ROI와 병렬처리를 이용한 UAV 자세정보추정 처리속도 향상

하석운(Seok-Wun Ha),박명철(Myeong-Chul Park) 한국컴퓨터정보학회 2021 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.26 No.1

최근 UAV를 활용하는 정밀 추적이나 임무완수 등의 군사 목적의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 앞서가는 유도 UAV의 자세 정보를 추정하고 이 정보를 이용하여 임무 UAV가 스텔스로 따라가서 자신의 임무를 완수하는 기능이 필요한 경우에는 유도 UAV의 자세 정보 추정 속도를 실시간으로 처리해야만 한다. 최근까지 영상처리와 칼만 필터를 사용해서 앞서가는 유도 UAV의 자세정보를 정밀하게 추정하는 연구가 수행되어 왔으나 처리과정의 순차처리로 인해 처리속도에 있어 문제점이 있어왔다. 따라서 본 연구에서는 영상 처리에 있어 처리영역을 전체영역이 아닌 물체를 포함하는 ROI 영역으로 한정하고 또한 연속적인 처리 과정을 OpenMP 기반의 멀티스레드로 분배하고 스레드동기를 맞추어서 병렬 형태로 처리함으로써 자세정보 추정 속도를 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 구현 결과를 통해서 기본의 처리에 비해 45%이상 처리 속도를 향상시킴으로써 실시간처리가 가능하게 되어 임무 UAV의 추적 기능 향상을 통한 임무 완수 가능성을 증가시킬 수 있음을 확인하였다. Recently, researches for military purposes such as precision tracking and mission completion using UAVs have been actively conducted. In particular, if the posture information of the leading UAV is estimated and the mission UAV uses this information to follow in stealth and complete its mission, the speed of the posture information estimation of the guide UAV must be processed in real time. Until recently, research has been conducted to accurately estimate the posture information of the leading UAV using image processing and Kalman filters, but there has been a problem in processing speed due to the sequential processing of the processing process. Therefore, in this study we propose a way to improve processing speed by applying methods that the image processing area is limited to the ROI area including the object, not the entire area, and the continuous processing is distributed to OpenMP-based multi-threads and processed in parallel with thread synchronization to estimate attitude information. Based on the experimental results, it was confirmed that real-time processing is possible by improving the processing speed by more than 45% compared to the basic processing, and thus the possibility of completing the mission can be increased by improving the tracking and estimating speed of the mission UAV.

프로젝트 완성을 포함하는 모바일 프로그래밍 교육을 위한 교육과정과 그 구현 결과

하석운(Seok-Wun Ha),허광훈(Kwang-Hoon Huh) 한국컴퓨터정보학회 2016 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.21 No.9

In recent, android application developments have been done widely that intensify smart phone utilization. In this paper, we propose a curriculum that undergraduate students can improve their mobile programming abilities as well as integrate experiences of application development based on android. And also a series of practices to advance their sense of accomplishment are added by offering an opportunity to carry out a real project to use a variety of sensors embedded in smart phone during the course of study. The project is composed of a series of modules for implementing a trekking App that helpful to people who enjoy spending time in outdoors through their favorite activities such as trekking, cycling, and climbing with their own smart phones. Through practical curriculum operation and project implementation, we show that the proposed curriculum is appropriate to a mobile programming education that combine learning and practice.

고해상도 상용카메라를 사용하는 영상변환을 이용한 탄착점 좌표획득

박상재,하석운,Park, Sang-Jae,Ha, Seok-Wun 대한임베디드공학회 2011 대한임베디드공학회논문지 Vol.6 No.1

In the bomb impact test, to acquire the bomb impact point location the high-priced embedded equipments such as the Bomb Scoring System or the EOTS are needed. Recently, a high-resolution image processing could be possible since the resolution of the commercial camera is growing rapidly. In this paper we first propose an image transformation method for acquiring the real bomb impact image using a high-resolution commercial camera, and then present the process calculating the real bomb impact point location coordinate from the transformed image. Based on the experimental results we found the possibilities that the real bomb impact point information could be effectively earned just using the commercial camera.

