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      저자 : 임윤섭(Y. S. Lim) (검색결과 4 건)
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      • 물체 인식을 위한 비행시간 측정 카메라의 성능 비교 및 분석

        임윤섭(Y. S. Lim),정성진(S. J. Cheong),이성현(S. H. Lee),권욱현(W. H. Kwon),박용화(Y. H. Park) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월

        최근 3 차원 거리 정보를 활용한 물체 인식 기술의 개발과 더불어 고성능, 고화질의 3 차원 거리 측정 센서의 개발이 활발히 진행되고 있다. 그중 간접 비행시간 측정(Indirect Time-of-flight, ToF) 카메라는 비교적 저렴한 가격과 고정밀의 거리 측정 성능을 장점으로 갖고 있어 개발이 가속화되고 있다. 이전에는 QVGA 급 미만의 저해상도를 지닌 비행시간 측정 카메라가 주를 이루었지만, 최근에는 VGA 급의 높은 해상도를 지닌 고정밀의 비행시간 측정 카메라가 등장하는 추세이다. 본 연구에서는 비교적 최근에 등장한 비행시간 측정 카메라 제품들의 거리 측정 성능을 비교하고 분석하였다. 구체적으로 PMD Technologies 사의 Piocomonstar, LUCID Vision Labs 의 Helios2, 미래컴퍼니 사의 MDC200DW와 S100D 를 활용하였으며, 각 제품들에 대해 측정할 수 있는 거리의 범위와 각 거리에서의 오차와 표준편차를 다양한 실험 조건하에서 분석 및 비교하였다. 또한 기존에 개발된 물체 인식 알고리즘을 각 카메라로 촬영한 3 차원 물체 이미지에 적용하여 물체의 특징이 추출되는 정도와 인식률을 서로 비교하였다. 본 연구에서 분석한 비행시간 측정 카메라는 추후 물체 인식을 위한 센서 복합 시스템 개발에 활용될 뿐만 아니라, 3 차원 물체 인식 알고리즘의 개발에도 활용될 것으로 기대된다.

      • Time-of-flight 카메라를 사용한 딥러닝 기반 우주 물체 자세 인식 시스템

        임윤섭(Y. S. Lim),안석준(S. J. An),박용화(Y. H. Park) Korean Society for Precision Engineering 2023 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2023 No.11

      • 디지털-병렬 복조를 활용한 삼차원 거리 측정 센서 개발

        이성현(S. H. Lee),권욱현(W. H. Kwon),임윤섭(Y. S. Lim),박용화(Y. H. Park) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월

        본 논문은 디지털-병렬 복조를 활용한 삼차원 거리 측정 센서를 소개한다. 디지털-병렬 복조 방법은 기존의 광 비행 시간 측정 카메라의 복조 기법과 비교하여 높은 복조 대비를 지니고 있어 짧은 광 노출 시간 이내에 매우 정밀한 거리 측정 결과를 가능케 한다. 이러한 디지털-병렬 복조 기법과 하나의 아발란치 포토다이오드(Avalanche Photo Diode, APD)를 활용한 두 축 스캐닝 광학계 구조를 연동시킨 삼차원 거리 측정 센서는 높은 복조 대비와 광 수신 잡음비 및 센서 간 전자 간섭의 최소화와 같은 특성들을 지니며, 이로 인해 해당 삼차원 거리 측정 센서는 기존의 광 비행 시간 측정 카메라보다 높은 거리 측정 정밀성을 선보인다. 본 논문에서는 이러한 삼차원 거리 측정 센서의 측정 성능을 노이즈 모델을 활용하여 이론적으로 분석한다. 또한 제안된 삼차원 거리 측정 센서의 측정 성능을 실험적으로 검증하기 위하여 실제 거리 및 삼차원 좌표 측정 값의 분석 결과가 본 논문에서 제시되며, 더 나아가 제안된 센서와 기존의 다른 광 비행 시간 측정 카메라들과의 성능 비교 결과 역시 제시된다. 향후 본 논문에서 제시한 삼차원 거리 측정 센서의 소형화 작업 및 해당 센서를 다양한 공학적 응용 사례에 적용시키는 작업이 진행될 예정이다.

      • 스캐닝 기반 간접 비행시간 측정 센서에서의 상관된 미광으로 인한 구조적인 거리 오차 분석 및 제거 방법

        권욱현(W. H. Kwon),이성현(S. H. Lee),임윤섭(Y. S. Lim),박용화(Y. H. Park) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월

        산업 전반에 걸쳐 3 차원 거리 정보에 대한 활용이 늘어남에 따라, 정확하고 정밀한 3 차원 거리 정보를 획득할 수 있는 센서가 더욱 중요해고 있다. 그중 간접 비행시간 측정 센서는 간단한 하드웨어 구성과 비교적 저렴한 가격으로 인해 널리 사용되어 왔지만, 기존의 상용 간접 비행시간 측정 센서는 주변광과 내부 반사로 인한 미광 등의 외란에 민감하여 측정 환경 및 대상에 따라 정확도와 정밀도가 크게 달라지는 문제가 있다. 또한, 수신광의 세기가 약할수록 외란에 의한 왜곡이 심해지기 때문에, 수신 신호 세기가 약한 픽셀은 필터링으로 제거되어 이미지에서 많은 영역이 사라지게 된다. 미광은 변조된 광신호와 선형적으로 상관되어 광학 필터 및 주파수 필터와 같은 일반적인 노이즈 필터링 기법으로는 제거하기 어렵다는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 측정 신호의 정확도 및 정밀도에 대한 미광과 외광의 영향을 분석하였으며, 스캐닝 방식의 디지털 병렬 복조 기반 간접 비행시간 측정 센서를 사용하여 미광과 외광의 영향을 연산과정에서 사전 제거하는 방법을 제안하였다. 이를 통해 후보정 과정 없이도 미광에 의한 측정 비선형성이 제거되었으며 수신 신호 세기가 약한 영역의 거리 정보도 활용할 수 있게 되었다. 실험을 통해 측정 대상의 반사율 변화에 따른 거리 측정 정확도와 정밀도 향상을 정량적으로 검증하고 3D Depth Map을 통해 정성적으로도 비교해보았다. 제안된 기법은 추후 센서에 포함된 구조적인 에러를 제거하는 방법으로서 다양한 광측정 응용 분야에 활용될 것으로 기대된다.

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