• 한국광학회지
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• 제31권6호
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• pp.314-320
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• 2020

적외선 영상 장비에 사용되는 광학계는 온도에 따른 굴절률의 변화가 심해 운용 온도 범위가 넓은 군용 적외선 영상장비에는 자동초점조절 기능이 필수적이다. 본 논문에서는 3중 배율의 적외선 영상 장비를 설계하고 해당 장비의 온도에 따른 굴절률 변화를 보상하기 위하여 온도 챔버에 영상 장비와 시준기를 설치하여 온도에 따른 렌즈 초점 이동량 변화를 측정하였다. 측정된 이동량을 활용하여 자동초점조절 기능을 구현하였으며 두 번의 온도 시험을 통해 -35~71℃의 넓은 운용 온도범위에서 상온의 MTF 성능과 동등한 수준의 분해능 성능의 영상을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2603-2605
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• 2004

적외선 영상 시뮬레이션 시스템(IIRSS : Imaging Infrared Simulation System)은 적외선 영상 센서를 탑재한 유도무기체계의 종말 호밍 단계에서의 체계 유도조종 성능 및 기능을 시험평가하기 위한 목적으로 연구 개발되었다. 적외선 영상 시뮬레이션 시스템은 체계성능을 단계적이고 종합적인 시험평가를 위하여 표적 주위 환경에 대하여 사실적이고, 동적인 실시간 시뮬레이션 환경이 제공되어야한다. 시뮬레이터 개발에 있어서 주요 관련 기술은 지형, 지물에 대한 3차원 모델링, 대기투과효과 모델링 및 합성된 적외선 영상의 실시간 렌더링 기술 등이다. 본 논문에서는 적외선 센서 시뮬레이션의 방법으로써 HILS(Hardware-in-The-Loop Simulation)를 위한 시뮬레이터 구성, 적외선 영상 생성을 위한 도구와 절차 및 시뮬레이션 방안에 대하여 기술한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.43-49
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• 2021

소형 적외선영상 호밍시스템은 지상의 표적에 대하여 주야간 적외선 영상처리를 통하여 표적을 식별하고 주요 표적에 대하여 표적을 탐색, 탐지하여 추적하는 적외선 영상센서를 보유한 추적시스템이다. 본 논문에서는 지상의 표적을 주야간 적외선 영상을 통하여 표적 정보를 획득하여 실시간 영상처리를 통하여 표적을 식별하기 위한 고속의 CPU와 FPGA(Field Programmable Gate Array)가 탑재된 보드 개발의 내용을 설명한다. CPU, FPGA 선정과 영상신호처리를 위한 CPU-FPGA 결합 아키텍처에 대하여 제안하고 또한 김발구조의 적외선센서를 제어하기 위한 FPGA를 활용에 대하여 설명한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.429-430
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• 2007

FPA (Focal Plane Arrary)를 이용한 적외선 영상 획득 시스템에서 발생하는 주요 잡음 중 하나는 영상에 존재하는 공간적 고정 패턴 잡음(SFPN, Spatial Fixed Pattern Noise)이다. 이것이 발생하는 주된 요인은 배열을 이루고 있는 각 검출기들과, FPA 출력단에 있는 증폭기의 입출력 응답이 균일하지 않고, 시간이 흐름에 따라 그 응답특성이 변화하기 때문이다. 이 문제를 극복하기 위하여 일반적으로 교정기반 불균일 보정 방법(CBNUC, Calibration Based Nonuniformity Correction)과 장면기반 불균일 보정방법(SBNUC, Scene Based Nonuniformity Correction)이 사용된다. 본 논문은 CBNUC를 사용하는 시스템의 FPA 출력단 회로에 구성된 복수의 증폭기에 존재하는 이득의 차이 및 잡음에 의한 불균일을 보정하기 위한 보간 기법을 제안한다. 실험을 통하여 제안한 기법이 CBNUC 기반 적외선 영상 시스템에서 발생하는 규칙적인 패턴의 SFPN을 효율적으로 제거하는 것을 확인하였다. 또한, 제안한 기법은 CBNUC 기반 적외선 영상 시스템에서 주기적으로 수행해야하는 단일점보정 (OPC, One Point Correction)의 수행횟수를 줄이고, 연산량도 적어 실시간 시스템 구현이 가능하다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제5권1호
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• pp.13-24
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• 1994

