• 전자공학회논문지SC
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• 제45권6호
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• pp.149-156
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• 2008

SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)은 무인 로봇 자동 항법시스템의 중요 기술로 센서 데이터로부터 로봇의 위치를 결정하고 기하학적 맵을 구성하는 것이다. 기존 방법으로는 초음파, 레이저 등의 거리 측정 센서를 이용해 로봇의 전역 위치를 찾는 방법과 스테레오 비전을 통한 방법이 개발되었다. 거리 측정 센서만으로 구성한 SLAM 시스템은 계산량이 간소하고 비용이 적게 들지만 센서의 오차나 비선형에 의해 정밀도가 조금 떨어진다. 이에 반해 스테레오 비전 시스템은 3차원 공간영역을 정확히 측정할 수 있지만 계산량이 많아 고사양의 시스템을 요구하고 스테레오 시스템 또한 고가이다. 따라서 본 논문에서는 단일 카메라 영상과 PSD(position sensitive device) 센서를 사용하여 SLAM을 구현하였다. 전방향의 PSD 센서로부터 일정 거리의 장애물을 감지하고 전면 카메라의 영상처리를 통해 장애물의 크기 및 특징을 감지한다. 위의 데이터를 통해 확률분포 SLAM을 구성하였고 실제 구현을 통해 성능검증을 하였다.

• 한국광학회지
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• 제14권1호
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• pp.97-102
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• 2003

이차원 표면 플라즈몬의 공명 흡수와 포토 마스크를 이용하여 11-MUA(11-Mercaptoundecanoic acid)와 11-MUOH(11-Mercaptoundecanol) 둥으로 이루어진 자기조립 단분자막(Self-Assembled Monolayer; SAM)의 다채널 영상을 얻었다. 통상의 Photoresist를 이용한 리토그래피 대신에 Thiol bonding의 광산화를 이용하여 패터닝 과정을 줄이고, 백색광 및 대역통과 필터(λ$_{0}$=633nm)를 이용하여 입사광으로써 레이저를 사용할 때 나타나는 간섭무늬를 줄였다. 이로부터 나타나는 이차원 영상의 명암을 정량적으로 보정하면 수 나노미터(nm) 두께의 변화를 측정할 수 있다. 또한 표면 플라즈몬 공명법은 국소화된 근접장 (소산장)을 이용하는 방법으로서, 통상 많이 이용되는 형광법 등에서 나타나는 광탈색(Photobleaching)이나 소광(Quenching) 현상이 없이 시료의 처리가 간단하고, 영상 신호의 시간에 따른 변화가 극히 적으며, 실시간으로 신호의 변화를 측정할 수 있다는 장점이 있다.

• 보존과학회지
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• 제25권2호
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• pp.115-130
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• 2009

이 연구에서는 공주 마곡사오층석탑을 대상으로 3차원 스캐닝 시스템을 적용하여 디지털 복원 및 구조안정성평가를 수행하였다. 이를 위해 16방향에서 측정한 레이저 스캐닝 데이터를 7단계의 데이터처리 프로그램 과정에 활용하여 석탑의 디지털복원을 완성했다. 디지털복원 결과, 전반적으로 층별 부재의 높이와 폭은 방위에 따라 약간의 차이가 있었고, 각 층별 옥개석의 폭은 매우 큰 차이를 나타냈다. 탑신의 층별 폭은 1층에서 5층으로 갈수록 줄어들지만 체감비율은 일정하지 않았다. 구조해석을 위한 3차원 영상분석 결과, 1층 탑신이 남동쪽으로 기울어진 것을 제외하고는 2층 탑신부터 상륜부까지 모두 북서쪽으로 변위가 발생하였다. 이와 같은 3차원 영상분석이 석조문화재에 지속적으로 사용되기 위해서는 측정방법의 정량화가 필요하며, 훼손도 정량평가와 같은 다양한 분야에도 적용되어야 할 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권8호
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• pp.1374-1380
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• 2002

