• 제목/요약/키워드: photo sensor

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IoT플랫폼이 결합된 광센서가 없는 태양광 추적 시스템 (Photo-sensorless dual-axis solar tracking system combined with IoT platform)

  • 정덕겸;전종운;박성민;정교범
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.664-671
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    • 2018
  • 일반적으로 감지식 태양광 추적 시스템은 태양의 위치를 추적하기 위해 광센서를 사용하여, 최대 전력을 생산한다. 광센서 채택은 시스템 제작 가격을 상승시키고, 오동작에 의한 성능 저하를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 IoT플랫폼 기반의 원격무선 모니터링이 가능하고, 광센서가 없는 새로운 태양광 추적 시스템을 제안한다. 태양광 발전을 위해 사용되는 여러 개의 태양광 패널의 출력 전류량을 비교하여 태양 위치를 광센서 없이 추적한다. 추적 성능의 검증을 위해서 12[V] 20[W] 태양광 발전 시스템을 제작하여 실험을 수행하였다. 본 논문에서 제안한 시스템은 IoT 플랫폼을 사용하여 원격모니터링이 가능하기 때문에 기존 태양광 추적 시스템에 비해 설치, 유지 보수 및 기능 확장의 장점이 있다.

물체의 윤곽검출을 위한 $8{\times}8$ 방사형 CMOS 시각칩의 설계 및 제조 (Design and Fabrication of $8{\times}8$ Foveated CMOS Retina Chip for Edge Detection)

  • 김현수;박대식;류병우;이수경;이민호;신장규
    • 센서학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.91-100
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    • 2001
  • CMOS 공정기술을 이용하여 물체의 윤곽검출을 위한 픽셀수 $8{\times}8$의 방사형 구조 시각칩을 설계 및 제조하였다. 일반적으로 시각칩은 광입력의 센싱, 물체의 윤곽검출과 움직임 검출 등을 수행하며 본 연구에서는 물체의 윤곽검출에 중점을 두었다. 방사형 구조의 픽셀 분포는 시각칩이 중심부분으로 갈수록 높은 해상도를 가지게 하며, 이러한 구조는 선택적인 영상데이터의 감소를 가능하게 한다. 또한 윤곽검출을 위한 시각칩에서는 처음으로 적용된 구조이다. 방사형 구조를 형성하는 원주들 사이의 픽셀의 크기차이 때문에 출력전류를 보정해 줄 수 있는 메커니즘이 필요하게 되며, 본 연구에서는 이를 위해 MOS 트랜지스터의 채널의 폭을 스케일링하는 방법을 사용하였다. 설계된 칩은 $1.5{\mu}m$ single-poly double-metal 표준 CMOS 공정기술을 이용하여 제조되었다.

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n-ITO/p-PSL 이종접합형 광검출 소자의 제조 및 그 특성 (Fabrication of n-ITO/p-PSL heterojunction type photodetectors and their characteristics)

  • 김항규;신장규;이종현;송재원
    • 센서학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.3-8
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    • 1995
  • ITO(indium tin oxide)와 PSL(porous silicon layer)을 이용하여 n-ITO/p-PSL 이종접합형 광검출 소자를 실리콘 기판상에 제조하였다. 실리콘 질화막과 Ni-Cr/Au를 이용하여 선택적으로 양극반응을 시켰으며, 각 소자를 메사구조로 정의하여 소자간을 격리하였고 ITO를 이용하여 소자의 열화문제를 억제시켰다. 제조된 소자에 백색광을 $0{\sim}3000Lux$까지 변화시키면서 얻은 I-V 특성으로부터 광전류가 입사된 광량에 선형적으로 비례함을 알았다. 제조된 소자는 약 -40V의 역방향 바이어스까지 안정되게 동작하였으며 암전류 밀도가 약 $40nA/mm^{2}$로 나타났다. Xe램프를 이용하여 $400nm{\sim}1100nm$까지 파장을 변화시키면서 측정한 결과 $600nm{\sim}700nm$사이에서 약 0.6A/W의 광응답을 나타내었다. 또한 제조된 소자는 3주 경과 후에도 거의 특성의 변화가 관찰되지 않았다.

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표면 촉매 화학 반응을 이용한 크기 조절이 가능한 홀 어레이 제작 (Fabrication of Size-Controlled Hole Array by Surface-Catalyzed Chemical Deposition)

  • 박형주;박정원;이대식;표현봉
    • 센서학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.55-58
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    • 2018
  • Low-cost and large-scale fabrication method of nanohole array, which comprises nanoscale voids separated by a few tens to a few hundreds of nanometers, has opened up new possibilities in biomolecular sensing as well as novel frontier optical devices. One of the key aspects of the nanohole array research is how to control the hole size following each specific needs of the hole structure. Here, we report the extensive study on the fine control of the hole size within the range of 500-2500 nm via surface-catalyzed chemical deposition. The initial hole structures were prepared via conventional photo-lithography, and the hole size was decreased to a designed value through the surface-catalyzed chemical reduction of the gold ion on the predefined hole surfaces, by simple dipping of the hole array device into the aqueous solution of gold chloride and hydroxylamine. The final hole size was controlled by adjusting reaction time, and the optimal experimental condition was obtained by doing a series of characterization experiments. The characterization of size-controlled hole array was systematically examined on the image results of optical microscopy, field emission scanning electron microscopy(FESEM), atomic-force microscopy(AFM), and total internal reflection microscopy.

