• 제목/요약/키워드: luminance sensor

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안드로이드 기반의 도로 밝기 측정 어플리케이션 구현 (A Road Luminance Measurement Application based on Android)

  • 최영환;김홍래;홍민
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.49-55
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    • 2015
  • 최근 5년간의 주 야간별 교통사고 통계에 따르면 대부분의 자동차 교통사고는 주간보다 야간에 더 많이 발생했다. 교통사고는 다양한 원인으로 발생하게 되는데 그 중 중요한 요소는 조명 미설치 또는 조명 위치의 부적합으로 운전자의 시야 혼란을 야기하여 교통사고를 유발하게 된다. 본 논문은 부적절한 도로 조명 시설 위치와 미설치 구역을 파악하고 관련 정보들을 데이터베이스화 하였다. 이를 위해 운전자의 위치 정보, 주행 정보, 도로 밝기 정보를 스마트폰을 이용하여 실시간으로 데이터베이스 서버에 저장하는 도로 밝기 측정 어플리케이션을 설계 및 구현하였다. 본 어플리케이션은 안드로이드 NDK을 이용하여 Native C/C++ 환경에서 구현되었으며, 이에 따라 자바나 다른 언어로 작성된 어플리케이션 보다 연산속도를 향상시켰다. 도로 밝기를 측정하기 위하여 카메라 영상인 RGB 색 공간의 영상을 YCbCr 색 공간의 영상으로 변환하여 휘도를 측정한다. 이를 위해 먼저 차선을 검출하고 도로 밝기 검출 영역의 휘도 값을 계산하여 데이터베이스에 저장한다. 또한 스마트폰의 카메라를 이용하여 실시간으로 도로의 영상을 입력 받고 도로의 차선부분에 대한 관심영역을 지정하여 연산 속도를 향상시켰다. 관심영역의 영상은 Grayscale 영상으로 변환하고 Canny 에지 검출기를 사용하여 외곽선을 추출하고 Hough line transform을 적용하여 차선의 후보군을 선별한다. 선별된 후보 차선의 기울기를 계산하여 양쪽의 차선을 선정한다. 양쪽 차선이 검출되면 차선의 교차점으로부터 아래로 20픽셀의 높이를 가진 삼각형을 도로 밝기 측정범위로 설정한다. 삼각형 부분의 모든 픽셀에 대한 R, G, B값을 추출하여 Y값을 계산하고 픽셀 밝기 값의 평균을 0부터 100사이의 값으로 계산하여 검은색부터 초록색으로 도로의 밝기를 표현하였다. 계산된 60m 전방의 도로 밝기 값은 스마트폰의 GPS 센서를 통해 측정된 운전자의 주행 정보와 위치 정보를 획득하여 10분 간격으로 무선통신을 통해 데이터베이스 서버에 저장하였다. 향후 수집된 도로 밝기 정보들은 스마트폰 어플리케이션이나 차량 내비게이션을 통해 운전자들에게 조심 운전을 경고하거나 효율적인 도로 조명 관리를 위한 개보수 계획에 반영될 수 있을 것으로 기대된다.

입.출력 특성곡선에 기초한 Look-Up Table 방식의 자동노출제어 (Auto-Exposure Control using Loop-Up Table Based on Scene-Luminance Curve in Mobile Phone Camera)

  • 이태형;경왕준;이철희;하영호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권4호
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    • pp.56-62
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    • 2010
  • 자동노출제어는 카메라에서 연속적을 입력되는 영상의 밝기를 유지하기 위하여 적절한 센서이득 혹은 노출 결정하는 것을 이야기 한다. 최근 노출제어는 영상의 정보 보다는 하드웨어적 장치를 적용하나, 모바일 폰 카메라에서 영상의 평균 밝기와 센서이득 혹은 노출 만을 이용한다. 또한 모바일 장치의 하드웨적 성능고려하여야 하며, 부적절한 제어로 발생하는 flicker 현상을 제거하여야 한다. 따라서 제안된 자동노출제어는 flicker 현상의 제거 및 실시간 수행을 위하여 입 출력 특성곡선에 기초한 Look Up Table(LUT)을 사용한다. 제안된 방법에서는 선행 작업으로 카메라의 센서이득에 따른 입력과 출력 특성을 LUT로 만들어 저장한다. 노출제어에 있어서 먼저 저장된 LUT의 정보와 현재의 센서이득을 통하여 현재 입력 영상에 상응하는 패치를 추정한다. 그리고 추정된 패치와 LUT의 정보를 또다시 이용하여 추정된 패치가 목표 밝기를 가질 수 있도록 하는 최종적인 센서이득을 추정할 수 있게 된다. 제안된 방법은 LUT를 사용함으로써 다음 프레임의 센서이득을 실시간으로 추정 할 수 있고, 또한 반복적 수행 없이 정확한 센서이득을 추정함으로써 flicker를 제거 할 수 있다. 실험 결과영상에서 제안된 방법이 실시간으로 자동노출제어를 할 수 있음을 확인하였다.