영상정보를 이용한 병렬 프로그램내의 병행성 판별

박명철,하석운,Park, Myeong-Chul,Ha, Seok-Wun 한국정보통신학회 2006 한국정보통신학회논문지 Vol.10 No.12

내포 병렬성을 포함하는 병렬 프로그램은 복잡한 수행 양상을 가지며, 태스크들은 병행적으로 수행되는 경향이 있다. 이러한 병행성은 대부분의 오류을 유발하는 근본적인 원인이 된다. 본 논문은 병렬 프로그램 수행양상을 영상화하여 두 태스크간의 병행성을 판별할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 기존의 방법들은 전역적인 구조를 보이는데 제약이 있고 과다한 추상화로 인하여 수행양상의 직관성을 저해하는 경향이 있다. 본 논문에서 제안한 기법은 영상 가시화에 적합한 레이블링 기법을 제안하고, 제안한 레이블링 기법을 적용하여 산출된 각 태스크의 레이블정보를 2차원 평면상에서 분할된 영역으로 표현한다. 이를 토대로 각 태스크의 순서화 관계를 식별할 수 있는 독립된 영상을 생성한다. 결과로 생성된 영상은 관련 태스크의 의미론적 분석을 간소화하고 전체 프로그램의 전역적 수행 구조의 개요를 사용자에게 효과적으로 제공한다. A parallel program including a nested parallelism has a complex execution aspects and tasks are executed concurrently. This concurrency is a main cause raising most of errors. In this paper, a new method for checking concurrency between two tasks is proposed. The existing techniques for checking the concurrency have their limits to represent a global structure. A new labeling technique that appropriate for image visualization is proposed. To show the global structure by imaging of execution aspects through region partition on 2D plane. On the basis of it, each of the tasks that can distinguish the ordered relation create an independent image. Image information generated by the result simplifies semantic analysis of the related task, and provides an outline of a global execution aspects structure of the program to user effectively.

유비쿼터스 환경에서 적응력있는 화상 커뮤니티의 설계

성영훈,하석운,이재인,Sung, Young-Hoon,Ha, Seok-Wun,Lee, Jae-Inn 한국정보교육학회 2007 정보교육학회논문지 Vol.11 No.2

Most homepages of schools are available to publicize activities of education, to load educational materials efficiently. But we can't use current homepages of schools in making characteristic information or sharing educational resources. In this study, this I-CUBE system with RSS was designed and embodied for sharing characteristic educational activities and works in schools. Currently, I-CUBE is being under experimental test for sharing education activities and making community in elementry schools,.

압축 및 보안 기능이 있는 비행데이터 저장 시스템 구현

조승훈,하석운,문용호,Cho, Seung-Hoon,Ha, Seok-Wun,Moon, Yong-Ho 대한임베디드공학회 2012 대한임베디드공학회논문지 Vol.7 No.3

In this paper, we propose a flight data storing system for effective data processing. Since the flight data contains critical information and their sizes are vast, encryption and compression would be needed to manage the flight data in effect. And we implemented the flight data storing system using an embedded board with DSP based on DPCM compression and AES encryption. Especially, we applied the reordering technique to advance the security function. From the simulations for two type data of voice and avionics, we found the developed system is well performed.

내포 병렬성을 가진 공유메모리 프로그램의 3차원 시각화

박명철,허화라,하석운,Park, Myeong-Chul,Hur, Hwa-Ra,Ha, Seok-Wun 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.1

내포 병렬성을 가지는 병렬 프로그램은 동기화 없이 병행적으로 수행되는 양상으로 인하여 비결정적인 결과를 초래하는 경향이 있다. 이러한 오류를 탐지하기 위하여 다양한 시각화 기법이 이용되고 있지만, 공간의 제한성과 과다한 추상화로 인하여 직관성이 매우 저하되는 실정이다. 본 논문에서는 내포 병렬성을 가지는 복잡한 병렬 프로그램의 전역적 구조를 사용자에게 제공하는3차원 시각화 엔진을 제안한다. 제안된 시각화 엔진은 전역적 구조를 사용자에게 제공함으로서 프로그램의 이해를 용이하게 하고 효과적인 디버깅 환경을 제공한다. A pellet program including a nested parallelism has a result of non-deterministic because of executed concurrently without synchronization. In order to detect like this error the visualization technique which is various is used. But the intuition characteristic is decreased because of limits of space and excessive abstraction. In this paper, proposes 3-D visualization engines which provide global structure of the arranging in a parallel program with nested parallelism which is complicated to the user. The visualization engine which is proposed provides global structure to the user as program easily to understand, it provides an effective debugging environment.

