• 한국광학회지
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• 제31권1호
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• pp.26-30
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• 2020

로봇 카메라를 이해하고 제작하기 위해서는 로봇 카메라의 회전이나 공간 이동에 의해 발생하는 인접 이미지 간의 영상 왜곡에 대한 이해가 우선적으로 진행되어야 한다. 본 논문에서는 영상 왜곡에 관한 수학적인 해석과 이 수학적인 해석을 렌즈 시스템과 연결하여 일반화하고 결국 로봇 카메라에서 일어나는 영상의 왜곡인 parallax 오차에 대한 유용한 해석 방정식을 얻었다. 이 방정식으로부터 로봇 카메라의 구조설계가 가능하게 되고 한 예로서 기존 구글의 ART 로봇 카메라에 대한 분석과 이해가 확장될 수 있었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권2호
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• pp.154-163
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• 2019

In this study, we developed an optical sighting system capable of shooting at a long-distance target by operating a digital gyro mirror composed of a gyro sensor and an FSM. The optical sighting system consists of a reticle part, a digital gyro mirror (FSM), a parallax correction lens, a reticle-ray reflection mirror, and a partial reflection window. In order to obtain the optimal volume and to calculate the leading angle range according to the driving angle of the FSM, a calculation program using Euler rotation angles and a three-dimensional reflection matrix was developed. With this program we have confirmed that the horizontal leading angle of the developed optical sighting system can be implemented under about ${\pm}8^{\circ}$ for the maximum horizontal driving angle (${\beta}={\pm}12.5^{\circ}$) of the current FSM. Also, if the ${\beta}$ horizontal driving angle of the FSM is under about ${\pm}15.5^{\circ}$, it can be confirmed that the horizontal direction leading angle can be under ${\pm}10.0^{\circ}$. If diagonal leading angles are allowed, we confirmed that we can achieve a diagonal leading angle of ${\pm}10.0^{\circ}$ with a vertical driving angle ${\alpha}$ of ${\pm}7.1^{\circ}$ and horizontal driving angle ${\beta}$ of ${\pm}12.5^{\circ}$.

• 한국안광학회지
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• 제12권3호
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• pp.39-48
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• 2007

엄밀한 조절자극과 폭주자극 값 그리고 프리즘 디옵터는 어떻게 정의되어야 하는지를 고찰하여 정리 하였다. 양안시기능 검사와 분석의 실무에서 조절자극과 폭주자극 값은 어떻게 처리되는지를 고찰하여 정리 했다. 그 결과 실무에서의 처리과정은 근거리를 렌즈면으로부터 40 cm로 하는 경우 평균 P.D가 64 mm일 때 안구의 회선점에서 시험렌즈까지 거리 $l_c$이 26.67 mm인 경우에 가장 적합하였다. 본 논문에서 이 값들을 사용하여 필요한 값들을 계산하였다. 그리고 실무에서 사용되는 (5)식의 조절자극 값이 지니는 오차를 눈의 물측 주점에서 시험렌즈까지 거리 $l_H$를 15.07 mm로 하여 계산했다. 굴절력이 $P_m$인 프리즘 가입에 의한 폭주자극 값의 변화량 P'을 순환 계산법으로 계산하였다. P'는 $P_m$, 회선점에서 프리즘까지의 거리 $p_c$, 프리즘을 가입하기 전의 폭주 값 $C_o$와 프리즘 재질의 굴절률 n에 따라 변한다. 그리고 순환 계산법과 필요한 수식들을 자세히 제시했다. P'를 증대시키는 요인에는 두 가지가 있다. 그 첫 번째는 주된 것으로서 폭주 값이 보통의 덧셈법에 따라 더해지지 않는 성질이다. 다른 하나는 영향력이 작은 것으로서 프리즘의 실제 굴절력이 빛의 입사각에 따라 다르게 되는 이유이다. 그리고 $p_c$와 $C_o$가 커짐에 따라 P'은 괄목할 만큼 작아진다. $P_m=20{\Delta}$, P.D=64 mm 그리고 n=1.7인 경우에 대해 $p_c$와 $C_o$값들에 따르는 $P^{\prime}/P_m$을 계산하여 그래프로 나타냈다. $P^{\prime}/P_m$의 굴절률 n에 대한 의존성은 무시 할만 큼 아주 작다(Fig. 6 참조). 가입 프리즘의 굴절력과 폭주자극 값의 변화량이 같게 되는 프리즘의 위치 값 $p_c$를 구했다(Table 1). 실무에서 약식으로 처리되는 조절자극과 폭주자극 값의 참 값을 구하였다. 이를 토대로 약식으로 처리된 조절자극과 폭주자극 값이 참 값의 위치에 표시 되게 하는 두 가지의 그래프 양식을 제시하였다. 하나는 기존의 것과 같은 형태(Fig. 9)이고 다른 하나는 프리즘 가입에 의한 폭주자극 값의 변화량만을 나타내는 형식이다(Fig. 11).

