기존의 u-헬스케어 시스템의 생체 신호 측정 단말기는 단말기에서 하나의 생체 신호를 측정하여 평가하는 것이 대부분이고, 복합된 기능의 단말기이더라도 사용자의 선택에 의해서 생체 신호를 측정하도록 되어 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하고, u-헬스케어 시스템에 적용하기 위한 멀티 생체신호 측정 무선 단말기를 구현하였다. 구현된 단말기는 4개의 적외선 센서를 사용하여 맥박수를 측정하고, 2개의 전극을 이용하여 피부전도도를 측정하고, 3축 가속도 센서를 사용하여 운동량을 측정하였다. 뿐만 아니라, 생체신호 데이터를 무선으로 전송하기 위해 지그비를 이용하여 PC 또는 휴대단말기로 전송할 수 있는 통신 패킷 프레임을 제안한다. 무선 단말기를 구현하여 실제 테스트한 결과 맥박 수는 2회 이내의 오차 범위를 가지고, 운동량은 약 85.6%, 84.7%의 신뢰도를 보였으며, 피부전도도는 사용자의 신체 상태에 따라 변화함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 광학식 기법을 이용한 적외선 센서(IR Sensor)를 이용하여 지폐 계수기에서 지폐가 32채널 IR Sensor를 지났을 때 빛에 대한 반사량과 투과량을 측정하여 진폐와 위폐를 구분하는 방법을 구현하였다. 진 위폐를 감별하기 위하여 10bit gray scale의 지폐 IR 이미지를 사용하였으며, 지폐이미지 정보는 0부터 4095까지이다. IR 이미지의 특징은 어두운 부분과 밝은 부분으로 나뉘며, 위폐는 이러한 IR 특징이 진폐와 다르게 나타난다. 적외선 센서는 비교적 고가이었으나 최근 대량생산으로 가격이 저렴해져 이 분야에 적용이 적합하다. 제안된 방법에서는 IR 특징을 정의한 SW의 Table과 입력된 IR 이미지의 특징을 비교하여 진폐 및 위폐를 감별하는 방법을 사용하였다. 결과적으로 구현된 시스템의 성능은 유로화 진폐의 경우 권종에 따라 1-2%의 오인식 경우가 있으나, 여러 나라의 위폐의 경우 100% 검출하여 구현 성능이 양호함을 보였다.
본 논문에서는 2015 개정 실과교과서의 로봇 교육과 관련된 단원을 분석하였다. 분석결과, 모든 교과서는 도입, 전개, 정리의 공통 체제를 지니고 있었고, 모두 비슷한 흐름을 보이고 있었다. 학습목표는 모든 교과서에서 제시하고 있었으나, 인지, 기능적인 목표 이외에 정의적인 목표는 제시되지 않았다. 로봇 학습 내용은 로봇의 의미와 종류, 로봇의 구조와 센서, 로봇 만들기 활동을 제시하고 있으나 로봇 윤리, 다양한 로봇작품 제작 및 활동, 문제해결과정에서 로봇활용 등의 내용은 제시되지 않고 있다. 조립형 로봇과 적외선 센서를 공통으로 사용하고 있으며, 체험활동에 로봇제작 및 제어 실습자료 제시, 평가하기를 통한 단원 정리 등으로 구성되어 있으며, A, C, F교과서에서는 단원보조자료 등도 제시하고 있다. 추후 로봇 한계 인지, 올바른 사용 원칙, 안전교육, 개인정보 및 사생활보호 등의 설계·제조자와 사용자 중심의 로봇윤리 교육내용을 포함할 필요가 있을 것이다.
