• 방송공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.396-406
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• 2006

본 논문에서는 변수화된 영상 보정을 통한 전방향 영상 (Omni-directional image) 생성 방법을 제안한다. 제안한 방법은 모든 방향의 영상을 포함하고 영상 합성 시에 발생하는 왜곡과 에러를 최소화하는 전방향 영상을 생성하기 위해, 원형 좌표계를 기반으로 평면 영상을 원형 영상으로 변환한다. 카메라로 획득한 각각의 영상은 카메라의 시스템과 외부 환경 조건에 따라 발생하는 비그네이팅 효과와 조명 변화를 포함하고 있으므로, 최적의 비그네이팅 및 조명 변수를 추출하여 자연스러운 전방향 영상 생성을 위한 영상 보정 과정을 수행한다. 실험 결과에서는 제안한 방법에 따라 생성된 전방향 영상을 확인하고 비그네이팅 효과 및 조명 변화를 고려하지 않은 방법과 제안한 방법의 성능을 비교, 분석하여 제안한 방법이 $1{\sim}4dB$ 정도 더 효과적임을 보인다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.1089-1093
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• 2013

Depth extraction using the structured illumination method is popularly applied since it has the benefit of measuring the object without contact. With multiple spatial frequencies and phase-shifting techniques, it is possible to extract the depth of objects with large discontinuity. For applications such as 3D (Three Dimensional) displays, 3D information of the object is required and is useful if corresponding to each view of the display. For this purpose, hypercentric optics is appropriate to measure the depth information of an object with a large field of view that is applicable for a 3D display. By experiment, we present the feasibility for phase-shifting profilometry using hypercentric optics to obtain the depth information of an object with the field of view appropriate for a 3D display.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권6호
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• pp.532-539
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• 2018

Multiple LED arrays can be utilized in visible-light communication (VLC) to improve communication efficiency, while maintaining smart illumination functionality through dimming control. This paper proposes a modulation scheme called "Spatial Intensity Modulation" (SIM), where the effective number of turned-on LEDs is employed for data modulation and dimming control in VLC systems. Unlike the conventional pulse-amplitude modulation (PAM), symbol intensity levels are not determined by the amplitude levels of a VLC signal from each LED, but by counting the number of turned-on LEDs, illuminating with a single amplitude level. Because the intensity of a SIM symbol and the target dimming level are determined solely in the spatial domain, the problems of conventional PAM-based VLC and related MIMO VLC schemes, such as unstable dimming control, non uniform illumination functionality, and burdens of channel prediction, can be solved. By varying the number and formation of turned-on LEDs around the target dimming level in time, the proposed SIM scheme guarantees homogeneous illumination over a target area. An analysis of the dimming capacity, which is the achievable communication rate under the target dimming level in VLC, is provided by deriving the turn-on probability to maximize the entropy of the SIM-based VLC system. In addition, a practical design of dimmable SIM scheme applying the multilevel inverse source coding (MISC) method is proposed. The simulation results under a range of parameters provide baseline data to verify the performance of the proposed dimmable SIM scheme and applications in real systems.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권3호
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• pp.1155-1172
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• 2015

In this paper, we propose a novel saliency detection framework based on illumination invariant features to improve the accuracy of the saliency detection under the different light conditions. The proposed algorithm is divided into three steps. First, we extract the illuminant invariant features to reduce the effect of the illumination based on the local sensitive histograms. Second, a preliminary saliency map is obtained in the CIE Lab color space. Last, we use the region growing method to fuse the illuminant invariant features and the preliminary saliency map into a new framework. In addition, we integrate the information of spatial distinctness since the saliency objects are usually compact. The experiments on the benchmark dataset show that the proposed saliency detection framework outperforms the state-of-the-art algorithms in terms of different illuminants in the images.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권3호
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• pp.295-305
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• 2017

얼굴 외형은 조명의 영향을 크게 받기 때문에 조명 변화는 얼굴 인식 시스템의 성능을 저하시키는 요인 중 하나이다. 본 논문에서는 non-alpha Weberface(non-alpha WF)와 히스토그램 평활화를 결합하여 조명 변화에 강건한 얼굴 표현 방법을 제안한다. 먼저, 입력 얼굴 영상에 대해 명암 대비 조절 파라미터를 적용하지 않은 non-alpha WF를 생성한다. 이후, non-alpha WF의 히스토그램 분포를 전역적으로 균일하게 하고 명암 대비를 향상시키기 위해 히스토그램 평활화를 수행한다. 제안하는 방법을 통해 전처리된 얼굴 영상으로부터 저차원 판별 특징을 추출하기 위해 $(2D)^2PCA$를 적용한다. Extended Yale B 및 CMU PIE 얼굴 데이터베이스에 대해 실험한 결과, 제안하는 방법으로 각각 93.31%와 97.25%의 평균 인식률을 얻었다. 또한, 제안하는 방법은 기존 WF뿐만 아니라 여러 조명 처리 방법들과 비교하여 향상된 인식 성능을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제31권4호
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• pp.183-190
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• 2020

