• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권12호
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• pp.93-101
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• 2007

작은 면적과 저전력으로의 구현은 다양한 멀티미디어 하드웨어, 특히 모바일 환경에서 매우 중요한 요구사항이다. 본 논문은 작은 면적과 그에 따른 저전력을 목표로 H.264/AVC 인트라 예측기기 하드웨어 구조를 제안한다. 이미지 프레임을 예측하기 위해 하나의 연산기로 모든 모드 결정과 계산들이 순차적으로 수행기고 그들 중 최적의 값을 선택하는 방식이며, 그 결과로 다른 기존의 논문들 보다 더 작은 면적의 결과를 얻을 수 있었다. 제안된 구조는 Altera Excalibur device를 이용하여 검증되었고, 구현된 하드웨어 구조는 Synopsys Design Compiler와 Samsung STD130 0.18um CMOS Standard Cell Library를 이용하여 합성하였다. 합성결과 크기는 11.9k의 하드웨어 로직 게이트와 1078 byte의 내부 SRAM을 사용하고 최대 동작 주파수는 약 107MHz가 되었다. 제안한 구조는 하나의 QCIF($176\times144$ 화소) 영상 프레임을 처리하는데 879,617클록이 소요되며, 이는 QCIF 영상을 초당 121.5프레임으로 처리가 가능하며, 이는 하드웨어 기반의 실시간 H.264/AVC 부호화 시스템에 적합한 구조임을 보여준다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제4권1호
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• pp.179-190
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• 2011

The swirling flow developing in Francis turbine draft tube under part load operation leads to pressure fluctuations usually in the range of 0.2 to 0.4 times the runner rotational frequency resulting from the so-called vortex breakdown. For low cavitation number, the flow features a cavitation vortex rope animated with precession motion. Under given conditions, these pressure fluctuations may lead to undesirable pressure fluctuations in the entire hydraulic system and also produce active power oscillations. For the upper part load range, between 0.7 and 0.85 times the best efficiency discharge, pressure fluctuations may appear in a higher frequency range of 2 to 4 times the runner rotational speed and feature modulations with vortex rope precession. It has been pointed out that for this particular operating point, the vortex rope features elliptical cross section and is animated of a self-rotation. This paper presents an experimental investigation focusing on this peculiar phenomenon, defined as the upper part load vortex rope. The experimental investigation is carried out on a high specific speed Francis turbine scale model installed on a test rig of the EPFL Laboratory for Hydraulic Machines. The selected operating point corresponds to a discharge of 0.83 times the best efficiency discharge. Observations of the cavitation vortex carried out with high speed camera have been recorded and synchronized with pressure fluctuations measurements at the draft tube cone. First, the vortex rope self rotation frequency is evidenced and the related frequency is deduced. Then, the influence of the sigma cavitation number on vortex rope shape and pressure fluctuations is presented. The waterfall diagram of the pressure fluctuations evidences resonance effects with the hydraulic circuit. The influence of outlet bubble cavitation and air injection is also investigated for low cavitation number. The time evolution of the vortex rope volume is compared with pressure fluctuations time evolution using image processing. Finally, the influence of the Froude number on the vortex rope shape and the associated pressure fluctuations is analyzed by varying the rotational speed.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권4호
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• pp.9-18
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• 2005

본 논문은 OCP(Open Core Protocol)에 호환되는 파이프라인 구조를 가진 시스템 버스와 MPEG 시스템에 적합한 메모리 버스로 구성된 계층 구조를 가지는 새로운 동기 세그먼트 버스를 제안한다. 이 구조는 MPEG 시스템의 모바일 제품에 사용되는 영상 데이터 처리를 위한 메모리 인터페이스에 기반을 둔 버스 구조와 멀티 마스터와 멀티 슬레이브를 사용하여 고성능의 다중 처리를 위한 양방향 다중 버스 구조(hi-direction multiple bus architecture)를 가진다. 효율적인 데이터 처리를 위하여 파이프라인 스테이지와 결합된 마스터와 슬레이브의 주소번지가 latency를 결정하며, 시스템의 특성에 따라서 각각의 IP 코어를 배치하였다. 제안된 버스는 저전력 구현을 위하여 세그먼트 버스 구조를 가지고, 멀티미디어 SoC 시스템의 성능 저하 없이 다중 작업이 가능한 구조를 가지며 확장이 가능하다. 제안된 버스 구조는 AMBA와 비교하였을 때 bandwidth는 3.7배 증가하였고 latency는 0.25배 감소하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제32권3호
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• pp.245-250
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• 2011

