• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1093-1098
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• 2013

방탄소재로서 사파이어 재료가 대두되고 있지만 고속 충돌관련 동적거동 및 파괴특성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 탄자와 취성세라믹재료간의 상호작용을 연구하기 위해서는 고화질의 초고속 연속영상이 필수적이다. 본 연구에서는 고속충돌 및 관통 현상을 순차적으로 촬영할 수 있는 장치를 개발하였다. 이 장치는 속도측정장치, 마이크로프로세서를 사용한 카메라 구동장치 그리고 다수의 CCD카메라로 이루어져있다. 선형배열센서를 사용한 속도측정장치는 직경 1-2 mm 탄자의 마하 3 속도를 측정할 수 있다. 발사된 탄자가 속도측정장치를 통과하면 속도와 시간이 측정되고 탄자가 비행하는 동안 카메라 구동장치가 정확한 충돌시간을 계산하여 다수의 카메라에 순차적으로 트리거 신호를 보내서 충돌 전후의 형상을 순차적으로 촬영한다. 정확한 충돌시간 예측을 못하면 고해상도의 사진촬영이 거의 불가능하다. 본 연구에서 개발된 정밀 촬영장치를 사용하여 고해상도의 영상을 확보할 수 있었다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제17권6호
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• pp.523-529
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• 2016

스테레오 매칭 알고리즘은 컴퓨터 비전과 사진촬영에 필수적인 알고리즘으로 정확도와 복잡도는 스테레오 매칭 알고리즘의 주요 문제점이었다. 그 중에서도 복잡도가 높은 문제점을 극복하기 위해 비용 볼륨 필터링을 기반한 스테레오 매칭 알고리즘에 대한 많은 연구가 이루어졌다. 지역 스테레오 매칭 기술인 유도 영상 필터링 기술은 O(N)의 복잡도를 가지고 있지만, 여전히 실시간 3D 비디오 서비스를 제공하기에는 계산량이 많은 편이다. 따라서 본 논문에서 고속 유도 영상 필터링에 기반한 스테레오 매칭 알고리즘을 제안한다. 고속 유도 필터링은 서브샘플 비율 $\small{s}$에 따라 복잡도 $O(N/\small{s}^2)$을 가지는 알고리즘이다. 제안하는 알고리즘은 효과적인 스테레오 알고리즘을 성능을 보여줌과 동시에 3D 서비스를 위한 빠른 실행 시간을 보여준다.

• 한국광학회지
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• 제30권6호
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• pp.243-248
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• 2019

기관지는 호흡과정에 있어서 호흡기 시스템의 필수적인 부분이다. 그러나 기관에 협착이 발생하면 기관지 안쪽이 좁아져 호흡을 원활하게 유지하는데 문제가 되기 때문에 조기에 진단 및 치료를 함으로써 증상의 악화를 예방하는 것이 중요하다. 천식은 기도 협착의 가역적 원인의 전형적인 예이며, 급성 악화로 고통받는 환자의 수는 꾸준히 증가하고 있다. 고해상도의 광 결맞음 단층촬영법(optical coherence tomography, OCT)은 조직의 미세 구조를 관찰하는 데 적합하다. 본 연구에서는 내시경 광 결맞음 단층촬영법을 개발하였다. 1,300 nm 광 결맞음 단층촬영법과 고속으로 회전할 수 있는 서보모터를 결합하였다. 모터를 이용하여 360도 회전하면서 이미징하는 동안 프로그램으로 조작이 가능한 선형 스테이지를 사용하여 내시경 프로브를 풀백했다. 모터는 토크, 회전 속도 및 풀리의 기어비와 같은 다양한 요구사항을 고려하여 선정하였다. 샘플로는 생체 외토끼 기도 모델을 사용하였고, 샘플과 카테터는 모터 회전에 의해 흔들리지 않도록 아크릴 구조물로 고정시켰다. 광 결맞음 단층촬영 이미지는 점막 및 점막하층 구조에 대한 정보를 제공하며, 정상부분과 협착부분의 차이를 영상에서 확인할 수 있었다. 또한, 3차원 영상 복원 과정을 통해, 단면 영상과 더불어 3차원 영상에서도 기도의 협착을 식별할 수 있었다. 이 연구는 기도 협착증 진단에 도움을 줄 수 있는 영상법 개발 뿐만아니라 3차원 영상을 구현했다는 점에서 의미가 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제10권1호
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• pp.25-36
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• 2004

