• 제목/요약/키워드: 레이저 거리 측정

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레이저 펄스 부호화를 이용한 원거리 고해상도 3D 스캐닝 라이다 (Long Distance and High Resolution Three-Dimensional Scanning LIDAR with Coded Laser Pulse Waves)

  • 김건정;박용완
    • 한국광학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.133-142
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    • 2016
  • 본 논문에서는 DS-OCDMA(direct sequence optical code division multiple access)와 스캐닝 방식의 MEMS (microelectromechanical system) 거울을 이용하여 픽셀별로 스캐닝하는 라이다 시스템(light detection and ranging, LIDAR)의 설계와 시뮬레이션 결과를 기술한다. 제안하는 라이다는 $848{\times}480$ 해상도의 거리 영상을 1초에 60번 측정한다. 영상을 구성하는 각각의 픽셀마다 픽셀 정보와 체크섬을 DS-OCDMA로 부호화한 레이저 펄스로 방출하므로, 반사파를 검출하기 위하여 대기할 필요없이 연속으로 거리 측정이 가능하다. MEMS 거울은 부호화된 레이저 펄스를 반사하여 측정을 원하는 방향으로 보내기 위한 용도로 사용한다. 하나의 거리 영상을 구성하는 픽셀 정보의 처리가 모두 완료되면, 픽셀 개개의 반사파 비행시간을 이용하여 포인트 클라우드를 생성한다.

905nm 펄스 레이저를 이용한 시정계 센서 (A Visibility Sensor using a 905nm Pulsed Mode Laser)

  • 김광웅;전호경;송동혁;박정호
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.210-211
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    • 2002
  • 산업의 발전과 급속한 대도시화는 환경오염이라는 새로운 사회적 이슈를 발생시켰다. 시정(Visual Range)이란 대기의 혼탁도를 나타내는 기상요소로서, 정상적인 시각을 가진 사람이 목표를 식별할 수 있는 최대거리를 의미한다 시정은 대기오염을 판단할 수 있는 척도이며, 항만 및 공항 등에서는 인명 및 재산과 직접적인 관계를 갖고 있어, 최근 시정 측정에 대한 중요성이 높아지고 있다. 본 논문에서는 배경 잡음에 좋은 특성을 가지며, 보디- 정확한 시정 측정을 위하여 905nm 펄스 모드 반도체 레이저 다이오드를 이용한 시정계 센서를 제작하여 실험하였다. (중략)

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단인 통과 라만레이저의 집속 조건에 따른 출력 특성 (Focusing Geometry Dependence of Single Pass Raman Shifer)

  • 고춘수
    • 한국광학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.434-441
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    • 1993
  • 단일 통과 라만레이저에서 접속 조건에 따른 1차 Stokes 파의 출력특성을 조사하였다. 펌푸빔으로는 Q-switched Nd-YAG 레이저의 기본파인 파장 $1.06{\mu}m$의 빔을 사용하였고 매질로는 고압 메탄을 사용하엿다. 실험 결과 펌프빔을 라만셀로 집속하는 조건에 따라 큰 출력의 치이를 보였는데, 집속상수가 클수록 Stokes 출력이 증가하였다. 이러한 결과는 Stokes와 anti-Stokes의 결합에 의한 이득감소로 이해할 수 있는데, 여기서는 간단한 이론을 통해 집속 조건에 따른 Stokes와 anti-Stokes의 결합의 정도를 알아보고 이득감소 현상을 피하기 위한 집속상수의 기준을 제시하였다. 라만 산란에 수반되는 유도 Brillouin 산란을 측정한 결과 문턱에너지가 집속상수에 비례하여 증가하였고, 이론적으로 이는 다중 모드 레이저를 펌프로 사용할 때 상호작용 거리가 간석성 거리로 제한되어 나타나는 현상으로 이해할 수 있으면 간섭성 거리를 2mm라 했을 때 실험 결과와 비교적 잘 일치하였다.

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2차원 레이저 거리측정기를 활용한 신뢰도 전파 스테레오 정합 기법 (Belief propagation stereo matching technique using 2D laser range finder)

  • 김진형;고윤호
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.132-142
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    • 2014
  • 스테레오 카메라는 거리정보의 획득 이외에 대상의 부가적인 정보를 획득할 수 있는 장점이 있어 향후 지능 로봇 시스템에 필수적인 센서로 각광받고 있다. 하지만 건물의 벽면과 같이 대상 표면에 반복적인 무늬가 있는 영역, 질감도가 낮은 영역 등에서는 기존의 기법으로는 정합이 불가능하다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 논문에서는 2D 레이저 거리 측정기를 활용해 국소적으로 획득된 거리정보를 신뢰도 전파스테레오 정합 기법에 융합하여 정합 성능을 향상시키는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존의 신뢰도 전파 스테레오 정합 기법의 국부-명백함수에 Quad-tree 기반 영상분할 정보를 참조하여 레이저 측정 정보를 추가하고, 영상의 과분할 정보를 참조하여 국부-적합성 함수를 계산한다. 제안한 기법을 모의 실험영상과 실영상에 적용한 결과 질감도가 낮은 영역에서도 부분적으로 거리정보를 획득할 수 있었으며, 영역분할 정보의 사용으로 깊이 정보의 불연속성이 유지되는 것을 관찰할 수 있었다.

