• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.692-697
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• 2000

In Particle Tracking Velocimetry, the analysis of double-exposed photographic plate can be carried out either by means of Young's fringe analysis or by a digital image processing technique. In this study, we used digital image processing to two images in one frame far analyzing in-cylinder flow fields, and compared PTV with PSV(Particle Streak Velocimetry). Additionally, this technique was verified by two different calibration method. One is interpolation by invert distance, the other is interpolation by area ratio. Finally, the results between two interpolation methods were similar in whole flow fields.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 1998년도 추계학술대회논문집:21세기에 대비한 지능형 통합항만관리
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• pp.211-221
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• 1998

A digital image processing technique which is able to get the velocity vector distribution of a surface of the spilled oil in the ocean without contacting the flow itself. This technique is based upon the PIV(Particle Imaging Velocimetry) technique and its system mainly consists of a high sensitive camera, a CCD camera, an image grabber, and a host computer in which an image processing algorithm is adopted for velocity vector acquisition. For the acquisition of the advective velocity vector of floating matters on the ocean, a new multi-frame tracking algorithm is proposed, and for the acquisition of the diffusion velocity vector distribution of the spilt oil onto the water surface, a high sensitive gray-level cross-correlation algorithm is proposed.

• 한국항만학회지
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• 제12권2호
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• pp.291-302
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• 1998

A digital image processing technique which is able to be used for getting the velocity vector distribution of a surface of the spilt oil in the ocean without contacting the flow itself. This technique is based upon the PIV(Particle Imaging Velocimetry) technique and its system mainly consists of a high sensitive camera, a CCD camera, an image grabber, and a host computer in which an image processing algorithm is adopted for velocity vector acquisition. For the acquisition of the advective velocity vector of floating matters on the ocean, a new multi-frame tracking algorithm is proposed, and for the acquisition of the diffusion velocity vector distribution of the spilt oil onto the water surface, a high sensitive gray-level cross-correlation algorithm is proposed.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권12호
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• pp.119-130
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• 2009

흙의 변형을 측정하기 위해 적용되는 이미지 해석 기법으로는 Particle Image Velocimetry(PIV)와 Digital Image Correlation(DIC)가 있으며, 이 기법들이 더욱 널리 활용되기 위해서는 각 기법에 따라 다양한 조건에서 정밀도를 평가하는 연구가 필요하다. 본 연구에서는 이미지 해상도, 변위 및 변형 정도, 픽셀 집합의 크기 및 해석 기법의 다양한 요소를 고려하여 사질토의 변형을 관찰하기에 적합한 최적의 이미지 해석 기법을 제시하고자 한다. 개별요소법(DEM)을 이용하여 구성된 가상의 사질토 이미지를 활용하여 이미지 해석을 행하고 변위를 산정한 후, 개별 요소법의 변위와 비교하였다. 각 영향 요소들이 정확도에 미치는 영향을 분석하였고, 변위 및 변형 정도에 따라 최적의 이미지 해석조건을 제시할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제27권7호
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• pp.5-16
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• 2011

고체 역학 및 유체 역학 분야에서 대상 물체의 변형, 변위 및 속도를 측정하기 위하여 디지털 이미지 해석 기법이 개발, 사용되고 있다. 지반 공학에서도 흙을 포함한 지반 구조물의 변형을 관측하기 위하여 Particle Image Velocimetry (PIV)와 Digital Image Correlation (DIC) 기법이 실내 시험 및 모형 시험 등에 적용되기 시작하는 추세이다. 이미지 해석은 시료의 종류 및 크기, 카메라 해상도, 해석 범위, 이미지 해석 조건에 영향을 받으므로, 다양한 조건에서의 정밀도를 평가하여 합리적으로 최적 조건을 결정할 필요가 있다. 본 연구에서는 디지털 이미지 해석 결과에 영향을 미치는 다양한 요소를 정리하였다. 그리고 높은 정확도의 해석 결과를 얻을 수 있는 최적의 이미지 해석 조건을 결정하는 절차를 제안하였으며 최종적으로 제안된 절차의 적용성을 점성토 시료에 대하여 검증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권7호
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• pp.53-65
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• 1995

입자화상 처리기법은 유체역학 분야의 정량적 유동가시화에 있어서 중요한 역할을 하고 있다. 회전 유동의 측면 사진을 찍을 때, 측정부의 볼록면 때문에 그 영상에서 광학적 변형이 일어나게 된다. 이러한 변형은 측정부의 형상은 물론 회전유동의 방향에 의해서도 큰 영향을 받는다. 정확한 유동장을 얻기 위해서 이러한 변형이 적절한 방법에 의하여 교정된다. 교정한 실험 데이터를 수치해석 결과와 비교해 보면 정량적으로 잘 맞는 것을 알 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권11호
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• pp.1535-1542
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• 2001

