• 제목/요약/키워드: Infrared thermal

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UAV 기반 열적외선 센서를 이용한 태양광 셀의 발열 검출 (The Detection of Heat Emission to Solar Cell using UAV-based Thermal Infrared Sensor)

  • 이근상;이종조
    • 대한공간정보학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.71-78
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    • 2017
  • 최근 널리 보급되고 있는 태양광 발전소의 유지관리를 위해 다양한 연구들이 시도되고 있다. 본 연구에서는 unmanned aerial vehicle(UAV)기반 열적외선 센서를 이용하여 태양광 셀의 발열을 분석하는 것으로서 주요 결론은 다음과 같다. 먼저 UAV 기반 RGB 센서를 이용하여 정사영상과 digital surface model(DSM) 자료를 구축하였으며, 이를 통해 태양광 셀의 발열 분석에 필요한 태양광 모듈 레이어를 생성하였다. 또한 태양광 모듈 레이어의 위치정확도를 평가하기 위해 virtual reference service(VRS) 측량을 이용하여 검정점에 대한 수평오차를 분석한 결과, 표준오차가 $dx={\pm}2.4cm$, $dy={\pm}3.2cm$로 높은 위치정확도를 확보할 수 있었다. 그리고 태양광 셀의 발열 실험을 위해 고무패치를 설치한 후 UAV 열적외선 센서를 이용하여 발열이 생기는 고무패치의 위치를 효과적으로 분석할 수 있었다. 또한 고무패치 셀 비율과 UAV 열적외선 센서에 의한 셀 비율의 표준오차는 ${\pm}3.5%$로 나타났으며, 따라서 UAV 기반 열적외선 센서를 이용하여 태양광 셀의 발열을 효과적으로 분석할 수 있었다. 아울러 발열이 생기는 셀이 위치하고 있는 태양광 모듈의 코드를 자동으로 추출함으로서 효과적인 태양광발전소 유지보수가 가능하게 되었다.

위상잠금 열영상 현미경의 온도분해능 분석 (Thermal Resolution Analysis of Lock-in Infrared Microscope)

  • 김기석;이계승;김건희;허환;김동익;장기수
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.12-17
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    • 2015
  • 본 연구에서는 기존의 열영상 측정 장치에 비해 위상잠금기법을 채용한 열영상 측정 장치의 온도분해능이 얼마나 향상될 수 있는지를 평가하기 위해 흑체시스템과 마이크로 레지스터 시편을 이용한 실험을 수행하여 개선된 온도분해능을 확인하였다. 일반적으로 적외선 열영상 측정 장치의 노이즈 수준 또는 온도분해능은 연속적으로 측정된 열영상의 픽셀별 온도의 평균과 각각의 측정값의 편차에 대한 제곱의 평균으로 정의되는 잡음등가온도차(noise equivalent temperature difference, NETD)라는 척도를 이용하여 평가되고 있다. 하지만 위상잠금 열영상 기법을 적용하면 더욱 편리한 방법을 이용할 수 있는데 이는 측정된 열영상 신호의 위상과는 무관한 온도의 진폭에 관한 정보를 이용하는 것이다. 연구결과를 통해 알 수 있듯이, 위상잠금 기법을 적용하게 되면 측정된 신호의 온도분해능 성능을 보여주는 잡음등가온도차가 크게 향상되었으며 이는 위상잠금기법이 내부적으로 수행하는 평균화 작업과 필터링 기능 때문인 것으로 판단되고 있다.

딥러닝을 이용한 열영상 기반 마스크 검출 시스템 설계 (Design of Face with Mask Detection System in Thermal Images Using Deep Learning)

  • 김용중;최병상;이기섭;정경권
    • 융합보안논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.21-26
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    • 2022
  • 마스크 착용은 COVID-19 감염을 예방하기 위한 효과적인 방안이다. 적외선 열화상 기반의 온도 측정과 신원 인식 시스템이 기업에서 널리 사용되고 있는 상황에서 마스크 감지를 위한 연구는 필수적이다. 최근 비전분야에 소개된 MTCNN은 객체 인스턴스 세분화를위한 개념적으로 간단하고 유연하며 일반적인 프레임 워크를 제시한다. 본 논문에서는 열적외선 카메라로부터 획득한 열감지영상에서 발열체인 인스턴스에 대해 발열부위의 세그멘테이션을 생성하는 동시에 이미지 내의 오브젝트 발열부분을 효율적으로 탐색하는 알고리즘을 제안한다. MTCNN(Multi-task Cascaded Convolutional Networks) 기법은 바운딩 박스 인식을 위해 기존 브랜치와 병렬로 객체 마스크를 예측하기 위한 브랜치를 추가한 알고리즘이다. MTCNN은 다른 작업으로 일반화하기 용이하다. 본 논문에서는 MTCNN기반 적외선 열영상 검출알고리즘을 제안하여 RGB영상에서 구별할 수 없는 마스크 착용 여부를 탐지하였다.