H.264/AVC 동영상 압축 표준에서 Coeff_token 부호화를 위한 효율적임 메모리 구조 설계

문용호,박경춘,하석운,Moon, Yong Ho,Park, Kyoung Choon,Ha, Seok Wun 대한임베디드공학회 2010 대한임베디드공학회논문지 Vol.5 No.2

In this paper, we propose an efficient memory architecture for coeff_token encoding in H.264/AVC standard. The VLCTs used to encode the coeff_token syntax element are implemented with the memory. In general, the size of memory must be reduced because it affects the cost and operation speed of the system. Based on the analysis for the codewords in VLCTs, new memory architecture is designed in this paper. The proposed memory architecture results in about 24% memory saving, compared to the conventional memory architecture.

동영상의 유해성 판별을 위한 대표 프레임 선정 기법

김성균,박명철,하석운,Kim, Seong-Gyun,Park, Myeong-Chul,Ha, Seok-Wun 한국정보통신학회 2006 한국정보통신학회논문지 Vol.10 No.10

동영상에서 유해정보를 판별하기 위해서는 대표프레임을 효율적으로 선정 할 수 있어야 한다. 기존의 대표프레임 선정 기법은 대부분이 장면전환을 중심으로 이루어진다. 이러한 기법 은 연속된 변화특성을 가지는 유해 동영상의 경우에는 불필요한 대표프레임으로 인해 전체적인 판별효율을 저하시킨다. 본 논문에서는 판별시스템의 입력이 되는 대표프레임을 프레 임간 변화특성을 이용하여 선정하는 기법을 제안한다. 이 기법의 실험을 위해서 기존의 판별시스템에 제안된 기법으로 선정된 대표프레임을 투입한 경우에 90% 이상이 유해하다고 판별하여 입력의 적합성이 입증되었으며, 선정된 대표프레임의 수도 I-프레임 비 해 68%의 감소율을 보여 시간적 효율성도 입증되었다. 그러므로 본 기법은 효율적인 유해성 판별시스템을 가능하게 하여, 건전한 동영상 정보의 유통에 효과적으로 기여할 수 있다. A key-frame should be efficiently selected to distinguish bad information from the videos. A previous technique selecting a key-frame mostly consists of the transformation scene-centered. In the case of harmful videos containing the quaility of continuous changes, the technique makes the total rate be reduced by an unnecessary key-frame. This thesis suggests the technique selecting a key-frame, an entry of the distinguishing system by using the quality of changes between the frames. In the experiment of this technique, it was proved that over 90% of the bad information was distinguished by the selected key frame, and also time efficiency was proved by showing 68% of decrement compared to the numbers I-frame. Therefore, This technique makes the system efficient to distinguish bad information, and efficiently can contribute to the distribution of the healthy movie information.

SoC 프로그램의 원격 디버깅을 위한 실시간 추적도구의 구현

박명철,김영주,하석운,전용기,임채덕,Park Myeong-Chul,Kim Young-Joo,Ha Seok-wun,Jun Yong-Kee,Lim Chae-Deok 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 A Vol.12 No.7

임베디드 시스템에서 요구하는 SoC 프로그램을 개발하기 위해서는 자원이 풍부한 호스트 시스템에서 원격으로 디버깅할 수 있는 도구가 필요하다 그러나 GDB를 이용하는 기존의 원격 디버깅 도구는 SoC 프로그램의 수행 시에 정보를 실시간으로 제공하지 못하므로 프로그램의 수행 양상을 실시간으로 감시하기 어렵고, 도구에 제한적인 고가의 어댑터를 사용한다. 본 논문은 지정된 명령문의 수행시마다 SoC의 상태를 수행 중에 기록할 수 있는 실시간 추적도구를 소개하고, 원격 디버깅을 위한 경제적인 USB-JTAG 어댑터를 제안한다 그리고 본 도구가 PXA255 프로세서 기반의 타겟 시스템에서 합성 프로그램의 수행을 실시간으로 추적할 수 있음을 보인다. To develop SoC program for embedded systems, a tool that can remotely debug from host system is needed. Because the existing remote debugging systems using GDB don't offer information of the SoC program execution in real-time, it is difficult to observe condition of the program execution, and also they have limited characteristics to tools and use costly adaptors. In this paper, a real-time tracking tool that can record SoC status on the nv each execution of the assigned instructions is introduced and an economical USB-JTAG adaptor is proposed. And it is shown that this tool can track the execution of a composed program in the target system based on PXA255 processor.