• Current Optics and Photonics
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• 제5권5호
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• pp.506-513
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• 2021

An arrayed diffractive optical element design for the beam-shaping of a multi-array light source is proposed. This is an essential device for recent optical security and face recognition applications. In practice, we devise a DC noise reduction technique featuring high fabrication error tolerance regarding the multi-array light source diffractive optical elements, as a necessary part of the proposed design method. The spherical diverging illumination leads to DC-conjugate noise spreading. The main idea is tested experimentally, and the multi-array light source diffraction pattern is investigated numerically.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제16권3호
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• pp.77-84
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• 2024

Aberration is still a problem for making augmented reality displays. The existing methods to solve this problem are either slow and inefficient, consume too much battery, or are too complex for straightforward implementation. There are still some problems with image quality, and users may suffer from eye strain and headaches because the images provided to each eye lack accuracy, causing the brain to receive mismatched cues between the vergence and accommodation of the eyes. In this paper, we implemented a computer simulation of an optical aberration using Zernike polynomials which are defocus, trefoil, coma, and spherical. The research showed that these optical aberrations impact the Point Spread Function (PSF) and Modulation Transfer Function (MTF). We employed the phase conjugate technique to mitigate aberrations. The findings revealed that the most significant impact on the PSF and MTF comes from the influence of spherical aberration and coma aberration.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.692-704
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• 2005

컴퓨터 하드웨어의 급속한 발전으로 그래픽 프로세서 유닛(Graphics Processor Units : GPUs)은 굉장한 메모리 대역폭과 산술 능역을 보유하게 되어 범용 계산에 많이 활용되고 있으며, 특히 계산 집약적인 물리 기반 시뮬레이션(physics based simulation)의 GPU 구현이 활발하게 연구되고 있다. 물리 기반 시뮬레이션의 기본이 되는 미분방정식 풀이 과정에서 삼중대각행렬(tridiagonal matrix) 시스템은 유한차분(finite-difference) 근사에 의해서 자주 나타나는 선형시스템으로 물리 기반 시뮬레이션 관점에서 삼중대각행렬 시스템의 빠른 풀이는 중요한 연구 분야이다. 본 논문에서는 GPU에서 삼중대각행렬 시스템 풀이를 빠르게 구현할 수 있는 방법을 제안한다. 벡터 프로세서(vector processor) 계산에서 삼중대각행렬 시스템 풀이 방법으로 널리 사용되는 cyclic reduction 또는 odd-even reduction 알고리즘을 GPU에서 구현하였다. 본 논문에서 제안한 방법을 삼중대각행렬 시스템 풀이 방법으로 잘 알려져 있는 Thomas 방법과 GPU를 이용한 선형시스템 풀이에서 좋은 성과를 보이고 있는 conjugate gradient 방법과 비교할 때 상당한 성능 향상을 얻을 수 있었다. 또한, 열전도(heat conduction) 방정식, 이류 확산(advection-diffusion) 방정식, 얕은 물(shallow water) 방정식에 의한 물리 기반 시뮬레이션의 GPU 구현에 본 논문에서 제안한 방법을 사용하여 1024x1024 격자의 계산 영역에서 초당 35프레임 이상의 놀라운 성능을 보여주었다.

• 전기화학회지
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• 제17권3호
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• pp.172-178
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• 2014

이 논문에서는 체내에 존재하는 작은 유기물의 하나인 마뇨산을 빠르고 정량적으로 검출하기 위하여 전기화학적 면역분석법을 이용하였다. 마뇨산은 톨루엔이 인체에 노출되었을 때의 주된 신진 대사 물질로서 대표적인 생화학적 지표물질이다. 톨루엔 노출에 대한 신속하고 정확한 관찰은 산업현장에서 건강관리를 위하여 매우 중요하다. 그래서 마뇨산을 빠르고 정확하게 검출하기 위하여 전기화학적 면역분석법을 실시하였다. 본 연구에서 제시하는 새로운 면역분석방법은 전기화학적 활성물질의 하나인 도파민을 측정물질인 마뇨산과 직접 공유결합을 통하여 항원이 포함된 복합체를 합성하였다. 전기화학적 측면에서 도파민은 두 개의 하이드록시기를 가지고 있어 매우 뛰어난 산화/환원 신호를 보인다. 또한 도파민-마뇨산 복합물도 뛰어난 산화/환원 신호를 보이기 때문에 면역 분석에 적합하다. 도파민-마뇨산 복합물과 마뇨산의 항체와의 균질경쟁반응을 전기화학적인 방법을 통하여 관찰하였다. 본 면역분석을 통하여 실시한 결과는 마뇨산의 농도가 0.010~2.500 mg/mL 까지 정량적으로 분석됨으로써 실제 면역 센서에 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제7권2호
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• pp.47-56
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• 1999

