• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제15권2E호
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• pp.76-84
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• 1996

The experimental testing results of the large-scale version of a forward-looking ultrasound imaging catheter(FLUIC) are presented, along with the fabrication techniques used, experimental methods, and comparisons of the measured and simulated results. The transducer model is verified by measuring the electrical impedance of the transducer. The pulse width, beamwidth, and the dynamic range for both transmit and pulse-echo response of the fabricated FLUIC are also analyzed. The experimental results conformed its forward-looking imaging capability and the sources of discrepancies between the simulated and experimental beam profiles are addressed.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.60-69
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• 2019

본 논문에서는 전방 관측 특히, 곡선운동을 하는 차량용 전방 관측 역산란 합성 영상 형성에 대해 다룬다. 영상 형성을 위해 시간 영역 상관관계(time domain correlation: TDC) 기법이 사용되었으며, 차량의 전방 지면의 2D 영상을 얻는다. TDC는 공간변화 시스템에 대한 정합 필터링을 구현한 기법이므로 가우시안 잡음에 강건하다. 또한, 직선운동을 할 때의 영상과 곡선운동을 할 때의 영상에 대한 비교, 분석을 통해 곡선운동을 했을 때 영상의 엔트로피가 증가하는 대신 영상의 분해능이 향상되었음을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권8호
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• pp.636-645
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• 2017

실 개구(real-aperture)를 사용하는 스캐닝 레이다(scanning radar)는 지상을 감시하거나 재난 구조를 하는 등 폭 넓게 이용 가능하다. 그러나 스캐닝 레이다의 특성상 거리 방향의 분해능은 송신하는 신호의 대역폭에 의해 제한되며, 거리방향에 수직한 방향의 분해능은 빔 폭에 의해 결정된다. 본 논문에서는 초해상도(super-resolution) 레이다 영상 기법을 제안한다. 산란체가 스캔 영역에 드문드문 존재한다면 반사율의 분포를 sparse 신호로 간주할 수 있게 되고, '압축 감지(compressive sensing)' 문제로 수식화하는 것이 가능하다. 본 논문에서는 '재가중치 ${\ell}_1$-최소화'를 통해 2차원 레이다 이미지를 얻는다. 모의실험 결과에서는 제안하는 기법으로 얻은 이미지와 더불어 기존에 널리 쓰이는 Orthogonal Matching Pursuit(OMP), 합성 개구 레이다(Synthetic Aperture Radar : SAR)의 결과와 비교하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.784-790
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• 2009

전방 감시 차량용 레이다에서 표적 거리와 속도 정보를 얻기 위해서는 일반적으로 주파수 변조된 연속파형(FMCW)이나 펄스 도플러(PD) 파형을 사용하고 있다. 그러나 고해상도의 표적 정보를 얻기 위해서는 펄스 폭이 매우 좁고 넓은 대역폭을 사용하여야 하므로 상대적으로 높은 첨두 전력이 필요하고 고속의 디지털 변환 처리속도가 요구된다. 본 논문에서는 계단 주파수 변조된 펄스 도들러 파형을 이용하여 고해상도의 표적 정보를 획득할 수 있는 SFPD(Stepped-frequency Pulsed-Doppler) 처리 기법을 제시한다. 제안된 SFPD 기법은 시뮬레이션을 통하여 기존의 FMCW 및 펄스 도플러 파형 방식과 비교 분석하였다. 본 기법은 필요에 따라서 거리 및 도플러 해상도를 가변할 수 있는 장점이 있기 때문에 이론적으로 고해상도의 표적 영상 형성이 가능하여 향후 정밀한 차량 충돌 방지를 위한 표적 식별에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제14권2E호
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• pp.73-86
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• 1995

전향 초음파 영상 캐서터의 트랜스듀스 (FLUIC) 부분은 진동자인 원형 전기음향 소자와 원뿔꼴 반사체인 음향 반사체로 구성된다. 소형의 전기음향 소자는 캐서터의 회전자 축 측면에 탑재된다. 전향 초음파 영상 캐서터의 특징은 기존의 IVUS 트랜스듀서가 제공할 수 없는 캐서터 전단에서 혈관의 단층 2-D 영상과 종래의 측면 영상을 동시에 제공하는 것이다. FLUIC의 트랜스듀서에 사용된 음향 반사체를 설계하기 위해 근사화된 레이 추적 기법을 이용하였다. 음향 반사체로부터 2차 외절 특성을 예측하기 위해 회절전달함수방식에[1] 의한 1차 음원으로 부터의 장 예측모델을 확장하여 일반화 하였다. 확장된 모델은 단순한 평판 반사체에 적용하여 시뮬레이션과 실험에 의해 검증되었으며 FLUIC의 잘 특성을 해석하는데 사용되었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1054-1062
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• 2011