본 논문은 무선 영상보안시스템 구현에 관한 것으로서, 적외선센서를 이용하여 외부의 상황변화를 감지하였을 경우 Zigbee 네트워크를 이용하여 보안영역의 센서 정보를 서버에 송신한다. 서버에서는 상황을 판단하여 긴급 상황일 경우 IP 네트워크를 통하여 보안 영역의 카메라를 촬영 하도록 팬틸터로 명령어를 전송한다. 해당 카메라의 영상과 보안영역의 정보를 사용자의 스마트폰으로 전송하며 사용자는 스마트폰을 이용하여 카메라를 제어하여 상황을 확인함으로서, 소규모 카메라 보안시스템으로도 보다 많은 보안영역을 감시할 수 있도록 설계하였다. 최종적으로 실시간으로 긴급 상황에 대해 파악과 대처가 가능한 무선네트워크 기반의 영상보안시스템에 대하여 연구 및 구현을 통하여 검증하였다.
Pulse oximetry is a non-invasive method for monitoring how much oxygenated hemoglobin is present in the blood. The principle of pulse oximetry is based on the red infrared light adsorption characteristics of oxygenated and deoxygenated hemoglobin. Even through the convenience of a pulse oximeter, its weak signal-to-noise ratio against motion artifacts and low perfusion makes it difficult to be accepted by execs devices. Several researchers have suggested the use of an adaptive noise cancellation (ANC) algorithm. They have demonstrated that ANC is feasible for reducing the effects of motion artifacts. Masimo Corporation developed a discrete saturation transformation (DST) algorithm that uses a reference signal and ANC. In commercial devices, it is very hard to escape it because Masimo's patents are very powerful and a better method is yet to be developed. This study proposes a new method that can measure noise saturation as well as accurate oxygen saturation from signals with high motion artifacts without using ANC and DST. The proposed algorithm can extract a normal signal without noise from a signal with motion artifacts. The reference signal from a pulse oximeter simulator was used for the evaluation of our proposed algorithm and achieved good results.
The Atmospheric motion vectors (AMVs) derived using infrared (IR) channel imagery of geostationary satellites have been utilized widely for real-time weather analysis and data assimilation into global numerical prediction model. As the horizontal resolution of sensors on-board satellites gets higher, it becomes possible to identify atmospheric motions induced by convective clouds ($meso-{\beta}$ and $meso-{\gamma}$ scales). The National Institute of Meteorological Research (NIMR) developed the high resolution visible (HRV) AMV algorithm to detect mesoscale atmospheric motions including ageostrophic flows. To retrieve atmospheric motions smaller than $meso-{\beta}$ scale effectively, the target size is reduced and the visible channel imagery of geostationary satellite with 1 km resolution is used. For the accurate AMVs, optimal conditions are decided by investigating sensitivity of algorithm to target selection and correction method of height assignment. The results show that the optimal conditions are target size of 32 km ${\times}$ 32 km, the grid interval as same as target size, and the optimal target selection method. The HRV AMVs derived with these conditions depict more effectively tropical cyclone OMAIS than IR AMVs and the mean speed of HRV AMVs in OMAIS is slightly faster than that of IR AMVs. Optimized mesoscale AMVs are derived for 6 months (Feb. 2010-Jun. 2010) and validated with radiosonde observations, which indicates NIMR's HRV AMV algorithm can retrieve successfully mesoscale atmospheric motions.
본 논문은 적외선 센서의 광 강도 및 효율을 증가시키기 위해 새로운 오목한 반사 벽면(curved mirror surface)과 기존의 수직 반사 벽면(vertical mirror surface)구조와의 모의해석 및 실험 결과에 대해 기술하였다. 모의해석 결과 수직 반사 벽면을 사용했을 때 적외선 센서 필터 표면에 도달하는 광의 분포는 타원 형상으로 적외선 센서 표면에 도달함을 볼 수 있고, 오목한 반사 벽면을 사용하는 경우에는 광이 원형상으로 집광되는 것을 볼 수 있었다. 따라서 초기 평행광의 면적보다 작은 면적으로 집광됨으로 인해 단위면적당 광 강도는 향상되고, 이에 따라 광학적 센서의 출력전압은 향상될 것이라 예측되었다. 이 모의해석을 근간으로 하여 $25^{\circ}C$, 45%R.H.에서 이산화탄소를 0 ppm에서 2500 ppm까지 250 ppm 간격으로 주입시켰을 때, 오목한 반사 벽면의 광 공동이 수직 반사 벽면의 광 공동보다 출력전압이 약 200 mV 증가하였다.
