무선광네트웍(RoF)의 가용 주파수 대역 확장을 위한 광전믹싱 광검파

최영규,Choi, Young-Kyu 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.10

광파이버 네트웍에서 광전믹싱 광검파의 가용 주파수대역 확장을 위한 이론을 제시하고 시뮬레이션을 실시하였다. 광전믹싱 광검파의 정규화 이득을 정의하고, 검파소자의 차단주파수를 초월하는 고주파 영역의 신호도 검파가 가능함을 확인하였다. 포토다이오드 내부의 캐리어 천이에 대한 연속방정식을 풀어서 광전믹싱 현상의 메카니즘을 해석하였다. 정규화 이득은 신호주파수와 차주파수의 크기에 의존하였으나, 포토다이오드에 흐르는 광전류의 크기는 신호주파수와는 무관하였다. 신호 검파효율의 최대화를 위해서는 바이어스 전압과 국부신호의 진폭을 동시에 최적화할 필요가 있다. Theoretical analysis is presented for expending of the usable frequency range of optoelectronic mixing detection in the radio over fiber network system. We define the normalized gain to evaluate the performance of the optical mixing detection, and conform the possibilities of detection for the high frequency signals beyond the cutoff frequency of a photodiode. Optical mixing detection mechanism is analyzed by solving the continuity equation for the carriers of a photodiode. The normalized gain is independent on the signal frequency and the frequency difference between the optical signal and the local signal. Also, the amplitude of the local signal and the bias voltage are needed to be optimized at the same time in order to maximize the normalized gain.

블록 명암대비와 프로젝션에 기반한 2차원 바코드 검출 알고리즘

최영규,Choi, Young-Kyu 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지B Vol.15 No.4

일차원 심벌의 데이터 용량 문제를 극복하기 위하여 십 여년 전에 2차원 바코드가 처음으로 소개되었다. 본 논문에서는 그레이 영상에서부터 2차원 바코드 영역을 검출하기 위한 알고리즘을 제안하는데, 특히 손에 들고 사용하는 2D 바코드 인식 시스템에 탑재를 목표로 한다. 제안된 방법에서는 먼저 영상 내 2차원 바코드의 대략적인 위치를 검출하기 위해 블록 명암대비를 바탕으로 한 후보블록 기준을 정의하고, 관심영역으로부터 바코드 영역을 정확히 분리하기 위해 그레이 스케일 프로젝션과 부 화소 처리를 사용한다. 마지막으로 분리된 바코드 영역은 이어지는 디코딩 단계를 위해 역 투시변환을 통해 정규화 된다. 본 논문에서는 QR-코드에 대한 디코딩을 위한 후처리 과정도 소개한다. 제안된 방법은 다양한 조명상태나 인쇄상태 및 투시변환에 의해 영상에 강한 왜곡이 있는 경우에도 좋은 성능을 나타낸다. 실험을 통해 제안된 방법이실시간으로 다양한 종류의 2차원 바코드에 대한 코드영역을 안정적이고 효과적으로 추출해 주는 것을 알 수 있었다. In an effort to increase the data capacity of one-dimensional symbology, 2D barcodes have been proposed a decade ago. In this paper, we present an effective 2D barcode detection algorithm from gray-level images, especially for the handheld 2D barcode recognition system. To locate the symbol inside the image, a criteria based on the block contrast is adopted, and a gray-scale projection with sub-pixel operation is utilized to segment the symbol precisely from the region of interest(ROI). Finally, the segmented ROI is normalized using the inverse perspective transformation for the following decoding processes. We also introduce the post-processing steps for decoding the QR-code. The proposed method ensures high performances under various lighting/printing conditions and strong perspective deformations. Experiments shows that our method is very robust and efficient in detecting the code area for the various types of 2D barcodes in real time.

