• 제목/요약/키워드: 열상신호

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초점면 배열 방식 열상 카메라 시스템의 화질 개선 연구 (A Study on the Improvement of Image Quality for a Thermal Imaging System with focal Plane Array Typed Sensor)

  • 박세화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.27-31
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    • 2000
  • 대상 물체의 온도분포를 해석하고 계측하기 위해 열상 장비가 구현된다. 시스템의 주요한 부분은 초점면 배열 형태의 센서가 적용된 열상 카메라이다. 적용된 열상 센서는 중파장 적외선 영역의 신호를 검출하며 열상을 형성하기 위한 기본 신호를 출력한다. DSP가 활용되어 센서 신호처리를 통해 열상을 구성하고 NTSC 신호 및 디지털 신호 출력을 한다. 열상의 화질을 개선하기 위해 이점 교정법을 적용한다. 이는 낮은 온도와 높은 온도를 기준으로 하여 초점면 배열 센서 화소 신호의 공간적인 비균일함을 교정하는 것으로서 실험 결과를 통해 열상의 화질이 개선됨을 보인다.

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체온 조절 작용을 고려한 의복 착용 시의 인체 열상신호 특성 분석 (Thermal Signature Characteristics of Clothed Human Considering Thermoregulation Effects)

  • 장인중;배지열;이남규;곽휘권;조형희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.109-116
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    • 2019
  • 본 논문에서는 인체의 열상대역 저피탐을 위한 선행연구로써 인체에서 방사되는 적외선 신호의 특성을 소개한다. 인체에서 방사되는 적외선 신호는 인체 표면의 방사율과 표면온도에 의하여 결정된다. 따라서 적외선 신호해석을 위하여 표면온도를 정확히 도출할 필요가 있고, 이를 위하여 인체의 열적 편안함을 도출하는데 주로 사용 되어온 체온 조절 작용 및 다층 구조 피부 모델을 적용하여 인체의 표면온도 도출에 사용하였다. 기법의 검증을 위하여 비정상 해석 결과와 실험결과의 비교검증을 수행하였으며, 이로부터 체온 조절 작용이 인체의 표면온도 결정에 미치는 영향을 파악하였다. 비정상 해석을 통해 도출된 표면온도와 피부 및 의복의 방사율을 이용하여 적외선 신호를 도출하였으며, 가상의 배경조건에 따라 나타나는 인체의 적외선 신호 특성을 파악하였다. 의복을 착용함으로써 인체는 저방사 배경과의 적외선 신호차이가 작아지는 반면 고방사 조건에서는 역대비로 인해 오히려 피탐지성이 증가하게 된다.

열상장비 전단증폭부 정비용 ATE의 구현 (Implementation of ATE to Maintain Pre-Amplifier of Thermal Imaging System)

  • 박재효;김한경
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제49권1호
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    • pp.80-87
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    • 2012
  • 본 논문에서는 열상장비의 광 검출기에서 검출된 미약한 전기적 신호를 영상신호처리를 하기 위한 신호로 증폭을 해 주는 전단 증폭부의 성능 검사용 ATE(Automatic Test Equipment)를 개발하였다. 기존 ATE 장비는 주로 반도체 소자 양품검사 분야에서 활발히 개발되고 있었으나 최근에는 장비의 성능검사 분야에서도 연구되고 있다. 그러나 열상장비 성능검사 분야의 ATE 에 대한 연구는 다른 분야에 비해 미진하여 우리군의 핵심적인 감시 장비인 열상장비는 정비가 제한되었다. 이에 따라 본 논문에서는 새로운 열상장비 분야의 ATE 연구가 필요하여 전단증폭부 및 열상장비의 다른 회로카드의 범용적인 개발이 가능하도록 Matrix Relay를 개발하였다. 개발된 ATE로 전단증폭부의 증폭도를 측정한 결과 증폭 전압은 평균 2.71 Vpp로써 이론적인 분석 범위 내에 있음이 확인되어 개발된 ATE가 우수한 성능임이 검증되었다.

