InGaAs 양자점 레이저 다이오드와 양자우물 레이저 다이오드의 특성 비교

정경욱,김광웅,유성필,조남기,박성준,송진동,최원준,이정일,양해석,Jung, Kyung-Wuk,Kim, Kwang-Woong,Ryu, Sung-Pil,Cho, Nam-Ki,Park, Sung-Jun,Song, Jin-Dong,Choi, Won-Jun,Lee, Jung-Il,Yang, Hae-Suk 한국진공학회 2007 Applied Science and Convergence Technology Vol.16 No.5

분자선 에피택시(molecular beam epitaxy, MBE)로 성장된 InGaAs 양자점 레이저 다이오드(quantum dot laser diode, QD-LD)와 InGaAs 양자우물 레이저 다이오드(quantum well laser diode, QW-LD)의 특성을 비교하였다. 펄스 입력전류 하에서 문턱전류밀도(threshold current density, $J_{th}$), 특성온도(characteristic temperature, $T_0$), 온도에 따른 발진파장의 변화도($d{\lambda}/dT$)를 측정한 결과, 양자우물 레이저 다이오드는 $J_{th}\;=\;322\;A/cm^2,\;T_0\;=\;55.2\;K,\;d{\lambda}/dT\;=\;0.41\;nm/^{\circ}C$로 측정되었으며, 양자점 레이저 다이오드는 $J_{th}\;=\;116\;A/cm^2,\;T_0\;=\;81.8\;K,\;d{\lambda}/dT\;=\;0.33\;nm/^{\circ}C$로 측정되었다. 양자점 레이저 다이오드는 양자우물 레이저 다이오드와 비교하였을 때, 문턱전류밀도 및 발진 광 파워가 상대적으로 우수한 결과를 보여주었다. We have investigated the lasing characteristics of the InGaAs quantum dot laser diode (QD-LD) and InGaAs quantum well laser diode (QW-LD) operated at the 980 nm wavelength range. The 980-nm lasers are used as a pumping source for a erbium-doped fiber amplifier (EDFA) and it shows high efficiency in long-haul optical fiber network. We have compared the threshold current density, the characteristic temperature, the optical power and the internal efficiency of QD-LD and QW-LD under a pulsed current condition. The QD-LD shows superior performances to the QW-LD. Further optimization of a LD structure is expected to the superior performances of a QD-LD.

정보통신표준 활용실태 및 조사 분석

조은주(Eun-Ju Jo),유성필(Sung-Pil Yu),류금자(Keum-Ja Ryu),이동철(Dong-Chul Lee),이해림(Hae-Lim Lee),이한수(Han-Su Lee),이선화(Sun-Hwa Lee) 한국통신학회 2010 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.6

안테나 추출및 보정을 위한 영상처리 알고리즘

곽내정(Nae-Joung Kwak),유성필(Sung-Pil Ryu),송특섭(Teuk-Seob Song),김성민(Sung-Min Kim) 한국콘텐츠학회 2009 한국콘텐츠학회논문지 Vol.9 No.12

안테나의 다양한 응용과 더불어 안테나 제작에 필요한 안테나 특성 측정에 관한 관심이 증대됨으로 안테나 측정 시스템의 정밀도가 더욱 필요하게 되었다. 안테나 측정시 사용자의 수동작을 기반으로 하는 기존의 시스템은 사용자의 위치 보정 작업에 기반을 함으로 오차를 유발한다. 따라서 안테나 특성의 자동 측정 시스템 도입이 필요하다. 본 논문에서는 안테나 자동 측정 시스템을 위한 안테나 추출 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 안테나 측정 시스템에서 안테나에 대한 영상 정보 획득하고 획득된 영상 정보로부터 안테나 객체를 추출하여 안테나의 기울어짐과 위치 파라메터를 추출한다. 추출된 파라메터는 위치 및 기울어짐 각도를 보정하는데 사용되며 안테나의 자동 측정을 위해 사용된다. 제안한 알고리즘은 다양한 안테나 중 패치 안테나를 중심으로 적용되며 패치 안테나 객체가 효율적으로 추출되고 왜곡 보정을 위한 각도도 측정됨을 보여준다. There is increasingly interested in the measurement of antenna's characteristics for one's manufacture according to one's various application. Due to this, the antenna measurement system need be made with more and more great precision. On measuring of the antenna's characteristic, the conventional system handled by human generates the error due to controlling the position of the system by user. Therefore there need be introduced the automatic measurement system of antenna's characteristic. In this paper, we propose antenna extraction algorithm for the Antenna automatic measurement system of antenna's characteristic. The proposed algorithm gets the antenna image from antenna measurement system, extracts an antenna object from the image, and extracts the parameters for antenna's slant and antenna's location. The extracted parameters is used to correct location and distortions of the antenna and automatic measurement. The proposed algorithm is applied to the patch antenna. The results show that antenna's object is efficiently extracted and the angle for correcting the error is calculated well.

