• 제목/요약/키워드: 적응광학

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Beer-Lambert 법칙을 적용한 레이저 열원 프로파일 모델링 및 레이저무기용 반사경의 열변형 해석을 통한 구조-열-광학 성능 연구 (A Study on Structural-Thermal-Optical Performance through Laser Heat Source Profile Modeling Using Beer-Lambert's Law and Thermal Deformation Analysis of the Mirror for Laser Weapon System)

  • 홍대기
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.18-27
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    • 2023
  • 본 논문에서는 열해석의 하중조건으로 레이저 열원을 설정하여 반사경의 구조-열-광학 성능 분석을 수행하였다. 레이저 열원 모델은 가우시안 빔을 바탕으로 반투명한 소재를 고려한 Beer-Lambert 법칙을 적용하여 하중조건으로 선정하였으며, 반사경만의 성능 분석을 위하여 기구부는 고려하지 않았다. 열변형해석을 수행하여 반사경 표면의 온도 변화로 인한 열응력과 열변형 데이터를 얻었다. 열변형에 의한 반사경 표면의 변위 데이터를 Zernike 다항식에 피팅하여 파면오차를 계산하였으며, 이를 통해 고에너지 레이저가 반사경으로 입사될 때 반사경의 광학 성능을 예측할 수 있었다.

광 디스크 드라이브의 편심 보상을 위한 적응 반복 제어 (Adaptive Repetitive Control for an Eccentricity Compensation of Optical Disk Drive)

  • 서삼준;김동원;박귀태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.135-142
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    • 2005
  • 본 논문에서는 변하는 주기 기준 신호를 추종하기 위한 광학 디스크 드라이브의 적응 반복 제어 기법을 제시한다. 주기가 알려진 주기적인 외란은 반복 제어 개념을 이용하면 충분히 제거할 수 있다. 광학 디스크 드라이브는 다양한 속도를 지원하기 때문에 변하는 주기의 외란을 가진다. 기준 주기 변화를 추종하기 위해 샘플링 주파수를 변화시키는 반복 제어를 기초로 하여 주기가 변하는 외란을 다루기 위한 적응 반복 제어를 제안한다. 제안한 제어 기법은 반복 제어기와 주파수 발생기고 구성된다. 전자는 외란 주파수의 고정 배수에서 동작하는 가변 샘플러를 사용하고 후자는 외란 주파수에 따라 변하는 샘플링 주파수를 발생한다. 광학 디스크 드라이브 제어 대한 실험 결과에서 제안한 기법의 우수성과 랜덤 탐색 시간의 개선을 보인다.

적응 정칙화 연산자를 이용한 영상복원 (Image Restoration using Adaptive Regularization Operator)

  • 김태선;박차훈
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2001년도 춘계학술대회논문집:21세기 신지식정보의 창출
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    • pp.247-251
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    • 2001
  • 영상을 처리하는 과정에서 광학시스템과 전기시스템의 특성으로 인해 흐려지고 잡음으로 훼손된 영상을 복원하는 경우에 일반적으로 정칙화 반복복원방법이 사용된다. 기존의 방법은 영상의 국부적인 특성을 고려하지 않고 영상전체에 일률적으로 정칙화 연산자를 사용함으로써 윤곽부분에서는 리플잡음을 초래하고 평면부분에서도 잡음증폭을 피할 수 없으며, 또한 시각적으로 효율적이지 못한 면이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 영상의 국부적인 특성을 고려하여 적응 정칙화 파라메타와 적응 정칙화 연산지를 사용하여 평면영역과 윤곽영역의 방향특성에 따라 적응적으로 처리하는 반복복원방법을 제안한다. 제안한 방법은 기존의 방법과 비교하여 평면영역에서의 잡음 평활화가 개선되고 시각적으로 중요한 윤곽부분 복원에 효율적임을 실험결과를 통해 알 수 있었으며 ISNR 면에서도 우수하였다.

