• 제목/요약/키워드: Focal Plane Control

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초점면 배열 방식의 열상카메라 시스템의 구현 (Implementation of a Thermal Imaging System with Focal Plane Array Typed Sensor)

  • 박세화;원동혁;오세중;윤대섭
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.396-403
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    • 2000
  • A thermal imaging system is implemented for the measurement and the analysis of the thermal distribution of the target objects. The main part of the system is a thermal camera in which a focal plane array typed sensor is introduced. The sensor detects the mid-range infrared spectrum of target objects and then it outputs a generic video signal which should be processed to form a frame thermal image. Here, a digital signal processor(DSP) is applied for the high speed processing of the sensor signals. The DSP controls analog-to-digital converter, performs correction algorithms and outputs the frame thermal data to frame buffers. With the frame buffers can be generated a NTSC signal and transferred the frame data to personal computer(PC) for the analysis and a monitoring of the thermal scenes. By performing the signal processing functions in the DSP the overall system achieves a simple configuration. Several experimental results indicate the performance of the overall system.

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소형 위성 카메라의 영상안정화를 위한 초점면부 보정장치의 제어 (Control of Focal Plane Compensation Device for Image Stabilization of Small Satellite Camera)

  • 강명수;황재혁;배재성
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.86-94
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    • 2016
  • In this paper, position control of focal plane compensation device using piezoelectric actuator is conducted. The forcal plane compensation device installed on earth observation satellite camera compensates micro-vibration from reaction wheels. In this study, four experimental models of the open-loop compensation device are derived using MATLAB system identification toolbox in the input range of 0~50Hz. Subsequently, the PID controller for each model is designed and the performance test of each controller is conducted through MATLAB/Simulink. According to frequency response analysis of the closed-loop compensation device system, the PID controller designed for 38~50Hz input range has enough tracking performance for the whole 0~50Hz input range. The maximum output error is about $1{\mu}m$ for the input range. The simulation results has been verified by the experimental method.

마찰 구동형 압전 작동기를 이용한 카메라 손떨림 진동보상 기법 연구 (On the Compensation of Camera Hand Shaking Using Friction Driven Piezoelectric Actuator)

  • 조명신;황재혁
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.23-30
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    • 2015
  • The focal plane image stabilization for a camera is one of the most effective method that can increases the digital camera's image quality by compensating the vibration disturbance. The optical image stabilization can be implemented by making the focal plane to trace the path of incident light. To control the position of focal plane motion compensating stage precisely, a nonlinear control algorithm has been applied by considering coulomb friction which is nonlinear behavior of the compensator system. In our study, we have analyzed the hand shaking vibration using the gyro sensor, and made a mathematical model of compensating stage containing optical sensor and piezo-actuator. Then the nonlinear control algorithm has been designed and its performance has been verified by experiment. In this study, a friction driven peizo-electric actuator with $1{\mu}m$ resolution and 10mm/s speed has been used for stage movement.

입체영상 가시화를 위한 자동 피사계 심도 조절기법 (Automatic Depth-of-Field Control for Stereoscopic Visualization)

  • 강동수;김양욱;박준;신병석
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.502-511
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    • 2009
  • 컴퓨터그래픽스에서 실세계의 피사계 심도를 표현하기 위해 많은 연구가 진행되어왔다. 피사계 심도는 초점이 맺히는 초점평면을 기준으로 초점거리보다 가깝거나 멀 경우 렌즈와 조리개의 특성에 따라 해당부분이 흐리게 표현되는 현상이다. 이것을 이용하면 사람의 눈처럼 수정체에 의한 아웃 포커스 현상을 표현할 수 있기 때문에 현실감 있는 영상 표현이 가능하다. 본 논문에서는 eye-tracking 기술을 이용하여 사용자의 착안점을 계산하고 이를 바탕으로 GPU기반의 피사계 심도 조절방법을 구현함으로써 입체영상을 볼 때 발생하는 부작용을 줄이는 방법을 제안한다. 일반적으로 입체영상은 사용자의 초점을 강제로 조정하기 때문에 장시간 입체영상을 보면 어지럼증 등 부작용이 나타난다. 제안하는 기법은 눈동자의 움직임을 실시간으로 추적하여 입체영상의 피사계 심도를 자동으로 조절할 수 있기 때문에 부작용 저감이 가능하며 몰입감을 향상시킬 수 있다.

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A Method for Measurement of Limiting Intrinsic Non-Uniformity Due to Process in CCD-Multiplexers for Focal Plane Arrays

  • Bhan, R.K.;Saxena, R.S.
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제2권1호
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    • pp.87-92
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    • 2002
  • We present a simple experimental method for determination of limiting intrinsic fixed-pattern non-uniformity (NU) due to fabrication process in two-dimensional CCD multiplexers (MUXs) that are used for hybrid focal plane arrays. Here, this is done by determining separately the two NUs viz. that are $V_T$ dependent and $V_T$ independent. From these measurements, process dependent NU can be extracted. It is argued that $V_T$ dependent NU can be eliminated by designing novel input circuits whereas $V_T$ independent NU, primarily, dependent on process control and material variations may be reduced but cannot be eliminated completely and hence limits the FPA performance eventually.