최근 해외 정보통신기술 표준화기구 표준교육 동향 연구

김지나(Kim Ji Na),유성필(Ryu Sung Pil),김영화(KIM Young Hwa) 한국통신학회 2014 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.6

저해상도 H.264/AVC 비디오를 위한 개선된 디블럭킹 필터

권동진(Dong-Jin Kwon),유성필(Sung-Pil Ryu),곽내정(Nae-Joung Kwak),안재형(Jae-Hyeong Ahn) 한국지능시스템학회 2008 한국지능시스템학회논문지 Vol.18 No.2

비디오 압축 표준 중에서 H.264/AVC는 높은 압축률과 신뢰성 있는 비디오 전송을 지원하기 위해 설계된 표준이다. 이는 블록기반의 DCT를 이용하여 압축을 하기 때문에 블럭킹 효과가 나타나며 이를 감소시키기 위한 디블러킹 필터를 사용하지만 영상이 과도하게 평활화됨으로 화질이 저하된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위해 개선된 디블록킹 필터를 제안한다. 제안된 디블록킹 필터는 블록 경계 강도를 재결정 하고 저주파 영역에서의 튀는 점(artifacts)을 제거하기 위해 코너 필터링을 적용한다. 성능을 평가하기 위해 제안된 디블록킹 필터와 기존의 방법을 다양한 비디오에 적용하여 주관적인 화질 평가와 객관적인 화질 평가를 하였다. 실험결과는 제안방법은 영상의 에지가 보존되면서 블록킹 현상이 감소되고 PSNR이 개선됨을 보여준다. H.264/AVC among moving picture compression standard is the standard format for high compression rate and reliable video transimission. It generates blocking effects in video due to compressing video using block-based DCT and includes de-blocking filter to reduce blocking effect. Therefore, the filter makes the video over-smoothing and the quality of it is reduced. In this paper, we propose a improved de-blocking filter to solve the demerit. The proposed de-blocking filter redetermine the block boundary strength and apply the comer filtering to eliminate artifacts in low frequency domain. To evaluate the performance, we apply the proposed deblocking filter and exiting method to various video and evaluated the quality of image subjectively and objectively by analyzing the result. The simulation result shows the proposed method preserves the edge of video, reduces blocking effects and improves PSNR than the existing method.

H.264/AVC 비디오에서의 영상확대 및 화질개선에 관한 연구

권동진(Kwon dong-jin),곽내정(Kwak nae-joung),유성필(Ryu sung-pil),안재형(Ahn jae-hyeong) 한국콘텐츠학회 2007 한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집 Vol.5 No.1

동영상 압축 표준 중 H.264/AVC는 블럭킹 효과를 감소시키기 위한 디블러킹 필터를 포함한다. 본 논문에서는 MPEG-4 비디오에서 낮은 비트율과 대역폭에서도 화질을 보장하는 적합한 디블럭킹 알고리즘을 제안한다. 확대 영상에서는 블록킹 효과가 더 나타날 수 있으므로 기존의 확대 방법을 이용하여 영상을 확대한 후 제안 방법을 적용하였다. 제안 방법은 확대 영상의 블록킹 효과를 감소시키며 더 좋은 화질의 영상을 얻을 수 있다. H.264/AVC among moving picture compression standard includes de-blocking filter to reduce blocking effect. In this paper, we propose a better de-blocking algorithm ensuring picture quality even if it is low bit-rate and bandwidth in MPEG-4 video. Increasing blocking effect in upsampling images, we upsample images using the conventional interpolation methods and apply the proposed method to those. The proposed method reduces blocking effects in upsampling images and generates the better quality images than the existing method.

