초음파 영상신호의 적응 대역필터를 이용한 초음파 감쇠지수 예측

허서원(Seo Weon Heo),이호경(Ho-Kyoung Lee),김형석(Hyungsuk Kim) 대한전자공학회 2010 대한전자공학회 학술대회 Vol.2010 No.6

개선된 VSB 수신 시스템을 위한 직렬 연접 터보 격자변조부호 방식

허서원(Seo Weon Heo),김창중(Chang-Joong Kim),이호경(Ho-Kyoung Lee) 한국방송·미디어공학회 2007 방송공학회논문지 Vol.12 No.4

적응 대역필터를 이용한 의료 초음파 감쇠 예측

허서원(Seo Weon Heo),이준환(Joonhwan Yi),김형석(Hyungsuk Kim) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.47 No.5

의료 초음파 신호의 인체내 감쇠지수는 검사대상 조직의 병리학적 특성을 반영할 뿐 아니라 다른 여러 의료 초음파 지수들의 정확한 예측을 위해 선행하여 측정해야 하는 중요한 정량적 정보 중 하나이다. 그러나 초음파 감쇠지수의 주파수 선택적 감쇠특성을 이용한 주파수 영역에서의 정량적 감쇠지수 예측 방법은 계산량이 많아 실시간 적용에 많은 어려움이 있고, 상대적으로 계산량이 적은 시간 영역의 감쇠지수 예측 방법은 전송 펄스의 회절효과를 잘 보상하지 못하는 단점이 있다. 표준 반향신호를 이용하여 전송 펄스의 회절효과를 보상하는 시간 영역의 예측 알고리듬인 VSA(Video Signal Analysis) 방법은 광대역 펄스를 이용하는 경우, 원거리에서 반향된 신호의 왜곡이 발생하여 예측 정확도가 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 그 단점을 해결하기 위해 적응 대역필터를 이용한 초음파 감쇠지수 예측 알고리듬을 제안한다. 제안된 방식은 반향 경로를 따라 누적된 신호 감쇠를 고려하여 적응 대역필터의 중심 주파수를 이동시킴으로써, 기존의 고정 대역필터를 사용하는 방법보다 예측 정확도와 정밀도를 높인다. 인체 조직의 초음파 반향특성을 모방한 컴퓨터 모의실험과 실제 TM(tissue-mimicking) phantom을 이용한 실험에서, 광대역 전송 펄스를 사용하는 경우보다 반향 깊이에 따른 상대적 echogenicity의 왜곡이 크게 감소하여 평균적으로 예측 감쇠지수의 정확도가 5.1% 향상되었고, 예측 편차도 기존의 방법에 비해 46.9% 감소되었다. Attenuation coefficients of medical ultrasound not only reflect the pathological information of tissues scanned but also provide the quantitative information to compensate the decay of backscattered signals for other medical ultrasound parameters. Based on the frequency-selective attenuation property of human tissues, attenuation estimation methods in spectral domain have difficulties for real-time implementation due to the complexicity while estimation methods in time domain do not achieve the compensation for the diffraction effect effectively. In this paper, we propose the modified VSA method, which compensates the diffraction with reference phantom in time domain, using adaptive bandpass filters with decreasing center frequencies along depths. The adaptive bandpass filtering technique minimizes the distortion of relative echogenicity of wideband transmit pulses and maximizes the signal-to-noise ratio due to the random scattering, especially at deeper depths. Since the filtering center frequencies change according to the accumulated attenuation, the proposed algorithm improves estimation accuracy and precision comparing to the fixed filtering method. Computer simulation and experimental results using tissue-mimicking phantoms demonstrate that the distortion of relative echogenicity is decreased at deeper depths, and the accuracy of attenuation estimation is improved by 5.1% and the standard deviation is decreased by 46.9% for the entire scan depth.

