• 제목/요약/키워드: 라이다 시스템

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몬테 카를로 복사 전달 행렬 방법을 사용한 산란 대기에서 동작하는 단거리 3차원 플래시 라이다 시스템의 수치적 모델링 (Numerical Modeling of a Short-range Three-dimensional Flash LIDAR System Operating in a Scattering Atmosphere Based on the Monte Carlo Radiative Transfer Matrix Method)

  • 안해찬;나정균;정윤찬
    • 한국광학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.59-70
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    • 2020
  • 3차원 플래시 라이다 시스템(3D flash LIDAR system)에서의 대기 산란을 해석하기 위해 몬테 카를로 복사 전달(Monte Carlo radiative transfer, MCRT) 방법을 바탕으로 수정된 수치 해석 모델인 MCRT 행렬 방법을 논의한다. MCRT 방법을 바탕으로 라이다 신호의 복사 전달 함수를 행렬 형태로 구성하며, 이는 특성 응답에 해당한다. 근축 근사에 기반하여 본 특성 응답 행렬의 중첩 및 합성곱 연산을 활용함으로써 확장된 전반적인 플래시 라이다의 전산 모사 모델을 개발한다. MCRT 행렬 방법은 기존의 몬테 카를로 기반 방법들에서 과도하게 증가할 수 있는 개별 라이다 신호의 추적을 대폭 경감시킨다. 그 결과 본 방법은 다양한 산란 조건 및 라이다 시스템 구성 환경에서도 그 신호 응답을 빠르게 획득할 수 있는 특징을 지닌다. 본 논문에서는 MCRT 행렬 방법에 기반한 전산 모델을 이용하여 상이한 대기 환경 조건에서 동작하는 3차원 플래시 라이다 시스템을 그 산란 조건, 즉, 그 가시거리에 따른 산란 계수를 달리하며 모사하고, 플래시 라이다 신호의 신호대잡음비의 악화, 신호 오류, 시공간적 확산 및 시간 지연 등 시스템상에서의 산란 효과에 의해 나타나는 다양한 현상을 수치적으로 분석한다. MCRT 행렬 방법은 자율 주행을 위한 플래시 라이다 시스템을 포함해 다양한 라이다 시스템을 분석하는데 매우 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

효율적 다중 라이센스 서비스를 제공하는 스트림 방식의 DRM 시스템에 관한 연구 (A Study on DRM System for Streaming Digital Contents with an Efficient Multi-License Service)

  • 김소진;박지환
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2004년도 춘계학술발표대회논문집
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    • pp.69-73
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    • 2004
  • 일반적으로 스트림 방식의 DRM(Digital Rights Management)시스템은 한번에 하나의 컨텐츠만을 구매할 수 있다 그러므로 다중 디지털 컨텐츠의 구매 시에 매번의 인증, 지불, 라이센스 획득 단계가 필요하다. 게다가 구매한 모든 컨텐츠의 라이센스 키들의 안전한 저장 공간이 필요함으로 라이센스 키 관리의 어려움이 있다. 따라서 본 논문은 Atallah와 Li[1]의 스마트카드를 이용한 라이센스 키 관리 방식의 문제점을 지적하고, 스트림 방식의 DRM 시스템에서 다중 컨텐츠 구매를 위한 효율적인 다중 라이센스(multi-license) 서비스를 제안한다.

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라이다와 RGB-D 카메라를 이용하는 교육용 실내 자율 주행 로봇 시스템 (Educational Indoor Autonomous Mobile Robot System Using a LiDAR and a RGB-D Camera)

  • 이수영;김재영;조세형;신창용
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.44-52
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    • 2019
  • 본 논문은 라이다 센싱 정보와 RGB-D 카메라 영상 정보를 융합하여 이용하는 교육용 실내 자율주행 로봇 시스템을 구현한다. 이 시스템은 라이다 센싱 정보를 획득하기 위해 기존의 소 채널 라이다 센싱 방식을 이용한다. 또한 소 채널 라이다 센싱 방식의 약점을 보완하기 위해, RGB-D 카메라 깊이 영상과 딥러닝 기반 객체인식 알고리즘을 이용하는 3차원 구조물 인식 방법을 제안하고 이 시스템에 적용한다.