국부 영역 중앙값 기반의 가중치 부여 방법을 이용한 보간 영상의 화질 개선

곽내정(Nae-Joung Kwak),권동진(Dong-Jin Kwon),유성필(Sung-Pil Ryu),안재형(Jae-Hyeong Ahn) 한국콘텐츠학회 2007 한국콘텐츠학회논문지 Vol.7 No.12

저해상도 영상에서 고해상도 영상으로 영상을 확대할 경우 적용하는 보간법은 알고 있는 값을 기준으로 해서 보간 값을 추론한다. 이 과정에서 블러링과 블록화 현상 등이 발생한다. 기존의 보간법은 처리과정에서 주변의 값들에 적절한 가중치를 곱하여 더함으로 이러한 단점들을 보완하고자 한다. 제안방법은 원화소의 값을 주변의 정보를 고려하여 변형하고 이 화소값을 이용하여 보간 화소를 생성함으로 보간 영상의 화질을 개선한다. 먼저 대각 방향의 차이값을 이용하여 복잡영역과 평탄 영역으로 구분하고 복잡영역일 경우 주변 영역의 메디안 값과 원화소의 값을 이용하여 변형된 화소의 값을 구한다. 즉, 평탄 영역일 경우는 원화소의 값을, 복잡영역은 변형된 화소의 값을 이용하여 양선형 보간법을 적용하여 보간 값을 구한다. 제안 방법의 성능을 평가하기 위해 기존의 보간 방법과의 PSNR과 확대 영상의 화질을 비교하였다. 실험결과 제안 방법은 기존의 방법에 비해 PSNR을 개선하였고 화질도 우수함을 보여준다. Interpolation methods to get the magnified image from an image with low resolution use known pixels to make an interpolated pixel. This interpolation process usually generates blurred edges and blocking effect in the result image. To improve these defects, conventional methods multiply proper weights reflecting neighborhood pixels and add the values during interpolating process. The proposed method changes input pixels in consideration of information of neighborhood pixels, gets interpolated pixels by using these values and improves the quality of interpolated image. Firstly, we compute difference values of the diagonal directions of a pixel and classify flat regions and complex regions according to these values. If the regions is complex ones, the proposed method changes an original pixel into a new value using a input pixel and a median value of it's neighbor pixels. Therefore, the propsed method applies bilinear method to the original pixels in flat regions and the changed ones in complex regions and produces the interpolated images. We evaluate the performance of the proposed method with existing methods by using PSNR and the quality of enlarged image. The results show that the proposed method improves PSNR in comparing with conventional methods and that is superior to the existing methods in terms of the quality of the interpolated image.

Low-bit Rate H.264/AVC 비디오에 적합한 개선된 디블럭킹 알고리즘

권동진(Kwon Dong-Jin),곽내정(Kwak Nae-Joung),유성필(Ryu Sung-Pil) 한국콘텐츠학회 2006 한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집 Vol.4 No.2

H.264/MPEG4 Advanced Video coding joint standard 에서 복호기(디코더)의 디블럭킹 필터는 필요하다. 본 논문에서는 MPEG-4 비디오에서 낮은 비트율과 대역폭에서도 화질을 보장하는 개선된 디블럭킹 알고리즘을 제안한다. 제안된 디블럭킹 알고리즘은 간단한 shift, addition 그리고 comparison 만을 사용하기 때문에 복잡성이 줄어든다. 블록 왜곡의 유무를 판별하기 위해 마스크 블록의 경계강도를 구해 복잡영역, 중간영역 그리고 단순영역으로 분리해 처리한다. 실험·결과, 본 논문에서 제안한 디블럭킹 알고리즘은 블록 왜곡이 줄어드는 것을 알 수 있다. H.264/MPEG4 Advanced Video coding joint standard needs deblocking filter of decoder. We propose a better deblocking algorithm ensuring picture quality even if it is low bit-rate and bandwidth in MPEG-4 video. The complexity diminishes in proposed deblocking algorithm because it uses only simple shift, addition and comparison. We handle dividing into complexity area, medium area and simple area after counting boundary intensity of mask block to identify presence of block effects. As a result of experiment, we make certain of that block effects reduces in proposed deblocking algorithm.