소형 위성 영상안정화를 위한 능동형 광학 보정장치 설계 (Design of the Active Optical Compensation Movements for Image Stabilization of Small Satellite)

  • 황재혁;양지연;박진호;조정빈;강명수;배재성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.472-478
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    • 2015
  • 본 논문에서는 소형 위성 카메라의 영상안정화를 위해 진동외란 보상 및 궤도상 광학정렬이 가능한 능동형 광학 보정장치의 설계에 대해 연구하였다. 능동형 광학 보정장치는 초점면부 보정장치와 부경 보정장치로 이루어져 있다. 초점면부 보정장치는 영상센서에 유입되는 진동 외란을 초점면부에서 직접 보상하는 장치이다. 또한 부경 보정장치는 초점면부 보정장치와 협력하여 궤도상에서 능동적으로 광학정렬을 수행할 수 있는 장치이다. 본 논문에서는 해상도 1 m급 소형 위성에 적용 가능한 능동형 광학 보정장치 설계를 위해 소형 고해상도 위성 카메라의 요구도를 분석하고, 진동 외란 보상과 궤도상 광학정렬이 능동적으로 가능하도록 초점면부 보정장치와 부경 보정장치의 요구도를 선정하였다. 선정된 요구도를 기준으로 본 연구에서 설계된 능동형 광학 보정장치는 초점면부에서 진동외란 보상 및 초점조절, 부경에서 틸트 및 디스페이싱 보상이 가능하므로 독립적으로 5축 제어가 가능한 시스템이다.

Development of the Simulator for FPC-G, the Focal Plane Fine Guiding Camera for SPICA

  • 표정현;정웅섭;이철;김선구;이대희
    • 천문학회보
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    • 제38권1호
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    • pp.76.2-76.2
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    • 2013
  • SPICA(SPace Infrared Telescope for Cosmology and Astrophysics) is an infrared space observatory with cooled telescope of 3 m aperture. Because of its large aperture, near- and mid-infrared instruments onboard SPICA require fine guidance with attitude accuracy less than 0.1 arcsecond. The FPC-G is a focal plane camera to achieve this high attitude accuracy and KASI is leading its development. The SPICA project is now under the Risk Mitigation Phase 2 (RMP2) and one of major risks is to satisfy the requirement of pointing and attitude control. To assess the impacts of disturbance sources on the attitude control and devise methods to mitigate possible risks, a software simulator of the FPC-G is under the development. In this presentation, we report the status of development of the simulator and the development plan during the RMP2.

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악조건하의 비동일평면 카메라 교정을 위한 알고리즘

  • 안택진;이문규
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권12호
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    • pp.1001-1008
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    • 2001
  • This paper presents a new camera calibration algorithm for ill-conditioned cases in which the camera plane is nearly parallel to a set of non-coplanar calibration boards. for the ill-conditioned case, most of existing calibration approaches such as Tsais radial-alignment-constraint method cannot be applied. Recently, for the ill-conditioned coplanar calibration Lee&Lee[16] proposed an iterative algorithm based on the least square method. The non-coplanar calibration algorithm presented in this paper is an iterative two-stage procedure with extends the previous coplanar calibration algorithm. Through the first stage, camera, position and orientation parameters as well as one radial distortion factor are determined optimally for a given data of the scale factor and the focal length. In the second stage, the scale factor and the focal length are locally optimized. This process is repeated until any improvement cannot be expected any more Computational results are provided to show the performance of the algorithm developed.

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분무 액적을 위한 디지털 입자 홀로그래피의 파라미터 해석 (Parametric Analysis of Digital Particle Holography for Spray Droplets)

  • ;강보선
    • 한국분무공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.191-197
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    • 2007
  • This study presents in-line digital particle holography and its application to spray droplets to measure the characteristics of spray droplets. Several important parameters at the time of hologram recording such as the object distance and the region of laser beam used were verified. The correlation coefficient method with important parameters such as the reconstruction interval and the correlation interval was used for determination of the focal planes of particles. The optimal values of all these parameters are obtained by either numerical simulation of holograms or experiments. Using these optimal parameters, double pulse digital spray holograms in a short time interval were recorded with the synchronization system for the time control. The spatial positions of droplets that are used for the evaluation of the three dimensional droplet velocities can be easily located, which proves the feasibility of the digital holographic technology for measurements of several important features of spray droplets.

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초점면 배열 원적외선 검출기의 동작범위 향상을 위한 리셋 조정 회로 (Design of Readout Circuit With Smart Reset Control for Improving Dynamic Range of LWIR FPAs)

  • 우두형
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권1호
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    • pp.38-45
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    • 2010
  • 초점면 배열 원적외선 검출기를 위한 새로운 신호취득 회로를 연구하였다. 각 픽셀 감지소자에 흐르는 전류에 따라, 각 픽셀 회로의 적분시간이 능동적으로 최적화될 수 있도록 리셋 신호를 조정하는 방식이다. 따라서, 제안하는 신호취득 회로는 넓은 동작 범위와 뛰어난 신호 대 잡음 비 특성을 동시에 가질 수 있다. 회로 제작에 사용한 공정은 $0.35{\mu}m$ 2-poly 4-metal CMOS 공정이다. 원적외선 감지소자로서 HgCdTe 다이오드를 사용했고, 배열의 크기는 $128{\times}128$이며, 단위 픽셀의 크기는 $50{\mu}m{\times}50{\mu}m$이다. 기존에 제안한 이 단계 암전류 억제 방식과 더불어 본 논문에서 제안하는 리셋 조정 회로를 함께 사용할 경우, 신호 대 잡음 비와 동작 범위를 각각 87dB와 95.8dB 까지 향상시킬 수 있다.