• 대한전자공학회논문지SP
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• 제49권2호
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• pp.35-44
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• 2012

대부분의 최근 적외선 센서는 focal-plane array (FPA) 구조로 되어있다. 이러한 구조의 센서는 공간적 불균일 응답성을 갖는 것으로 알려져 있고, 이로 인해 고정패턴잡음을 발생시킴으로써 영상열화를 가져온다. 따라서 적외선 영상의 고정패턴잡음을 제거하기 위해서는 픽셀 불균일 보정을 해야 한다. 픽셀 불균일 보정기법은 참조물체기반 접근법과 영상기반 접근법으로 나눌 수 있다. 참조물체기반 접근법에서는 흑체와 같은 균일한 온도를 갖는 물체를 이용해서 고정패턴잡음을 분리시킬 수 있는 방법이다. 하지만 센서의 응답성은 시간이 지나면서 변할 수 있기 때문에, 최근에는 비디오 영상을 이용하는 영상기반 접근법이 많이 연구되고 있다. 영상기반 접근법들 중에서 칼만 필터를 기반으로 하는 최신 알고리듬은 영상 간에 움직임 보상 시에 한 방향 워핑을 이용하고 센서의 offset 불균일성만을 보상해준다. 하지만 한 방향 워핑을 이용한 시스템 모델은 영상의 경계 부근에서 고정패턴잡음을 효과적으로 제거하지 못한다. 게다가, offset만 보정하는 접근법은 gain의 불균일성의 영향을 많이 받는 영상에서는 성능이 악화될 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 양방향 워핑을 이용하여 시스템 모델링을 하고, gain과 offset의 결합 보정을 수행하는 알고리듬을 제안한다. 모사 영상과 실제 영상에 대한 실험 결과들은 제안하는 알고리듬이 기존 알고리듬들보다 더 효과적으로 고정패턴잡음을 제거하는 것을 확인할 수 있다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.190.1-190.1
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• 2012

과학기술위성3호는 170kg의 소형위성으로 2006년 사업을 착수하였으며, 올 2012년 12월에 러시아에서 발사할 예정이다. 주탑재체는 다목적 적외선 영상시스템 (MIRIS, Multi-Purpose IR Imaging System)으로 천문연에서 개발을 담당하였으며 우주관측과 지구관측을 수행한다. 우주관측은 $0.9-2{\mu}m$ 대역을 관측에서 은하면의 근적외선 방출광을 탐사하여 우리은하 고온가스의 기원 및 성간 난류의 물리적 특성을 연구한다. 또한 황도극지방을 추가로 관측하여 적외선 우주배경복사의 기원의 연구에 활용될 것이다. 지구관측은 $3-5{\mu}m$의 파장대역으로 한반도의 재해 및 환경변화의 연구에 활용될 예정이다. 부탑재체는 소형영상분광기 (COMIS, Compact Imaging Spectrometer)로 공주대에서 개발을 하였으며 $0.4-1.05{\mu}m$ 파장대역의 지표면 분광영상의 획득이 주요 임무이다. 소형영상분광기를 위하여 다양한 관측방법 (Strip, Stereo, Slow Skew)을 시도하며, 관측된 분광영상은 수질, 작황, 황사, 근해 환경변화 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대한다. 우주관측임무는 확정되어 주어진 임무기간동안 정해진 일정대로 우주관측을 수행되며, 지구관측임무는 사용자의 요구에 따라 관측지역 및 관측 횟수가 추후에 결정될 것이다. 과학기술위성3호는 기술적으로 기존 과학기술위성 시리즈 보다 향상된 위성체, 탑재체 시스템으로 주어진 우주 및 지구과학 임무를 성공적으로 수행할 것으로 예상되며, 또한 우주 및 지구과학의 연구를 위해 여러 분야에서 활동하는 국내 사용자의 적극적인 참여도 기대하고 있다. 본 발표에서는 다양한 사용자의 관측요청 접수를 위한 지상관제시스템의 설명과 임무관측을 통해 획득된 관측데이터의 전달 방법에 대해 논의한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제15권3호
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• pp.167-175
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• 1999