무인 차량의 야지 자율 주행을 위한 근거리 초광대역 bistatic 레이다에 적합한 시간 영역 영상화 기법의 구현에 대해 기술한다. 기존의 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상화 기법에서 주파수 영역에 기반을 둔 방법은 원전계 조건을 만족하는 응용 분야에는 잘 적용되지만, 근거리에 적용할 경우 근사화에 따른 위상 오차가 크게 되어 영상의 품질을 떨어뜨린다. 따라서 근거리 영상 레이다에서는 시간 영역에 기반을 둔 back-projection 방법이 적합하다. 그러나 back-projection의 경우 수행 시간이 매우 긴 단점이 있다. 따라서 시간 영역에 기반을 두고 영상의 품질은 back-projection과 유사하며, 수행 시간을 줄일 수 있는 방법으로 개발된 것이 FFBP(Fast Factorized Back-Projection) 방법이다. 야지에서 획득한 레이다 원시데이터를 사용하여 back-projection 방법과 FFBP 방법을 구현하고 영상의 품질 및 수행 시간을 비교하여 bistatic 전방 관측 레이다의 시간 영역 영상화 기법의 적용 가능성을 입증한다.

• 한국해양공학회지
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• 제30권3호
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• pp.214-220
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• 2016

Imaging sonars such as side-scanning sonar or forward-looking sonar are becoming fundamental sensors in the underwater robotics field. However, using sonar images for underwater perception presents many challenges. Sonar images are usually low resolution with inherent speckled noise. To overcome the limited sensor information for underwater perception, we investigated preprocessing methods for sonar images and feature detection methods for a nonlinear scale space. In this paper, we focus on a comparative analysis of (1) preprocessing for sonar images and (2) the feature detection performance in relation to the scale space composition.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.1285-1294
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• 2010

무인 차량의 야지 자율 주행을 위한 목적으로 수풀 뒤쪽에 가려져 있는 장애물을 탐지하고 회피하기 위해 수풀을 투과하여 차량의 전방을 고해상도로 영상화 할 수 있는 근거리 초광대역 영상 레이다를 설계한다. 광대역 특성에 적합하고 배열 구성이 용이한 소형 평판형 비발디 안테나를 설계하고 방사 패턴 및 정재파비를 측정한다. 영상의 거리 해상도를 기준으로 대역폭을 분석하고, 방위각 해상도를 기준으로 수신용 배열 안테나를 설계한다. 수신용 배열 안테나의 간격과 영상 해상도 및 표적의 신호 중첩 관계를 분석한다. 수풀로 부터 반사되는 신호를 수신하기 위해 회로망 분석기를 이용하여 계단 주파수 파형을 사용하는 합성 개구면 레이다를 구성한다. 제안한 방법은 수풀에서 코너 반사기를 위치시키고 이것의 반사 신호를 영상화함으로써 수풀의 투과 특성 및 레이다 영상의 해상도를 분석하여 무인 차량에 적용가능성을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권11호
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• pp.2142-2144
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• 2015

3D FLS(Foward Looking Sonar)는 상선등의 앞쪽에서 바다내부와 해저를 시각적으로 표현하는 능동 소나이다. 3D FLS에서 수면파에 의한 수중기포의 영향을 감쇄시키기 위한 방법을 논의한다. 실험으로부터 수중기포 감쇄 필터를 사용하여 수중기포의 영향을 감쇄시킨다.

• 센서학회지
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• 제32권2호
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• pp.110-117
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• 2023

Reconstructing underwater geometry in real time with forward-looking sonar is critical for applications such as localization, mapping, and path planning. Geometrical data must be repeatedly calculated and overwritten in real time because the reliability of the acoustic data is affected by various factors. Moreover, scattering of signal data during the coordinate conversion process may lead to geometrical errors, which lowers the accuracy of the information obtained by the sensor system. In this study, we propose a three-step data processing method with low computational cost for real-time operation. First, the number of data points to be interpolated is determined with respect to the distance between each point and the size of the data grid in a Cartesian coordinate system. Then, the data are processed with a nonlinear interpolation so that they exhibit linear properties in the coordinate system. Finally, the data are transformed based on variations in the position and orientation of the sonar over time. The results of an evaluation of our proposed approach in a simulation show that the nonlinear interpolation operation constructed a continuous underwater geometry dataset with low geometrical error.