• 제목/요약/키워드: nonlinear image sensor model

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Noise PDF Analysis of Nonlinear Image Sensor Model;GOCI Case

  • Myung, Hwan-Chun;Youn, Heong-Sik
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.191-194
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    • 2007
  • The paper clarifies all the noise sources of a CMOS image sensor, with which the GOCI (Geostationary Ocean Color Imager) is equipped, and analyzes their contribution to a nonlinear image sensor model. In particular, the noise PDF (Probability Density Function) is derived in terms of sensor-gain coefficients: a linear and a nonlinear gains. As a result, the relation between the noise characteristic and the sensor gains is studied.

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위성용 카메라 비선형 모델의 잡음 특성 분석과 영상 신호-잡음비(Image SNR) 분포도 계산 (Noise Analysis of Nonlinear Image Sensor Model with Application to SNR Estimation)

  • 명환춘;이상곤
    • 항공우주기술
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    • 제8권1호
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    • pp.58-65
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    • 2009
  • 본 논문은 검출기의 포화과정을 반영한 비선형 모델의 잡음 특성을 분석하고, 그러한 분석결과를 영상 신호-잡음비(Image SNR)의 분포도를 계산하기위하여 적용한다. 특별히, 검출 화소의 비선형성은 잡음분포(PDF)의 비대칭성과 화소 신호-잡음비(Pixel SNR)의 증폭이라는 두 가지 관점에서 분석되며, 제안된 영상 신호-잡음비 분포도를 이용하여 위성의 발사 후에 카메라 이득의 변화나 기타 상황에서도, 궤도상에서 최적의 위성 카메라 운영 변수들(노출시간, 누적횟수)을 얻을 수 있음이 주요한 특징으로 강조된다.

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Noise PDF Analysis of Nonlinear Image Sensor Model with Application: Iterative Radiometric Calibration Method

  • Myung, Hwan-Chun;Youn, Heong-Sik
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.247-250
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    • 2008
  • The paper presents the advanced radiometric calibration method, called the lRCM (Iterative Radiometric Calibration Method), in order to avoid an operational constraint (solar source) for calibration. The IRCM assumes that an optical instrument is equipped with a filter assembly which consists of same band filters with different transmission ratios. Given all the noise sources (including the artificial one caused by the filters) of an image sensor, the noncentral ${\chi}^2$ distribution of the output result is induced by the approach of a noise PDF (Power Density Function). Finally, the radiometric calibration problem is transformed into equating two independent relations for the image sensor gains through the specified distribution.

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시뮬레이션을 이용한 위성용 카메라 비선형 모델의 영상 신호-잡음비(Image SNR) 분포도 검증/특성 및 활용 (Verification, Variation and Application of Image SNR Distribution based upon Nonlinear Image Sensor Model using Simulation)

  • 명환춘
    • 항공우주기술
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    • 제8권2호
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    • pp.160-169
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    • 2009
  • 본 논문은 검출기의 비선형 모델을 바탕으로 유도된 영상 신호-잡음비(Image SNR)[1]의 분포도를 시뮬레이션을 통하여 검증하고, 선형/비선형 이득값들의 변화에 따른 분포도의 특성을 분석한다. 특히, 이득값들의 변화에 따른 분포도의 영향은 운영중인 위성 카메라의 잡음 특성 변화에 상관없이 이득값들에 의한 영상 신호-잡음비 변화 가능성을 보여준다. 마지막으로 본 논문은 영상 신호-잡음비 분포도를 이용하여 운영 변수(누적횟수, 노출시간) 선정과 관련된 최적화 방법에 대한 예시를 제시함으로써, 유도된 분포도의 유용성을 확인한다.

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마찰 구동형 압전 작동기를 이용한 카메라 손떨림 진동보상 기법 연구 (On the Compensation of Camera Hand Shaking Using Friction Driven Piezoelectric Actuator)

  • 조명신;황재혁
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.23-30
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    • 2015
  • The focal plane image stabilization for a camera is one of the most effective method that can increases the digital camera's image quality by compensating the vibration disturbance. The optical image stabilization can be implemented by making the focal plane to trace the path of incident light. To control the position of focal plane motion compensating stage precisely, a nonlinear control algorithm has been applied by considering coulomb friction which is nonlinear behavior of the compensator system. In our study, we have analyzed the hand shaking vibration using the gyro sensor, and made a mathematical model of compensating stage containing optical sensor and piezo-actuator. Then the nonlinear control algorithm has been designed and its performance has been verified by experiment. In this study, a friction driven peizo-electric actuator with $1{\mu}m$ resolution and 10mm/s speed has been used for stage movement.

디지털 카메라용 이미지 안정화 시스템 제어 (Control for Optical Image Stabilization System in Digital Cameras)

  • 조주연;조우종;박정호;김경수
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.411-414
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    • 2010
  • As high quality image is required for digital cameras in recent use, the image stabilization technique has drawn much attention to prevent image degradation from shaky disturbance by users. In this paper, the optical image stabilization (OIS) system for DSLR (Digital Single Lens Reflex) camera is considered. First, the analytic model of an OIS system is presented to demonstrate the mechanism of image destabilization due to unknown disturbance that causes blurry images on CCD sensor. Then, to enhance the stabilization performance, a sliding mode control based on the min-max nonlinear control is introduced. Through the experiments and simulations, the effectiveness of the proposed method will be verified.