무선 센서 네트워크를 이용한 거주자우선주차 인증시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of An Authentication System for Residential Permit Parking Using Wireless Sensor Networks)

  • 박준식;권춘자;김현천;김병호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1037-1045
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    • 2007
  • 도시에서 교통 및 주차 관리의 효율성은 삶의 질과도 직접적으로 관련이 있는 중요한 문제이다. 거주자우선주차장은 도시의 주차공간 확보에 큰 비중을 차지하면서도 개별 주차 구역이 작고 별도의 출입구가 없어 효율적인 운영을 위한 적절한 인증시스템이 부재하였다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 이용하여 추가적인 관리인 없이 적은 비용으로 거주자우선주차장을 효율적으로 관리할 수 있는 인증시스템을 설계하고 구현하였다. 구현된 시스템의 실험을 통하여 저전력 소모를 위한 슬립 주기별 센서 노드의 수명을 측정하였고, 간단히 측정된 조도값의 변화만으로 주차 여부를 판단하기 위하여 시간대별로 주차 유무에 따른 조도값의 변화를 실험하여 그 오차범위가 최소 45 이상이면 주차 여부를 확인할 수 있음을 보였다.

가변 시상수를 이용한 자동 노출제어 시스템 (Auto Exposure Control System using Variable Time Constants)

  • 김현식;이성목;장원우;하주영;김주현;강봉순;이기동
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.257-264
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    • 2007
  • 사진을 찍을 때 카메라는 보기 좋은 사진을 얻을 수 있도록 많은 기능을 제공하고 있다. 대표적인 기능으로 자동 초점거리 조정(Auto Focus), 자동 색온도 보정(Auto White Balance), 자동 노출 조정(Auto Exposure)이 있다. 본 논문에서는 편리한 기능들 중 하나로서 새로운 자동 노출제어 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 자동 노출제어 시스템은 가변 시상수(Variable Time Constant)를 가지는 IIR Filter를 이용한다. 먼저 노출제어의 기준을 정하기 위해서 사진에서 밝기변화와 Zone System에서 보여주는 사물의 휘도정보를 비교하여 이상적인 휘도변화 특성 그래프를 얻는다. 얻어진 이상적인 휘도 변화 그래프와 현재의 노출설정을 비교하여 적정 노출의 설정을 찾는다. 제안하는 자동 노출제어 시스템은 적정 노출을 얻을 수 있는 설정으로 조정하기 위해 기존의 마이크로 콘트롤러 등을 이용하여 구현하는 방법과 달리 IIR Filter를 사용하므로 간단한 구성을 가지며 콤팩트 이미지 센서모듈(ISM)를 구성하기 위하여 사용할 수 있다.

Design of an Intelligent Streetlight System in USN

  • Oh, Sun Jin
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제2권2호
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    • pp.1-6
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    • 2014
  • In this paper, we propose an intelligent streetlight system that has a complex sensor module of temperature, humidity, luminance and motion detection and controlled by the fuzzy logic based central monitoring system in order to get flexible and precise manipulation of the streetlight system in USN environment. The proposed streetlight system provides low power consumption and high efficiency by using sensed data from the complex sensor module, which were collected, processed, and analyzed by the fuzzy logic based central monitoring system. The performance of the proposed streetlight system is to be evaluated by a simulation study in terms of power savings and safety at the fields constructed as a test-bed under several suggested scenarios. Finally, we know that the proposed intelligent streetlight system can maximize the energy savings efficiently with the fuzzy logic based central monitoring system and selective remote dimming control by connecting it to the wireless ubiquitous sensor network (USN) using a Zigbee module.

실물대모형 및 1/5, 1/10축소모형의 자연채광 성능평가에 관한 비교분석 (Comparative Daylighting Performance Analysis of Offices in 1/10, 1/5 Scale Models and Mock-up Model)

  • 백승헌;김정태
    • KIEAE Journal
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    • 제6권4호
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    • pp.25-32
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    • 2006
  • Mock-up model can be applied to measure accurate performance data but difficult to apply the variables in experiment. There can be a slight experiment errors in Scale model, but various parameters can be applied for a objective experiment. This paper aims to compare the daylighting performance in 1, 1/5, 1/10 scale model of offices and analyze the experiment errors to certificate the influence of model experiment. To analyse daylighting performance, a comparison of a Mock-up model, sized $12.0m(w){\times}7.2m(l){\times}3.7m(h)$, designed for experimentation of daylighting systems and its 1:5, 1:10 scale model. It has an identical configuration of reference room and the test room. For the test room, the lightshelf system was designed as Micro-4 reflective material. To assess work plane illuminance and light factor, photometric sensors of each room were installed at work-plane(6 points) and exterior horizontal illuminance (1 point). And luminance of window, rare of the room was measured under clear sky. It is to be monitored by Agilent data logger, photometric sensor Li-cor and the Radiant Imaging ProMetric 1400. Comparisons with a light factor, increase-decrease ratio and luminance are discussed.

