• 산업기술연구
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• 제27권B호
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• pp.125-128
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• 2007

This paper presents Spectral-Domain optical measurement system using self-fabricated CCD sensor driver. The light source is a high brightness white LED and the detector is a 2048 array typed CCD image sensor. I have fabricated the CCD sensor driver to generate four pulse signals, which are the CCD-driving pulses. Using this Spectral Domain optical measurement system, the distance value between the reference mirror and the sample mirror can be obtained successfully.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권3호
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• pp.62-70
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• 2011

CFA(Color Filter Array)를 사용하는 이미지 센서에서는 컬러정보를 획득하기 위해 디모자이킹 과정을 거치게 된다. 이상적인 컬러특성을 갖는 이미지센서에 적용되는 디모자이킹 방식은 실제로 이미지센서에 바로 적용할 경우 올바른 동작을 장담할 수 없는데, 이는 센서마다 그 특성이 다르기 때문이다. 따라서 디모자이킹 알고리즘을 적용할 때에는 각 센서의 특성에 따라서 다르게 적용이 되어야만 한다. 본 논문에서는 Honeycomb CFA방식을 사용하는 CCD 이미지 센서에서 사용되는 디모자이킹 알고리즘을 제안하고, 실제 이미지 센서(CBN385B)의 컬러특성을 고려하여 필터의 계수를 보정함으로써 개선된 성능을 갖는 디모자이킹 알고리즘을 제안한다. 또한 디모자이킹 알고리즘을 하드웨어로 구현하여 그 성능을 비교한다. 제안한 알고리즘을 검증하기 위한 방법으로 전체 ISP시스템을 구현 했으며, 성능을 확인할 지표로 알고리즘 자체성능은 PSNR로 이미지센서의 필터특성의 적용의 결과는 RGB분포도를 이용하였다. 결과적으로 기존의 방법에 비해 PSNR 값이 4~8dB 증가하였으며, 실제 이미지센서(CBN385B)에서 Red 성분으로 편중된 현상도 제거하였다. 또한 하드웨어 설계를 통해 소프트웨어적인 연산의 복잡성을 해결하였으며 검증을 위해 Spartan-3E FPGA가 사용되었다. 총 게이트 수는 45K개이며 25 frame/sec의 속도를 보였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.171-173
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• 2000

In this paper, we present a new interpolation method for the color filter away(CFA). In order to capture color images. typical input devices use a single chip CCD imaging sensor with color filter array. As a result, the single chip CCD does not provide sufficient color resolutions since it arranges different color filters sequentially on a single CCD, resulting in aliasing noise and loss of resolution. In order to reconstruct high quality color images, we propose to use the interpolation algorithm using high order B-splines. Experiments show promising results.

• 한국광학회지
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• 제5권3호
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• pp.364-371
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• 1994

미세렌즈 배열의 실시간 분해능 평가를 위하여 CCD를 이용한 MTF 측정장치를 제작하였다. 현미경 대물렌즈로 상을 확대한 후 CCD를 사용하여 직접 광세기 분포함수를 측정하였으며 사용된 CCD의 화소 크기와 간격, 그리고 감도의 균질성 등을 고려하여 측정한 MTF를 보정하였다. 마이크로 컴퓨터를 사용하여 측정자동화 하였으며 자세한 보정방법과 측정장치에 대하여 설명하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제39권1호
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• pp.1-8
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• 2002

RGB 칼라 필터 배열을 사용한 순차주사 CCD 이미지 센서는 센서의 구조적 한계를 극복하고 칼라 신호의 해상도를 향상시키기 위해 칼라 보간 구조가 필요하다. 기존의 접근 방법을 통해 보간된 결과 영상 대부분에서 경계선은 열화되고 재현된 칼라는 원영상의 칼라와 차이가 났다. 본 논문에서는 순차주사 CCD 이미지 센서를 위한 개선된 경계적응적 칼라 보간 구조를 제안했다. 제안된 경계 표시자(edge indicator) 함수는 채널내 상관관계 뿐만 아니라 채널간의 상관관계를 이용하며 주어진 영상의 경계 특성을 칼라 보간 과정에 적응적으로 반영한다. 주어지지 않은 채널 값은 경계를 거스르는 방향이 아니라 경계 방향을 따라서 보간되고, 에일리어징 현상(aliasing artifacts)은 억제가 됐다. 또한 경계적응적 칼라 보간 구조의 단순한 칼라 영상 형성 모델로부터 발생하는 국소적으로 나타나는 잘못된 색을 칼라 경계 검출법에 기반한 스위칭 알고리즘에 의해 제거하였다. 개선된 경계적응적 칼라 보간 구조는 기존의 접근 방법에 비해 주관적 화질과 객관적 화질 모두 우수한 결과를 실험적으로 보였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제45권3호
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• pp.46-54
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• 2008

최근 대부분의 보급형 CCD/CMOS 영상 센서는 크기와 비용을 줄이기 위해 한 가지 색상만 선택적으로 통과시키는 CFA(Color Filter Array)를 사용한다. 따라서 원래의 컬러 영상을 복원하기 위하여 패턴인식이나, 정규화 등을 이용한 많은 알고리즘이 제안되었으나, 지엽적인 색상오류, zipper 효과 등의 오류를 충분히 제거하지 못하고 있다. 본 논문에서는 전체 영상의 PSNR 뿐 아니라 주관적인 화질에 영향을 주는 에지 부분에서의 오류를 줄이기 위하여, 기존에 제시되었던 방법인 POCS(Projection Onto Convex Sets) 알고리즘을 기반으로 에지 가중치를 적응적으로 적용하였다. 그 결과 강한 에지 부분에서 보다 효율적인 컬러복원을 할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권11호
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• pp.26-36
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• 2006

