• 정보처리학회논문지B
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• 제14B권4호
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• pp.249-254
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• 2007

본 논문에서는 초음파 및 적외선 센서와 무선 카메라를 장착한 소형 이동 로봇의 물체 검출 방법을 제시한다. 전방 물체의 존재 여부를 판단하기 위해, 초음파 센서는 초음파 발생 신호의 귀환시간, 적외선 센서는 감지한 적외선 아날로그신호의 양, 카메라는 영상 데이터 중 물체의 특징 등을 추출하여 그 결과를 융합함으로써 물체의 유무 또는 이동 로봇과 물체와의 거리를 판단하여 로봇의 움직임을 제어하는데 사용한다. 초음파와 적외선 센서는 물체의 유무와 물체의 대략의 거리를 예측하는 1차 센서로 사용되며 거리 계산결과와 실제 거리 값과의 오차는 5%이내이다. 영상처리에 의해 2차의 섬세한 물체 검출 및 추적을 수행하여 최종적으로 센서 융합에 의한 물체 검출율을 개선하였다. 영상처리방법은 물체와 배경 및 유사잡음들과의 강인한 분리를 위하여 고유색상정보와 움직임 정보 등의 사전정보를 활용하였으며, 형태의 변화가 수반되는 경우에도 유연한 대처능력을 갖도록 하기 위해 시그니처를 이용한 영역분할 방법을 통해 모든 후보영역내의 물체의 존재를 확인하고 목표 물체영역만을 검출하였다. 세가지 센서에 의한 대상 물체 검출 결과의 합은 최종적인 검출을 결정하는데 확률적 근거로 활용되며 각 개별 센서를 사용한 경우보다 최소 7% 이상의 검출율이 개선되었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권4호
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• pp.94-101
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• 2009

본 논문은 냉각형 적외선(infrared focal plane array; IRFPA) 영상시스템에서 하드웨어 뉴럴 네트워크를 이용한 실시간 고정패턴잡음 제어를 위해 고속 DSP & FPGA 기반의 H/W 설계 방법을 제안한다. 고정패턴잡음은 검출기의 불균일 보정처리후에도 관측영상의 온도분포 변화에 의해 발생한다. 이것은 열상 화질의 저하뿐만 아니라 다른 응용에도 문제되는 중요한 요소이다. 냉각형 적외선 영상시스템의 신호처리구조는 저온, 상온, 고온의 3개 테이블을 기준으로 이득(gain) 값과 편차(offset) 값을 연산한다. 제안된 방법은 3개 편차 테이블에서 각각 교차되는 영역을 세분화하여 가상의 테이블을 만들고, 입력 영상의 구분된 3개 영역에서 영상의 평균값으로 하드웨어 뉴럴 네트워크의 가중치 값을 조정하여 최적의 온도구간을 선정한다. 이와 같은 방법은 영상의 평균값으로부터 저온, 상온, 혹은 고온의 이득, 편차 테이블을 연산하고, 운용 중에 지속적으로 편차 보상을 적용하지 않아도 된다. 따라서 제안된 방법은 실시간 처리로 관측영상의 온도분포 변화에 의해 발생하는 고정패턴잡음을 제어하여 영상화질의 개선된 결과를 보였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.129-129
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• 2010

