• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.30 no.2
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• pp.37-47
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• 2019

A reflecting omnidirectional optical system with four spherical and aspherical mirrors, for use with long-wavelength infrared light (LWIR) for night surveillance, is proposed. It is designed to include a collecting pseudo-Cassegrain reflector and an imaging inverse pseudo-Cassegrain reflector, and the design process and performance analysis is reported in detail. The half-field of view (HFOV) and F-number of this optical system are $40-110^{\circ}$ and 1.56, respectively. To use the LWIR imaging, the size of the image must be similar to that of the microbolometer sensor for LWIR. As a result, the size of the image must be $5.9mm{\times}5.9mm$ if possible. The image size ratio for an HFOV range of $40^{\circ}$ to $110^{\circ}$ after optimizing the design is 48.86%. At a spatial frequency of 20 lp/mm when the HFOV is $110^{\circ}$, the modulation transfer function (MTF) for LWIR is 0.381. Additionally, the cumulative probability of tolerance for the LWIR at a spatial frequency of 20 lp/mm is 99.75%. As a result of athermalization analysis in the temperature range of $-32^{\circ}C$ to $+55^{\circ}C$, we find that the secondary mirror of the inverse pseudo-Cassegrain reflector can function as a compensator, to alleviate MTF degradation with rising temperature.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2006.05a
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• pp.187-191
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• 2006

본 논문에서는 비전 기술에 기반을 둔 손 모양 인식 시스템의 성능 향상을 위해 학습을 통해 손 모양과 손 구조 간 유사도를 결정하는 방법을 제안한다. 비전 센서에 기반을 둔 손 모양 인식은 손의 높은 자유도로 인한 자체 가림 현상과 관찰 방향 변화에 따른 입력 영상의 다양함으로 인해 인식에 어려움이 따른다. 따라서 비전 기반 손 모양 인식의 경우, 카메라와 손 간의 상대적인 각도에 제한을 두거나 여러 대의 카메라를 배치하는 것이 일반적이다. 그러나 카메라와 손 간의 상대적 각도에 제한을 두는 경우에는 사용자의 움직임에 제약이 따르게 되며, 여러 대의 카메라를 사용할 경우에는 각 입력된 영상에 대한 인식 결과를 최종 인식 결과에 반영하는 방식에 대해서 추가적으로 고려해야 한다. 본 논문에서는 비전 기반 손 모양 인식의 이러한 문제점을 개선하기 위하여 인식의 과정에서 사용되는 손 모양 특징을 손 구조적인 각도 정보와 손 영상 특징으로 나누고, 학습을 통해 각 특징 간 연관성을 정의한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.10a
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• pp.329-330
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• 2007

지능형 로봇에서 환경인식과 이러한 환경에 따른 행동 결정능력은 로봇이 필수적으로 갖추어야 할 기능이다. 본 논문은 이족로봇 플랫폼에서 비전기반 환경인식과 이를 통한 안정적인 보행 제어시스템을 제안한다. 비전기반 환경인식 시스템은 움직임 모델을 이용한 로봇 자체 움직임 보정 모듈, Adaboost를 이용한 장애물 영역 추출, PCA를 이용한 장애물 특징 추출, Hierarchical SVM을 이용한 장애물 인식 모듈로 구성되어 있으며, 이러한 환경 인식 시스템으로부터 보행 제어 시스템은 상황에 맞는 안정적이 보행 궤적을 생성한다. 보행 제어 시스템은 neural network을 이용하여 보행 궤적 생성 모듈과 보행 오차를 보정하기 위한 fuzzy 제어기 모듈로 구성되어 있다. 본 시스템을 제작한 로봇에 적용한 결과 보다 안정적인 보행을 할 수 있었다.

• KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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• v.1 no.3
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• pp.195-200
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• 2012

To steer a camera is done based on system parameters of the vision system. However, the system parameters when they are used might be different from those when they were measured. As one method to compensate for this problem, this research proposes a gaze-steering method based on LMI(Linear Matrix Inequality) that is robust to variations in the system parameters of the vision system. Simulation results show that the proposed method produces less gaze-tracking error than a contemporary linear method and more stable gaze-tracking error than a contemporary nonlinear method. Moreover, the proposed method is fast enough for realtime processing.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2001.11b
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• pp.51-56
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• 2001

최근에 TV 방송에서 가상스튜디오나 가상캐릭터와 같은 가상현실(VR:Vinual Reality) 기술이 자주 사용되고 있으며, 증강현실(Ah: Augmented Reality) 기술에 대한 관심도 높아지고 있다. 본 논문에서는 증강현실 기술을 방송에 응용한 가상스크린 시스템에 대해 소개한다. 가상스크린 시스템은 움직이는 색상패턴 패널을 추적하여 실시간으로 그 위에 동영상을 합성하는 증강 영상 시스템이다. KBS 기술연구소에서는 가상스크린 시스템을 개발하고 'K-비전'이라 이름지었다. 이 시스템은 사용자가 들고 움직이는 패널에 동영상이나 그래픽 영상 등을 보여줄 수 있는데, 보여지는 모든 영상은 카메라의 움직임과 패널의 움직임에 따라 정확하게 입혀진다. 패널 추적을 위하여 블럽분석(blob analysis)이나 특징추적(feature tracking)과 같은 영상처리 기술을 이용한다. K-비전은 모든 타입의 카메라와 사용 가능하며, 특별한 부가장치가 필요하지 않다. 센서를 부착하지 않아도 되고, 캘리브레이션(calibration) 과정 또한 필요하지 않다. K-비전은 선거개표방송, 다큐멘터리, 오락 프로그램 등 생방송 프로그램에서 활용한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.8
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• pp.671-677
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• 2017

