• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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• pp.201-204
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• 2001

디지털 카메라를 이용하여 인체의 영상을 촬영하여 3D 인체를 계측하는 영상 계측 방법을 제안한다. 영상 계측을 위해 인체 촬영 환경을 설정하고, 정면, 측면, 후면의 인체 2D 영상을 촬영하여 사영투영을 고려하여 3D 인체를 추정하는 알고리즘을 개발한다. 인체 계측의 항목 중 40항목에 대해 직접 계측, 영상 계측, 3D 계측을 3인이 교대로 시행한 결과를 비교하고 있다. 계측자별, 계측 방법별로 비교할 때, 영상 계측은 최대오차 0.44cm로 3D 계측(허용오차 0.5cm)와 유사하여, 직접 계측에 비해 우수한 성능을 나타내고 있다. 이것은 영상 계측에서 사영투영을 이용하여 인체의 3D위치를 추정하여 계측 결과를 보정하고 있기 때문이다. 또한, 계측치 이외에 계측 장비, 비용, 기동성, 인력 부담등 여러 가지면 에서도 영상 계측은 장점을 고루 갖춘 방법으로 인체 계측에 사용할 수 있는 새로운 방법으로 기대된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권2호
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• pp.119-127
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• 2000

금속판/형과스크린 계측기와 CCD 카메라를 이용한 방사선영상장치가 현재 전자포탈영상에 널리 쓰이고 있다. 이 장치의 효율적인 영상획득을 위해 계측효율이 좋고, 공간분해능력이 뛰어난 금속판/ 형과스크린 계측기의 두께를 최적화할 필요가 있었다. 이 논문에서는 금속판과 형광스크린의 두께가 계측효율과 공간분해능에 미치는 영향이 연구되었다. 이 결과는 치료 엑스선 영상장치에 쓰일 수 있는 금속판/형과스크린 계측기의 최적화된 두께를 결정하는데 쓰일 수 있다. 몬테칼로 방법을 이용하여 계산한6 MV 선형가속기에서 발생되는 엑시선의 에너지 스펙트럼을 바탕으로, 여러 가지 두께의 금속판/형광스크린에 대하여 계측효율과 공간분해능을 계산하였고, 이를 실험을 통해 검증하였다. 계측효율은 입사된 엑스선의 에너지가 형광스크린에 흡수된 비율로 계산되며, 공간분해능은 흡수된 에너지의 공간 분포를 통해 계산되었다. 계측효율은 금속판의 두께에 의해, 공간분해능은 형광스크린의 두께에 의해 결정될 수 있음을 본 연구를 통해 확인할 수 있었고, 이로써 특정이용에 관련된 금속판/형광스크린의 두께에 대한 서로 보상 (trade-off) 관계에 있음을 계산과 측정결과를 통해 확인할 수 있었고, 이로써 특정이용에 관련된 금속판/형광스크린 계측기의 최적화된 두께를 산출할 수 있게 되었다. 계산을 바탕으로 CCD를 이용한 전자포탈영상장치의 시작품을 설계 및 제작하였고 팬텀을 이용하여 영상을 얻었다. 단일 프레임 영상은 노이즈가 많으나, 프레임 평균 방법을 이용하여 영상의 질을 향상시킬 수 있었다.

• 지질공학
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• 제17권4호
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• pp.567-576
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• 2007

디지털 영상을 통한 터널 내공의 3차원 절대변위 계측의 현장 적용성 검토를 위해 OO터널 현장에 계획된 내공변위 계측단면 상에 위치한 광파 타겟의 변위를 측정하고자 하였다. 디지털 영상 계측을 위한 3차원 입체모델 생성을 위해 측정위치마다 3개의 측선까지의 타겟만 고려하였다. 하나의 입체모델의 생성을 위해서 각 위치에서 3장 이상의 디지털 영상을 획득하여 입체모델을 구성하였으며, 마지막 2개 측선에서의 6개 타겟(천단, 좌우 측벽)을 계속 중첩시켜가며 다음 입체 모델을 구성하여 6개 이상의 정합점이 두 입체모델에서 공유될 수 있도록 하였다. 광파 계측과 디지털 영상계측을 통한 터널 시공 중 암반의 3차원 절대변위 계측 방법을 비교하기 위해 10회에 걸쳐 디지털 영상 계측과 광파 계측을 동일한 구간에 동시에 적용하였다. 각 방법을 사용한 계측에 소요되는 시간과 계측결과를 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.84-84
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• 2023