본 논문에서는 화소간의 상관관계를 이용한 CCD/CMOS 이미지 센서용 효율적인 색 보간 기법을 제안한다. 최근 각광받고 있는 CCD/CMOS 이미지 센서는 컬러 필터 배열(Color Filter Array)을 사용하기 때문에, 각 화소는 컬러 영상을 만들기 위한 3가지 색 채널 중 한 가지 채널만 갖고 있게 된다. 따라서 컬러 영상을 만들기 위해서는 색 보간 구조가 필요하다. 최근 제안되는 색 보간 기법은 보간된 영상의 품질 향상에만 주력하고 있는데 반해, 본 논문에서는 낮은 복잡도를 갖으면서 잘못된 색을 최소화하기 위한 방법을 제안한다. 제안된 색 보간 기법에서는 인접한 화소간의 상관관계를 이용하여, 현재 화소의 방향성을 결정할 때 이웃 화소의 방향성 정보를 이용하였다. 기존의 방향성을 고려한 색 보간 기법에 제안된 기법을 적용한 결과, 알고리즘의 종류에 따라 PSNR이 $0.09{\sim}0.47dB$ 향상되었고, 대부분의 잘못된 색(False color)을 최소화함으로써 색 보간된 컬러영상의 품질이 향상되었다. 제안된 색 보간 기법은 Verilog HDL 및 FPGA를 이용하여 실시간으로 구현 검증되었다. 0.25um CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성하였을 때, 총 게이트 수는 12K개였으며 5개의 라인 메모리가 사용되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.41-48
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• 2009

본 논문은 고성능 이미지 센서인 CCD 시스템에서 전체 시스템의 성능을 좌우하는 아날로그 프론트 엔드(analog-front end, AFE)를 영상신호처리 유닛과 함께 SoC로써 구현한 설계에 관한 것이다. 데이터의 전송속도가 빨라짐에 따라 데이터 샘플링의 불확실성을 낮추었으며, $0{\sim}36\;dB$의 높은 이득을 가지는 지수함수적인 가변 이득단의 대역폭을 구현하기 위한 구조 및 증폭기의 정밀도를 높이기 위한 기생 커패시턴스에 둔감한 커패시터 배열을 개발하였다. 또한, 블랙-레벨 상쇄를 위한 아날로그 및 디지털 영역에서의 이중 블랙 레벨 상쇄를 효과적으로 구현하였다. 제안된 구조를 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며, 10-bit 해상도의 전체 CCD 카메라 시스템에 적용하여 그 동작을 검증하였다. 제안한 AFE는 3.3 V 공급전압 및 15 MHz의 데이터 전송속도에서 80 mA를 소모하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권1호
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• pp.21-28
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• 2000

Although commercial PIV systems have been widely used for the non-intrusive velocity field measurement of fluid flows, they are still under development and have considerable room for improvement. In this study, a single-frame double-exposure PIV system using a high-resolution CCD camera was developed. A pulsed Nd:Yag laser and high-resolution CCD camera were synchronized by a home-made control circuit. In order to resolve the directional ambiguity problem encountered in the single-frame PIV technique, the second particle image was genuinely shifted in the CCD sensor array during the time interval dt. The velocity vector field was determined by calculating the displacement vector at each interrogation window using cross-correlation with 50% overlapping. In order to check the effect of spatial resolution of CCD camera on the accuracy of PIV velocity field measurement, the developed PIV system with three different resolution modes of the CCD camera (512 ${\times}$ 512, lK ${\times}$ IK, 2K ${\times}$ 2K) was applied to a turbulent flow which simulate the Zn plating process of a steel strip. The experimental model consists of a snout and a moving belt. Aluminum flakes about $1{\mu}m$ diameter were used as scattering particles for the liquid flow in the zinc pot and the gas flow above the zinc surface was seeded with atomized olive oil with an average diameter of 1-$3{\mu}m$. Velocity field measurements were carried out at the strip speed $V_s$=1.0 m/s. The 2K ${\times}$ 2K high-resolution PIV technique was significantly superior compared to the smaller pixel resolution PIV system. For the cases of 512 ${\times}$ 512 and 1K ${\times}$ 1K pixel resolution PIV system, it was difficult to get accurate flow structure of viscous flow near the wall and small vortex structure in the region of large velocity gradient.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.24-27
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• 2003

High-resolution satellite images at sub-5m footprint are becoming increasingly available to the earth observation community and their respective clients. The related cameras are all using linear array CCD technology for image sensing. The possibility and need for accurate 3D object reconstruction requires a sophisticated camera model, being able to deal with such sensor geometry. We have recently developed a full suite of new methods and software for the precision processing of this kind of data. The software can accommodate images from IKONOS, QuickBird, ALOS PRISM, SPOT5 HRS and sensors of similar type to be expected in the future. We will report about the status of the software, the functionality and some new algorithmic approaches in support of the processing concept. The functionality will be verified by results from various pilot projects. We put particular emphasis on the automatic generation of DSMs, which can be done at sub-pixel accuracy and on the semi-automated generation of city models.