고정밀 레이저 거리 계측기용 디지털 복조 회로 개발에 관한 연구 (The Development of DDC system for High Precision Laser distance instrument)

  • 배영철;박종배;조의주;강기웅;강건일;김현우;김은주
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.730-736
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    • 2008
  • 기존의 크리스탈 주파수 발진기는 주파수를 자유롭게 변경하지 못할 뿐만 아니라 이들 사이의 동기화에 대한 어려움이 존재한다. 이를 극복하는 새로운 디지털 복조 회로(DDC; Digital Demodulation Circuit) 시스템을 제안하고 이를 구현하였다. 구현한 디지털 복조 회로는 소수점 두 자리까지 자유롭게 주파수를 생성할 수 있다. 또한 레이저 거리 계측기에서 사용하는 많은 소자들이 요구하는 주파수 클록 생성과 오차 저감이 가능하여 고정밀 거리 측정이 가능한 시스템에 적용할 수 있다.

과학기술위성2호 레이저반사경의 준비행모델 개발 (Protoflight Model Development of Retroreflector Array for STSAT-2)

  • 이상현;김경희;이준호;진종한;김형명
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권12호
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    • pp.1135-1142
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    • 2007
  • 과학기술위성2호는 정밀궤도결정을 위하여 위성레이저반사경을 부착할 예정이다. 위성레이저반사경은 지상으로부터 방사된 레이저가 위성에 부착된 반사경으로부터 되반사되어 돌아오는 광자(Photon)의 이동시간을 측정함으로써 관측소와 위성까지의 거리를 정밀하게 측정하는데 사용된다. 현재 레이저반사경은 준비행모델을 개발하였으며, 환경시험을 수행하였다. 본 논문에서는 레이저반사경의 준비행모델의 개발과정을 소개하고, 환경시험 결과를 보고한다. 준비행모델 레이저반사경의 환경시험은 엔지니어링 모델에서 발생하였던 코너큐브프리즘의 파손없이 성공적으로 수행되었다.

지능형 자동주차 알고리즘 개발 (Development of Intelligent Auto-Parking Algorithm)

  • 조경환;정진욱;안동준
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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    • pp.29-34
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    • 2011
  • 비접촉 거리측정 장치인 레이저스캐너를 이용하여 무인차량의 평행주차 및 직각주차 알고리즘 개발을 목적으로 하였다. 이 알고리즘을 검증하기 위하여 GPS와 차량에 6대의 레이저스캐너를 장착하여 이용하였고, 레이저스캐너를 이용한 위치 계산의 오차를 줄이기 위해 타이어 미끄러짐을 최소로 할 수 있도록 5km/h로 차량의 이동 속도를 제한하였다.

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비구면 반사경 표면의 형상오차 측정법 비교 (Comparison Surface Error Measurements of Aspherical Mirror)

  • An, Jongho;Pak, Soojong;Kim, Sanghyuk;Park, Woojin;Jeong, Byeongjoon
    • 천문학회보
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    • 제41권1호
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    • pp.73.3-74
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    • 2016
  • 본 연구에서는 비구면 반사경의 형상오차를 3가지 방법으로 측정, 비교하였다. 실험에 사용한 포물면 반사경의 구경은 108 mm, 유효초점거리는 444.5 mm 이다. 첫 번째로 접촉식 형상측정방식인 FTS(Form TalySurf)를 이용하여 표면 거칠기와 반사경의 최적 곡률 반경(BestFitt Radius) 값을 측정하였다. 두 번째로는 비접촉식 형상측정방식인 UA3P(Ultrahigh Accurate 3-D Profilometer)를 이용하여 반사경의 형상 정밀도를 측정하였다. UA3P를 이용할 경우 반사경의 전체 형상을 측정할 수 있다. 세번째로 Shark-Hartmann 센서를 이용한 광학측정방법으로 반사경의 형상 정밀도를 측정하였다. 측정에 필요한 레이저 광학계는 레이저, 콜리메이터, 핀홀, 카메라 렌즈 및 비구면 광학계를 이용하여 설계하였다. 본 연구에서 도출한 각 측정 방법의 신뢰도를 바탕으로 간섭계 사용에 제약이 있는 자유형상곡면의 반사경 표면의 형상오차 측정에 적용할 계획이다.

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펨토초 레이저의 합성파를 이용한 절대거리 측정 (Absolute Distance Measurement using Synthetic Wavelength of Femto-second Laser)

  • 김윤석;진종한;주기남;김승우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.569-572
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    • 2005
  • Technological feasibility of using recently-available femtosecond ultra short pulse lasers for advanced precision length metrology is investigated with emphasis on absolute distance measurements with $10{\mu}m$ ??resolution over extensive ranges. The idea of using femtosecond lasers for the measurement of absolute distances is based on the fact that a short pulse train is a mode-locked combination of discrete monochromatic light components spanning a wide spectral bandwidth. The synthetic wavelength is created from the repetition frequency, $f_r$ of the femtosecond laser and for more precise resolution, higher-order harmonics of the repetition frequency may be selected as the synthetic wavelength by using appropriate electronic filters.

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영상처리기반 자동주차 시스템을 위한 레이저 포인터를 이용한 스테레오 비전 거리측정 알고리즘 (Stereo vision distance measurement algorithm using Laser point for Image processing based Automatic car-parking system)

  • 김윤호;임명섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.373-376
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    • 2007
  • As a part of automatic car parking, this paper have devised the distance measurement algorism using stereo vision system which measure between object and parking lot. In this simulation, laser pointer is used for detecting edge of designated object and real distance is measured by searching the position of laser pointer and measuring the distance. Which are 1 / 1.5 / 2 / 2.5 / 3m and adjusted correction had applied in order for use in car parking system.

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