• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.27 no.5
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• pp.165-173
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• 2016

In this paper, we propose a three-dimensional (3D) scanning system based on two line lasers. This system uses two line lasers with different wavelengths as light sources. 532-nm and 630-nm line lasers can compensate for missing scan data generated by geometrical occlusion. It also can classify two laser planes by using the red and green channels. For automatic registration of scanning data, we control a stepping motor and divide the motor's rotational degree of freedom into micro-steps. To this end, we design a control printed circuit board for the laser and stepping motor, and use an image processing board. To compute a 3D point cloud, we obtain 200 and 400 images with laser lines and segment lines on the images at different degrees of rotation. The segmented lines are thinned for one-to-one matching of an image pixel with a 3D point.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.109-109
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• 2009

최근 유럽의 완성차 업체에서 조립라인에 적용을 시작하고 있는 레이저 원격 용접기술은 저항 점용접에서의 문제점들을 동시에 해결하고 작업 시간을 획기적으로 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 용접공정으로 떠오르고 있다. 레이저 원격 용접기술은 레이저 빔을 용접부의 원거리에서 조사하여 용접하는 기술로서 레이저의 초점거리와 갈바노미터의 고속 이송를 이용한 최첨단 용접공정이다. 높은 생산성을 유지 하기 위하여 정확한 용접 컨트롤이 필요하지만, 레이저 용접의 경우 용접시 안전 문제로 육안으로 관찰하기가 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 모니터링이 필수적이다. 기존의 레이저 모니터링으로는 음향 센서를 이용하여 음향을 측정하는 방법이나 UV 센서, IR 센서 등의 빛을 이용한 방법이 많이 사용되어왔다. 하지만 이 방법들은 간접적인 방법들로 노이즈에 민감하고 또 설치가 까다로운 단점이 있었다. 본 연구에서는 CCD 카메라를 이용하여 시스템의 복잡함을 줄이고 더 정확하고 빠르게 용접 현상을 관찰하기 위하여 동축 모니터링 시스템을 이용하였으며, 이를 통해 Keyhole을 관찰하고 센서를 이용한 용접 변수(레이저 출력, 용접 속도 등)의 변화에 따른 용접 현상을 규명하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.141-141
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• 2017

장미과(Rosaceae)에 속하는 딸기(Fragaria ananassa Duch.)는 비타민 C가 풍부하고 독특한 향기를 갖는 과채류로서 겨울에서 봄까지의 기간 동안 대부분 생식으로 소비되고 있다. 국내에서 재배되는 품종으로는 설향, 매향, 장희 등이 있으며 품종에 따라 성분과 함량이 다양하지만 일반적으로 유기산이 많아서 신맛과 단맛이 조화로운 특징이 있다. 소비자들이 딸기를 구입할 때 딸기가 포장된 상자에 모양이 일정하고 붉은 색상이 선명한 딸기에 호감을 갖게 된다. 딸기는 품종에 따라 기준이 되는 모양이 다르기 때문에 숙련된 선별사에 의해서 대부분 육안으로 선별되고 있는 실정이다. 하지만 개인적인 선별 능력의 차이와 주관적인 판단으로 인해 규격을 벗어난 딸기가 혼입되어 전체적인 품질 등급을 떨어뜨리는 경우가 종종 발생하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 품종별로 기준이 되는 표준 형상과 비정상적인 모양의 기형 딸기를 객관적으로 판별하여 선별할 수 있는 영상 시스템을 구축하기 위해 수행되었으며 표준이 되는 딸기의 3차원 형상을 구축하기 위해 2차원 레이저 변위 센서를 이용하여 딸기의 입체 영상을 구축하고자 하였다. 실험을 위해 사용된 딸기는 시중에서 구입한 설향 품종이었으며 2차원 레이저 변위 센서는 라인 스캔 방식으로 1회 프로파일 스캔에 1,280개의 데이터 포인터를 획득할 수 있으며 분해능은 0.095~0.17 mm이었다. 상부에 부착된 2차원 레이저 변위 센서와 하부에 놓인 딸기의 거리는 100 mm였다. 획득한 딸기의 2차원 영상은 높이 차이를 이용하여 색상 농도로 표현하였으며 이 영상을 다시 3차원 영상으로 구축하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.10d
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• pp.385-389
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• 2007

본 논문에서는 각종 센서를 탑재한 차량을 센서 네트워크의 노드로써 움직이는 하드웨어를 구현하였다. 센서 네트워크에서 이동할 수 있는 노드들은 주위의 환경을 인지하여 대처하며 그에 대한 정보를 컴퓨터에 전달하여 차량이 있는 곳의 지도를 만들어 낸다. 이러한 센서 차량의 하드웨어를 만들기 위해 정면에 존재하는 장애물을 인지하는 라인레이저와 그것을 인지할 수 있는 카메라, 초음파 센서를 설치하였다. 절대적인 지표 없이 정확한 좌표를 알아내기 힘들고 차량 이동 시 미끄러짐 등과 같은 오차가 생길 수 있으므로 정확한 방위각을 알아낼 수 있는 디지털 나침반을 차량 설계에 포함 시켰다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.349-352
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• 2007

