Recently, popularity of 3D technology has been growing significantly and it has many application parts in the various fields of industry. In order to overcome the limitations of 2D machine vision technologies based on 2D image, we need the 3D measurement technologies. There are many 3D measurement methods as such scanning probe microscope, phase shifting interferometry, confocal scanning microscope, white-light scanning interferometry, and so on. In this paper, we have used the extended depth of focus (EDF) algorithm among 3D measurement methods. The EDF algorithm is the method which extracts the 3D information from 2D images acquired by short range depth camera. In this paper, we propose the EDF algorithm using the edge informations of images and the average values of all pixel on z-axis to improve the performance of conventional method. To verify the performance of the proposed method, we use the various synthetic images made by point spread function(PSF) algorithm. We can correctly make a comparison between the performance of proposed method and conventional one because the depth information of these synthetic images was known. Through the experimental results, the PSNR of the proposed algorithm was improved about 1 ~ 30 dB than conventional method.
본 논문에서는 베이어 영역에서의 저해상도 영상을 고해상도 컬러 영상으로 복원하기 위한 초해상도 디모자이킹 기술을 제안한다. 제안한 방법은 조리개 마스크 휠의 다양한 형태의 조리개 마스크로 초점 열화가 발생되기 때문에 취득한 저해상도 영상들은 서로 다른 방향의 초점열화를 가지며 부화소 단위의 영상 정합이 필요하지 않고 단지 조리개 마스크 형태에 해당하는 초점열화만 추정하면 초해상도 영상복원 방법을 적용할 수 있다. 제안한 시스템은 기존의 카메라 렌즈 시스템에 조리개 마스크 휠을 추가함으로써 새로운 형태의 렌즈 시스템을 제작할 필요 없이 초해상도 영상을 복원할 수 있는 카메라 시스템으로 확장 가능하다. 마지막으로 본 논문에서 제안한 조리개 마스크를 이용한 사용한 초해상도 디모자이킹 기술의 성능을 검증하기 위해서 기존의 초해상도 영상복원과 디모자이킹 기술과 비교하였으며, 그 결과 공간 및 컬러 해상도가 상당히 개선되었음을 보였다.
시간 영역에서의 초음파 강쇄계수 추정방법은 일반적으로 감쇄매절을 통과하면서 반사된 초음파 신호의 통계적인 특성의 해석을 기초로 한다. 따라서 선뢰할 수 있는 추정결과를 얻기 위해셔는 대게 충분히 많은 초음파 신호의 샘플을 펼요로 하게 된다. 감쇄계수를 추정하는 문제에 있어서, 이것은 감쇄계수 영상의 공간 해상도 체적내에서 통계적으로 다른 특성을 갖는 많은 스렉클 패턴이 필요하다는 것을 의마한다. 이 논문에서는 스펙클 패턴이 초음파 빔의 정확산함수에 따라 다른 통계적인 특성을 갖는다는 성질을 이용하여 초음파 선행변환자플 회전시키면서 각 회전각도에서 측방향 스캔을 함으로써 통계적 상관이 적은 다수의 샘플틀을 얻는 방법을 제안하였다. 이 방법은 최근에 우리가 제안한초음파 감쇄계수의 추정을 위한 엔트로피 방법과 결합되어 감쇄계수추정의 정확성을 증가시카고 공간해상도를 줄얼 수 있다. 인체의 연조직과 유사한 특성을 갖는 팬텀을 제작한 후 실험을 통하여 제안한 방법의 타당성을 검증하도록 하겠다.
단순역투사에 의하여 얻어진 선명치 않은 영상에서 단층영상을 재구성할 수 있는 이차원 필터들을 주파수영역에서 고찰하고 이의 성능을 비교하였다 이 필터 함수들은 단층영상시스템의 전달함수로부터 구하였으며 그 모양은 ramp 함수에 window 함수를 곱한 형태로 되어 있다. 이 window 함수는 영상 재구성에서의 불필요한 잡음화상을 줄이는 역할을 하는 것이 모의영상 데이터를 이용한 computer simulation에서 밝혀졌다. 또한 simulation의 결과로 이차원 영상 재구성 방법이 일차원 convolution mehod에 의한 영상 재구성에 비해서 화질은 나쁘지만 계산시간은 십배 이상 단축됨을 발견하였다. 이차원 영상 재구성에서는 window 함수가 변함에 따라 재구성된 영상의 화질도 달라진다. 즉 영상의 해상도를 높일 수록 잡음이 많이 섞인 화상을 얻게 되는 것을 재구성한 영상들을 통하여 고찰하였다.