Parameter Optimization of Controllers for Forward Converters Using Genetic Algorithms

최영규,우동영,박진현,Choi, Young-Kiu,Woo, Dong-Young,Park, Jin-Hyun The Korea Institute of Information and Commucation 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.1

포워드 컨버터는 광범위하게 사용되는 파워공급기 중의 하나이다. 본 논문은 부하가 다양하게 변동하는 환경에서 출력 전압의 변동을 최소화하는 포워드 컨버터의 최적회로 소자 값을 구하기 위한 파라메터 동조방법을 제시한다. 위상여유의 개념을 사용하는 기존의 방법은 최적의 위상여유를 통해 출력 전압 응답에서 부분적인 성능 개선이 이루어지도록 확장되었다. 이를 위해서 위상여유를 동조 파라메터로 두고 유전자 알고리즘을 사용하여 최적화하였다. 다음으로 회로 소자 값들을 동조 파라메터로 직접 선택하고, 역시 유전자 알고리즘으로 최적화하여 포워드 컨버터의 출력 전압 제어에서 매우 개선된 성능을 갖도록 하였다. The forward convener is one of power supplies used widely. This paper presents parameter tuning methods to obtain optimal circuit element values for the forward converter to minimize the output voltage variation under various load changing environments. The conventional method using the concept of the phase margin is extended to have optimal phase margin that gives slightly improved performance in the output voltage response. For this, the phase margin becomes the tuning parameter and is optimized with the genetic algorithm. Next, the circuit element values are directly chosen as the tuning parameters and also optimized using the genetic algorithm to have very improved performance in the output voltage control of the forward converter.

지역적 이진패턴을 이용한 2차원 바코드 검출 알고리즘

최영규,Choi, Young-Kyu 한국반도체디스플레이기술학회 2009 반도체디스플레이기술학회지 Vol.8 No.2

To increase the data capacity of one-dimensional symbology, 2D barcodes have been proposed a decade ago. In this paper, a new 2D barcode detection algorithm based on Local Binary Pattern is presented. To locate 2D barcode symbols, a texture analysis scheme based on the Local Binary Pattern is adopted, and a gray-scale projection with sub-pixel operation is utilized to separate the symbol precisely from the input image. Finally, the segmented symbol is normalized using the inverse perspective transformation for the decoding process. The proposed method ensures high performances under various lighting/printing conditions and strong perspective deformations. Experiments show that our method is very robust and efficient in detecting the symbol area for the various types of 2D barcodes.

신경회로망에 의한 Brachistochrone 최소시간 궤적제어

최영규,박진현,Choi, Young-Kiu,Park, Jin-Hyun 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.12

Brachistochrone 문제는 중력장내의 수직평면에 존재하는 임의의 두점을 연결하는 곡선경로를 따라 bead가 움직일 때에 가장 빠른 곡선경로를 구하는 것이며, calculus of variation에 의해 최단시간제어량을 구할 수 있지만 매우 복잡한 비선형방정식의 역관계를 테이블 형태로 구해야 하므로 그 정확도가 높지 않다. 본 논문에서는 이러한 근사해의 정확도를 높이기 위해 신경회로망을 이용하여 비선형방정식의 역관계식을 표현하였고, 신경회로망의 보간 기능으로 인해 높은 정확도의 최단시간제어가 가능하였다. 여러 가지 최종목표점에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 방법보다 우수함을 확인할 수 있었다. A bead is intended to reach a specified target point in the minimum-time when it travels along a certain curve on a vertical plane with the gravity. This is called the brachistochrone problem. Its minimum-time control input may be found using the calculus of variation. However, the accuracy of its minimum-time control input is not high since the solution of the control input is based on a table form of inverse relations for some complicated nonlinear equations. To enhance the accuracy, this paper employs the neural network to represent the inverse relation of the complicated nonlinear equations. The accurate minimum-time control is possible with the interpolation property of the neural network. For various final target points, we have found that the proposed method is superior to the conventional ones through the computer simulations.