항공기의 착륙을 추적하기 위해 많이 사용되는 수동 센서인 레이저 거리 측정기(LRF)와 전방관측 적외선 카메라(FLIR)는 배기가스교란(Exhaust Plume Disturbance)으로 인한 고도각 측정 시에 오차를 발생시킨다. 이 경우에 확장형 칼만필터(EKF)를 사용하여 거리 및 고도를 측정하면 배기가스(plume)와 같은 비-가우시안 잡음 때문에 추적 성능이 저하된다. 본 논문에서는 배기가스의 발생 타이밍을 검출기(PD)를 사용하여 확인한 후에 배기가스가 발생하면 적응형 추산법을 사용하고 배기가스의 영향이 없을 때에는 기존의 확장형 칼만필터를 사용하는 복합 방식을 제안하고 이를 위한 적응형 필터를 설계한다. 이 혼합형 필터는 배기가스와 같은 미지의 바이어스를 제거하는데 매우 효과적인 방법이며 시뮬레이션을 통하여 이러한 성능을 예증한다.
최근 전자 및 제어장치의 발달로 자동차에도 많은 전자 장비들을 적용하여 차량의 자동화 및 다양한 상황인식 시스템이 적용되고 있다. 특히, 비젼시스템을 도입하여 무인운전 시스템 개발이 활발히 진행되고 있다. 그러나, 일반 차량에 대한 비젼시스템은 아직 고가이며 유선을 통한 영상정보를 전달하므로 차량내의 복잡한 배선으로 인하여 실용화에 더욱 어려움을 격고 있다. 본 논문에서는 차량 내부에 간단하게 설치 할 수 있는 저가의 무선통신 영상처리 장치를 통해 전방의 차선과 장애물을 인식하고 장애물이 발견될 시 운전자에게 이를 알려주는 알람시스템과 ZigBee무선 통신기반의 적외선, 초음파 센서를 이용하여 차량 외부 상황을 모니터링 하여 주차 시 운전자에게 편의를 줄 수 있는 시스템을 설계 구현하였다. 본 논문에서 제안한 시스템의 효율성을 알아보기 위해 모형자동차에 이를 적용하여 확인해 보았다.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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pp.86-89
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2006
Ocean color remote sensing community currently uses the different solar irradiance spectra covering the visible and near-infrared in the calibration/validation and deriving products of ocean color instruments. These spectra derived from single and / or multiple measurements sets or models have significant discrepancies, primarily due to variation of the solar activity and uncertainties in the measurements from various instruments and their different calibration standards. Thus, it is prudent to examine model-to-model differences and select a standard reference spectrum that can be adopted in the future calibration and validation processes, particularly of the first Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) onboard its Communication Ocean and Meterological Satellite (COMS) planned to be launched in 2008. From an exhaustive survey that reveals a variety of solar spectra in the literature, only eight spectra are considered here seeing as reference in many remote sensing applications. Several criteria are designed to define the reference spectrum: i.e., minimum spectral range of 350-1200nm, based completely or mostly on direct measurements, possible update of data and less errors. A careful analysis of these spectra reveals that the Thuillier 2004 spectrum seems to be very identical compared to other spectra, primarily because it represents very high spectral resolution and the current state of the art in solar irradiance spectra of exceptionally low uncertainty ${\sim}0.1%.$ This study also suggests use of the Gueymard 2004 spectrum as an alternative for applications of multispectral/multipurpose satellite sensors covering the terrestrial regions of interest, where it provides spectral converge beyond 2400nm of the Thuillier 2004 spectrum. Since the solar-activity induced spectral variation is about less than 0.1% and a large portion of this variability occurs particularly in the ultraviolet portion of the electromagnetic spectrum that is the region of less interest for the ocean color community, we disregard considering this variability in the analysis of solar irradiance spectra, although determine the solar constant 1366.1 $Wm^{-2}$ to be proposed for an improved approximation of the extraterrestrial solar spectrum in the visible and NIR region.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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