• 제목/요약/키워드: 상대위치좌표

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스트랩다운 관성항법장치의 오차해석 (Error analysis for a strapdown inertial navigation system)

  • 심덕선;박찬국;송유섭
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.286-289
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    • 1986
  • 항법(navigation)은 기준좌표계에 대한 항체(vehicle)의 위치나 속도를 알아내기 위한 것으로 이를 위한 시스템이 관성항법장치(inertial navigation system-INS)이며 항법기능을 수행하기 위하여 항체에 놓여진 쎈서의 관성성질을 이용한다. INS는 specific force와 관성 각속도의 측정에서 얻은 데이타를 처리함으로 그 기능을 수행한다. 스트랩다운 INS(SINS)는 관성항법장치의 한 종류로 analytic INS라고도 하는데 기준좌표축을 유지하기 위하여 안정테이블을 사용하지 않고 쎈서들을 항체에 직접 부착시켜 초기상태와 현재상태와의 사이에 상대적인 회전방향을 해석적으로 계산한다. INS의 성능은 수많은 오차원(error source)의 함수로 주어지며 이 오차원 중에는 주위환경에 의한 것도 있고 INS 구성에 사용된 기구(instruments)와 관련된 것도 있다. INS 를 해석하는 목적은 항법의 정확도를 알아보는데 있으며 또한 각각의 오차원의 값을 추정하는 것도 부가적인 목적이 된다. 이러한 오차의 추정치는 사양(specification)을 모르는 부품의 성능을 식별하는데 사용될 수 있다. 따라서 INS를 해석함으로 INS를 구성하는 어떤 부품에 대한 성능이 어느정도 개선을 필요로 하는가 알 수 있다. 본 논문에서는 SINS의 오차원을 크게 고도계의 불확실성, 중력의 편향과 이상, 가속도계의 불확실성, 자이로의 불확실성의 네 그룹으로 나누어 상호분산해석(covariance analysis)방법으로 각 오차원이 시스템에 미치는 영향을 알아보았다.

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동영상을 이용한 부유구조물 모형의 변위 관측 (Displacement Measurement of a Floating Structure Model Using a Video Data)

  • 한동엽;김현우;김재민
    • 한국측량학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.159-164
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    • 2013
  • 움직이는 한 개의 카메라 동영상으로부터 개체의 3차원 위치를 추출할 수 있다고 알려져 있다. 이로부터 캠코더 측정시스템을 이용하여 부유체 모형에 대한 영상기반 모니터링을 수행하였다. 규칙파 및 비규칙파 실험조건에서의 디지털 캠코더 동영상으로부터 프레임 영상을 추출하고, 특징점을 정합하여, 상대적인 3차원 좌표를 획득하였다. 수정된 SURF 기반 정합의 영상 변환 정확도와 규칙파에서 부유체 모델의 영상기반 변위 관측 정확도를 평가하였다. 규칙파의 경우 조파기의 설정값은 3.0sec이고, 영상기반 변위에 의한 주기는 2.993sec이었다. 기계적 오차를 고려할 때 이 두 값은 유사한 결과로 여겨진다. 시각적으로도 X Y Z축으로의 1차원 투영결과나 3차원 공간에서의 결과에서 규칙파의 형상을 볼 수 있었다. 결과적으로 30fps의 일반 디지털 캠코더 동영상을 이용하여 근실시간으로 위치변동을 계산할 수 있었다.

다중 평면의 3차원 모서리를 이용한 레이저 거리센서 및 카메라의 정밀 보정 (An Accurate Extrinsic Calibration of Laser Range Finder and Vision Camera Using 3D Edges of Multiple Planes)

  • 최성인;박순용
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제4권4호
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    • pp.177-186
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    • 2015
  • 레이저 거리센서와 비전 카메라의 정보를 융합하기 위해서는 두 센서 사이의 상대적인 위치관계를 설명하는 외부 파라미터를 정확하게 보정하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 레이저 거리센서와 카메라 좌표계 간의 외부 파라미터를 기존에 알려진 방법보다 쉬우면서도 정확하게 획득할 수 있는 새로운 보정 방법을 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안한 방법의 접근법은 레이저 거리센서로 획득한 3차원 구조물의 모서리 정보를 영상으로 투영하였을 때 반드시 하나의 직선상에 존재해야 한다는 것을 제약조건으로 한다. 이러한 제약조건을 만족하는 3차원 기하모델을 제시하고 이 모델의 에너지 함수를 최소화하기 위한 수치적 해법을 소개한다. 또한 높은 정밀도의 보정을 위하여 레이저 거리정보 및 카메라 영상의 획득 과정에 대해서도 상세히 설명한다. 실험을 통해 제안된 방법의 성능이 기존의 방법에 비하여 보다 높은 정밀도를 보임을 확인할 수 있었다.

