• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권4호
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• pp.388-394
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• 2010

In this paper the object recognition performance of a photon counting integral imaging system is quantitatively compared with that of a conventional gray scale imaging system. For 3D imaging of objects with a small number of photons, the elemental image set of a 3D scene is obtained using the integral imaging set up. We assume that the elemental image detection follows a Poisson distribution. Computational geometrical ray back propagation algorithm and parametric maximum likelihood estimator are applied to the photon counting elemental image set in order to reconstruct the original 3D scene. To evaluate the photon counting object recognition performance, the normalized correlation peaks between the reconstructed 3D scenes are calculated for the varied and fixed total number of photons in the reconstructed sectional image changing the total number of image channels in the integral imaging system. It is quantitatively illustrated that the recognition performance of the photon counting integral imaging system can be similar to that of a conventional gray scale imaging system as the number of image viewing channels in the photon counting integral imaging (PCII) system is increased up to the threshold point. Also, we present experiments to find the threshold point on the total number of image channels in the PCII system which can guarantee a comparable recognition performance with a gray scale imaging system. To the best of our knowledge, this is the first report on comparisons of object recognition performance with 3D photon counting & gray scale images.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권5호
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• pp.579-585
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• 2016

Integral imaging combined with photon-counting detection has been researched for three-dimensional information sensing under low-light-level conditions. This paper addresses the extraction of distance information with photon-counting integral imaging. The longitudinal distance to the object is obtained utilizing photon-counting elemental images. The pixel disparity is estimated by maximizing the nonlinear correlation of photocounts. The first- and second-order statistical properties of the nonlinear correlation are theoretically derived. In the experiments, these properties are verified by varying the mean number of photocounts in the scene. The average distance is compared to that from the intensity information, showing the robustness of the proposed system even at low photocounts.

• 한국광학회지
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• 제8권4호
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• pp.353-355
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• 1997

공초점 형광 현미경과 단일 광자 계수기로 구성되어 있는 단일 분자 검출장치를 사용하여, 색소 농도에 따른 광자 계수율의 변화를 관측하였다. 농도가 증가함에 따라 계수율이 포화하는 경향을 보였으며, 광검출기의 죽은 시간을 고려하여 측정 결과를 설명하였다. 계수율과 검출 부피, 광검출기의 양자효율, 입사 광량 사이의 관계를 나타내는 관계식을 제시하였다. 또한 신호대 잡음비에 대해서도 간략하게 논하였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1131-1134
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• 2008

In this invited paper, numerical reconstruction and pattern recognition using integral imaging are overviewed. The computational integral imaging method reconstructs three-dimensional information at arbitrary depth-levels. Photon-counting nonlinear matched filtering combined with the computational reconstruction provides promising results for the application of low-light level recognition.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.1207-1212
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• 2015

본 논문에서는 광자 계수 집적 영상 현미경을 사용하여 광자가 희박한 조건에서 마이크로 물체의 3차원 시각화와 인식에 대한 기술을 제안한다. 제안하는 방법에서는 고해상도의 서로 다른 원근감을 가지는 2차원 영상을 획득하기 위해 합성조리개 집적 영상을 사용한다. 그리고 영상으로부터 광자를 추출하기 위해 광자계수 영상 시스템의 수학적 모델인 포아송 분포를 사용하며 통계적 추정법으로 부터 3차원 영상을 추정한다. 따라서, 광자가 희박한 조건에서 마이크로 물체가 손상되지 않으면서 그에 대한 3차원 영상을 획득하고 시각화할 수 있다. 추가적으로, 비선형 상관 필터를 사용하여 3차원 물체의 인식도 가능하다. 본 기술의 유용성을 증명하기 위해, 광학적 실험을 수행하였다.

• 센서학회지
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• 제23권1호
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• pp.29-34
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• 2014

A dosimeter using tissue-equivalent scintillator by photon-counting method was developed and evaluated in its performance. The dosimeter is portable and can be operated by low power from lap-top computer. A data-acquisition software of the dosimeter system was developed by Labwindows/CVI based on Windows. The energy to channel ratio for energy calibration was 0.839 keV/ch. obtained from pulse height spectrum of $^{137}Cs$ and $^{60}Co$ gamma-ray. Using the dosimeter system, the absorbed dose of environmental radiation in Gyungju was 0.18 ${\mu}Sv/h$.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.929-934
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• 2018

영상의 질 향상과 물질 분석 등을 위해 엑스선을 카운팅하여 검출하기 위한 연구가 활발하다. 본 연구에서는 MPPC 어레이를 사용하여 엑스선 포톤 카운팅을 위한 검출기를 설계하였고, 시뮬레이션을 통해 검출기 특성을 평가하였다. GATE를 사용하여 엑스선과 섬광체와 반응한 위치 정보를 획득하였고, 이 정보를 DETECT2000의 빛 발생 위치로 사용하였다. 0.5 mm와 1 mm 두께의 GAGG 섬광체를 사용하였으며, $4{\times}4$ 어레이의 MPPC를 통해 발생된 빛을 획득하였다. 각 채널별로 획득한 빛의 신호를 통해 영상을 재구성하여 설계한 검출기의 분해능을 확인하였다. 0.5 mm와 1 mm 두께의 GAGG 섬광체에서 모두 2 lp/mm 이상의 영상을 획득하였다. 본 검출기를 엑스선 시스템에 사용할 경우 포톤 카운팅이 가능한 저비용의 시스템을 구축할 수 있을 것이다.

• 한국광학회지
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• 제30권3호
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• pp.114-119
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• 2019

본 논문은 원격으로 수소 가스의 계측이 가능한 광 계수 방식의 소형 라만 라이다 시스템 개발에 관한 것이다. 수소 가스에 의한 라만 신호는 매우 미약한 신호로서, 신호 대 잡음비가 매우 낮다. 광 계수기는 광 판별기를 갖고 있어, 레이저에 의하여 발생한 배경 신호의 전기적 잡음을 제거할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 출력이 낮은 레이저와 광 계수기를 이용하여 소형의 라만 라이다 시스템을 개발하였다. 개발된 광 계수 방식의 라만 라이다 시스템의 원격 수소 가스 검출 능력을 증명하기 위하여 수소 가스 농도를 조절할 수 있는 가스 챔버를 이용하여 수소 가스 농도 측정 실험을 수행하였다. 그 결과 10 m 거리에서 최소 0.65 vol.%의 수소 가스 농도 검출이 가능하였다.

• 한국광학회지
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• 제1권1호
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• pp.52-57
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• 1990

피코초 레이저와 고속 전자장치를 사용하여 subnanosecond에서 microsecond 넓은 범위에 걸쳐서 발광 소멸 시간을 측정할 수 있는 time-correlated single photon counting(TCSPC) 장치를 개발하였다. 이 TCPSC를 사용하여 색소레이저에 있어서 saturable absorber로 많이 쓰이는 DODCI의 소멸시간 및 회전 완화시간을 측정함으로써 여기상태에서의 동력학과 회전운동에 관해 연구하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1989년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.512-514
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• 1989

A time-correlated single photon counting system combined with a mode locked $Ar^+$ laser has been utilized to measure the fluorescence decay. A side-on type photomultiplier tube has been used as a photon detector. By restricting the sensitive area and the position of the photocathode, the transit time differencies of photoelectrons in PMT has been reduced. The fluorescence life time of rhodamin 6G in ethylene glycol measured 3.9$\pm$10 ns.