• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2016.10a
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• pp.953-955
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• 2016

Degradation is occurred in the process of the signal transmission in the image processing system due to various reasons. Degradation is noise addition in the image signal and the representative one to cause degradation is salt and pepper noise. Therefore, image restoring filter was suggested in this article to apply and process weighted value by the changes of each directional pixel upon breakdown of local mask with 8 directions in order to restore the damaged image in the environment of salt and pepper noise. In addition, peak signal to noise ratio (PSNR) was used to compare the existing method as the objective determinant standard of the improvement effect.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.277-277
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• 2021

합류부는 인공수로 또는 자연하천에서 흔히 존재하며 매우 복잡한 흐름 구조가 발생하는 곳이다. 특히 본류와 지류의 유속장의 차이에 따라 발생하는 전단층은 흐름과 물질이 혼합되는 경계면이 되며, 흐름 구조가 전단층을 따라 발달한다는 특징으로 인해 수리학적으로 매우 중요하다. 최근 원격탐사 기법의 발전에 따라 위성이나 드론과 같은 무인 이동체를 이용한 하천 계측법이 수질 및 지형변화 연구들에 광범위하게 적용되고 있다. 그 중 RGB 항공영상은 해상도가 높고 취득 비용이 저렴하여 확장성 및 활용도가 높다. 본 연구에서는 합류부 전단층이 촬영된 RGB 항공 영상을 이용해 합류부 전단층 분석에 활용하는 방법을 제안한다. 제안되는 방법은 RGB 항공 영상에서 본류와 지류의 수체 영역을 각각 추출하기 위해 가우시안 혼합 모형(Gaussian mixture model)을 이용한다. 추출된 수체 영역에는 자기조직화지도(self-organizing map)을 적용하고 좌표 변환을 하여 정량적인 특징을 추출한다. 본 연구에서는 알고리듬의 적용 예로서 구글어스를 통해 확보된 낙동강-남강 합류부의 항공 영상을 분석한다. 본 추출법을 이용하면 접촉식 센서를 이용하는 기존의 전단층 계측 방법들에 비해 경제적이고 안전하며 합류부 흐름의 평면적 분석을 가능하게 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.223-223
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• 2020

하천 조사에 드론의 필요성은 점차 증가하고 있으며, 하천시설 조사 및 하천 물리량 간접 계측 등에 있어서 활용성 또한 증가하고 있다. 드론을 이용한 하천시설 및 하천 조사는 주로 광학 영상에 기초한 간접 계측을 중심으로 활발히 기술 개발이 진행되고 있으며, 최근에는 적용하는 임무장비를 확장하여 초분광카메리나 LiDAR 등을 활용하려는 시도가 활발히 이루어지고 있으며, 관련 기술의 개발도 역시 급격히 진행되고 있다. 이러한 기술 발전을 통해 하천 조사에 있어서 간접 계측의 정확도는 계속하여 증가하고 있으나, 기술의 편리성이나 활용성에 비해 정확도 향상에는 어느 정도 한계가 있으며, 간접 계측에 의한 정확도를 확보하기 위해서는 여전히 직접 계측 결과와 비교를 통한 검보정이 필수적이다. 직접 계측은 첨단 계측기를 사용한다고 하더라도 아직까지 인력에 의한 의존도가 높으며, 측정 효율이 여전히 떨어지고 있어 간접 계측의 편리성을 저하시키는 원인으로 작용하고 있다. 본 연구에서는 드론 기반의 간접 계측이 편리성 및 활용성, 정확도를 올리 수 있는 무인 IoT 수질 측정기를 개발하고자 한다. 무인 IoT 수질 측정기는 드론에서 측정한 자료 검보정 자료 획득을 목표로 하며, 드론으로 측정한 지역에 대한 데이터 검보정 정확도를 향상 시킬 수 있는 측정방안을 고려하고 있으며, 현재 이용 가능한 IoT 통신 모듈의 적용성 및 통신 거리를 고려하여 개발을 진행하고 있다. 특히 데이터 전송을 고려하여 개별 통신 규약 검토를 진행하였으며, 각종 표준을 검토하였다. 통신을 위한 전력 소모를 고려하여 저전력 통신 모듈을 중심으로 검토를 진행하였으며, 하천의 특성을 고려한 수질 측정 지점 결정을 위한 측정 알고리즘을 개발하여 적용하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.424-425
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• 2022