적외선과 마이크로파 위성관측에서 유도된 대기물현상 및 대기 열적 상태: 적외선 간섭분광계 (IRIS)와 Microwave Sounding Unit (Hydrometeors and Atmospheric Thermal Structure Derived from the Infrared and Microwave Satellite Observations: Infrared Interferometer Spectrometer (IRIS) and Microwave Sounding Unit (MSU))

  • 유정문;송희영;이현아;구교숙
    • 대기
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    • 제12권4호
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    • pp.69-90
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    • 2002
  • The infrared and microwave satellite observations have been used to derive the information of hydrometeors (i.e., cloud and precipitation) and atmospheric temperature. The observations were made by the Nimbus-4 Infrared Interferometer Spectrometer (IRIS) in 1970, and by the Microwave Sounding Unit (MSU) during the period 1980-99, which had channel 1~4 (Chl~4). The IRIS, which has a field of view of ~100 km, has been utilized to examine the cirrus and marine stratus clouds. The cirrus and stratus distributions were obtained, respectively, based on the spectral difference in the infrared window region, and the absorption of water vapor and $CO_2$ in the spectral region $870-980cm^{-1}$. The MSU Ch1 data has been used for low tropospheric temperature and hydrometeors, while the Ch2, Ch3 and Ch4, respectively, for the thermal state of midtroposphere, tropopause, and lower stratosphere. The climatic aspects of El Ni$\tilde{n}$o, Quasi-Biennial Oscillation (QBO) and temperature trends over the globe are discussed with the MSU data. This study suggests that the IRIS and MSU data are useful for monitoring the hydrometeors and atmospheric thermal state in climate system.

Retinex 처리에 기반한 적외선 열상 이미지의 화질 개선 (Thermal Infrared Image Enhancement Method Based on Retinex)

  • 이원석;김경희;이상원
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제48권2호
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    • pp.32-39
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    • 2011
  • 비냉각형 적외선 검출기를 사용한 적외선 열상 카메라의 영상은 다이나믹 레인지가 좁고 신호 증폭에 의한 노이즈로 인하여 피사체를 식별하기 어려운 단점이 있다. 인간의 시각모델을 기반으로 한 레티넥스 알고리즘은 콘트라스트 향상 및 컬러 재현성에 있어서 매우 효과적인 방법으로 알려져 있다. 하지만, 적외선 열상 이미지와 같이 다이나믹 레인지가 좁은 영상에 레티넥스 알고리즘을 적용할 경우 오히려 콘트라스트가 감소하고 이미지 품질이 저하된다. 본 논문에서는 적외선 열상 이미지의 특성에 적합한 레티넥스 알고리즘 기반의 화질 개선 방법을 제안한다. 콘트라스트 개선 성능을 향상시키기 위해 새로운 다이나믹 레인지 압축 함수를 사용하였고, 국부적인 윤곽과 노이즈를 개선하기 위해 콘트라스트 보상 처리를 영상의 합성 과정에 적용하였다. 실험 결과 영상의 비교와 분석을 통해 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘보다 적외선 열상 이미지의 화질 개선에 더 효과적인 방법임을 확인하였다.

적외선 열화상을 이용한 비파괴시험 활용 및 결함 진단 (The Utilization of Nondestructive Testing and Defects Diagnosis using Infrared Thermography)

  • 최만용;김원태
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.525-531
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    • 2004
  • 본 고는 적외선 열화상의 개념과 적외선열화상 측정윈리 및 카메라 셋팅을 기술하고 적외선열화강(IRT)에 의한 비파괴검사(NDT)의 활용 및 비파괴검사의 진단에 대하여 살펴보았다. 적외선 열화상은 주어진 표면을 따라 온도에 관련된 열패턴의 평가를 통한 정기적인 비접촉, 비파괴 시험의 수행으로 초기에 장비 고장의 예방이 가능하다. 진단 활용으로서, 열적으로 가열된 내부결함이 있는 블록에 대하여 적외선열화상을 이용한 열화상 패턴을 비파괴 기법으로 평가하고, 결함과 열화상패턴간의 특성을 분석하여 열화상 평가 기법에 대하여 논하였다.