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신경회로망의 학습규칙을 이용한 SDF 적응 필터 설계 (Adaptive SDF filter design using the Widrow-Hoff learning rule)

  • 김홍만
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1989년도 제4회 파동 및 레이저 학술발표회 4th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.103-106
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    • 1989
  • A method of adaptive formation of the synthetic discriminant function(SDF) both in image plane and spatial frequency plane by using the Widrow-Hoff learning rule is proposed. The proposed method uses minimum number of interconnections between neurons so it can reduce the time for learning the neural net. Also complex valued interconnection weights are introduced for the purposes of handling the phase objects or Fourier transformed spatial frequency objects which usually have complex values for the representation of not only amplitude but also phase information. Also methods of optical implementation for the complex valued interconnection weights are discussed.

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적응광학계 변형거울의 구동기 배열에 따른 성능 변화 연구 (A study on the actuator arrays of a deformable mirror for adaptive optics)

  • 엄태경;이완술;윤성기;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.442-448
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    • 2002
  • 지상용 천문 망원경에서 대기의 영향으로 인해 발생하는 오차를 실시간으로 보상해주는 적응 광학을 이용하면 지상용 망원경으로도 막대한 비용이 드는 우주용 망원경에 버금가는 이미지를 얻을 수 있다. 일반적으로 적응 광학계에서는 대기에 의한 파면 오차를 제거하기 위하여, 변형 거울을 변형시켜 각 부분의 파면 오차를 보정하는 방법을 이용하므로, 변형 거울을 효과적으로 변형시키기 위한 구동기의 특성과 구동기의 배열에 대한 연구가 필수적이다. 하나의 구동기론 작동하여 거울을 변형시킬 때, 변형된 거울면의 형태를 영향 함수라고 정의하며, 이러한 영향 함수를 이용하여 변형 거울을 효과적으로 모형화하고 설계할 수 있다. 본 논문에서는 유한요소해석을 이용하여 계산된 변형 거울의 실제 영향 함수를 가우시안 함수 형태로 단순화하고, 추가로 구동기들 사이의 영향을 고려한 커플링 계수를 도입하여, 주어진 구동기 배열에 대한 영향 함수를 결정하였다. 또한 변형 거울에 사용되는 구동기들 사이의 적절한 커플링 계수를 결정하기 위하여, 커플링 계수 변화에 따른 변형거울의 성능 변화를 해석하였다. 이와 같이 구성된 영향 함수를 이용하석, 구동기가 삼각형과 사각형 형태와 같이 등간격으로 배치되어 있을 때의 구동기 간격에 따른 변형 거울의 성능을 해석하고 효과적인 배열을 제안하였다.

틸라피아의 해수순치시(海水馴致時) 아가미와 신장(腎臟)의 광학(光學) 및 전자현미경적(電子顯微鏡的) 관찰(觀察) (Light and Electron Microscopy of Gill and Kidney on Adaptation of Tilapia(Oreochromis niloticus) in the Various Salinities)

