스마트폰 카메라에서 다중 영상을 이용한 영상 잡음 제거 알고리즘

김성운,Kim, Sung-Un 한국전자통신학회 2014 한국전자통신학회 논문지 Vol.9 No.10

본 연구에서는 동일한 환경에서 스마트폰 카메라에서 촬영한 여러 장의 영상들로부터 얻을 수 있는 정보를 활용하여 영상 잡음을 효과적으로 제거할 수 있는 알고리즘을 개발한다. 이를 위해 스마트폰의 제한된 연산능력에 맞는 다중 영상 정합(registration) 알고리즘을 개발하고, 다중 영상들의 정보들을 조합하여 효과적으로 영상 잡음을 제거하는 방법을 제시한다. 제시한 알고리즘을 정량적으로 잡음 제거 성능을 측정하기 위해 PSNR 값으로 비교 시 단일 영상을 이용할 때보다 훨씬 향상된 PSNR 값 향상을 가져왔다. 실제 안드로이드 스마트폰에 해당 알고리즘을 개발하여, 실제 사용 가능한 수준의 영상 처리 속도로 만족할만한 잡음 제거 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. In this study we propose an image denoising algorithm which manipulates the information obtained from multiple images in the same environment for mobile smart phones. We also envisage a multiple images registration method for mobile smart phone cameras equipped with limited computing ability and present an effective image denoising algorithm combining and manipulating the information obtained from multiple images. We proved that the proposed algorithm has much better PSNR value than the method applying single image. We verified that the propose approach has good denoising quality and can be utilized in the feasible level speed on Android smart phones.

차량 충돌 방지용 24㎓ 레이더 주파수대의 근거리 전파손실특성

하덕호(Deock-Ho Ha),류지열(Jee-Youl Ryu),김성운(Sung-Un Kim),최연욱(Yeon-Wook Choi) 한국정보기술학회 2011 한국정보기술학회논문지 Vol.9 No.8

In this paper, we describe the short range propagation loss characteristic of 24㎓ frequency band used for automotive collision avoidance radar (ACAR). To investigate the radio propagation characteristic of ACAR signals, we used 24㎓ UMCW (Un-Modulated Continuous Wave) signals using by several polarized antenna combinations. To detect the accurate message data for safety guiding ACAR, we analyze and investigate the optimum receiving condition from the short range UMCW signal of the 24㎓ frequency. From the measurement analysis, it can be clearly seen that the short range UMCW signal can be encountered to multipath interference due to scattering rays from the ground plane and adjacent moving obstacles. In addition, it was also found that the received signal strength of circularly co-polarized antenna shows the most strong envelopes and best fading reduction effect.

특정 응용을 위한 수중센서네트워크에서 에너지 효율적인 데이터통합 방법 연구

김성운(Sung-Un Kim),박선영(Seon-Yeong Park),유흥식(Hyung-Cik Yu) 한국멀티미디어학회 2011 멀티미디어학회논문지 Vol.14 No.11

형식 기술 기법에 의한 LOTOS 프로토콜 적합성 시험

김성운(Kim Sung Un),진병문(Chin Byoung Moon),류영숙(Ryu Young Suk) 한국정보처리학회 1997 정보처리학회논문지 Vol.4 No.7

This paper presents an automated protocol conformance test sequence generation based on formal methods for LOTOS specification by using and applying many existing related algorithms and technique, such as the testing framework, Rural Chinese Postman tour concepts. We use the state-transition graphs obtained from LOTOS specifications by means of the CAESAR tool. This tool compiles a specification written in LOTOS into an extended Petri net, from which a transition graph of a event finite-state machine(EvFSM) including data is generated. A new characterizing sequence(CS), called Unique Event sequence(UE sequence) is defined. An UE sequence for a state is a sequence of accepted gate events that is unique for this state. Some experiences about UE sequence, partial UE sequence and signature are also explained. These sequences are combined with the concept of the Rural Chinese Postman Tour to obtain an optimal test sequence which is a minimum cost tour of the reference transition graph of the EvFSM. This paper also presents a fault coverage estimation experience of an automated method for optimized test sequences generation and the translation of the test sequence obtained by using our tool to TTCN notation are also given. A prototype of the proposed framework has been built with special attention to real application in order to generated the executable test cases in an automatic way. This formal method on conformance testing can be applied to the protocols related to IN, PCS and ATM for the purpose of verifying the correctness of implementation with respect to the given specification.

