• 제목/요약/키워드: 초점면배열

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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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$320{\times}256$ 초점면배열 적외선 검출기를 위한 고성능 저 전력 신호취득회로의 제작 (Fabrication of High Performance and Low Power Readout Integrated Circuit for $320{\times}256$ IRFPA)

  • 김치연
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.152-159
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    • 2007
  • This paper describes the design, fabrication, and measurement of ROIC(ReadOut Integrated Circuit) for $320{\times}256$ IRFPA(InfraRed Focal Plane Array). A ROIC plays an important role that transfer photocurrent generated in a detector device to thermal image system. Recently, the high performance and low power ROIC adding various functions is being required. According to this requirement, the design of ROIC focuses on 7MHz or more pixel rate, low power dissipation, anti-blooming, multi-channel output mode, image reversal, various windowing, and frame CDS(Correlated Double Sampling). The designed ROIC was fabricated using $0.6{\mu}m$ double-poly triple-metal Si CMOS process. ROIC function factors work normally, and the power dissipation of ROIC is 33mW and 90.5mW at 7.5MHz pixel rate in the 1-channel and 4-channel operation, respectively.

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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근접장에서 가상 합성 배열을 이용한 수중 이동체의 토널 소음 측정 방법 (A method for measuring tonal noise of underwater vehicle using virtual synthetic array in near-field)

  • 강태웅;이근혁;김기만;한민수;최재용
    • 한국음향학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.443-450
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    • 2018
  • 수중 이동체의 토널 소음 분석을 위하여 수신 배열 시스템이 적용되고 있지만 설치와 운용에 어려움이 있으며, 많은 비용이 필요하다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문에서는 하나의 수신기를 이용하여 가상 배열을 합성한 후 수중 이동체의 토널 소음을 측정하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 수중 음원의 이동으로 인하여 발생하는 도플러 주파수와 시간 지연을 보정하고, 초점 빔 형성 기법을 적용하였다. 모의실험을 통해 제안한 방법의 성능을 분석하였다.

영상 패치 균질도를 이용한 항공 탑재 초점면배열 중적외선 카메라 영상 기반 불균일 보정 기법 연구 (A Study of the Scene-based NUC Using Image-patch Homogeneity for an Airborne Focal-plane-array IR Camera)

  • 강명호;윤은숙;박가영;고영준
    • 한국광학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.146-158
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    • 2022
  • 중적외선 카메라의 초점면배열 검출기는 검출기 화소마다 응답 특성이 달라 검출기 화소 간 불균일이 발생한다. 또한 카메라 운용 중 카메라 내부 발열 등의 영향으로도 영상에 불균일이 발생한다. 이 문제를 해결하기 위해 카메라 제작 단계에서 흑체를 이용해 검출기 화소 간 차이 교정용으로 이득과 오프셋 테이블을 생성해 보정하는 것이 일반적이다. 장비 운용 중 내부 발열 등에 의한 불균일을 보정하는 방법은 입력 영상을 기반으로 한 새로운 오프셋 값을 생성하는 방법을 사용한다. 본 논문에서는 장비 운용 중 발생하는 영상 불균일 보정을 위한 방법으로 입력되는 영상을 블록 형태의 패치로 분할한 후 균질한 영상 패치만 불균일 보정 테이블 생성에 사용하는 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 불균일 보정 테이블 생성을 위해 획득하는 영상의 카메라 시선 움직임으로 인해 발생하는 움직임 자국 형태의 인공 패턴 노이즈 발생을 방지할 뿐만 아니라, 적은 수의 영상으로도 불균일 보정 성능 향상을 꾀할 수 있다. 실험 결과 기존 전통적인 영상 기반 불균일 보정 방법에서 발생하는 영상 흐름 자국 형태의 왜곡이 발생하지 않았으며 기존 방법 대비 50% 이상 적은 수의 영상으로도 양호한 보정 성능을 확인할 수 있었다.

