열상 시스템의 Shutterless 알고리즘에 관한 연구

Abstract

열상 시스템은 빛이 없는 암흑 상태에서도 물체에서 발산하는 적외선을 탐지하여 이를 영상으로 제공하는 시스템이다. 이러한 장점 때문에, 열상시스템은 현재 군사용으로 널리 보급되어 있고, 민간분야에서도 많이 활용되고 있다. 열상 시스템의 내부에 NUC(NUC: Nun Uniformity Correction) 보정을 위한 Shutter가 탑재되어 열상 시스템의 불균일을 보정해주는 역할을 하는데, 이 Shutter는 소형/경량이나 저가형 장비 개발을 위해 소프트웨어로 대체가 필요하다. Shutterless 알고리즘은 Scene Based NUC가 대표적인데, Shutter를 이용한 방법처럼 별도의 구동장비를 필요로 한다. 본 논문에서는 Shutter를 이용한 방법과 Scene Based NUC 방법의 단점을 극복 할 수 있는 Table 저장형 Shutterless 알고리즘을 제시한다. Table 저장형 Shutterless 알고리즘은 추가적인 기구물 없이 획득된 온도/시간 변화에도 균일한 영상을 생성하고, Offset을 보정해준다. Table 저장형 Shutterless 알고리즘은 열상 시스템의 소형, 경량, 저 전력, 저가 설계가 가능하게 하며, 외부 환경변화(온도, 시간)에 따른 열상 시스템의 출력 변화를 정확히 분석하여 픽셀별 실시간 보상을 가능하게 하였다. 제안한 알고리즘의 실시간성은 성능시험기로 확인하였고, 영상 처리 향상 능력은 챔버에서 온도를 변화하면서 검증하였다. 제안한 알고리즘 적용으로 노이즈 레벨을 최대 80%이상 개선 할 수 있었다.