열차제어시스템 통신 안정성 및 평가 도구 연구

김성운(Sung-Un Kim),서상보(Sang-Bo Seo),송승미(Seung-Mi Song),조찬효(Chan-Hyo Jo),황종규(Jong-Gyu Hwang),조현정(Hyun-Jeong Jo) 한국철도학회 2008 한국철도학회논문집 Vol.11 No.4

무 계통간 소포자 유래 배 발달 단계의 해부학적 관찰

김성운(Sung Un Kim),한나래(NaRae Han),배은지(Eun Ji Bae),황순임(Sun Im Hwang),나해영(Haeyoung Na) 한국원예학회 2013 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2013 No.10

열차제어시스템 통신 안정성 및 평가 도구 연구

김성운(Kim Sung-Un),서상보(Seo Sang-Bo),송승미(Song Seung-Mi),조찬효(Jo Chan-Hyo),황종규(Hwang Jong-Gyu),조현정(Jo Hyun-Jeong) 한국철도학회 2008 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

Safety-critical systems related to the railway communications are currently undergoing changes. Mechanical and electro-mechanical devices are being replaced by programmable electronics that are often controlled remotely via communication networks. Therefore designers and operators now not only have to contend with component failures and user errors, but also with the possibility that malicious entities are seeking to disrupt the services provided by theirs systems. Recognizing the safety-critical nature of the types of communications required in rail control operations, the communications infrastructure will be required to meet a number of safety requirements such as system faults, user errors and the robustness in the presence of malicious attackers who are willing to take determined action to interfere in the correct operation of a system. This paper discusses the safety strategies employed in the railway communications and proposes a security mechanism for Korean railway communication system. We present the developed communication safety evaluation tool based on the proposed security mechanism and also evaluate its protecting capability against the threats of masquerading, eavesdropping, and unauthorized message manipulation.

스마트폰 카메라를 위한 영상 잡음 제거 알고리즘

김성운(Sung-Un Kim) 한국전자통신학회 2014 한국전자통신학회 논문지 Vol.9 No.5

본 연구에서는 스마트폰의 제한된 연산 환경에 적합한 영상 잡음 제거 알고리즘을 개발하여 기존의 연구들과 비교할 시에 스마트폰에서 보다 빠르게 영상 후처리 결과물을 얻고, 품질적인 면에서도 비교할 만한 수준의 영상을 얻는 앱 환경에서 실용적인 알고리즘을 제안한다. 제안된 저조도 환경에서 스마트폰 카메라를 위한 영상잡음 제거 알고리즘은 영상획득 과정에서 발생한 가우시안 잡음만 찾아내어 제거함으로써 영상 복원과정에서 발생하는 연산량을 감축하면서 윤곽선의 블러링 현상을 방지한다. 실험 결과에 의하면 기존의 평균필터와 메디언 필터 적용 기법들에 비해 훨씬 양호한 PSNR 값을 가짐을 보였다. 그리고 영상 내 윤곽선의 흐려짐을 방지하여 기존의 방법들에 의한 결과들보다 선명한 영상 품질을 가지며, 또한 기존의 라플라시안 마스크연산적용에 비해 연산량을 약 52% 감소시킴으로서 안드로이드 기반의 스마트폰 카메라 앱으로 구현 및 적용 했을 때도 복원된 영상이 원 영상에 훨씬 근접하는 영상복원 성능을 가짐을 확인하였다. In this study we propose an image denoising algorithm appropriate for mobile smart phone equipped with limited computing ability, which has better performance and at the same time comparable quality comparing with previous studies. The proposed image denoising algorithm for mobile smart phone cameras in low level light environment reduces computational complexity and also prevents edge smoothing by extracting just Gaussian noises from the noisy input image. According to the experiment result, we verified that our algorithm has much better PSNR value than methods applying mean filter or median filter. Also the result image from our algorithm has better clear quality since it preserves edges while smoothing input image. Moreover, the suggested algorithm reduces computational complexity about 52% compared to the method applying original Laplacian mask computation, and we verified that our algorithm has good denoising quality by implementing the algorithm in Android smart phone.

‘빛으로 대화하는 인터렉티브 아트’ STEAM 프로그램 개발

김성운 ( Kim Seong-un ),현동걸 ( Hyun Dong-geul ),신애경 ( Shin Ae-kyung ),양경식 ( Yang Kyoung-sik ),임성만 ( Lim Sung-man ) 한국초등과학교육학회 2015 한국초등과학교육학회 학술대회 Vol.68 No.-