• 센서학회지
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• 제26권1호
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• pp.39-43
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• 2017

Development of vision system as a nondestructive evaluation system can be very useful in screening the defective mechanical parts before they are assembled into the final product. Since the tens of thousands of the mechanical parts are used in an automobile carefully inspecting the quality of the mechanical parts is very important to maximize the performance of the automobile. To sort out the defective mechanical parts before they are assembled, auto parts fabrication companies employ various inspection systems. Nondestructive evaluation systems are getting rapidly popular among various inspection systems. In this study, we have developed a vision system to inspect the inside of the brake caliper, a part that is used to compose a brake which is the most important to the safety of the drivers and the passengers. In a brake caliper, a piston is pushed against the brake disk by oil pressure, causing a friction to damp the rotation of the wheel. Inside the caliper, a groove is positioned to adopt an oil seal to prevent the oil leaks. Inspecting the groove with our vision system, we could examine the existence of the contaminants which are normally the residual tiny pieces from the machining process. We used a high resolution GigE camera, 360 degree lens to look in the inside view of the caliper at once, and a special illumination system in this vision system. We used the edge detection technique to successfully detect the contaminants which were in the form of small metal chips. Labview graphical program was used to process the digital data from the camera and to display the vision and the statistics of the contaminants. We were very successful in detecting the contaminants from the various size calipers. We think we are ready to employ this vision system to the caliper production factories.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권5호
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• pp.35-44
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• 2007

넓은 시야각을 갖는 전방향(omnidirectional) 카메라 시스템은 적은 수의 영상으로도 주변 장면에 대해 많은 정보를 취득할 수 있는 장점으로 카메라 교정(calibration), 공간의 3차원 재구성(reconstruction) 등에 널리 응용되고 있다. 실 세계에 존재하는 직선 성분들은 전방향 카메라 모델에 의해 컨투어로 사영(projection)되기 때문에, 영상간에 대응되는 컨투어 성분은 카메라의 회전 및 이동 등의 추정에 효과적으로 활용될 수 있다. 본 논문에서는 전방향 카메라의 변환 파라미터를 추정하기 위한 2단계 최소화 알고리즘이 제안된다. 제안된 알고리즘은 컨투어를 이루는 대응점에 대한 에피폴라(epipolar) 평면과 3차원 벡터간의 각도 오차함수 및 사영된 컨투어의 거리 오차를 단계별로 최소화하는 카메라 파라미터를 계산한다. 등거리(equidistance) 사영된 합성영상과 어안렌즈(fisheye lens)로 취득한 실제 영상을 대상으로 제안된 알고리즘이 카메라의 위치 정보를 정확하게 추정함을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.49-60
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• 2012

본 논문은 보정 이미지에서 최 근접 좌표를 이용한 방사 왜곡 보정 하드웨어 구조를 제안한다. 기존 보간법과는 달리 보정 이미지에서 최근접한 좌표의 거리를 이용하기 때문에 이미지 전체 영역의 화질 향상과 함께 외각영역에서 발생하는 계단 현상을 해결할 수 있다. 그러나 양 선형 보간법을 적용한 기존 구조에서 추가되는 연산으로 인해 하드웨어 크기가 증가한다. 이를 해결하기 위해 룩 업 테이블 구조를 제안하고, 코르딕 알고리즘을 적용한다. Design compiler를 이용하여 합성한 결과 보간법의 모든 과정을 하드웨어로 구현한 구조는 기존 구조에 비해 처리량이 높고, 차량용 후방 카메라의 경우 룩 업 테이블과 하드웨어를 함께 사용한 구조는 모든 과정을 하드웨어로 구현한 구조보다 하드웨어 크기를 10% 줄일 수 있다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.707-712
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• 2018

