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동영상 코덱과 연동이 가능한 객체 추적 카메라용 저연산량 움직임 추적기
양현철(Hyeon Cheol Yang),이성수(Seongsoo Lee) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.45 No.10
능동형 감시 카메라를 이용한 감시 시스템은 기존의 소리나 센서를 이용하는 방법과 달리 거리의 제약이 없이 시스템을 구성할 수 있다는 장점을 가지지만 하드웨어 구현 시에 많은 연산량을 요구한다. 본 논문은 기존의 DSP나 임베디드 프로세서를 이용하는 방법과 달리 연속 영상의 차영상을 이용하는 방법을 통해서 간단하고 빠르게 객체의 움직임을 추출 및 추적할 수 있는 움직임 추적기를 제안하고 구현하였다. 제안하는 움직임 추적기는 하드웨어 크기가 작으면서도 시속 10㎞ 이내의 사람 움직임을 효과적으로 감지할 수 있다. 차분의 절대값을 이용하는 방법을 사용하였기 때문에 동영상 압축 표준과 연동하여서 사용할 수 있다. 또한 화면 건너뛰기값을 조절함으로서 고속 물체와 저속 물체 모두를 효과적으로 감지할 수 있다. 차영상에 존재할 수 있는 잡음에 대해서 객체의 정보를 이용하는 방법을 통해서 잡음에 대한 내성을 강하게 하였다. 제안한 움직임 추적기는 NTSC급 영상을 충분히 처리할 수 있으며 약 13,000 게이트로 FPGA에서 구현되었으며 능동형 감시 카메라 시스템에 내장되어 실제로 원활히 동작하는 것을 확인하였다. 이를 바탕으로 기존에 개발한 움직임 추정기에 제안한 움직임 추적기를 내장하여 동영상 압축 코덱과 연동이 가능한 움직임 추적기 내장형 움직임 추정기를 구현하였다. 구현된 움직임 추정기는 0.35㎛ 공정에서 약 17,000 게이트의 크기를 가진다. Surveillance system using active tracking camera has no distance limitation of surveillance range compared to supersonic or sound sensors. However, complex motion tracking algorithm requires huge amount of computation. Compared to conventional methods using DSPs or embedded processors, this paper proposes and implements a novel motion tracker unit that detects and extracts motion information of moving objects by using picture difference of consecutive frames. The proposed motion tracker unit was implemented in FPGA with about 13,000 gates. It processes NTSC format video and was verified by embedding it into the active surveillance camera system. We also propose and implements a motion estimator unit linkable to video codec by embedding the proposed motion tracker unit into ready-made motion estimator unit. The implemented motion estimator unit is about 17,000 gates in 0.35㎛ process.
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변형된 탐색영역 결정기법을 이용한 저연산량 H.264 움직임 추정기 구조
양현철(Hyeon Cheol Yang),이성수(Seong-soo Lee),홍민철(Min-Cheol Hong) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.11
In this paper, a novel high-speed low-power H.264 motion estimator architecture is proposed. It shows significant computation reduction while maintaining image quality. It also reduces power consumption by shutdown since its hardware units often idles all or partially. Its target is QCIF, but it can be used to CIF or D1 with slight modification. Its hardware cost increases a little while image size increase a lot, since most hardware units except processing elements are common.
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양현철,이성수,Yang, Hyeon-Cheol,Lee, Seongsoo 한국전기전자학회 2013 전기전자학회논문지 Vol.17 No.1
This paper proposes a motion estimation algorithm with run-time adaptive workload control. It has optimized performance within limited hardware resources while guaranteeing hard realtime operation. It performs maximum searches within hard realtime constraints, since it determines search steps and workload adaptively. It reduces the hardware size to 1/4~1/400 of conventional algorithms, while its PSNR degradation is only 0.02~0.44 dB. It can be easily applied to most conventional fast algorithms, so it is useful to design realtime encoder chips. 본 논문에서는 움직임 추정기의 하드웨어 자원이 유한하게 주어졌을 때, 동작 중에 적응적으로 작업량을 제어함으로서 주어진 경성 실시간 동작 조건 내에서 최적의 성능을 얻는 움직임 추정 기법을 제안한다. 제안하는 움직임 추정 기법은 작업량과 탐색 단계를 적응적으로 결정함으로서 경성 실시간 동작을 보장하는 범위 내에서 최대한의 탐색을 수행할 수 있다. 이 기법은 하드웨어 크기를 기존 기법의 1/4~1/400까지 줄이면서도 PSNR 저하는 0.02~0.44 dB에 불과하며, 하드웨어의 사용 효율도 기존 기법의 3.7~21.5배에 달하였다. 이 기법은 기존의 고속 탐색 기법에 쉽게 적용이 가능하므로 실시간 처리가 가능한 인코더 칩을 설계하는데 유용하다.
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냉각탑 백연방지 최적 설계 및 성능향상에 관한 실험적 연구
정순영(Soon Young Jeong),윤재호(Jae Ho Yun),김종하(Joung Ha Kim),이병천(Byeong Cheon Lee),양현철(Hyeon Cheol Yang) 대한기계학회 2015 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2015 No.11
The occurrence of white plume in the cooling tower is phenomenon that the steam in the air through the cooling tower fan is condensed again by the cold ambient air to become saturated moist air. Accordingly, this can cause many problems like spoiling landscape around the cooling tower, odor of ambient air, falling accident by frozenness in the winter, and traffic accident, etc. This study was to install the heat exchanger in the inside of the cooling tower in order to prevent the white plume phenomenon in the cooling tower without affecting the performance of cooling tower. In addition, this study was to discharge the part of cooling water into the atmosphere through the recirculation of heat exchanger after creating dry air by heating the saturated moist air to the dew point temperature. At that time, this study was to conduct the experimental study in order to secure the optimal design data to prevent the white plume in the cooling tower because it checked the dry·moist temperature and relative humidity in the inside·outside of cooling tower on the moist air, and evaluated the performance of the heat exchanger.
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