용접을 하는데 있어서 보다 균일한 용접상태를 유지하고, 용접품질의 향상 및 동일시간에 보다 많은 용접을 함으로써 생산성 향상을 위해 로봇의 이용이 점차로 증가하고 있다. 로봇용접의 과정 중 실제 용접을 실시하기 위해 로봇을 움직이기 이전에 용접할 부위의 검출이 선행되어야 하고, 그 검출방법에 있어서 크게 접촉식과 비접촉식의 센서가 활용이 되고 있다. 본 논문에서는 비접촉식 중 비전센서인 레이저 다이오드와 CCD 카메라를 이용하여 CCD 카메라를 거친 영상을 처리하여 용접선을 추적하고 용접을 하도록 하고 있다. 레이저 다이오드를 용접모재와 일정 각도를 가지도록 조사하게 되면 모재표면의 형상에 따라 반사되는 굴곡면이 달라지게 되는데 이 형상이 CCD 카메라를 통해 입력되고, 이 입력된 화상을 이미지 보드와 프로그램을 통하여 분석을 하고, 얻어진 용접선의 화상의 좌표 값을 토대로 로봇을 이동시킴으로써 용접을 하도록 하고 있다. 용접은 실시간으로 이루어짐으로써 생산성 향상에 크게 기여할 수 있다. 또한 모재에 따라 굴곡이 다른 1차원 평면의 용접인 경우는 약간의 프로그램 수정으로 대부분 추적 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.597-602
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• 2014

본 논문은 대학의 복도와 같은 넓고 복잡한 환경에서 레이저 스캐너와 이미지 센서와 같은 다중센서 데이터 융합을 이용한 복수의 사람들에 대한 동작 인식 및 패턴 분석을 소개하였다. 제안한 방법의 인식 시스템은 첫째, 인물 추적을 위한 전 처리 기능과 둘째 이동궤적 특징, 보행특징, 이미지 특징, 환경(글로벌) 특징을 요구하는 특징부 추출에 대한 이론적 근거를 제시하였다. 최적의 영상을 기반으로 한 복잡환경 내에서의 복수의 사람들을 인식하고 움직임에 대한 패턴은 HMM과 SVM을 통한 학습 및 식별을 수행하였다. 학습 및 식별에서는 HMM을 이용한 이동 경로의 추정과 SVM을 이용한 비정상 보행 검색의 실례를 제시하였다. 또한 제안 방법을 검증하기 위하여 대학교의 복도에서 실시한 실험결과를 통해 타당성을 검증하였다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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• pp.173-176
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• 2001

본 논문에서는, 기지패턴에 대한 카메라 Calibration을 이용하여 물체의 깊이정보를 추출하기 위한 새로운 계측시스템을 구축하였다. 3차원 실세계좌표와 2차원 영상좌표계의 관계를 해석하였고, 이로부터 카메라의 Calibration 알고리즘을 확립하여 카메라의 내부 변수와 외부 변수를 구하였다. 3차원 공간의 계측면을 평면으로 가정하고 평면의 방정식과 좌표계 변환 방정식으로부터 뉴-턴 랩슨법을 이용하여 최소 값에 대응하는 근사치로 깊이정보를 추출하고 실시간 처리를 위해 이를 Look-up 테이블에 저장하였다. 실험시스템에서 슬릿 레이저 투광기를 물체에 조사하고 이로부터 x-z평면의 2D 영상을 획득하였다. 이 과정을 물체를 이동시키면서 연속으로 획득하여 3D 영상 정보를 얻었다. 3D 형상을 모니터에 표시하기 위해 OpenGL을 이용하여 계측된 3D 형상을 얻을 수 있었다. 계측 결과, 분해능에서 약 1%의 오차가 발생하였으며, 이는 선형 모-터의 진동성분과 계측시스템의 광학적 오차에 기인된 것이라 판단되었다. 이를 개선하기 위해 기구적 시스템의 안정과 정밀용 카메라를 사용하므로 해결할 수 있으리라 판단된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1168-1172
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• 2011

