• 제목/요약/키워드: 자세각 추정

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착용형 관성센서 및 인체 하지부 기구학 기반의 보행자 속도추정에 관한 연구 (Pedestrian Walking Velocity Estimation based on Wearable Inertial Sensors and Lower-limb Kinematics)

  • 김명규;김종경;이동훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권9호
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    • pp.799-807
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    • 2017
  • 본 논문은 하지부의 각 분절에 부착된 착용형 관성센서의 자세 및 각속도 정보와 하지부 기구학을 기반으로 착용자의 보행속도를 추정하는 방법에 관한 연구를 다룬다. 보행 주기 중 발바닥과 지면이 완전히 접촉되지 않는 구간에서는 골반부에 장착된 관성센서의 가속도 출력을 적분하여 보행속도를 추정할 수 있다. 이 때, 보행 시 골반부의 기울어짐으로 인하여 발생되는 가속도의 측정오차의 누적 영향을 최소화하기 위하여, 하지부 기구학을 기반으로 추정된 보행속도를 매 보행 주기마다 골반 관성센서의 가속도 출력신호 적분 초기값으로 갱신한다. 그 결과 6분 가량의 야외 보행 실험을 수행한 결과, 오차 누적에 의한 영향은 관찰되지 않았으며, 보행속도 추정 오차의 RMS는 0.08m/s 이하인 것으로 확인되었다.

수중글라이더용 항법필터 설계 (Design of Navigation Filter for Underwater Glider)

  • 유태석;차애리;박호규;김문환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권12호
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    • pp.1890-1897
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    • 2022
  • 본 논문에서는 수중글라이더용 항법필터 설계를 수행한다. 해양의 염분, 수온 등 해양 정보 획득을 위해서 사용되는 수중글라이더는 저전력으로 장기간 운용이 되기 때문에, 다양한 센서를 적용하기에 많은 제약이 있다. 제한된 수중글라이더의 운용 특성을 고려하여 센서 구성이 다른 두 종류의 위치 추정을 위한 항법 필터를 설계한다. 항법필터는 최소한의 센서출력 정보를 바탕으로 수중글라이더의 동체좌표계 기준 속도를 추정한다. 첫 번째 필터의 센서 구성은 가속도계, 지자계, 심도계 센서로 구성 되어있고, 두 번째 필터는 첫 번째 필터와 동일한 구성에 자이로 센서가 추가된다. 추정된 속도는 자세정보와 융합하여 항법좌표계의 속도정보로 변환 뒤 최종적으로 위치를 추정한다. 제안된 필터의 성능을 분석하기 위해 단일 시뮬레이션 및 몬테카를로 수치해석 기법을 이용하여 분석을 수행하고 수행결과는 표준편차(standard deviation, 1σ)로 분석한다. 각 필터의 위치오차에 대한 표준편차는 334.34, 125.91m이다.

대탄도탄 방어용 유도기법 연구 (A Guidance Law Study for Anti-Ballistic Missile Defense)

  • 정호락;송택렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.84-99
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    • 1998
  • 탄도탄 요격용 유도무기의 closed-loop 유도기법으로 종말유도의 효율성을 증대시키기 위해 산정된 비행자세 각으로 표적을 요격하기 위한 중기유도 법칙을 제시한다. 제시된 유도법칙은 잡음환경하에서의 비선형 레이더 측정치를 사용하는 확장칼만필터(EKF) 알고리즘을 사용하여 추정된 표적의 상태변수를 이용하고 표적의 운동을 간략화 하여 구한 추정된 표적의 위치를 기반으로 한다. 제시된 중기유도법칙의 3차원 공간으로의 확장에 대해서도 연구한다. 제시된 중기유도법칙을 적용하고, 종말유도법칙으로 비례항법유도(PNG)을 사용하는 일련의 시뮬레이션을 통해 유도성능을 확인한다.

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운전자 피로 감지를 위한 얼굴 동작 인식 (Facial Behavior Recognition for Driver's Fatigue Detection)

  • 박호식;배철수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권9C호
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    • pp.756-760
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    • 2010
  • 본 논문에서는 운전자 피로 감지를 위한 얼굴 동작을 효과적으로 인식하는 방법을 제안하고자 한다. 얼굴 동작은 얼굴 표정, 얼굴 자세, 시선, 주름 같은 얼굴 특징으로 나타난다. 그러나 얼굴 특징으로 하나의 동작 상태를 뚜렷이 구분한다는 것은 대단히 어려운 문제이다. 왜냐하면 사람의 동작은 복합적이며 그 동작을 표현하는 얼굴은 충분한 정보를 제공하기에는 모호성을 갖기 때문이다. 제안된 얼굴 동작 인식 시스템은 먼저 적외선 카메라로 눈 검출, 머리 방향 추정, 머리 움직임 추정, 얼굴 추적과 주름 검출과 같은 얼굴 특징 등을 감지하고 획득한 특징을 FACS의 AU로 나타낸다. 획득한 AU를 근간으로 동적 베이지안 네트워크를 통하여 각 상태가 일어날 확률을 추론한다.