  • 윤종만;조강용;박홍양
    • Applied Microscopy
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    • 제23권2호
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    • pp.27-40
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    • 1993
  • 1990년(年) 6월(月) 30일(日)부터 10월(月) 31일(日)까지 또한 1991년(年) 9월(月) 30일(日)부터 1992년(年) 4월(月) 31일(日)까지 본 실험실의 양어장(養魚場)에서 염분(鹽分) 농도(濃度)가 각각 10%o, 20%o, 30%o의 $1.5m^3$인 탱크에서 사육된 100-350g(평균 250g)인 틸라피아(Oreochromis niloticus)의 아가미 및 신장(腎臟)의 미세구조적(微細構造的) 변화(變化)를 알기 위해서 광학현미경(光學顯微鏡)과 주사(走査) 및 투과전자현미경(透過電子顯微鏡)으로 관찰하여 얻어낸 결과는 다음과 같다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같이 나타났다. 해수(海水)에 적응(適應)된 Oreochromis nilotirus의 경우 모두 아가미엽 비대, 아가미엽 상피세포의 분리, 신사구체의 수축, 신장(腎臟)의 울혈(鬱血) 등(等)의 조직학적(組織學的) 변화(變化)가 있었다. 가장 높은 저삼투압(低渗透壓) 능력(能力)은 10%o에서 채취된 틸라피아에서 확인되었고, 이러한 현상은 외형적인 형태를 통해서 확인된 염분순치화(鹽分馴致化)(smoltification)와 일치(一致)되었으며, 실험군 중 틸라피아 저삼투조절능력(低渗透調節能力)은 10%o에서 떨어지기 시작하였다. Oreochromis niloticus의 각 군의 삼투압(渗透壓)은 모두 담수(淡水)의 수준보다 높았고, 모두 300m Osmol 이상으로 나타났다. 아가미엽의 염분세포의 발생빈도와 그 정도는 염분농도(鹽分濃度)의 증가와 더불어 빠르게 증가되었고, 염분세포의 수도 광학(光學) 및 투과전자현미경(透過電子顯微鏡)을 통해서 볼 때 NaCl의 증가와 함께 증가하였다. 삼투압(渗透壓)의 점차적인 증가에 대해서 틸라피아의 체내에 축적된 NaCl과 무기성분(無機成分)을 배출시키기 위해서 혹은 체내의 삼투압(渗透壓)의 균형을 위해서 이러한 결과가 이루어지는 것으로 사료된다. 아가미엽(葉)의 표피(表皮)는 염분농도(鹽分濃度)가 높을수록 요철(凹凸)상태가 심하게 나타났다. 이러한 생리학적 현상들은 모든 경골어류(硬骨魚類)에서 일어나는 것으로 사료되며, 틸라피아와 무지개 송어(松魚)는 조직병리학적(組織病理學的) 변화(變化)에도 불구하고 해수(海水)에 견디어내어 순치(馴致) 적응(適應)하는 것으로 나타났다. 주사전자현미경(走査電子顯微鏡)에 의해서 해수(海水)에 적응(適應)된 틸라피아의 제 2차(次) 아가미엽(葉)의 미세구조(微細構造)는 적응기간(適應期間) 동안 표면이 울퉁불퉁한 특징을 나타내었고, 투과전자현미경(透過電子顯微鏡)에 의해서는 해수(海水)에 노출된 염분세포내(鹽分細胞內)에 길게 변형된 미토콘드리아가 관찰되었으며, 잘 발달된 cristae가 확인되었고, 담수(淡水)에 서식하던 개체의 염분세포(鹽分細胞)보다 그 수가 증가하였다. 이와같이 미토콘드리아가 풍부한 염분세포의 존재를 통해서 해수(海水)에 적응하는 동안 일어나는 저삼투압조절(低渗透壓調節) 작용(作用)에 중요한 역할을 하는 것이라 사료된다. 해수(海水)에 적응(適應)된 대부분의 틸라피아는 신장(腎臟)의 보우만 주머니를 가득 채운 신사구체(腎絲球體)를 가지고 있으며, 신사구체(腎絲球體)의 수축은 담수(淡水)에 적응된 개체보다 10%o, 20%o, 30%o에 적응된 개체에서 훨씬 더 많이 발생되었고, 울혈현상(鬱血現象)은 10%o보다 20%o, 30%o에 적응(適應)된 개체의 신장조직(腎臟組織)에서 더많이 발생되었다. 틸라피아의 신사구체(腎絲球體)는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에 신장(腎臟)에서 수축된 것으로 나타났다. 30%o의 해수(海水)에 적응(適應)된 틸라피아의 평균 신사구체(腎絲球體)의 면적은 담수(淡水)에 적응된 개체의 면적보다 유의성있게 나타났다. 해수(海水)에 적응(適應)된 틸라피아의 신단위(腎單位)의 사구체(絲球體)와 핵(核)의 면적이 감소하였으며, 담수(淡水)에 적응(適應)된 개체보다 신단위세포(腎單位細胞)의 핵(核)보다 크기에 있어서 작게 나타났다. 이러한 세포면적당(細胞面積當) 변화(變化)는 해수(海水) 및 담수(淡永)에 적응(適應)된 광염도성(廣鹽度性) 경골어류(硬骨魚類)의 서로 다른 삼투조절(渗透調節) 능력(能力)과 연관이 있는 것으로 고찰된다. 그 결과는 신사구체(腎絲球體) 여과율(濾過率)(GFR)과 관련(關聯)이 있는 것으로 나타나서, 해수(海水)에 적응(適應)된 개체의 오줌이 배설되는 정도는 담수(淡水)에 적응(適應)된 개체보다 훨씬 더 적게 나타났다. 이러한 결과는 물고기 체내와 체외 사이의 삼투압(渗透壓)의 균형을 유지하기 위해서 신사구체(腎絲球體)가 수축되는 것으로 나타난 것으로 추정된다. 담수(淡水)에 적응(適應)된 틸라피아의 신장조직(腎臟組織)은 대부분 작고, 둥근 형태의 미토콘드리아를 가지고 있고, 전자밀도(電子密度)가 높은 미토콘드리아를 가지고 있다. 그러나 해수(海水)에 적응된 개체(個體)의 신장내(腎臟內)에 있는 미토콘드리아는 그 크기에 있어서 담수(淡水)에 서식하던 개체(個體)의 미토콘드리아 보다 길고, 타원형(楕圓形)으로 변형된 형태를 나타내었으며, 전자밀도(電子密度)가 높은 cristae를 가지고 있는 미토콘드리아의 수(數)가 상당히 증가하였다. 틸라피아는 적절한 염분농도(鹽分濃度)를 가진 환경에 적응할 수 있는 능력을 지니고 있고, 30%o의 해수(海水)에 적응된 개체의 체중의 증가는 조직병리학적(組織病理學的) 변화(變化)에도 불구하고 0%o의 해수(海水)에 적응된 개체보다 훨씬 더높게 나타났다.