육각화소 기반의 지역적 이진패턴을 이용한 배경제거 알고리즘

최영규,Choi, Young-Kyu 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지B Vol.15 No.6

동영상에서의 배경제거는 다양한 실시간 머신 비젼 응용에서 매우 중요한 단계이다. 본 논문에서는 이러한 배경제거를 위한 육각화소 기반의 새로운 접근 방법을 제안한다. 일반적으로 육각형 샘플링 영상은 양자화 오차가 적으며, 이웃화소의 연결성 정의를 크게 개선한다고 알려져 있는데, 제안된 방법은 비매개변수형 배경제거 방법의 하나인 지역적 이진패턴 기반 알고리즘에 이러한 육각 샘플링 영상을 적용하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해, 지역적 이진패턴의 추출과정에서 필요한 쌍선형 보간을 없애고 계산량을 줄일 수 있었다. 실험을 통해 이러한 육각화소의 적용이 배경제거 분야에 매우 효율적으로 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다. Background subtraction from video data is one of the most important task in various realtime machine vision applications. In this paper, a new scheme for background subtraction based on the hexagonal pixel sampling is proposed. Generally it has been found that hexagonal spatial sampling yields smaller quantization errors and remarkably improves the understanding of connectivity. We try to apply the hexagonally sampled image to the LBP based non-parametric background subtraction algorithm. Our scheme makes it possible to omit the bilinear pixel interpolation step during the local binary pattern generation process, and, consequently, can reduce the computation time. Experimental results revealed that our approach based on hexagonal spatial sampling is very efficient and can be utilized in various background subtraction applications.

서브하모닉 주입동기에 의한 밀리미터파 대역 고조파 발진기의 고성능화

최영규,남병근,Choi, Young-Kyu,Nam, Byeong-Gun 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.1

서브하모닉파 주입동기에 의한 밀리미터파 대역 고주파원의 고성능화에 대하여 다루었다. MES-FET로 8.7GHz의 발진기를 구성하고 서브하모닉파의 주입동기 방식으로 구동하여 17.4GHz의 고조파를 발생시켰다. 이러한 시스템에서 발진기는 발진과 동시에 체배기의 기능을 수행하여 안정된 고조파 발생시킬 수 있다. 이 기술을 채택하면 자려발진주파수가 비교적 낮은 발진기로도 고안정, 고출력 고주파를 발생시키는 고조파출력 발진기를 실현할 수 있다. 실험의 결과, 주입 동기의 범위 26MHz 내에서 고출력 고조파가 관측되었으며, 서브하모닉파 주입전력에 비례하였다. 스펙트럼 분석기로 고조파 출력의 파형을 관측한 결과, 제2고조파 출력의 위상 안정성이 현저히 향상되었음이 확인되었다. This paper deals with a millimeter wave source which is utilizing sub-harmonic injection-synchronization technique. A 8.7GHz oscillator with MES-FET is fabricated, and is driven as a harmonic output oscillator at 17.4GHz by means of sub-harmonic injection-synchronization. The oscillator operates as a multiplier as well as oscillator in this system. Adopting this technique, we can obtain a high stable, high frequency millimeter wave source even though self-oscillating frequency of an oscillator is relatively low. In the experiments, the range of injection-synchronization is about 26MHz and is proportional to the input sub-harmonic power. From the spectrum analysis of the 2nd harmonic output. we blow that the phase noise of the harmonic oscillator is remarkably decreased.

신경회로망을 이용한 선박의 최단시간 궤적제어

최영규,박진현,Choi, Young-Kiu,Park, Jin-Hyun 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.1

