• 한국광학회지
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• 제8권1호
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• pp.42-46
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• 1997

단일 색소 분자가 공초점 현미경의 검출 영역을 통과하면서 방출하는 형광폭발신호를 수집하기 위해서 컴퓨터 인터페이싱 광자계수기를 제작하였다. 사용한 계수기 소자들에 의해서 결정되는 최대 계수 속도는 약 80 MHz이며, 486급 PC 컴퓨터와 BASIC으로 작성한 프로그램을 사용하였을 때 최소 bin-width는 약 25.mu.s이었다. 이 계수기를 사용하여 에틸렌글리콜 용액내에 있는 JA22 단일 분자의 형광폭발신호를 수집하였으며 그 특성을 간략하게 기술하였다. 이때 색소 분자의 농도는 약 1 * $10^{-11}$ mol/L이었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제23권1호
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• pp.26-32
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• 2012

확대촬영은 일반촬영뿐 아니라 미세골촬영, 유방촬영 및 다른 진단 영역에서 널리 사용되고 있다. 유한한 X선 초점의 크기로 인해 확대촬영은 분해능, 노이즈, 대조도 등 영상 시스템 전체에 영향을 미친다. 본 연구의 목적은 유효검출양자효율(effective detective quantum efficiency, eDQE)을 이용하여 영상시스템에 있어서 확대도와 초점크기의 영향을 알아보고자 함이다. 전체적인 영상 시스템 특성을 반영하는 eDQE는 초점에 의한 흐림 현상, 확대, 산란 그리고 격자 반응 등의 영향을 고려한다. 본 실험에서는 Food and Drug Administration (FDA)에서 고안된 흉부 팬텀을 사용하여 실제 가슴 촬영조건에서 측정된 유효변조전달함수(effective modulation transfer function, eMTF), 유효잡음력스펙트럼(effective noise power spectrum, eNPS), 산란율(scatter fraction, SF) 및 투과율(transmission fraction, TF)을 통해 eDQE 값을 도출하였다. 연구 결과를 통해 살펴보면 소초점을 사용했을 경우, eMTF의 값이 10%일 때의 공간주파수는 확대도가 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0일때 각각 2.76, 2.21, 1.78, 1.49 그리고 1.26 lp/mm이었다. 대초점을 사용했을 경우, MTF의 값이 10%일 때의 공간주파수는 확대도가 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0일 때 각각 2.21, 1.66, 1.25, 0.93 그리고 0.73 lp/mm이었다. 확대도가 증가할수록 eMTF 값이 떨어지고, 소초점을 사용했을 때가 대초점을 사용했을 때보다 eMTF가 전체적으로 높다는 것을 확인할 수 있었다. 초점의 크기에 따른 zero frequency에서의 eDQE 값의 변화는 크게 보이지 않았다. 그러나 대초점을 사용했을 경우, 소초점을 사용했을 때보다 저 주파수에서 고 주파수로 갈수록 eDQE가 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 일반적으로 확대촬영은 작은 병변을 확대시키고 낮은 유효잡음과 air-gap에 의한 산란선의 감소로 인해 대조도를 증가시킨다. 이로 인해 크기가 작은 병변을 고대조도로 확대시킴으로써 진단율을 높일 수 있다. 그러나 초점 크기로 인한 흐림 현상이 확대도에 따라 공간 분해능에 더 큰 영향을 미친다. 이러한 결과를 바탕으로, 디지털 일반촬영 시스템에서의 확대촬영을 시행하기 위한 적절한 초점크기와 확대도가 확립되어야 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권9호
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• pp.119-128
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• 2014

본 논문에서는 이전 연구 방법에서의 UV-histogram을 확장하여 적응적 UV-histogram을 제시함으로써, 복잡한 구성의 장면에서 사람의 검출율을 높이는 방법을 제시한다. 제안 방법은 먼저 U-histogram에서 사람 영역을 1차 추출하고, 각각의 레이블링된 U에서 V-histogram을 생성함으로써, 이전 방법에서 구분할 수 없었던 사람 후보 영역을 정확하게 추출한다. 또한 제안 방법은 사람 판정시, 초점거리와 거리에 따라 적응적인 크기를 가지는 오메가 모양의 템플릿을 이용하여 검출의 정확도를 높였으며, 누적 영상을 이용하여 오검출을 템플릿 재매칭 함으로써, occlusion에도 강인한 특성을 가진다. 실험 결과는 Bae의 연구방법에 비하여 복잡한 환경에서 약 15%의 정확도 향상, 80%의 재현율 향상을 보이며, Xia의 연구방법에 비하여 20배 빠른 수행속도를 보여, 제안 방법의 성능이 우수함을 입증한다.

