High Performance Coprocessor Architecture for Real-Time Dense Disparity Map

김정길,김신덕,Kim, Cheong-Ghil,Srini, Vason P.,Kim, Shin-Dug Korea Information Processing Society 2007 정보처리학회논문지 A Vol.14 No.5

본 논문에서는 위상기반 양안스테레오정합 알고리즘을 이용, 실시간으로 dense disparity map을 추출 가능한 고성능 가속기 구조를 설계하였다. 채택된 알고리즘은 웨이블릿 기반의 위상차 기법의 강건성과 위상상관 기법의 기본적인 control 기법을 결합한 Local Weighted Phase Correlation(LWPC) 스테레오정합 알고리즘으로서 4개의 주요 단계로 구성이 되어 있다. 해당 알고리즘의 효율적인 병렬 하드웨어의 설계를 위하여, 제안된 가속기는 각 단계의 기능블록은 SIMD(Single Instruction Multiple Data Stream) 모드로 동작하게 되며, 전체적으로 각 기능 블록은 파이프라인(pipeline) 모드로 실행된다. 그 결과 제안된 구조에서 제시된 파이프라인 동작 모드의 선형 배열 프로세서는 행렬 순차수행 방법에 의한 2차원 영상처리에서 전치메모리의 필요를 제거하면서도 연산의 일반성과 고효율을 유지하게 한다. 제안된 하드웨어 구조는 Xilinx HDL을 이용하여 필요한 하드웨어 자원을 look up table, flip flop, slice, memory의 소모량으로 표현하였으며, 그 결과 실시간 처리 성능의 단일 칩 구현 가능성을 보여주었다. This paper proposes high performance coprocessor architecture for real time dense disparity computation based on a phase-based binocular stereo matching technique called local weighted phase-correlation(LWPC). The algorithm combines the robustness of wavelet based phase difference methods and the basic control strategy of phase correlation methods, which consists of 4 stages. For parallel and efficient hardware implementation, the proposed architecture employs SIMD(Single Instruction Multiple Data Stream) architecture for each functional stage and all stages work on pipelined mode. Such that the newly devised pipelined linear array processor is optimized for the case of row-column image processing eliminating the need for transposed memory while preserving generality and high throughput. The proposed architecture is implemented with Xilinx HDL tool and the required hardware resources are calculated in terms of look up tables, flip flops, slices, and the amount of memory. The result shows the possibility that the proposed architecture can be integrated into one chip while maintaining the processing speed at video rate.

A Characterisitc Analysis Study of Android based Stereoscopic 3D Technology

김정길,Kim, Cheong Ghil Korea Society of Satellite Technology 2013 한국위성정보통신학회논문지 Vol.12 No.1

최근의 3D 입체 영상 관련 기술의 발달은 스마트폰을 포함한 모바일 단말에서도 3D 입체 영상 서비스의 상용화를 가능하게 하고 있다. 스마트폰에서의 3D 입체 영상 서비스는 무안경 3D 디스플레이와 스테레오스코픽 3D 기술을 이용하고 있으며, 스테레오스코픽 이미지 관련 기술들은 지속적으로 활발히 연구가 진행되고 있다. 3D 입체 영상 서비스를 위하여 각각 다른 표준 H.264/AVC, H.264/AVC SEI, H.264/MVC가 MPEG에서 제정되었다. 본 논문에서는 최근 새롭게 대두되고 있는 모바일 단말에서의 스테레오스코픽 3D 기술의 발전과 특히 안드로이드 폰에서의 3D 서비스를 위한 비데오 포맷과 기능들에 초점에 맞추어 기술적 특성에 관한 분석을 행함으로서 그 활용성을 확인하였다. In recent years, the developments in 3D technologies have initiated the commercialization of 3D services on mobile devices. For this purpose, stereoscopic 3D technology is used, which enables 3D TV on mobile devices including smartphone with glasses-free 3D viewing. As a result, the issues related with stereo imaging have been spotlighted greatly. Especially, three MPEG coding standards are provided for mobile 3D services, namely H.264/AVC with and without SEI message and H.264/MVC. In this respect, this paper presents an overview of developments in stereoscopic technologies for mobile devices to gain some perspective on the changes and progress. in this paper, we verified the availability of android based stereoscipic 3D technology related with mobile 3D TV and Smartphone with special emphasis on 3D video format and 3D features by various technollogy characteristics analysis.