CT의 검사 건수는 크게 증가하고 있으며, 이에 따른 방사선 피폭도 늘어나고 있는 실정이다. 반복된 두부 CT검사는 수정체 및 갑상선에 영향을 줄 수 있다. 대부분의 병원에서는 두부 CT검사로 영상 정보 증가와 영상 질 향상에 대한 관심에 비해 주요장기 방사선 피폭에 대한 관심은 부족한 경향이 있다. 사용 프로토콜은 병원마다 다른 경향이 있고 업무과중으로 피폭선량을 고려할만한 여건은 부족한 편이다. 피폭감소를 고려한 저관전압 CT를 사용할 경우 임펄스 잡음이 발생한다. 본 연구에서는 잡음이 발생한 CT 영상에 대해 제안한 방법을 적용하여 화질 개선 정도를 분석하였다. 제안하는 영상개선 방법은 임펄스잡음후보 화소에 대해서만 총변량 최적화 방법을 적용하였다. 실험결과 에지 정보가 잘 보존되는 특징이 있었고 임펄스 잡음을 효과적으로 제거 할 수 있었다. 관전압과 회전시간에 따라 획득된 영상들에 대해서 매우 잘 작동하였다. 본 연구에서 제안하는 방법을 적용한다면 화질 걱정 없이 검사 프로토콜을 피폭 최저조건으로 설정하여 사용할 수 있고 CT에 적용시 도움이 될 것으로 판단한다.

• 한국광학회지
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• 제28권5호
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• pp.213-220
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• 2017

3D 프린터와 반도체 레이저를 사용하여 정렬하기 쉽고 저렴한 교육용 마흐젠더 간섭계를 제작하는 방법을 제안하였다. 간섭계는 $165mm{\times}120mm{\times}57mm$ 크기의 몸체, 거울 마운트, 레이저 홀더, 광분할기 등으로 구성된다. 레이저 경로는 고무 밴드, 작은 금속 막대 및 나사로 구성된 4개의 거울 마운트로 조정하였다. 간섭무늬는 최종 단계에서 렌즈에 의해 확대되었다. 슬라이드 글라스의 굴절률은 간섭계 팔 중 하나에 삽입된 슬라이드 글라스가 회전하는 동안 이동하는 간섭무늬의 수를 계수함으로써 측정되었다. 굴절률을 구하는 식을 광경로차와 회전 각도의 함수로 찾았으며, 간섭계 실험에서 유리의 굴절률을 계산하는데 사용하였다. 간섭계의 한 팔에서 유리를 회전시키면 교실에서 움직이는 간섭무늬를 관찰하기 위해 고가이지만 사용되었던 정밀 스테이지가 필요 없게 된다. 따라서 이 논문에서 제안 된 3차원 프린터로 제작한 마흐젠더 간섭계는 경제성과 성능 때문에 교육에 매우 유용할 것으로 기대된다. 학생들이 3차원 프린터로 제작한 간섭계를 사용하여 유리의 굴절률과 빛의 파장을 측정하는 등의 정성적 및 정량적 연구를 수행 할 수 있을 것이다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.509-516
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• 2016

저선량 장시간(15초 내외) X선을 조사하는 치과 파노라마 촬영장치는 교육 목적의 사용에는 원자력안전법의 규제를 받으며, 이에 따라 방사선안전 설비(경보장치, 인터록)를 설치해야 한다. 본 연구에서는 치과 파노라마 촬영에서 방사선량 및 공간선량률을 측정하여 방사선안전 설비의 실효성을 확인하고 방사선작업종사자 및 수시출입자 등의 방사선방호를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 치과 파노라마 전용팬텀의 직접 피폭부위인 치아와 간접 피폭부위인 수정체와 갑상선에서 유리선량계 소자(GD-352M)를 부착한 후 X선을 3회 반복 조사하여 형광유리선량계 시스템으로 선량을 판독하였다. 팬텀 절치부를 중심으로 한 수평면을 $45^{\circ}$ 각도로 분류하여 7방향으로 구획하여 각 방향마다 30, 60, 90, 120 cm의 거리에서 공간선량률을 측정하였다. 직접 피폭부위는 최대 $984.5{\mu}Gy$가 측정되었다. 공간선량률은 30 cm에서 가장 높게 나타났으며, 120 cm로 거리가 증가할수록 선량이 감소하였다. 방향에 따라서는 30 cm 거리에서 회전 시작부위의 공간선량률이 $3,840{\mu}Sv/h$로 가장 낮은 부위인 $778{\mu}Sv/h$에 비해 4배 차이가 났다. 방사선작업종사자가 위치할 수 있는 60 cm 거리에서의 공간선량률은 평균 $408{\mu}Sv/h$로 측정되었다. 보수적인 관점에서 방사선관리구역 내에 의도하지 않은 피폭이 발생하는 경우를 대비하여 피폭선량 예측이 가능하도록 공간선량률에 대한 방사선안전 교육이 필요하지만, 현재 의료법에 의해 의료기관에서는 설치하지 않아도 되는 인터록 등의 설비는 교육용 치과 파노라마 촬영실의 공간선량률이 낮은 것을 감안할 때 원자력안전법에서 의무화 되어 있는 것은 과한 규제로 사료된다.