위치에 따라 변화하는 해류가 있는 해상에서 선박이 일정속도로 움직이면서 진행각도를 제어하여 특정목표점에 최단시간으로 도착하고자 한다. 이러한 문제는 Zermelo의 항해문제라고 불리고 있으며 calculus of variation에 의해 최단시간제어의 근사해를 구할 수 있지만 매우 복잡한 비선형방정식의 역관계를 테이블 형태로 이용하여야 하므로 그 정확도가 높지 않다. 본 논문에서는 이러한 근사해의 정확도를 높이기 위해 신경회로망을 이용하여 비선형 방정식의 역관계식을 표현하였고, 신경회로망의 보간 기능으로 인해 높은 정확도의 최단시간제어가 가능하였다. 여러 가지 항해 상황에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 방법보다 우수함을 확인할 수 있었다. A ship is intended to reach a specified target point in the minimum-time when it travels with a constant speed through a region of strong currents and its heading angle is the control variable. This is called the Zermelo's navigation problem. Its approximate solution for the minimum-time control may be found using the calculus of variation. However, the accuracy of its approximate solution is not high since the solution is based on a table form of inverse relations for some complicated nonlinear equations. To enhance the accuracy, this paper employs the neural network to represent the inverse relation of the complicated nonlinear equations. The accurate minimum-time control is possible with the interpolation property of the neural network. Through the computer simulation study we have found that the proposed method is superior to the conventional ones.

등가회로 모델에 의한 레이저다이오드의 누설전류 해석

최영규,김기래,Choi, Young-Kyu,Kim, Ki-Rae 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.2

A single pixel photon counting type image sensor which is applicable for medical diagnosis with digitally obtained image and industrial purpose has tern designed with $0.18{\mu}m$ triple-well CMOS process. The designed single pixel for readout chip is able to be operated by single supply voltage to simplify digital X-ray image sensor module and a preamplifier which is consist of folded cascode CMOS operational amplifier has been designed to enlarge signal voltage(${\Delta}Vs$), the output voltage of preamplifier. And an externally tunable threshold voltage generator circuit which generates threshold voltage in the readout chip has been newly proposed against the conventional external threshold voltage supply. In addition, A dark current compensation circuit for reducing dark current noise from photo diode is proposed and 15bit LFSR(Linear Feedback Shift Resister) Counter which is able to have high counting frequency and small layout area is designed. 본 논문에서는 디지털 의료 영상 및 진단 분야 그리고 산업용으로도 활용 가능한 싱글 포톤 계수형 영상센서를 $0.18{\mu}m$ triple-well CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 공정을 사용하여 설계하였다. 설계된 Readout 칩용 싱글 픽셀은 디지털 X-ray 이미지 센서모듈을 간단화 하기 위해 단일 전원전압을 사용하였으며, Preamplifier의 출력 전압인 signal voltage(${\Delta}Vs$)를 크게 하기 위해 Folded Cascode CMOS OP amp를 이용한 Preamplifier를 설계하였으며, 기존의 Readout 칩 외부에서 인가하던 threshold voltage를 Readout 칩 내부에서 생성해 줄 수 있도록 Externally Tunable Threshold Voltage Generator 회로를 새롭게 제안하였다. 그리고, Photo Diode에서 발생하는 Dark Current Noise를 제거하기 위한 Dark Current Compensation 회로를 제안하였으며, 고속 counting이 가능하고, layout 면적이 작은 15bit LFSR(Linear Feedback Shift Resister) Counter를 설계하였다.

대각선형 지역적 이진패턴을 이용한 성별 분류 방법에 대한 연구

최영규,이영무,Choi, Young-Kyu,Lee, Young-Moo 한국반도체디스플레이기술학회 2009 반도체디스플레이기술학회지 Vol.8 No.3

Local Binary Pattern (LBP) is becoming a popular tool for various machine vision applications such as face recognition, classification and background subtraction. In this paper, we propose a new extension of LBP, called the Diagonal LBP (DLBP), to handle the image-based gender classification problem arise in interactive display systems. Instead of comparing neighbor pixels with the center pixel, DLBP generates codes by comparing a neighbor pixel with the diagonal pixel (the neighbor pixel in the opposite side). It can reduce by half the code length of LBP and consequently, can improve the computation complexity. The Support Vector Machine is utilized as the gender classifier, and the texture profile based on DLBP is adopted as the feature vector. Experimental results revealed that our approach based on the diagonal LPB is very efficient and can be utilized in various real-time pattern classification applications.