JINI 기반의 컴퓨팅 리소스 매칭 최적화 시스템 (A JINI based optimal matching system for computing resources)

  • 서현승;양성봉
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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    • pp.604-606
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    • 2004
  • 클라이언트/서버 시스템은 클라이언트가 수행할 수 없거나 곤란한 프로그램을 서버에서 수행하여 클라이언트의 부하를 줄여준다. 하지만 서버의 리소스를 요청하는 클라이언트의 수가 많아지면 이미 많은 리소스를 사용하고 있는 서버에게 리소스를 요청하거나, 리소스를 사용하지 않는 서비스에게는 요청하지 않는 경우가 발생하여 서버에게 너무 많은 부하를 주거나 전혀 부하가 생기지 않을 수 있다. 이에 본 논문에서는 Jini 기반의 Agent Manager를 이용하여 서버와 클라이언트의 정보를 수집한 다음 MAUT와 Maximum-Weight Matching을 이용하여 클라이언트와 서버 간 연결의 전체적인 만족도를 높이는 Jini 기반의 최적의 컴퓨팅 리소스 제안 시스템을 연구하였다.

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다중채널 라이다를 이용한 에어로졸의 광학적 특성 관측 (Observation of Aerosol Optical Properties using Multi-Channel LIDAR System)

  • 최성철;노영민;김영준
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.212-213
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    • 2003
  • 대기 중에 존재하는 에어로졸은 지구 복사수지에 영향을 줄뿐 만 아니라 기상학적으로 구름의 응결 핵으로 작용하는 것으로 알려져 있다. 그러므로 이에 대한 보다 정확한 물리·화학적 정보를 얻기 위해 많은 연구가들이 측정을 수행하고 있지만, 기존의 측정 시스템은 에어로졸의 시·공간적 변화를 정확하게 측정하기에는 많은 문제점을 가지고 있다. 라이다 시스템을 이러한 문제를 해결하는데 유용한 장비로써 대기중에 존재하는 에어로졸의 광학적 특성(후방산란계수, 편광소멸도, 라이다 비 등)을 보다 정확하게 측정할 수 있는 장비로 알려져 있다. (중략)

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항공라이다시스템의 기하모델링 및 데이터 시뮬레이션 (Geometric Modeling and Data Simulation of an Airborne LIDAR System)

  • 김성준;민성홍;이임평;최경아
    • 한국측량학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.311-320
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    • 2008
  • 라이다는 레이저 펄스를 이용해서 대상표면에서 추출된 조밀한 3차원 좌표를 신속하게 취득할 수 있어서 대상물의 3차원 모델을 자동으로 생성하는 것에 효과적으로 이용된다. 이러한 장점에 힘입어 국방 및 안보 분야에서 특히 지능형 유도 미사일과 유무인 정찰기에 라이다의 적용이 빠르게 증가하고 있다. 이에 본 연구는 라이다의 활용가능성을 사전에 검증하기 위해 라이다데이터를 시뮬레이션을 통해 생성하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 라이다를 구성하는 GPS, IMU, LS의 기하모델링을 통해 레이저 펄스의 3차원 좌표를 계산하는 센서 방정식을 유도하였고, 이를 기반으로 주어진 시스템변수, 비행경로 및 자세, 시스템오차, 기준 DEM 등을 입력으로 모의 라이다데이터를 생성하는 프로그램을 개발하였다. 도심지역의 모의 라이다데이터 생성에 적용하였고, 생성된 데이터를 분석하여 시뮬레이션의 정확도 및 활용성을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 시뮬레이터는 활용 알고리즘 개발을 위해 필요한 다양한 실험 데이터를 경제적으로 제공하고, 나아가 최적의 비행 및 시스템 변수의 설정에 기여할 수 있다.

2차원 라이다 기반 3차원 포트홀 검출 시스템 (2D LiDAR based 3D Pothole Detection System)

  • 김정주;강병호;최수일
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.989-994
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    • 2017
  • 본 논문은 2D 라이다를 이용해서 포트홀을 검출하는 시스템과 알고리즘을 제안한다. 기존의 포트홀을 검출하는 방법에는 진동, 3D 복원, 영상, 명암을 기반으로 한 방법이 있다. 제안하는 포트홀 검출 시스템은 저가형 LiDAR 두 개를 이용하여 포트홀 검출성능을 개선한다. 포트홀 검출 알고리즘은 LiDAR를 통해 얻은 데이터의 노이즈를 제거하기 위한 전처리과정, 시각화를 위한 클러스터링과 선분추출, 포트홀 검출을 위한 기울기 함수를 구하는 단계로 나뉜다. 기울기 함수를 통해 추출된 데이터의 특징점을 찾아내어 포트홀 여부를 검사하고 포트홀의 깊이와 폭을 측정한다. 2개의 라이다를 활용한 포트홀 검출 시스템을 개발하고, 라이다 장치를 이동하면서 포트홀을 검출함으로써 2D LiDAR를 이용한 3차원 포트홀 검출 시스템의 성능을 보인다.

