Coherent 레이다 디지탈 신호처리용 저부엽 도플러 필터 뱅크 합성 알고리즘

허경무 단국대학교 신소재기술연구소 1993 신소재 Vol.3 No.-

본 논문은 Coherent 레이다 도플러 프로세싱에 직접 적용할수 있는 저부엽(Low Sidelobe) 도플러 필터 뱅크 합성 알고리즘을 제안하였다. 필터 뱅크는 FIR(Finite Impulse Response) Transversal 필터로 구성된다. 합성 알고리즘은 DFT(Discrete Fourier Transform) 상수를 초기치로 한 필터 Response와 목표 부엽레벨의 차이를 Cost 함수로 정의하고, 필터계수에 대한 Cost 함수의 역구배(Negative Gradient)를 취해서 Cost값이 감소하는 방향의 벡터를 먼저 구한다. 위 벡터 방향으로 일정량(Step Size)만큼 필터 계수를 변화시키면 Cost값이 감소되면서 부엽이 줄어진 필터가 만들어지고, 이를 반복해서 수행하면 설계치에 가장 접근된, 즉 Minimum Mean Square Error를 갖는, 필터를 합성할수 있다. 시뮬레이션을 통하여 알고리즘의 성능을 나타내는 설계치 접근도 및 수렴속도를 고찰해 본 결과 상당히 우수한 것으로 확인되었고, 변화 Step의 크기에 따라 결과에 민감한 영향을 나타내고 있음을 알수 있었다. This paper concerns low sidelobe digital doppler filter bank synthesis algorithm which is practically applicable to coherent pulse doppler radar. The structure of filter bank consists of FIR transversal type. Synthesis algorithm, firstly, computes negative gradient vector with respect to cost function which is mean square error between desired sidelobe response and actual response. And then it performs an iteration with initial DFT filter coefficients. The simulation shows that the proposed algorithm has an excellent performance on the convergence speed and accuracy to the desired sidelobe level. The performance, however, was significantly affected by the size of variation step.

움직이는 관찰자용 3차원 디스플레이 방법

허경무,김명신,Heo, Gyeong-Mu,Kim, Myeong-Sin 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.37 No.4

본 논문에서는 관찰자의 위치가 변하더라도 이를 실시간 추적하여 관찰자의 시점에 정확히 대응하는 입체영상을 구현할 수 있는 방법을 제안하였다. 즉 고성능의 하드웨어 장비가 아닌, 일반적으로 사용되는 개인용 컴퓨터에서도 인간의 두 눈을 찾아내고 관찰자의 움직임을 추적할 수 있도록 하는 알고리즘을 제안하였으며, 또한 관찰자의 위치에 따라 달라지는 물체의 모습을 표현해 주기 위해 유한한 다수의 입력 영상 정보를 이용하여 입체 영상을 제작하고 관찰자의 위치 이동에 정확히 대응하는 영상을 디스플레이하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 방법을 통해 평균 0.39초의 짧은 시간내에 약 97.5%까지 정확히 두 눈의 위치를 찾을 수 있었으며, Fl6 모델을 사용하여 여러 관찰자의 시점에 대응하는 3차원 디스플레이 실험 결과를 보임으로써 본 방법의 우수함을 보였다. 그리고 실제 로봇을 이용하여 좌우 카메라로 얻은 좌우 영상과 인벤터를 통해 버퍼에서 렌더링되는 스테레오 영상과의 유사도를 측정하여, 관찰자의 시점에 대응하여 렌더링되는 3차원 영상이 최적의 시점 대응 영상임을 확인하였다. In this paper we suggest a method of detecting the two eyes position of moving viewer by using images obtained through a color CCD camera, and also a method of rendering view-dependent 3D image which consists of depth estimation, image-based 3D object modeling and stereoscopic display process. Through the experiment of applying the suggested methods, we could find the accurate two-eyes position with the success rate of 97.5% within the processing time of 0.39 second using personal computer, and display the view-dependent 3D image using Fl6 flight model. And through the similarity measurement of stereo image rendered at z-buffer by Open Inventor and captured by stereo camera using robot, we could find that view-dependent 3D picture obtained by our proposed method is optimal to viewer.

산업용 로봇트의 정밀제어를 위한 학습제어 방법의 개발

허경무,원광호 호서대학교 반도체제조장비국산화연구센터 2000 학술대회 자료집 Vol.2000 No.1

본 논문에서는 피드백 사용형 2차 반복 학습제어 방법이 수렴 성능의 향상과 외란에 대한 강인성 향상에 덧붙여 학습제어의 피드백 항을 이용함으로써 초기 조건 오차가 있음에도 불구하고 이를 극복할 뿐만 아니라 기존의 알고리즘보다 더 빠른 수렴 능력이 있음을 확인한다. 또한 불안정한 결과를 낳는 높은 학습 제어 게인의 경우에도 피드백 항을 추가한 본 학습제어 방법에 의해 안정화됨으로써, 빠른 응답 특성과 강인성 향상을 가져올 수 있음을 보인다. 그리고 본 알고리즘을 선형 시변 연속 시스템이 적용된 모델 시스템을 설계하여 이를 통한 시뮬레이션 결과로서 초기 조건 오차의 극복 능력이 뛰어남을 확인하고 시스템의 안정화와 강인성 향상에 기여함을 확인한다.

