• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.329-336
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• 2016

옥외광고 및 산업 현장에서는 실시간으로 다양한 의사를 표현하기 위하여 영상처리 기반 이미지 변환 출력 LED 전광판 시스템을 구현하려고 한다. 최근 각종 현장에서는 단순한 문장 표현이 아닌 이미지를 이용한 직관적인 의사소통의 중요성이 커지고 있다. 따라서 의사소통을 위해 단순히 입력된 정보를 출력하는 것이 아닌 실시간 정보를 출력할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 이를 위해 본 시스템은 다양한 임의의 이미지 출력이 불가능한 기존의 LED 전광판에 이미지를 맵핑하는 문제를 해결하는 것과 이미지 출력이 가능한 형태로 변환하여 저전력의 LED를 활용하여 한정된 자원 안에서 효율적으로 메시지와 이미지를 출력하도록 개발하였다. 따라서 본 논문에서는 LED 전광판을 무선네트워크로 관리하고 마이크로 컨트롤러 중 하나인 ATmega2560과 Wi-Fi 모듈 및 서버와 안드로이드 어플리케이션 클라이언트를 통해 텍스트만 출력하는 기존의 전광판과는 달리 이미지 출력과 다양한 출력을 가능하게 하여 출력할 문자와 이미지에 대한 처리를 서버에서 관리함으로서 이미지 출력에 필요한 여러 변환 과정에 생기는 부하를 줄이는데 초점을 맞춘 시스템을 제안한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권1호
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• pp.15-19
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• 2015

본 연구에서는 OSP (organic solderability preservative) 표면처리된 PCB (printed circuit board) Cu 볼 패드의 변색을 검사하는 측정 시스템을 제안하였다. PCB 표면처리 중에서 OSP는 친환경적, 낮은 생산 비용 등의 장점으로 널리 이용되고 있으나 온도공정에 따른 변색이 발생하는 문제점이 있어서 접합 신뢰성 불량의 한 원인이 되고 있다. 이러한 변색 불량을 장치 비의존적 CIELAB 색좌표를 도입하여 분석하였다. 먼저, PCB 샘플을 검사하기 위해 적합한 측정 시스템을 표준 조명과 CCD 카메라를 이용하여 제작하고, 랩뷰 (labview) 프로그램을 이용하여 Cu 볼 패드의 변색을 검사하기 위한 이미지를 얻는 알고리즘을 제작하였다. 전체 PCB 이미지에서 이진화 (binarization) 및 외곽영역 추적 (edge detection) 영상처리 과정을 통하여 Cu 볼 패드만의 이미지를 획득하고, 장치 의존적인 RGB 색좌표에서 $3{\times}3$ 변환 행렬을 이용하여 CIELAB 색좌표로 변환하는 과정을 거친다. 본 측정 시스템을 이용하여 변색이 발생한 PCB 샘플을 분석한 결과 Cu 볼 패드 만의 이미지를 대상으로 분석하면 연산에 소요되는 시간이 감소하고 측정 시스템의 오인식률을 감소 시킬 수 있음을 실험적으로 증명하였다. 또한 CIELAB 색좌표 중 $L^*$ (밝음-어두움의 정도), $b^*$ (노랑-파랑의 정도)의 두 가지 기준의 조합이 Cu 볼 패드의 변색 검사에 적합한 색좌표로 분석되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제15권2호
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• pp.131-138
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• 2009

본 연구는 돼지의 체온 발산에 따른 행동에 근거하여 환경을 제어할 때 몸체에서 발산되는 체열과 환경의 온도차이를 이용하여 환경을 제어할 수 있는 방법을 모색하고자 하였으며, 열환경에서 얻어진 자료를 바탕으로 축사의 환경제어 시스템에 접목하고자 실시하였다. 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 환경온도에 따른 돼지의 행동을 칼라영상을 통하여 획득한 후 가시화 시스템 (열화상 프로그램)을 통한 행동상태를 고온, 적온, 저온기로 분류하였다. 2. 영상처리 시스템의 하드웨어를 적외선 CCD 카메라, 영상처리 보드DIF(TH3100) 모델과 컴퓨터는 400Hz, 128M, 586 Pentium로 구성되었으며, 프로그램은 C++ 언어로 작성되었다. 3. 영상처리시스템을 온도에 따라 분류했던 결과 저온, 적온, 고온으로 분류되어 돈사내 환경제어 시스템에 응용이 가능할 것으로 판단되었다. 4. 사료섭취량은 저온구가 다른 환경온도에 비하여 사료를 많이 섭취하였던 반면에 종료체중과 일당증체량에서는 낮게 나타났다 (p<0.05).