레이저 슬릿빔의 경사각과 카메라 자세 추정 알고리즘을 이용한 벽면 결함 측정 (Measurement of Defects on the Wall by use of the Inclination Angle of Laser Slit Beam and Position Tracking Algorithm of Camera)

  • 김영환;송상호;윤지섭;강이석
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.339-339
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    • 2000
  • In this parer, a method of measuring the size of defects on the wall and restructing the defect image of 3-dimension is developed based on the tracking algorithm of a camera position which uses the inclination angle of line slit beam for overcoming the difficulty of the corresponding problem identifying the image point in the both image. In the experiments, an algorithm for estimating the horizontal angle of CCD camera is presented and validated by applying it to the measurement of area and length under the variations of both the distance and the angle of CCD camera. And its performance is compared to that of the rotating and mapping method of image which has the Euclidian distance.

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GPS/DR기반의 차상열차위치검지방안 연구 (The study on scheme for train position detection based on GPS/DR)

  • 신경호;정의진;이준호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.802-810
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    • 2006
  • 정밀한 열차제어를 위해서는 열차위치의 정확한 검지가 반드시 필요하다. 현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 열차검지방법은 궤도회로를 이용하는 방법이다. 궤도회로는 구성이 단순하며, 신뢰성이 확보되는 장점이 있다. 하지만 열차는 궤도회로 위에서만 검지가 가능하므로 모든 지상구간에 궤도회로를 설치해야하며 설치 및 유지보수에 많은 비용이 소모된다. 또한 궤도회로는 폐전로 구성의 특성 때문에 불연속적인 위치검지만이 가능하다. 최근 통신기술의 발달과 차상제어장치의 첨단화에 따라 열차의 위치검지는 열차에서 직접 검지하는 방법들이 연구되고 있다. 차상중심의 위치검지방식은 열차의 위치, 속도, 시각정보를 연속적으로 측정하여 열차의 제어정보로 사용하는 방식이다. 이러한 차상중심의 위치검지방식은 무선기반 열차제어 및 자기부상열차제어와 같이 궤도회로의 사용을 최소화 하는 최근 열차제어시스템의 개발동향이다. 본 논문에서는 GPS항법 및 DR항법의 특징을 분석하고 GPS항법과 DR항법의 단점을 보완하는 구조를 가지는 GPS/DR기반의 차상열차위치검지방식을 제안하였다. 항법오차의 추정자로서 3차윈 위치 오차, 자세각 오차, 타코메타 환산계수 오차를 상태변수로 하는 5차 칼만필터를 사용하여 최적의 위치오차 및 DR항법용 센서의 오차 추정이 가능하도록 필터를 설계하였으며 모의시험을 통해 GPS/DR기반의 차상열차위치검지장치의 위치추정성능을 확인하였다.

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구름레이더를 이용한 대기 공기의 연직속도 추정연구 (Study on the Retrieval of Vertical Air Motion from the Surface-Based and Airborne Cloud Radar)

  • 정은실
    • 대기
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    • 제29권1호
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    • pp.105-112
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    • 2019
  • 대기 중에 지름이 약 1.68 mm 이상인 물방울이 존재하는 경우, 연직방향으로 주사하는 구름레이더에서 미(Mie) 기법을 사용하여 공기의 연직속도를 구할 수 있다. 이 리뷰논문에서는 강수가 있는 작은 적운 구름에서 구름레이더를 사용하여 공기의 연직속도를 구할 수 있는 방법을 정리하였다. 공기의 연직속도는 첫 번째 미(Mie) 최소치가 이론적으로 가지는 낙하속도와 스펙트럼상에서 첫 번째 미(Mie) 최소치가 실제로 관측된 시선속도와의 차이로 추정할 수 있다. 구름레이더가 항공기에 탑재된 경우에는, 항공기의 운동 및 자세각이, 관측된 도플러속도의 연직성분에 영향을 미치므로 이 항들을 보정하여 공기의 연직속도를 구할 수 있다. 항공용 도플러 레이더의 경우, 미(Mie)기법으로 구한 공기의 연직속도는 구름입자로부터 직접 후방산란 되어 관측된 연직속도 및 항공기 운항시스템으로부터 구한 연직속도와 잘 일치하는 결과를 보여주었다. 구름 레이더로부터 미(Mie) 산란 특징을 이용하여 연직속도를 추정하는 이 기술은 강수 및 비강수 구름시스템에서의 연직속도장 매핑(mapping)에 응용할 수 있다. 또한 여러 고도에서의 항공기 관측을 통하여, 연직속도의 총체적인 구조뿐 만 아니라 폭풍우의 성장, 발달, 소멸 주기(life cycle)를 재구성할 수 있을 것으로 기대된다.