본 연구에서는 사진측량 과정에서 항공삼각측량의 접합점 관측과정을 경계선 검색기법과 영상정합기법을 이용하여 특징점 추출, 영상의 정합 상좌표의 관측 과정을 자동화하였다. 본 연구를 통하여 기존에 수동적인 방법에 의하여 수행되어 오던 항공삼각측량의 접합점 선정 및 상좌표 관측 과정을 특징점 추출 및 좌우 동일점 탐색과정 수행에 의한 접합점 선정 및 관측 자동화 기법을 개발하였다. 자동화된 접합점 선정과정을 적응하여 산출된 결과물은 상좌표의 평균제곱근 오차가 $6.8{\mu}m$로서, 기존의 해석적 사진 측량방법이 작업자의 경력이나 기술 숙련도에 따라 편차가 발생하는 것에 비해, 균일한 성과를 산출할 수 있으며, 관측과정에서 소요되는 처리시간은 기존의 해석적인 방법에 비하여 61.2% 절감되어 경제적인 작업 처리가 가능하였다.

• 한국측량학회지
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• 제38권3호
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• pp.175-185
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• 2020

3차원 등록은 서로 다른 좌표계를 갖거나 좌표계가 없는 데이터를 기준 좌표계로 일치시키는 과정으로 사진측량의 절대표정, 정밀도로지도 제작을 위한 데이터 결합 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 3차원 등록은 점을 이용하는 방법과 선형을 이용하는 방법으로 구분이 된다. 점을 이용할 경우 서로 다른 공간해상도를 갖는 경우 동일한 공액점을 찾기 어려운 문제가 있다. 이에 반해 선형을 이용할 경우 공간해상도가 다른 경우 뿐만 아니라 점군 형태의 데이터에서 시작점과 끝점이 같지 않은 공액의 선형을 이용하여 3차원 등록이 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 선형을 이용하여 3차원 등록을 수행하기 위해서 쿼터니언을 이용하여 두 데이터 간의 3차원 회전각을 결정한 후 축척과 3차원 이동량을 결정하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법의 검증을 위해 실내에서 구축한 선형과 실외 환경의 지상 모바일매핑시스템을 통해 취득한 선형을 이용하여 3차원 등록을 각각 수행하였다. 실험결과, 실내 데이터를 이용한 경우 축척을 고정한 경우와 고정하지 않은 경우 평균제곱근오차는 각각 0.001054m와 0.000936m로 나타났다. 실외 데이터를 이용하여 500m 구간에서 3차원 변환을 수행한 결과 6개의 선형을 이용하였을 경우 평균 제곱근오차는 0.09412m로 나타났으며 정밀도로지도 제작을 위한 정확도를 만족하는 것을 알 수 있었다. 또한, 선형의 개수를 변화시킨 실험에서 9개 이상의 선형을 이용할 경우도 평균제곱근오차의 변화가 크지 않은 것을 통해 높은 정확도의 3차원 변환을 위해 9개의 선형으로도 충분한 것을 알 수 있었다.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제25권1_2호
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• pp.435-443
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• 2007