IoT 기반 열상 센서와 영상 센서 일체형 감시 장비 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of IoT-based Thermal Sensor and Video Sensor Integrated Surveillance Equipment)

  • 이윤민;신진섭
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.9-13
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    • 2019
  • 본 논문에서는 IoT 기반 열상 센서와 영상 센서 일체형 IP CCTV 설계에 관하여 연구하였으며 Full HD IP 카메라 영상과 열상모듈에서 전송되어지는 열상 데이터를 동시에 인지하여 가공 및 전송 할 수 있는 모니터링 시스템에 사용할 수 있도록 하였다. 열상 센서에서 감지하는 신호를 디지털로 변환하여 영상에 중첩시켜 실제 주변 온도에 대한 정보를 영상과 함께 실시간 제공하고, 영상 카메라에 열상이 추가됨으로 온도 변화를 예측하여 기존 장비에서 불가능한 화재 예측이 가능하게 하였다. 따라서 열상 센서와 영상센서 일체형 감시 장비를 통하여 환경 모니터링 시스템에서 전송되는 온도 데이터와 영상 신호를 송신하여 모니터링 시스템에 적용 가능하도록 하였다.

의복 소재 변경에 따른 인체 열상신호 변화 특성 (Variation of Human Thermal Radiation Characteristics Applying Different Clothing Materials)

  • 장인중;배지열;이남규;곽휘권;조형희
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.644-653
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    • 2019
  • With the development of themal observatory device(TOD), thermal camouflage system has been applied not only to the weapon system but also to the combat suit for soldiers. In this paper, the characteristic of thermal radiation of human body depending on the clothing material properties was analyzed through numerical simulations. The bioheat equation with thermoregulatory model was solved to obtain the realistic surface temperature of human body and these results are combined with the emissivity of human skin and clothing in order to calculate the thermal signature from the human body. According to each thermal resistance of clothing, the optimal background radiance which makes contrast radiance intensity(CRI) be lowest is different. Also, the average CRI variation per thermal resistance change is about twice as much as the case of evaporative resistance change.

주사방식 초점면 배열 열상장비의 신호처리기 설계 (Signal Processor Design of Scanning Type Thermal Imaging System using IRFPA)

  • 홍석민;윤은숙;유위경;박용찬;이주형;송인섭;염영호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2600-2602
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    • 2004
  • 열상장비는 물체가 방출하는 적외선 영역의 미약한 에너지를 검출하여 눈에 보이는 영상으로 변환하는 장비이다. 주간과 동일한 영상을 야간에도 획득할 수 있기 때문에 야간 감시등 군사용 장비로 활용되지만 최근에는 송전선로의 이상 유무 판단, 저장 탱크의 저장량 확인, 사스 환자의 체열 검색 등 산업계와 의료계의 이용도 증가하고 있다. 본 논문에서는 최신 기술인 주사방식 초점면 배열 열상장비의 아날로그 및 디지털신호처리기 설계와 제작 기술을 다룬다. $480{\times}6$ 배열의 고밀도 검출 소자를 이용하여 고속, 저잡음 신호처리를 함으로써 안정된 열 영상을 실시간으로 획득하였다.

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새로운 표적에 초점을 맞추는 무장 헬기(2)

  • 유병두
    • 국방과기술
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    • 9호통권295호
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    • pp.72-79
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    • 2003
  • Northrop Grumman은 코만치의 TASS(Taget Acqusition System Software)를 책임지고 있는데 4가지 주요 기능을 가지고 있다. 즉 열상으로부터 목표물과 같은 물체를 찾는 목표물 감지/분류 지원, 'imager'나 TV FOV에 있는 1개의 주 목표와 5개의 2차 목표를 추적하는 자동 목표 추적기, 탑재 및 미탑재 신호원으로부터 모든 상대적 정보를 상호 연관시키는 목표물 위협 관리기 그리고 레이더 및 열상장비 출력상의 무언가를 비교하는 센서 융합이 바로 그것이다.