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L-curve를 이용한 광학 흐름 추정을 위한 정규화 매개변수 결정 (Regularization Parameter Determination for Optical Flow Estimation using L-curve)

  • 김종대;김종원
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제14B권4호
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    • pp.241-248
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    • 2007
  • 본 논문은 광학 흐름을 추정하는데 있어서 최적 정규화 매개변수를 결정하기 위한 L-curve 모서리 검출 방법을 제안한다. 기존의 곡률법은 L-curve의 곡률 그래프에서 최대 위치를 찾는 반면, 제안한 방법은 바로 우측 음의 계곡과의 곡률 차가 최대가 되는 양의 봉우리의 위치를 찾아서 매개변수 값을 결정한다. 이 방법으로 선정한 매개변수로 광학 흐름을 추정하면, 평균적으로 최소 오차로부터 단지 0.02 pixel/frame 차이가 나는 것이 실험을 통하여 보여진다. 또한 제안한 방법으로 기존의 모서리 검출법인 곡률법이나 적응 제거법에 비해 최소 오차에 가장 가까운 광학 흐름을 구할 수 있었다.

한 대의 칼라카메라를 이용한 인체 운동량 측정 (Human Motion Measurement with One Color Camera)

  • 안정호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.41-47
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    • 2001
  • 본 연구는 한 대의 칼라 카메라와 광학장치를 이용하여 인체의 운동량을 측정하는 시스템에 관한 것이다. 광학을 이용하여 인체의 운동량을 측정하기 위해서는 일반적으로 두 대 이상의 카메라로부터 획득된 영상으로 측정물체에 대한 좌표를 구하는 입체화상법을 사용한다. 제시한 시스템은 서로 다른 색의 칼라필터와 거울을 통과한 두 개의 광경로를 빔스플리터로 중첩시켜서 한 대의 칼라카메라로 영상을 획득하여 분석하는 것으로, 한 대의 칼라카메라가 두 대의 단색 가상카메라 역할을 하는 것이다. 단색 가상카메라는 적색, 녹색과 청색의 세 가지로 본 실험에서는 적색의 밝기가 가장 낮아서 녹색과 청색 가상카메라를 사용하였다. 광학장치를 이용하여 칼라카메라로 획득된 적색, 녹색과 청색별로 8bit인 24bit 디지털영상에서 녹색과 청색 영상은 각각 녹색과 청색의 가상카메라로 획득한 영상이다. 이 영상들을 이진화하여 측정물체를 배경으로부터 분리하고, 이진영상에서 일정한 면적을 지닌 영역의 중심을 측정물체가 영상면에 투영된 좌표로 본다. 녹색과 청색 영상에서 동일한 측정물체에 대한 영상선을 구하고 이들의 교차점을 측정물체의 공간좌표로 하였다. 이 시스템을 이용하여 직립 및 신전자세에서 척추의 형상을 측정하였으며 향후 시스템의 추가적인 개발과 적응분야에 대하여도 살펴보았다.