• 한국광학회지
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• 제8권2호
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• pp.165-168
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• 1997

780 nm의 반도체 레이저, compact disk의 광 pick-up용 actuator, 그리고 4분할 photodiode를 이용하여 scanning confocal microscope를 구성하여 시료면의 높이와 재질의 차이를 측정하였다. 4분할 photodiode에 검출되는 오차 신호를 이용하여 렌즈가 장착되어 있는 actuator를 움직이면서 시료면에 레이저 광속의 초점이 항상 위치하도록 하였으며, 이 때 actuator에 흐르고 있는 전류를 시료면의 높이로 나타내어 3차원 영상으로 표현하였다. 또한 재질의 차이는 4분할 photodiode에 검출되는 합산 신호를 이용하여 컬러 프린터에 나타나는 3차원 영상의 색을 다르게 나타내었다. 전체적인 크기도 30 mm * 20 mm * 20 mm 로서 작고 간단하며 scan 영역은 최대 1.6 mm * 1.6 mm이다. 반사광의 세기를 이용한 scanning confocal microscope의 영상과 4분할 photodiode에 검출되는 오차 신호를 적분하는 방식을 이용한 scanning confocal microscope의 영상을 구하여 그 차이를 비교하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.311-312
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• 2012

본 발표에서는 광학적 분석 시스템에 적용 가능한 발광소자(광원)과 수광소자(광센서)를 집적화시키는 모듈(수 발광 집적모듈) 기술을 제시하고자 한다. 이러한 수-발광 집적모듈은 다양한 응용 분야에 적용 될 수 있다. 예를 들어, 광신호 감지를 위한 광통신용 송-수신 모듈(optical communication), 의료/진단 분야에서 단백질/DNA/박테리아 등의 검출 및 분석에 관한 바이오 센서(bio-sensor), 그리고 대기(가스)/수질 모니터링에 관한 환경센서 등 매우 광범위한 분야에 해당되는 요소 기술이라 할 수 있다. 특히, 이들 분야들 중 바이오 물질을 분석하고 검출하는 광학적 바이오 센서 기술은 높은 경제적 가치와 산업적 성장 잠재력으로 인해 오랫동안 활발한 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 광학적 바이오 센서에서 가장 범용적인 방법 중 하나가 항온-항체 면역반응을 기반으로 하는 형광 검출(fluorescence detection) 기법이다. 이러한 시스템은 전체적으로 광원, 광학계, 그리고 센서로 구성되는데 기존에 일반적으로 사용되고 있는 형광 현미경의 경우는 민감도가 우수하다는 장점은 있으나 상당히 고가이고 부피가 크며 복잡한 광학구성으로 이루어져 있다는 한계점을 가지고 있다. 이러한 맥락에서 고민감도를 확보하면서 휴대성, 고속처리, 저가 등의 특성을 가진 시스템에 대한 요구가 갈수록 증가하고 있다. 이를 해결하기 위한 핵심기술 중의 하나가 수-발광 부분을 집적화 시키는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 바이오 센서 기술의 하나로서 형광을 측정하여 혈액내의 진단 지표인자를 검출할 수 있는 휴대용 혈액진단기기에 적용되는 소형 수 발광 집적 모듈을 개발하였다. 혈액내의 검출 성분의 양에 따라 형광의 세기가 변화하게 됨으로써 정량적인 검출이 가능한 원리이다. 모듈의 구조는 크게 광원(발광소자), 광학계, 그리고 광센서(수광소자) 세 영역으로 나누어 진다. 