• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제11권2호
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• pp.104-110
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• 2011

A CMOS Image Sensor (CIS) mounted on mobile appliances requires low power consumption due to limitations of the battery life cycle. In order to reduce the power consumption of CIS, we propose novel power reduction techniques such as a data flip-flop circuit with leakage current elimination and a low power single slope analog-to-digital (A/D) converter with a sleep-mode comparator. Based on 0.13 ${\mu}m$ CMOS process, the chip satisfies QVGA resolution (320 ${\times}$ 240 pixels) that the cell pitch is 2.25 um and the structure is a 4-Tr active pixel sensor. From the experimental results, the performance of the CIS has a 10-b resolution, the operating speed of the CIS is 16 frame/s, and the power dissipation is 25 mW at a 3.3 V(analog)/1.8 V(digital) power supply. When we compare the proposed CIS with conventional ones, the power consumption was reduced by approximately 22% in the sleep mode, and 20% in the active mode.

• 센서학회지
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• 제23권5호
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• pp.332-336
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• 2014

In this paper, we propose a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) binary image sensor with a gate/body-tied (GBT) PMOSFET-type photodetector for high-speed operation. The GBT photodetector of an active pixel sensor (APS) consists of a floating gate ($n^+$-polysilicon) tied to the body (n-well) of the PMOSFET. The p-n junction photodiode that is used in a conventional APS has a good dynamic range but low photosensitivity. On the other hand, a high-gain GBT photodetector has a high level of photosensitivity but a narrow dynamic range. In addition, the pixel size of the GBT photodetector APS is less than that of the conventional photodiode APS because of its use of a PMOSFET-type photodetector, enabling increased image resolution. A CMOS binary image sensor can be designed with simple circuits, as a complex analog to digital converter (ADC) is not required for binary processing. Because of this feature, the binary image sensor has low power consumption and high speed, with the ability to switch back and forth between a binary mode and an analog mode. The proposed CMOS binary image sensor was simulated and designed using a standard CMOS $0.18{\mu}m$ process.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제10권3호
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• pp.293-302
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• 1989

A Dual Sensor Wiener Filter technique was used to improve the image quality of the scanning type digital radiographic system (resolution and SNR). In this method, two images were acquried simultaneously using two sensors with high and low resolution and SNR values. Using the cross Power spectrum between dual sensor outputs of the same chest radiographic image. we design a new type of Wiener Filter and implement it with fast algorithm. We compared the performance of this new dual sensor filter with conventional single sensor filters (Wiener Filter and Parametric Projec- tion Filter) . In simulation studies, it is shown that this new method has SNR improvement of 1-3 dB better than conventional filters.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.224-227
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• 1999

This paper presents a design of the real-time preprocessor for CMOS image sensor suitable to the digital camera applications. CMOS image sensor offers some advantages in on-chip integration, system power reduction, and low cost. However, it has a lower-quality image than CCDs. We describe an image enhancement algorithm, which includes color interpolation, color correction, gamma correction, sharpening, and automatic exposure control, to compensate for this disadvantage, and present its efficient hardware architecture to implement on the real-time processor. The presented real-time preprocessor was designed using VHDL, and it contains about 19.2K logic gates. We also implement our system on FPGA chips in order to provide the real-time adjustment and it was successfully tested.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.193-200
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• 2015

본 논문에서는 CMOS 이미지 센서를 사용한 방사선 측정 알고리즘 및 장치의 구성을 제안한다. CMOS 이미지 센서를 사용한 방사선 측정 알고리즘은 CMOS 이미지 센서에 입사된 방사선 입자 판별 알고리즘과 CMOS 이미지 센서로 매초 수 십장의 이미지에 입사된 방사선 입자에 대한 픽셀 수의 누적 및 평균을 기준으로 하는 방사선 수치 측정 알고리즘을 사용한다. CMOS 이미지 센서에 입사된 방사선 입자 판별 알고리즘은 입사된 방사선 입자의 이미지를 R, G, B로 분할하고 각각의 이미지에 대해 명암 및 백그라운드와 입자를 구별할 수 있는 임계값 설정 조정을 통하여 측정한다. 방사선 수치 측정 알고리즘은 설정된 주기에 따른 CMOS 이미지 센서로 매초 수 십장의 이미지에 입사된 방사선 입자수를 누적 저장, 평균을 통하여 방사선 수치를 측정한다. 제안된 알고리즘의 검증을 위한 하드웨어 장치는 CMOS 이미지 센서 및 이미지 시그널 프로세서부, 제어부, 전원회로부, 디스플레이부 등으로 구성된다. 제안된 CMOS 이미지 센서를 사용한 방사선 측정에 관하여 실험한 결과는 다음과 같다. 첫 번째로 저가의 CMOS 이미지 센서를 사용하여 방사선 입자 판별 측정 실험을 통해 고가의 GM Tube의 측정 구간별 특성과 대체로 유사한 특성을 나타낼 수 있음을 확인할 수 있었다. 두 번째로 저가의 CMOS 이미지 센서로 방사선 수치 측정 실험을 통해 고가의 GM Tube가 나타내는 선형 특성과 대체로 유사한 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.199-208
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• 2008