멀티미디어 내장형 시스템을 위한 저전력 데이터 캐쉬 설계

김정길,김신덕,Kim Cheong-Ghil,Kim Shin-Dug 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지 A Vol.13 No.2

대용량의 데이터 처리가 요구되는 내장형 시스템에서 메모리의 비중은 아주 중요하며, 특히 제한적인 메모리를 최적으로 이용하기 위하여 응용의 특성을 활용하는 온칩(on-chip) 메모리 구조의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 멀티미디어 응용을 위한 내장형 시스템에서 저전력을 위하여 작은 용량으로 설계되었으나 우수한 성능을 보이는 데이터 캐쉬(data cache)가 제안된다. 제안되는 캐쉬는 컴파일러의 도움 없이 구조적인 특징과 간단한 동작 메커니즘만을 이용하여 해당 응용의 데이터 지역성(data locality)을 효과적으로 반영할 수 있도록 작은 블록 크기를 지원하는 4KB 용량의 직접사상 캐쉬(direct-mapped cache)와 큰 블록을 지원하는 1KB 용량의 완전연관 버퍼(fully-associative buffer)로 구성되어 진다. 전체 5KB의 작은 캐쉬 용량으로 인한 성능 저하를 보완하기 위하여 멀티미디어 응용의 알고리즘 특성을 기반으로 응용 적응적인 다중 블록 선인출(adaptive multi-block prefetching) 기법과 효과적 블록 필터링(effective block filtering) 기법이 제안되었다 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 5KB 캐쉬는 기존의 16KB 4-way 집합연관 캐쉬와 동등한 성능을 보이면서 소비 전력 면에서는 40% 이상의 감소를 보이고 있다. One of the most effective ways to improve cache performance is to exploit both temporal and spatial locality given by any program executional characteristics. This paper proposes a data cache with small space for low power but high performance on multimedia applications. The basic architecture is a split-cache consisting of a direct-mapped cache with small block sire and a fully-associative buffer with large block size. To overcome the disadvantage of small cache space, two mechanisms are enhanced by considering operational behaviors of multimedia applications: an adaptive multi-block prefetching to initiate various fetch sizes and an efficient block filtering to remove rarely reused data. The simulations on MediaBench show that the proposed 5KB-cache can provide equivalent performance and reduce energy consumption up to 40% as compared with 16KB 4-way set associative cache.

페라이트계 스테인리스강 / 용융아연도금강 이종 저항 점용접부의 특성

김정길,우인수,정보영,이종봉,Kim, Jeong-Kil,Woo, In-Su,Jeong, Bo-Young,Lee, Jong-Bong 대한용접접합학회 2006 대한용접·접합학회지 Vol.24 No.6

A ferritic stainless steel, STS430, and a galvanized steel for case and frame of electronic goods are welded by resistance spot welding and resistance projection welding methods. In this study, resistance spot welding has been performed to investigate the weldability of dissimilar materials such as a ferritic stainless steel and a galvanized steel. Tensile load of the spot weld without heat treatment was 196 kN and brittle fracture occurred at interface between STS430 and nugget due to the high hardness, 380 Hv, in nugget. It was found that the hardness of as-welded nugget increased with higher cooling rate during resistance spot welding by comparing with GTA weld of same materials. Heat treatment by applying second current made nugget softened. Tensile load of heat treated weld increased and reached to 303 kN and fracture occurred at base metal, a galvanized steel.

