A wireless capsule endoscope has been developed to replace the conventional endoscope. However, the commercialized capsule endoscope moves passively by peristaltic waves, which has some limitations for doctors to diagnose more thoroughly and actively. In order to solve this problem, a locomotive mechanism is proposed for wireless capsule endoscopes. Based on the tests of various actuators, a piezo actuator is selected as a micro actuator for capsule endoscope. In general, piezo actuators are known to have limited displacement with high voltage supply. In order to overcome the limitation of common piezo actuator, the impact based piezo actuator, is developed to realize long stroke up 11mm. By using the impact based piezo actuator, a prototype of an earthworm-like locomotive mechanism was developed. In addition, the proposed locomotive mechanism has engraved clamps mimicked the claw of an insect. The earthworm-like locomotive mechanism has 15 mm in diameter and 30mm under retraction stage and 41 mm under elongation stage in total length. Hollow space is allocated to comprise essential endoscope components such as a camera, a communication module, bio sensors, and a battery. For the feasibility test of proposed locomotive mechanism, a series of experiments were carried out including in-vitro tests. Based on results of the experiments, we conclude that the proposed locomotive mechanism is effective to be used for micro capsule endoscopes.
We developed a line standards measurement system using an optical microscope and measured two kinds of line standards. It consists of three main parts: an optical microscope module including a CCD camera, a stage system with a linear encoder, and a measurement program for a microscopic image processing. The magnification of microscope part was calibrated using one-dimensional gratings and the angular motion of stage was measured to estimate the Abbe error. The threshold level in line width measurement was determined by comparing with certified values of a line width reference specimen, and its validity was proved through the measurement of another line width specimen. The expanded uncertainty (k=2) was about 100 nm in the measurements of $1{\mu}m{\sim}10{\mu}m$ line width. In the comparison results of line spacing measurement, two kinds of values were coincide within the expanded uncertainty, which were obtained by the one-dimensional measuring machine in KRISS and the line standards measurement system. The expanded uncertainty (k=2) in the line spacing measurement was estimated as $\sqrt{(0.098{\mu}m)^2+(1.8{\times}10^{-4}{\times}L)^2}$. Therefore, it will be applied effectively to the calibration of line standards, such as line width and line spacing, with the expanded uncertainty of several hundreds nanometer.
인체측정학(Anthropometry)은 자동차, 가전제품, 의료기기 및 스포츠 용품 등 다양한 분야에서 소비자의 만족도와 사용 효율성을 최적화하기 위해 조사되고 연구되어 왔다. 하지만 아직까지 인체 측정 방식은 계측자를 이용한 직접측정 또는 스캐너나 디지털 측정기 등 고가의 장치에 의존적인 방법에서 벗어나지 못하고 있다. 따라서 본 연구는 사진으로부터 신체인식 알고리즘을 이용하여 신체사이즈를 자동으로 추출하고, 의류추천 및 자전거 피팅사이즈 서비스 등에 활용가능성을 제시한다. 이를 위해 Haar-like features와 AdaBoost 알고리즘을 이용하여 빠른 속도와 높은 정확도로 영상콘텐츠 내에서 신체 영역을 검출한다. 이후 AAM(Active Appearance Model)을 이용하여 특징점을 검출하고 도출된 측정치에 최적화된 상품을 추천하는 지능형 모듈 시스템을 구현하고 성능평가를 제시한다.
태양전지는 계속되는 유가상승과 무소음 무공해의 녹색에너지원이라는 점에서 각광받고 있다. 더욱이 발전단가가 높기 때문에 특히 저가의 다결정 실리콘 태양전지의 연구가 활발히 진행되고 있다. 태양전지의 texturing 공정은 광 포획 효과를 극대화 시킨다. 이에 따라 웨이퍼 표면에 텍스쳐를 형성하여, 광학적 손실을 줄이는데, 일반적으로 alkaline etching (WET) 공정과 reactive ion etching (RIE) 공정이 사용된다. 본 연구에서는 RIE, WET 공정을 사용하여 만든 texturing 구조의 태양전지를 모듈 공정 진행 전 특성평가를 한 후 다시 모듈 공정 후 특성평가를 진행하였다. 특성평가는 태양전지의 전류-전압 곡선을 통해 개방전압, 단락전류, 곡선인자 을 측정하고, 파장에 따른 양자효율 및 반사율을 측정하였다. 또한 태양전지의 전기에너지를 가하여 생성되는 전계발광 현상과 NIR camera를 이용하여 Grain의 Dark Area 및 Micro crack을 검출하였다. 이와 같은 모듈 공정 전/후 특성을 측정하고, 이를 비교 분석하여 BIPV 적용 시 태양전지의 동작특성을 확인하였다.
본 논문은 휴대폰의 무선 인터넷 플랫폼 어플리케이션을 통해 화재 및 가스누출 등 각종 위험을 통보해 주는 지능형 홈서비스 로봇을 구현하였다. 지능형 홈서비스 로봇은 세 가지 구성요소(로봇부, 미들웨어부, 모바일부)로 이루어진다. 로봇부는 가스센서, 불꽃 감지센서, 연기 센서, 초음파 센서, 모터, 카메라, 블루투스 모듈로 구성되며, 각종 위급 상항을 감지한다. 미들웨어부는 미들웨어 어플리케이션을 통해 로봇부와 모바일부를 연결하고, 로봇을 모니터링하며 SMS모듈을 이용하여 응급상황을 통지한다. 모바일부는 TCP/IP 프로토콜을 이용하여 미들웨어부와 통신하며 로봇에 각종 명령을 내려주고 행동을 제어한다. 제안된 방식은 Atmega128 프로세서를 통하여 로봇부의 각종 센서를 제어하며, 모바일부는 WIPI 플랫폼 기반으로 개발하였다. 로봇부와 미들웨어부는 가정에 설치되며 외부에서 모바일부를 통하여 제어된다.