This paper introduces X-band radar-based surface current measurement technique. A marine X-band radar used for navigation was installed at Sokcho Beach to collect surface current data in real time. Based on this, in order to verify the accuracy of the measurement of surface current (Current speed), the Korea Hydrographic and Oceanographic Agency Marine observation buoy compared it with the data. Data collected from January 2022 were compared and as a result the possibility of surface current(Current speed) measurement using radar confirmed.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.11
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• pp.594-603
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• 2018

Recently, according to the development of measurement techniques, it has become possible to take complicated and time-consuming field measurements in a simple and convenient manner. In this background, this study estimated the tension of cables under ambient vibration using minimized measurement and signal processing. The VBDM using video-only by low-cost equipment was used as a minimized measurement. An estimation of the natural frequency using the mirror frequency concept was also proposed to solve the shortage of frequency band in this case. Furthermore, the FDD method was adopted for a natural frequency estimation in the ambient vibration related to field application. Experimental studies using a cable-stayed bridge model were carried out to examine the properties of the mirror frequency and the applicability of FDD with the proposed minimized system. The results showed that FDD for ambient vibration also works properly in an estimation of the natural frequency using the minimized system. In addition, the mirror frequency concept can allow a high natural frequency estimation even in a distorted signal by low-speed recording, which can overcome the limit of the minimized system. Overall, the proposed minimized system can be effective for the tension estimations of a cable under ambient vibration.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.62-62
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• 2018

무선영상취득시스템(WIA 시스템, Wireless Image Acquisition System)은 라즈베리 파이에 전용 카메라와 WiFi 모듈을 장착하여, 하천의 영상을 실시간으로 촬영하여 무선으로 서버로 전송하는 시스템이다. 이 시스템이 갖는 가장 큰 이점은 시스템을 구성하는 비용이 매우 저렴하다는 점이다. 라즈베리 본체와 카메라 모듈, WiFi 모듈 모두 매우 저렴하고, 또 사용하는 전력이 작아서 상용 전원이 아닌 태양광 발전이나 배터리 등을 이용할 수 있다. 따라서 비용과 장소에 구애받지 않고 손쉽게 어디든지 설치하여 하천의 상시 감시나 계측에 활용할 수 있다. 또한, 상용 전원을 이용하지 않아도 되기 때문에, 산간벽지나 오지 등의 소하천 관리에도 적합하다. 본 연구에서는 이 WIA 시스템을 경상남도 김해시의 대청천에 적용하여 홍수 시 하천의 수표면을 촬영하고, 촬영된 동영상을 분석하여 수위와 유속을 동시에 계측하여 유량을 산정하였다. 라즈베리 파이에 $640{\times}480$ 화소의 카메라를 장착하여 10분 간격으로 10초간의 동영상을 촬영하고, 이를 WiFi 모듈을 이용하여 무선으로 서버로 전송한다. 전송된 동영상을 분석하기 전에 설치 지점의 3차원 좌표 변환 자료와 횡단면 좌표를 입력하여 대상 지점의 측정 매개변수를 설정한다. 즉, 이들 자료에서 영상 내의 표정점과 측정선을 설정해 둔다. 그 다음, 전송된 동영상을 시공간 영상으로 만들어 수위를 분석한다. 비슷한 방법으로 동영상에서 유속을 분석하고, 분석된 수위와 유속, 그리고 미리 설정된 횡단면 좌표를 이용하여 유량을 산정해 낸다. 설치된 WIA 시스템을 실제로 운용하여, 2017년 9월 11일의 06:10~19:00의 호우 사상 전체를 분석하였다. 10분 간격으로 촬영된 10초간 동영상 중에서 적절한 분석이 가능한 영상 77개에서 수위와 유속을 분석한 결과, 최대 수위는 0.746 m(간이수위표 기준), 최대 유속은 0.962 m/s, 최대 유량은 $12.977m^3/s$에 이르렀다. 지점 특성상 다른 유속계를 이용한 검증은 사실상 불가능하였다. 또, 하폭이 넓어서 일출 전과 일몰 후의 촬영 자료는 분석이 어려운 점이 있다. 이러한 기술적 문제들을 보완하면, WIA 시스템을 이용한 소하천의 수위와 유속 측정 시스템은 경제성이고 효율이 높은 관측시스템으로 유망할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.20 no.3
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• pp.111-121
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• 2016