고속촬영이 요구되는 일반적인 적외선 촬영시스템에서는 고속 광주사기에 적외선 광다발을 입력시키기 위해 고가이면서 가공이 어려운 적외선대역 렌즈를 사용하고 있다. 본 논문에서는 고속 촬영이 요구되지 않고 0.1$^{\circ}C$이하의 온도분해능이 크게 요구되는 의료용 적외선 체열촬영 시스템을 저가이면서 가공이 용이한 반사경을 이용한 광학계를 써서 구현하는 방법을 결과와 함께 제시하였다. 적외선 체열촬영시스템은 인체의 표피에서 복사되는 적외선의 양을 계측하여 인체의 표피 온도분포를 2차원 영상으로 보여준다. 구현한 적외선 체열촬영시스템으로 실험한 결과 영상의 화소수를 256$\times$240으로 하고 촬영시간을 4초로 했을 때 온도분해능이 0.1$^{\circ}C$이하인 것을 확인하였다. 인체의 여러 부위에 대한 체열 영상을 시각적으로 잘 보이게 하기 위해 16가지색으로 의사색체화를 하여 예시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.478-482
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• 2010

최근 개발된 표면영상유속계(Surface Image Velocimetry, SIV)는 하천 표면의 영상을 분석하여 유속을 산정하는 매우 실용적이며 간편한 유속측정 방법이다. 그러나, 표면영상유속계는 수표면의 움직임을 계산하여 표면유속을 산정하기 때문에 야간의 경우 획득영상시 수표면의 움직임을 확인할 수 없어 유속측정이 어렵다는 단점이 있었다. 이 때문에 표면영상유속계의 간편성과 유용성에도 불구하고, 주간에만 유속측정이 가능하여 연속적인 하천유량측정을 하기 어려웠다. 과거 수표면에 야광 입자를 흘려보내면서 야간유속측정을 실시하였으나 대하천의 경우 야광 물질의 크기가 작아 영상내에서 식별이 어렵고, 측정시마다 야광 입자를 뿌려주어야 하기 때문에 환경적인 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 적외선 카메라를 이용하여 야간에도 영상획득이 가능하도록 시스템을 개선하였다, 야간 영상획득 장비는 최대 가시거리가 200 m까지 가능하고, 주야간 모두 영상획득이 가능하도록 시스템을 구성하였다. 적외선 카메라에서 획득된 동영상은 초당 최대 30장까지 자동 분할이 가능하여 홍수시 고유속을 분석하기에 문제가 없도록 제작하였다. 이와 같이 제작된 야간유속측정 시스템을 이용하여 동일한 유속조건에 대하여 현장에서 주간과 야간 표면유속 측정의 정확도 분석을 수행한 결과 만족스러운 결과를 얻었으며, 향후 실제 하천유량측정에 적용하게 된다면 보다 간편하게 실시간으로 주야간 유량측정이 모두 가능할 것으로 기대된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.437-443
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• 2015