소하천의 유속계측을 위해 가장 많이 사용되고 있는 표면영상유속계는 표면유속을 계측하는데, 계측된 표면유속을 이용하여 유량을 산정하기 위해서는 수심 평균유속으로 변환할 필요가 있다. 이때 평균-표면유속 환산계수가 주로 사용되는데, 적정 환산계수를 산정하기 위해서는 수심별로 유속을 직접 계측하고 계측된 유속분포를 이용하여 평균-표면유속 환산계수를 산정하는 방법을 사용한다. 그러나 소하천은 홍수시 유속이 매우 빨라 물속에 직접 들어가는 것이 어렵고 장비를 이용하여 간접적인 방법으로 계측을 한다고 하더라도 소류사와 유송잡물 등으로 계측기가 파손되어 직접 계측에는 한계가 있다. 또한 직선구간 확보나 식생 등으로 부자를 이용한 계측도 어려워 계측 결과를 이용하여 환산계수를 산정하는 방법은 한계가 있다. 이런 이유로 대부분은 USGS가 제시한 0.85 ~ 0.95 범위 값 중에서 현장 여건을 고려하여 최적값을 결정·사용하고 있다. 본 연구에서는 홍수시 수심-유속분포를 직접 계측하기 어려운 소하천에서 표면영상유속계를 이용하여 계측한 수심별 표면유속분포를 이용하여 평균-표면유속 환산계수를 산정하는 방법을 개발하였다. 개발한 방법을 정량적으로 평가하기 위하여 건설기술연구원의 안동 하천실험시설에서 표면영상유속계로 수심상승에 따른 횡방향 유속분포를 계측하고 수위가 완전히 상승한 이후의 안정된 흐름 조건에서 플로우트래커를 이용하여 수심별 횡방향 유속분포를 계측하여 두 계측결과를 1:1로 비교하였다. 비교 결과 표면영상유속계로 계측한 수심별 표면유속분포와 플로우트래커로 계측한 수심-유속분포 결과는 유사한 분포를 보이는 것으로 나타나 표면영상유속계로 계측한 수심별 표면유속분포를 이용하여 평균-표면유속 환산계수를 산정하는 것이 가능하다는 결론을 도출하였다. 본 연구에서는 개발한 평균-표면유속 환산계수 산정방법의 적용성을 검토하기 위하여 표면영상유속계가 설치된 5개 시범소하천에서 7년(2016~2022)간 계측한 수심별 표면유속 자료를 수집하고 이 결과를 이용하여 평균-표면유속 환산계수를 산정하였다. 산정결과 대부분 USGS가 제시한 범위내의 값을 보이는 것으로 나타나 향후 본 연구의 개발 방법을 평균-표면유속 환산계수 산정에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 개발한 환산계수 산정방법은 향후 보다 많은 수리실험과 현장실험 등으로 정밀검증을 수행한다면 홍수시 수심-유속분포를 직접 계측하기 어려운 소하천에서 간편하면서도 적용성이 큰 신기술 확보가 가능할 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권12호
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• pp.109-116
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• 2007

디지털 영상을 이용하여 대상체의 입체모델을 생성하는 전통적인 사진 측량 방법을 활용한 계측의 적용성을 살펴보았다. 본 연구에서는 디지털 영상을 이용한 계측의 적용성을 향상시키기 위한 방안을 마련하고자 실험을 통해 다양한 영향 인자의 설정에 따른 정밀도와 정확도를 분석하였다. 디지털 영상 계측은 획득된 이미지의 해상도가 클수록, 대상체에서 가까울수록, 초점거리가 클수록 보다 좋은 계측 결과를 나타내었다. 또한, 다양한 각도에서 가능한 여러장의 이미지를 획득하여 처리할 경우 계측 오차를 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 디지털 영상계측의 정밀도는 계측대상과 측정조건에 따라 크게 좌우될 수 있다. 디지털 영상계측을 실대형 라이닝 재하실험의 시험편 변위측정에 적용해봄으로써 정밀 변위 계측분야에 활용성을 파악하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.105-111
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• 2018