In this study, measurements were conducted by image processing to do an in-depth evaluation of strain of rebar in a uniaxial tension test. The distribution of strain and the necking region were evaluated. The image processing is used to analyze the color information of a colored image, so that the parts consistent with desired targets can be distinguished from the other parts. After this process, the image was converted to a binary one. Centroids of each target region are obtained in the binary images. After repeating such process on the images from starting point to the finishing point of the test, elongation between targets is calculated based on the centroid of each target. The tensile test were conducted on grade 60 #7(D22) and #9(D29) rebars fabricated in accordance with ASTM A615 standards. Strain results from image processing were compared to the results from a conventional strain gauge, in order to see the validity of the image processing. With the image processing, the measuring was possible in not only the initial elastic region but also the necking region of more than 0.5(50%) strain. The image processing can remove the measuring limits as long as the targets can be video recorded. It also can measure strain at various spots because the targets can easily be attached and detached. Thus it is concluded that the image processing helps overcome limits in strain measuring and will be used in various ways.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2010.11a
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• pp.565-567
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• 2010

일반적으로 얼굴 인식 방법에는 템플릿 기반 통계적 기법들이 사용되고 있다. 이 방법들은 2차원 영상을 고차원 벡터로 표현하여 특징을 추출한다. 그러나 많은 이미지와 비디오 데이터는 본래 텐서로 표현된다. 따라서, 본 논문에서는 벡터 표현보다는 직접적인 텐서 표현으로 특징들을 추출하기 위해 텐서 얼굴의 다선형 주성분 분석(MPCA: Multilinear Principal Component Analysis) 기법을 이용한 동영상 기반 얼굴인식에 대해 다룬다. 마지막으로, u-로봇 테스트베드 환경에서 구축된 얼굴 인식 데이터 베이스를 이용하여 제안된 방법과 기존 방법들의 인식처리시간과 성능을 비교한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.1
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• pp.30-35
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• 2017

In this study, we measured the natural frequencies of aluminum honeycomb sandwich beams using digital image correlation technique. The vibration images were captured using two high speed digital cameras and the images were converted to displacements by the digital image correlation technique. Displacement data in time domain were tranformed to frequency domain data by fast Fourier transform software. To reduce noise invoked by random exitation, a spectrum averaging technique and Savitsky-Golay digital filter were adopted. A conventional vibration measurement using an accelerometer and a finite element analysis were performed to compare the results by high speed digital camera measurement method. In conclusion, new method using high speed digital cameras and digital image correlation technique can measure the vibration of beam structures and can be applied to bio-structures where sensors cannot be attached.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.32 no.1A
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• pp.1-10
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• 2012

Along with the development of coasts, islands and mountains, the demand of long-span bridges increases which, in turn, brings forth the construction of cable-supported bridges like suspension and cable-stayed bridges. There are various types of statically indeterminate structures widely applied that supported the main girder with stay cables, main cables, hanger cables with aesthetic structural appearance. As to the cable-supported bridges, the health monitoring of a bridge can be identified by measuring tension force on cable repeatedly. The tension force on cable is measured either by direct measurement of stress of cable using load cell or hydraulic jack, or by vibration method estimating tension force using cable shape and measured dynamic characteristics. In this study, a method to estimate dynamic characteristics of hanger cables by using a digital image processing is suggested. Digital images are acquired by a portable digital camcorder, which is the sensor to remotely measure dynamic responses considering convenient and economical aspects for use. A digital image correlation(DIC) technique is applied for digital image processing, and an image transform function(ITF) to correct the geometric distortion induced from the deformed images is used to estimate subpixel. And, the correction of motion of vision-based measurement system using a fixed object in an image without installing additional sensor can be enhanced the resolution of dynamic responses and modal frequencies of hanger cables.