유기 EL 소자의 전기-광학적 특성 (Electro-optical properties of organic EL device)

  • 김민수;박이순;박세광
    • 센서학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.252-257
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    • 1997
  • ITO(indium-tin-oxide)/PPV(poly(p-phenylenevihylene))/음극 전극의 단층구조와 ITO /PVK(poly(N-vinylcarbazole))/PPV/음극전극의 이층구조를 가진 유기 EL(electroluminescence) 소자를 제작하였으며, 전기-광학적 특성을 측정하였다. 실험 결과, 단층구조에서는 PPV막의 열변환 온도를 $140^{\circ}C$에서 $260^{\circ}C$로 증가할수록 최대 휘도가 $118.8\;cd/m^{2}$(20V)에서 $21.14\;cd/m^{2}$(28V)으로 감소하였고, EL 스펙트럼의 최대 피크가 500nm에서 580nm로 이동하였다. 또한, 음극전극의 일함수가 낮을수록 소자의 발광휘도와 주입 전류는 증가되었다. 이층구조에서는 PVK막의 농도가 감소함에 따라 발광휘도가 $70.71\;cd/m^{2}$(32V)에서 $152.7\;cd/m^{2}$(26V)으로 증가하였다.

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CMOS Image sensor 를 위한 효과적인 플리커 검출기 설계 (Design of Efficient Flicker Detector for CMOS Image Sensor)

  • 이평우;이정국;김채성
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.739-742
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    • 2005
  • In this paper, an efficient detection algorithm for the flicker, which is caused by mismatching between light frequency and exposure time at CMOS image sensor (CIS), is proposed. The flicker detection can be implemented by specific hardware or complex signal processing logic. However it is difficult to implement on single chip image sensor, which has pixel, CDS, ADC, and ISP on a die, because of limited die area. Thus for the flicker detection, the simple algorithm and high accuracy should be achieved on single chip image sensor,. To satisfy these purposes, the proposed algorithm organizes only simple operation, which calculates the subtraction of horizontal luminance mean between continuous two frames. This algorithm was verified with MATLAB and Xilinx FPGA, and it is implemented with Magnachip 0.18 standard cell library. As a result, the accuracy is 95% in average on FPGA emulation and the consumed gate count is about 7,500 gates (@40MHz) for implementation using Magnachip 0.18 process.

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색상 필터 배열을 위한 효율적인 색상 보간 방법 (An Efficient Color Interpolation Method for Color Filter Array)

  • 조양기;김희석
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제43권6호
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    • pp.92-100
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    • 2006
  • 디지털 카메라와 같은 장치에서 사용하는 단일 영상 센서는 화소 당 삼원색 중 하나의 색상만을 가진 서브샘플된 영상을 제공한다. 이 영상은 색상 보간이라는 영상 처리를 통해 완전한 색상 영상으로 복원된다. 본 논문에서는 영상 센서로부터 획득한 데이터의 평균과 각 색 채널 데이터 평균 사이의 관계를 유도하고, 이 관계를 이용하여 색상 보간을 위한 효율적인 새로운 방법을 제안하였다. 유도한 데이터 평균 관계는 채널간의 색상차가 지역적으로 균일하다는 가정을 이용하였다. 또한 휘도신호 채널의 보간은 지퍼 효과를 감소시키기 위해서 에지 방향을 따라 보간 하였다. 한편 색상신호 채널은 휘도신호 채널과의 차를 평균하고, 이 평균값을 보간할 위치의 색상 값에 더하여 복원하였다. 본 논문에서는 제안한 방법을 기존의 방법들과의 비교 실험을 통해 제안한 방법의 우수함을 입증하였다.

색수차 개선을 위한 효율적인 컬러 에지 퍼지 보간 방법 (An efficient Color Edge Fuzzy Interpolation Method for improving a Chromatic Aberration)

  • 변오성
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.59-70
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    • 2010
  • 모바일폰이나 디지털 카메라에서 사용하는 영상 센서의 수광 소자는 한 가지 색만을 기록하는 베이어 패턴이기 때문에 각각의 화소들은 여러 개의컬러 중에서단 하나만의 컬러에 대한 화소값을얻게 된다. 잃어버린화소의 정보는 CFA(Color Filter Array)를 이용하여 그 주위의 화소에 대한 정보를 이용함으로 완전한 컬러 영상을 추론한다. 본 논문은 영상 센서의 수광 소자로부터 획득한 데이터의 평균과 각 컬러 채널 데이터 평균 사이의 관계를 유도하고, 이 관계를 이용하여 색상 보간을 위한 효율적인 에지 컬러 퍼지 보간 방법을 제안하였다. 또한 휘도 신호 채널의 보간은 컬러 노이즈를 감소하고 효율적인 보간을 위해 에지 방향에 따라 퍼지 보간을 하였다. 그리고 본 논문에서 PSNR을 이용하여 제안된 방법이 기존 방법보다 평균 2.4dB 정도 개선됨을 증명하였으며, 시각적으로 원영상의 해상도와 유사한 수준이며, 기존 알고리즘의 영상보다 색수차가 감소된 것을 실험 결과를 통하여 확인하였다.