수평에지를 이용한 효율적인 번호판 인식 알고리즘

허지수(Ji Soo Heo),허서원(Seo Weon Heo) 대한전자공학회 2018 대한전자공학회 학술대회 Vol.2018 No.6

완전 디지털 오디오 증폭기를 위한 보간 필터 설계

허서원,성혁기,Heo, Seo-Weon,Sung, Hyuk-Kee 한국정보통신학회 2012 한국정보통신학회논문지 Vol.16 No.2

자연 샘플링 펄스폭 변조 방식을 디지털 영역에서 적용하기 위해서는 왜곡성능이 우수하고 계산 량이 적은 보간 필터가 필수적이다. 이를 위하여 본 논문에서는 변형된 패로우 구조를 기반으로 한 새로운 형태의 보간 필터를 제안 및 설계한다. 제안된 필터는 아날로그 신호 추정을 위해 단지 4개의 주변 샘플 값만을 필요로 하는 단순화된 구조를 가지므로 기존의 라그랑지 보간 필터와 비슷한 복잡도를 유지하면서 더 우수한 통과 대역 왜곡 특성을 보인다. 설계된 보간 필터를 이용하여 20 kHz 의 가청 주파수 대역에서 10-3 dB 의 최대 왜곡 편차를 달성하여 기존의 라그랑지 보간 방식과 비교하여 1/6 정도 감소된 최대 왜곡 편차 특성을 실현하였다. A computationally efficient interpolation filter with a low-distortion performance is a key component to utilize the naturally-sampled pulse width modulation (NPWM) in a digital domain. To realize the efficient interpolation filter, we propose a novel design based on the recently-proposed modified Farrow filter. The proposed filter shows a better pass-band distortion performance maintaining similar degree of complexity compared with the conventional Lagrange interpolation filter. We achieve the maximum distortion deviation of 10-3 dB to 20-kHz audible frequency range and distortion reduction of 1/6 times compared with the Lagrange interpolation filter.

다단계 신경 회로망을 이용한 블랙박스 영상용 차량 번호판 인식 알고리즘

김진영,허서원,임종태,Kim, Jin-young,Heo, Seo-weon,Lim, Jong-tae 한국정보통신학회 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.1

This paper proposes a license-plate recognition algorithm for automobile black-box image which is obtained from the camera moving with the automobile. The algorithm intends to increase the overall recognition-rate of the license-plate by increasing the Korean character recognition-rate using multi-stage neural network for automobile black-box image where there are many movements of the camera and variations of light intensity. The proposed algorithm separately recognizes the vowel and consonant of Korean characters of automobile license-plate. First, the first-stage neural network recognizes the vowels, and the recognized vowels are classified as vertical-vowels('ㅏ','ㅓ') and horizontal-vowels('ㅗ','ㅜ'). Then the consonant is classified by the second-stage neural networks for each vowel group. The simulation for automobile license-plate recognition is performed for the image obtained by a real black-box system, and the simulation results show the proposed algorithm provides the higher recognition-rate than the existing algorithms using a neural network. 본 논문은 차량과 함께 카메라의 위치가 이동하는 블랙박스 영상을 위한 차량 번호판 인식 알고리즘을 제안한다. 카메라의 흔들림이나 빛의 변화가 많은 블랙박스 영상에서 다단계 신경 회로망을 사용하여 한글 문자의 인식률을 높여 전체적인 차량 번호판의 인식률을 높이고자 한다. 제안한 알고리즘은 차량 번호판의 한글 문자의 모음과 자음을 분리하여 인식한다. 먼저, 1차 신경 회로망으로 모음을 인식하고, 종모음('ㅏ','ㅓ')과 횡모음('ㅗ','ㅜ')로 구분한 뒤 각각의 모음군에 2차 신경 신경회로망을 이용하여 자음을 구분한다. 실제 블랙박스 영상을 획득하여 차량 번호판 인식 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 결과 제안한 인식 시스템이 기존의 신경 회로망 기법을 사용한 차량 번호판 인식 시스템보다 높은 인식률을 보임을 확인하였다.

전계 흡수 변조기가 집적된 다중 전극 분포 궤환형 레이저를 이용한 광신호의 협대역 변조 응답 향상

조준형,허서원,성혁기,Cho, Jun-Hyung,Heo, Seo-Weon,Sung, Hyuk-Kee 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.8

We present the enhancement of narrowband modulation response of an optical source by integrating a dual-electrode distributed feedback (DFB) laser with an electro-absorption modulator (EAM). The dual-electrode DFB laser exhibits a multiple optical modes owing to a self-pulsation in GHz range. By modulating the laser and modulator sections of the integrated device simultaneously, 20-dB of narrowband modulation response enhancement at 6 GHz with 7-GHz tuning range has been observed. 전계 흡수 변조기가 집적된 이중 전극 분포 궤환형 레이저를 사용하여 광신호의 변조 응답 향상을 실현하였다. 이 중 전극 구조의 분포 궤환형 반도체 레이저는 자려 펄스 발진 현상으로 인해 수 기가 헤르쯔의 모드 간격을 가진 다중 광모드 발진 현상을 보인다. 이 현상을 이용하여 RF 신호에 대한 광원의 변조 특성을 6 GHz 변조 신호에 대하여 약 20 dB 향상 시켰으며, 이러한 변조 성능 향상에 대하여 7 GHz의 주파수 가변 영역을 얻었다.