원격탐사 관련 핵심기술은 최근에 국방, 의료영상, 환경, 지질 등과 같은 광범위한 분야에서 활용범위를 확대하고 있다. 1cm ~ 수십 cm 파장의 파를 관측하는 마이크로파 원격탐사 기술은 반사 적외선 원격탐사나 열 적외선 원격탐사 기술에 비해 날씨조건과 밤낮에 관계없이 탐사를 수행할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 마이크로파 영상레이다인 합성 개구 레이다를 이용한 영상화 방식은 응용목적에 따라 stripmap 방식, spotlight 방식, 그리고 inverse 방식으로 구분된다. 본 논문에서는 inverse 방식으로 지상에 고정된 레이다가 비행하는 항공체를 영상화하는 기법에 대해서 기술하였다. 비행 항공체의 영상화 기법은 자동 펴적인식 시스템 구축시 중요한 기술단계이며, 최근 이 분야에 대해 활발히 연구되고 있다. 비행 항공체를 영상화하기 위해 제안된 3가지 방식인 퓨리에 처리 기법, 시간-n 주파수 처리 기법, 그리고 투시로부터 복원 기법을 소개한 후, 각 방식의 장단점을 분석하였다.

• 융합정보논문지
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• 제9권3호
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• pp.30-35
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• 2019

최근 스마트폰 기반의 영상 이미지 추적을 통한 무인 녹화 시스템은 급속히 발전하고 있다. 기존의 제품 중 적외선 신호를 이용하여 촬영 대상을 자동으로 추적 및 회전하여 녹화하는 시스템은 일반 사용자가 사용하기에는 매우 고가이다. 따라서 본 논문에서는 스마트폰을 사용하는 사용자라면 누구나 자동 녹화가 가능한 모바일용 무인 녹화 시스템을 제안한다. 본 시스템은 상용 Mobile 카메라, 좌우로 카메라를 움직이는 서보모터(Servo Motor), 모터를 제어하는 마이크로 컨트롤러 그리고 동영상 오디오 입력을 담당할 상용 무선 블루투스 이어셋(Wireless Bluetooth Earset)으로 구성된다. 본 논문에서는 스마트 폰을 이용하여 영상 추적을 통해 무인 녹화가 가능한 시스템을 설계하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.803-806
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• 2010

본 논문에서는 스크린을 터치를 하지 않고 또한 스크린의 영역의 크기에 상관없이 제스처를 이용하여 인터랙션이 가능한 제스쳐 인식 모듈을 이용한 대규모 멀티 인터랙티브 디스플레이 시스템을 제안한다. IR laser를 이용하여 인터랙션 영역을 생성하고 band pass filter를 장착한 적외선 카메라를 이용하여 인터랙션 영역 안의 영상을 획득한다. 획득되어진 영상은 제안하는 영상처리모듈을 이용하여 이진화->블랍-라벨링 과정을 거쳐 잡음을 제거한 후 인터랙션 영역 안에서 이루어지는 인터랙션 좌표를 획득한 후 Packet으로 저장한다. 저장 된 Packet은 네트워크 통신 시스템을 이용하여 Server로 보내어지고 Server에서는 메타포분석모듈을 이용하여 분석하여 결과를 메타포이벤트로 저장한 후 콘텐츠에 보낸다. 콘텐츠에서는 받은 메타포이벤트에 따라서 콘텐츠 결과를 보여 줌으로써 스크린을 터치 하지 않아도 터치 인터랙션이 가능하며 스크린 영역에 제한 없이 많은 사용자가 동시에 사용이 가능한 시스템 사용이 가능하도록 한다. 본 시스템은 향후 보다 다양한 인터랙션과 시스템 크기의 확장으로 보다 많은 사용자가 동시에 사용가능하며 다양한 인터랙션을 사용할 수 있는 인식 디바이스로써 활용이 가능하다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.28.3-28.3
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• 2009