멱함수 변환과 히스토그램 지정을 사용하여정확도를 향상시킨 Vision 검사 방법 개발

허경무,박세혁,강수민 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.44 No.5

The appearance inspection of various electronic products and parts has been executed by the eyesight of human. But inspection by eyesight can’t bring about uniform inspection result. Because the appearance inspection result by eyesight of human is changed by condition of physical and spirit of the checker. So machine vision inspection system is currently used to many appearance inspection fields instead of the checker. However the inspection result of machine vision is changed by the illumination of workplace. Therefore we have used a power-law transformation and histogram specification in this paper for improvement of vision inspection accuracy. As a result of these power-law transformation and histogram specification algorithm, we could increase the exactness of vision inspection and prevent system error from physical and spirit condition of human. Also this system has been developed only using PC, CCD Camera and Visual C++ for universal workplace. 각종 전자 제품 및 부품의 외관 검사는 사람의 시각에 의해 이루어졌다. 그러나 사람의 시각에 의한 외관 검사 결과는 검사자의 육체적, 정신적 상태에 따라 변하기 때문에, 일정한 검사 결과를 얻을 수 없다. 따라서 사람에 의한 검사 대신 머신 비전 검사 시스템이 많은 외관 검사 분야에 사용되고 있다. 그러나 머신 비전 시스템의 외관 검사 결과는 작업장의 조명에 의해 변하게 된다. 이에 본 논문에서 우리는 비전 검사 정확도의 개선을 위해 멱함수 변환과 히스토그램 지정 기법을 사용했다. 그리고 멱함수 변환과 히스토그램 지정 알고리즘을 통해서 비전 검사의 정확도를 향상시키고, 검사자의 육체적, 정신적 상태에 따른 검사 오류를 막을 수 있었다. 또한 이 시스템은 일반적인 검사 환경을 위해서 PC, CCD 카메라와 비주얼 C++ 만을 사용해서 개발됐다.

학습 제어에 의한 로보트의 제어 성능 향상에 관한 연구

허경무,김장기 단국대학교 신소재기술연구소 1997 신소재 Vol.7 No.-

본 논문에서는 로봇 매니퓰레이터 등의 제어에 있어서 학습제어의 수렴 성능을 향상시키는 동시에 외란 등에 대한 시스템의 robustness를 증대시키고 아울러 시스템을 더욱 안정화시키기 위한 방법으로, 궤환을 갖는 2차 반복 학습제어 알고리즘을 제안하고, 이 알고리즘에 의해 시스템 출력이 목표 출력에 수렴하도록 보장한다는 것을 증명해 보이며, 수렴하기 위한 조건들을 제시한다. 제안된 알고리즘은 2차 반복 학습제어 방법을 근간으로 하여 여기에 궤환 항을 추가로 갖는 새로운 학습제어 알고리즘으로서, 특히 외란의 제거와 시스템의 안정화를 위하여 궤환 루프가 제어 시스템에 필요하다는 사실을 고려할 때 학습제어에 궤환 항을 추가함으로써 외란에 대한 robustness를 증대시켜 좋은 결과를 낼 수 있음을 알 수 있다. 또한 본 알고리즘의 수렴 조건을 살펴 보면, 기존 방법에서의 수렴 조건보다 제어계수의 수가 더 많음을 알 수 있고 따라서 수렴 속도를 향상시킬 수 있는 여지가 훨씬 더 많다는 것을 알 수 있다. In this paper a second-order iterative learning control algorithm with feedback is discussed in detail for use in real systems, particularly for the trajectory-tracking control of robot manipulator. In contrast to other known methods, the proposed learning control scheme can utilize more than one past error history contained in the trajectories generated at prior iterations, and a feedback term is added in the learning control scheme. The convergence condition of the proposed algorithm is provided, and the enhancement of robustness to disturbances is discussed.

Coherent 레이다용 도플러 필터 뱅크의 부엽레벨과 그 설계에 관한 연구

허경무 단국대학교 1997 論文集 Vol.31 No.-

For the enhancement of coherent radar performance, we propose two algorithms by which we can obtain a digital doppler filter bank of lower peak sidelobe level and of enhanced clutter-suppression capability and also of much flexibility in selecting the filter bank frequencies in this paper. The two proposed algorithms are the filter coefficient adjustment algorithm and the filter zero adjustment algorithm. We also analyze the increase of mainlobe bandwidth due to the decrease of peak sidelobe level and compare with other methods which use several type of windows. And we show a design scheme for the effective clutter-suppression of both ground clutters and moving clutters. By the proposed methods, it is possible to achieve higher target-detectability of coherent radar without loss of target SNR.

