• 한국항공우주학회지
• /
• 제43권3호
• /
• pp.265-271
• /
• 2015

본 연구에서는 소형 위성카메라의 영상성능 저하를 궤도상에서 능동적으로 보정하기 위해 광학보정장치를 적용한 위성카메라의 광학설계를 수행하였다. 2개의 광학 보정장치는 각각 부반사경 및 초점면부에 부착되며 총 5자유도의 운동이 가능하다. 본 논문에서 설계한 광학부는 슈미트-카세그레인(Schmidt-Cassegrain)타입으로 주반사경의 직경은 200mm이고, GSD 3.8m, MTF 성능은 약 50% 정도이다. 설계된 광학계는 수차곡선과 Spot diagram과 MTF를 통해 성능평가를 수행하였다. 수차곡선을 통해 광학성능에 가장 큰 영향을 미치는 수차가 구면수차인 것을 확인 할 수 있고, MTF 해석을 통해서 나이퀴스트 주파수에서 MTF 30%이상의 요구 성능을 충분히 만족하는 것을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제21권2호
• /
• pp.178-185
• /
• 2011

Optical image stabilization is a device to compensate the camera movement in the exposure time. The compensation is implemented by movable lens or image sensor that adjusts the optical path to the camera movement. Generally, the camera is moved by a handshake, thus the handshake is considered as an external disturbance. However, there are many other vibrations such as car and train vibration. In this paper, the optical image stabilization system in high frequency region is presented. Notch filter and lead compensator are designed and applied to improve the stability without changing the actuator. To verify the performance of the optical image stabilization system in high frequency region, the experiment equipment with moving object is established. It is confirmed that the opticalimage stabilization system does not diverge at the resonance frequency.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제43권5호
• /
• pp.472-478
• /
• 2015

본 논문에서는 소형 위성 카메라의 영상안정화를 위해 진동외란 보상 및 궤도상 광학정렬이 가능한 능동형 광학 보정장치의 설계에 대해 연구하였다. 능동형 광학 보정장치는 초점면부 보정장치와 부경 보정장치로 이루어져 있다. 초점면부 보정장치는 영상센서에 유입되는 진동 외란을 초점면부에서 직접 보상하는 장치이다. 또한 부경 보정장치는 초점면부 보정장치와 협력하여 궤도상에서 능동적으로 광학정렬을 수행할 수 있는 장치이다. 본 논문에서는 해상도 1 m급 소형 위성에 적용 가능한 능동형 광학 보정장치 설계를 위해 소형 고해상도 위성 카메라의 요구도를 분석하고, 진동 외란 보상과 궤도상 광학정렬이 능동적으로 가능하도록 초점면부 보정장치와 부경 보정장치의 요구도를 선정하였다. 선정된 요구도를 기준으로 본 연구에서 설계된 능동형 광학 보정장치는 초점면부에서 진동외란 보상 및 초점조절, 부경에서 틸트 및 디스페이싱 보상이 가능하므로 독립적으로 5축 제어가 가능한 시스템이다.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제15권4호
• /
• pp.386-393
• /
• 2011

In this study, we report an effective k-domain linearization method with a pre-calibrated indexed look-up table. The method minimizes k-domain nonlinear characteristics of a swept source optical coherence tomography (SS-OCT) system by using two arrays, a sample position shift index and an intensity compensation array. Two arrays are generated from an interference pattern acquired by connecting a Fabry-Perot interferometer (FPI) and an optical spectrum analyzer (OSA) to the system. At real time imaging, the sample position is modified by location movement and intensity compensation with two arrays for linearity of wavenumber. As a result of evaluating point spread functions (PSFs), the signal to noise ratio (SNR) is increased by 9.7 dB. When applied to infrared (IR) sensing card imaging, the SNR is increased by 1.29 dB and the contrast noise ratio (CNR) value is increased by 1.44. The time required for the linearization and intensity compensation is 30 ms for a multi thread method using a central processing unit (CPU) compared to 0.8 ms for compute unified device architecture (CUDA) processing using a graphics processing unit (GPU). We verified that our linearization method is appropriate for applying real time imaging of SS-OCT.

• 한국가시화정보학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.66-69
• /
• 2019

An image compensating algorithm with high-vibration movement is proposed, using optical flow and the Kalman Filter. The temporal motion vector field is calculated by Optical flow and suspicious vectors are removed or adjusted by the Gaussian interpolation method. The high-vibrated vector filled is stabilized by the Kalman filter. Lastly, compensated images are obtained by affine transformation. This proposed algorithm gives good compensated video images on high-vibration situations.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제15권7호
• /
• pp.683-687
• /
• 2009

Track jump control is a random access strategy for short distance movement. The most common track jump scheme is a bang-bang control of a kick and brake manner. In a conventional track jump scheme, a track-following compensator is turned off during kick and brake periods, and restarted at a target track for track pull-in. The inevitable controller switching with non-zero initial condition results in undesirable transient response, and excessive overshoot in the transient response causes track pull-in failure. In this paper, a new track jump scheme is proposed for enhancing track jump stability. Instead of control switching, internal states of a track-following controller are artificially manipulated for kick and brake actions in a digital control environment. Experimental results are provided in comparison with conventional track jumps.

