KR102287082B1 - 다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서 - Google Patents
다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서 Download PDFInfo
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Abstract
Description
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라서 이미지가 센싱되는 흐름을 설명하기 위한 플로우차트.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라서 처리되는 빛의 파장대역에 대한 설명을 위한 도면.
도 4 내지 6은 기존의 초분광 카메라의 기능을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 필터가 수행하는 기능을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 필터가 수행하는 기능을 설명하기 위한 도면.
Claims (10)
- 타겟을 스캔하고 측정하기 위하여 최전단에 배치되는 적어도 광학 렌즈를 포함하는 전단 광학부;
상기 전단 광학부를 통해 측정된 입사광 중, 기설정된 목표 파장 대역의 빛을 통과시키기 위한 물리 필터인 제1 필터;
상기 제1 필터를 통과한 빛의 스펙트럼 이미지를 분석하여 데이터화하는 이미지 센서; 및
상기 스펙트럼 이미지 중 오류값 및 비정상적 피크값을 포함하는 노이즈 성분을 제거하는 소프트웨어 필터인 제2 필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 필터는,
입사광의 분석 대상 파장 대역 별로, 서로 다른 파장 대역의 빛을 통과시키는 다수의 물리 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서.
- 제2항에 있어서,
상기 물리 필터는, 지정된 파장 대역의 빛을 통과시키는 전자식 국소대역 통과 필터인 것을 특징으로 하는 다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 필터는,
상기 이미지 센서로부터 분석된 스펙트럼 이미지를 푸리에 변환하고, 푸리에 변환된 신호에 대해서 스펙트럼 공간에서 노이즈 성분을 신호로부터 제거하는데 있어서, 푸리에 변환된 함수의 허부를 제거한 뒤 푸리에 역변환을 수행하여 노이즈 성분이 제거된 스펙트럼 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 필터는,
상기 이미지 센서로부터 분석된 스펙트럼 이미지에 대응되는 함수를 우함수인 제1 함수 및 제2 함수의 조합으로 도출하고, 도출된 제1 함수 및 제2 함수의 푸리에 변환으로부터 허부를 제거한 뒤 푸리에 역변환을 수행하여 노이즈 성분이 제거된 스펙트럼 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 필터는,
타겟의 종류, 상기 광학 렌즈의 식별 정보, 상기 제1 필터를 구성하는 다수의 물리 필터의 식별 정보를 입력값으로 갖고, 각 파장 대역별 스펙트럼 이미지의 노이즈 값 및 유효 스펙트럼 이미지를 출력값으로 갖는 딥러닝 알고리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 필터는,
시간에 다른 밝기 변화, 전기적 간섭으로 인한 노이즈, 배드 픽셀(Bad Pixel) 및 카메라 ADC 및 Gain 값의 차이에 따른 노이즈를 제거하기 위하여, Wavelet thresholding 기법, MNF(Maximum Noise Fraction) 기법, Wiener filter 알고리즘, Gain 값을 조정 기법 및 선형보간법 알고리즘을 사용하는 것을 특징으로 하는 다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 필터는,
각 파장 대역별 스펙트럼 이미지에서의 스펙트럼을 분석하여, 파장 크기가 비정상적 피크치인 것으로 판단되는 신호를 제거하여 노이즈 성분이 제거된 스펙트럼 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서.
- 제8항에 있어서,
상기 제2 필터는,
각 파장 대역별 스펙트럼 이미지 내에서 스펙트럼 값의 크기가 가장 큰 피크 값들 중, 스펙트럼 이미지 내의 모든 스펙트럼 값의 평균치보다 기설정된 임계 비율을 초과하고, 서로 인접된 스펙트럼 값들 사이의 변동값보다 기설정된 임계 변동값을 초과하는 변동값을 갖는 피크 값을 노이즈 성분으로서 제거하여, 노이즈 성분이 제거된 스펙트럼 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서.
- 제1항에 있어서,
상기 이미지 센서는,
상기 제2 필터를 통과한 파장 대역 별 스펙트럼 이미지를 합성하여 타겟에 대한 초분광 이미지를 생성하는 것을 특징으로 하는 다단계 이종 필터 시스템을 이용한 소형 초분광 이미지 센서.
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