광원은 635 nm 적색 레이저다이오드로서 형광체(Alexa Fluor 647/발광파장: 668 nm)를 여기 시키는 기능을 하며 장착된 볼렌즈 의해 샘플의 형광체 영역으로 집광된다. 광학계는 크게 시준렌즈(collimating lens)와 광학필터로 구성됨으로써 샘플로부터 발생되는 광을 적절하게 수광소자로 전달하는 기능을 하게 된다. 여기서 광학필터의 경우는 기본적으로 Distributed Bragg's Reflector(DBR) 구조로써 실리콘(Si) 포토다이오드 상부에 모노리식(monolithic)하게 형성되며 검출 샘플로부터 진행되는 레이저 광(잡음의 주원인)은 차단하고 형광(광신호)만 통과 시키는 기능을 하게 된다. 따라서 신호 대 잡음비(S/N ratio)를 향상시키기 위해서는 정밀한 광 필터링 기능이 요구됨으로써 박막의 세밀한 공정 조건과 구조적-광학적 특성 분석이 수행되었다. 마지막으로 포토다이오드 소자는 일반적인 구조 이외에 중앙에 원형 구멍이 형성된 특별한 구조가 적용된다. 이것은 포토다이오드 구조에 변화를 줌으로써 모듈 구조를 효율적으로 응용할 수 있다는 의미를 갖는다. 또한 포토다이오드의 전기적-광학적 측정 분석을 통해 잡음 및 감도 특성이 세부적으로 조사되며 형광신호를 효과적으로 측정할 수 있음을 확인하였다. 최종적으로 제작된 모듈은 약 $1{\times}1{\times}1cm^3$ 내외 정도의 크기를 갖는다. 요약하자면 본 발표에서는 광학적 바이오센서에 적용할 수 있는 소형 수-발광 소자 집적모듈을 소개한다. 전체 모듈 설계는 최소한의 부피를 가짐과 동시에 측정의 정밀성을 향상시키는데 초점을 맞추어 진행하였다. 세부요소인 광학필터와 포트다이오드의 경우 잡음 및 민감도에 미치는 중요성 때문에 세밀한 공정 및 특성분석이 수행되었다. 결론적으로 독자적인 설계 및 공정을 통해 휴대성 및 정밀성 등의 목적에 부합한 경쟁력 있는 수-발광 소자 집적모듈 제작 기술을 확보하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권10호
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• pp.85-92
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• 2023

본 논문에서는 장편의 드라마나 영화에서 스토리 기반의 축약된 요약본을 자동으로 제작하기 위한 방법을 제안한다. 촬영 단계에서 황금분할을 고려한 공간감 있는 프레임 구성과 내용 전달 차원에서 시청자들의 시선을 집중시키기 위한 관심 대상에 대한 초점을 기본 전제로 했다. 이에 적정한 프레임들을 추출하기 위한 방법을 고려하기 위해서 기존의 씬(scene) 및 숏(shot) 검출에 대한 연구, 초점과 관련된 블러 정도를 파악하는 연구들에서 활용되었던 요소 기술들을 활용했다. 유튜브에서 공유되는 영상을 프레임 단위로 변환한 후 프레임별로 특징을 추출하기 위한 영역으로 프레임 전체 영역과 3개의 부분 영역으로 구분했고, 해당 영역별로 각각 라플라시안 연산자와 FFT를 적용한 결과들을 비교하여 상대적으로 일관성 있고 강건한 FFT를 선택했다. 프레임 전체에 대한 계산값과 3개 영역의 계산값들을 비교하여 상대적으로 선명한 영역을 확인할 수 있는 조건을 기반으로 대상 프레임을 선별했다. 이렇게 선별된 결과를 토대로 숏 내에서 프레임들의 연속성을 확보하기 위해 오프라인 변화점 탐지기법을 적용한 결과와 접목시켜 최종 프레임들을 추출했고, 이를 기반으로 편집결정리스트를 구성하였으며, F1-스코어 75.9%를 갖는 62.77%로 축약된 요약본을 제작했다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.573-575
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• 2006