적외선 검출소자(Infrared Photodetector)는 근적외선에서 원적외선 영역에 이르는 광범위한 파장 범위의 적외선을 이용하는 기기로서 대상물이 방사하는 적외선 영역의 에너지를 흡수하여 이를 영상화할 수 있는 장비이다. 적외선 관련 기술은 2차 세계대전 기간에 태동하였으며, 현재에는 원거리 감지기술 등과 접목되면서 그 활용 분야가 다양해지고 있다. 특히 능동형 정밀 타격무기를 비롯한 감시 정찰 장비 및 지능형 전투 장비 시스템 등에 대한 요구를 바탕으로 보다 정밀하고 신속한 표적 감지 및 정보처리 기술에 관한 연구가 선진국을 통해서 활발히 진행되고 있다. 기존의 Bolometer 형식의 열 감지 소자는 반응 속도가 느리고 측정 감도가 낮은 단점이 있으며, MCT(HgCdTe)를 이용한 적외선 검출기의 경우 높은 기계적 결함과 77K 저온에서 동작해야하기 때문에 발생하는 추가 비용 등이 문제점으로 지적되고 있다[1]. 이에 반해 화합물 반도체 자기조립 양자점(self-assembled quantum dot)을 이용한 적외선 수광소자는 양자점이 가지는 불연속적인 내부 에너지 준위로 인하여, 높은 내부 양자 효율과 온도 안정성을 기대할 수 있으며, 고성능, 고속처리, 저소비전력 및 저소음의 실현이 가능하다. 본 연구에서는 적층 InAs/InGaAs dot-in-a-well 구조를 유기금속화학기상증착법을 이용하여 성장하고 이를 소자에 응용하였다. 균일한 적층 양자점의 성장을 위해서 원자현미경(atomic force microscopy)을 이용하여, 각 층의 양자점의 크기와 밀도를 관찰하였고, photoluminescence (PL)를 이용하여 발광특성을 연구하였다. 각 층간의 GaAs space layer의 두께와 온도 조절 과정을 조절함으로써 균일한 적층 양자점 구조를 얻을 수 있었다. 이를 이용하여 양자점의 전도대 내부의 에너지 준위간 천이(intersubband transition)를 이용하는 n-type GaAs/intrinsic InAs 양자점/n-type GaAs 구조의 양자점 적외선수광소자 구조를 성장하였다. 이 과정에서 상부 n-type GaAs의 성장 온도가 600도 이상이 되는 경우 발광효율이 급격히 감소하고, 암전류가 크게 증가하는 것을 관찰하였다. 이는 InAs 양자점과 주변 GaAs 간의 열에 의한 상호 확산에 의하여 양자점의 전자 구속 효과를 저해하는 것으로 설명된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (상)
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• pp.555-558
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• 2003

본 논문에서는 PC용 투선 입체 영상 재생 장치의 원리를 제안하고 설계 및 구현하였다. 무선 LCD(Liquid Crystal Display) 셔터 고글은 적외선 방식을 이용하였다. 본 장비는 유선 장비에 비교하여 자유로운 활동을 보장하며 다수의 사용자가 별도 추가장비 없이 입체 영상을 감상할 수 있다. 본 논문에서는 입체 영상 원리, 입체 영상 재생 모드, 투선 LCD 셔터 고글 동작을 논하였다. 무선 LCD 모니터용 입체 영상 재생 장치의 필요성과 향후 연구 방향을 제시하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.397-399
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• 2021

한의사의 복진을 모사하는 진단기기와 이를 이용하여 질환과 변증을 분류하는 알고리즘을 개발하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서 적외선 체열 영상과 접촉식 온도계로부터 구성되는 복부 영역별 체열 영상 시스템을 제시하였고, 복부 영역의 절대 온도를 보정하는 방법을 살펴보았다. 접촉식 온도계를 활용해 추가로 복부표면 온도를 측정하였고, 동시에 열화상 카메라로도 영상을 촬영하여, 동일위치에서 열화상 영상의 온도값과 접촉식 체온계의 온도값을 비교해 전체 열화상 영상을 보정하였다. ICC 값이 0.96으로 나와 높은 재현성을 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제15권3호
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• pp.167-175
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• 1999