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Retinex 처리에 기반한 적외선 열상 이미지의 화질 개선 (Thermal Infrared Image Enhancement Method Based on Retinex)

  • 이원석;김경희;이상원
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제48권2호
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    • pp.32-39
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    • 2011
  • 비냉각형 적외선 검출기를 사용한 적외선 열상 카메라의 영상은 다이나믹 레인지가 좁고 신호 증폭에 의한 노이즈로 인하여 피사체를 식별하기 어려운 단점이 있다. 인간의 시각모델을 기반으로 한 레티넥스 알고리즘은 콘트라스트 향상 및 컬러 재현성에 있어서 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 하지만, 적외선 열상 이미지와 같이 다이나믹 레인지가 좁은 영상에 레티넥스 알고리즘을 적용할 경우 오히려 콘트라스트가 감소하고 이미지 품질이 저하된다. 본 논문에서는 적외선 열상 이미지의 특성에 적합한 레티넥스 알고리즘 기반의 화질 개선 방법을 제안한다. 콘트라스트 개선 성능을 향상시키기 위해 새로운 다이나믹 레인지 압축 함수를 사용하였고, 국부적인 윤곽과 노이즈를 개선하기 위해 콘트라스트 보상 처리를 영상의 합성 과정에 적용하였다. 실험 결과 영상의 비교와 분석을 통해 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘보다 적외선 열상 이미지의 화질 개선에 더 효과적인 방법임을 확인하였다.

비냉각 열상시스템에서 TEC-Less를 이용한 절대온도 측정 정밀도 향상 기법 (Novel Accuracy Enhancement Method for Absolute Temperature Measurement Using TEC-LESS Control in Uncooled Thermal Imaging)

  • 한준환
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.41-47
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    • 2012
  • 모든 물체는 절대온도 0도 이상에서 복사에너지를 방출한다. 비냉각 열상시스템은 입사된 복사에너지를 검출하여 신호처리를 통해 영상으로 출력하는 장비이다. 최근에는 비냉각 열상장비를 활용하여 의료, 산업, 및 군수 등의 다양한 분야에 응용 되고 있으며, 다양한 응용분야에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 비냉각 열상시스템 검출기 내부에 열전소자가 없는 검출기를 보다 효과적으로 제어하여 영상의 화질을 향상시키고 이를 기반으로 온도 측정 정밀도를 극대화 할 수있는 효율적인 제어기법에 대해 설명한다. 제안하는 기법은 비냉각 열상시스템에 TEC-less 및 온도 검출 알고리듬을 적용하는 것이다. 실제 챔버를 활용하여 시험을 수행한 결과 알고리듬 적용 전 시스템보다 우수한 화질의 영상을 획득하고 온도 측정 정밀도가 $1^{\circ}C$이하로 향상됨을 확인할 수 있었다.

셔터렌즈에 의한 검출기 불균일 보정을 적용한 이중배율 적외선 카메라 설계 (Design of Two Zoom Infrared Camels using Noise Uniformity Correction by Shutter Lens)

  • 안규봉;김서현;정재철;조문신;김창우;김현숙
    • 한국광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.135-141
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    • 2007
  • 완전한 2차원 배열을 갖는 중적외선 대역의 $320\times240$ 검출기를 사용하는 3세대 열상 장비의 설계 및 제작은 이차원 배열 검출기 제작 기술의 발달과 영상 신호처리 기술의 진전으로 인해 최근 더욱 더 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 다양한 응용 분야에서 적외선 센서로 사용될 수 있도록 하기 위하여 소형 경량화 제작을 목표로 한 3세대 열상장비의 이중 배율 적외선 카메라의 설계와 Defocus용 셔터 렌즈에 의한 영상기반 불균일 보정 방식에 대해 다룬다.