An Efficient Cache Mechanism for Improving Response Times in Integrated RFID Middleware

김정길,이준환,박경랑,김신덕,Kim, Cheong-Ghil,Lee, Jun-Hwan,Park, Kyung-Lang,Kim, Shin-Dug Korea Information Processing Society 2008 정보처리학회논문지 A Vol.15 No.1

본 논문에서는 WSN(wireless sensor networks)과 RFID(radio frequency identification) 시스템을 통합하여 이용할 수 있는 통합 RFID 미들웨어에서의 효과적인 캐슁 기법을 제시한다. 통합 RFID 미들웨어가 운영되는 환경은 연결된 RFID리더로부터 대규모의 데이터가 입력되고, 다수의 무선 센서로부터 끊임없이 데이터가 입력되는 상황을 가정하고 있으며 또한 특정 목적을 위해 과거에 센서로부터 입력되어 분산 저장되어 있는 히스토리 데이터도 활용될 수 있음을 가정하고 있다. 따라서 캐슁 기능을 구비한 특정 미들웨어 레이어에서 센서 노드로부터 수신되는 연속 데이터와 분산 저장되어 있는 히스토리 데이터에 대한 신속한 질의 및 응답을 위한 효율적 데이터 처리가 절실히 요구된다. 이를 위하여 본 논문에서 제안되는 캐슁 기법은 기존의 캐슁 기법 기반으로 통합 RFID 미들웨어에 특화하여 데이터 처리의 효율을 높이기 위하여 두가지 방법을 제시하고 있으며, 이는 처리 데이터의 유형에 따라 DSC(data stream cache)와 HDC(history data cache) 로 구분된다. 제안된 캐슁 기법은 다양한 파라미터를 이용한 실험을 통하여 신속한 질의 및 응답이 이루어짐을 보여주고 있다. This paper proposes an efficient caching mechanism appropriate for the integrated RFID middleware which can integrate wireless sensor networks (WSNs) and RFID (radio frequency identification) systems. The operating environment of the integrated RFID middleware is expected to face the situations of a significant amount of data reading from RFID readers, constant stream data input from large numbers of autonomous sensor nodes, and queries from various applications to history data sensed before and stored in distributed storages. Consequently, an efficient middleware layer equipping with caching mechanism is inevitably necessary for low latency of request-response while processing both data stream from sensor networks and history data from distributed database. For this purpose, the proposed caching mechanism includes two optimization methods to reduce the overhead of data processing in RFID middleware based on the classical cache implementation polices. One is data stream cache (DSC) and the other is history data cache (HDC), according to the structure of data request. We conduct a number of simulation experiments under different parameters and the results show that the proposed caching mechanism contributes considerably to fast request-response times.

승용형 채소 정식기의 주행성능평가방법 개발

김연수 ( Yeon-soo Kim ),김효걸 ( Hyo-geol Kim ),김용주 ( Yong-joo Kim ),김정길 ( Jeong-gil Kim ),김태영 ( Tae-young Kim ),김영주 ( Young-joo Kim ),이상대 ( Sang-dae Lee ) 한국농업기계학회 2017 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.22 No.2

