• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권9호
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• pp.49-56
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• 2004

HgCdTe 64×2 중원적외선 이중대역 동시검출기를 위한 포화전류차단 회로를 갖는 BDI입력방식의 신호취득회로(ROIC)를 설계하였다. 제안된 포화차단 회로를 통해서 중적외선 신호가 포화되면 원적외선 신호도 왜곡이 일어나던 기존의 문제점을 해결함으로써 120k정도 더 넓은 온도 영역의 물체까지 측정할 수 있는 범위를 확보하고 중적외선 검출기에서 발생하는 dead pixel에 의해 원적외선 검출기의 성능은 영향받지 않는 특성을 보였다. 회로 제작에 사용한 공정은 0.Sum 2-poly 3-metal Hynix CMOS 공정이었다. 측정결과 중적외선 신호와 원적외선 신호가 동시에 처리되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 측정된 잡음의 크기는 상온에서 53uV로서 동작온도 77K의 값으로 환산시켜 보았을 때 27uV로 ROIC의 특성이95% BLIP 조건을 만족함을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권9호
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• pp.129-138
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• 2014

현재까지 단일 영상센서를 사용하는 디지털 이미징 장치들을 위해 다양한 보간 기법들이 제안되어 왔다. 그러나 기존 보간 기법들은 주기적 샘플링을 사용하는 영상센서의 출력 해상도 모드를 고려하지 않았다. 따라서 출력 영상에서 해상도 화질 열화 및 color artifacts(color moire, zipper)현상들이 문제점으로 나타난다. 본 논문은 영상센서의 출력 해상도 모드를 고려한 색상 보간 알고리즘을 제안한다. 제안하는 보간 알고리즘은 효과적으로 에지 예측을 보상하는 초기단계와 해상도 모드를 고려하여 최소한의 방향성을 이용한 화질 개선단계로 구성되었다. 기존 기법들과 제안하는 알고리즘 결과를 분석 하기위해 주관적 화질비교와 PSNR(Peak Signal to Noise Ratio)을 통한 객관적 화질평가를 비교하였다. 객관적인 수치와 시각적인 부분에서 기존 기법 대비 color artifacts를 효과적으로 개선하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 1998년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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• pp.313-318
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• 1998

Electro-Optical Camera(EOC) is the main payload of Korea Multi-Purpose SATellite(KOMPSAT) with the mission of cartography to build up a digital map of Korean territory including Digital Terrain Elevation Map(DTEM). This instrument which comprises EOC Sensor Assembly and EOC Electronics Assembly produces the panchromatic images of 6.6 m GSD with a swath wider than 17 km by push-broom scanning and spacecraft body pointing in a visible range of wavelength, 510 ~ 730 nm. The high resolution panchromatic image is to be collected for 2 minutes during 98 minutes of orbit cycle covering about 800 km along ground track, over the mission lifetime of 3 years with the functions of programmable rain/offset and on-board image data storage. The image of 8 bit digitization, which is collected by a full reflective type F8.3 triplet without obscuration, is to be transmitted to Ground Station at a rate less than 25 Mbps. EOC was elaborated to have the performance which meets or surpasses its requirements of design phase. The spectral response the modulation transfer function, and the uniformity of all the 2592 pixel of CCD of EOC are illustrated as they were measured for the convenience of end-user. The spectral response was measured with respect to each gain setup of EOC and this is expected to give the capability of generating more accurate panchromatic image to the EOC data users. The modulation transfer function of EOC was measured as greater than 16% at Nyquist frequency over the entire field of view which exceeds its requirement of larger than 10%, The uniformity that shows the relative response of each pixel of CCD was measured at every pixel of the Focal Plane Array of EOC and is illustrated for the data processing.

• 전자공학회논문지C
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• 제36C권5호
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• pp.27-37
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• 1999

비냉각 열상장비의 핵심 부품으로 사용되는 InfraRed Focal Plane Array(IRFPA)용 CMOS ReadOut IC (ROIC)를 설계하였다. 설계된 ROIC는 64×64 배열의 Barium Strontium Titanate(BST) 적외선 검출기에서 검출되는 신호를 받아 이를 적절히 증폭하고 잡음제거 필터링을 거쳐 pixel 단위로 순차적으로 출력하는 기능을 수행하며, 검출기 소자와의 임피던스 매칭, 저잡음 및 저전력 소모, 검출기 소자의 pitch 등의 사양을 만족하도록 설계되었다. 검출기 소자와 전치 증폭기 사이의 임피던스 매칭을 위해 MOS 다이오드 구조를 기본으로 하는 새로운 회로를 고안하여 적용함으로써 표준 CMOS 공정으로 구현이 가능하도록 하였다. 또한, tunable 저역통과 필터를 채용하여 신호대역 이상의 고주파 잡음이 제거되도록 하였으며, 단위 셀 내부에 클램프 회로를 삽입하여 출력신호의 신호 대 잡음비가 개선되도록 하였다. 64×64 IREPA ROIC는 0.65-㎛ 2P3M (double poly, tripple metal) N-Well CMOS 공정으로 설계되었으며, 트랜지스터, 커패시터 및 저항을 포함하여 약 62,000여개의 소자로 구성되는 코어 부분의 면적은 약 6.3-{{{{ { mm}_{ } }}}}×6.7-{{{{ { mm}_{ } }}}}이다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.703-708
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• 2022