암반 불연속면의 원격 영상측량 기법 (A Remote Measurement Technique for Rock Discontinuity)

  • 황상기
    • 지질공학
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    • 제11권2호
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    • pp.205-214
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    • 2001
  • 암반 절취면에 분포하는 면과 선구조를 원격으로 측정하는 단순 장치를 소개한다. 지질구조의 배열은 구조면이나 선분상에 존재하는 3개 이상의 점에 대한 3차원 좌표를 이용하여 계산된다. 좌표들은 두 폐쇄회로 카메라의 영상에서 계산되며, 계산에 활용되는 변수들은 (1) 영상에서의 동일지점에 대한 좌표 (2) 카메라의 초점거리 (3) 두 카메라의 기선거리 이다. 영상측량을 위하여 영상 획득을 위한 장치와 Visual Baisc 언어와 GIS 콤퍼넌트를 이용한 전산 프로그램이 개발되었다. 개발된 방법을 이용한 측정결과 179cm의 거리에서 원격으로 측정된자료가 1cm 이하의 오차를 보이고 있다. 원격측정법을 이용하여 배재대학 교내의 암반 절취면에 분포하는 면구조를 측정한 결과 수작업으로 측정한 면의 배열방향과 허용 오차범위 이내에서 일치하는 결과를 보이고 있다.

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초점면 배열 원적외선 검출기의 동작범위 향상을 위한 리셋 조정 회로 (Design of Readout Circuit With Smart Reset Control for Improving Dynamic Range of LWIR FPAs)

  • 우두형
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권1호
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    • pp.38-45
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    • 2010
  • 초점면 배열 원적외선 검출기를 위한 새로운 신호취득 회로를 연구하였다. 각 픽셀 감지소자에 흐르는 전류에 따라, 각 픽셀 회로의 적분시간이 능동적으로 최적화될 수 있도록 리셋 신호를 조정하는 방식이다. 따라서, 제안하는 신호취득 회로는 넓은 동작 범위와 뛰어난 신호 대 잡음 비 특성을 동시에 가질 수 있다. 회로 제작에 사용한 공정은 $0.35{\mu}m$ 2-poly 4-metal CMOS 공정이다. 원적외선 감지소자로서 HgCdTe 다이오드를 사용했고, 배열의 크기는 $128{\times}128$이며, 단위 픽셀의 크기는 $50{\mu}m{\times}50{\mu}m$이다. 기존에 제안한 이 단계 암전류 억제 방식과 더불어 본 논문에서 제안하는 리셋 조정 회로를 함께 사용할 경우, 신호 대 잡음 비와 동작 범위를 각각 87dB와 95.8dB 까지 향상시킬 수 있다.

밀리미터파 수동 이미징 시스템 연구 II (Studies on the millimeter-wave Passive Imaging System II)

  • 정민규;채연식;김순구;윤진섭;미즈노 코지;이진구
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권3호
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    • pp.105-110
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    • 2007
  • 광학계 렌즈이론을 바탕으로 밀리미터파를 집속 시킬 수 있는 렌즈를 설계 제작하고, 이를 이용하여 밀리미터파를 집속하였다. 밀리미터파가 집속되는 초점에 안테나를 위치시키고, 안테나를 기계적으로 이동 시키면서 한점씩의 영상 화소를 취해 전체적인 영상을 얻는 밀리미터파 수동 이미징 시스템을 제작하였다 이를 기반으로 렌즈의 초점면에 2차원적인 안테나 배열이 가능한 영상시스템을 목표로 하여 안테나 배열 소자를 설계 제작하였다. 안테나는 페르미 테이퍼 슬롯 안테나(Fermi Taper Slot Antenna)를 채택하였으며, 이 안테나는 높은 이득과 낮은 부엽 특성를 갖는다. 안테나 배열소자는 안테나, 발룬(Balun), MMIC, 검파기를 하나의 기판위에 집적하여 저손실 및 저잡음 효과를 얻을 수 있을 수 있도록 설계 제작하였다. 집적화된 수동형 안테나 배열 소자는 $4\times1$형태로 제작되었다.