원격 제어 모니터링 시스템을 위한 임베디드 리눅스 시스템의 다중 채널 직렬 장치 구현

박세현,박세훈,김응수,Park, Se-Hyun,Park, Se-Hoon,Kim, Eung-Soo 한국정보통신학회 2005 한국정보통신학회논문지 Vol.9 No.5

원격 제어 모니터링 시스템을 위한 임베디드 리눅스 시스템의 다중 채널 직렬 장치를 설계하였다. 제안된 장치는 다중 채널 직렬 장치의 효과적인 데이터 처리를 위해 내부에 FIFO, Sate Machine, 인터럽트로 구성되어 있으며 임베디드 리눅스에서 효과적인 디바이스 프로그램을 가능하게 한다. 다중 채널 직렬 장치의 기존의 접근 방식은 개별 직렬 장치를 일일이 접근하고 있으나 본 장치에서는 다중 채널 직렬 장치를 한 개의 직렬 장치로 간주하여 접근하는 것과 같은 효과를 볼 수 있다. 본 장치는 다중 채널 직렬 입출력 구동에 효율적이며 기존의 다중 채널 직렬 장치 보다 접근 속도가 빠르다. 본 장치는 수질 측정과 같은 센서들 사이의 거리가 멀거나 센서와 모니터링 시스템의 사이의 거리가 먼 원격 제어 모니터링에 효과적이다. A Multi-channel serial device using the embedded Linux system is designed for a remote controlling and monitoring system. The proposed device consists of a FIFO, a state machine, and an interrupter. The device program written in embedded Linux enables the effective programming of device. While the conventional multi-channel serial devices accesses every individual serial devices, the proposed device accesses the multi-channel serial device as if it is a single serial device. The device efficiently performs the multi-channel serial input/output operation and has fast access time than the conventional multi-channel serial device.

디지털 선박 추진 시스템을 위한 임베디드 원격 모니터링 진단

박세현,노석호,Park, Se-Hyun,Noh, Seok-Ho 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.11

본 논문에서는 지능형 디지털 선박의 추진 시스템에서 요구되는 임베디드 원격 모니터링 진단 시스템 개발에 관하여 기술하였다. 원격 모니터링 진단 시스템은 크게 선박 통합 관리시스템, 서버, 원격 모니터링을 담당하는 전용 휴대용 단말기와 상용 스마트폰으로 구성되며, 이를 위하여 사용자 중심의 UI 환경을 가진 통신 프로토콜을 설계하였다. 제안된 시스템은 효율적인 이중구조 통신채널로서 원격 모니터링 시스템에서 간편하면서도 효율적인 통신 프로토콜을 제공하며, 오작동하는 무선통신 채널은 즉시 교체된다. 본 시스템에서는 LCD 화면을 위해 효율적인 임베디드 리눅스 UI를 개발하였으며, 개발된 무선 모니터링 시스템을 평가하기 위하여 실제로 디지털 선박에서 성능을 검증하였다. This paper presents implementation of embedded remote monitoring diagnosis system which has effective wireless channel structure and communication protocols with user-friendly UI for intelligent digital vessel. Developed system contains integrated vessel monitoring system, server, exclusive mobile terminal and smart phone. We designed an effective dual structure communication channel and simple but effective communication protocol on the monitoring system. Failures of the wireless communication are minimized and the wrong wireless communication channel is immediately replaced. In addition, we developed an effective embedded Linux UI for LCD. The implemented wireless monitoring system was tested and verified on digital vessel.

시선 인식을 이용한 로봇 인터페이스 개발

박세현,Park, Se Hyun 대한임베디드공학회 2012 대한임베디드공학회논문지 Vol.7 No.1

In this paper, we propose robot control interface using gaze recognition which is not limited by head motion. Most of the existing gaze recognition methods are working well only if the head is fixed. Furthermore the methods require a correction process per each person. The interface in this paper uses a camera with built-in infrared filter and 2 LED light sources to see what direction the pupils turn to and can send command codes to control the system, thus it doesn't need any correction process per each person. The experimental results showed that the proposed interface can control the system exactly by recognizing user's gaze direction.