A high resolution digital cinematic Particle Image Velocimetry(PIV) has been developed. The system consists of a high speed CCD camera, a continuous Ar-ion laser and a computer with camera controller. To improve the spatial resolution, we adopt a Recursive Technique for velocity interrogation. At first, we obtain a velocity vector fur a larger interrogation window size based on the conventional two-frame cross-correlation PIV analysis using the FFT algorithm. Based on the knowing velocity information, more spatially resolved velocity vectors are obtained in the next iteration step with smaller interrogation windows. When the correct velocity vector at the first step is found to be critical, a Multiple Correlation Validation(MCV) technique is applied to decrease the spurious vectors. The MCV technique turns out to improve SNR(Signal to Noise Ratio) of the correlation table. The developed cinematic PIV method has been applied to the measurement of the unsteady flow characteristics of a Rushton turbine mixer. A total of 3,245 instantaneous velocity vectors were successfully obtained with 4 ms time resolution. The acquired spatial resolution corresponds to the conventional high resolution digital PIV system using a 1K ${\times}$ 1K CCD camera.

• 한국가시화정보학회지
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• 제10권3호
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• pp.37-41
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• 2012

Plate-fin heat exchanger is a kind of compact heat exchangers with a good performance in heat transfer. It is widely used in various engineering fields such as aerospace, chemical and biomedical industries. Quantitative and qualitative flow visualization study were performed using the water model of commercial plate-fin heat exchanger with header angles of $30^{\circ}$. The Reynolds number was 100. Conventional digital particle image velocimetry was used to measure the instantaneous velocity fields of the header region and the flow visualization using dye injection and hydrogen bubble method were applied to capture the qualitative flow characteristics. The results showed the existence of separation flow region at the junction area and the bottom wall of the exit region.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권2호
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• pp.153-165
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• 2010

Large-Scale Particle Image Velocimetry (LSPIV)는 Particle Image Velocimetry (PIV)를 실험실내의 비교적 규모가 큰 흐름이나 하천에서의 표면유속장의 측정 등 넓은 영역에 적용할 수 있도록 확장시킨 것이다. LSPIV는 PIV의 구성요소를 포함하여 추적자 투하, 조명, 촬영, 이미지 변환, 이미지 처리 및 후처리의 여섯 단계로 구성된다. 본 연구에서는 LSPIV의 모바일 버전인 MLSPIV를 이용하여 하천에서의 유속측정시 각 단계별로 발생가능한 오차성분을 정의하였고, 기존의 연구 결과를 바탕으로 오차의 영향이 정량적으로 밝혀진 것을 정리하였다. 각 단계별로 오차 발생요인을 조사한 결과 27개의 성분오차성분을 파악하였다. 이중에서 5개의 오차요소는 기존에 연구가 진행되었고, 7개의 오차요소는 본 논문에서 적용시의 MLSPIV에는 그 효과가 미치지 않는 것으로 파악하였다. 나머지 15개의 오차성분 중 4가지 오차성분- 샘플링시간, 이미지 해상도, 추적자의 성질, 바람-에 대해서 유속산정시 미치는 영향을 파악하기 위하여 개수로 실험장치를 이용한 실내시험을 실시하였다. 이미지 프로세싱에 이용한 이미지수로부터 나타나는 유속계산 오차를 조사한 결과 이미지의 개수가 50매 이상인 경우는 이로 인한 오차가 1 % 이하로 감소함을 파악하였다. 촬영된 이미지의 해상도가 유속계산시 미치는 영향을 조사하기 위해 세 가지 이미지 해상도로 변화시키면서 유속측정 오차를 분석한 결과 저해상도의 이미지를 이용한 경우 고해상도 이미지를 이용한 경우와 비교하여 3 % 가량의 차이를 나타내었다. 추적자의 성질과 바람의 영향에 대해서는 흐름의 평균유속이 큰 경우에는 바람이 추적자에 마치는 영향이 현격히 줄어듬을 보이고 있다. 즉, 유속이 증가함에 따라 바람의 영향은 감소하나, 바람의 영향을 최소화시키기 위해서는 가급적 비중이 큰 물질(0.5

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.536-541
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• 2001

A high resolution digital cinematic Particle Image Velocimetry(PIV) has been developed. The system consists of a high speed CCD camera, a continuous Ar-ion laser and a computer with camera controller. To improve the spatial resolution, we adopt a Recursive Technique for velocity interrogation. At first, we obtain a velocity vector for a larger interrogation window size based on the conventional two-frame cross-correlation PIV analysis using the FFT algorithm. Based on the knowing velocity information, more spatially resolved velocity vectors are obtained in the next iteration step with smaller interrogation windows. The correct velocity vector at the first step is found to be critical, so we apply a Multiple Correlation Validation(MCV) technique in order to decrease the spurious vectors. The MCV technique turns out to improve SNR(Signal to Noise Ratio) of the correlation table. The developed cinematic PIV method has been applied to the measurement of the unsteady flow characteristics of a Rushton turbine mixer. A total of 3,245 instantaneous velocity vectors were successfully obtained with 4 ms time resolution. The acquired spatial resolution corresponds the performance of the conventional high resolution digital PIV system using a $1K{\times}1K$ CCD camera.