선형혼합모형을 이용한 피부움직임 오차의 예측 (Predicting soft tissue artefact with linear mixed models)

  • 김진욱
    • 응용통계연구
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    • 제31권3호
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    • pp.353-366
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    • 2018
  • 영상에 의한 인체의 운동 분석에서 발생하는 오차 중 가장 큰 부분을 차지하는 것은 피부와 같은 연조직의 골격에 대한 상대운동이며 이를 STA라 한다. 본 연구의 목적은 고관절 운동 중 대퇴에서 발생하는 STA를 선형혼합모형을 이용하여 예측하는 것이다. 모형에 포함되어 있는 고정효과는 고관절 회전중심과 마커의 위치로 대퇴 골격에 의한 운동의 효과, 임의효과는 고관절 중심으로부터 각 마커의 편차로 STA에 의한 효과로 각각 가정하였다. 이를 위하여 근골격계 질환 경력이 없는 다섯 명의 남성 피험자를 선정하여 대퇴에 아홉 개의 마커를 부착하여 고관절의 기능적 운동을 수행하였다. 동시에 고속카메라를 이용하여 마커의 3차원 좌표를 얻었다. 이 3차원 위치벡터에 선형혼합모형을 적용하여 임의효과를 예측하였다. 분석결과 다섯 명의 피험자는 비슷한 패턴을 보였다. 고관절에 가까운 지점의 STA가 큰 것으로 나타났으며 작은 크기를 보인 부분은 원위 대퇴의 전방이다.

가로수관리정보체계를 위한 코드부여방법에 관한 연구 (A Study on Coding Scheme for Street Trees Management Information System)

  • 정성관;박진수;박경훈;김희년
    • 한국지리정보학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.57-68
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    • 2000
  • 본 연구는 가로수관리정보시스템의 실용화를 위한 선행과제로서, 속성정보와 수치지도를 연계시키기 위한 코드부여방법을 연구하여 대구시를 대상지로 합리적인 방법을 알아보고자 함을 그 목적으로 하였다. 따라서, 코드체계의 고유성, 영구성, 단순성, 다용도성, 유지 및 위치파악의 용이성 등을 고려하여 가로수 위치 표현을 위한 11가지 코드요소를 선정 및 분석하고 다양한 조합을 통하여 장단점을 비교한 후 현실성 있는 11가지의 방법에 대해서는 대구시의 1/500 수치지도를 근거로 실제 적용하였다. 이를 근거로 하여, 동경계를 기준으로 일련번호를 적용한 방법과 거리측정을 근거로 한 상대좌표방법 등이 대구시에 적용할 수 있는 방안임을 제시하였다.

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수학적 모형화 기법이 GPS 기준점 측량 정확도 표현에 미치는 영향 (Impact of Mathematical Modeling Schemes into Accuracy Representation of GPS Control Surveying)

  • 이흥규;서완수
    • 한국측량학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.445-458
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    • 2012
  • GPS 기준점 측량은 관측과 데이터 처리를 통해 측지계에 대한 물리적인 표지의 위치를 목표 정확도 범위 이내로 결정하기 위해 실시하며, 이러한 이유로 측량 정확도를 실제와 유사하게 표현하는 것이 매우 중요한 문제이다. 망조정을 통해 산정되는 기준점 성과의 정확도는 사용되는 수학적 모형에 민감한 영향을 받는 추정좌표의 분산-공분산 행렬에 의해 정량적으로 표현된다. 본 연구는 GPS 망조정에 사용되는 함수모형과 통계모형이 기준점 위치 추정과 정확도 표현에 미치는 영향을 연구하여 향후 정확도 표현의 표준화를 위한 기초자료 확보를 위해 실시하였다. 이를 위하여 단일기선해석 다중세션 망조정 이론과 절차와 방법을 실제 관측데이터 처리를 통한 수치적 분석을 병행한 연구를 수행 하였다. 그 결과 절대정확도와 상대정확도를 보다 현실적으로 반영하여 표현하기 위해서는 잔존하는 관측오차의 모형화가 가능한 경험적 통계모형을 사용하는 다점가중제약조정이 GPS 기준점 성과산정을 위한 수학적 모형으로 보다 타당한 것으로 분석되었다.

비전 기반 측위 보조 알고리즘의 성능 분석 (Performance Analysis of Vision-based Positioning Assistance Algorithm)

  • 박종수;이용;권재현
    • 한국측량학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.101-108
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    • 2019
  • 최근 컴퓨터 처리 속도의 향상과 영상 처리 기술의 발달로 인해 카메라에서 획득하는 정보를 기존의 GNSS(Global Navigation Satellite System), 추측 항법 기반의 측위 기술과 결합하여 안정적인 위치를 결정하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 기존 연구에서는 단안 카메라를 이용한 연구가 주로 수행되었으나 이 경우 관심 객체의 절대좌표가 구축이 되어 있어야 한다는 한계점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 연구에서는 스테레오 영상으로부터 삼각측량법을 적용하여 카메라와 관심 객체간 거리를 추정하는 비전 기반 측위 보조 알고리즘을 개발하고 성능 분석을 수행하였다. 또한, 추정된 거리와 카메라 영상 획득 간격을 이용해 상대적인 속도를 계산하고 이를 기존에 개발된 GNSS/이동체 내부 센서 기반 측위 알고리즘과 결합하여 통합 측위 알고리즘을 구현하였다. 실제 주행 자료를 기반으로 통합측위 알고리즘에 대한 성능을 분석한 결과 기존에 개발된 GNSS/이동체 내부 센서 기반 측위 알고리즘에 비해 속도 정보를 항법해 보정에 활용하였을 때 약 4%의 미미한 위치 정확도 향상 효과를 확인하였다. 이는 영상으로부터 추정된 속도 정보의 정밀도가 낮고, 터널 등을 지날 때는 영상으로부터 적절한 정보를 추출할 수 없다는 한계가 있어 이를 보완한 추가 연구가 필요하다고 판단된다.