품종과 성이 검정돈의 행동특성과 경제형질에 미치는 영향 (Effects of Breed and Sex on Behavioral Characteristics and Economic Traits of Performance-tested Pigs)

  • 김두환;이동주;하덕민
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.13-20
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    • 2006
  • 품종과 성 및 체중이 검정돈의 행동특성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 공인 종돈능력 검정소에서 검정중인 Duroc, Landrace, Yorkshire 및 Berkshire 등 4개 품종 32두의 행동패턴을 녹화한 자료의 비디오 분석을 실시하였다. 또한 4개 품종 8,477두를 대상으로 돼지의 주요 경제형질인 일당증체량, 90kg 도달일령 및 사료요구율에 영향을 미치는 품종 및 성의 효과를 추정하였다. 검정돈의 품종에 따른 행동특성의 차이는 Berkshire 종이 앞으로 엎드린 자세와 앉은 자세로 보낸 시간의 비율이 상대적으로 낮고 걷는 동작, 물을 마시는 동작 및 사료를 먹는 동작으로 보내는 시간의 비율이 다른 품종에 비하여 상대적으로 높게 나타났다. 성에 따라서는 수퇘지가 서있는 자세로 보낸 시간과 사회성 행동으로 보낸 시간 비율이 높게 나타났다. 체중에 따라서는 60kg 이상의 체중에서 30kg 이하의 돼지에 비하여 앞으로 엎드린 자세로 보낸 시간의 비율이 낮았으며, 서있는 시간의 비율이 높게 나타났다. 그러나 그 외의 행동과 동작으로 보낸 시간의 비율은 차이가 없었다. 검정돈의 모든 형질에서 품종 간에 뚜렷한 차이를 나타내었으며, 일당증체량은 Duroc 종이 가장 우수하였고, 90kg 도달일령은 Berkshire 종이 가장 불량하였다. 사료요구율은 Duroc 종이 가장 우수하였고 Yorkshire 종과 Berkshire 종이 불량하였다. 검정돈의 각 형질에 대한 성별에 따른 차이를 보면 일당증체량은 수퇘지가 양호하였고 90kg 도달일령은 차이가 없었으며, 사료 요구율은 수퇘지가 우수하였다. 결론적으로 각각의 행동이나 동작으로 보낸 시간의 비율이 품종과 성 및 체중에 따라 차이가 있음을 알 수 있는데, 이는 품종과 성 및 성장단계에 따라 돼지가 가지는 특유의 행동패턴을 나타낸 것으로 판단된다. 돼지의 품종과 성 및 성장단계에 따라 나타나는 특유의 행동특성과 생산성, 취급, 관리와의 연계에 대한 진전된 연구가 필요한 것으로 사료된다.

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청취자가 이동이 가능한 청각 디스플레이 시스템 개발 (A development of the virtual auditory display system that allows listeners to move in a 3D space)

  • 강대기;이채봉
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.1-5
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    • 2012
  • 본 연구에서는 청취자가 3차원 공간에서 자유로이 움직일 수 있는 음장 재생 시스템을 개발하였다. 시스템은 방음실($4.7m(W){\times}2.8m(D){\times}3.0m(H)$)에 설치하였으며 개인용 컴퓨터, 음의 제시장치 그리고 3차원 초음파 센서로 구성하였다. 본 시스템에서는 실내 전체를 감지하는 3차원 초음파 센서로부터 청취자의 위치 정보 및 자세각 정보를 얻어, 컴퓨터에서 나오는 음신호에 머리전달함수(HRTFs)를 삽입하여 음의 제시 장치로부터 출력하도록 설정하였다. 실험에 사용한 머리전달함수는 청취자의 머리 정변에서 1.5m 떨어진 지점에서 각각 측정하였다. 그리고 시스템의 성능을 평가하기 위해 가상 음원의 위치를 랜덤으로 변화시키고, 청취자에게는 자유로운 이동을 허락한 상태에서 음원의 위치를 찾는 실험을 수행하였다. 그 결과, 3차원 공간에 있어서 제시된 음원의 위치에서 청취자가 추정한 위치까지의 거리 오차는 약 30cm 이내로 나타났다.

The Methodology of the Golf Swing Similarity Measurement Using Deep Learning-Based 2D Pose Estimation

  • Jonghyuk, Park
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.39-47
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    • 2023
  • 본 논문에서는 골프 동영상 속 스윙 자세 사이의 유사도를 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 딥러닝 기반 인공지능 기술이 컴퓨터 비전 분야에 효과적인 것이 알려지면서 동영상을 기반으로 한 스포츠 데이터 분석에 인공지능을 활용하기 위한 시도가 증가하고 있다. 본 연구에서는 딥러닝 기반의 자세 추정 모델을 사용하여 골프 스윙 동영상 속 사람의 관절 좌표를 획득하였고, 이를 바탕으로 각 스윙 구간별 유사도를 측정하였다. 제안한 방법의 평가를 위해 GolfDB 데이터셋의 Driver 스윙 동영상을 활용하였다. 총 36명의 선수에 대해 스윙 동영상들을 두 개씩 짝지어 스윙 유사도를 측정한 결과, 본인의 또 다른 스윙이 가장 유사하다고 평가한 경우가 26명이었으며, 이때의 유사도 평균 순위는 약 5위로 확인되었다. 이로부터 비슷한 동작을 수행하고 있는 경우에도 면밀히 유사도를 측정하는 것이 가능함을 확인할 수 있었다.