• 항공우주산업기술동향
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• 제6권1호
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• pp.124-134
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• 2008

The rising demand for the high efficiency and high covertness in UAV motivates the miniature design of the high performing mission sensors, or payloads. One of the promising payload sensors, EO/IR sensor has evolved satisfying its demands and became the main stand-alone mission sensor for 200kg-range UAV. One aspect in development of EO/IR sensor concerns lack of specification criterions to represent its performance. Even though the high demand and competition among each manufacturer caused EO/IR features subject to rapid change collateral to new technology, the datasheets maintained the conventional outdated formats which leave some of the major components in ambiguity. Making comparisons or predicting actual performance with such datasheets is hardly worthwhile; yet, they could be important reference guide for the potential customers what to expect for the upcoming EO/IR. According to UAS Roadmap 2007-2032 published by DoD, one of the main potential customers as well as a main investor of EO/IR technology, EO/IR is expected to play key roll in solving urgent problems, such as see and avoid system. This paper will examine the recent representative EO/IR specialized in UAS missions through datasheets to find out current trend and eventually extrapolate the possible future trend.

• 천문학회보
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• 제36권2호
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• pp.86.1-86.1
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• 2011

We are developing a new universal spectropolarimeter on the Domeless Solar Telescope (DST) at the Hida Observatory to realize precise spectropolarimetric observations in a wide range of wavelength in visible and near infrared. The system aims to open a new window of plasma diagnostics by using Zeeman effect, Hanle effect, Stark effect, impact polarization, and atomic polarization for measuring the external magnetic field, electric field, or an anisotropy in the excitation of the atoms. The polarimeter is a successor of formerly developed polarimeter on DST, which make possible to observe a polarization in a photospheric spectral line with polarimetric accuracy of 10-2 (Kiyohara et al. 2004). The new system consists of a 60cm aperture vacuum telescope, a high dispersion vacuum spectrograph, polarization modulator / analyzer composed of a rotating waveplate whose retardation is constant for a wide range of wavelength and Wallaston prism, and a fast and large format CCD camera or IR camera. Spectral images in both orthogonal polarizations are taken simultaneously with a frame rate of ~20Hz while the waveplate rotates continuously in a rate of 1rev./sec. Thus It takes 5 ~ 60 sec to observe polarization with accuracy of 10-3 in a wide wavelength range (400 - 1100nm). We also examined a polarimetric model of the telescope with accuracy of 10-3 to calibrate instrumental polarization on some wavelengths. In this talk, I will focus on the performance of the instrument.

• Smart Structures and Systems
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• 제33권1호
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• pp.55-64
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• 2024

This paper proposes a fusion imaging-based coating-defect classification method for steel structures that uses zero-shot learning. In the proposed method, a halogen lamp generates heat energy on the coating surface of a steel structure, and the resulting heat responses are measured by an infrared (IR) camera, while photos of the coating surface are captured by a charge-coupled device (CCD) camera. The measured heat responses and visual images are then analyzed using zero-shot learning to classify the coating defects, and the estimated coating defects are visualized throughout the inspection surface of the steel structure. In contrast to older approaches to coating-defect classification that relied on visual inspection and were limited to surface defects, and older artificial neural network (ANN)-based methods that required large amounts of data for training and validation, the proposed method accurately classifies both internal and external defects and can classify coating defects for unobserved classes that are not included in the training. Additionally, the proposed model easily learns about additional classifying conditions, making it simple to add classes for problems of interest and field application. Based on the results of validation via field testing, the defect-type classification performance is improved 22.7% of accuracy by fusing visual and thermal imaging compared to using only a visual dataset. Furthermore, the classification accuracy of the proposed method on a test dataset with only trained classes is validated to be 100%. With word-embedding vectors for the labels of untrained classes, the classification accuracy of the proposed method is 86.4%.

• 전자공학회논문지
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• 제53권7호
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• pp.138-143
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• 2016

본 논문에서 설계 및 제작된 보안 검색 시스템은 물체 및 사람으로부터 방사된 에너지를 수신하여 이미지화 하는 시스템이다. 제안한 보안 검색 시스템은 다채널 수신을 위한 집적화된 어레이 안테나를 적용하였으며, 16개의 4단 저잡음 증폭기와 디텍터, CCD/IR 카메라와 반사판 그리고 밀리미터파 렌즈로 구성된다. 본 시스템은 공기 중의 열잡음 신호를 감지해야 하므로, 높은 수신감도와 넓은 대역폭이 요구된다. 시스템에 사용된 저잡음 증폭기 모듈의 이득특성은 82GHz~102GHz의 대역에서 65.8dB의 평균 이득특성을 가진다. 또한 증폭기 모듈로부터 입력된 열잡음 신호를 DC 전압 값으로 나타낼 수 있는 검출기를 제작하였다. 제작된 검출기는 제로-바이어스 쇼트키 다이오드를 사용하여 물체에서 방사된 밀리미터파 신호를 DC 출력 전압으로 변환하는 방사 분석 센서이다. 제작된 검출기의 특성은 0dBm 입력전력에서 350~400mV/mW, 검출 가능 입력 전력 범위는 -10~13dBm으로 우수한 성능을 보였다. 제작된 보안 검색 시스템은 은닉된 금속 재질의 물체뿐만 아니라, 플라스틱 등으로 이루어진 물체들도 검색이 가능하다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제15권2호
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• pp.174-181
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• 2011

