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레이다 및 카메라 내장형 스마트 조명에서 실종자 탐지용 색상 검출 향상 기법
송승언(Seungeon Song),김상동(Sangdong Kim),진영석(Young-Seok Jin),이종훈(Jonghun Lee) 한국산업정보학회 2020 한국산업정보학회논문지 Vol.25 No.3
본 논문은 레이더와 카메라를 이용한 스마트 조명 시스템에서 실종자 탐지를 위한 색상 검출 방안을 제안한다. 최근 레이더와 카메라가 내장된 스마트 조명 시스템이 에너지 절약과 동시에 효율적인 실종자 검색에 도움이 된다고 보고 된 바 있다. 스마트 조명 시스템에서 레이다 센서는 조명 주변에 움직임을 감지한다. 조명 주변에서 움직임이 감지되면, 조명이 작동하고 카메라는 녹화기능을 수행한다. 여기서, 스마트 조명에 녹화된 영상은 실종자를 탐색하는 데 활용한다. 특히, 녹화된 영상에서 실종된 사람이 입고 있는 옷의 색상은 실종자를 찾는 데 중요한 단서 중의 하나이다. 이러한 단서인 옷의 색상을 식별하기 위한 방법으로 색상 검출을 활용한다. 또한, 색상 검출 과정에서 배경의 영향을 줄이기 위해서 대상체를 고려한 ROI(Region of interest)를 적용한다. 실험 결과에 따르면, ROI를 적용한 경우 색상 검출의 정확도는 97% 이상을 보였다. This paper proposes color segmentation for detecting missing persons in a smart lighting system using radar and camera sensors. Recently, smart lighting systems built-in radar and cameras have been efficient in saving energy and searching for missing persons, simultaneously. In smart lighting systems, radar detects moving objects and then the lights turn on and camera records. The video recorded is useful to find out missing persons. The color of their clothes worn in missing persons is one of critical hints to look for missing persons. Therefore, color segmentation is an effective means for detecting the color of their clothes. In this paper, during the color segmentation step, the ROI(Region of interest) setting based on the size of an object is applied and the background is reduced. According to experimental results, the color segmentation has good accuracy of more than 97%.
복잡한 목표물의 Glint와 RCS 모델링 및 시뮬레이션
송승언,신한섭,김대오,강철웅,고석준,Song, Seungeon,Shin, Han-Seop,Kim, Dae-Oh,Kang, Chul-Ung,Ko, Seokjun 대한임베디드공학회 2017 대한임베디드공학회논문지 Vol.12 No.1
The signal transmitted from radar is not reflected from a single point when the signal reflected by complex target. Resultantly, the amplitude and phase of the received signal can be changed because the target has lots of scatterers. The changes of the amplitude and the phase mean Glint and RCS, respectively. Although the Glint and RCS that caused by the same scatters are uncorrelated, however, they are not independent completely. Therefore, this paper proposes a method for generating the Glint and RCS by using same random number generator. And the time correlations of the Glint and RCS are respectively implemented in frequency domain by using each power spectral density of them.
FOD 탐지 FMCW 레이다에서 지면 클러터 모델링 및 탐지성능에 대한 영향 분석
송승언,김봉석,김상동,김민수,김윤섭,이종훈,Song, Seungeon,Kim, Bong-seok,Kim, Sangdong,Kim, Minsoo,Kim, Yoonseob,Lee, Jonghun 한국시뮬레이션학회 2018 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.27 No.4
본 논문에서는 FOD (foreign object debris) FMCW (frequency modulated continuous waveform) 레이다에 대한 지상 클러터 모델링 및 검출 성능에 미치는 영향을 분석한다. 레이다 수신신호에는 FOD에 의해 반사된 신호 뿐 만 아니라 활주로 표면 및 잔디영역에 의해 반사된 신호까지 포함된다. FOD의 RCS (radar cross section)가 잔디영역의 RCS와 거의 같기 때문에 클러터 제거 알고리즘을 적용하지 않으면 FOD의 검출이 어렵다. 또한, FOD와 클러터 모두가 움직이지 않기 때문에, 대표적 클러터 제거 알고리즘인 MTI (moving target indicator) 기법의 적용이 어렵다. 따라서 클러터 맵을 이용한 클러터 제거 기법이 필요하고, 이를 위해서는 활주로 표면을 고려한 클러터 맵을 정확하게 생성하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 신뢰도 높은 클러터 맵을 생성하기 위해 FOD가 없는 표면의 경우에만 모든 범위의 레인지 빈에 대해 각각의 비트신호를 생성하고, 생성된 비트 신호를 100번 누적하였으며 RCS 값에 웨이블 분포를 적용하였다. 시뮬레이션 결과는 생성된 클러터 맵을 FOD FMCW 레이다에 적용함으로써 FOD가 제대로 검출됨을 보인다. This paper deals with ground clutter model for FOD (foreign object debris) surveillance FMCW (frequency modulated continuous waveform) radar. In the FOD surveillance radar, it has received not only the signals reflected by FOD, but also the clutters of the surface of the runway and the grassland simultaneously. However, to detect the FOD, the clutter rejection algorithm is necessary because the RCS (radar cross section) of FOD is nearly same to RCS of the grassland. In addition, it is difficult to apply the MTI (moving target indicator) algorithm as the clutter rejection algorithm because both the FOD and the clutter coexist stationarily. Hence, to remove the stationary clutter, it is crucial to accurately generate clutter map considering the surface of road. In this paper, in order to generate the clutter map, the respective beat signal at every range bin is generated in the case of only the surface without FOD, and then the beat signal accumulated 100 times. And also, Weibull distribution is applied to the RCS value to take the scattering distribution of clutter into consideration. The simulation results show that FOD can be well detected by applying the generated clutter map to the FOD FMCW radar.
송승언,신한섭,김대오,고석준,Song, Seungeon,Shin, Han-Seop,Kim, Dae-Oh,Ko, Seokjun 대한임베디드공학회 2017 대한임베디드공학회논문지 Vol.12 No.4
An angle error is a factor obstructing to track accurate position in tracking radars. And the noise incurring the angle error can be divided as follows; thermal noise and glint. In general, Extended Kalman filter used in tracking radars is designed with considering thermal noise only. The Extended Klaman filter uses a fixed measurement error covariance when updating an estimate state by using ahead state and measurement. But, a noise power varies according to the range. Therefore we purposes the adaptive Kalman filter which changes the measurement noise covariance according to the range. In this paper, we compare the performance of the Extended Kalman filter and the proposed adaptive Kalman filter by considering KSLV-I (Korean Satellite Launch Vehicles).