Computing the interior spectrum of large sparse generalized eigenvalue problems $Ax\;=\;{\lambda}Bx$, where A and b are large sparse and SPD(Symmetric Positive Definite), is often required in areas such as structural mechanics and quantum chemistry, to name a few. Recently, CG-type methods have been found useful and hence, very amenable to parallel computation for very large problems. Also, as in the case of linear systems proper choice of preconditioning is known to accelerate the rate of convergence. After the smallest eigenpair is found we use the orthogonal deflation technique to find the next m-1 eigenvalues, which is also suitable for parallelization. This offers advantages over Jacobi-Davidson methods with partial shifts, which requires re-computation of preconditioner matrx with new shifts. We consider as preconditioners Incomplete LU(ILU)(0) in two variants, ever-relaxation(SOR), and Point-symmetric SOR(SSOR). We set m to be 5. We conducted our experiments on matrices from discretizations of partial differential equations by finite difference method. The generated matrices has dimensions up to 4 million and total number of processors are 32. MPI(Message Passing Interface) library was used for interprocessor communications. Our results show that in general the Multi-Color ILU(0) gives the best performance.

• 한국연소학회지
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• 제10권3호
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• pp.25-33
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• 2005

Fast-time instability is investigated for diffusion flames with Lewis numbers greater than unity by employing the numerical technique called the Evans function method. Since the time and length scales are those of the inner reactive-diffusive layer, the problem is equivalent to the instability problem for the $Li\tilde{n}\acute{a}n#s$ diffusion flame regime. The instability is primarily oscillatory, as seen from complex solution branches and can emerge prior to reaching the upper turning point of the S-curve, known as the $Li\tilde{n}\acute{a}n#s$ extinction condition. Depending on the Lewis number, the instability characteristics is found to be somewhat different. Below the critical Lewis number, $L_C$, the instability possesses primarily a pulsating nature in that the two real solution branches, existing for small wave numbers, merges at a finite wave number, at which a pair of complex conjugate solution branches bifurcate. For Lewis numbers greater than $L_C$, the solution branch for small reactant leakage is found to be purely complex with the maximum growth rate found at a finite wave number, thereby exhibiting a traveling nature. As the reactant leakage parameter is further increased, the instability characteristics turns into a pulsating type, similar to that for L < $L_C$.

• ETRI Journal
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• 제34권1호
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• pp.87-97
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• 2012

This study presents an automatic matching method for generating a dense, accurate, and discontinuity-preserved digital surface model (DSM) using multiple images acquired by an aerial digital frame camera. The proposed method consists of two main procedures: area-based multi-image matching (AMIM) and stereo-pair epipolar line matching (SELM). AMIM evaluates the sum of the normalized cross correlation of corresponding image points from multiple images to determine the optimal height of an object point. A novel method is introduced for determining the search height range and incremental height, which are necessary for the vertical line locus used in the AMIM. This procedure also includes the means to select the best reference and target images for each strip so that multi-image matching can resolve the common problem over occlusion areas. The SELM extracts densely positioned distinct points along epipolar lines from the multiple images and generates a discontinuity-preserved DSM using geometric and radiometric constraints. The matched points derived by the AMIM are used as anchor points between overlapped images to find conjugate distinct points using epipolar geometry. The performance of the proposed method was evaluated for several different test areas, including urban areas.

• 천문학회보
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• 제42권2호
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• pp.61.2-61.2
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• 2017

We report a fine scale transient brightening event near a pore boundary with the Fast Imaging Solar Spectrograph (FISS) of the 1.6m Goode Solar Telescope (GST), the Atmospheric Imaging Assembly (AIA) aboard the Solar Dynamics Observatory (SDO), and Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) aboard SDO. The event appears in all AIA extreme ultraviolet bands, also in the two FISS lines, $H{\alpha}$ and Ca II $8542{\AA}$, and lasted for a minute. The brightening occurred at a footpoint of a loop. The conjugate brightening occurred at the other foot point outside the FISS field of view. The brightening near the pore exhibit a redshift of 4.3 km s-1 in the $H{\alpha}$ and about 2.3 km s-1 in Ca II line. Differential emission measure derived from 6 AIA EUV passbands and cloud model fitting of the two FISS lines indicate the temperature increase of between 10,000 and 20 MK at the main event. After the brightening, the upward mass motion appears in the AIA images. We discuss the physical implication of this brightening in the context of magnetic reconnection and coronal heating.