최근 국내 농촌의 인구고령화, 여성화로 인한 농촌노동력 감소 문제를 해결하기 위해 밭농업기계화에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대부분의 밭농업기계에 관현 연구는 필드 시험을 통해 진행되고 있다. 그러나 승용형 채소 정식기에 대한 성능평가 방법은 개발되지 않아 관련 연구가 필요한 실정이다. 본 연구는 밭농업 대표기계 중 하나인 승용형 채소 정식기의 성능평가 방법 중 주행성능평가방법을 개발하기 위해 수행되었으며, 시험을 위한 농기계 험로주행성능 계측 시스템을 구성하여 선진사 비교기대와 국내 개발사 제품의 주행성능평가를 진행하였다. 험로주행성능 계측 시스템은 DGPS, INS 센서, 가속도 측정 장치, 조향 토크 측정 장치, 답력 측정 장치, 제동 조작 레버 작동력 측정 장치, 소음 측정 장치, CAN 모듈, DAQ, 장거리 데이터 전송 장치 등으로 구성되어 있다. 계측 시스템을 활용하여 승용형 채소 정식기의 자체진동, 작업기 연결부 진동, 기대 소음, 브레이크 답력, 조향각 등의 동특성 요소를 대상으로 주행성능평가를 실시하였다. 험로주행성능 계측 시스템을 활용한 시험 결과값을 통해 선진사 비교기대와 국내 개발사 제품간 자체적인 조작성, 승강성과 같은 사용성 성능평가 요소를 비교·분석하였다. 시험 결과 국내 개발사 제품의 동특성 중 기대 진동, 브레이크 답력, 조향 토크 등은 비슷한 수치를 보였으나, 소음과 최대 조향각에서 선진사 제품 대비 약 1.32배, 1.51배의 차이를 보였다. 본 연구를 통해 개발된 승용형채소 정식기 주행성능평가방법을 활용하여 농업기계 시제품의 주행성능평가 체계를 확립하고 개발자의 연구개발 기간· 비용을 줄이는데 기여할 것으로 판단된다. 향후 실제 필드시험 결과값 분석을 통해 개발된 농업기계 주행성능평가 방법의 범용적인 적용 가능성을 검증 할 계획이다.

기어트레인의 베어링 예하중에 따른 베어링 수명 분석

김정길(J.G. Kim),박영준(Y.J. Park),이근호(G.H. Lee),김영주(Y.J. Kim),오주영(J.Y. Oh),김재훈(J.H. Kim) 한국생산제조학회 2015 한국생산제조시스템학회 학술발표대회 논문집 Vol.2015 No.10

제작 오차가 유성기어트레인의 하중 분할에 미치는 영향 연구

김정길 ( Jeong-gil Kim ),박진선 ( Jin-sun Park ),김원균 ( Won-gun Kim ),김영주 ( Young-joo Kim ),오주영 ( Joo-young Oh ) 한국농업기계학회 2019 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2

다양한 산업 분야에서 환경 규제에 대응하기 위하여 고효율화, 경량화를 위한 노력을 진행하고 있다. 유성기어트레인을 적용하는 것은 고효율화, 경량화 관점에서 매우 유용하나, 유성기어 간의 하중 분할이 균일하지 않으면 유성기어트레인의 내구 수명이 단축되는 문제가 발생 된다. 본 연구에서는 유성기어트레인의 시뮬레이션 모델을 정립하고 개발된 시뮬레이션 모델에 산업 현장에서 제작된 캐리어의 핀홀 위치 오차 측정값을 적용하여 유성기어 간의 하중 분할 경향성을 확인하였다. 해석 결과로 부터 캐리어의 핀홀 위치 오차가 1개 존재하는 경우에는 회전 방향에 따라 캐리어의 핀홀 위치 오차가 존재하는 유성기어에서 먼저 물림이 발생하여 가장 높은 하중이 발생하며, 핀홀 위치 오차가 존재하는 위치의 180도 위치에 존재하는 유성기어에서 2번째 큰 하중이 발생하는 경향성을 나타내었다. 또한 입력 토크가 증가함에 따라 각 유성기어에 작용하는 하중이 변하여 유성기어 간의 하중 분할이 향상되며, 캐리어의 핀홀 위치 오차의 위상에 따라 하중 분할의 경향성이 달라짐을 확인할 수 있었다.

기어의 치형 수정이 기어트레인의 치면 하중 분포에 미치는 영향 분석

김정길(Jeong Gil Kim),박영준(Young Jun Park),이근호(Geun Ho Lee),김영주(Young Joo Kim),오주영(Joo Young Oh),심성보(Sung Bo Shim),김재훈(Jae Hoon Kim) 대한기계학회 2015 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2015 No.11

풍력발전기 증속기용 기계식 동력순환 시험장비 검증

김정길(J.G. Kim),박영준(Y.J. Park),이근호(G.H. Lee),김흥섭(H.S. Kim),박진선(J.S. Park),김대천(D.C. Kim) 한국생산제조학회 2014 한국생산제조시스템학회 학술발표대회 논문집 Vol.2014 No.4