의류 영상에서 컬러 영상 척도를 이용한 감성 인식

이슬기(Seul-Gi Lee),우효정(Hyo-Jeong Woo),유성필(Sung-Pil Ryu),김동우(Dong-Woo Kim),안재형(Jae-Hyeong Ahn) 한국콘텐츠학회 2014 한국콘텐츠학회논문지 Vol.14 No.11

감성 인식은 기계가 작업을 자동적으로 판단하여 인간의 감성을 인식하도록 하는 것이다. 인간의 감성은 매우 주관적이므로 객관적인 측정이 불가능하다. 따라서 감성 인식의 목표는 가급적 많은 사람들이 공감하는 척도를 만드는 것이다. 영상에서의 감성 인식은 영상의 여러 가지 특징을 감성과 매칭하는 방법으로 구현된다. 본 논문에서는 고바야시의 영상 척도를 참고하여 의류 영상에서 색상 특징을 이용한 감성 인식 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 영상 척도의 색상 정보를 데이터화하고, 입력 의류 영상에서 추출한 색상을 저장된 색상 데이터와 비교하여 가장 유사한 색상을 찾고, 이 색상과 연관된 감성을 출력한다. 제안된 시스템은 한 의류 영상에서 최대 3개까지 감성을 찾을 수 있다. 제안한 시스템의 성능을 평가하기 위하여 70명의 관찰자가 검사하였다. 그 결과에 따르면 제안한 시스템이 인식한 감성과 관찰자의 감성이 매우 유사하였다. Emotion recognition is defined as that machines automatically recognize human emotions. Because the human emotions is very subjective, it is impossible to measure objectively. Therefore, the goal of emotion recognition is to obtain a measure that is agreed by as many people as possible. Emotion recognition in a image is implemented as the method that matches human emotions to the various features of the image. In the paper, we propose an emotion recognition system using color features of clothing image based on the Kobayashis image scale. The proposed system stores colors of image scale into a database. And extracted major colors from a input clothing image are compared with those in the database. The proposed system can obtain three emotions maximally. In order to evaluate the system performance 70 observers are tested. The test results shows that recognized emotions of the proposed system are very similar to the observers emotions.

PCA와 템플릿 정합을 사용한 눈 및 입 영상 기반 얼굴 표정 인식

우효정(Hyo-Jeong Woo),이슬기(Seul-Gi Lee),김동우(Dong-Woo Kim),유성필(Sung-Pil Ryu),안재형(Jae-Hyeong Ahn) 한국콘텐츠학회 2014 한국콘텐츠학회논문지 Vol.14 No.11

본 연구는 PCA와 템플릿 정합을 사용한 얼굴 표정 인식 알고리즘을 제안한다. 먼저 얼굴 영상은 Haar-like feature의 특징 마스크를 사용하여 획득한다. 획득한 얼굴 영상은 눈과 눈썹을 포함하고 있는 얼굴 상위 부분과 입과 턱을 포함하고 있는 얼굴 하위 부분으로 분리하여 얼굴 요소 추출에 용이하게 나눈다. 얼굴 요소 추출은 눈 영상과 입 영상을 추출하는 과정으로 먼저 학습영상으로 PCA를 거쳐 생성된 고유 얼굴을 구한다. 고유 얼굴에서 고유 입과 고유 눈을 획득하고, 이를 얼굴 분리 영상과 템플릿 매칭시켜 얼굴요소를 추출한다. 얼굴 요소는 눈과 입이 있으며 두 요소의 기하학적 특징으로 표정을 인식한다. 컴퓨터 모의실험 결과에 따르면 제안한 방법이 기존의 방법보다 추출률이 우수하게 나왔으며, 특히 입 요소의 추출률은 99%에 달하였다. 또 이 얼굴 요소 추출방법을 표정인식에 적용하였을 때 놀람, 화남, 행복의 3가지 표정의 인식률이 80%를 상회하였다. This paper proposed a recognition algorithm of human facial expressions using the PCA and the template matching. Firstly, face image is acquired using the Haar-like feature mask from an input image. The face image is divided into two images. One is the upper image including eye and eyebrow. The other is the lower image including mouth and jaw. The extraction of facial components, such as eye and mouth, begins getting eye image and mouth image.Then an eigenface is produced by the PCA training process with learning images. An eigeneye and an eigenmouth are produced from the eigenface. The eye image is obtained by the template matching the upper image with the eigeneye, and the mouth image is obtained by the template matching the lower image with the eigenmouth. The face recognition uses geometrical properties of the eye and mouth. The simulation results show that the proposed method has superior extraction ratio rather than previous results; the extraction ratio of mouth image is particularly reached to 99%. The face recognition system using the proposed method shows that recognition ratio is greater than 80% about three facial expressions, which are fright, being angered, happiness.