• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2020.07a
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• pp.667-670
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• 2020

최근에는 증강현실, 로봇공학 등의 분야에서 객체의 위치 검출 이외에도, 객체의 자세에 대한 추정이 요구되고 있다. 객체의 자세 정보가 포함된 데이터셋은 위치 정보만 포함된 데이터셋에 비하여 상대적으로 매우 적기 때문에 인공 신경망 구조를 활용하기 어려운 측면이 있으나, 최근에 들어서는 기계학습 기반의 자세 추정 알고리즘들이 여럿 등장하고 있다. 본 논문에서는 이 가운데 Dense 6d Pose Object detector (DPOD) [11]의 구조를 기반으로 하여 가구의 조립 설명서에 그려진 가구 부품들의 자세를 추정하고자 한다. DPOD [11]는 입력으로 RGB 영상을 받으며, 해당 영상에서 자세를 추정하고자 하는 객체의 영역에 해당하는 픽셀들을 추정하고, 객체의 영역에 해당되는 각 픽셀에서 해당 객체의 3D 모델의 UV map 값을 추정한다. 이렇게 픽셀 개수만큼의 2D - 3D 대응이 생성된 이후에는, RANSAC과 PnP 알고리즘을 통해 RGB 영상에서의 객체와 객체의 3D 모델 간의 변환 관계 행렬이 구해지게 된다. 본 논문에서는 사전에 정해진 24개의 자세 후보들을 기반으로 가구 부품의 3D 모델을 2D에 투영한 RGB 영상들로 인공 신경망을 학습하였으며, 평가 시에는 실제 조립 설명서에서의 가구 부품의 자세를 추정하였다. 실험 결과 IKEA의 Stefan 의자 조립 설명서에 대하여 100%의 ADD score를 얻었으며, 추정 자세가 자세 후보군 중 정답 자세에 가장 근접한 경우를 정답으로 평가했을 때 100%의 정답률을 얻었다. 제안하는 신경망을 사용하였을 때, 가구 조립 설명서에서 가구 부품의 위치를 찾는 객체 검출기(object detection network)와, 각 개체의 종류를 구분하는 객체 리트리벌 네트워크(retrieval network)를 함께 사용하여 최종적으로 가구 부품의 자세를 추정할 수 있다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2000.07a
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• pp.657-660
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• 2000

전력연구원은 원자로 내부에 적용하기 위한 소형경량의 수중로봇을 개발하기 위한 준비작업으로 자이로를 이용한 수중로봇 조향장치를 개발하고 있다 이장치는 자이로 3개를 조합한 모듈을 서보가 회전시켜 일정한 방향으로 서보의 회전속도에 비례하는 회전토크를 발생하도록 고안되었다 발생된 토크는 작용/반작용의 원리에 의해 서보가 부착되어있는 로봇본체에 작용한다. 이장치를 이용하면 수중로봇의 중심에서 Yaw와 Pitch를 제어할 수 있는 토크가 발생하고 좁은 공간에서 신속한 자세변환이 가능하다 본 고에서는 자이로 조향장치의 구조와 이론적 배경 및 시뮬레이션 결과를 소개한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.171.2-171.2
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• 2012

위성 개발에서 추력기는 위성의 경사각 및 고도 등의 궤도 제어 용도 이외에 위성 동작 초기 혹은 비상 상황에서 안정적인 전력 공급을 위한 자세 제어용 구동기로 사용되어야 하므로 매우 높은 신뢰성을 필요로 한다. 국내의 실용위성을 위해 개발되어 사용되고 있는 출력기는 1 파운드의 작은 용량으로 위성 운영에 일부 제약을 주게 된다. 본 논문은 위성 운영에 있어 반드시 필요한 궤도 천이 절차와 관련하여 기존에 사용된 절차를 보완하기 위한 방법에 대해 기술한다. 기존에 개발된 위성에서는 궤도 조정을 위한 자세 변화에 추력기를 사용하였다. 그러나 위성의 무게가 커짐에 따라 자세 변환을 위한 시간이 오래 걸려 궤도 조정 효율이 떨어지는 요인이 되고 있다. 뿐만 아니라, 자세 변화 과정에서 벡터 방향의 추력으로 인해 원하지 않는 궤도 변화가 생기므로 정밀 궤도 결정에도 영향을 주게 된다. 최근에 개발된 위성의 경우, 위성의 기동 성능을 높이기 위해 고성능 반작용 휠을 사용하므로 이를 이용하여 궤도 천이 전에 자세 변화를 하도록 하고 있다. 이러한 방법을 적용한 결과, 정밀 궤도 결정에 도움이 될 뿐만 아니라 자세 변화로 인한 연료 소모를 줄이는 효과도 있어 위성의 수명 연장에 도움이 되는 것으로 확인되었다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.49 no.4
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• pp.23-35
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• 2012

This paper presents a 3-D pose (position and orientation) estimation method for an elliptic object in 3-D space. It is difficult to resolve the problem of determining 3-D pose parameters with respect to an elliptic feature in 3-D space by interpretation of its projected feature onto an image plane. As an alternative, we propose a two points-based pose estimation algorithm to seek the 3-D information of an elliptic feature. The proposed algorithm determines a homogeneous transformation uniquely for a given correspondence set of an ellipse and two coplanar points that are defined on model and image plane, respectively. For each plane, two triangular features are extracted from an ellipse and two points based on the polarity in 2-D projection space. A planar homography is first estimated by the triangular feature correspondences, then decomposed into 3-D pose parameters. The proposed method is evaluated through a series of experiments for analyzing the errors of 3-D pose estimation and the sensitivity with respect to point locations.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.29.1-29.1
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• 2009

