• Current Optics and Photonics
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• 제7권2호
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• pp.200-206
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• 2023

Near-infrared (NIR) sensing technology using CMOS image sensors is used in many applications, including automobiles, biological inspection, surveillance, and mobile devices. An intuitive way to improve NIR sensitivity is to thicken the light absorption layer (silicon). However, thickened silicon lacks NIR sensitivity and has other disadvantages, such as diminished optical performance (e.g. crosstalk) and difficulty in processing. In this paper, a pixel structure for NIR sensing using a stacked CMOS image sensor is introduced. There are two photodetection layers, a conventional layer and a bottom photodiode, in the stacked CMOS image sensor. The bottom photodiode is used as the NIR absorption layer. Therefore, the suggested pixel structure does not change the thickness of the conventional photodiode. To verify the suggested pixel structure, sensitivity was simulated using an optical simulator. As a result, the sensitivity was improved by a maximum of 130% and 160% at wavelengths of 850 nm and 940 nm, respectively, with a pixel size of 1.2 ㎛. Therefore, the proposed pixel structure is useful for NIR sensing without thickening the silicon.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.555-562
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• 2007

CMOS 이미지 센서로부터 수신한 베이어 입력 스트림을 디스플레이 장치로 보기위해서는 영상 신호처리를 수행해야 한다. 즉, 이러한 영상 신호처리를 수행한 부분을 ISP(Image Signal Processor)라 한다. ISP 처리를 통해서 실제 원본 이미지를 볼 수 있다. ISP는 감마교정, 인터폴레이션, 공간적 변환, 이미지 효과, 이미지 스케일, AWB, AE, AF 등과 같은 기능을 수행한다. 본 논문에서는 CMOS 카메라 이미지 센서용 ISP를 모델링하여 최적화 알고리즘을 소프트웨어 검증을 통해 도출하였으며, VHDL 언어를 이용하여 설계하고 ModelSim6.0a 시뮬레이터를 이용하여 검증하였다. 또한 보드 레벨의 검증을 위해 PCI 인터페이스를 이용하여 설계한 ISP 모듈을 자일링스 XCV-1000e에 다운로드하여 결과를 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권10C호
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• pp.813-819
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• 2008

본 논문에서는 스테레오 카메라를 이용하여 실시간으로 3차원 입체 영상을 재생할 수 있는 시스템을 구현하였다. 전체 시스템은 스테레오 카메라, FPGA(field programmable gate array) 보드, 그리고 3차원입체 LCD로 구성된다. 스테레오 카메라로는 두 개의 CMOS 영상 센서를 사용하였다. 비디오 데이터를 처리하는 FPGA는 Verilog-HDL(hardware description language)을 이용하여 설계하였고 다양한 해상도의 비디오를 실시간으로 처리할 수 있다. 3차원 입체 영상을 구성은 side-by-side와 up-down 방식을 이용한다. FPGA로 입력된 두 개의 프레임은 입체 영상으로 재생되기 위한 형태로 가공된 후에 SDRAM에 저장된다. 다음 프레임이 입력될 때 이전 프레임은 LCD로 재생하기 위해 DA 변환기로 출력된다. 이러한 전체적인 파이프라인 동작을 통해서 실시간 동작이 가능하다. 제안한 시스템은 실제 하드웨어로 구현한 후에 정확한 동작이 수행됨을 검증하였다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제1권2호
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• pp.78-87
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• 2012

In this paper, we address the tracking problem caused by camera motion and rolling shutter effects associated with CMOS sensors in consumer handheld cameras, such as mobile cameras, digital cameras, and digital camcorders. A modified particle filtering method is proposed for simultaneously tracking objects and compensating for the effects of camera motion. The proposed method uses an elastic registration algorithm (ER) that considers the global affine motion as well as the brightness and contrast between images, assuming that camera motion results in an affine transform of the image between two successive frames. By assuming that the camera motion is modeled globally by an affine transform, only the global affine model instead of the local model was considered. Only the brightness parameter was used in intensity variation. The contrast parameters used in the original ER algorithm were ignored because the change in illumination is small enough between temporally adjacent frames. The proposed particle filtering consists of the following four steps: (i) prediction step, (ii) compensating prediction state error based on camera motion estimation, (iii) update step and (iv) re-sampling step. A larger number of particles are needed when camera motion generates a prediction state error of an object at the prediction step. The proposed method robustly tracks the object of interest by compensating for the prediction state error using the affine motion model estimated from ER. Experimental results show that the proposed method outperforms the conventional particle filter, and can track moving objects robustly in consumer handheld imaging devices.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제15권3호
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• pp.156-160
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• 2004

