• Current Optics and Photonics
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• 제6권4호
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• pp.420-429
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• 2022

In this paper, the details and design process of an optical system for space target detection cameras are introduced. The whole system is divided into three structures. The first structure is a short-focus visible light system for rough detection in a large field of view. The field of view is 2°, the effective focal length is 1,125 mm, and the F-number is 3.83. The second structure is a telephoto visible light system for precise detection in a small field of view. The field of view is 1°, the effective focal length is 2,300 mm, and the F-number is 7.67. The third structure is an infrared light detection system. The field of view is 2°, the effective focal length is 390 mm, and the F-number is 1.3. The visible long-focus narrow field of view and visible short-focus wide field of view are switched through a turning mirror. Design results show that the modulation transfer functions of the three structures of the system are close to the diffraction limit. It can further be seen that the short-focus wide-field-of-view distortion is controlled within 0.1%, the long-focus narrow-field-of-view distortion within 0.5%, and the infrared subsystem distortion within 0.2%. The imaging effect is good and the purpose of the design is achieved.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권11호
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• pp.51-62
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• 2019

본 연구에서는 초분광 근적외선 영상을 이용하여 광역지역의 흙의 함수비 변화를 간편한 방법으로 예측하기 위해 수행되었다. 근적외선(VNIR) 영역대에서 변화되는 함수비 별로 모래, 화강풍화토(우면산, 구룡산, 대모산, 황령산), 카오리나이트를 초분광 카메라로 촬영하여 반사율을 추출하였고, 흙의 함수비와 가장 연관성 높은 매개변수를 찾기 위하여 선정된 매개변수와 함수비를 변수로하여 Partial Least Square Regression(PLSR) 분석을 이용하여 함수비 예측모델을 구축하였다. 함수비 예측모델을 구축한 결과, 흙의 종류에 관계없이 Area of reflectance(Near-infrared, NIR)의 매개변수가 흙의 함수비와 가장 연관성 높은 매개변수임을 확인하였고, 모든 흙에서 예측모델의 정확도(R²)는 0.9 이상임을 확인하였다. 또한 흙의 실제 함수비와 비교 검증해본 결과, 평균절대백분율(mean absolute percentage error, MAPE)이 15%이내로 확인되었다. 따라서 대상 흙들에서 50% 이내에서 변화되는 함수비 예측 가능성을 확인하였다. 본 연구를 통해 초분광 근적외선 영상을 이용하여 모래, 화강풍화토, 카오리나이트의 함수비 예측 가능성을 확인하였고, 모델의 정확도 개선 및 더 높은 범위의 함수비 예측을 위해서는 흙의 분류모델 개발이 추가적으로 필요하다고 판단된다.

• 방송공학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.515-524
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• 2016

근적외선은 눈에 보이는 가시광선 파장 대역을 벗어난 빛으로 일반적인 디지털 카메라에서는 핫미러 필터에 의하여 차단된다. 하지만 근적외선으로부터 얻어지는 정보들은 영상의 전체적인 가시성을 향상시킬 수 있다고 알려져 있기 때문에 영상의 질 개선에 유용한 정보가 될 수 있다. 예를 들어 영상에 안개가 낀 경우, 근적외선은 가시광선보다 안개 입자에 대한 침투성이 더 강하다는 성질을 가지고 있기 때문에 근적외선 카메라로 영상을 촬영하면 일반적인 카메라 영상보다 더 선명한 영상을 얻을 수 있다. 본 논문은 실외 영상의 질을 높이기 위해 컬러 영상과 근적외선 영상을 융합하는 알고리즘을 제안한다. 첫 번째로, 본 논문은 컬러 영상과 근적외선 영상의 대비를 비교하여 가중치 맵을 구한다. 그 후, 이 가중치 맵을 이용하여 두 영상을 융합하는 과정을 거치게 된다. 본 논문은 실험 결과들을 통해서 제안하는 알고리즘이 효과적으로 영상의 질을 높이고, 또한 안개를 제거하는 것을 보여준다.