A STUDY ON WELD POOL MONITORING IN PULSED LASER EDGE WELDING

  • Lee, Seung-Key;Na, Suck-Joo
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.595-599
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    • 2002
  • Edge welding of thin sheets is very difficult because of the fit-up problem and small weld area In laser welding, joint fit-up and penetration are critical for sound weld quality, which can be monitored by appropriate methods. Among the various monitoring systems, visual monitoring method is attractive because various kinds of weld pool information can be extracted directly. In this study, a vision sensor was adopted for the weld pool monitoring in pulsed Nd:YAG laser edge welding to monitor whether the penetration is enough and the joint fit-up is within the requirement. Pulsed Nd:YAG laser provides a series of periodic laser pulses, while the shape and brightness of the weld pool change temporally even in one pulse duration. The shutter-triggered and non-interlaced CCD camera was used to acquire a temporally changed weld pool image at the moment representing the weld status well. The information for quality monitoring can be extracted from the monitored weld pool image by an image processing algorithm. Weld pool image contains not only the information about the joint fit-up, but the penetration. The information about the joint fit-up can be extracted from the weld pool shape, and that about a penetration from the brightness. Weld pool parameters that represent the characteristics of the weld pool were selected based on the geometrical appearance and brightness profile. In order to achieve accurate prediction of the weld penetration, which is nonlinear model, neural network with the selected weld pool parameters was applied.

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GMDH 알고리즘에 의한 카메라 보정 모델의 비선형성 학습 (Learning the nonlinearity of a camera calibration model using GMDH algorithm)

  • 김명환;도용태
    • 센서학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.109-115
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    • 2005
  • Calibration is a prerequisite procedure for employing a camera as a 3D sensor in an automated machines like robots. As accurate sensing is possible only when the vision sensor is calibrated accurately, many different approaches and models have been proposed for increasing calibration accuracy. Particularly an important factor which greatly affects the calibration accuracy is the nonlinearity in the mapping between 3D world and corresponding 2D image. In this paper GMDH algorithm is used to learn the nonlinearity without physical modelling. The technique proposed can be effective in various situations where the levels of noises and characteristics of nonlinear distortion are different. In simulations and an experiment, the proposed technique showed good and reliable results.

필름 스캐너에서 역전파 신경회로망을 이용한 색 보정 (Color Correction Using Back Propagation Neural Network in Film Scanner)

  • 홍승범;백중환
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.15-22
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    • 2003
  • 필름 스캐너는 기존의 광학 필름으로부터 고해상도와 고화질의 디지털 영상을 취득할 수 있는 입력 장치로, 최근 인쇄 및 편집 전문가들의 사용이 증대되고 있다. 그러나 광원 및 센서의 비선형적 특성으로 인해 원 필름 영상의 컬러와 스캔된 영상의 컬러가 일치하지 않는 문제가 발생한다. 따라서 필름 스캐너에서는 스캔된 디지털 영상에 대한 색 보정이 필수적이다. 본 논문에서는 스캔된 RGB 색공간의 데이터를 L$^{*}$ /a$^{*}$ /b$^{*}$ 색 공간으로 변환한 후 역전파 신경회로망을 이용하여 색 보정한다. 또한 TMS320C32 DSP 칩과 고해상도 라인 센서를 사용하여 R, G, B 각각 12 비트의 색분해도와 2400 dpi 급의 해상도를 갖는 필름 스캐너로 직접 구현하여 색 보정의 검증을 하였으며, 역 전파 신경망에 적용한 결과 평균 색 보정률이 79.8%로, 기존의 다항회귀법보다 43.5% 성능이 개선된 결과이다.

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다항회귀를 이용한 필름 스캐너에서의 색보정 (Color Correction Using Polynomial Regression in Film Scanner)

  • 김태현;백중환
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제40권1호
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    • pp.43-50
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    • 2003
  • 오늘날 멀티미디어의 응용이 크게 늘면서 영상 취득 장치의 수요가 증대되고 있다. 그중 필름 스캐너는 고해상도와 고화질의 디지털 영상을 취득할 수 있는 장치이다. 그러나 필름 스캐너에서는 광원 및 센서의 비선형적 특성으로 인해 원 필름 영상의 컬러와 스캔된 영상의 컬러가 정확히 일치하지 않는 문제가 발생한다. 따라서, 필름 스캐너에서는 스캔된 디지털 영상에 대한 색보정이 필수적이다. 본 논문에서는 스캔된 RGB 색공간의 데이터를 CIE L/sup */a/sup */b/sup */ 색공간으로 변환한 후 다항회귀를 이용하여 색보정한다. 또한, TMS320C32 DSP 칩과 고해상도 라인 센서를 사용하여 R, G, B 각각 12 비트의 색분해도와 2400 dpi 급의 해상도를 갖는 스캐너 하드웨어를 구현하였다. 제작한 스캐너의 색보정 성능을 평가하기 위한 실험 결과, 색보정 전에는 평균색차 (ΔE/sup *//sub ab/)가 13.48 이었던 것이 색보정 후에는 8.46으로 감소함을 확인하였다.