인물 사진을 위한 자동 톤 균형 알고리즘 (Flesh Tone Balance Algorithm for AWB of Facial Pictures)

  • 배태욱;이성학;이정욱;송규익
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권11C호
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    • pp.1040-1048
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    • 2009
  • 본 논문에서는 인물 영상에 대한 새로운 자동 톤 균형 알고리즘을 제안하였다. 일반적인 백색 균형 (White balance) 알고리즘은 무채색 영역 또는 물리적 반사율을 알고 있는 피사체에 대해 RGB 출력 신호의 비율이 동일하도록 보정하는 방법을 사용한다. 본 논문에서는 사진 속 얼굴색을 기준 조명하에서의 피부색 좌표와 일치 되도록 RGB의 채널 이득을 조절한다. 실험을 위해 카메라 이미지 센서의 전달 특성을 분석하고 기준 조명하에서의 평균 얼굴 색도를 측정하여 카메라 출력 RGB을 계산한다. 마지막으로 임의의 조명하에서 촬영된 인물 영상에 대해 얼굴 부분의 RGB 출력 비율이 기준 얼굴색에 대한 비율이 되도록 R 채널과 B 채널의 이득을 조정하여 색도 보정을 했다. 입력 삼자극치 XYZ는 카메라 전달 행렬에 의해 카레라 출력 RGB로부터 계산된다. 그리고 입력 삼자극치 XYZ는 sRGB 전달 행렬을 이용하여 기준 컬러 공간(sRGB)으로 변환된다. RGB 데이터는 감마 보정 후 디스플레이를 위해 8 bit 데이터로 인코딩되어진다. 알고리즘은 맥베스 컬러 차트 (Macbeth color chart)의 light skin color인 평균 얼굴색과 실제로 측정된 다양한 얼굴색의 평균색에 적용되어졌다.

$CaWO_4/a-Se$ 구조의 X선 변환센서에서 a-Se의 Arsenic 첨가량에 따른 반응 특성 (The Response Characteristics of as Addition Ratio of Arsenic in $CaWO_4/a-Se$ based X-ray Conversion Sensor)

  • 강상식;석대우;조성호;김재형;남상희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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    • pp.416-419
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    • 2002
  • There are being two prominent studying for Digital Radiography. Direct and Indirect method of Digital Radiography are announced for producing high quality digital image. The one is using amorphous selenium as photoconductor and the other is using phosphor layer as a light conversion. But each two systems have strength and weakness such as high voltage and blurring effect. In this study, we investigated the electrical characteristic of $multi-layer\left(CaWO_{4}+a-Se \right)$ as a photoconductor according to the changing arsenic composition ratio. This is a basic research for developing of Hybrid digital radiography which is a new type X-ray detector. The arsenic composition ratio of a-Se compound is classified into 7 different kinds which have 0.1%, 0.3%, 0.5%, 1%, 1.5%, 5%, 10% and were made test sample throught thermo-evaporation. The phosphor layer of $CaWO_4$ was overlapped on a-Se using EFIRON optical adhesives. We measured the dark and photo current about the test sample and compared the electrical characteristic of the net charge and signal-to-noise ratio. Among other things, test sample of compound material of 0.3% arsenic showed good characteristic of $2.45nA/cm^2$ dark current and $357.19pC/cm^2/mR$ net charge at $3V/{\mu}m$.

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IoT 서비스를 지원하는 Smart Frame SoC 설계 (Design of Smart Frame SoC to support the IoT Services)

  • 양동헌;황인한;김아라;;류광기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.503-506
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    • 2015
  • IoT(Internet of Things) 상용화에 따라 무선 통신이 가능한 하드웨어 구조 개발의 필요성이 증가하고 있다. 따라서 본 논문에서는 디바이스 간 연동이 가능한 Smart Frame System이 내장된 SoC(System on a Chip) 플랫폼 하드웨어 구조를 제안한다. 기존 디지털 액자에 무선통신 기능과 실시간 처리가 가능한 하드웨어 구조를 적용하였고, Bluetooth를 이용하여 제어할 수 있는 스마트폰 어플리케이션을 개발하였다. 제안하는 SoC 플랫폼의 하드웨어 구조는 CIS(CMOS Image Sensor) Controller 모듈, Memory Controller 모듈, 확대, 축소, 회전 등의 다양한 영상처리를 위한 ISP(Image Signal Processing) 모듈, 디바이스 간 통신을 위한 Bluetooth Interface, 영상 출력을 위한 VGA Controller 모듈, TFT-LCD Controller 모듈로 구성된다. IoT 서비스를 지원하는 Smart Frame System은 Virtex4 XC4VLX80 FPGA 디바이스가 장착된 HBE-SoC-IPD 테스트 보드를 사용하여 구현 및 검증하였으며, 동작 주파수는 54MHz이다.