본 논문은 전기단층촬영의 실시간 영상 복원을 위한 마스터-슬레이브 구조를 갖는 분산 전기 단층촬영 알고리즘을 제안하고 그 성능을 평가한다. 영상복원은 그 수행시간이 미지수의 수에 3제곱에 비례하는 계산 위주의 응용으로서 영상의 정밀도를 위해 미지수를 증가시키면 그 수행시간이 급격히 증가한다. 마스터는 순차적인 루프에 진입하기 전에 각 컴퓨팅 노드에 독립적인 프레임 데이터를 분배하여 병렬로 기저노드를 추출하도록 하고 그 결과를 취합하여 그룹화함으로써 미지수의 수를 감소시킨다. 지역망으로 연결된 컴퓨팅 노드들은 MATLAB이 설치되어 기본적인 계산능력을 갖고 있으며 MATLAB 자료구조를 효율적으로 교환할 수 있는 명령이 동적 링크 라이브러리로 구현되어 있다. 또한 마스터에는 병렬 행렬 연산, 고속 자코비언 둥이 구현되어 순차적인 부분의 계산을 효율적으로 수행한다. 구현된 각 요소들의 성능을 측정한 결과 병렬 라이브러리는 전체 복원 시간을 50% 가까이 감소시킬 수 있으며 분산 알고리즘은 4개의 노드가 협력작업을 하는 경우 주어진 대상 물체에 대해 12배 빠른 속도로 영상을 복원할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권9호
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• pp.791-799
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• 2016

최근 기계 시스템의 고속화가 진행됨에 따라 구조물 및 기계부품의 신뢰성 및 안전성 확보 측면에서, 충격하중하에서 구조용 재료의 동적변형거동에 대한 평가가 필요하다. 그러나 $10^4\;s^{-1}$를 넘는 고 변형률속도에서 실험적 기법을 사용한 구조용 재료의 변형거동의 파악은 용이하지 않은 실정이다. 본 연구에서는, 고 변형률속도역에서 금속재료의 동적변형거동을 조사하기 위해 Taylor 봉 충격시험을 실시하였다. 또한 고속영상촬영 시스템을 사용하여 Taylor 봉 충격시험 동안 변형거동을 관찰하였다. Taylor 봉 충격시, 경과시간에 따른 변형과정을 AUTODYN 상용 S/W를 사용한 수치해석을 수행하여 실험결과와 비교하여 고 변형률속도역에서 거동을 평가하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.75-83
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• 2009

충격흡수시설의 충돌거동은 보통 0.4초 미만의 짧은 순간에 일어나므로 삼차원의 매우 복잡한 거동을 수치적으로 계산한다는 것은 쉽지 않다. 따라서 새로운 충격흡수시설을 개발할 때 특별한 설계단계를 거치지 않고 실물차량 충돌시험에만 의존하고 있는 실정이다. 충돌시험에서 탑승자 안전도를 평가하기 위해서 계측기를 통해 가속도와 각속도를 추출하여 계산하고 있으며 고속카메라를 이용해 차량과 충격흡수시설의 충돌거동을 촬영한다. 하지만 고속카메라 영상의 활용범위는 제한적으로 사용되고 있으며, 탑승자 안전도 분석이나 충격흡수시설의 에너지소산 메커니즘을 분석하기위해 활용된 사례가 없다. 본 연구에서는 계측기로부터 획득한 데이타와 고속카메라 영상분석을 통해 추출된 데이타를 비교해 적합성 여부를 판단하고 탑승자 안전도 해석이나 충돌거동을 분석 에 활용할 수 있는 방안을 모색하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제2권7호
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• pp.495-502
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• 2013