다중해상도를 이용한 개선된 히스토그램 명세화 방법

허경무,강수민 제어로봇시스템학회 2013 제어로봇시스템학회 각 지부별 자료집 Vol.2013 No.12

The histogram specification turns a shape of a histogram into that we want to specify. This technique can be applied usefully in various image processing fields such as machine vision. However, the histogram specification technique has its basic limits. For instance, the histogram does not have location information of pixels. Also, the accuracy of specification drops because of quantization error of digitized image. In this paper, we proposed a multiresolution histogram specification method in order to improve the accuracy of specification in terms of resemblance between destination and source image. The experimental results show that the proposed method dramatically enhances the accuracy of specification compared to the conventional methods.

N₂ 가스를 첨가한 Cl₂/Ar 플라즈마에 의해 식각된 ZnO 박막의 식각 특성

허경무,박정수,주영희,우종창,김창일 한국표면공학회 2009 한국표면공학회 학술발표회 초록집 Vol.2009 No.10

본 연구에서는 Cl₂/Ar 기반의 플라즈마 식각에 N₂가스를 첨가하여 ZnO 박막을 식각 하였을 때 관찰된 ZnO 박막의 식각 특성에 관하여 연구 하였다. ZnO 박막 식각 실험은 RF 800 W, bias power 400 W, 공정 압력 15 mTorr를 기준으로 하였으며 가스 혼합 비율로는 최적의 식각률을 보여주는 Cl₂/Ar=8:2 비율에서 실행하였다. 연구의 목적인 첨가 가스 N₂를 Cl₂ (80%)/Ar (20)%에 5 sccm 씩 첨가하여 20 sccm 까지 증가 시켜 실험 하였다. N₂ 가스가 15 sccm 첨가 되었을 때 식각률 95.9 ㎚/min로 기존 Cl₂/Ar 기반의 플라즈마 식각보다 높은 식각률을 보여 주었으며 N₂ 가스 흐름 조절 외에도 공정 압력, RF power, bias power를 변경하며 실험 하였다. 식각된 ZnO 박막의 표면은 최대 식각률을 보이는 공정 조건을 찾기 위해 surface profiler (α-step)을 이용하여 식각률을 측정하였으며 ZnO 박막 표면의 화학적인 변화를 조사하기 위해 x-ray photoelectron spectroscopy (XPS)를 사용하였다. XPS 분석 결과 Zn 2p<SUB>3/2</SUB> peak 가 낮은 binding energy 쪽으로 이동한 것을 관찰 할 수 있었다. 또한 O 1s 의 스펙트럼을 분석한 결과 N-O bond와 O-H bond가 존재함이 밝혀졌다.

움직이는 관찰자용 3차원 디스플레이를 위한 두 눈의 이미지를 이용한 관찰자의 이동속도 추출

허경무,우광준,김장기 단국대학교 1999 論文集 Vol.34 No.-

In this paper, we calculate the movement velocity of viewer by using two eye images obtained at different time through the camera. This process is necessary for future 3D display technique, in which moving viewer can see 3D image continuously. We firstly extract two eyes image and calculate the pixel coordinate of center point between two eyes. Next, we calculate the movement velocity in two dimension by comparing two center point coordinates obtained at different time.

깊이정보를 이용한 3차원 영상의 중간영상 생성 알고리즘

허경무,양광원,우광준,김장기 단국대학교 신소재기술연구소 2002 신소재 Vol.11 No.-

영안시차를 이용한 3D 디스플레이를 위한 많은 기법들이 기존에 제한되어 왔다. 그러나 이러한 방법들은 실제 세계와 같은 현실감을 충분히 표현하지 못한다. 충분히 현실감을 향상시키기 위해서는 디스플레이 이미지가 관찰자의 위치에 따라 바뀌어야 한다. 본 논문에서는 새로운 영상 보간 알고리즘을 제안하고, 관계점을 찾아 영상 정합을 할 수 있는 방법을 제안한다. 보간 알고리즘은 복잡한 모양을 처리하기 위해 고안되어 있는 바, 본 논문에서 제안된 양상 보간 알고리즘에서는 기준영상으로부터 수직축에 대하여 임의각도로 회전된 이미지는 생성하도록 하였다. 제안된 중간영상 생성방법은 블록기반 매칭에 의해 깊이정보와 기하학적 영상 해석방법을 이용하여 구현하였다. A number of techniques have been proposed for 3D display using view-difference of two eyes. But these methods do not express a enough reality like real world. The display images have to change according to a position of viewer to improve reality. In this paper, we present an approach for matching images from finding interesting points and applying new image interpolation algorithm. The interpolation algorithm is designed to cope with complex shapes. The proposed image interpolation algorithm generate a rotation image about vertical axes by an any angle from base image. The proposed intermediate image generation method use the geometric analysis of image and depth information by block-based matching.