본 연구에서는 모바일 광학식 손떨림 보정(Optical Image Stabilization; OIS) 기능을 구현하기 위해 새로운 Open-loop VCM(voice coil motor) 제어시스템을 개발하였다. OIS에 사용되는 VCM은 잔류진동이 발생하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 현재 대부분의 OIS 제어시스템은 Closed-loop 구조로 구현되어 있으나, Closed-loop 시스템은 연산이 복잡하고 비용이 높은 문제점을 보이고 있다. 본 연구에서는 단순하고 비용이 낮은 OIS 시스템을 설계하기 위해 Open-loop 시스템을 탐색하였다. 검색 및 분석한 결과, 크레인 및 정밀이송 ...
본 연구에서는 모바일 광학식 손떨림 보정(Optical Image Stabilization; OIS) 기능을 구현하기 위해 새로운 Open-loop VCM(voice coil motor) 제어시스템을 개발하였다. OIS에 사용되는 VCM은 잔류진동이 발생하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 현재 대부분의 OIS 제어시스템은 Closed-loop 구조로 구현되어 있으나, Closed-loop 시스템은 연산이 복잡하고 비용이 높은 문제점을 보이고 있다. 본 연구에서는 단순하고 비용이 낮은 OIS 시스템을 설계하기 위해 Open-loop 시스템을 탐색하였다. 검색 및 분석한 결과, 크레인 및 정밀이송 스테이지에 사용되는 입력성형기법(Input Shaping method)의 적합성을 확인하였다. 알고리즘은 MATLAB/Simulink를 사용하여 설계되었으며, Closed-loop형 PID 제어기에 비해 잔류진동이 96%이상 감쇄되고 Overshoot이 6%이상 감소하였다. 설계된 Open-loop OIS 시스템을 검증하기 위해 검증시스템을 구 축하였다. 검증시스템은 손떨림과 유사한 진동을 발생시킬 수 있는 가진기와 8bit-microcontroller를 사용하여 개발되었다. 제안하는 입력성형기법을 C언어로 프로그램하여 8bit-microcontroller에 구현하여, ISO12233 chart를 촬영하였고, OIS mode를 On/Off 한 영상에 대해서 PSNR을 구하면, 평균 30.20dB 이상의 우수한 성능을 얻게 되었다.
본 연구에서는 모바일 광학식 손떨림 보정(Optical Image Stabilization; OIS) 기능을 구현하기 위해 새로운 Open-loop VCM(voice coil motor) 제어시스템을 개발하였다. OIS에 사용되는 VCM은 잔류진동이 발생하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 현재 대부분의 OIS 제어시스템은 Closed-loop 구조로 구현되어 있으나, Closed-loop 시스템은 연산이 복잡하고 비용이 높은 문제점을 보이고 있다. 본 연구에서는 단순하고 비용이 낮은 OIS 시스템을 설계하기 위해 Open-loop 시스템을 탐색하였다. 검색 및 분석한 결과, 크레인 및 정밀이송 스테이지에 사용되는 입력성형기법(Input Shaping method)의 적합성을 확인하였다. 알고리즘은 MATLAB/Simulink를 사용하여 설계되었으며, Closed-loop형 PID 제어기에 비해 잔류진동이 96%이상 감쇄되고 Overshoot이 6%이상 감소하였다. 설계된 Open-loop OIS 시스템을 검증하기 위해 검증시스템을 구 축하였다. 검증시스템은 손떨림과 유사한 진동을 발생시킬 수 있는 가진기와 8bit-microcontroller를 사용하여 개발되었다. 제안하는 입력성형기법을 C언어로 프로그램하여 8bit-microcontroller에 구현하여, ISO12233 chart를 촬영하였고, OIS mode를 On/Off 한 영상에 대해서 PSNR을 구하면, 평균 30.20dB 이상의 우수한 성능을 얻게 되었다.
In this study, a new open-loop VCM(Voice Coil Motor) control system is developed for mobile Optical Image Stabilization(OIS). It is found that VCMs for OIS usually incur the phenomenon of residual vibration. In order to resolve the problem, most contemporary OIS system adopts closed-loop control alg...
In this study, a new open-loop VCM(Voice Coil Motor) control system is developed for mobile Optical Image Stabilization(OIS). It is found that VCMs for OIS usually incur the phenomenon of residual vibration. In order to resolve the problem, most contemporary OIS system adopts closed-loop control algorithms, which yield complex computation as well as expensive implementation. This study explores open-loop control algorithms to reduce the implementation overhead of OIS system. In the exploration, it is found that the Input Shaping method of Crane control system could be utilized for precise positioning stage. The algorithm is designed, with MATLAB/Simulink, to yield the reduction of residual vibration in 96% and overshooting in 6%, with respect to the closed-loop PID control algorithm. The OIS control verification system is developed with 8-bit microcontoller and stimulated shaker to emulate the optical image instabilization. For ISO12233 chart, the OIS control with Input Shaping method turns out to be excellent as yielding the average PSNR of 30.2dB in stabilized images.
In this study, a new open-loop VCM(Voice Coil Motor) control system is developed for mobile Optical Image Stabilization(OIS). It is found that VCMs for OIS usually incur the phenomenon of residual vibration. In order to resolve the problem, most contemporary OIS system adopts closed-loop control algorithms, which yield complex computation as well as expensive implementation. This study explores open-loop control algorithms to reduce the implementation overhead of OIS system. In the exploration, it is found that the Input Shaping method of Crane control system could be utilized for precise positioning stage. The algorithm is designed, with MATLAB/Simulink, to yield the reduction of residual vibration in 96% and overshooting in 6%, with respect to the closed-loop PID control algorithm. The OIS control verification system is developed with 8-bit microcontoller and stimulated shaker to emulate the optical image instabilization. For ISO12233 chart, the OIS control with Input Shaping method turns out to be excellent as yielding the average PSNR of 30.2dB in stabilized images.
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