본 논문에서는 가장 널리 사용되는 이차원 바코드 체계인 PDF417 에 대하여 디지털 카메라를 통하여 입력한 영상으로부터 시작심볼 또는 종료심볼을 검색함으로써 이차원 바코드 영역을 찾아낸 다음, 그 영역으로부터 코드워드를 추출하여 디코드하는 알고리즘을 설계하여 실시간으로 구현하였다. 코드워드를 추출하는데 있어서, 바코드 영상을 이진화하지 않고 영상을 스캔하면서 각 행의 프로파일에서 극점의 위치와 상대적인 거리등을 분석함으로써 바-스페이스 패턴을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 비 균일한 조명환경 하에서도 초점이 제대로 맞지 않거나 다양한 컨볼류션 왜곡이 있더라도 매우 강인한 특성을 보여 줄 뿐만 아니라 처리속도가 매우 빠르므로 실시간으로 구현할 수 있는 장점이 있다.
Understanding of the basic characteristics of an astronomical instrument is a prerequisite to obtaining reliable data from the instrument. We have analyzed more than 1,000 calibration images from the Fairchild 486 CCD (hereafter the Maidanak 4k CCD system) attached to the AZT-22 1.5m telescope at Maidanak Astronomical Observatory in Uzbekistan. The Maidanak 4k CCD system supports three readout modes through 1, 2, or 4 amplifiers. In most cases observers use 4-amplifier readout mode to save time. We have tested the stability and seasonal variation of zero levels and confirm that two quadrants of the images (Amp 1 & 2) show no appreciable seasonal variation. but the other two quadrants (Amp 3 & Amp 4) show an evident seasonal variation in the bias level. The Cryo Tiger, the cooling system used at the Maidanak 4k CCD system, maintains the CCD temperature at -108'E, and effectively suppresses the dark electrons. The mean value versus the variance plot of the flat images does not show the expected relation for an ideal Poisson noise distribution and this is attributed to the large variation in quantum efficiency between different pixels. In addition, we confirm that there is no appreciable difference in gain between readout amplifiers, but there is a large variation in quantum efficiency across CCD chip especially in U. Due to the finite length of shutter opening and closing time, the effective exposure time varies across the science images. We introduce two parameters to quantify the effect of this uneven illumination and present a method to remove these effects. We also present a method to remove the interference patterns appearing in the images obtained with longer wavelength filters and investigate the spatial variation of the point spread function.
Wetland is an important eco-system on the earth and can effectively control agricultural non-point source pollution. Reed is a typical wetland plant for land/inland water ecotone in north China. The studies indicated that reed had a underground rooted-stem, which formed a 'high speeded-connecting vessels' i.e. reed root channel (RRC) in Baiyangdian lake of Hebei province. It spread predominantly along horizontal direction underground and are mainly distributed at 18-75 cm. The results of field work from healthy reed-wetland (HRW) and regarded reed-wetland (RRW) showed that the reed, averagely, in HRW is 4.2 m height, 1 cm diameter, 65/m2 density; in RRW is 2.4 m height, 3 mm diameter, 86/m2 density. These results indicated the regradation of the function of RRC in RRW. The results of laboratory work of sewage purification from reed soil column (RSC) $(0\~100cm)$ and wheat soil column (WSC) showed that the efficiency of purification to sewage, in RSC, is high than in WSC, especially for phosphorus. The efficiency of purification, in RSC, is $92.6\%$ for total phosphorus, $43.5\%$ for total nitrogen, $54.1\%$ fur COD, respectively; in WSC, is $86.0\%$ for total phosphorus, $241.3\%$ for total nitrogen, $29.8\%$ for COD, respectively.