• 한국운동역학회지
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• 제24권3호
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• pp.189-199
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• 2014

The purpose of this study was to compare pflugbogen's biomechanical characteristics between on the ski simulator and snowed ski slope to develop interactive ski simulator. Nine ski instructors(sex: male, age: $29.6{\pm}5.4yrs$, height: $176.0{\pm}5.6cm$, body mass: $76.0{\pm}14.0kg$) belong to Korean Ski Instructors Association participated in this research. 24 Infrared cameras for snowed ski slope experiment and 13 infrared camera for ski simulator experiment were installed near by path of pflugbogen. The participants did pflugbogen on the snowed ski slope and the ski simulator both. During the experiment, the participants weared motion capture suit with infrared reflective makers on it, and plantar pressure sensors in ski boots, so that ski motion and plantar pressure data were collected together. Displacement of COG(center of gravity) movements, trunk flexion/extension angle, adduction/abduction angle, and plantar pressure data were significantly different between on the simulator and ski slope. However, percentage of time of COG movement in the phases during medial/lateral and anterior/posterior movement were not significantly different. Findings indicate that the difference between two groups occurred because the ski simulator's drive mechanism is different from ski motion on the slope. In order to develop the ski simulator more interactively for pflugbogen, the ski simulator's drive mechanism need to be reflected 3D motion data of pflugbogen on the slope that were purposed in this research.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.418-423
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• 2009

대부분의 역사에 개찰구와 매표소가 구비되어 있거나 탑승 검표원이 드문 국내 철도 시스템과는 달리 해외의 경우, 버스 혹은 철도차량의 각 출입문 근처에 압력센서 발판 혹은 적외선 센서 그리고 CCTV 카메라를 이용한 승객 계수 시스템이 이용 되어져 왔다. 이러한 승객 계수 시스템에 의해 수집된 정보는 요일별, 시간대별 그리고 정류소별 차량 승하차 승객 수 파악을 위한 솔루션을 제공함으로써 대규모의 차량 운영사로 하여금 효율적인 차량배치 및 불필요한 인력낭비 방지를 통한 이익창출을 가능케 할 것으로 예상된다. 본 논문에서는 철도차량 출입문 근처에 적외션 센서를 장착하여 차량 승하차 승객수를 계산하는 시스템의 특정 및 무선망 (GPS, WLAN, Cellular)과 연동시 제공되는 기타 기능들에 대해 서술하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권5호
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• pp.67-77
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• 2022

본 연구에서는 고속도로 버스전용차로 단속시스템을 개발하여 현장 성능평가를 수행하였다. 영동고속도로 마성터널 입구 버스전용차로에서 조사한 결과, 버스전용차로를 위반하는 차량의 비율이 99%에 달하는 것으로 조사되었다. 하지만 현재의 경찰관에 의한 인력식 단속은 단속율도 낮고 불필요한 안전문제 및 지체를 발생시킨다. 고속도로 버스전용차로는 6인 이상 탑승한 9인승 이상 승합차도 통행이 가능하기 때문에 승합차량의 승차인원을 검지하는 기술개발이 필요하다. 조도에 관계없는 승차인원 검지를 위해 적외선 카메라를 사용하였고 짧은 차두시간을 감안한 신속한 영상처리 기법으로 YOLOv5 딥러닝 알고리즘을 사용하였다. 개발시스템 성능 검증을 위해 테스트베드 및 실 현장 평가를 실시한 결과, 테스트베드와 실 현장에서 각각 7%, 8% 오차를 나타내 만족할 만한 성능을 보였다. 본 연구 결과물을 현장에 적용할 경우 고속도로 버스전용차로 운영 효율화 및 단속에 따른 불필요한 지체를 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권3호
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• pp.1-12
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• 2011