과학기술위성 3호는 2007년 6월에 사업착수를 시작하여, 동년 8월 시스템요구사항검토회의(SRR)를 통해 임무 요구사항을 도출하였고, 동년 12월에 시스템기본설계검토회의(SDR)과 2008년 9월 시스템예비설계검토회의(PDR)를 개최하여 시험인증모델(EQM, Engineering& Qualification Model) 제작을 시작하여, 납품을 완료하고 ETB(Engineering Test Bed)상에서 유닛의 기능 시험 및 접속시험, 그리고 환경시험을 수행을 완료하였다. 또한 열구조모델 (STM, Structure and Thermal Model)도 제작을 완료하고 발사환경시험과 열평형 환경시험을 완료하였다. 이와같이 시험인증모델 및 열구조모델에 대한 지상에서의 시험과 검증이 완료된 시험결과를 바탕으로 2009년 9월 상세설계를 완료하고 비행모델 제작에 착수할 예정이다. 이 논문에서는 과학기술위성 3호의 시험인증모델에 대한 시험의 목적, 종류 그리고 검증에 대한 결과 그리고 향후 계획에 대해 발표하고자 한다. 참고로 과학기술위성 3호는 주탑재체인 다목적적외선영상시스템(MIRIS)은 우리 은하계의 근적외선 관측, 우주 배경복사 관측 및 지구 지표면의 적외선 영상 획득을 임무로 하고 있고, 부탑재체인 초소형 영상 분광기(COMIS)는 한반도 지역의 다중 스펙트럼 영상을 획득함으로써 대기관측 및 환경감시의 임무를 가지고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권5호
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• pp.470-475
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• 2009

본 논문은 헤드 트랙커(Head Tracker) 시스템에 패턴 매칭을 적용한 연구이다. 제안하는 알고리즘은 패턴을 통하여 헤드 트랙커의 초기자세를 빠르고 쉽게 획득하는 것이다. 광학 방식 헤드 트랙커는 적외선 LED(특징점)를 헬멧에 부착하고, 스테레오 카메라로 영상을 획득한다. 영상 분석시 발생하는 특징점간 거리 오차율을 바탕으로 패턴을 이루며 특징점을 부착한다. 특징점간 거리를 이용해 패턴 분석을 하고, 획득된 패턴을 바탕으로 특징점에 고유 번호를 부여한다. 맵 데이터와 특징점 고유 번호를 비교함으로써 헤드 트랙커의 초기자세를 추정한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.240-244
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• 2007

본 논문에서는 실시간으로 눈을 검출하고 추적하는 새로운 방법을 제안하고자 한다. 기존의 능동적 적외선을 이용한 눈 검출 및 추적 방법은 외부의 조명에 매우 민감하게 반응하는 문제점을 가지고 있으므로, 본 논문에서는 적외선 조명을 이용한 밝은 동공 효과와 전형적인 외형을 기반으로 한 사물 인식 기술을 결합하여 외부 조명의 간섭으로 밝은 동공 효과가 나타나지 않는 경우에도 견실하게 눈을 검출하고 추적 할 수 있는 방법을 제안한다. 눈 검출과 추적을 위해 SVM과 평균 이동 추적방법을 사용하였고, 적외선 조명과 카메라를 포함한 영상 획득 장치를 구성하여 제안된 방법이 효율적으로 다양한 조명하에서 눈 검출과 추적을 할 수 있음을 보여 주었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1916-1920
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• 2010