이 연구는 별 관측을 통해 점 퍼짐 함수(PSF)를 측정하고 나이퀴스트 주파수에서 변조 전달 함수(MTF)을 계산하여 주파수 영역에서 저궤도 광학 위성의 영상품질 평가방법을 도출하였다. 가상 별 영상을 생성하고 IRAF로 2차원의 점 퍼짐 함수를 얻었고 MATLAB으로 점 퍼짐 함수를 2차원 푸리에 변환하여 변조 전달함수를 계산하였다. 공간 영역에서는 점 퍼짐 함수의 모양을 통해서도 영상품질을 검증할 수 있다. Along/Across-Track의 모양이 일치하고 중심에서 좌우대칭이며 델타함수에 가까울수록 좋은 품질의 영상을 의미한다. Along/Across-Track의 점 퍼짐 함수 모양차이는 Line Rate나 Time Delay and Integration(TDI)의 오차에서 기인한다. 별을 점광원으로 본다면 점 퍼짐 함수를 정의하기 쉽고 Along/Across 방향을 동시에 측정 가능하다는 장점이 있다. 궤도상에서 별을 관측하는 것은 지상을 관측하는 것보다 대기 환경의 효과가 크지 않기 때문에 영상 품질 평가에 유리하다. Yaw Steering이나 Nadir Pointing과 같은 자세제어의 효과를 배제할 수 있으므로 자세제어의 효과가 상당 부분 제거된 영상품질을 분석할 수 있다. 지상관측시간이나 배터리 충전시간이 아닌 지구 본영에서 별을 관측하므로 임무에 방해받지 않는다. 지상관측과 같은 효과를 내고 TDI를 사용하는 환경을 구현하기위해 Line Rate를 고려한 자세 기동 방법에 대해 연구하였다. 큰 각도의 자세 기동이 예상되어 쿼터니안을 이용하여 Inertial Pointing하도록 자세 제어하였고, 자세 Slew Rate 구속조건 하에서 제어가 필요하다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.531-534
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• 1995

기계부품의 설계는 공차정보를 포함한다. 이러한 공차정보는 그것의 특성에 따라 실제 부품에 속한 형상이 놓여야 할 공차영역으로 표현되고, 필요하다면, 각 공차간의 관계 도 포함하여야 한다. 기하 공차는 데이팀을 기준 좌표계로 하여 형상, 자세 및 위치를 구 속하며 이러한 관계는 변환 행렬로 표현할수 있다. 특히 이들 변환 행렬의 미소한 변화 를 나타내는 미소 변환 행렬은 각 좌표계간의 공차의 전파를 용이하게 한다. 이러한 표 현방법은 형상 모델링 시스템이나 공차에 관련된 문제에 쉽게 적용할 수 있다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.16 no.11
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• pp.1131-1135
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• 2010

This paper presents a method to capture the posture of the human lower-limbs on the 3D space by using a single camera and a planar mirror. The system estimates the pose of the camera facing the mirror by using four coplanar IR markers attached on the planar mirror. After that, the training space is set up based on the relationship between the mirror and the camera. When a patient steps on the weight board, the system obtains relative position between patients' feet. The markers are attached on the sides of both legs, so that some markers are invisible from the camera due to the self-occlusion. The reflections of the markers on the mirror can partially resolve the above problem with a single camera system. The 3D positions of the markers are estimated by using the geometric information of the camera on the training space. Finally the system estimates and visualizes the posture and motion of the both legs based on the 3D marker positions.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.13 no.4
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• pp.397-402
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• 2003

This paper concerns a pulse-width-modulation (PWM) controller design technique using digital redesign. Digital redesign is to convert a well-designed analog controller into an equivalent pulse-amplitude-modulation (PAM) controller maintaining the original analog control system in the sense of state-matching. In similar line of conversion concept, the redesigned PAM controller is converted into a PWM controller using the equivalent area principle. To convincingly visualize the proposed technique, an computer simulation example-attitude control of artificial satellite system is included.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.28 no.6
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• pp.469-474
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• 2004

In this paper, we study the posture control of an underwater vehicle with nonholonomic constraint. Generally, systems with nonholnomic constraints cannot be stabilized to an equilibrium points by smooth state feedback control. For the nonholonomic underwater vehicle system, we applied coordinate transformation to get multi-chained system We proposed non smooth feedback controller using backstepping method for stabilizing the multi chained form system Applying inverse input transformation to the non smooth feedback controller, we can get posture controller of the underwater vehicle with nonholonomic constraint. The proposed control scheme is applied to the posture control qf an underwater vehicle and verified the effectiveness of control strategy by numerical simulation.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.14 no.6
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• pp.726-731
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• 2004

This paper proposes a pulse-width-modulation (PWM) controller design technique using intelligent digital redesign. Intelligent digital redesign is to convert a well-designed analog fuzzy-model-based controller into an equivalent pulse-amplitude-modulation (PAM) digital controller maintaining the original analog control system in the sense of state-matching. In similar line of conversion concept, the redesigned PAM intelligent digital controller is converted into a PWM controller using the equivalent area principle. To convincingly visualize the proposed technique, an computer simulation example-attitude control of nonlinear artificial satellite system is included.