대형 멀티터치스크린의 구현은 기존의 저항막, 정전용량, 초음파 방식으로는 기술 제약 및 비용 등의 문제로 구현에 어려움이 있어 주로 적외선을 이용하는 방식을 많이 사용한다. 적외선을 사용한 멀티터치스크린은 대형스크린을 구현하기 용이하지만 멀티터치에 기술적인 제한을 갖고 있는 경우가 많다. 이러한 단점을 보완하기 위해 적외선 카메라를 이용한 FTIR(Frustrated Total Internal Reflection), DI(Diffuse Illumination)방식들이 Microsoft의 차세대 유저인터페이스인 Surface를 통해 제안되었다. FTIR이나 DI 방식은 대형스크린의 구현이 쉽고 멀티터치의 개수에 제한을 받지 않는다. 하지만 FTIR은 터치 포인트의 검출은 쉬운 반면에 스크린의 크기와 재질, 적외선 LED 배열을 위한 모듈, 많은 소비전력 등의 단점을 가지고 있고 DI 방식은 구조상의 문제로 터치 검출이 어려운 반면 FTIR이 가지고 있는 단점을 해결할 수 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 DI 방식의 터치 포인트 검출시의 문제점을 해결하기 위해 손가락 외곽선을 이용한 영상처리 알고리즘, 광학 렌즈 왜곡 현상을 효과적으로 보정하기 위한 알고리즘에 대해 연구하였다. 또한 멀티터치의 터치 정확도를 높이기 위한 Calibration 알고리즘과 정확한 제스처 및 정확한 이동을 위한 Tracking 기법을 고안하였다. 연구 결과 DI 방식을 위해 본 논문에서 제안한 영상처리 알고리즘들은 간단하면서 쉽게 대형 멀티터치스크린 구현을 위한 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.359-363
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• 2004

Numerous studies have been performed to analyze various phenomena of human's walking, gait. In the present study, unrecognized walking and recognized walking were analyzed by three dimensional motion capture system(VICON motion system Ltd., England) and simulated by computer program. Two normal males participated in measuring the motion of unrecognized and recognized walking. Six infrared cameras and four force plates were used and sixteen reflective markers were attached to the subject to capture the motion. A musculoskeletal model was generated anatomically by using ADAMS(MSC software corp., USA) and LifeMOD(Biomechanics Research Group Inc, USA). The inverse dynamic simulation and forward dynamic simulation were also performed. The result of simulation was similar to the experimental result. This study provides the base line for dynamic simulation of the falling walking. It will be useful to simulate various another pathologic gaits for old peoples.

• 한국분무공학회지
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• 제22권3호
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• pp.129-136
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• 2017

Effects of collision angle on heat transfer characteristics of a liquid droplet impinging on a heated wall above the Leidenfrost point temperature were experimentally investigated. The heated wall and droplet temperatures were $506^{\circ}C$ and $100^{\circ}C$, respectively, and the impact angle varied from $20^{\circ}$ to $90^{\circ}$ while the normal collision velocity was constant at 0.27 m/s. The droplet collision behaviors and the surface temperature distribution were measured using synchronized high-speed video and infrared cameras. The major physical parameters influencing upon droplet-wall collision heat transfer, such as residence time, wall heat flux, effective heat transfer area, heat transfer amount, were analyzed. It was found at the constant normal collision velocity that the residence time, wall heat flux and effective heat transfer area were hardly not changed, resulting in the almost constant heat transfer amount.

• 한국운동역학회지
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• 제30권3호
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• pp.225-234
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• 2020

Objective: The purpose of this study was to investigate the kinematic sequence patterns according to movement times during Karate choku-tsuki. Method: Ten Korea national Karate athletes participated in this study. Participants asked to perform jodan and chudan choku-tsuki. 30 infrared cameras were used to measure angular kinematic of elbow, shoulder, trunk, pelvis, hip, knee, ankle. Results: The two-way repeated measures ANOVA revealed significant effects for the joints (p<.05). But no significant effect for the movement time and interaction of joints x movement time existed for the kinematic sequence variables. Conclusion: For karate kumite players to reduce the movement time of punch, it is necessary to train kinematic sequences that allow each joint to rotate at a relatively similar timing.