Color Line Scan Camera를 위한 고속 신호처리 하드웨어 시스템 구현

박세현,금영욱,Park, Se-hyun,Geum, Young-wook 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.9

In this paper, we implemented a high-speed signal processing hardware system for Color Line Scan Camera using FPGA and Nor-Flash. The existing hardware system mainly processed by high-speed DSP based on software and it was a method of detecting defects mainly by RGB individual logic, however we suggested defect detection hardware using RGB-HSL hardware converter, FIFO, HSL Full-Color Defect Decoder and Image Frame Buffer. The defect detection hardware is composed of hardware look-up table in converting RGB to HSL and 4K HSL Full-Color Defect Decoder with high resolution. In addition, we included an image frame for comprehensive image processing based on two dimensional image by line data accumulation instead of local image processing based on line data. As a result, we can apply the implemented system to the grain sorting machine for the sorting of peanuts effectively. 본 논문에서는 FPGA와 Nor-Flash를 사용하여 컬러 라인 스캔 카메라를 위한 고속 신호처리 하드웨어 시스템을 구현하였다. 기존의 시스템에서는 소프트웨어를 기반으로 한 고속 DSP가 적용되어 왔고 주로 RGB 개별 논리에 의해 결함을 검출하는 방법이었지만 본 논문에서는 RGB-HSL 변환기, FIFO, HSL 풀-컬러 결함 디코더 및 이미지 프레임 버퍼로 구성된 하드웨어 기반의 결함 검출기를 제안하였다. 결함 검출기는 RGB에서 HSL로의 색상 공간 변환을 위한 하드웨어 기반 룩업테이블과 4K HSL 풀-컬러 결함 디코더로 구성되어 있다. 또한 단일 라인 데이터 기반의 로컬 픽셀 처리 대신 2차원 배열 구조의 이미지 단위 처리를 위해 라인 데이터 축적용 이미지 프레임을 포함한다. 설계된 시스템을 기존의 곡물 선별기에 적용하여 땅콩을 대상으로 선별해 본 결과 효과적임을 알 수 있었다.

임베디드 하드웨어 유전자 알고리즘을 위한 실시간 처리 시스템

박세현,서기성,Park Se-hyun,Seo Ki-sung 한국정보통신학회 2004 한국정보통신학회논문지 Vol.8 No.7

A real-time processing system for embedded hardware genetic algorithm is suggested. In order to operate basic module of genetic algorithm in parallel, such as selection, crossover, mutation and evaluation, dual processors based architecture is implemented. The system consists of two Xscale processors and two FPGA with evolvable hardware, which enables to process genetic algorithm efficiently by distributing the computational load of hardware genetic algorithm to each processors equally. The hardware genetic algorithm runs on Linux OS and the resulted chromosome is executed on evolvable hardware in FPGA. Furthermore, the suggested architecture can be extended easily for a couple of connected processors in serial, making it accelerate to compute a real-time hardware genetic algorithm. To investigate the effect of proposed approach, performance comparisons is experimented for an typical computation of genetic algorithm. 임베디드 하드웨어 유전자 알고리즘을 위한 실시간 처리 시스템을 설계하였다. 제안된 시스템은 유전자 알고리즘의 기본 모듈인 selection, crossover, 및 mutation과 evaluation을 병행적으로 동작시키기 위해서 이중 프로세서로 구현하였다. 구현된 시스템은 두개의 Xscale 프로세서와 진화 하드웨어가 내장된 FPGA 로 구성되었다. 또한 본 시스템은 유전자 알고리즘의 기본 모듈 수행이 두 개의 프로세서에 자동으로 균등 배분되는 구조를 지니고 있어, 유전자 알고리즘 처리의 효율성을 극대화 할 수 있다. 제안된 임베디드 하드웨어 유전자 알고리즘 처리 시스템은 임베디드 리눅스 운영체제에서 수행되며 진화 하드웨어에서 실시간으로 처리된다. 또한 제안된 이중 프로세서의 각 프로세서 모듈은 동일한 구조로 가지고 있으므로 여러 개의 모듈을 직렬 연결하여 빠른 하드웨어 유전자 알고리즘 실시간 처리에 그대로 사용될 수 있다.