We are developing a portable multipurpose gamma counting and imaging probe that will be useful for many applications in nuclear medicine including radioimmunoguided surgery in the detection and treatment of malignant tumors. Any diagnostic information provided by CT, MRI, PET, SPECT or gamma camera imaging prior to surgery obviously is very important, but current techniques are limited in many instances. To overcome some of these limitations, the portable multipurpose gamma probe is being developed. The gamma probe consists of NaI(Tl) crystal with 1" dia $\times$ 0.5" thick and singlechannel photomultiplier tube (SC-PMT) for counting, and 3" dia $\times$ 0.375" and multichannel photomultiplier tube (MC-PMT) for imaging, nuclear instrument module (NIM), position circuits, interface, and PC. The energy resolution using Tc-99m was measured as 14% and the spatial resolution using 3mm dia green LED was measured as 2.9mm. These priliminary results indicate that the currently developing probe is very promising and could be very useful for many applications in nuclear medicine.
현재 보안을 위해 상용화된 생체 인식 중 홍채 인식 기술은 개인마다 일치할 확률이 매우 적다. 그러나 현재 상용화된 홍채 인식 기술은 인식력은 뛰어나나 인식하기 위해 사용자의 능동적 협조가 필요하다는 단점을 가지고 있다. 이에 따라 최근 추세는 이러한 불편을 해결하기 위해 비강압적인 방식을 통해 사용자들의 홍채를 검출하는 방향으로 흐르고 있으며, 본 과제의 목적은 고성능 적외선 카메라를 사용하여 3m 거리 이내에서 비자발적 방식으로 확보한 영상에서홍채를 통해 사람을 식별하는 모듈을 개발하는 것이다. 고성능 적외선 카메라를 사용해 확보한 영상에서 이미지를 가져오고, 이 이미지를 식별하여 사람의 얼굴 및 눈의 위치를 가져온 뒤, 식별된 사람의 얼굴 및 눈의 위치를 허프 변환을 통해 홍채의 이미지를 잘라내어 데이터베이스에 저장된 홍채 패턴과 대조하여 사람을 식별하고자 한다.
본 연구에서는 3 메가픽셀, 2.5배 줌 카메라폰 모듈용 비구면 유리렌즈 개발을 목적으로 실험계획법(DOE)을 적용하여 성형용 초경 코어의 연삭가공조건을 구하고, 이를 활용하여 비구면 Glass렌즈 성형용 초경합금(WC) 코어를 초정밀 연삭가공을 수행하였다. 또한 가공된 성형용 코어의 가공면 위에 이온증착법으로 다이아몬드상 탄소(Diamond-Like Carbon; DLC) 코팅을 수행하여 DLC 코팅이 성형용 코어의 형상정도(PV)와 표면조도(Ra)에 미치는 영향을 평가하였으며, 비구면 Glass렌즈를 동일한 조건에서 성형하여 성형렌즈의 광학적 특성을 비교하여 성형용 코어면의 DLC 코팅 효과에 대하여 검토하였다.
태블릿 캡슐의 품질 검사를 자동으로 해내기 위해서는 효율적인 이미지 처리기법, 적절한 임계치 설정, 에지 검출 그리고 세그멘테이션 방법 등이 필요하다. 그리고 기 존재하는 태블릿 캡슐의 품질 자동 검사 장비는 매우 고가이므로 품질 검사의 용이성을 높이기 위해서 저가의 하드웨어 시스템이 도입 되어야하다. 본 연구에서는 저가 카메라 모듈을 사용하여 이미지를 취득하고 전최소자승법 커브 피팅, 에지기반 이미지 세그멘테이션 방법을 사용하여 태블릿 캡슐의 함몰을 검사한다. 제안한 방법의 성능을 보이기 위해서 주요 분류 알고리즘인 PCA, ICA, SVM 방법을 사용하여 캡슐이미지 영역 데이터세트와 커브 피팅 에지 데이터세트에 대하여 훈련시간, 테스트시간 그리고 분류 정확도를 구하였다.
최근 다양한 환경에서 지능형 로봇의 안정된 이동과 작업계획에 대한 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 상하 결합가능한 구조의 4족 로봇의 설계 및 작업 계획방법을 제안한다. 제안하는 4족 로봇은 리니어 모터를 이용하여 다리 길이를 조절하고, 팔각뿔 형태의 도킹모듈을 이용하여 상하 결합과 분리가 가능하도록 설계하였다. 또한 로봇이 다양한 환경에서 안정된 이동과 정보 수집을 위하여 지자기 센서, PSD 센서, LRF 센서와 카메라를 사용하였다. 리니어 모터를 이용한 장애물 회피 동작방법과 상하 결합 동작방법을 제안하고 구현하였다. 로봇은 다리 길이를 조절하여 장애물을 극복하고, 두 대의 로봇이 상하 결합을 통하여 협력 작업방법을 제안하였다. 두 대의 4족 로봇이 상하 결합을 통하여 4족과 6족 보행을 하고, 상부 결합 로봇의 4개의 다리를 4개의 팔 또는 2개의 팔로 사용할 수 있으며, 결합된 로봇을 이용하여 물건 옮기기 작업을 구현하고, 각 동작들을 실제 실험으로 기능을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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