레이저 직접 변조를 이용한 광전 발진기의 성능 분석

조준형,허서원,성혁기,Cho, Jun-Hyung,Heo, Seo-Weon,Sung, Hyuk-Kee 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.8

본 논문에서는 반도체 레이저의 직접 변조를 이용한 광전 발진기의 성능에 대한 이론적인 해석을 수행하였다. 먼저 광전 발진기를 구성 하는 각 부분의 응답 특성을 해석 하고, 이를 이용하여 광전 발진기 전체의 개방 루프 응답 특성을 얻었다. 다음으로 개방 루프 응답 특성의 크기 응답과 위상 응답 해석 결과에 루프 발진기의 발진 원리를 적용하여 광전 발진기의 발진 주파수, 스퓨리어스 톤의 간격, 위상 잡음의 성능을 도출하였다. The performance analysis of optoelectronic oscillator(OEO) based on a directly modulated semiconductor laser was theoretically achieved. First, the analysis was performed on the open response of the key components that constitute the OEO loop. Using the results, we simulated the open-loop characteristics of the OEO loop. By combining oscillation conditions of loop oscillator in addition to the open-loop magnitude and phase responses, theoretical performance analysis such as OEO's oscillation frequency, spurious tones and phase noise was successfully completed.

고속 레일리 페이딩 채널에 적합한 개선된 초직교 시공간 격자 부호

김창중,허서원,이호경,Kim, Chang-Joong,Heo, Seo-Weon,Lee, Ho-Kyoung 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.9c

초직교 시공간 격자 부호(Super-Orthogonal Space-Time Trellis Codes; SOSTTC)는 직교 행렬의 집합을 확장하여 부호율의 손실 없이 부호 이득과 다이버시티 이득을 동시에 얻는 방법이다. SOSTTC에서 신호 집합 확장은 부호 행렬의 첫째 열을 회전시킴으로써 이루어진다. 기존에 사용된 회전각은 성능 개선보다 신호 성좌의 확장을 피하기 위한 목적으로 선택되었다. 본 논문에서는 고속 레일리 페이딩 채널에서 SOSTTC의 성능을 개선하기 위해 적당한 회전각을 선택하기 위한 설계 요건을 만들었다. 또한, 적당한 회전각을 사용하여 개선된 SOSTTC를 설계하였다. 그리고 모의실험을 통하여 본 논문에서 설계된 SOSTTC가 기존의 SOSTTC 보다 BER 성능 면에서 더 뛰어남을 입증하였다. Super-orthogonal space-time trellis code (SOTTC) uses the expanded set of the orthogonal space-time block code to obtain coding gain and diversity gain without loss of transmit rate. In SOSTTCs, signal set expansions are performed by rotating the first column of the code matrix. The rotating phases used previously were selected to avoid the signal constellation expansion rather than the performance improvement. In this paper, we make a design criterion to select the proper rotating phase to improve the performance of SOSTTCs for fast Rayleigh fading channels. In addition, we design improved SOSTTCs by using the proper rotating phase. Simulation results are also provided to confirm our SOSTTCs are superior to the previous SOSTTCs in the view of BER performance.

블랙박스 영상용 자동차 번호판 인식을 위한 최소 자승법 기반의 번호판 영상 이진화 알고리즘

김진영,임종태,허서원,Kim, Jin-young,Lim, Jongtae,Heo, Seo Weon 한국정보통신학회 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.5

자동차 블랙박스 영상용 자동차 번호판 인식 시스템에서는 수시로 변하는 도로 주변의 외부 환경에 의해 자동차 번호판에 그림자가 존재하는 경우가 많이 발생한다. 이러한 그림자는 번호판의 문자와 숫자의 개별 문자 분할 과정에서 예상하지 않은 오류를 발생시키게 되고, 그 결과 전체적인 자동차 번호판 인식률을 저하시킨다. 본 논문에서는 이러한 환경에서 번호판 인식률을 높이고자, 번호판의 그림자를 효과적으로 제거하는 번호판 영상 이진화 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법에서는 그림자의 경계를 기준으로 그림자가 드리운 영역과 드리우지 않은 영역으로 분할하는데, 그림자의 경계를 찾기 위해 최소 자승법을 사용하여 그림자 경계선에 대한 곡선을 추정한다. 그림자가 존재하는 자동차 번호판의 영상에 대해 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 결과 기존 알고리즘 보다 훨씬 높은 인식률을 보임을 확인하였다. In the license-plate recognition systems for automobile black Image, the license-plate image frequently has a shadow due to outdoor environments which are frequently changing. Such a shadow makes unpredictable errors in the segmentation process of individual characters and numbers of the license plate image, and reduces the overall recognition rate. In this paper, to improve the recognition rate in these circumstance, a license-plate image binarization algorithm is proposed removing the shadow effectively. The propose algorithm splits the license-plate image into the regions with the shadow and without. To find out the boundary of two regions, the algorithm estimates the curve for shadow boundary using the least-squares method. The simulation is performed for the license-plate image having its shadow, and the results show much higher recognition rate than the previous algorithm.