건축 구조물의 상대적인 변위 계측을 위하여 2메가 픽셀 Full HD(FHD) 해상도의 카메라와 디지털 영상상관(DIC, Digital Image Correlation) 플랫폼을 설계하고, 계측에 영향을 주는 영상 품질을 분석하였다. DIC 플랫폼은 Freescale사의 I.MX6를 기반으로 설계하였다. 영상 상관을 이용한 계측은 영상의 품질에 따라 계측 정밀도에 영향을 줄 수 있는데, 이러한 영상 품질 요인으로 영상의 밝기(brightness), 대조(contrast), 신호대 잡음비(SNR, Signal to Noise Ratio)를 분석하였다. 관심 영역(ROI, Region Of Interest)으로 설정한 부분에서 추출한 영상을 기준 영상으로 삼고, 일정 시간 경과 후 디지털 영상 상관(DIC)을 이용하여 기준 영상의 이동을 화소 및 부화소 단위로 추적 계산하여 변위를 측정하였다. 더불어 DIC 기반의 비접촉 원격 계측의 유효성을 파악하기 위하여 25m, 35m, 50m의 계측 거리에서, 영상 품질 요인 및 ROI 의 크기를 조정하여 측정을 하고 정밀도를 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.82-82
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• 2019

최근 사물인터넷 등의 IT기술의 발전과 함께 수리 계측 분야에서도 자동 유속 및 유량 측정장비들에 대한 연구와 적용이 활발하게 진행되고 있다. 하지만 최근 개발된 자동 유속 측정 장비들은 설치가 어려울 뿐만 아니라 비용이 많이 들기 때문에 쉽게 적용하기가 어려워 극히 소수의 지점에서만 운영 중에 있으며 전국 2만2,823개소에 달하는 소하천에 적용하기에는 무리가 있다. 이와 같은 문제점들을 해결하기 위해 보다 간편하고 경제적인 유속 측정 방법으로 주목을 받고 있는 방법이 표면영상유속계이다. 표면영상유속계는 일반 동영상 촬영 장비와 분석 소프트웨어만 있으면 유속을 측정할 수 있기 때문에 매우 경제적이고, 비접촉식으로 유속을 측정하기 때문에 흐름에 방해를 주지 않을뿐만 아니라 홍수 시 유속 측정의 위험성을 최소화 할 수 있다는 장점이 있어, 유량과 수위가 급격하게 변하는 국내 소하천의 유량측정에 적절하게 대응할 수 있다는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 표면영상유속계를 실시간 자동유량계측이 가능하도록 시스템화 하여 개선하였다. CCTV 기반의 실시간 소하천 자동유량계측 시스템의 구성은 CCTV, 초음파수위계, 현장제어함체 및 조명으로 구성되어 있고, 현장제어함체에는 CCTV 영상분석 S/W가 설치되어 있으며, 실시간으로 산정한 유속자료와 초음파수위계로 측정한 수위자료를 이용하여 유량을 자동으로 산정하도록 개발하였다. 또한 울주군에 위치한 중선필천에 설치하여 적용성 여부 및 현장검증을 실시하였으며, 2018년 홍수사상에 대한 유량계측을 실시한 결과 표면영상만으로 소하천의 유속을 매우 짧은 시간에 계측할 수 있어 소하천의 급격한 유량 변화를 매우 안정적으로 계측하여 온전한 홍수 사상을 확보 할 수 있었다. 또한, 현장 계측 인력 없이도 CCTV 영상으로 현장상황을 파악할 수 있어 홍수대응 지원도 가능한 장점이 있음을 확인하였다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2000년도 추계종합학술대회논문집
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• pp.65-68
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• 2000

본 논문에서는 평면상에 존재하는 물체까지의 거리를 카메라시스템을 이용하여 실제 거리를 계측하는 알고기즘을 제안하였다. 계측 시스템을 교정하기 위해, 우선 3차인 실세계 좌표계와 2차원의 카메라 좌표계의 관계를 해석하고, 카메라의 변수들을 포함하는 카메라 좌표계의 변수들을 구하였다. 한편, 3파원 공간에서 계측면을 평면으로 가정하고 평면의 방정식과 좌표계 변환 방정식으로부터 뉴턴-랩슨법을 이용하여 최소값에 대응하는 근사치를 구함으로써 물체까지의 거리 정보를 추출하였다. 실제의 계측 실험에서, 도로에 표준 물체인 Ca]ibration 시트를 두고 승용차의 백미러 위치에 카메라를 설치하고 영상을 획득하였다. 계측 거리는 4m부터 lOm까지는 1m간격으로 계측하고, 10m부터 30m까지는 10m간격으로 계측하였다. 그 결과 4m에서는 약 1.4mm의 오차가 발생하였고, 30m의 거리에서는 3.5m의 오차를 보였는데 계측 거리가 길어질수록 오차가 지수함수적으로 증가함을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.22-22
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• 2021