자율 센서 네트워크에서 센서 노드가 자율 주행하기 위해서 주행 경로 상의 장애물을 회피해야 한다. 이를 위해서 저렴하고 동적인 상황에서도 효과적인 장애물 탐지 비전 센서를 구현하였다. 이 연구에서는 Structured Light방식을 이용하였으며. Structured Light로는 라인 패턴의 적외선 레이저를 사용하였고 카메라에 적외선 필터를 장착하여 빛의 효과에 둔감하게 하였다. 값과 시간에 따른 2차 Thresholding으로 노이즈를 제거하였다. 실험 결과 센서 노드를 기준으로 한 2D 좌표계에서 최대 10mm의 오차로 장애물의 X, Y좌표를 찾을 수 있었으며 비전 센서의 프로그램은 객체화 하여 센서 노드 프로그램과 연동되어 장애물의 정보를 Localize와 Map building에 사용 할 수 있도록 제공한다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2002.05a
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• pp.169-172
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• 2002

A vision sensor measure range data using laser light source. This sensor generally use patterned laser which shaped single line. But this vision sensor cannot satisfy new trend which feeds foster and more precise processing. The sensor's sampling rate increases as reduced image processing time. However, the sampling rate can not over 30fps, because a camera has mechanical sampling limit. If we use multi line laser pattern, we will measure multi range data in one image. In the case of using same sampling rate camera, number of 2D range data profile in one second is directly proportional to laser line's number. For example, the vision sensor using 5 laser lines can sample 150 profiles per second in best condition.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2002.10a
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• pp.584-587
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• 2002

A vision sensor measure range data using laser light source. This sensor generally use patterned laser which shaped single line. But this vision sensor cannot satisfy new trend which needs laster and more precise processing. The sensor's sampling rate increases as reduced image processing time. However, the sampling rate can not over 30fps, because a camera has mechanical sampling limit. If we use multi line laser pattern, we will measure multi range data in one image. In the case of using same sampling rate camera, number of 2D range data profile in one second is directly proportional to laser line's number. For example, the vision sensor using 5 laser lines can sample 150 profiles per second in best condition.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.9 no.2
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• pp.45-50
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• 2009

The environment exploration is an essential process for indoor robots such as clean robot and security robot. Apartment house and office building has common frame structure, but internal arrangement of each room may be slightly different. So, it is more convenient to use a common frame map than to build a new map at every time the arrangement is changed. In this case, it is important to recognize invariant features such as wall, door and window. In this paper, an indoor mobile robot is implemented, and by using the laser scanner data and line segment histogram with respect to segment orientation and distance, an environment exploration method is presented and tested. This robot is fitted with a laser scanner, gyro sensor, ultra sonic sensor and IR sensor, and programed with C language.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.20 no.1
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• pp.54-59
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• 2010

This paper present to study the guidance system as localization technique using sensor fusion and line tracking technique using virtual line for AGV(autonomous guided vehicle). An existing AGV could drive on decided line only. And representative guidance systems of such guidance system are magnet-gyro guidance and wired guidance. However, those have had the high cost of installation and maintenance, and the difficulty of system change according to variation of working environment. To solve such problems, we make the localization system which is fused with a laser navigation and gyro, encoder. The system is robust against noise, and flexible according to working environment through sensor fusion. For line tracking of laser navigation without wire guidance, we set the virtual line in program, and design the driving controller based on difference of angle and distance between AGV's position and decided virtual line. To experiment, we use the AGV which is made by ourselves, and experiment the line tracking repeatedly on same experimental environment. In result, maximum distance error between decided virtual line and AGV's position was less than 49.93mm, and we verified that the proposed system is efficient for line tracking of actual AGV.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.47 no.1
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• pp.91-96
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• 2010

In this paper, a deformation measurement technology of the nuclear fuel rod is proposed. The deformation measurement system include high definition CCD or CMOS image sensor, lens, semiconductor laser line beam marker, and optical & mechanical accessories. The basic idea of the deformation measurement is to illuminate the outer surface of the fuel rod with collimated laser line beam at an angle of 45 degrees or higher. The relative motion of the fuel rod in the horizontal direction causes the illuminated laser line beam to move vertically along the surface of the fuel rod. The resulting change of laser line beam position in the surface of the fuel rod is imaged as the parabolic beam in the high definition CCD or CMOS image sensor. From the parabolic beam pattern, the ellipse model is extracted. And the slope of the long and the short axis of the ellipse model is found. The crossing point between the saddle point of the parabolic beam and the long & short axis of the ellipse model is taken as the feature of the deformed fuel rod. The vertical offset between feature points before and after fuel rod deformation is calculated. From the experimental results, $50\;{\mu}m$ inspection resolution is acquired using the proposed method, which is three times enhanced than the conventional criterion ($150\;{\mu}m$) of the guide for the inspection of the nuclear fuel rod.