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.158-158
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• 2017

비닐포장 하부에 위치한 콩의 생장 초기에 발생한 초엽을 인식하기 위한 연구를 수행중이다. 선행 연구에서 비닐포장에 접촉한 콩 초엽으로 인해 비닐포장 상부 표면의 열 반응 분포에 변화가 있음을 발견하였다. 현장에서 주행 중에 콩 초엽의 위치를 실시간으로 인식하고 연동된 선형 또는 회전형 엑츄에이터를 제어하여 정확한 위치에 천공을 수행하기 위해서는 계측 시스템과 제어 시스템간의 시간적 차이를 최소할 수 있는 실시간 신호 처리 기술이 필수적이다. 선행 연구에서 사용한 다중 IR 센서의 분해능은 $16{\times}4pixel$이며 주파수는 3 Hz로, 폭이 30cm 내외인 비닐포장 상부의 정밀 분석에 한계가 있음을 발견하였다. 이를 해결하기 위하여 분해능과 계측 주기를 개선할 수 있는 초소형 ($1cm{\times}1cm{\times}1cm$) 열화상 센서를 이용하였다. LWIR(Longwave infrared)영역에 해당하는 $8{\mu}m{\sim}14{\mu}m$의 영역에서 $0.05^{\circ}C$의 분해능을 보이는 $ Lepton^{TM}$ (500-0690-00, FLIR, Goleta, CA)모델을 사용하였다. 프레임당 $80{\times}60$ 픽셀의 정보가 2 Byte의 단위로 계측이 되며 9 Hz의 주파수로 대상면의 열 분포를 측정할 수 있다. 이론적으로 초당 정보 전송량은 86,400 Byte ($80{\times}60{\times}2{\times}9$)이며, 1 m를 진행하는 주행형 천공기에 적용할 경우 1 프레임당 10cm 정도의 면적을 측정하므로, 최대 위치 판정 분해능은 약 10 cm / 60 pixel = 0.17 cm/pixel로 상대적으로 정밀한 위치 판별이 가능하다. $80{\times}60{\times}2Byet$의 정보를 0.1초 이내에 분석해야 하는 기술적 과제를 해결하기 위하여 천공 작업기에 적합한 상용 SBC(Single board computer)의 클럭 속도(1 Ghz)로 처리 가능한 공간 분포 분석 알고리즘을 개발하였다. 전체 이미지 도메인을 한 번에 분석하는데 소요되는 시간을 최소화하기 위하여 공간정보 행렬을 균등히 배분하고 별도의 프로세서에서 Feature를 분석한 후 개별 프로세서의 결과를 경합식으로 판정하는 기술을 연구하였다. 오픈 소스인 MPICH(www.mpich.org) 라이브러리를 이용하여 개발한 신호 분석 프로그램을 클러스터링으로 연동된 개별 코어에 설치/수행 하였다. 2D 행렬인 열분포 정보를 공간적으로 균등 분배하여 개별 코어에서 행렬의 Spatial domain analysis를 수행하였다. $20{\times}20$의 클러스터링 단위를 이용할 경우 총 12개의 코어가 필요하였으며, 초당 10회의 연산이 가능함을 확인하였다. 병렬 클러스터링 기술을 이용하여 1m/s 내외의 주행 속도에 대응이 가능한 비닐포장 상부 열 분포 분석 시스템을 구현하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권1호
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• pp.107-113
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• 1999