최근 기후변화로 인한 홍수피해가 증가하고 있어 안전하고 효율적인 물관리의 중요성이 대두되고 있다. 국내 대부분의 하천의 경우 홍수 예·경보를 위해 수위 관측을 하고 있지만 소하천의 경우에는 홍수기와 평수기의 유량차이가 크고, 경사가 급한 경우에는 사류가 발생하여 수위-유량 관계가 일정하지 않아 수위 자료만으로 하천의 유량을 측정하기 어렵다. 이러한 경우에는 직접 유속을 측정하여 유량을 산정해야 하지만 홍수기에는 유속이 빨라 측정자가 직접 유속을 측정하기에는 위험하여 현실적으로 측정하기 어려운 문제가 있다. 따라서 하천의 유속을 측정하기 위해서는 측정자가 직접 하천에 들어가 측정하는 직접 측정방법이 아니라 하천에 접촉하지 않고도 유속을 측정할 수 있는 비접촉식 측정 방법을 사용해야 한다. 비접촉식 하천 유량측정 방법 중에서 영상자동유량계측 기술은 하천의 흐름 영상을 이용하여 넓은 범위의 유속을 쉽게 측정할 수 있는 장비로 미리 설치한 지점의 하천의 영상을 사용하기 때문에 안전하고 지속적으로 홍수기 하천의 유속과 유량 측정이 가능하다. 이에 본 연구에서는 국립재난안전연구원에서 설치한 인수천 지성교의 영상자동유량계측 장비를 이용하여 2020년 8월 2일 집중호우가 발생한 시기의 유속 및 유량 측정을 수행하여 홍수시 영상유속측정 기술의 산지하천 적용 가능성을 검토하였다. 계측 결과 2020년 8월 2일 09시부터 15시 까지 그리고 3일 05시부터 4일 12시까지의 수위, 유속 및 유량을 계측하였다. 계측 결과 홍수기 상승구간과 하강구간에서의 수위-유량 관계가 다르게 나타났으며, 특히 상승기에서는 수위는 일정한 상태에서 유속만 빨라지는 사류 흐름이 발생하여 수위-유량 관계식을 사용하기 어려운 것으로 나타났다. 따라서 산지하천의 경우 하류지역의 물관리 및 홍수 예·경보를 위해서는 홍수기 수위 계측뿐만 아니라 영상자동유량계측 기술을 활용한 유량측정이 반드시 필요할 것으로 판단된다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제17권2호
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• pp.147-153
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• 2005

목 적 : TBI의 자세 잡이 과정에서 실시하는 신체 계측과 보상체 제작 과정을 전산화 단층 모의치료기를 이용하고 그 유용성을 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 환자는 누운 자세를 취하고, 전산화 단층 모의치료기를 통해 영상을 얻었다. 이 영상을 Somavision으로 전송하고 영상을 통하여 신체 계측 점에 대해 계측을 하였다. 계측은 피부를 기준으로 계측을 하고, 폐에 대해서 영상을 이용하여 계측을 하였다. 영상으로 계측된 값을 통해 보상체 두께를 결정하였다. 또한 영상을 통한 보상체 위치를 결정하 고 확인하였다. 선량은 치료실에서 열형광소자를 이용하며 측정하였다. 결 과 : 신체 계측점에서 두께에 대하며 $1{\sim}2cm$의 일반 계측과 영상 계측의 차이를 보였다. 신체 길이는 일반 계측과 영상 계측이 $3{\sim}4cm$의 차이가 있었다. 또한, 영상을 통해 보상체의 밑그림을 그릴 수 있었다. 열형광소자를 이용한 선량 측정 결과 값은 머리, 목, 액와 ,가슴(폐 포함), 무릎 부위는 $92{\sim}98%$로 측정되었고 배, 골반, 서혜부, 발 부위는 $102{\sim}109%$로 측정되었다. 결 론 : TBI의 자세 잡이 과정에서 전산화 단층 모의치료기의 영상을 이용하는 것은 유용하였다. 신체 계측 점두께는 일반 계측과 영상계측의 차이가 적게 계측되었고, 길이에 대한 계측은 정확하게 이루어졌다. 영상을 이용한 계측은 신체 밀도까지 고려한 다양한 보상체 제작이 가능성을 보여주었다. 또한 보상체 위치 잡이를 정확하게 할 수 있고, 보상체의 모 양도 제한 받지 않고 쉽게 제작할 수 있다. 전체적인 치료실 자세 잡이 시간을 $15{\sim}20$분 단축할 수 있었고, 보상체 제작 시간은 약 15분 감소시켰다.