처리할 수 있는 장점이 있다. 성능 평가를 위하여 셰이커로 진동 주파수를 30Hz부터 1,100Hz 까지 일정간격으로 금속편을 진동시키면서 제안된 센서 모듈을 이용하여 비접촉으로 진동 신호를 검출하였다. 실험결과 비접촉 근접 거리 5mm 이내에서 진동 주파수 검출범위는 DC에서 1,100Hz까지 측정할 수 있었으며 진동 폭의 해상도는 $20{\mu}m$로 나타났다. 따라서 제안된 유도성 센서모듈은 정밀 비접촉 고속 진동검출 센서로서 충분한 성능을 가지고 있다고 평가된다.