영상 화질과 인코더의 속도에 영향을 주는 움직임 추정은 동영상 내에 존재하는 중복된 데이터를 제거하기 때문에 동영상 압축에서 중요한 역할을 하지만 높은 계산 복잡도를 요구한다. 다시점 비디오는 하나의 3차원 장면을 여러 시점에서 다수의 카메라로 촬영한 동영상으로 다시점 비디오를 위한 움직임 추정은 카메라 수에 비례하여 많은 계산량을 필요로 한다. 본 논문에서는 다시점 비디오 부호화를 위한 움직임 추정의 계산량을 줄이면서 영상 화질을 유지하는 고속 움직임 추정 기법을 제안한다. 제안한 기법은 계층적인 탐색 기법으로 수정된 다이아몬드 탐색 패턴, 다중 다이아몬드 탐색 패턴, 그리고 래스터 탐색 패턴으로 구성된다. 이 탐색 패턴들은 국부적 최소화 문제를 해결하기 위하여 탐색 영역 내에 탐색 점들을 규칙적, 대칭적으로 배치하거나 움직임 벡터의 분포 특성을 이용하여 탐색 점들을 배치한다. 제안한 기법의 성능은 JMVC의 고속 움직임 추정 기법인 TZ 탐색 기법의 성능과 비교한 경우, 영상 화질과 비트량을 비슷하지만 계산량을 줄임으로서 움직임 추정 속도를 약 1.2~3배 향상시킨다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.87-89
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• 2017

차량의 블랙박스와 CCTV, 드론 등 다양한 채널에서 촬영된 영상의 증가로, 차량 및 교통 상황과 관련된 데이터의 양 또한 폭발적으로 증가하고 있다. 본 연구에서는 이러한 데이터들의 고속 처리를 위해, 실시간 메시지 분산처리 시스템인 아파치 카프카를 활용하여 블랙박스 영상의 프레임을 여러 노드에 분배하였다. 또한, 각각의 노드에 들어온 블랙박스 영상의 프레임을 입력으로 하여, 영상처리 기법을 통한 차량 번호판의 지역화와 문자 분할 및 이를 인식하기 위한 연구를 수행하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제31권7호
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• pp.939-948
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• 2004

본 논문에서는 동일 환자에 대해 시간차를 두고 촬영한 뇌 CT-CT 혈관조영영상간 움직임을 보정하기 위한 강인하고 고속의 정합방법을 제안한다. 먼저, 두 영상에서 3차원 경계검출 기법을 이용하여 특징점을 추출하고, 기준영상에서는 이를 지역적 가중치 3차원 거리맵으로 변환한다. 부유영상을 기준영상으로 강체변환하면서 두 경계간의 상관관계가 최대인 위치를 탐색한다. 이 때, 최대위치가 더 이상 변화하지 않고 일정 이상 반복되면 해당위치를 최적위치로 하여 부유영상을 최적위치로 변환시켜 두 영상을 정합한다. 실험을 위하여 인공영상을 사용하여 정화성과 강인성을 평가하였고, 육안평가를 위하여 뇌 CT-CT 혈관조영영상을 사용하였다. 본 제안방법은 지역적 가중치 3차원 거리맵을 이용함으로써 적은 샘플링 개수에도 국부최대인 위치에 수렴하지 않고 최적위치로 강인하면서 고속으로 영상이 정합되었다

• 한국항공우주학회지
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• 제46권5호
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• pp.427-435
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• 2018

국토 방위를 위해 국가들은 자국 상공을 지나가는 위성 감시 시스템을 구축하고 있으며 이 시스템들 중 하나는 광학계를 이용한 위성 감시 시스템이다. 광학계를 이용할 경우, 획득한 영상 내에 존재하는 위성 광원을 제한된 시간 내에 검출하여 그 위치를 추적 시스템에 전달하여야 한다. 제안하는 방법은 광학계를 이용한 위성 감시 시스템을 이용해 획득한 고해상도 상공 촬영 영상을 고속으로 영상 처리하여 위성 광원을 검출한다. 이를 위해 고해상도 영상 처리에 앞서 영상을 축소하여 저해상도 영상을 생성하여 위성의 궤적을 추정하고 고해상도 원본 영상에서는 궤적 근방 영역에서만 영상 처리 방법들이 적용되도록 하였다. 제안하는 방법은 기존에 위성 검출을 위해 사용되는 방법과 유사한 위성 검출 정확도를 보이면서 검출을 더 빠르게 수행하였다.