본 논문에서는 넓은 조사 면적에 단거리 조사시에도 균일한 조명도 분포를 가지도록 하는 비대칭 배광의 조명 광학계에 대한 연구를 진행하였다. 단거리에 설치되는 조명의 경우 조사 거리가 짧기 때문에 충분한 배광 분포 형성이 되지 못해 조명의 균일도를 만족하기 어렵다. 또한 시인성을 위해 조명기기가 기울어져 설치되기 때문에 비대칭 배광의 조명 설계가 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 비대칭 배광을 가지는 조명 광학계 설계를 통해 근거리 조사 시에도 대상 표면에 균일한 조명도를 얻을 수 있었으며, 이를 근거리 조명 중 하나인 라이선스 램프에 적용하여 법규 기준을 만족하는 것을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.3-24
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• 2019

360 VR 기반 파노라마 영상을 제작하는 과정에서 인접한 장면을 촬영한 영상들일 지라도 촬영 각도 및 조명의 위치에 따라 영상들 간에 밝기 변화가 크고 색상값에서도 큰 차이가 발생한다. 이런 영상들을 스티칭하여 360 VR 영상을 만들면, 제작된 파노라마 영상의 품질이 저하되기 때문에 밝기 보상 기법을 전처리 과정으로 사용해야 한다. 기존의 밝기 보상 기법들은 밝기 차이가 적은 경우 또는 적은 장수의 영상들을 스티칭하는 경우에 적용되도록 설계되었기 때문에, 360 VR 서비스용 스티칭 기법에서처럼 스티칭되는 영상의 개수가 많고, 영상들 간의 밝기 차이가 클 경우에는 성능 저하가 발생하는 것으로 알려졌다. 본 논문에서는 기존의 밝기 보상 기법이 급격한 밝기 차이가 발생하는 360 VR 서비스에서도 효과적으로 이용될 수 있도록 추가의 '색상 보정' 및 '밝기 보정' 단계를 전처리 과정으로 사용함으로써, 복잡도 증가는 최소화하면서 360 VR 영상 합성의 성능을 향상시키는 것을 목표로 한다. 본 논문에서는 다양한 환경에서 촬영된 실험 영상들을 이용해서, 제안하는 기술이 기존 기술들의 성능을 향상시킬 수 있음을 보이고 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권10호
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• pp.5112-5129
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• 2019

Image enhancement is a challenging problem in the field of image processing, especially low-light color images enhancement. This paper proposed a robust and comprehensive enhancement method based several points. First, the idea of bright channel is introduced to estimate the illumination map which is used to attain the enhancing result with Retinex model, and the color constancy is keep as well. Second, in order eliminate the illumination offsets wrongly estimated, morphological closing operation is used to modify the initial estimating illumination. Furthermore, in order to avoid fabricating edges, enlarged noises and over-smoothed visual features appearing in enhancing result, a multi-scale closing operation is used. At last, in order to avoiding the haloes and artifacts presented in enhancing result caused by gradient information lost in previous step, guided filtering is introduced to deal with previous result with guided image is initial bright channel. The proposed method can get good illumination map, and attain very effective enhancing results, including dark area is enhanced with more visual features, color natural and constancy, avoiding artifacts and over-enhanced, and eliminating Incorrect light offsets.

• 한국정밀공학회지
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• 제31권3호
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• pp.261-268
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• 2014

Precision screws have a wide range of industrial applications such as electrical and automotive products. To produce screw threads with high precision, not only high precision manufacturing technology but also reliable measurement technology is required. Machine vision systems have been used in the automatic inspection of screw threads based on backlight illumination, which cannot detect defects on the thread surface. Recently, an omnidirectional inspection system for screw threads was developed to obtain $360^{\circ}$ images of screws, based on front light illumination. In this study, the illumination design for the omnidirectional inspection system was modified by adding a light shield to improve the image uniformity. Optical simulation for various shield designs was performed to analyze image uniformity of the obtained images. The simulation results were analyzed statistically using response surface method, from which optical performance of the omnidirectional inspection system could be optimized in terms of image quality and uniformity.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제6권5호
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• pp.746-754
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• 2008

This paper proposes a method to detect calibration patterns for accurate camera calibration under complicated backgrounds and uneven lighting conditions of industrial fields. Required to measure object dimensions, the preprocessing of camera calibration must be able to extract calibration points from a calibration pattern. However, industrial fields for visual inspection rarely provide the proper lighting conditions for camera calibration of a measurement system. In this paper, a probabilistic criterion is proposed to detect a local set of calibration points, which would guide the extraction of other calibration points in a cluttered background under irregular lighting conditions. If only a local part of the calibration pattern can be seen, input data can be extracted for camera calibration. In an experiment using real images, we verified that the method can be applied to camera calibration for poor quality images obtained under uneven illumination and cluttered background.