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이남호,박순용,황영관,박종원,임용곤,Lee, Nam-Ho,Park, Soon-Yong,Hwang, Young-Gwan,Park, Jong-Won,Lim, Yong-Gon 한국정보통신학회 2011 한국정보통신학회논문지 Vol.15 No.7
기존 방사선 검색장치는 2차원 방사선 스캔 영상을 사용하기 때문에 정확성이 낮다는 것이 문제점으로 지적되어왔다. 본 연구에서는 컨테이터 X-선 검색 영상에 대한 스테레오 영상처리 기술의 적용 가능성을 분석하였다. 일반적 방사선 검색장치에 라인 센서 하나만을 추가하여 새롭게 고안한 스테레오 영상획득 장치로부터 검사 오브젝트의 좌우 시차 정보를 달리하는 두 장의 이차원 방사선 스캔영상을 획득하였다. 획득 영상에 대해서 매칭 알고리즘을 이용하여 3차원 오브젝트 복원하는 과정을 진행하였다. 오브젝트의 투과밀도 정보인 방사선 영상의 특성상 일반 스테레오 영상처리 알고리즘 적용은 한계가 발생하였다. 이를 극복하기 위해 먼저 이차원 영상의 에지정보에 기반한 3차원 영상복원을 시도하였다. 또한 새로운 볼륨복원 방식의 3차원 복원 알고리즘을 제안하였고, 실험을 통해 오브젝트 검색에서 개선된 형상복원 방법임을 확인하였다. 제안된 기술은 제한된 스캔환경에서 CT나 MRI 적용이 어려운 오브젝트에 대해 응용이 가능할 것이다. As the existing radiation scanning systems use 2-dimensional radiation scanned images, the low accuracy has been pointed out as a problem of it. This research analyzes the applicability of the stereo image processing technique to X-ray scanned images. Two 2-dimensional radiation images which have different disparity values are acquired from a newly designed stereo image acquisition system which has one additional line sensor to the conventional system. Using a matching algorithm the 3D reconstruction process which find the correspondence between the images is progressed. As the radiation image is just a density information of the scanned object, the direct application of the general stereo image processing techniques to it is inefficient. To overcome this limitation of a stereo image processing in radiation area, we reconstruct 3-D shapes of the edges of the objects. Also, we proposed a new volume based 3D reconstruction algorithm. Experimental results show the proposed new volume based reconstruction technique can provide more efficient visualization for cargo inspection. The proposed technique can be used for such objects which CT or MRI cannot inspect due to restricted scan environment.
이남호,황영관,박종원,임용곤,Lee, Nam-Ho,Hwang, Young-Gwan,Park, Jong-Won,Lim, Yong-Gon 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.9
본 논문에서는 고속 이동 컨테이너 화물을 효율적으로 검색하기 위한 스테레오 방사선 영상 기반 3차원 형상화 연구에 관하여 기술하였다. 스테레오 방사선 영상은 X-선 발생장치, 선형 방사선 센서 그리고 이동 스테이지로 구성한 일련의 장치로부터 실물을 대상으로 획득하였다. 두 개의 방사선 센서는 검색 대상체의 정류된 X-선 영상을 얻도록 설계 및 제작되었다. 스테레오 X-선 영상을 이용하여 두 영상간의 대응점을 찾는 매칭 알고리즘을 구현하고, 대상체의 실제 3차원 형상을 복원과정을 연구하였다. 대상체는 컨테이너 화물을 모사하기 위해 평형 철재 상자 내부에 넣은 다음 시험하였다. 3가지 대상체에 대해 스캔시험과 3차원 복원과정을 차례로 진행하였으며, 방사선 영상의 정보부족으로 인한 한계를 극복하기 위해 에지정보를 기반으로한 영상복원을 시도하였다. 시험결과는 제안한 기술이 컨테이너 화물 검색에서 보다 효율적인 정보를 제공할 수 있음을 확인시켜 주었다. This paper presents a 3-D visualization technique using stereo radioactive images to provide efficient inspection of fast moving cargo objects. The proposed technique can be used for such objects which CT or MRI cannot inspect due to restricted scan environment. Stereo radioactive images are acquired from a specially designed equipment which consists of a X-ray source, linear radioactive sensors, and a moving stage. Two radioactive sensors are installed so that rectified stereo X-ray images of objects are acquired. Using the stereo X-ray images, we run a matching algorithm to find the correspondences between the images and reconstruct 3-D shapes of real objects. The objects are put in a parallelepiped box to simulate cargo inspection. Three real objects are tested and reconstructed. Due to the inherent ambiguity in the stereo X-ray images, we reconstruct 3-D shapes of the edges of the objects. The experimental results show the proposed technique can provide efficient visualization for cargo inspection.