An airborne sensor is developed for remote sensing on an aerial vehicle (UV). The sensor is an optical payload for an eletro-optical/infrared (EO/IR) dual band camera that combines visible and IR imaging capabilities in a compact and lightweight package. It adopts a Ritchey-Chr$\'{e}$tien telescope for the common front end optics with several relay optics that divide and deliver EO and IR bands to a charge-coupled-device (CCD) and an IR detector, respectively. The EO/IR camera for dual bands is mounted on a two-axis gimbal that provides stabilized imaging and precision pointing in both the along and cross-track directions. We first investigate the mechanical deformations, displacements and stress of the EO/IR camera through finite element analysis (FEA) for five cases: three gravitational effects and two thermal conditions. For investigating gravitational effects, one gravitational acceleration (1 g) is given along each of the +x, +y and +z directions. The two thermal conditions are the overall temperature change to $30^{\circ}C$ from $20^{\circ}C$ and the temperature gradient across the primary mirror pupil from $-5^{\circ}C$ to $+5^{\circ}C$. Optical performance, represented by the modulation transfer function (MTF), is then predicted by integrating the FEA results into optics design/analysis software. This analysis shows the IR channel can sustain imaging performance as good as designed, i.e., MTF 38% at 13 line-pairs-per-mm (lpm), with refocus capability. Similarly, the EO channel can keep the designed performance (MTF 73% at 27.3 lpm) except in the case of the overall temperature change, in which the EO channel experiences slight performance degradation (MTF 16% drop) for $20^{\circ}C$ overall temperate change.

• 한국광학회지
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• 제26권1호
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• pp.23-29
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• 2015

본 연구에서는 뇌 종양 수술에서 다수의 광원과 빔 스플리터 모듈을 사용해 종양과 혈관의 형광영상을 동시에 검출하고 획득한 형광영상을 동일한 디스플레이 장치에 표시함으로써 시술자에게 종양과 혈관의 정확한 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 현미경 시스템을 제안한다. 5-ALA(5-Aminolevulinic acid) 와 ICG(Indocyanine green) 의 형광영상의 동시 검출을 위해 빔 스플리터(beam-splitter : BS)모듈을 사용하였고 5-ALA는 600nm, ICG는 800nm이상의 파장 대역에서 가장 효율이 뛰어나도록 구성하였다. 빔 스플리터 모듈은 파장 대역에 따라 광학기기의 구조를 변경할 수 있고 필터를 탈, 착 가능한 구조로 설계하여 필요에 따라 빔 스플리터와 필터의 종류를 변경할 수 있으며 5-ALA 및 ICG 이외의 형광염료를 사용한 시술에서 사용할 수 있다. 빔 스플리터 모듈을 통한 형광영상은 5-ALA는 가시광역, ICG는 근적외선 영역을 검출 할 수 있는 CCD 카메라를 장착해 동일한 디스플레이에서 확인할 수 있고 획득한 형광영상은 닮음 변환(similarity transform)을 이용해 원영상과 정합하여 실시간으로 시술자에게 제공하는 시스템을 구현하였다.

• 천문학회보
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• 제41권2호
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• pp.44.1-44.1
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• 2016

