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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 임영석
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 전남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수20
이 논문의 연구 히스토리 (5)
2021
2019
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현대사회가 급격히 발전하고 인간생활이 풍부해짐에 따라 생활이나 작업에 필요한 최소한의 밝기가 아닌 다양한 생활양식과 삶의 질적 향상, 에너지 절감 측면에서 건강한 조명환경에 대한 필요성이 확대되고 있다. 빛과 색을 이용한 감성조명의 적용과 활용은 빛 환경에서 생활하는 인간의 정서와 행위에 여러 가지 영향을 미치게 되며, 이에 따른 사람의 심리에 따라 조명에 대한 밝기(조도), 색온도 등의 선호도가 다르며 피로도, 작업효율, 집중력 등에 영향을 받는다. 기존의 공간 조도와 색온도 검출방법은 조도 또는 컬러센서를 활용해 검출되고 있으나, 센서의 특성인 좁은 FOV(Field of View)로 측정 위치에 따라 데이터가 달라져 균일성이 감소되는 문제점을 가지고 있다.
본 논문에서는 기존의 균일성이 감소하는 문제를 개선하기 위해 이미지센서모듈을 활용한 공간 조도 및 색온도를 검출방법을 연구하였다. 제안된 공간 조도 및 색온도 검출방법은 이미지센서모듈의 AE(Auto Exposure)와 AWB(Auto White Balance) 동작할 때 발생하는 Shutter Speed, Sensor Gain, R/G/B Gain값을 생성된 LUT(Look Up Table)와 Mapping 한다. 광원박스 환경, 실내 사무실 환경, 실외 환경에서 성능을 확인한 결과 이미지센서모듈을 활용한 방법이 기존의 조도 또는 컬러센서를 이용한 방법보다 공간 조도는 최대 평균 496%, 공간 색온도는 최대 평균 39% 균일성이 우수함을 확인하였으며, 쉽게 구현이 가능해 적은 비용으로도 공간 조도 및 색온도를 검출할 수 있다. 환경정보를 기반으로 시스템을 제어할 수 있기 때문에 정밀한 시스템 제어가 가능할 것으로 보인다. 이에 따라 다양한 분야에서 활용도가 높을 것으로 사료된다.
본 논문에서는 기존의 균일성이 감소하는 문제를 개선하기 위해 이미지센서모듈을 활용한 공간 조도 및 색온도를 검출방법을 연구하였다. 제안된 공간 조도 및 색온도 검출방법은 이미지센서모듈의 AE(Auto Exposure)와 AWB(Auto White Balance) 동작할 때 발생하는 Shutter Speed, Sensor Gain, R/G/B Gain값을 생성된 LUT(Look Up Table)와 Mapping 한다. 광원박스 환경, 실내 사무실 환경, 실외 환경에서 성능을 확인한 결과 이미지센서모듈을 활용한 방법이 기존의 조도 또는 컬러센서를 이용한 방법보다 공간 조도는 최대 평균 496%, 공간 색온도는 최대 평균 39% 균일성이 우수함을 확인하였으며, 쉽게 구현이 가능해 적은 비용으로도 공간 조도 및 색온도를 검출할 수 있다. 환경정보를 기반으로 시스템을 제어할 수 있기 때문에 정밀한 시스템 제어가 가능할 것으로 보인다. 이에 따라 다양한 분야에서 활용도가 높을 것으로 사료된다.
목차
(국문초록) 11. 연구배경 및 목적 3가. 연구 배경 3나. 연구 목적 및 내용 42. 기존 조도/컬러센서 기반 공간 조도 및 색온도 검출방법 6가. 조도센서를 활용한 공간 조도 검출 61) 조도센서 62) 조도 계산법 63) 공간 조도 검출 알고리즘 11나. 컬러센서를 활용한 공간 색온도 검출 111) 컬러센서 112) 공간 색온도 검출 알고리즘 12다. 기존 방법의 문제점 133. 이미지센서모듈 17가. 이미지센서모듈 개요 17나. 이미지센서모듈 발전 19다. 이미지센서모듈 종류 231) CCD 이미지센서 242) CMOS 이미지센서 25라. 이미지센서모듈 특성 261) 감도 262) 동작 범위 273) 해상도 274) 광학계 285) 읽어내는 방식 296) 전자 Shutter 30마. CCD 이미지센서 전송방식 311) FT 방식 312) IT 방식 323) FIT 방식 33바. CMOS 이미지센서 구조 341) 1-Transistor Passive 방식 342) 3-Transistor Active 방식 353) 4-Transistor Active 방식 354) 5-Transistor Active 방식 36사. 이미지신호처리 371) Bayer 372) Interpolation 383) Color Correction 414) Gamma Correction 425) Color Space Conversion 436) Auto Exposure 447) Auto White Balance 454. 제안한 이미지센서모듈 기반 공간 조도 및 색온도 검출시스템 47가. 이미지센서모듈을 활용한 공간 조도 및 색온도 검출 471) 공간 조도 검출 알고리즘 472) 공간 색온도 검출 알고리즘 483) LUT 생성 방법 49나. 이미지센서모듈 설계 및 제작 521) OV9712 기반 이미지센서모듈 522) NVP2430 기반 이미지센서모듈 57다. 검출시스템 설계 및 제작 625. 성능 평가 65가. 광원박스 환경 65나. 실내 사무실 환경 67다. 실외 환경 71라. 평가 결과 721) 광원박스 환경 공간 조도 및 색온도 722) 실내 사무실 환경 공간 조도 및 색온도 763) 실외 환경 공간 조도 및 색온도 776. 결론 및 향후 연구 방향 80가. 결론 80나. 향후 연구 방향 81참고 문헌 82영문 초록 87
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