영상 기반의 실시간 교통 감시 시스템

박세현,정기철,허준구,김항준,Park, Se-Hyun,Jung, Kee-Chul,Hea, Jun-Koo,Kim, Hang-Joon 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, C Vol.c36 No.8

본 논문에서는 영상에 기반한 실시간 교통 감시 시스템을 구현한다. 영상 기반의 교통 감시 시스템은 루프 감지기 등의 센서를 이용한 방법에 비해 비용과 설치, 유지, 보수 면에서의 장점으로 인하여 많이 연구되고 있다. 제안한 시스템은 인터넷상에서 FPA (Field Processing Agent)와 TSM (Traffic Surveillance Manager)으로 구성되며, FPA는 TSM에게 도로 영상과 차량의 속도, 도로 점유율과 같은 교통 정보를 제공한다. 차량의 평균 속도와 도로 점유율은, 도로색 영상과 연속된 입력 영상간의 샘플링 지점의 색상 차이 변화를 이용하여 추출한다. 제안한 방법은 근사적인 교통정보를 추출해 주며, 입력 영상 전체에 대한 처리 과정 없이 제한된 영역만을 처리하기 때문에, 실시간 감시 시스템을 구축하는데 용이하다. This paper presents a vision-based real-time traffic surveillance system. Current research in machine vision applied to traffic is due to its potential for more powerful process, its flexibility and its lower cost. Our traffic surveillance system consists of FPA and TSM on the Internet. The FPA provides image data, vehicle speed and vehicle density for the TSM. Traffic parameters, the vehicle speed and density, are extracted over many frames using differences between the sampling points of a background image and those of incoming frames. The FPA works by just processing groups of pixels without any understanding of the image. Although this system has an accuracy limitation, it can be used in applications requiring an approximate vehicle density and vehicle speed in real-time.

임베디드 리눅스와 유전자 알고리즘을 이용한 교량 진단 시스템 설계

박세현,송근영,Park Se-Hyun,Song Keun-Young 한국정보통신학회 2005 한국정보통신학회논문지 Vol.9 No.2

본 논문에서는 임베디드 리눅스와 유전자 알고리즘을 이용한 교량 진단 시스템의 설계에 대하여 기술한다. 제안된 시스템은 임베디드 리눅스 환경 하에서 동작하며, 교량의 상태는 인터넷을 통해 원격으로 모니터링을 한다. 그리고 다양한 교량 진단용 센서에 대해서 최적의 이득과 오프셋을 찾기 위해 유전자 알고리즘을 내장하고 있어 계측의 측정 범위가 크다. 제안된 방법의 검증은 시스템 기반에서 이루어졌다. This paper proposes bridge diagnosis system using Embedded LINUX and Genetic algorithm. The proposed system consists of MPC860 processor, FPCA, Bridge sensors and Genetic algorithm for bridge diagnosis. And the proposed system can operate with World Wide Web in GUI environment by lava, therefore, system is useful in diagnosing bridge at all times. Using genetic algorithm, this system can measure various bridge sensors with best gain and offset, therefore, range of measurement can be enlarged. Proposed system is certified by system-based test. .

유전자 알고리즘을 이용한 바이오센서 활동량 측정 CMOS 이미지 센서 모니터링 시스템 개발

박세현,Park, Se-Hyun 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.5

유전자 알고리즘을 이용하여 바이오센서의 활동량을 측정하는 CMOS 이미지 모니터링 시스템을 개발하였다. 수중의 물벼룩, 물고기와 같은 살아있는 대부분 생물체는 수질을 모니터링하는 바이오센서로 자주 사용된다. 이미지 센서에 의해 바이오센서의 활동량의 측정은 이미지를 얻는 방법에 따라 다르게 측정됨으로 매우 어렵다. 제안된 모니터링 시스템은 유전자 알고리즘을 사용하여 바이오센서 활동량을 최적으로 측정할 수 있다. 그리고 이 시스템은 FPGA로 되어 있어 가격과 성능 면에서 우수한 작은 하드웨어로 구현된다. CMOS image monitoring system for optimal measuring the activity of biosensor is developed using genetic algorithm. Most of living organism in water as water flea, fish, etc are frequently used as biological sensor for monitoring the water quality. It is very difficult to measure the activity of biosensor by image sensor because the value of measurement is varied with gathering method of biosensor images. The suggested monitoring system can optimally measures the activity of biosensor by genetic algorithm. The system is implemented with FPGA into the small hardware which is excellent in terms of the price and performance.