고선량률 후 장착 근접치료 과정에서의 필수적인 정도 관리(QA) 과정은 Ir-192 선원 위치의 정확성을 검증하는 것이다. 눈금자나 방사선 사진(autoradiograph), 비디오 모니터(video monitor) 등을 이용한 여러 방법들이 Ir-192 선원의 위치적인 오차를 점검하기 위해 사용됨이 보고되고 있다. 본 논문에서는, fluorescent screen 과 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) PC 카메라를 이용하는 방법을 새로운 고선량률 근접치료의 정도 관리 (QA) 도구로 사용할 수 있는 가능성에 대해 연구하였다. 계획된 dwell position 과 그 측정값은 1 mm 이내에서 일치함을 보였고, dwell time의 정확성은 0.4초 이내였다. 이번 연구의 결과는 CMOS PC 카메라를 사용하여 새롭게 제작된 정도 관리(QA) 시스템이 선원의 위치와 dwell time점검이 실시간으로 가능한 정도 관리(QA) 도구로 사용될 수 있음을 보여준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.480-483
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• 2018

본 논문에서는 CMOS센서 기반 가시광 통신 시스템에서 고속전송을 위한 다중 광원의 간섭제거 및 이미지 센싱 처리기술에 대해서 연구하였다. 이미지센서를 통한 광학카메라 통신에서 전송 용량을 향상 시키려면 각 LED에서 다른 데이터를 동시에 전송해야한다. 그러나 고속전송을 위한 다수의 LED광원 환경은 인접한 LED 간 간섭을 일으킬 수 있다. 이 경우, 가시광통신시스템은 일반적으로 세기 변조를 사용하기 때문에 다수의 LED가 동시에 데이터를 전송할 경우 인접한 LED의 빛 퍼짐 간섭으로 인해 각각의 LED들의 정확한 신호 검출이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 듀얼 CMOS 센서를 사용하여 다수의 광원 LED의 ON/OFF 상태를 정확히 인식하고, 각각의 LED들의 이미지 시그널 프로세싱 기법을 제안하였다. 이러한 기법을 통해 다수의 LED픽셀을 정확하게 인식하여 다중LED OCVLC 시스템의 총 평균 비트 오류율과 처리량을 향상시킬 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.239-247
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• 2007

본 논문에서는 CIS(CMOS Image Sensor)와 GPS 모듈이 장착된 임베디드 시스템에 리눅스를 포팅하여, 리눅스 커널 상에 카메라와 GPS 모듈을 인식시켜 GPS 모듈로부터 GGA(Global positioning system fix data)문장을 획득하고 위치 정보를 CIS로부터 정지영상을 얻을 때 수신되는 위치 정보를 정지영상에 포함하는 것을 목적으로 한다. 임베디드 시스템을 위한 하드웨어를 구성하고 카메라 설치가 가능한 보드를 장착해서 리눅스 부트로더와 커 널을 포팅 한 후 CIS(CMOS Image Sensor) 제어 디바이스 드라이버와 GPS 모듈 디바이스 드라이버를 커널에 작동 가능하게 구현한다. GPS 모듈로부터 현재 위치의 위도와 경도 값을 문자열 형태로 획득하고, CIS로부터 초당 17 프레임의 영상을 획득하여, 한 프레임을 정지 영상으로 저장한다. 정지 영상에 위치 정보를 추가시켜 JPEG 압축을 하고 결과를 얻어 오는 임베디드 영상처리 시스템을 구현하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.765-768
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• 2008

To make 3D camera system, we check the possibility of advanced range camera module based on measuring the time delay of modulated infrared light, using a single detector chip fabricated on standard CMOS process. To depth information, electronic shutter and interlaced scanning method of 2D sensor is needed. Especially, we design "lens system, illumination unit" and review simulation result.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.227-230
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• 2002

In this paper, we propose an algorithm to decode Data Matrix two dimensional barcode symbology. We employ hough transform and bilinear image warping to extract the barcode region from the image scanned using a CMOS digital camera. The location of barcode can be found by applying Hough transform. However, barcode image should be warped due to the nonlinearity of lens and the viewing angle of camera. In this paper, bilinear warping transform is adopted to wa게 and align the barcode region of the scanned image. Codeword can be detected from the aligned barcode region.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.2414-2417
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• 2005

Compact Camera Module(CCM) is widely used in PDA, Celluar phone and PC web camera. With the greatly increasing use for mobile applications, there has been a considerable demands for high speed production of CCM. The major burden of production of CCM is assembly of lens module onto CCD or CMOS packaged circuit board. After module is assembled, the CCM is inspected. In this paper, we developed the image capture board for CCM and the imaging processing algorithm to inspect the defects in captured image of assembled CCMs. The performances of the developed inspection system and its algorithm are tested on samples of 10000 CCMs. Experimental results reveal that the proposed system can focus the lens of CCM within 5s and we can recognize various types of defect of CCM modules with good accuracy and high speed.