본 논문에서는 저해상도 영상들 사이의 움직임 정보를 사용하지 않고 서로 다른 형태의 열화영상들로부터 초해상도 영상을 복원하는 기술을 제안한다. 초해상도 영상 복원을 위해서 직사각형 조리개 마스크를 90도 회전하여 두 장의 영상을 취득하기 위한 렌즈시스템을 제안한다. 제안한 기술은 저해상도 영상에서 발생한 초점열화를 프레임마다 추정할 필요가 없고, 조리개 마스크 형태에 해당하는 초점열화만 추정하면 된다. 취득한 영상 간에는 평행 이동이 없기 때문에 영상정합이 필요하지 않다. 직사각형 조리개 마스크를 직교하여 취득한 두 장만의 영상으로 충분히 배타적인 정보를 얻을 수 있다. 따라서 저해상도 영상들 사이의 정합오류와 정합을 위한 계산량을 감소시킬 수 있기 때문에 고해상도 영상을 추정하기에 용이하다. 또한 기존의 카메라 렌즈 시스템에 조리개 마스크를 추가하여 적용할 수 있기 때문에 새로운 형태의 렌즈 시스템을 제작할 필요 없이 초해상도 영상을 복원할 수 있는 카메라 시스템으로 확장 가능하다. 마지막으로 본 논문에서 제안한 방향성 직사각형 열화를 사용한 초해상도 영상복원 기술의 성능을 검증하기 위해서 기존의 초해상도 영상복원 기술과 비교하였으며, 그 결과 해상도가 상당히 개선되었음을 보였다.
촬영 순간 카메라와 촬영대상간의 상대적인 움직임에 의해 촬영된 이미지에는 움직인 방향으로 모션 블러가 발생할 수 있다. 카메라가 움직인 경우 카메라로부터의 피사체까지의 거리에 따라 이미지에 지역적으로 다양한 크기의 모션 블러가 발생 할 수 있다. 또한 카메라가 고정되었다고 하더라도 피사체들이 서로 다른 속도로 이동하여 이미지에 다양한 크기의 모션 블러가 발생할 수도 있다. 의도되지 않은 다양한 크기의 모션 블러 효과는 이미지 품질에 손상을 주므로 블러 효과에 의해 손상된 이미지 부분을 복원할 필요가 있다. 지역적으로 다양한 모션 블러가 발생된 이미지의 복원을 위해서는 이미지의 각 부분의 블러 효과를 발생시키는 블러 성분들을 정확히 알아내어야 한다. 본 논문에서는 지역적으로 다양한 모션블러가 발생된 이미지로부터 모션 블러의 성분 중 블러의 크기를 각 지역별로 추출하는 새로운 방법을 제안하고 실험을 통해 제안된 방법의 성능을 검증하였다.
We have applied an advanced multi-aperture indexing photometry and sophisticated de-trending method to existing Taiwanese-American Occultation Survey (TAOS) data sets. TAOS, a wide-field ($3^{\circ}{\times}3^{\circ}$) and rapid photometry (5Hz) survey, is designed to detect small objects in the Kuiper Belt. Since TAOS has fast and multiple exposures per zipper mode image, point spread function (PSF) varies in a given image. Selecting appropriate aperture among various size apertures allows us to reflect these variations in each light curve. The survey data turned out to contain various trends such as telescope vibration, CCD noise, and unstable local weather. We select multiple sets of stars using a hierarchical clustering algorithm in such a way that the light curves in each cluster show strong correlations between them. We then determine a primary trend (PT) per cluster using a weighted sum of the normalized light curves, and we use the constructed PTs to remove trends in individual light curves. After removing the trend, we can get each synthetic light curve of star that has much higher signal-to-noise ratio. We compare the efficiency of the synthetic light curves with the efficiency of light curves made by previous existing photometry pipelines. Our photometric method is able to restore subtle brightness variation that tends to be missed in conventional aperture photometric methods, and can be applied to other wide-field surveys suffering from PSF variations and trends. We are developing an analysis package for the next generation TAOS survey (TAOS II) based on the current experiments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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