본 연구의 목적은 작은 부위의 종양 또는 수술후 잔여종양을 검출할 수 있는 소형 고성능 영상용 감마프로브를 개발하는 것이다. 감마프로브의 검출기 시스템을 위해 위치민감형 광전자증배관(PSPMT)을 사용하였고, -1000V의 고전압을 공급하였다. 섬광체는 직영 7.62cm, 두께 9.5mm인 NaI(Tl)를 사용하였으며, 광학그리스를 이용하여 NaI(Tl)와 PSPMT를 접합시켰다. 조준기는 평형육각구멍조준기로써 직경 1.3mm, 격벽 두께 0.22mm, 그리고 길이 40mm이었다. 신호처리시스템은 위치신호처리와 트리거신호처리로 구분되며, 위치신호처리는 전단증폭기, 주증폭기를 거쳐 가산, 감산, 제산신호회로를 이용하여 얻었고, 트리거신호는 가산증폭기, 일정분획식별기 그리고 게이트 모듈을 이용하여 얻었다. 데이터 획득은 Gamma-PF 인터페이스 보드를 경우유하여 PIP 소프트웨어와 펜티엄 PC에 제어되었다. 영상연구를 위해 점선원을 이용하여 장균이도 영상과 슬릿마스크 영상을 얻었다. 그리고 조준기를 사용하여 두 개의 구멍팬텀 영상을 얻었다. 고유공간분해능은 3.97mm이었으며, 시스템 공간분해능은 5.97mm이었다. PSPMT를 이용하여 개발한 소형 감마프로브에 의해 획득된 팬텀영상은 좋은 영상질을 보여주었으며, 임상적용을 위해서는 영상특성의 최적화 연구가 계속되어야할 것으로 생각된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제15권3호
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• pp.317-324
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• 1994

본 논문에서는 ISDN(Intergrated Services Digital Network) LAPD(Link Access Procedure on the D-channel)와 LAPB(Link Access Procedunre on the B-channel) 프로토콜 구현과 비 ISDN 기기 용 ISDN 접속장치인 TA(Terminal Adaptor)를 위한 새로운 방법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 지금까지의 방법과는 달리 실시간 운영체제의 커널부를 타켓보드(target board)에 이식하여 ISDN LAPD와 LAPB 프로토콜을 구현하는 것이다. 구현된 시스템의 특징은 첫째, 각 계층에서 발생한 프로세스들을 병렬적(Multi Tasking)으로 처리하도록 하였고, 둘째, 프로토콜 구현을 위해 필요한 타이머들이 커널부로부터 소프트웨어적으로 지원되도록 하였으며, 셋째, 운영체계의 포트 함수를 응용하여 CCITT에서 권고하는 SAP(service access point)를 구현 하였다. 제안한 방법에 따라 운영체계를 이용하여 ISDN 사용자 망 인터페이스를 위한 LAPD의 계층1(layer1), 계층2(layer2) 및 계층3(Call control) 프로토콜과 LAPB프로토콜을 구현하여 모의 망 종단 장치에 연결시켜 실험을 수행한 결과 계층2(LAPD)에서의 TEI(Terminal Equipment Identifier)할당과, 다중 프레임 전송모드의 설정 후 계층3의 메세지가 전송됨을 확인하였고, 이를 이용하여 계층3에서 호설정이 이루어지고 해제되는 것을 확인 하였다. 그리고 설정된 패스를 통해 LAPB 프로토콜을 이용하여 B 채널로 데이터의 전송이 이뤄짐을 확인하였다. 따라서, 본 논문에서는 PC로부터의 초음파 의료 영상 또는 음성 정보를 ISDN환경에서 보다 효율적으로 전송할 수 있는 ISDN망에서의 전송시스템이 구현됨으로써 향후 ISDN망에 접속하여 사용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.409-418
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• 2021

컨포멀 코팅은 PCB(Printed Circuit Board)를 보호하는 기술로 PCB의 고장을 최소화한다. 코팅의 결함은 PCB의 고장과 연결되기 때문에 성공적인 컨포멀 코팅 조건을 만족하기 위해서 코팅면에 기포가 발생했는지 검사한다. 본 논문에서는 영상 신호 처리를 적용하여 고위험군의 문제성 기포를 검출하는 알고리즘을 제안한다. 알고리즘은 문제성 기포의 후보를 구하는 단계와 후보를 검증하는 단계로 구성된다. 기포는 가시광 영상에서 나타나지 않지만, UV(Ultra Violet) 광원에서는 육안으로 구별이 가능하다. 특히, 문제성 기포의 중심은 밝기가 어둡고 테두리는 높은 밝기를 가진다. 이러한 밝기 특성을 논문에서는 협곡과 산맥 특징이라 부르고 두 가지 특징이 동시에 나타나는 영역을 문제성 기포의 후보라 하였다. 그러나 후보 중에는 기포가 아닌 후보가 존재할 수 있기 때문에 후보를 검증하는 단계가 필요하다. 후보 검증 단계에서는 합성곱 신경망 모델을 이용하였고, ResNet이 다른 모델과 비교하였을 때 성능이 가장 우수하였다. 본 논문에서 제시한 알고리즘은 정확률(Precision) 0.805, 재현율(Recall) 0.763, F1-점수(F1-score) 0.767의 성능을 보였고, 이러한 결과는 기포 검사 자동화에 대한 충분한 가능성을 보여준다.

