• 제목/요약/키워드: 2D arrays

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FPGA based HW/SW co-design for vision based real-time position measurement of an UAV

  • Kim, Young Sik;Kim, Jeong Ho;Han, Dong In;Lee, Mi Hyun;Park, Ji Hoon;Lee, Dae Woo
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제17권2호
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    • pp.232-239
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    • 2016
  • Recently, in order to increase the efficiency and mission success rate of UAVs (Unmanned Aerial Vehicles), the necessity for formation flights is increased. In general, GPS (Global Positioning System) is used to obtain the relative position of leader with respect to follower in formation flight. However, it can't be utilized in environment where GPS jamming may occur or communication is impossible. Therefore, in this study, monocular vision is used for measuring relative position. General PC-based vision processing systems has larger size than embedded systems and is hard to install on small vehicles. Thus FPGA-based processing board is used to make our system small and compact. The processing system is divided into two blocks, PL(Programmable Logic) and PS(Processing system). PL is consisted of many parallel logic arrays and it can handle large amount of data fast, and it is designed in hardware-wise. PS is consisted of conventional processing unit like ARM processor in hardware-wise and sequential processing algorithm is installed on it. Consequentially HW/SW co-designed FPGA system is used for processing input images and measuring a relative 3D position of the leader, and this system showed RMSE accuracy of 0.42 cm ~ 0.51 cm.

소규모 VOD 시스템의 저장 서버로서 디스크 배열 구조의 분석 (Analysis of Disk Array Architecture as a Storage Server of a Small-Sacle VOD Server)

  • 고정국;김길용
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.811-820
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    • 1997
  • 대용량의 저장 공간과 고속 통신망을 갖춘 고성능 저장 장치를 필요로 하는 멀티미디어 응용에서는 데이터 전달 속도와 입출력 성능을 향상시키기 위해 디스크 배열이 사용되고 있다. 디스크 배열은 구성 방법및 데이터 할당 방법등에 따라 성능의 차이를 보이므로 디스크 배열을 설계 할 때 해당 응용에 적합한 디스크 배열 특성 변수가 결정되어야 한다. 본 논문에서는 소규모 VOD 시스템의 저장 서버로서 사용될 디스크 배열의 구조를 결정하기 위한 연속 매체 파일 시스템의 데이터 불럭 크기와 입출력 요구의 크기가 주어질 때 디스크 배열 구성 디스크수, 디스크 배열 구성과 디클러스터링 정도를 권장하기 위해 시뮬레이션을 통해 성능을 평가하였다. 시뮬레 이션을 통해 6Mbps의 MPEG-2파일을 제공하는 디스크 배열의 구조는 스트라이핑 단위가 64-KB 이며, 데이터 불럭이 연속 배치되어 있는 5개의 디스크로 구성된 RAID-5가 가장 적합한 것으로 나타났다.

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게잡이 원숭이에서 Recombinant Human Erythropoietin의 4주간 투여 후 비장 유전자 발현 연구 (Effects of Recombinant Human Erythropoietin Treatment in Male Cynomolgus (Macaca fascicularis) Monkeys (II): Gene Expression Profiling in Spleen)

  • 윤석주;황지윤;임정선;정선영;김용범;김달현;권명상;한상섭;김충용
    • Toxicological Research
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    • 제21권3호
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    • pp.209-218
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    • 2005
  • We investigated effects of recombinant human erythropoietin (rHuEPO) on profiles of mRNA transcripts in 6 male cynomolgus (M. fascicularis) monkey's spleen for 4 weeks. Six monkeys, composed of control and treatment group (Control : M1, M2, M3: Treatment : M4, M5, M6) were intravenously administered 3 times per week without or with a dose of rHuEPO 2730 IU/0.1 ml/kg. After 4 weeks rHuEPO treatment, spleen was removed for RNA isolation. Splenic gene expression was assessed using Affymetrix U133A 2.0 arrays containing 18,400 transcripts and variants, including 14,500 well-characterized human genes. Gene expression pattern was very different between individuals even in same treatment. In rHuEPO treated groups showed number of genes were up- or down-regulated (M4: 79: M5: 48; M6: 73 genes). Six genes (epidermal growth factor receptor, calgranulin A, estrogen receptor binding site associated antigen, matrix metalloproteinase 19, zinc finger and BTB domain containing 16, progestin and adipoQ receptor) were commonly expressed in rHuEPO treated group. The different individual response could be major considering factor in monkey experiment. Further study is needed to clarify the different individual response to rHuEPO in molecular level. This study will be valuable in the fundamental understanding and validation of molecular toxicology for bio-generic drugs including rHuEPO in cynomolgus monkey.