The Sagittarius-Carina spiral arm in the Galaxy contains several massive young open clusters. We present a deep optical photometric study on the massive young open clusters in the Sagittarius-Carina arm, Westerlund 2 and the young open clusters in the ${\eta}$ Carina nebula. Westerlund 2 is a less studied starburst-type cluster in the Galaxy. An abnormal reddening law for the intracluster medium of the young starburst-type cluster Westerlund 2 is determined to be $R_{V,cl}=4.14{\pm}0.08$. The distance modulus is determined from zero-age main-sequence fitting to the reddening-corrected color-magnitude diagrams of the early-type members to be $V_0-M_V=13.9{\pm}0.14mag$. The pre-main sequence (PMS) members of Westerlund 2 are selected by identifying the optical counterparts of X-ray emission sources from the Chandra X-ray observation and mid-infrared emission sources from the Spitzer/IRAC (the Infrared Array Camera) observation. The initial mass function (IMF) shows a slightly flat slope of ${\Gamma}=-1.1{\pm}0.1$ down to $5M_{\odot}$. The age of Westerlund 2 is estimated to be. 1.5 Myr from the main-sequence turn-on luminosity and the age distribution of PMS stars. The ${\eta}$ Carina nebula is the best laboratory for the investigation of the Galactic massive stars and low-mass star formation under the influence of numerous massive stars. We have performed deep wide-field CCD photometry of stars in the ${\eta}$ Carina nebula to determine the reddening law, distance, and the IMF of the clusters in the nebula. We present VRI and $H{\alpha}$ photometry of 130,571 stars from the images obtained with the 4m telescope at Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO). RV,cl in the η Carina nebula gradually decreases from the southern part (~4.5, around Trumpler 14 and Trumpler 16) to the northern part around Trumpler 15 (~3.5). Distance to the young open clusters in the ${\eta}$ Carina nebula is partly revised based on the zero-age main-sequence fitting to the reddening-corrected color-magnitude diagrams (CMDs) and the (semi-) reddening-independent CMDs. We select the PMS members and candidates by identifying the optical counterparts of X-ray sources from the Chandra Carina Complex Survey and mid-infrared excess emission stars from the Spitzer Vela-Carina survey. From the evolutionary stage of massive stars and PMS stars, we obtain that the northern young open cluster Trumpler 15 is distinctively older than the southern young open clusters, Trumpler 14 (${\leq}2.5 Myr$) and Trumpler 16 (2.5-3.5 Myr). The slopes of the IMF of Trumpler 14, Trumpler 15, and Trumpler 16 are determined to be $-1.2{\pm}0.1$, $-1.5{\pm}0.3$, and $-1.1{\pm}0.1$, respectively. Based on the RV,cl of several young open clusters determined in this work and the previous studies of our group, We suggest that higher RV,cl values are commonly found for very young open clusters with the age of < 4 Myr. We also confirm the correlation between the slope of the IMF and the surface mass density of massive stars.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제16권1호
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• pp.55-66
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• 2012

목적 : 자기공명영상(MRI) 획득시 피험자의 머리 움직임은 영상의 품질에 영향을 줄 수 있다. 영상 왜곡의 발생 원인이 되는 피험자의 움직임을 감지하기 위한 3차원 광학 추적 시스템을 제작하였다. 대상 및 방법 : 시스템은 두 대의 CCD 카메라 및 적외선 조명, 구형 반사 마커, 프레임 그래버(frame grabber)와 데스크탑 컴퓨터로 구성되었다. 두 대의 카메라를 이용하여 마커의 움직임을 관측하는 스테레오 비전 시스템을 제작하고, 카메라의 내부/외부 매개변수를 측정하는 캘리브레이션(calibration)과 측정된 매개변수를 이용하여 3차원 움직임 정보를 계산하는 삼각측량(triangulation)기법을 적용하였다. 캘리브레이션 보드와 피험자용 안경을 제작하여 움직임 추적의 정확도와 실제 MRI 영상 촬영 동안의 움직임 검출의 유효성을 평가하였다. 결과 : 반사 마커가 부착된 안경을 쓴 피험자들이 MRI 영상 촬영 동안 머리를 규칙적으로 움직였을 때, 시스템은 MRI의 고자장 환경 내에서도 영상에 영향을 주지 않고 피험자들의 움직임을 잘 감지했다. 결론 : 제작한 스테레오 비전 시스템은피험자의 머리 움직임을 잘 감지하였고, 실시간 알림 기능을 통해 피험자의 움직임을 중지할 수 있도록 알려줌으로써 MRI 영상에 영향을 주는 것을 최소화할 수 있다.

• 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).

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.485-491
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• 2022

정맥주사는 입원환자에게 가장 빈번하게 행해지는 침습적 처치로서 비경구 영양투여, 혈액제제 등의 투입 등에 광범위하게 이용되고 있으며 이외에도 말초 카테터 삽입, 채혈, 기타 IV 요법에 사용되는 시술로서 연간 10억 건 이상이 발생한다. 정맥주사는 정맥주사 교육을 받은 숙련된 간호사들에 의해서만 시술되는 어려운 시술 중에 하나이며 실패 시 정맥에 혈전증 및 혈종이나 신경 손상 등을 초래할 수 있다. 이에 정맥주사 시 실수를 줄이기 위해 손등이나 팔의 정맥 구조를 시각화할 수 있는 보조 장비들에 대한 연구들이 발표되고 있다. 본 연구는 정맥주사 시 정맥을 시각화하는 정맥 검출기에 850nm 파장대를 조사하는 LED의 수량에 따른 성능 차이에 대한 연구이다. 피부 위에 조사된 NIR 검출기능이 있는 CCD 및 CMOS 카메라 렌즈에 NIR Filter 부착하여 영상을 획득하고 획득된 영상을 영상처리 알고리즘을 통해 정맥 이미지를 선명화하고 선명화된 이미지를 피부 위에 투영하는 원리로 작동되는 정맥 검출기를 제작한 이후 제작된 정맥 검출기 앞단에 NIR LED 수량에 차이를 주어 4가지 LED PCB를 제작했다. 이후 각각의 PCB를 정맥 검출기 앞단에 부착하여 정맥 영상을 검출하고 성능평가를 위해 획득한 정맥 영상을 바탕으로 성능 비교 설문지를 만들어 설문을 실시했다. 설문은 K병원에 재직 중인 간호사 20명을 대상으로 진행했다.