Journal of Sensor Science and Technology (센서학회지)

The Korean Sensors Society (한국센서학회)
권호 표지

The Method of Optical Stimulus by Reticle for pH Image Detection using LAPS

LAPS를 위한 pH 이미지 검출용 격자무늬 광자극 방법

  • Bae, S.K. (School of Electronic & Electrical Eng., Kyungpook National University) ;
  • Kang, S.W. (School of Electronic & Electrical Eng., Kyungpook National University) ;
  • Cho, J.H. (School of Electronic & Electrical Eng., Kyungpook National University)
  • 배상곤 (경북대학교 전자전기공학부) ;
  • 강신원 (경북대학교 전자전기공학부) ;
  • 조진호 (경북대학교 전자전기공학부)
  • Published : 2001.11.30
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Abstract

In this paper, we proposed a new detection method of pH image to effectively measure a 2-dimensional pH distribution of test materials by irradiating an frequency modulated light to LAPS using a reticle. It could measure simultaneously signals in one line by applying a modulated light having difference frequency for each pixel using a frequency modulating reticle, and calculating an amplitude with respect to a frequency component by the light source. To experiment the proposed method, we designed and implemented a reticle considering of a LAPS's characteristic, and reconstructed an image by frequency analysis using the implemented reticle and test pattern image. As a result, we verified that the proposed method using the reticle was able to detect 30 times faster for a $30{\times}30$ pixels pH image having a PSNR of 22-24 [dB] than conventional method.

본 논문에서는 시료가 갖는 pH값의 2차원 분포를 효과적으로 측정하기 위하여, 회전 격자를 이용한 변조 광을 LAPS에 주사함으로써 PH이미지를 검출하는 방법을 제안하였다. 이는 회전 격자를 이용하여 각 픽셀별로 다른 주파수로 변조된 광을 조사하고 이에 따른 광 전류의 주파수 성분별 진폭을 계산함으로써 한 행의 신호 성분을 동시에 측정할 수 있다. 제안된 검출방법을 실험하기 위하여 LAPS의 특성을 고려한 회전격자를 설계 제작하고 제작된 회전 격자와 패턴 영상을 이용한 주파수성분 분석에 의해 이미지를 검출하였다. 실험 결과로부터 회전 격자를 이용한 제안된 검출 방식이 약22-24dB의 PSNR을 가지는 $30{\times}30$화소의 이미지를 기존의 방식보다 30배 빨리 측정할 수 있음을 확인하였다.

Keywords