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최근접 이웃 결정방법 알고리즘을 이용한 도로교통안전표지판 영상인식의 구현 (A Study on the Implement of Image Recognition the Road Traffic Safety Information Board using Nearest Neighborhood Decision Making Algorithm)

  • 정진용;김동현;이소행
    • 경영과정보연구
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    • 제4권
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    • pp.257-284
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    • 2000
  • According as the drivers increase who have their cars, the comprehensive studies on the automobile for the traffic safety have been raised as the important problems. Visual Recognition System for radio-controled driving is a part of the sensor processor of Unmanned Autonomous Vehicle System. When a driver drives his car on an unknown highway or general road, it produces a model from the successively inputted road traffic information. The suggested Recognition System of the Road Traffic Safety Information Board is to recognize and distinguish automatically a Road Traffic Safety Information Board as one of road traffic information. The whole processes of Recognition System of the Road Traffic Safety Information Board suggested in this study are as follows. We took the photographs of Road Traffic Safety Information Board with a digital camera in order to get an image and normalize bitmap image file with a size of $200{\times}200$ byte with Photo Shop 5.0. The existing True Color is made up the color data of sixteen million kinds. We changed it with 256 Color, because it has large capacity, and spend much time on calculating. We have practiced works of 30 times with erosion and dilation algorithm to remove unnecessary images. We drawing out original image with the Region Splitting Technique as a kind of segmentation. We made three kinds of grouping(Attention Information Board, Prohibit Information Board, and Introduction Information Board) by RYB( Red, Yellow, Blue) color segmentation. We minimized the image size of board, direction, and the influence of rounding. We also minimized the Influence according to position. and the brightness of light and darkness with Eigen Vector and Eigen Value. The data sampling this feature value appeared after building the learning Code Book Database. The suggested Recognition System of the Road Traffic Safety Information Board firstly distinguished three kinds of groups in the database of learning Code Book, and suggested in order to recognize after comparing and judging the board want to recognize within the same group with Nearest Neighborhood Decision Making.

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승용차용 터보과급기 로터의 관성모멘트 측정 (Measurement of Inertia of Turbocharger Rotor in a Passenger Vehicle)

  • 정진은;이상운
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.33-38
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    • 2016
  • The turbocharger is an essential component to realize the engine down-sizing. The moment of inertia of turbocharger rotor is an important parameter with respect to acceleration performance of the vehicle. It can be calculated from the CAD software based the geometry data and the material properties. But the accurate value of the inertia of turbocharger rotor must be measured through the experimental method. In this study, the measurement of moment of inertia of turbocharger rotor for 2.0 L spark-ignition engine was carried out. First, an experimental equipment using a trifilar method was designed and fabricated. Some optical devices, that is, photo sensor, counter, convex lens, etc, were used to increase the accuracy of the measurement. Second, error sensitivity for the equipment was analyzed. The error of period time and the radius can give big affects to the accuracy of the moment of inertia. When the amount of error of these two were each 1.0 %, maximum error of the moment of inertia was under 3.0 %. Third, the calibration for the equipment was performed using a calibration rotor which has similar shape to turbine rotor but simple. Calculated value from CAD software and measured one for the calibration rotor were compared. The total error of the equipment and the measurement is about 1.3 %. This result shows that the equipment can give the good result with resonable accuracy. Finally the moment of inertia of the turbine rotor and compressor wheel were measured. The coefficient of variations, the ratio of standard deviation to mean value, were reasonably small at 0.57 % and 0.73 % respectively. Therefore this equipment is suitable for the measurement of the moment of inertia of the turbine rotor and compressor wheel.

요골동맥과 첨지를 이용하여 혈류속도 파라미터와 혈류속도 사이의 상관관계 비교 (Compare correlation differnces in blood in blood flow velocity parameters and blood flow velocity the radial artery and a piece of paper as a maker)

  • 허선오;정진형;이상식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.187-193
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    • 2015
  • 혈류는 신체 안에서 일정한 속도와 압력으로 흘러야하기 때문에 혈류속도는 개개인의 건강상태를 나타내주는 측정 가능한 주요지시자이다. 최근, 혈류속도는 고가의 초음파기기를 이용하여 측정되고 있다. 본 연구에서는 고가의 장비 없이 혈류속도를 예측하고자 3개의 센서(ECG, PPG, 맥진센서)를 이용한 측정치를 독립변수로 하는 회귀모델을 구축하였다. 실험에 참여한 피검자는 심장질환에 의한 동맥경화 증상으로 병원에 입원한 환자를 대상으로 하였다. 피검자들의 나이는 55-90 세이며, 남성은 7명, 여성은 4명으로 총 11명이다. 실험에서 독립변수와 초음파기기로 측정한 혈류속도 사이의 상관성과 유의확률을 비교하여 혈류속도의 예측 가능성이 높은 회귀모델을 도출하였으며, 1개의 센서를 이용한 단일 독립변수를 적용하는 경우보다 두 개 이상의 독립변수를 적용하는 경우에서 정확한 혈류속도 예측이 가능함을 확인하였다.