A new INS/Vision integrated navigation system by using multi-vision sensors is addressed in this paper. When the total number of landmark measured by the vision sensor is smaller than the allowable number, there is possibility that the navigation filter can diverge. To prevent this problem, multi-vision concept is applied to expend the field of view so that reliable number of landmarks are always guaranteed. In this work, the orientation of camera installed are 0, 120, and -120degree with respect to the body frame to improve the observability. Finally, the proposed technique is verified by using numerical simulation.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2007.05a
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• pp.35-38
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• 2007

본 논문에서는 생산 현장에서 사람이 하고 있는 자동차 부품의 전수(全數) 검사 방법을 대체하기 위한 머신 비전 시스템의 개발 연구이다. 세계 자동차 생산업체간 활발한 합병 및 전략적 제휴로 인한 완성차 업체수의 감소는 부품 업체 간 경쟁을 심화시키고 있다. 외국 업체에 비하여 상대적으로 규모 의 영세성을 보이고 있는 국내 부품 생산 업체는 대규모 생산 설비 투자와 함께 생산 효율성을 증대시켜 국제적인 경쟁력을 갖추도록 하여야 한다. 생산 효율과 품질 향상을 위한 노력의 일환으로 플라스틱 압출 성형에서 생기는 여러 가지 불량품 유형을 PC를 기반한 머신 비전 시스템 (Machine Vision System)을 구축하여 생산된 부품을 실시간 검사하고 불량품을 분류 하는 것이 본 연구의 목적이다. 머신 비전 시스템에 사용된 소프트웨어는 NI-LabVIEW를 사용하였으며, LabVIEW Vision 이미지 함수를 사용하여 검사 프로그램의 개발하였다. 부품 검사에 걸리는 시간은 50ms 내로 완료되기 때문에 생산 부품의 실시간 검사에 적용 될 수 있으며, 검사 영역과 설정 값을 비전 시스템 운용자가 설정할 수 있도록 프로그램이 만들어 졌다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2006.05a
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• pp.654-657
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• 2006

정보통신 기술의 고도화 융합화로 미래의 정보통신 기술 개발은 과거의 기술 자체의 분석을 통한 필요한 기술 개발보다는, 미래사회의 비전 제시 및 사용자의 요구사항을 충족시키기 위한 기술을 개발함으로써 개발 결과가 활용될 가능성과 시장에서의 가치를 높일 필요성이 대두되고 있다. 또한, 앞으로 새로운 미래의 정보통신 시스템은 운영자와 사용자가 서비스로부터 기대하는 바와 경제적인 관점을 최대한 조화시킬 수 있는 충분한 유연성을 갖추어야 할 것이다. 본 논문을 아직 국내에서 초보단계에 있는 비전 연구에 대한 방향을 제시하고자, 선진국 및 국제 포럼의 비전 연구의 사례 연구를 통하여 기존 메가트랜드 방법과 접목된 새로운 시나리오 및 비즈니스 모델에 기반한 비전 연구 방법론을 제시하였다. 향후 합리적인 비전 연구방법 정립을 위하여 지속적으로 국내 비전 연구결과에 대한 평가를 반복적으로 실시하여 우리 현실에 맞는 방법론을 정립하고, 국제 공동 연구를 병행하여 국제적인 신뢰성을 높여야 한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2007.05a
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• pp.32-34
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• 2007

본 논문에서는 자동차 핵심부품 중 하나인 알터네이터 수풀의 육안검사를 대체하기 위한 머신비전시스템을 개발하는 목적이 있다. 플라스틱 사출물의 경우 일반적으로 미성형, 찍힘, 뜯김, 크랙 등의 불량 유형이 발생하는 데, 이를 전수검사하기 위한 머신비전 시스템의 설계와 검사 알고리즘을 개발하고자 한다. 개발된 시스템은 산업현장에 적용하여 절대적판정의 안정성을 도모하고, 생산성 향상 및 부품의 표준화를 확립하는 데 기여할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.10a
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• pp.860-861
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• 2013

최근 고도의 산업 발전이 진행되면서 생산현장의 IT 기술을 접목한 자동화시스템이 대두되고 있다. 특히 설계 도면과 생산된 부품의 정합여부를 검사하여 제품의 생산 품질을 관리하는 도면정합검사는 기존의 수작업을 대체하고, 신뢰성을 보장할 수 있는 자동화 시스템의 도입이 필수적이다. 이에 본 논문에서는 비전 시스템을 기반으로 생산된 부품의 이미지를 인식/추출하고, 이를 이미지화된 도면과 매칭하여 정합 검사하는 도면정합검사시스템을 설계하였다. 따라서 기존의 수작업을 대체하여 생산의 효율을 높이고, 보다 정확한 검사기록을 관리하여 생산의 신뢰성 향상에 크게 기여할 수 있을 것이다.