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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

장호민 (한국산업기술대학교, 韓國産業技術大學校)

지도교수
김영곤
발행연도
2018
저작권
한국산업기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수4

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

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현재, 옥외광고 및 산업 현장에서는 실시간으로 다양한 의사를 표현하기 위하여 영상처리 기반 이미지 변환 출력 LED 전광판 시스템을 구현하였다. 최근 각종 현장에서는 단순한 문장 표현이 아닌 이미지를 이용한 직관적인 의사소통의 중요성이 커지고 있다. 따라서 의사소통을 위해 단순히 입력된 정보를 출력하는 것이 아닌 실시간 정보를 출력할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 이를 위해 본 논문에서는 다양한 임의의 이미지 출력이 불가능한 기존의 LED 전광판에 이미지를 맵핑하는 문제를 해결하는 것과 이미지 출력이 가능한 형태로 변환하여 저 전력의 LED를 활용하여 한정된 자원 안에서 효율적으로 메시지와 이미지를 출력하도록 연구하였다. 따라서 본 논문에서는 LED 전광판을 무선 네트워크로 관리하고 마이크로 컨트롤러 중 하나인 ATmega2560과 Wi-Fi 모듈 및 서버와 안드로이드 어플리케이션 클라이언트를 통해 텍스트만 출력하는 기존의 전광판과는 달리 이미지 출력과 다양한 출력을 가능하게 하여 출력할 문자와 이미지에 대한 처리를 서버에서 관리함으로서 이미지 출력에 필요한 여러 변환 과정에 생기는 부하를 줄이는데 초점을 맞춘 시스템을 제안하였다.
본 논문에서는 이미지의 픽셀 수와 시인성을 비교하기 위하여 오츠 이진화 알고리즘과 적응 이진화 알고리즘을 사용하였다. 픽셀 수를 비교하기 위해 최종 결과 이미지 기준으로 사용하였고, 오츠 이진화 알고리즘이 적응 이진화 알고리즘에 비해 픽셀 수가 적은 것을 확인 할 수 있었다. 시인성의 경우 자연물 이미지와 일러스트 이미지는 오츠 이진화 알고리즘과 적응 이진화 알고리즘이 큰 차이를 보이지 않았으나, 그림자의 분포가 많은 인물 이미지에서는 오츠 이진화 알고리즘을 적용한 결과가 적응 이진화 알고리즘을 적용한 결과에 비해 시인성이 확연히 좋은 것을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 의사소통을 위해 사전에 입력된 정보를 출력하는 것에 더하야 실시간으로 정보를 출력할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 본 논문은 각종 산업 현장 및 옥외광고에서 다양한 의사표현을 위한 이미지 이진화에 기반 한 이미지 출력 가능 LED 전광판 시스템을 구현하려고 한다. 이를 위해 본 연구는 기존의 텍스트 출력 가능한 전광판에 더해 클라이언트를 통한 실시간 문자 입출력과 임의의 이미지를 한정된 자원의 전광판에 맞게 변환해 출력하는 것에 초점이 이루어질 것으로 기대된다.

목차

Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 관련 기술 3
제1절 ATmega128 3
1. ATmega128의 개념 3
제2절 WizFi210 4
1. WizFi210의 개념 4
제3절 LED 전광판 5
1. LED 전광판의 구조 및 동작원리 5
제4절 오츠 알고리즘 6
1. 오츠 알고리즘의 개요 6
Ⅲ. 관련 연구 9
제1절 LED 제어를 위한 임베디드 시스템 9
1. LED 감성조명 제어 시스템 9
2. 픽셀 배치가 자유로운 LED 전광판 시스템 10
3. 임베디드 기반 LED 비디오 프로세서 11
4. 문자기반 모바일 네트워크 임베디드 원격제어 시스템 13
5. Bluetooth 무선 통신 기능을 이용한 LED 조명시스템 14
6. WiFi 기반 모바일 임베디드 시스템을 위한 통합 전력 제어 15
7. 안드로이드 기반 스마트 LED 푸시 알람 시스템 17
제2절 이진화 방법들의 특성 18
1. 자동차 번호판 이진화 방법에 대한 성능 비교 18
2. 도트 매트릭스 코드 기반 모바일 버스 정보 시스템 19
제3절 무선 센서 네트워크 설계 연구 21
1. 메쉬 네트워크 기반 u-LED 정보 시스템 21
2. Lighting Energy Management S/W 개발 22
3. ZigBee Controlled LED Furniture Lighting 시스템 23
Ⅳ. 설계 및 구현 24
제1절 시스템 처리 프로세스 24
1. 시스템 순서도(System Flowchart) 정의 24
2. 다중 LED 전광판 시스템 순서도 24
제2절 시스템 설계 32
1. 유즈케이스 다이어그램(UseCase Diagram) 정의 32
2. 다중 LED 전광판 시스템 유즈케이스 도출 32
3. 다중 LED 전광판 시스템 유즈케이스 다이어그램 35
4. 순차 다이어그램(Sequence Diagram) 정의 37
5. 다중 LED 전광판 순차 다이어그램 37
6. 활동 다이어그램(Activity Diagram) 정의 40
7. 다중 LED 전광판 시스템 활동 다이어그램 40
제3절 시스템 구현 43
1. 전체 하드웨어 시스템 구성도 43
2. 임베디드 시스템 구조도 51
3. 클라이언트 어플리케이션 수행 프로세스 52
4. 클라이언트 어플리케이션 수행 결과 55
5. 이미지 처리 시스템 수행 프로세스 56
6. 이미지 처리 시스템 수행 결과 58
7. 다중 LED 전광판 시스템 수행 프로세스 73
8. 다중 LED 전광판 시스템 수행 결과 75
제4절 결과 분석 및 성능 평가 76
1. 자연물 이미지 결과 분석 76
2. 인물 이미지 결과 분석 77
3. 일러스트 이미지 결과 분석 78
Ⅴ. 결론 및 향후 과제 79
참고문헌 81
Abstract 96

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