• 방송공학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.726-735
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• 2014

최근 초고화질(UHD) 영상시스템의 출현으로 인해 고해상도, 대용량의 4K-UHD급 LCD TV 신호 전송은 높은 해상도와 데이터 확장에 따른 케이블 및 커넥터 수의 증가로 서로 다른 케이블 간의 EMI, 스큐(Skew) 문제로 시스템 구현에 한계가 있다. 차세대 V-by-One HS 인터페이스는 초고해상도 영상처리 IC 및 TCON 간의 새로운 인터페이스 기술로써 600Mbps에서 3.75Gbps의 다양한 데이터 속도로 효율적인 전송이 가능하여 한계를 극복할 수 있다. 본 논문에서는 V-by-One HS IBIS(Input/Output Buffer Information Specification) 모델 시뮬레이션을 통하여 주파수 공진모드의 전압 분포와 PCB 설계 방법을 제안하고 고속영상 신호에 대한 신호 무결성의 검증 방법을 제안하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권12호
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• pp.48-54
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• 2010

본 논문은 H.264 비디오 코덱에 적용할 수 있는 고성능 정수화소 움직임 예측 회로 구조에 대해 설명한다. 전역 탐색 알고리즘은 모든 가능한 블록에 대해 확인하기 때문에 가장 좋은 결과를 보장한다. 그러나 전역 탐색 알고리즘은 많은 양의 연산과 데이터를 요구한다. 연산 노력을 줄이기 위해 많은 고속 탐색 알고리즘들이 제안되었다. 고속 탐색 알고리즘들의 단점은 데이터 접근이 불규칙하고 데이터 재사용이 어려운 것이다. 본 논문에서는 고성능 움직임 예측을 위하여 효율적인 정수화소 움직임 예측 알고리즘을 제안하고 있으며, 이를 구현하기 위한 처리 속도가 높고 외부 메모리 사용을 줄일 수 있는 회로 구조를 제안한다. 제안한 회로는 7가지 종류의 가변 블록 크기를 지원하면 41개 움직임 벡터를 생성한다. 구현된 고성능 움직임 예측 회로는 RTL로 구현하였고 FPGA가 탑재된 보드에서 동작을 검증하였다. 130nm CMOS 표준 셀 라이브러리로 합성된 회로는 1초에 139.8장의 1080HD ($1,920{\times}1,088$) 영상을 처리할 수 있고 H.264 5.1 레벨까지 지원 가능하다.

• 전기전자학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.398-411
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• 2016

기계학습 방법의 하나인 SVM은 뛰어난 일반화 성능으로 영상처리 분야에서 많이 사용하고 있다. 하지만 SVM을 이용한 시스템에서 미리 학습된 데이터가 아닌 다른 데이터를 이용하려하면 새로 학습을 시켜야 하는 경우가 생긴다. 특히, 임베디드 환경에서는 이러한 상황에서 학습 시간이 오래 걸려 SVM을 적절히 이용하지 못하는 경우가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 SVM의 학습 및 분류를 모두 수행할 수 있도록 하나의 FPGA로 구현하였다. SVM 연산의 복잡성으로 인해 생기는 반복연산을 병렬처리를 통하여 해결하고 커널 사용으로 생기는 지수 연산을 변형하여 고정 소수점 연산이 가능하도록 하였다. 제안하는 하드웨어는 Xilinx사의 ZC 706보드에 구현하였고, 구현한 FPGA의 검증을 위하여 TSR 알고리즘을 이용하였다. 구현한 하드웨어는 100 MHz의 주파수로 동작하며, 2천개의 데이터를 이용한 학습 시 약 5sec가 소요되고 $1360{\times}800$ 해상도에서 분류 시 약 16.54msec가 소요됨을 확인했다.