영상수위계는 카메라에 의해서 수위표를 촬영하여 촬영된 영상을 처리하여 수위값으로 변환하여 자동적으로 수위를 측정하는 장비이다. 이 수위계는 기존 수위측정 장비인 부자식, 압력식, 기포식, 초음파식, 레이다식과는 달리 수위표를 촬영한 영상으로부터 수위를 직접 눈으로 확인할 수 있는 장점이 있다. 이로 인해 영상자료로부터 측정된 수위를 검증할 수 있어 수위측정의 정확도를 향상시킬 수 있다. 그리고 수위표 영상과 더불어 관측지점 주변의 전체 영상을 동시에 촬영하여 실시간으로 전송하기 때문에 홍수시 하천 상황에 대한 모니터링 목적으로 사용될 수 있다. 영상수위계 시스템은 크게 메인제어기, 전원부, 서버부 및 카메라부로 구성되어 있다. 현재 운영되고 있는 시스템은 전원장치 리셋시 전 시스템을 리셋해야하고, 상전 단전시 전 시스템이 off된다. 그리고 별도의 통신모듈을 사용하여 장비간 통신이 이루어지고 있다. 또한 카메라부에는 렌즈와 팬/틸트를 제어하기 위한 별도의 장비가 포함되어 있고, 백색 LED 조명이 사용되어 야간에 수위인식주기마다 조명이 on/off 되고 있다. 위와 같은 전원장치의 운영으로 시스템을 안정적으로 운영할 수 없다. 그리고 수위 오인식을 최소화하기 위해서는 연속적인 수위 인식이 필요하지만, 백색 LED조명과 1초에 2프레임을 캡쳐하는 비디오 캡쳐방식에 의해 시스템을 상시로 운영하는 것이 곤란하다. 현재 운영 중인 영상수위계를 안정적으로 운영할 수 있도록 장비별로 제어가 가능하도록 전원 제어장치를 개발하였고, 상전 단전시 최소 30분 정도 전원을 유지할 수 있도록 무정전전원장치(UPS)를 설치하였으며, 측정자료의 저장장치를 하드디스크 타입에서 Flash SSD 메모리 타입으로 교체하였다. 또한 영상수위계 시스템을 상시 운영할 수 있도록 백색 LED조명을 적외선 LED조명으로 교체하였고, 1초에 1회 수위를 인식하도록 수위인식주기와 1초에 25프레임 캡쳐할 수 있도록 비디오 캡쳐방식을 개선하였다. 위와 같은 시스템의 개선으로 시스템을 안정적으로 운영할 수 있게 되어 시스템 고장에 의해 발생하는 수위 결측을 감소시킬 수 있고, 시스템의 상시 운영으로 수 위 오인식을 최소화시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권4호
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• pp.94-101
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• 2009

본 논문은 냉각형 적외선(infrared focal plane array; IRFPA) 영상시스템에서 하드웨어 뉴럴 네트워크를 이용한 실시간 고정패턴잡음 제어를 위해 고속 DSP & FPGA 기반의 H/W 설계 방법을 제안한다. 고정패턴잡음은 검출기의 불균일 보정처리후에도 관측영상의 온도분포 변화에 의해 발생한다. 이것은 열상 화질의 저하뿐만 아니라 다른 응용에도 문제되는 중요한 요소이다. 냉각형 적외선 영상시스템의 신호처리구조는 저온, 상온, 고온의 3개 테이블을 기준으로 이득(gain) 값과 편차(offset) 값을 연산한다. 제안된 방법은 3개 편차 테이블에서 각각 교차되는 영역을 세분화하여 가상의 테이블을 만들고, 입력 영상의 구분된 3개 영역에서 영상의 평균값으로 하드웨어 뉴럴 네트워크의 가중치 값을 조정하여 최적의 온도구간을 선정한다. 이와 같은 방법은 영상의 평균값으로부터 저온, 상온, 혹은 고온의 이득, 편차 테이블을 연산하고, 운용 중에 지속적으로 편차 보상을 적용하지 않아도 된다. 따라서 제안된 방법은 실시간 처리로 관측영상의 온도분포 변화에 의해 발생하는 고정패턴잡음을 제어하여 영상화질의 개선된 결과를 보였다.