• 정보저장시스템학회논문집
• /
• 제7권2호
• /
• pp.70-74
• /
• 2011

The mobile camera module is a device to be inserted in the digital device for camera feature. The mobile camera module is being shaken by vibrations such as handshake during the exposure time. The clarity is compromised by these vibrations, thus the vibration is considered as an external disturbance. Moreover the use of mobile camera module has been being expanded for automotive vibration should be considered. These external disturbances can cause image blurring, thus optical image stabilization should be applied for image compensation. The compensator is fulfilled mechanically by movable lens group or image sensor that adjusts the optical path to the camera movement. Open loop control is useful for well-defined systems like compliant mechanism. Notch filter and lead compensator are designed and applied to improve the stability and bandwidth. The final level of image compensating is confirmed by image processing with MATLAB and CODE V to verify the better performance.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.23-30
• /
• 2015

The focal plane image stabilization for a camera is one of the most effective method that can increases the digital camera's image quality by compensating the vibration disturbance. The optical image stabilization can be implemented by making the focal plane to trace the path of incident light. To control the position of focal plane motion compensating stage precisely, a nonlinear control algorithm has been applied by considering coulomb friction which is nonlinear behavior of the compensator system. In our study, we have analyzed the hand shaking vibration using the gyro sensor, and made a mathematical model of compensating stage containing optical sensor and piezo-actuator. Then the nonlinear control algorithm has been designed and its performance has been verified by experiment. In this study, a friction driven peizo-electric actuator with $1{\mu}m$ resolution and 10mm/s speed has been used for stage movement.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.20-26
• /
• 2018

본 논문에서는 오인식률 감소를 위한 다중 프레임 특징점 추적 정보 기반 이동 물체 검출 및 추적 알고리즘을 제안한다. 기존의 연구에서는 이동 물체 탐지의 오인식과 추적의 속도 문제가 존재 하였다. 본 연구에서는 이를 보완하기 위해 먼저, 카메라 이동 보상과 물체의 추적을 위해 다중 프레임의 코너 특징점과 옵티컬 플로우를 계산한다. 다음으로 다중 프레임 전-후방향 추적으로 옵티컬 플로우의 추적 오류를 감소시키고, 카메라 이동 보상을 위해 호모그래피와 RANSAC 알고리즘 기반으로 추적된 코너 특징점을 배경영역과 이동 물체 후보 영역으로 구분한다. 변환된 코너 특징점들 중 RANSAC에 의해 제거되는 이상점들을 군집화하고 일정 크기 이상의 이상점 군집 영역을 이동 물체 후보군으로 구분한다. 이동 물체 후보군으로 구분된 물체는 라벨 추적 기반 데이터 상관 분석에 따라 라벨 번호를 할당하고 추적한다. 이동 물체 후보군으로 구분된 물체는 라벨 추적 기반 데이터 상관 분석에 따라 라벨 번호를 할당하고 추적한다. 본 논문에서는 제안한 알고리즘이 기존 알고리즘에 비해 Precision과 Recall 모두 향상됨을 쿼드로터 영상기반 탐지 및 추적 성능 실험으로 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.271-279
• /
• 2020

스쿼트와 런지운동은 다양한 프리웨이트운동 중 몸통과 하체강화를 위한 중요한 운동으로 운동자세에 대한 이론적 근거 및 운동기준 동작의 확립을 통해 안전하고 효과적인 운동이 이루어져야 한다. 따라서 옵티멀 운동동작을 통한 부상 예방과 오류 동작에 대한 과학적 대응방안을 마련하기 위해 운동모형의 개발이 필요한 현실이며 이러한 목적으로 오류동작에 따른 자세교정을 위해 다양한 보조기구를 활용하는 방법이 효과적이다. 본 논문에서는 프리웨이트운동의 동적분석을 위해 지면반발력에 대응한 로드셀을 이용한 4포인트 하중검출을 통해 동적동작에 기반한 운동모형 분석시스템을 개발하고자 한다. 프리웨이트운동의 모형개발을 위해 동적 움직임을 단순화하여 구분동작에 따른 운동 모델링을 확립하고 동적인 동작분석을 통해 오류동작을 분석하고 보정하기 위한 수치정량화 데이터를 확보하였고 이를 활용할 수 있는 분석방법에 대한 타당성을 검증하였다.