Parallel imaging technique can provide several advantages for a multitude of MRI applications. Especially, in SENSE technique, sensitivity maps were always required in order to determine the reconstruction matrix, therefore, a number of difference approaches using sensitivity information from coils have been demonstrated to improve of image quality. Moreover, many filtering methods were proposed such as adaptive matched filter and nonlinear diffusion technique to optimize the suppression of background noise and to improve of image quality. In this study, we performed SENSE reconstruction using computer simulations to confirm the most suitable method for the feasibility of filtering effect and according to changing order of polynomial fit that were applied on variation of spatial resolution of sensitivity map. The image was obtained at 0.32T(Magfinder II, Genpia, Korea) MRI system using spin-echo pulse sequence(TR/TE = 500/20 ms, FOV = 300 mm, matrix = $128{\times}128$, thickness = 8 mm). For the simulation, obtained image was multiplied with four linear-array coil sensitivities which were formed of 2D-gaussian distribution and the image was complex white gaussian noise was added. Image processing was separated to apply two methods which were polynomial fitting and filtering according to spatial resolution of sensitivity map and each coil image was subsampled corresponding to reduction factor(r-factor) of 2 and 4. The results were compared to mean value of geomety factor(g-factor) and artifact power(AP) according to r-factor 2 and 4. Our results were represented while changing of spatial resolution of sensitivity map and r-factor, polynomial fit methods were represented the better results compared with general filtering methods. Although our result had limitation of computer simulation study instead of applying to experiment and coil geometric array such as linear, our method may be useful for determination of optimal sensitivity map in a linear coil array.

• 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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• 한국정보기술응용학회 2005년도 6th 2005 International Conference on Computers, Communications and System
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• pp.285-288
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• 2005

We propose a novel programmable miniature vision module based on a custom designed analog VLSI (aVLSI) chip. The vision module consists of the optical flow vision sensor embedded with commercial off-the-shelves digital hardware; in our case is the Intel XScale PXA270 processor enforced with a programmable gate array device. The aVLSI sensor provides gray-scale imager data as well as smooth optical flow estimates, thus each pixel gives a triplet of information that can be continuously read out as three independent images. The particular computational architecture of the custom designed sensor, which is fully parallel and also analog, allows for efficient real-time estimations of the smooth optical flow. The Intel XScale PXA270 controls the sensor read-out and furthermore allows, together with the programmable gate array, for additional higher level processing of the intensity image and optical flow data. It also provides the necessary standard interface such that the module can be easily programmed and integrated into different vision systems, or even form a complete stand-alone vision system itself. The low power consumption, small size and flexible interface of the proposed vision module suggests that it could be particularly well suited as a vision system in an autonomous robotics platform and especially well suited for educational projects in the robotic sciences.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.29-37
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• 2001

The application of laser in pipelines was started from the base of using laser in nuclear facilities industries and power plants. Because laser can be delivered to a remote area without any difficulties, the application of laser in many industries can solve many difficulties from limitation of access in danger area and reduced the risks of workers. Therefore, we developed a new experimental technique to measure internal defects of pressure vessels with a combination of shearog-raphy and image processing technique. Conventional NDT methods have been taken relatively much time, money and manpower because of performing as the method of contact with objects to be inspected. But digital shearography is laser-based optical method which allows full-field observation of surface displacement derivatives. This method has many advantages in practical use, such as low sensitivity to environmental noise, simple optical configuration and real time mea-surement. In this paper, we find the optimum shearing magnitude with EFM and experiment and measured internal crack length of the pressure vessels at a real time and estimated the error of the results.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권5호
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• pp.252-259
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• 2007

멀티미디어 응용과 무선통신 네트워크의 발전 속도가 급속하게 빨라짐에 따라 고성능, 저전력 멀티미디어 처리기술에 대한 소비자의 요구가 급증하고 있다. 이에 본 논문은 고성능, 저전력 임베디드 비디오 프로세서를 위한 YUV (Y: 휘도신호, U, V: 색차신호) 인식 명령어를 제안하고자 한다. 기존의 멀티미디어 전용 명령어 (e.g., MMX, SSE, VIS, AltiVec)는 일반적인 서브워드 병렬 기법을 이용하여 적당한 성능향상을 꾀하는 반면, 제안하는 YUV 인식 명령어는 두 쌍의 16-bit YUV (6-bit Y, 5-bits U, V) 데이타를 32-bit 레지스터에 저장하여 동시에 처리함으로써 칼라 비디오 처리 성능을 효율적으로 향상시킬 수 있다. 또한 데이타 포맷 사이즈를 줄임으로써 전체 시스템의 비용을 절감할 수 있다. 임베디드 슈퍼 스칼라 프로세서에서 모의 실험한 결과, YUV 인식 명령어 기반 프로그램은 baseline 프로그램에 비해 3.9배 성능 향상을 보인 반면, 동일한 프로세서 환경에서 Intel의 대표적인 멀티미디어 명령어인 MMX기반 프로그램은 baseline 프로그램보다 단지 2.1배의 성능 향상을 보인다. 또한 YUV 인식 명령어는 멀티미디어 애플리케이션에 대해 평균 75.8% 소모 에너지를 감소시킨 반면, MMX는 단지 54.8%의 소모 에너지를 감소시키는 결과를 보인다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권4호
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• pp.1189-1198
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• 2021