인터렉티브 아트란 상호작용성을 바탕으로 관람객의 참여를 포함하여 작품의 의도를 완성하는 예술의 한 형태이다. 인터렉티브 아트 작품들은 주로 컴퓨터와 센서를 이용하여 움직임, 열, 기상변화 등의 외부자극에 반응하도록 만들어져 서로 소통할 수 있도록 한다. 이처럼 인터렉티브 아트를 구현하기 위해서는 과학적인 지식과 기술, 인문학적인 지식과 미술에 대한 지식이 필요하다. 따라서 인터렉티브 아트를 활용한 STEAM 프로그램을 통하여 학생들로 하여금 과학적 개념과 원리를 이용하여 창의적인 예술 작품을 만들도록 하여 과학적 소양과 예술적 감성뿐만 아니라 창의적 사고력을 개발할 수 있는 기회를 제공하고, 과학과 예술이 서로 융합될 수 있음을 인식할 수 있는 기회를 제공하고자 한다. 인터렉티브 아트를 활용한 초등 3-4학년군 STEAM프로그램을 개발하기 위해 2009개정 교육과정을 분석한 결과, 3-4학년군 과학 ‘(3) 거울과 그림자’ 단원과 현대미술의 한 장르인 인터렉티브 아트를 결합한 프로그램 개발이 가능하였다. 따라서 ‘빛’을 주제로 ‘빛으로 대화하는 인터렉티브 아트’라는 제목의 프로그램을 개발하게 되었다. 이 프로그램은 총 6차시로 구성되어 있으며, 전체적인 흐름은 보기→따라하기→버리기 단계로 이루어져 있다. 보기 단계에서는 학생들이 다양한 인터렉티브 작품을 감상하고, 이를 통해 인터렉티브 아트에 대해 이해하는 과정이다. 그리고 따라하기 단계에서는 보기 단계에서 감상했던 인터렉티브 아트 작품 중 빛을 이용한 몇 개의 작품을 학생들이 직접 모방하여 만들어 보는 과정이다. 마지막 버리기 단계에서는 지금까지 보거나 따라했던 작품 기법을 버리고, 학생 자신만의 창작 기법을 고안하여 ‘우리 고장’을 상징하는 인터렉티브 아트 작품을 만드는 과정이다. 이 프로그램은 대부분 그룹 활동으로 구성되어져 있어, 구성원들의 협력이 절실하게 요구된다. 특히 마지막 버리기 단계에서 학생들 자신만의 기법을 창안하기 위해서는, 그룹내 구성원들끼리 많은 토론과 시행착오의 과정을 거치게 된다. 차시별 내용 구성을 살펴보면, 1∼3차시는 인터렉티브 아트를 보고 따라하기 단계로, 인터렉티브 광고를 통해 인터렉티브 아트 접하기, 작품 감상을 통해 인터렉티브 아트에 대해서 알기, 인터렉티브 아트 작품을 통해 빛의 직진과 반사 원리 학습하기, 인터렉티브 아트 따라하기, 그리고 인터렉티브 아트 작품 제작을 위한 생각 발전시키기로 구성되어 있다. 그리고 4∼6차시는 인터렉티브 아트 작품 창작하기(버리기) 단계로, 프로그램의 목표 확인하기, 인터렉티브 아트 작품 설계 및 제작하기, 작품 전시회 및 작품제작 소감 발표하기로 구성되어 있다. 이 프로그램을 통해 학생들이 성취할 수 있는 학습 목표는 내용 목표로 ‘빛의 성질을 설명할 수 있다.’, ‘관람객과의 상호작용을 중점으로 작품에 대한 의미를 설명할 수 있다.’를 설정하였고, 과정 목표로 ‘작품을 창의적으로 설계할 수 있다.’, ‘공동의 과제해결을 위한 협동심을 기를 수 있다.’, ‘현대미술에 대한 흥미를 가진다.’를 설정하였다. 이 프로그램 내용에 사용된 STEAM 과목별 요소를 살펴보면, 과학(S)에는 ‘빛의 직진’, ‘빛의 반사’, ‘그림자’가, 기술(T)에는 ‘조명기구 제작’, ‘영상 장치의 이용’이, 공학(E)에는 ‘빛의 성질을 인터렉티브 아트작품으로 구현하기 위한 실제’가, 예술(A)에는 ‘인터렉티브 아트’, ‘미적 표현’, ‘예술가적 창의성’이, 수학(M)에는 ‘작품설치 및 전시회를 위한 공간적 구성과 배치’, ‘관객참여를 위한 적절한 작품의 크기 및 형태 구상’이 사용되었다.

BcN 기반 USN 서비스를 위한 라우팅 기술 연구

김성운(Sung-Un Kim),박선영(Seon-Yeong Park) 한국정보기술학회 2011 한국정보기술학회논문지 Vol.9 No.3

In order to provide real-time USN (Ubiquitous Sensor Network) services, the BcN(Broadband convergence Network) backbone networks connecting wireless sensor network sink node to server must be equipped with DWDM (Dense-Wavelength Division Multiplexing) based transmission networks. One of the critical issues in DWDM transport networks is the problem of routing and assigning wavelengths which plays a key role in improving the efficiency for transmission capacity utilization. This paper proposes a new routing algorithm called MW-PMIPR (Multi Wavelength-Priority Minimum Interference Path Routing) which improves wavelength utilization by choosing route between wireless sensor network sink nodes to server, that does not interfere too much with potential future unicast connection requests. The MW-PMIPR increases the wavelength utilization by avoiding congestion in future unicast session requests. We measured the performance of the proposed algorithm in terms of the resource utilization. The simulation results demonstrate that the MW-PMIPR algorithm is superior to the previous unicast routing algorithms.