비색 MOF 가스센서 어레이 기반 고정밀 질환 VOCs 바이오마커 검출을 위한 머신비전 플랫폼 (Machine Vision Platform for High-Precision Detection of Disease VOC Biomarkers Using Colorimetric MOF-Based Gas Sensor Array)

  • 이준영;오승윤;김동민;김영웅;허정석;이대식
    • 센서학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.112-116
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    • 2024
  • Gas-sensor technology for volatile organic compounds (VOC) biomarker detection offers significant advantages for noninvasive diagnostics, including rapid response time and low operational costs, exhibiting promising potential for disease diagnosis. Colorimetric gas sensors, which enable intuitive analysis of gas concentrations through changes in color, present additional benefits for the development of personal diagnostic kits. However, the traditional method of visually monitoring these sensors can limit quantitative analysis and consistency in detection threshold evaluation, potentially affecting diagnostic accuracy. To address this, we developed a machine vision platform based on metal-organic framework (MOF) for colorimetric gas sensor arrays, designed to accurately detect disease-related VOC biomarkers. This platform integrates a CMOS camera module, gas chamber, and colorimetric MOF sensor jig to quantitatively assess color changes. A specialized machine vision algorithm accurately identifies the color-change Region of Interest (ROI) from the captured images and monitors the color trends. Performance evaluation was conducted through experiments using a platform with four types of low-concentration standard gases. A limit-of-detection (LoD) at 100 ppb level was observed. This approach significantly enhances the potential for non-invasive and accurate disease diagnosis by detecting low-concentration VOC biomarkers and offers a novel diagnostic tool.

정전용량 방식의 이차원 마이크로볼로미터 FPA를 위한 저잡음 신호취득 회로 설계 (Design of Low Noise Readout Circuit for 2-D Capacitive Microbolometer FPAs)

  • 김종은;우두형
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권10호
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    • pp.80-86
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    • 2014
  • 본 연구를 통해서 정전용량 방식의 이차원 마이크로볼로미터를 위한 저잡음 신호취득 회로를 연구하였다. 잡음 대역폭이 매우 낮고 픽셀 면적이 작기 때문에 비 적분형 방식의 간단하고 효과적인 픽셀 단위의 회로를 사용했다. 또한, 가장 문제가 되는 kT/C 잡음을 줄이고 전력소모를 낮추기 위해 새로운 CDS 방식을 열 단위의 회로에 사용했다. 제안하는 회로는 $0.35-{\mu}m$ 2-poly 4-metal CMOS 공정을 이용하여 설계했고, 마이크로볼로미터의 픽셀 크기는 $50{\mu}m{\times}50{\mu}m$이다. 제안하는 신호취득회로는 볼로미터의 kT/C 잡음 등을 포함한 저주파 잡음을 효과적으로 제거하며, 제작된 칩에 대한 잡음 측정을 통하여 이를 검증하였다. 제안하는 회로는 간단한 신호취득 회로에 비해 그 잡음을 30 %에서 55 % 이하까지 개선할 수 있으며, 전체 감지시스템의 잡음등가온도차(NETD)를 21.5 mK 정도로 낮출 수 있다.

광원을 내장한 펜의 출력광과 광 도파로의 광 결합을 이용하는 터치 패널 장치의 내부 광 결합 구조 설계 (Design of Internal Coupling Structure for Touch Panel Devices Using Optical Coupling of a Pen-Shaped Light Source with Optical Waveguides)

  • 박대서;김대종;오범환;박세근;이일항;이승걸
    • 한국광학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.128-133
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    • 2009
  • 본 연구에서는 광원을 내장하고 있는 포인팅 펜(pointing pen)의 출력광과 광 도파로 배열 사이의 광 결합을 이용하여 펜의 접촉여부와 접촉 위치를 검출하는 광학식 터치 패널 장치를 제안한다. 펜의 출력광과 광 도파로 배열 간의 광 결합을 최대화하고, 동시에 특정 광 도파로로 결합된 광속이 적은 손실로 전파할 수 있도록 하기 위해 광 도파로의 교차점 마다 부가적인 피라미드 구조를 삽입하였다. 광 도파로 단면의 크기가 $50{\times}50{\mu}m^2$인 경우 광선 추적법을 통해 결정된 피라미드의 최적 구조는 밑변의 폭, 높이, 경사각이 각각 $50{\mu}m$, $22.5{\mu}m$, $42^{\circ}$이었다. 이때 광 결합 효율은 97.8%이었으며, 전파손실은 평균적으로 0.3 dB/mm이었다. 그리고 펜의 기울어짐에 대한 허용 각도는 ${\pm}12^{\circ}$임을 확인하였다.

