• 대한기계학회논문집A
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• 제35권7호
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• pp.737-743
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• 2011

서비스 로봇은 비전 카메라, 초음파 센서, 레이저 스캐너, 마이크로폰 등과 같은 다양한 센서를 장착하고 있다. 이들 센서들은 이들 각각의 고유한 기능을 가지고 있기도 하지만, 몇몇을 조합하여 사용함으로써 더욱 복잡한 기능을 수행할 수 있다. 음성영상 융합은 서로가 서로를 상호보완 해주는 대표적이면서도 강력한 조합이다. 사람의 경우에 있어서도, 일상생활에 있어 주로 시각과 청각 정보에 의존한다. 본 발표에서는, 음성영상 융합에 관한 두 가지 연구를 소개한다. 하나는 음원 방향 검지 성능의 향상에 관한 것이고, 나머지 하나는 음원 방향 검지와 얼굴 검출을 이용한 로봇 어텐션에 관한 것이다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.1068-1073
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• 2010

When a robot navigates in an outdoor environment, a curb or a sidewalk separated from the road can be used as a robust feature. However, most algorithms could detect the curb only in the straight road, and could not detect highly curved corners, ramps, and so on. This paper proposes an algorithm which enables the robot to detect and follow the curbs in various types of roads. In the proposed method, the robot tilts a laser scanner and computes the error between the predicted and the measured distances to the road in front of the robot. Based on this error, the curbs at corners and curves can be classified. It is also difficult to detect a curb near a ramp because of its low height. In this case, the robot also tilts a laser scanner to detect the curb beyond the ramp. Once the robot classifies the road into the curve, corner, ramp, the robot selects the proper navigation strategies depending on the classified road types and is able to continue to detect and follow the curb. The results of a series of experiments show that the robot can stably detect and follows the curb in curves, corners and ramps as well as the straight road.

• 대한공간정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.11-17
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• 2013

3차원 모델은 현재 많은 분야에서 사용되고 있다. 특히 기존 평면의 지도에 비해 3차원으로 제작된 지도는 현실감이 뛰어날 뿐만 아니라 제한된 평면 지도 안에서 얻을 수 없는 다양한 정보를 제공 할 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 지금까지 모델링을 위해 사용되었던 고가의 레이저 스캐너를 대체하여 디지털 카메라 스테레오 매칭 알고리즘의 성능 개선을 통하여 쉽고 빠르게 양산 할 수 있는 프로세스를 제안하였다. 본 연구에 사용된 알고리즘은 OpenCV 라이브러리 내에 포함되어있는 SURF 알고리즘이며 알고리즘이 가지고 있는 부정합 점들을 호모그라피 변환과 에피폴라 라인을 이용하여 제거하였다. 또한 개선된 알고리즘을 상용프로그램과 비교하였으며 상용프로그램에 비하여 성능이 우수한 것으로 확인하였다. 제안된 방법은 스테레오 매칭의 조건을 만족한다면 쉽고 빠르게 3차원 모델링을 할 수 있기 때문에 각종 디지털 지도나 3차원 가상 현실 분야에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• 터널과지하공간
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• 제23권1호
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• pp.42-53
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• 2013

천공 작업 시 드릴비트 버튼의 타격 속도와 타격 간격은 천공효율을 높이는데 있어 매우 중요한 요소이다. 따라서 본 연구에서는 버튼의 타격 속도 및 간격에 따른 암반 파쇄성능을 분석하기 위하여 홉킨스바 시험기를 이용한 타격시험을 수행하였다. 먼저, 버튼의 타격속도에 따른 암석파쇄 현상을 분석하기 위하여 단일타격 시험을 수행하였고, 수치해석을 통해 단일 타격 시험에 대한 암석의 파쇄과정을 모사하였다. 다음으로 버튼의 타격 간격에 따른 천공효율을 예측하기 위하여 타격 후 설정된 거리만큼 암석 시료를 이동시키고 재차 타격하는 방식으로 다중타격 시험을 수행하였다. 타격시험 후 암석의 천공부피는 레이저 스캐너를 이용하여 측정하였으며, 타격에너지와 천공부피를 통해 천공성능을 계산하였다. 이러한 시험 결과를 바탕으로 직경 102 mm 드릴비트의 1회 타격 시 천공성능을 예측하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제37권4호
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• pp.26-35
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• 2019

타정식 현수교의 중력식 앵커리지를 설계하는 데 있어, 지반과 콘크리트 앵커블록 사이에 작용하는 접촉 마찰력은 교량의 주케이블의 장력을 지지하는데 많은 기여를 하고 있기 때문에 콘크리트와 암반 사이 접촉면의 마찰 및 전단 저항 특성을 이해하는 것이 중요하다. 이를 위해, 본 연구에서는 휴대용 레이저 스캐너를 활용하여 발파 바닥면을 스캐닝하였으며, 이를 바탕으로 3차원 모델링 및 거칠기를 정량적으로 분석하였다. 또한 발파 바닥암반 단면 데이터를 활용하여, 발파 바닥암반-콘크리트 경계면을 갖는 모델을 생성하였다. 동적파괴과정해석기법(DFPA-3D)를 활용하여, 해당 모델에 대한 직접 전단시험 모사를 수행하였으며, 이를 바탕으로 발파 바닥암반-콘크리트 접촉면에 대한 전단파괴 거동을 확인 및 분석하였다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.571-576
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• 2016

