• Current Optics and Photonics
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• 제2권5호
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• pp.422-430
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• 2018

Rolling shutter operation of CMOS cameras can be utilized in optical camera communications in order to transmit data from an LED to mobile devices such as smart-phones. From temporally modulated light, a spatial flicker pattern is obtained in the captured image, and this is used for signal recovery. Due to the degradation of rolling shutter images caused by light smear, motion blur, and focus blur, the conventional decoding schemes for rolling shutter cameras based on the pattern width for 'OFF' and 'ON' cannot guarantee robust communications performance for practical uses. Aside from conventional techniques, such as polynomial fitting, histogram equalization can be used for blurry light mitigation, but it requires additional computation abilities resulting in burdens on mobile devices. This paper proposes a transition-based decoding scheme for rolling shutter cameras in order to offer simple and robust data decoding in the presence of image degradation. Based on the designed synchronization pulse and modulated data symbols according to the LED dimming level, the decoding process is conducted by observing the transition patterns of two sequential symbol pulses. For this, the extended symbol pulse caused by consecutive symbol pulses with the same level determines whether the second pulse should be included for the next bit decoding or not. The proposed method simply identifies the transition patterns of sequential symbol pulses other than the pattern width of 'OFF' and 'ON' for data decoding, and thus, it is simpler and more accurate. Experimental results ensured that the transition-based decoding scheme is robust even in the presence of blurry lights in the captured image at various dimming levels

• Spatial Information Research
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• 제19권5호
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• pp.87-96
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• 2011

최근 모바일 사용자들은 언제 어디서나 스마트폰을 이용한 인터넷 접속이 가능하고, 이를 통한 정보 검색 및 공유가 가능하다. 또한, MEMS(micro-electro mechanical systems) 기술의 발달과 함께 첨단 기능을 가진 센서들이 초소형화, 저가격화 되면서 스마트폰의 활용도가 점점 증가하고 있다. 스마트폰은 고해상도 카메라, GPS, 자이로스코프, 자기 센서 등과 같은 다양한 센서를 탑재하고 있어 카메라를 이용한 원격 모니터링 연구에 적합한 시스템 구성을 지닌다. 원격 모니터링 시스템은 영상 촬영을 위한 카메라와 영상 전송을 위한 인터넷 망이 필요하고, 이로 인해 모니터링 장소에 많은 영향을 받는 단점이 있다. 본 연구는 스마트폰 기술을 이용하여 원격 모니터링이 가능한 모니터링 앱을 설계하고 개발하는데 그 목적을 둔다. 이를 위해 안드로이드 SDK 2.3을 기반으로 자바와 C를 이용하여 모니터링 앱을 개발하였다. 개발된 모니터링 앱은 정해진 시간에 ROI(region of interest)를 촬영하고 촬영된 영상은 자동으로 서버로 전송되도록 구현되었다. 개발된 앱은 SMS(short message service)를 이용한 원격제어도 가능하다. 본 연구에서 제안한 모니터링은 스마트폰에 내장된 CMOS 카메라를 이용하여 고해상도 영상 촬영이 가능하며, 3G와 Wi-Fi를 이용하여 언제 어디서나 촬영된 영상과 정보를 서버에 자동으로 전송 가능하다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권1호
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• pp.57-63
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• 2012

본 논문에서는 크로스 레귤레이션을 방지하기 위한 TM 방식 SIDO DC-DC 벅 컨버터의 스위치 트랜지스터 크기 계산 기법을 제안하였다. TM 방식 SIDO DC-DC 벅 컨버터는 DCM 동작으로 인한 인덕터 전류의 높은 첨두치와 추가된 스위치의 저항성분으로 인한 전압강하 때문에 크로스 레귤레이션이 일어날 수 있다. 이 문제점을 해결하기 위해 스위치 트랜지스터의 저항성분을 고려하여 스위치 트랜지스터의 크기를 계산하였고, 계산을 간단히 하기 위해 시간의 함수인 인덕터의 전류를 평균부하 전류로 대체하였다. 제안한 기법을 이용하여 2.8 V와 1.8 V의 독립된 두 출력을 내는 카메라 모듈용 SIDO DC-DC 벅 컨버터를 설계하였고, $0.35{\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 제작하였다. 제작된 컨버터는 스위칭 주파수 1 MHz와 부하전류 200 mA 에서 80.7%의 효율을 보였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제40권4호
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• pp.621-626
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• 2017

본 논문에서는 방사선치료 시 용적 선량 평가에 응용할 수 있는 광 도시메트리 시스템을 구축하고 100 MeV 고선속 양성자 빔에 대한 특성 평가를 수행하였다. 광 도시메트리 시스템은 액체 유기 섬광체와 카메라 렌즈, 고감도 저잡음 화상(complementary metal-oxide-semiconductor; CMOS) 카메라로 구성되며, 2 m 거리에 영상의 화각(field of view; FOV)이 15 cm가 되도록 설계 및 제작하였다. 구축된 광 도시메트리 시스템은 100 MeV 양성자 빔에 대하여 1~40 Gy 선량 범위에서 선량-출력의 직선성을 확인하였으며, 심부선량백분율 데이터와 등선량 곡선을 획득하였다. 본 연구에서는 용매의 인체조직등가성에 제한점이 있지만 광 도시메트리 절차를 확립하였으며, 새로운 용적 선량 평가법의 제안으로 그 의미가 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권9호
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• pp.39-48
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• 2009