딥러닝 기반의 객체 검출을 이용한 상대적 거리 예측 및 접촉 감지 (Contact Detection based on Relative Distance Prediction using Deep Learning-based Object Detection)

  • 홍석미;선경희;유현
    • 융합정보논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.39-44
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 딥러닝 알고리즘을 이용하여 영상 내 객체의 종류, 위치, 절대 크기를 추출하고, 객체간 상대적 거리를 예측하며, 이를 이용하여 객체 간의 접촉을 감지하기 위한 내용이다. 객체의 크기 비율을 분석하기 위하여, CNN 기반의 Object Detection 알고리즘인 YOLO를 이용한다. YOLO 알고리즘을 통하여 2D 형태의 이미지에서 각 개체의 절대적인 크기와 위치를 좌표의 형태로 추출한다. 추출 결과는 사전에 저장된 동일한 객체의 명칭과 크기를 가지는 표준 객체-크기 리스트로부터 영상 내 크기와 실제 크기 간의 비례를 추출하며, 영상 내 카메라-객체 간의 상대적인 거리를 예측한다. 예측된 값을 바탕으로 영상에서 객체 간 접촉 여부를 감지한다.

도로관리정보체계를 위한 도로위치판별방법 설정 (The Location Identification Scheme for the Road Management Information System)

  • 김광식;이규석
    • 대한공간정보학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.195-206
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    • 1993
  • 도형정보와 속성정보를 동시에 다루는 도로관리 정보구축을 위해서는 이를 연결하고 도로의 일정한 영역을 고유하게 나타낼 수 있는 단위와 고유식별자가 필요하다. 그러나 현재 도로에 법적으로 지번이 부여되어 있으나 일관성이 없어 사용하기 어렵고, 일부도로에는 도로단위와 고유번호가 설정되어 있으나 대부분의 도로에는 설정되어 있지 않은 실정이다. 따라서, 본 연구의 목적은 효율적인 도로관리 정보구축을 위한 기초로서 도로정보의 위치를 기록, 판별할 수 있는 방안과, 이를 바탕으로 사례지역인 서울시 강남구 일부지역에 시험적용 해 활용방안을 모색하여 한국도시에서의 도로정보체계 구축 시 방향 및 지침을 제시하는 데 있다. 이를 실행하기 위하여, 도로관리 정보구축을 위한 도로위치판별 설정방법으로 첫째, 기본적인 문제해결 방안으로 도로 단위설정과 고유식별자 방안을 설정하였고, 둘째, 도로의 공간적 위치정보를 부여하기 위해 해당 각 도로마다 주소정보를 부여하는 방법을 설정하였고, 셋째, 설정된 도로단위를 바탕으로 도로관리정보의 위치를 나타내기 위해 도로중심선을 기준점으로 이용한 상대좌표방법을 설정하여 적용하였다.

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무선 센서 네트워크를 통한 쿼드콥터들의 편대 비행 기법 설계에 관한 연구 (A Study on the Quadcopters Formation Flight Guidance Law Design in Wireless Sensor Network)

  • 김의환;이학수;지성인;오영준;이강환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.101-104
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    • 2015
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 주어진 상황에 따라 다수의 쿼드콥터들이 편대를 유동적으로 구성할 수 있는 비행 기법을 제안한다. 기존 연구에서는 미리 정해진 구조의 편대로만 비행을 하고 센서를 통해 비행체 간의 거리를 알아야만 편대 유지를 할 수 있었다. 또한, 센서에서 발생하는 오차로 인해 비행체 간 거리가 일정하지 않다는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 상대 좌표 값을 기반으로 한 가상 지도를 통해 실내 외, 장애물 등에 영향 받지 않고 쿼드콥터의 현재 위치를 이용하여 주어진 상황에 맞는 편대 비행을 하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 선도기 추종 기법(Leader-Follower Technique)으로 메인 쿼드콥터가 주어진 상황을 판단하여 무선 통신을 이용해 서브 쿼드콥터들에게 명령을 내려 편대의 구조를 정하는 방법이다. 모의실험 결과, 제안한 알고리즘이 기존방식에 비해 어떠한 상황을 감지함에 있어서 편대 비행이 효율적인 것을 확인하였다.

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