최근 CMOS 이미지 센서가 저전력, 저가격, 소형화를 이루면서 이를 이용한 하드웨어 및 응용 소프트웨어 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만CMOS이미지 센서 제품들은 하드웨어에 비해 아직 응용 소프트웨어 및 펌웨어의 완성도에서 여러 가지 문제를 가진다. CMOS 이미지 센서 기반 폴링 기법은 불필요한 메시지 교환으로 인해 비효율적인 동기화 문제 및 전송 지연이 일정 수준으로 높아지면 데이터 재전송에 대한 오버헤드가 크다. 이러한 이유로 폴링 방식의 구조적 안정성(structural stability)에 문제점을 가진다. 본 논문에서는 MCU를 통한 펌웨어 기반의 고속 동기화 기법으로 폴링 주기를 세분화하여 Stepwise 동기화 기법을 제안하고, 인터럽트 방식을 적용하여 재접속 및 데이터 전송을 개선하였다. 결과적으로 제안한 기법이동기화 시간 및 에러 커넥션에서 20% 이상 뛰어난 성능을 보여주는 것으로 나타났다. 또한 CMOS 이미지 센서 기반의 C328R 보드와 저전력 MCU인 ATmega128L을 이용한 보드를 개발하고, 제공 소프트웨어와 제안된 펌웨어의 카메라 모듈과 동기화 시간 및 에러 커넥션(Error Connection) 등을 비교, 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권9호
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• pp.38-43
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• 2006

CMOS image sensor는 집적회로 구현이 가능하여 사이즈를 줄일 수 있고 저전력으로 구현이 가능하며 효율적인 영상처리를 할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 그러나 불량화소의 발생은 곧 화질의 저하로 연결되기 때문에 불량화소를 검출하는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 CMOS image sensor에 사용되는 효율적인 불량화소 검출 알고리듬과 그 하드웨어를 제안하였다. 불량화소를 검출하기 위하여 본 논문에서 제안한 방법은 Scan, Trace, Detection의 단계를 거친다. 시뮬레이션 결과 특정 조건에서는 99.99%의 불량화소 걸출 성공률을 나타냈다. 제안된 알고리듬은 Verilog HDL로 구현되었으며, 0.25 CMOS standard cell library에서 3.2k개의 게이트 수를 갖는다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권1호
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• pp.52-59
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• 2010

본 논문에서는 고해상도 및 고속 카메라용 column-wise Cyclic ADC 기반의 이미지 센서를 제안한다. 제안된 센서는 면적 및 전력 소모를 최소화 하기 위해 내부 블록에 사용되는 operational transconductance amplifier (OTA) 및 capacitor를 공유하는 기법을 사용하였다. 제안된 ADC는 QVGA급 화소의 이미지 센서로 프로토타입 칩을 제작하여 검증되었다. 측정결과, 최대 프레임 레이트는 120 fps 이며, 전력소모는 130 mW 이다. 전원 전압은 3.3 V가 공급되었고, 프로토타입은 $4.8\;mm\;{\times}\;3.5\;mm$의 실리콘 면적을 차지한다.

• 스마트미디어저널
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• 제3권1호
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• pp.22-27
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• 2014

전 세계적으로 석유자원의 고갈로 인해 석유가격의 상승 및 중국, 인도 등 거대개도국의 에너지 수요 폭발로 국내외 에너지환경은 새로운 도전과 변화의 국면에 처해 있다. 그러나 태양광 발전은 기존 발전방식에 비하여 발전 단가가 높고 에너지 밀도가 희박하여 일정한 전력을 이용하기 위해서는 넓은 면적의 태양전지모율 설치 장소가 필요하다. 또한 기상조건 및 자연조건에 절대적인 영향을 받기 때문에 태양광 발전의 효율적인 발전을 위해서는 지리적인 위치와 태양의 위치 등을 고려하여 태양전지모듈이 지속적으로 많은 양의 발전을 할 수 있게 하는 기술이 필요하다. 이에 본 연구에서는 기존 추적 시스템의 문제점을 해결하기 위해 새로운 형태의 태양 추적 시스템을 제안하고자 한다. 또한 제안된 기법의 유용성을 확인하기 위해 제작된 시제품에 알고리즘을 구현하여 실제 실험을 수행하고자 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권2호
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• pp.11-19
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• 2024

최근 방위 산업에서는 전시상황에서 병사의 전투력 및 생존성 증대를 위하여 지하 공간, 좁은 통로등에서 적에게 노출되지 않으며 정찰임무를 수행할 수 있는 소형 생체 모방 로봇의 수요가 늘어나고 있다. 특히 소형생체 모방 로봇에 사용 가능한 생체모방 영상 센서에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 그중 복안영상센서는 작은 크기, 적은 수차, 넓은 화각 등의 장점을 갖으며, 복안영상센서를 통해 출력된 복안 영상을 이용해 깊이 추정, HDR 등을 구현 하여 다양한 임무에서 활용 가능하다. 다만 복안영상은 작은 렌즈 크기와 렌즈의 구조로 인하여 영상의 품질이 저하되는 현상이 발생한다. 특히 복안영상으로 출력된 각 Sub-Aperture 이미지를 융합 시 이미지 품질이 많이 저하된다. 본 논문은 이미지 융합 시 이미지의 품질이 저하되는 문제를 극복하기 위하여 여러 이미지 개선 기능과 생성 신경망의 한 종류인 ESRGAN를 사용하여 복안영상 품질 향상 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 이미지 전처리부, 이미지 융합부, 이미지 개선 부로 구성된다. 제안한 알고리즘을 복안 영상에 적용하면 영상 품질을 높힐 수 있어, 복안 영상을 이용한 다양한 연구에 활용될 수 있다.