사람의 얼굴 추적은 디지털 캠코더, 디지털 카메라, 휴대폰 등과 같은 휴대용 멀티미디어 장치에 대해 점차 중요한 이슈가 되어 왔다. 갈수록 확대되어 가는 얼굴 추적 응용 서비스 요구에 대해 소프트웨어 구현 대응은 성능 및 전력 소모 면에서 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 실시간으로 동작할 수 있는 하드웨어 기반의 저전력 얼굴 추적 시스템을 제안하고자 한다. 제안된 시스템은 FPGA 프로토타이핑과 삼성 65nm CMOS 공정으로 구현하여 검증하였고, 8.4 msec 미만의 추적 속도와 15만 게이트의 크기를 가지며 평균 20 mW의 동작 전력소모를 보여 실시간으로 동작하는 저전력 휴대용 멀티미디어 기기에 적합함을 입증하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권2호
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• pp.193-202
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• 2012

In this paper, we propose a new approach for compact range sensor system for real-time robot applications. Instead of using off-the-shelf camera and projector, we devise a compact system with a CMOS image-sensor and a DMD (Digital Micro-mirror Device) that yields smaller dimension ($168{\times}50{\times}60mm$) and lighter weight (500g). We also realize one chip hard-wired processing of projection of structured-light and computing the range by exploiting correspondences between CMOS images-ensor and DMD. This application-specific chip processing is implemented on an FPGA in real-time. Our range acquisition system performs 30 times faster than the same implementation in software. We also devise an efficient methodology to identify a proper light intensity to enhance the quality of range sensor and minimize the decoding error. Our experimental results show that the total-error is reduced by 16% compared to the average case.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.319-325
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• 2008

본 논문에서는 이동로봇에 사용되는 저가형 다중 센서를 이용하여 로봇의 작업환경을 인지할 수 있는 다중 센서 시스템을 개발하고, 이에 따른 이동로봇의 사용자 인터페이스를 개발함으로써 원격지에서 이동로봇을 조종하는데 주변 환경에 적합한 센서를 선택하고, 선택된 센서의 정보를 사용자 인터페이스 화면에 표시하는 '자동 절환' 기능을 추가함으로써 로봇주위의 환경을 보다 효과적으로 파악할 수 있는 인터페이스를 구현하였다. 실험에 사용된 저가용 센서는 초음파, Position sensing detector, 저가형 CMOS 카메라 모듈을 사용하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.125-131
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• 2009

본 논문에서는 무선랜 환경에서 주행 로봇 플랫폼에 의한 원격 영상 감시 시스템을 제안하였다. 제안된 방법은 ARM9코어기반의 PXA255 프로세서 시스템에 소형 CMOS 카메라를 장착하고 촬영한 영상을 803.11b/g 무선 네트워크를 이용하여 전송하는 이동형 원격 영상 감시 시스템을 구성하였다. 로봇플랫폼의 주행 명령을 원격으로 전송하며, 촬영된 영상은 $640{\times}480$, $320{\times}240$픽셀 등의 정지 영상을 초당 $3{\sim}10$프레임의 속도로 전송하였으며, 시스템을 구현하고 영상에 의한 원격감시기능을 적절히 수행할 수 있음을 실험을 통하여 확인하였다. 제안된 시스템은 리눅스 운영체제를 기반으로 구축하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권11호
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• pp.1637-1644
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• 2003

Stereoscopic particle image velocimetry is a measurement technique to acquire three dimensional velocity field by two cameras. With a laser sheet illumination, the third velocity component can be deduced from out-of$.$plane velocity components using a stereoscopic matching method. Most industrial fluid flows are three dimensional turbulent flows, so it is necessary to use the stereoscopic PIV measurement method. However the existing stereoscopic PIV system seems hard to use since it is very expensive and complex. In this study we have developed a Miniature Stereo-PIV(MSPIV) system based on the concept of the Miniature PIV system which we have already developed. In this paper, we address the design and some primitive experimental results of the Miniature Stereo-PIV system. The Miniature Stereo-PIV system features relatively modest performances, but is considerably smaller, cheaper and easy to handle. The proposed Miniature Stereo-PIV system uses two one-chip-only CMOS cameras with digital output. Only two other chips are needed, one for a buffer memory and one for an interfacing logic that controls the system. Images are transferred to a personal computer (PC) via its standard parallel port. No extra hardware is required (in particular, no frame grabber board is needed).

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.517-520
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• 2002

Stereoscopic particle image velocimetry is a measurement technique to acquire of three dimensional velocity field by two cameras. With a laser sheet illumination, the third velocity component can be deduced by out-of-plane velocity components using a stereoscopic matching method. Industrial fluid flows are almost three dimensional turbulent flows, so it is necessary to use the stereoscopic PIV measurement method. However the existing stereoscopic PIV system seems hard to use since it is very expensive and complex. In this study we have developed a Stereoscopic Miniature PIV(MPIV) system based on the concept of the Miniature PIV system which we have already developed. In this paper, we address the design and some first experimental results of the stereoscopic PIV system. The Stereoscopic MPIV system features relatively modest performances, but is considerably smaller, cheaper and easy to handle. The proposed Stereoscopic MPIV system uses two one-chip-only CMOS cameras with digital output. Only two other chips are needed, one for a buffer memory and one for an interfacing logic that controls the system. Images are transferred to a personal computer (PC) via its standard parallel port. No extra hardware is required (in particular, no frame grabber board is needed).