측정 데이터를 이용한 빔형성기의 적용에 의한 수중 채널 환경에서의 상관 대역폭 분석
김민상,조대영,김계원,이태석,박종원,임용곤,고학림,Kim, Min-Sang,Cho, Dae-Young,Kim, Kye-Won,Lee, Tae-Seok,Park, Jong-Won,Lim, Yong-Gon,Ko, Hak-Lim 한국융합신호처리학회 2014 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.15 No.4
수중 채널 환경에서 고속의 데이터를 신뢰성 있게 전송하기 위한 OFDM 시스템에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 또한, OFDM 통신 시스템에서는 각 부반송파의 대역폭을 채널의 상관 대역폭 보다 작게 설정해야지만 수중 채널 환경에 OFDM 통신의 적용에 의한 성능 향상을 기대할 수 있다. 하지만 실제의 수중 채널 환경에서의 상관 대역폭은 수십 Hz로 매우 작기 때문에, 수중 OFDM 통신 시스템 구성 시에 OFDM을 위한 FFT의 크기가 증가하고, 각 부반송파에 실효 지연 확산 이상의 길이를 갖는 주기적 전치 부호를 추가해야하기 때문에 시스템의 복잡도가 증가하고 데이터의 효율이 저하된다. 따라서 본 연구에서는 수중 채널 환경에서 빔형성기의 적용에 의한 상관 대역폭의 증가를 연구하였다. 이를 위해 실제의 수중 채널 환경에서 측정을 수행하고, 측정 데이터를 분석해 봄으로써 수중 채널 환경에서 빔형성기의 적용에 의한 상관 대역폭의 증가 정도를 분석하였다. 분석 결과 수중 채널 환경에 빔형성기를 적용하는 경우 상관대역폭이 단일 센서를 사용하는 경우에 비해 크게 증가함을 알 수 있었다. The OFDM system have been widely studied for the purpose of increasing data rate with more reliable communications in underwater channel environments. And it is possible only when the sub-carrier's bandwidth is smaller than the coherence bandwidth of channel in the underwater OFDM communication system. However, the size of the FFT for the OFDM system will be increased because the coherence bandwidth is as small as several tens of Hz in real underwater channel environments. Also, It is necessary to add a CP having a length longer than the rms delay spread of a channel. So the complexity of the system is increased and the data efficiency is reduced. Therefore, in this paper, we have studied the increase of the coherence bandwidth by adapting the beamforming technologies. To do this, we have collected data from real underwater channel environments and analyzed the coherence bandwidth when adapting the beamforming technologies. Analyzing the experimental data show that the coherence bandwidth by the beamforming technologies in underwater channel environments was greatly increased compared to that of a single sensor.
수중채널 환경에서 센서 간의 간격에 의한 수신 신호의 상관 특성 분석
고학림,이승구,김민상,조대영,김길용,박병훈,박종원,임용곤,Ko, Hak-Lim,Lee, Seung-Goo,Kim, Min-Sang,Cho, Dae-Young,Kim, Kil-Yong,Park, Byeong-Hoon,Park, Jong-Won,Lim, Yong-Gon 한국음향학회 2012 韓國音響學會誌 Vol.31 No.2
본 연구에서는 수중 채널환경에서 측정을 수행하고 측정 데이터를 분석하여 수중 채널의 공간 다이버시티 특성을 연구하였다. 측정 데이터 분석 결과 정지채널의 경우 페이딩에 의한 영향은 크지 않았으며, 서로 이격된 센서에 수신된 신호의 페이딩 특성은 송신단과 수신단의 거리에 의한 영향도 적어서 수신 센서의 간격이 반송파의 10파장 이상 이격하여야 최적의 공간 다이버시티이득을 얻을 수 있었다. 그리고 이동 채널 환경의 경우에는 센서 간의 거리가 8파장이상일 때 공간 상관계수 값이 0.3 보다 작아서 최적의 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 것으로 분석 되었다. 향후 이 연구결과를 바탕으로 수중 이동 채널 환경에서의 MIMO 채널 모델링 및 성능 분석을 할 예정이다. In this paper, we have analyzed the performance of space diversity technologies using experimental data in order to analyze the usability of space diversity techniques in underwater channel environments. After analyzing the experimental data we found out that high diversity gain should not be expected when using a stationary transmitter with a stationary receivers in swallow underwater channel. And we also find out that the distance between sensors should be at least 8 wavelengths apart to take advantage of diversity gain in underwater moving channel environments.