광 계수 방식의 라만 라이다 시스템을 이용한 원격 수소 가스 농도 계측 방법에 대한 연구 (Study of a Method for Measuring Hydrogen Gas Concentration Using a Photon-counting Raman Lidar System)

  • 최인영;백성훈;차정호;김진호
    • 한국광학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.114-119
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    • 2019
  • 본 논문은 원격으로 수소 가스의 계측이 가능한 광 계수 방식의 소형 라만 라이다 시스템 개발에 관한 것이다. 수소 가스에 의한 라만 신호는 매우 미약한 신호로서, 신호 대 잡음비가 매우 낮다. 광 계수기는 광 판별기를 갖고 있어, 레이저에 의하여 발생한 배경 신호의 전기적 잡음을 제거할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 출력이 낮은 레이저와 광 계수기를 이용하여 소형의 라만 라이다 시스템을 개발하였다. 개발된 광 계수 방식의 라만 라이다 시스템의 원격 수소 가스 검출 능력을 증명하기 위하여 수소 가스 농도를 조절할 수 있는 가스 챔버를 이용하여 수소 가스 농도 측정 실험을 수행하였다. 그 결과 10 m 거리에서 최소 0.65 vol.%의 수소 가스 농도 검출이 가능하였다.

두파장 스캐닝 라이다 시스템을 이용한 고해상도 미세먼지 질량 농도 산출 (High Resolution Fine Dust Mass Concentration Calculation Using Two-wavelength Scanning Lidar System)

  • 노영민;김덕현;최성철;최창기;김태경;김가형;신동호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권6_3호
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    • pp.1681-1690
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    • 2020
  • 532와 1064 nm 두 파장 관측 채널을 구비하고 수평으로 360° 스캐닝 관측이 가능한 스캐닝 라이다 시스템을 개발하였다. 또한, 두 파장에서의 후방산란계수를 이용하여 미세먼지를 PM2.5-10(조대)와 PM2.5(미세)입자로 구분하는 분석도 개발하여 스캐닝 라이다 시스템의 데이터 분석에 적용하였다. 개발된 스캐닝 라이다를 이용한 울산 온산공단에서 관측에서 각각 22 - 110 ㎍/㎥과 7 - 78 ㎍/㎥의 분포를 보이는 PM10과 PM2.5의 질량 농도를 성공적으로 산출하였다. 분석된 결과는 라이다 관측 영역 주변에서 지상에서 측정된 질량농도와 유사한 값을 보였으며, 공장 등에서 배출되는 지점에서는 이 각각 80-110 ㎍/㎥과 60-78 ㎍/㎥의 고농도가 측정되는 사례를 확인하였다.

LKS 시스템을 위한 라이다 기반 MRM 알고리즘 개발 (Development of LiDAR-Based MRM Algorithm for LKS System)

  • 손원일;오태영;박기홍
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.174-192
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    • 2021
  • 카메라나 레이더에 비해 높은 인지 성능을 제공하는 라이다 센서는 높은 가격으로 의해 ADAS나 자율주행에 적용되기 어려웠으나, 최근 가격이 빠르게 낮아지고 있어 라이다를 활용한 기존 자율주행 기능 개선에 관한 기대가 높아지고 있다. 레벨3 자율주행자동차의 경우, 센서의 결함 또는 한계 등 인지시스템에 위험한 상황이 발생했을 때 운전자에게 수동모드로의 제어권 전환을 요청하며, 만약 이러한 요청에도 운전자가 반응하지 않을 경우 MRM 즉 최소위험기동을 구현하여야 한다. 본 연구에서는 이러한 배경을 바탕으로 인지 시스템에서 생기는 위험으로 인해 LKS의 정상작동이 힘든 경우에 대한, 라이다 기반의 MRM 알고리즘을 개발하였다. 본 논문의 LKS MRM 기술은 라이다에서 수집된 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 객체 군집화를 통해 전방에 있는 차량의 이동 경로를 생성하고, 이를 자차량의 목표 경로점으로 변환하여, 카메라 기반의 LKS가 정상 작동을 할 수 없는 경우 라이다 기반의 경로 추종제어를 통해 최소위험기동을 수행한다. 제안된 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 HAZOP 기법을 사용하여 위험원을 식별하였고 이를 바탕으로 검증용 시나리오 3가지를 도출하여, 뵨 연구에서 구축한 시뮬레이션 환경에서 알고리즘 검증을 수행하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 라이다 기반 LKS MRM 알고리즘이 여러 가능한 인지시스템의 위험 상황에 대해 차선이탈을 방지하고 이를 통해 교통사고를 방지하는 것을 확인할 수 있었다.