When performing remote tasks using robots in nuclear power plants, a 3D shape measurement system is advantageous in improving the efficiency of remote operations by easily identifying the current state of the target object for example, size, shape, and distance information. Nuclear power plants have high-radiation and underwater environments therefore the electronic parts that comprise 3D shape measurement systems are prone to degradation and thus cannot be used for a long period of time. Also, given the refraction caused by a medium change in the underwater environment, optical design constraints and calibration methods for them are required. The present study proposed a method for developing an underwater 3D shape measurement system with improved radiation tolerance, which is composed of commercial electric parts and a stereo camera while being capable of easily and readily correcting underwater refraction. In an effort to improve its radiation tolerance, the number of parts that are exposed to a radiation environment was minimized to include only necessary components, such as a line beam laser, a motor to rotate the line beam laser, and a stereo camera. Given that a signal processing circuit and control circuit of the camera is susceptible to radiation, an image sensor and lens of the camera were separated from its main body to improve radiation tolerance. The prototype developed in the present study was made of commercial electric parts, and thus it was possible to improve the overall radiation tolerance at a relatively low cost. Also, it was easy to manufacture because there are few constraints for optical design.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.8-16
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• 2010

본 논문에서는 CCD 이미지 처리를 위한 최대 15MS/s의 속도의 중저속 아날로그-프론트 엔드(analog-front end, AFE)에서 사용될 수 있는 연속근사 ADC(Successive Approximation ADC, SA-ADC)의 설계를 제안한다. 파이프라인 ADC와 달리 SA-ADC는 동작주파수의 변화에 따른 전력소모의 스케일링(scaling) 효과가 크므로 저속에서 중속에 이르는 넓은 범위의 가변 데이터 처리 속도의 응용에 매우 효과적이다. 제안하는 설계는 입력 신호의 샘플링 동작을 내부 DAC(sub-DAC)로부터 따로 분리한 후, 커패시터 커플링을 통해 차동 결합함으로써 신호경로에 이르는 부하를 크게 줄이는 "차동 커패시터 커플링 기법"의 도입, 연속근사의 기법적 측면에서 signed 구조를 활용하여 데이터 변환주기 이전에 홀드된 입력신호로부터 미리 MSB(sign bit)를 결정함으로써 1사이클의 변환주기를 절약하고 내부 DAC의 하드웨어를 1비트 줄이는 구조와 같은 특징을 갖고 있다. 본 설계는 3.3V $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로써 설계하고 Spectre 시뮬레이션을 이용하여 그 특성을 분석함으로써 CCD 아날로그 프론트-엔드에 적용될 수 있음을 입증하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.35-41
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• 2020

FFT(fast Fourier transform) 프로세서는 통신, 영상, 생체 신호처리와 같은 다양한 응용에 폭 넓게 사용된다. 특히, 고성능 저전력 FFT 연산은 OFDM 전송방식을 사용하는 통신시스템에서는 필수적이다. 본 논문에서는 연산복잡도가 적고 하드웨어 효율이 우수한 새로운 radix-26 FFT 알고리즘을 제안한다. 7차원 인덱스 매핑을 사용하여 회전인자를 분해하고 radix-26 FFT 알고리즘을 유도한다. 제안한 알고리즘은 기존 알고리즘과 비교하여 회전인자가 간단하고 복소 곱셈 수가 적어 회전인자를 저장하는 메모리 크기를 줄일 수 있다. 한 스테이지에서 회전인자의 계수가 적을 때 복소 곱셈기 대신 복소 상수곱셈기를 사용하면 복소곱셈을 효율적으로 처리할 수 있다. 복소 상수곱셈기는 CSD(canonic signed digit)과 CSE(common subexpression elimination) 알고리즘을 사용하여 보다 효율적으로 설계할 수 있다. 제안한 radix-26 알고리즘에서 필요한 복소 상수곱셈기를 CSD와 CSE를 이용하여 효율적으로 설계하는 방법을 제안한다. 제안한 방법의 성능을 평가하기 위해 SDF(single-path delay feedback) 구조를 사용하여 256 포인트 FFT를 설계하고 FPGA로 합성한 결과, 제안한 알고리즘은 기존 알고리즘 보다 약 10% 정도 하드웨어를 적게 사용하였다.