높은 열저항 계수를 가지는 비냉각형 적외선 열영상 이미지 센서용 MDTF(Metal-dielectric Thin Film)에 관한 연구 (A Study on the MDTF for Uncooled Infrared Ray Thermal Image Sensors with High Thermal Coefficient of Resistance)

  • 정은식;정세진;강이구;성만영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.366-371
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    • 2012
  • In this paper, fabricated by MEMS uncooled micro-bolometer detector for the study in the infrared sensitivity enhancement. Absorption layer SiOx-Metal series MDTF (metal-dielectric thin film) by high absorption rate and has a high thermal coefficient of resistance, low noise characteristics were implemented. Then MDTF were made in a vacuum deposition method. And MDTF for the analysis of the physical properties of silicon wafers were fabricated, TCR (temperature coefficient of resistance) value was made in order to measure the glass wafer and FT-IR (Fourier Transform Infrared spectroscopy) values were made in order to measure the germanium window. The analyzed results of MDTF -3 [%/K] has more characteristics of the TCR. And 8~12 um wavelength region close to 70% in the absorption characteristic.

복사 차폐막이 극저온 용기의 부하에 미치는 영향에 관한 실험적 연극 (An Experimental Study on the Effects of a Radiation Shield on the Thermal Load of a Cryochamber)

  • 김영민;박성제;강병하
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2005년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.365-370
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    • 2005
  • Infrared (lR) detectors are widely used for such applications as thermoelstic stress analysis, medical diagnostics and temperature measurement. Infrared detectors commonly need to be refrigerated below 80 K, and thus a cooling system should be equipped together with the detector system. The cooling load, which should be removed by the cooling system to maintain the nominal operating temperature of the detector, critically depends on the insulation efficiency of the cryochamber housing the detector. Cryochamber considers the conduction heat transfer through a cold finger, the gases conduction and radiation heat transfer. The thermal loads of an infrared detector Cryochamber with radiation shield are investigated experimentally in present study. Since the effect of radiation heat transfer on thermal loads is significant, radiation shields is installed in the cold finger part to protect heat input through radiation. It is found that the thermal load can be substantially reduced by increasing the number of radiation shield.

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Investigation of an Infrared Temperature Measurement System for Thermal Safety Verification of Plasma Skin Treatment Devices

  • Choi, Jong-ryul;Kim, Wookeun;Kang, Bongkeun;Song, Tae-Ha;Baek, Hee Gyu;Han, Yeong Gil;Park, Jungmoon;Seo, Soowon
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권5호
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    • pp.500-504
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    • 2017
  • In this paper, we developed a temperature measurement system based on an infrared temperature imaging module for thermal safety verification of a plasma skin treatment device (PSTD). We tested a pilot product of the low-temperature PSTD using the system, and the temperature increase of each plasma torch was well-monitored in real-time. Additionally, through the approximation of the temperature increase of the plasma torches, a certain limitation of the plasma treatment time on skin was established with the International Electrotechnical Commission (IEC) guideline. We determined an appropriate plasma treatment time ($T_{Safe}$ < 24 minutes) using the configured temperature measurement system. We believe that the temperature measurement system has a potential to be employed for testing thermal safety and suitability of various medical devices and industrial instruments.

Study on the Thermal and Electrical Conductivity Properties of Titanium-sputtered Materials

  • Han, Hye Ree
    • 한국의류학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.530-544
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    • 2022
  • Titanium exhibits substantial corrosion resistance, strength, and ductility, with a specific gravity of approximately 4.5 and a melting point of approximately 1800℃. It is currently used in aircraft parts and space development. This study considered the thermal characteristics, stealth effects of infrared thermal imaging cameras, electromagnetic shielding, and electrical conductivity of Ti-sputtered materials. Base materials of different densities and types were treated using titanium sputtering. Infrared thermal imaging showed a better stealth effect when the titanium layer was directed toward the outside. The film sample presented a better stealth effect than the fabrics did. In each of the samples subjected to titanium sputtering, when the titanium layer was directed outward, the untreated sample or exposed titanium layer showed surface temperatures lower than those of the samples with the titanium layer oriented toward the heat source. Additionally, after the titanium sputtering treatment, the films conducted electricity (low resistance) better than the fabrics did. All titanium-sputtered specimens presented reduced electromagnetic wave transmission and significantly reduced infrared transmission. These results are expected to apply to military uniforms (soldiers' protective clothing to gain the upper hand on the battlefield), medical sensors, multifunctional intelligent textiles and etc.