원격탐사 관련 핵심기술은 최근에 국방, 의료영상, 환경, 지질 등과 같은 광범위한 분야에서 활용범위를 확대하고 있다. 1cm ~ 수십 cm 파장의 파를 관측하는 마이크로파 원격탐사 기술은 반사 적외선 원격탐사나 열 적외선 원격탐사 기술에 비해 날씨조건과 밤낮에 관계없이 탐사를 수행할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 마이크로파 영상레이다인 합성 개구 레이다를 이용한 영상화 방식은 응용목적에 따라 stripmap 방식, spotlight 방식, 그리고 inverse 방식으로 구분된다. 본 논문에서는 inverse 방식으로 지상에 고정된 레이다가 비행하는 항공체를 영상화하는 기법에 대해서 기술하였다. 비행 항공체의 영상화 기법은 자동 펴적인식 시스템 구축시 중요한 기술단계이며, 최근 이 분야에 대해 활발히 연구되고 있다. 비행 항공체를 영상화하기 위해 제안된 3가지 방식인 퓨리에 처리 기법, 시간-n 주파수 처리 기법, 그리고 투시로부터 복원 기법을 소개한 후, 각 방식의 장단점을 분석하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제12권4호
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• pp.500-507
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• 2009

This paper presents a novel method which can detect a target in IR image for active protection system. The target in IR image for the active protection system is small, moreover it moves with enormous speed. The proposed algorithm is comprised of robust clutter rejection methods and target optimized detection algorithms for small target, and an advanced method of selecting a final target position in target area, it can work in some milliseconds. The proposed algorithm provides the active protective system with more correct positions than those of radar, so that helps the active protection system can defense all threats with the utmost precision.

• 방송공학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.421-429
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• 2015

이 논문은 적외선 영상을 이용하여 보행자를 검출하고 추적하는 방법에 관한 것이다. 영상기반 보행 검출 및 추적 처리 속도를 개선하기 위하여 병렬처리언어인 CUDA(Computer Unified Device Architecture)를 활용한다. 보행자 검출은 하르 유사 특징을 기반으로 Adaboost 알고리즘을 적용한다. Adaboost 분류는 적외선 영상으로 제작한 데이터셋을 이용하여 훈련한다. Adaboost 분류기로 보행자를 검출한 후, HSV 히스토그램을 특징점으로 파티클 필터를 이용하여 보행자를 추적하는 방법을 제안한다. 제안하는 검출 및 추적 방법을 Linux 환경에서 소프트웨어를 개발할 수 있는 NVIDIA의 Jetson TK1 개발보드 상에 구현하였다. 이 논문에서는 보행자 검출 및 추적을 CUDA 개발환경인 GPU를 이용하여 병렬처리한 결과를 나타내었다. GPU를 이용한 보행자 검출과 추적 처리 속도가 CPU 처리속도에 비하여 약 6 배 빠른 것을 확인할 수 있다.

• 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.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제7권9호
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• pp.345-350
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• 2018

본 연구는 지정맥 인식에 중요한 정맥 패턴 특징검출을 위한 알고리즘이다. 특징검출 알고리즘은 패턴인식 시 인식결과에 많은 영향을 끼치므로 중요하다. 인식률은 손가락 위치 변화에 따라 기준도 변화되므로 저하되는 특징을 가지고 있다. 또한, 손가락에 적외선 광을 조사하여 획득한 영상은 영상 배경과 혈관 패턴을 분리하기에 어렵고, 영상 전처리과정을 수행하므로 검출시간이 증대되는 특징을 가지고 있다. 이를 위해, 제시하는 알고리즘은 영상 전처리과정이 없이 수행되어 검출 시간을 줄일 수 있고, 지정맥 영상에 SWDA(Shifted Waveform Data Analysis) 알고리즘을 적용하여 손가락 마디 위치 및 정맥 패턴 검출이 가능한 특징을 가지고 있다. 적외선 투과율이 낮아 상대적으로 어두운 정맥 영상도 검출 오류 최소화가 가능한 특징을 보였다. 또한, 손가락 마디 위치는 분류 단계에서 기준으로 활용하면 인식률 저하를 보완할 수 있는 특징을 가지고 있다. 추후 손바닥, 손목 등 신체 여러 인식분야에 제안하는 알고리즘을 적용한다면 생체 특징 검출 정확도 향상 및 인식 수행 시간 감소에 기여할 것으로 기대된다.