하천 범람 예측을 위한 인공지능 수위 예측 시스템 설계

박세현,김현재,Park, Se-Hyun,Kim, Hyun-Jae 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.2

본 논문에서는 소규모 강의 범람 예측을 위한 인공 수위 예측 시스템을 제안한다. 강의 수위 예측은 홍수 피해를 줄일 수 있는 대책이 될 수 있다. 그러나 하천 범람에 영향을 미치는 강 또는 강우의 고유 특성으로 인해 범람 모델을 구축하기가 어렵다. 일반적으로 하류 수위는 상류의 인접한 수위에 영향을 받는다. 따라서 본 연구에서는 측정 지점에서 수위를 예측하기 위해 두 개의 상류 측정 지점의 수위를 순환신경망(LSTM)을 사용하여 인공 지능 모델을 구축했다. 제안 된 인공 지능 시스템은 수위 측정기를 설계하고 Nodejs를 사용하여 서버를 구축했다. 제안 된 신경망 하드웨어 시스템은 실제 강에서 6시간마다 수위를 잘 예측함을 알 수 있었다. In this paper, we propose an artificial water level prediction system for small river flood prediction. River level prediction can be a measure to reduce flood damage. However, it is difficult to build a flood model in river because of the inherent nature of the river or rainfall that affects river flooding. In general, the downstream water level is affected by the water level at adjacent upstream. Therefore, in this study, we constructed an artificial intelligence model using Recurrent Neural Network(LSTM) that predicts the water level of downstream with the water level of two upstream points. The proposed artificial intelligence system designed a water level meter and built a server using Nodejs. The proposed neural network hardware system can predict the water level every 6 hours in the real river.

임베디드 리눅스 기반의 서버와 웹 어플리케이션을 이용한 곡물 선별 모니터링 시스템

박세현,금영욱,김현재,Park, Se-hyun,Geum, Young-wook,Kim, Hyun-jae 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.12

본 논문에서는 고속 FPGA 및 임베디드 리눅스를 사용하여 곡물 선별 모니터링 시스템을 구현하였다. 기존의 곡물 선별 모니터링 시스템은 독립형 모드에 기반으로 설계하였는데 비해 제안 된 시스템은 웹 서버와 웹 응용 프로그램 기반으로 설계하였다. 제안된 곡물 선별 시스템은 웹 서버 상에서 FPGA의 고속 하드웨어 인터페이스를 설계하였다. 제안 된 시스템은 리눅스 웹 서버의 멀티태스킹의 장점과 FPGA의 고속 하드웨어의 장점을 갖는다. 고속 레이트 라인 스캔 CCD 카메라의 제어 로직, 무게 중심점 추출 방법, 그리고 HSL 디코딩 및 웹 서버의 인터페이스는 FPGA로 구현하였다. 구현된 모니터링 시스템은 웹 애플리케이션에 의해 곡물 선별 모니터링과 시스템 고장 및 복구를 원격으로 제어 할 수 있다는 장점을 갖는다. 그 결과, 기존의 시스템에 비해 곡물 선별 성능을 업그레이드 할 수 있었다. In this paper, we implement monitoring system for grain sorting using a high-speed FPGA and embedded LINUX. The proposed system is designed by base on web server and web-based applications while existing system was designed by base on stand-alone mode.The interface the Web server with high speed hardware of FPGA is designed on the implemented monitoring system. The proposed system has the advantages of multi-tasking on Linux web server and real-time high speed on FPGA also. The control logic of a high speed rate line-scan CCD camera, the method of center of gravity, HSL decoding and the interface on the Web server are implemented in FPGA. The implemented monitoring system has the advantage of being able to control the grain monitoring, system failure and recovery remotely by web application. As a result, we can upgrade the performance of sorting quality compared by existing system.