기존에 연구되어온 리버서블 워터마킹 기법은 주로 군사영상이나 의료영상에 초점을 맞추어 개발 되어왔다. 본 논문에서 제안한 리버서블 워터마킹 기법은 일반사용자를 위한 서비스에도 사용가능하다. 즉 서비스 제공업자가 돈을 지불한 사람에게는 워터마크 추출기를 제공하여 좋은 화질의 영상을 사용할 수 있게 하고 돈을 지불하지 않은 사람에게는 워터마크가 삽입되어져 있는 저화질의 영상을 제공하는 것이다. 인터넷상에서는 JPEG 압축형태의 영상들이 많이 유통된다. 본 논문에서는 JPEG 압축데이터에 워터마크를 삽입하여 리버서블 워터마크를 수행한다. 사용된 알고리즘은 삽입영역을 선정하여 Shift기법을 이용하여 워터마크 삽입하고 추출하였다. 실험결과 256*256 lena 영상을 QF 10-99사이에서 1600-2900 비트가 삽입되었고 워터마크 검출 및 복원은 완벽하게 되었다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제10권1호
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• pp.1-9
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• 2006

Photomask 고해상도 검사기를 개발함에 있어서 기계 설계, 제어 설계, 소프트웨어 설계 등 3개의 카테고리가 필요하다. 그 중에서 소프트웨어 설계는 CAD 데이터와 Photomask로부터 카메라로 읽어 들인 실제 영상과의 비교를 통하여 불량을 검출한다. 픽셀 단위로 비교하기 때문에 전체 영역이 커서 블록으로 나누어서 비교하는 블록 매칭 알고리즘을 사용한다. 그리고 기계 조립 정도에서 오는 오차를 보정하기 위하여 Calibration 알고리즘을 쓰고, Photomask의 곡면을 보정하기 위하여 카메라 사전 초점 알고리즘을 제시한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.161-164
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• 1998

카메라이 동작 정보는 컴퓨터 비전, 영상 코딩 및 비디오 검색 등의 분야에서 사용되는 강력하고 중요한 특징이다. 특히, 최근에 관심의 초점이 되고 있는 내용기반 비디오 검색을 위한 자동색인에서 장면전환 검출이나 이동 물체의 동작 정보 추출 등에 값지게 활용될 수 있다. 본 논문에서는 파라미터 모델을 이용해서 카메라의 동작을 추출하는 방법을 제안한다. 먼저, 영상의 공간적인 특성을 고려하면서 전체 과정의 속도를 탐색 영역 내에서 동적 백터를 추출한다. 그리고 추출된 동작 벡터를 파라미터 모델에 적용하여 파라미터를 추출하고, 카메라의 동작을 파라미터들의 상호 관계를 이용하여 정의하므로써 최종적인 카메라의 동작을 추출한다. 본 논문에서 제안한 방법은 기존의 방법에 비해 계산 시간상의 비용을 축소시켰고, 화소 단위가 아니라 셀 단위로 카메라의 동작을 추출하므로 다른 방법에 비해 잡음에 보다 강건하다. 또한, 이동 물체의 움직임으로 발생할 수 있는 오류를 최대한 배재한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.494-499
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• 2007

본 논문에서는 책 또는 논문을 읽을 때 중요한 부분 또는 정리해야 할 부분의 영역을 선택하면, 해당영역의 문자들을 문서편집기에 순차적으로 출력시킴으로써 수정 저장 가능하게 하여 공부한 부분을 정리하는 시스템을 구현하였다. 이 시스템은 사용자가 원하는 영역을 손가락으로 선택하면, 손 인식 알고리즘을 적용하여 손가락 움직임을 검출하여 선택된 영역을 인식한다. 선택된 영역의 가로, 세로 거리를 펄스 수로 변환한 후 모터를 제어하여 그 위치만큼 카메라를 이동시킨다. 문자인식이 가능하도록 줌을 확대/축소하고 조정된 줌에 맞는 초점으로 근접 제어한 후, 더욱 선명한 영상을 얻기 위해 명암차이를 이용하여 미세조정을 하였다. 획득된 영상에 문자인식 알고리즘을 적용하여 문서로 변환시켜서 중요 부분들을 정리케하는 한글 인식 및 편집지원 시스템을 구현하였다