양전자방출단층촬영기기(positron emission tomography, PET)의 공간분해능 향상을 위한 반응 깊이를 측정하는 검출기를 설계하였다. 섬광 픽셀 배열이 두 층으로 구성되며, 층 사이에는 감마선 이벤트를 통해 발생된 빛을 각 층별 서로 다른 분포로 만들기 위해 광가이드를 삽입하였다. 광가이드는 4개로 구성되며 하나의 광가이드는 2 × 2 배열의 섬광 픽셀과 연결되도록 설계하였다. 위층에서 발생된 빛은 광가이드를 통해서 더 넓은 분포로 광센서로 이동되며, 아래층에서 발생된 빛은 위층보다 좁은 분포로 광센서에 입사한다. 서로 다른 분포에 의해 광센서에서 획득되는 신호를 바탕으로 평면 영상을 재구성하면 층별 서로 다른 위치에 섬광 픽셀이 영상화된다. 이를 검증하기위해 섬광체내에서 빛의 거동을 모사하는 DETECT2000 시뮬레이션 툴을 사용하였다. 섬광 픽셀 배열과 광가이드 및 광센서로 이루어진 검출기를 설계하여, 모든 섬광 픽셀에서 감마선 이벤트를 발생시켜 평면 영상을 획득하였다. 그 결과 위층과 아래층은 서로 다른 위치에서 영상화되었으며, 완벽히 구별되는 것을 확인할 수 있었다. 본 검출기를 PET에 적용할 경우 보다 향상된 공간분해능을 통해 영상의 질을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권10호
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• pp.93-97
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• 2005

본 논문은 과학기술위성2호 핵심우주기술시험용 탑재체인 고 정밀 디지털 태양센서의 개발에 관한 것이다. 고 정밀 디지털 태양센서는 국내 최초의 디지털 태양센서로서 CMOS image sensor를 이용한다. FDSS는 광학부, FPGA(Field Programable Gate Array)부 및 MCU(Micro controller unit)부로 구성되어있다. 본 논문에서는 구경(Aperture)의 설계와 관련된 광학부의 광학특성 분석에 중점을 두어 기술하고자 한다. 또한 CMOS image sensor(CIS) 화소 면에 투사되는 태양광의 광학적 특성도 분석한다.

• 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.

• 센서학회지
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• 제27권5호
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• pp.306-310
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• 2018

In order to develop a highly sensitive infrared sensor, it is necessary to develop techniques for decreasing the rate of heat absorption and the transition of the absorption wavelength to a longer wavelength, both of which can be induced by decreasing the pixel size of the bolometer. Therefore, in this study, $1{\mu}m$ hole-arrays with a subwavelength smaller than the incident infrared wavelength were formed on the amorphous silicon-based microbolometer pixels in the absorber, which consisted of a TiN absorption layer, an a-Si resistance layer and a SiNx membrane support layer. We demonstrated that it is possible to reduce the thermal time constant by 16% relative to the hole-patternless bolometer, and that it is possible to shift the absorption peak to a shorter wavelength as well as increase absorption in the $4-8{\mu}m$ band to compensate for the infrared long-wavelength transition. These results demonstrate the potential for a new approach to improve the performance of high-resolution microbolometers.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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• pp.804-807
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• 2006

The SRI(Super Resolution Imager) with 800mm aperture primary mirror is the ground development model of the high resolution satellite camera. The SRI focal plane electronics including detector array generates the data for high-resolution images by converting incoming light into digital stream of pixel data. Since the focal plane including a detector is the basic building block of the camera system, the main system performances is directly determined by its performance. This paper measures the SRI focal plane electronics’ performance such as the dark signal, the dark signal noise, the linearity, the PRNU(Photo Response Non-Uniformity), the SNR(Signal to Noise Ratio) and the sensor saturation capability. In addition, this paper verifies the various functionalities of the SRI focal plane electronics. The electrical test equipment with the specialized software and the optical test equipments such as the integrating sphere, the rotation stage and the target are implemented and used to verify these functionalities and performances.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권1호
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• pp.110-119
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• 2017

This paper describes a CMOS image sensor (CIS) with dual correlated double sampling (CDS) and column-parallel analog-to-digital converter (ADC) and its measurement method using a field-programmable gate array (FPGA) integrated module. The CIS is composed of a $320{\times}240$ pixel array with $3.2{\mu}m{\times}3.2{\mu}m$ pixels and column-parallel 10-bit single-slope ADCs. It is fabricated in a $0.11-{\mu}m$ CIS process, and consumes 49.2 mW from 1.5 V and 3.3 V power supplies while operating at 6.25 MHz. The measured dynamic range is 53.72 dB, and the total and column fixed pattern noise in a dark condition are 0.10% and 0.029%. The maximum integral nonlinearity and the differential nonlinearity of the ADC are +1.15 / -1.74 LSB and +0.63 / -0.56 LSB, respectively.