3D 프린팅은 최근 다양한 분야에서 활용 되고 있다. 다양한 활용 분야 중 사람의 얼굴을 3D 프린팅을 위해서는 먼저 3D 얼굴 데이터를 생성해야 한다. 3D 얼굴 데이터 획득을 위해 레이저 스캐너 등이 활용되고 있으나 스캔 중에 사람이 움직이면 안 되는 제약이 있다. 본 논문에서는 단일 영상 기반의 3D 얼굴 모델링 방법과 생성된 3D 얼굴을 가상 성형 등에 쓰일 수 있도록 얼굴 변형 시스템을 제안한다. 3D 얼굴 데이터 생성을 위해 3D 얼굴 데이터베이스로부터 특징점들을 정의하였다. 단일 얼굴 영상으로부터 얼굴을 특징점을 추출 한 후 3D 얼굴 데이터베이스로부터 정의된 3D 얼굴 특징점과 대응하여 입력 얼굴 영상의 3D 얼굴을 생성한다. 3D 얼굴 생성 후에 가상 성형 등의 용도를 위해 얼굴 변형 부분을 적용하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권6호
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• pp.535-542
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• 2011

위성항법시스템은 다양한 분야에서 활용되고 있으며 정밀한 위성항법 위치 정보를 이용하여 자율주행차량(AGV: Autonomous Guided Vehicle)에 활용하는 연구가 진행되고 있다. 위성항법을 이용하여 AGV를 제어하는 경우 지상 시설의 설치 없이 위성항법 기반의 위치 정보를 저장하여 주행 경로를 설정하므로 기존 AGV에 비해 주행 경로 설정이 효율적이다. 특히 주행 경로 상에 장애물이 감지된 경우 기존 AGV의 경우 정해진 경로만을 주행하므로 정지해야만 한다. 그러나 위성항법 기반 AGV는 장애물을 피할 수 있는 주행 경로를 설정할 수 있으므로 연속적인 주행이 가능하다. 본 논문에서는 레이저 스캐너와 회피 벡터를 이용한 회피 경로 설정 알고리즘을 이용하여 위성항법 기반 AGV의 충돌 회피 시스템을 구성한 후 그 성능을 분석하였다.

• 대한교통학회지
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• 제24권2호
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• pp.79-89
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• 2006

본 연구에서는 도로의 안전성을 가늠하는 주요한 인자로서 활용되는 곡선구간의 편경사를 신속하고 안전하게 측정하는 방법으로서 GPS-INS 통합시스템을 제안하고 기 건설된 국도의 편경사를 측정할 경우 기대되는 정확도를 실험을 통해 분석하였다. 기 건설된 국도는 재포장, 포장면의 소성변형으로 인해 횡단경사가 변경되는 경우가 발생하지만 조사비용과 안전상의 문제 때문에 이를 측량하기가 쉽지 않았다. 그러나 GPS-INS 통합시스템을 이용할 경우에는 교통에 방해됨이 없이 차량의 주행만으로 약 0.4% 이내의 정확도로 노면의 경사를 측정할 수 있기 때문에 편경사 측정에 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

• 한국측량학회지
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• 제31권4호
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• pp.301-310
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• 2013

본 연구는 옥트리로 색인한 대용량 3차원 포인트 클라우드를 다중코어를 이용하여 병렬로 탐색함으로써 탐색 속도를 향상시키는 것을 목표로 한다. 특히 주어진 좌표로부터 일정 반경 내에 존재하는 포인트를 병렬로 탐색하기 위하여 다수의 리프 노드에 동시에 접근하는 방식을 개발하는 것에 초점을 두었다. 이를 위하여, 탐색 부하를 각 코어에 분배하는 과정에서 코드 중 for 루틴을 OpenMP에 의하여 자동으로 나누는 방식과 공간적 분할을 고려하는 방식 등 두 가지 병렬 탐색 방식을 제안하였다. 병렬 및 비병렬 탐색 방식을 평가하기 위하여 지상 레이저 스캐너로 취득한 약 1800만개의 3차원 포인트로부터 옥트리를 생성하고 8개 코어가 집적된 CPU가 1개 장착된 시스템에 적용하였다. 결과적으로 두 가지 병렬 탐색 방식 모두 비병렬 탐색 방식보다 수배의 성능 향상 효과를 나타내었으며, 두 병렬 방식은 탐색 반경에 따라 서로 경합하는 양상을 나타내었다. 향후 코어별 탐색 부하 분배 방식을 개선하여 병렬 탐색 속도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 전기학회논문지
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• 제64권3호
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• pp.458-464
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• 2015

This paper proposes a portable 3-D scanning technique using a laser pointer. 3-D scanning is a process that acquires surface information from an 3-D object. There have been many studies on 3-D scanning. The methods of 3-D scanning are summarized into some methods based on multiple cameras, line lasers, and light pattern recognition. However, those methods has major disadvantages of their high cost and big size for portable appliances such as smartphones and digital cameras. In this paper, a 3-D scanning system using a low-cost and small-sized laser pointer are introduced to solve the problems. To do so, we propose a 3-D localization technique for a laser point. The proposed method consists of two main parts; one is a fast recognition of input images to obtain 2-D information of a point laser and the other is calibration based on the least-squares technique to calculate the 3-D information overall. To verified our method, we carry out experiments. It is proved that the proposed method provides 3-D surface information although the system is constructed by extremely low-cost parts such a chip laser pointer, compared to existing methods. Also, the method can be implemented in small-size; thus, it is enough to use in mobile devices such as smartphones.