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VHLS 광학판 기반의 다시점 스테레오스코픽 3D 디스플레이 시스템의 구현 (Implementation of Multiview Stereoscopic 3D Display System using Volume Holographic Lenticular Sheet)

  • 이상우;이맹호;김은수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권5C호
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    • pp.716-725
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    • 2004
  • 본 논문에서는 VHLS 광학판 기반의 새로운 다시점 3D 디스플레이 시스템을 제시하였다. 즉, VHLS 광학판을 체적 홀로그램의 각 다중화 기록 특성을 이용하여 다시점 영상의 방향벡터를 회절격자 형태로 기록한 일종의 광방향 변조기로 제작한 다음, 제작된 VHLS을 LCD 공간광변조기에 부착되어 패널에 입력되는 다시점의 스테레오 영상을 각 시점에 해당하는 특정방향으로 분리해 줌으로써 다시점 3D 디스플레이 시스템을 실현하였다. 또한, 본 논문에서는 VHLS 광학판의 원리와 특성을 분석한 다음 상용 포토폴리머를 이용하여 최적화된 4시점의 VHLS 광학판을 설계 제작하고 이를 이용하여 4시점의 스테레오스코픽 3D 디스플레이 시스템을 구현하였다. 그리고 적응적 변위 추정 알고리즘으로 합성된 4시점의 테스트 영상을 이용한 광학실험을 통해 VHLS 기반의 다시점 3D 디스플레이 시스템의 구현 가능성을 제시하였다.

수중표적의 시간영역 음파 후방산란 신호 모의 (Simulation of Time-Domain Acoustic Wave Signals Backscattered from Underwater Targets)

  • 김국현;조대승;성우제
    • 한국음향학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.140-148
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    • 2008
  • 본 연구에서는 물리광학법 (physical optics)과 푸리에 변환 (Fourier transform)을 바탕으로 잠수함과 같이 크고 형상이 복잡한 수중표적의 시간영역 음파 후방산란 신호를 모의하기 위한 수치해석방법을 구현하였다. 키르코프-헬름홀쯔 적분식 (Kirchhoff-Helmholtz integral equation)에 키르코프 근사이론 (Kirchhoff approximation)을 적용하여 유도한 물리광학법을 바탕으로 수중표적의 후방산란 음파에 대한 주파수 응답을 계산하였으며, 시간영역 신호모의를 위해 구해진 주파수응답에 고속 역푸리에 변환 (inverse fast Fourier transform)을 취하였다. 입사 음파의 직접조사 면적을 산정하기 위한 적응 삼각형 빔 방법과 다중반사 효과를 고려하기 위한 가상면 개념을 도입하였다. 평면 음파가 정사각형 평판에 수직으로 입사하는 경우에 대한 수치해석 결과를 시간영역 물리광학법에 근거한 해석해와 비교하여 본 연구에서 구현한 수치해석방법의 정확성을 검증하였으며, 반구형 원통모델에 대한 수치모의 결과를 측정결과와 비교하여 본 연구방법이 거울반사 (specular reflection) 효과가 우세한 경우에 유효한 해를 제공할 수 있으나 작은 표적에 대해서는 오차를 줄 수 있음을 확인하였다. 또한, 이상화된 잠수함 모델에 대한 수치해석을 통해 실제 수중표적에 대한 시간영역 후방산란 해석으로의 적용 가능성을 확인하였다.