도파관 배열이 설치된 비상발전기 연도의 유속 예측 및 EMP 차폐평가 (Electromagnetic Pulse (EMP) Shielding Effectiveness of Waveguide-Below-Cutoff (WBC) Arrays Installed in Generator Exhaust Chimney and its Effects on Gas Velocity)

  • 방승기;김재훈;육종관;김유나;김상인;김석봉
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.1-6
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    • 2016
  • Characteristics of exhaust from chimney of electricity generator are analyzed based on CFD when Waveguide-Below-Cutoff (WBC) array is installed in order to achieve the certain level of electromagnetic pulse (EMP) shielding. The main purpose is prediction of average and maximum velocity of exhaust. The results reveal that: 1) When the specification of waveguide is given as 80-diameter, 400-length, and the gap of 20 mm, the shielding effectiveness (SE) is 140dB. The average and maximum velocity of exhaust in the chimney with WBC Array can be represented as exponential functions. 2) As the number of WBC increases, the velocity in the chimney dwindles. 3) Under the situation that WBC with 80 mm diameter is located at intervals of 20 mm, the average velocity can be approximated by $25.5344{\times}e^{(-0.0098{\times}N_{WBC})}$ with input velocity of 15 m/s. In addition, the determination coefficient is 0.915, which is sufficiently high.

광산란 거친표면의 고정밀 삼차원 형상 측정을 위한 점회절 간섭계 (Point-diffraction interferometer for 3-D profile measurement of light scattering rough surfaces)

  • 김병창;이호재;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.504-508
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    • 2003
  • 최근 전자산업계에 새롭게 널리 생산되는 마이크로 전자부품들은 왜곡이 최소화된 정밀한 외관 형상을 갖도록 제조되고 관리되지만, 측정 대상의 표면이 가시광 영역에서 광산란되는 특징을 가짐으로 인해, 기존의 피죠나 마이켈슨 형태의 비교간섭법으로는 고정밀의 삼차원 형상측정이 용이하지 아니하였다. 본 논문에서는 광섬유를 이용한 새로운 개념의 점회절 간섭계를 제안하고, 이를 광산란 거친표면의 대표적인 제품인 칩패키지와 실리콘 웨이퍼의 삼차원 형상 측정에 적용하였다. 측정결과 66 mm 측정영역에서 측정 형상오차 PV(peak-to-valley value) 5.6 $\mu\textrm{m}$, 분산값($\sigma$) 1.5 $\mu\textrm{m}$를 획득함으로써 기존의 비교 간섭 측정법에 비해 더욱 향상된 측정 정밀도를 획득하였다.

Real-Time Measurement of the Liquid Amount in Cryo-Electron Microscopy Grids Using Laser Diffraction of Regular 2-D Holes of the Grids

  • Ahn, Jinsook;Lee, Dukwon;Jo, Inseong;Jeong, Hyeongseop;Hyun, Jae-Kyung;Woo, Jae-Sung;Choi, Sang-Ho;Ha, Nam-Chul
    • Molecules and Cells
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    • 제43권3호
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    • pp.298-303
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    • 2020
  • Cryo-electron microscopy (cryo-EM) is now the first choice to determine the high-resolution structures of huge protein complexes. Grids with two-dimensional arrays of holes covered with a carbon film are typically used in cryo-EM. Although semi-automatic plungers are available, notable trial-and-error is still required to obtain a suitable grid specimen. Herein, we introduce a new method to obtain thin ice specimens using real-time measurement of the liquid amounts in cryo-EM grids. The grids for cryo-EM strongly diffracted laser light, and the diffraction intensity of each spot was measurable in real-time. The measured diffraction patterns represented the states of the liquid in the holes due to the curvature of the liquid around them. Using the diffraction patterns, the optimal time point for freezing the grids for cryo-EM was obtained in real-time. This development will help researchers rapidly determine high-resolution protein structures using the limited resource of cryo-EM instrument access.

종단방출형 광위상배열 장치를 위한 고효율 안테나 (High Efficiency Tapered Waveguide Antenna for End-fire Optical Phased Array Device)

  • 박병찬;유난이
    • 한국광학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.235-240
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    • 2023
  • 종단방출형 광위상배열장치에 주입된 광신호는 장치 내부의 도파로를 따라서 전파되어 안테나 끝단에서 외부로 방출되는데 이 경계면에서 반사와 산란이 발생하여 광신호의 방출효율이 감소하게 된다. 본 연구에서는 이 방출효율을 증가시키기 위하여 끝단으로 갈수록 폭이 가늘어지는 도파관 안테나를 연구하였다. 도파로는 폭이 2 ㎛, 높이가 0.5 ㎛인 실리콘 나이트라이드를 고려하였으며, 도파로의 끝단을 폭이 가늘어지는 도파관 안테나 구조로 변경한 결과 신호의 방출효율은 78%에서 96.3%까지 증가하고 반사율은 22%에서 3.7%까지 감소하는 것을 확인하였다. 이를 통해 종단방출형 광위상배열장치의 광신호의 세기를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 도파로를 따라 반사되는 후방반사에 따른 노이즈의 영향도 줄일 수 있음을 확인하였다.