이 논문에서는 가시광선 얼굴영상과 그로부터 예측한 열 적외선 텍스처의 데이터 융합에 의한 얼굴인식 방법에 관하여 연구하였다. 제안하는 얼굴인식 기법은 가시광선 얼굴영상과 열 적외선 텍스처를 PCA에 의하여 낮은 차원의 특징공간에서 특징벡터로 변환한 다음, 다층 신경회로망을 사용하여 가시광선 영상 특징으로부터 얼굴의 열적외선 특징을 예측하여 열 적외선 텍스처를 생성하였다. 학습과정에서는 주어진 개체로부터 획득한 한 쌍의 가시광선 및 열 적외선 영상에 대해서 PCA를 이용하여 낮은 차원의 특징공간으로 변환한 다음, 가시광선 영상특징으로부터 열 분포 특징으로 매핑시키는 비선형 함수에 해당하는 신경회로망의 내부 파라미터를 결정한다. 학습된 신경회로망은 입력 가시광선 얼굴 특징으로부터 열 에너지 분포 특성의 PCA계수를 예측하고, 이로부터 열 적외선 텍스처를 생성한다. 대표적인 두 가지 얼굴인식 알고리즘 Eigenfaces와 Fisherfaces을 사용하여 NIST/Equinox 데이터베이스에 대하여 얼굴인식에 관한 실험을 수행하였다. 예측한 열 적외선 텍스처와 가시광선 얼굴영상의 데이터 융합결과는 가시광선 얼굴영상만을 사용한 경우에 비해서 얼굴인식의 성능이 개선되었음을 수신자 조작특성 (ROC) 및 첫 번째 매칭성능에 의하여 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.561-564
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• 2009

본 논문은 디지털 미디어 프로세서 기반의 U-city 적외선 영상 감시 시스템의 설계 및 구현에 대하여 기술한다. 영상 감시 시스템의 하드웨어는 디지털 미디어 프로세서와 비디오 인코더, 비디오 디코더 상용 칩을 기반으로 설계하고 구현하였으며, 영상 감시 소프트웨어는 적외선 영상의 온도분포를 분석하고 화재와 같은 재난상황을 감시하는 알고리즘을 구현하였다. 구현된 시제품의 시험 평가 결과, 제시된 요구 기능과 성능을 만족하였으며 구현 시스템의 실용성을 확인하였다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.249-252
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• 2009

본 연구는 화면전환 및 필기 등의 프레젠테이션을 편리하게 제어 할 수 있는 시스템을 구현하고자 한다. 카메라를 이용한 컴퓨터 비전 분야에서 주변의 조명 환경의 영향을 적게 받는 적외선을 이용한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 제안하는 방법에서는 USB(Universal Serial Bus) 타입의 카메라를 적외선 환경에 맞게 개조하고, 이를 이용하여 적외선 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 전자 분필 영상을 취득하여, 실시간으로 전자 분필의 위치를 검출한다. 검출된 영역은 사전에 사용자가 설정한 '필기 가능 영역'과 변형 함수에 기반하여, 실제 모니터 좌표로 사상되어 화면에 표시되게 된다. 제안하는 시스템은 저렴한 가격의 웹 캠과 적외선 조명 이외에는 별도의 장비가 필요하지 않으면서도, 대형 스크린을 터치 방식으로 활용할 수 있다는 장점을 가진다. 실험 결과, 계산된 모니터 좌표와 사용자가 의도한 위치간의 평균 RMS(Root Mean Square) 오차는 약 15픽셀로 나타나서, 글씨를 필기하고 화면의 특정 부분을 강조하기 위한 활용이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.161-166
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• 2021

적외선 영상 시스템으로 야외에서 다양한 영상에 대하여 테스트를 할 때 테스트 한 영상을 저장하여 비교확인이 필요하다. 야외에서 시험을 하기 때문에 휴대성이 간편해야 하며 장시간의 영상을 저장하여야 하기 때문에 많은 저장공간이 필요로 한다. 또한 시험 이후에 쉽게 PC와 접속하여 저장된 데이터를 다운로드 받을 수 있어야 한다. 최근 메모리 시스템의 발전으로 쉽게 On Board 형태로 사용할 수 있는 eMMC 메모리를 활용하여 야외시험용 적외선 영상 저장보드를 설계할 수 있다. 본 논문에서는 적외선 영상을 쉽게 저장하고 다운받을 수 있는 휴대가 간편한 영상 저장보드 설계에 대하여 설명하고 PC와 접속하여 저장된 영상을 다운 받을 수 있는 GUI 프로그램에 대하여 설명한다.