Beam projector is popularly used for presentation. In order to pay attention to local area of the beam projector display, a laser pointer is used together with a pointing device(Mouse). Simple wireless presenter has limited functions of a pointing device such as "go to next slide" or "back to previous slide" in a specific application(Microsoft PowerPoint) through wireless channel; thus, there is inconvenience to do other tasks e.g., program execution, maximize/minimize window etc. provided by clicking mouse buttons. The main objective of this paper is to implement a multi-functional laser-pointer mouse that has the same functions of a computer mouse. In order to get position of laser spot in the projector display, an image processing to extract the laser spot in the camera image is required. In addition, we propose a transformation of the spot position into computer display coordinates to execute mouse functions on computer display.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권5호
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• pp.34-41
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• 1997

The dimension measurement problem of products has been a major concern in the quality control in the industrial fields. A non-contacting measurement system using the vision sensor is proposed in this paper. The system consists of a CCD camera for the image capture, a frame grabber for the acquired image processing, a laser unit for the illumination, scanning unit for the measurement, and a personal computer for the geometry computation. The slit beam which is generated by passing the laser beam through a cylin- drical lens is fired to the axial-symmetric object on the rotating plate. The image of objects reflected by the laser slit beam, acquired by the CCD camera, becomes much brighter than the other parts of objects. After the histogram of brightness for the captured image is calculated, low intensity pixels are filtered out by threshold method. The performance of proposed measurement system is obtained for several different axial symmetric objects. The proposed system is verified as a good tool for measuring axial-symmetric parts in a limited condition with a minor investment cost.

• 한국광학회지
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• 제8권5호
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• pp.410-414
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• 1997

Laser projection display(LPD)는 레이저를 이용한 full color의 대형화면을 구현하는 system이다. $TeO_2$와 $LiNbO_3$ 단결정을 음향광학 매질과 transducer로 사용하여 이 system에 쓰이는 영상 신호 처리용 음향광학변조기(Acousto Optic Modulator : AOM)를 제작하고 그 특성을 평가하였다. AOM은 transducer에서 발생된 초음파가 가장 효과적으로 음향광학 매질에 전달되도록 simulation한 후 제작하였으며 제작된 AOM은 특성평가와 더불어 설계값에 맞게 제작되었는가를 회절효율 측정을 통해 검증하였다. LPD System에 실장된 AOM의 회절효율은 85%이며 rise time은 41.5 ns이다.

• 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국공간정보시스템학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.59-64
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• 2002

컴퓨터 그래픽스 기술과 H/W의 발달로 3D GIS에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 3D GIS에 대한 활발한 연구 중 3D 가상도시의 구축이 중요한 연구로 떠오르고 있다. 3D 가상도시는 국방, 교통, 통신, 지적, 지하시설물, 관광, 도시계획, 도시모델링 등에 다양하게 활용될 수 있다. 현재 우리나라에서 3D 가상도시의 구축은 미약하지만 앞으로 그 수요는 더욱 더 많아질 것이다. 3D 가상도시의 구축에는 GIS, 컴퓨터 그래픽스, Database, 자료구조, 3D 모델링 등의 다양한 기술이 필요하다. 3D 가상도시의 구축의 방법은 크게 1/1,000수치지도+실제측량, 1/1,000수치지도+입체 인공위성 영상+수치사진측량, 1/1,000수치지도+항공사진측량 도화원도, 1/1,000수치지도+항공레이저스캐닝의 방법을 적용해 볼 수 있다. 현재 우리나라 여건상 첫 번째 방법이 가장 일반적으로 사용이 되나 도화원도에 대한 규제를 완화하여 세 번째 방법을 적용하는 것이 가장 효과적일 것이다. 3D 가상도시는 인터넷 기술과 접목이 되어 3D Web GIS의 형태로 앞으로의 GIS 주류를 이룰 것이다. 그러나 국내에서 3D 가상도시의 구축에 관한 연구는 미약한 수준이다. 3D 자료취득, 자료처리, 모델링 부문에 대한 연구가 시급하다.