• Title/Summary/Keyword: 회전 기반법

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A Practical Method for Efficient Extraction of the Rotational Part of Dynamic Deformation (동적 변형의 회전 성분을 효율적으로 추출하기 위한 실용적 방법)

  • Choi, Min Gyu
    • Journal of Korea Game Society
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    • v.18 no.1
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    • pp.125-134
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    • 2018
  • This paper presents a practical method to efficiently extract the rotational part of a $3{\times}3$ matrix that changes continuously in time. This is the key technique in the corotational FEM and the shape matching deformation popular in physics-based dynamic deformation. Recently, in contrast to the traditional polar decomposition methods independent of time, an iterative method was proposed that formulates the rotation extraction in a physics-based way and exploits an incremental representation of rotation. We develop an optimization method that reduces the number of iterations under the assumption that the maximum magnitude of the incremental rotation vector is limited within ${\pi}/2$. Realistic simulation of dynamic deformation employs a sufficiently small time step, and thus this assumption is not problematic in practice. We demonstrate the efficiency and practicality of our method in various experiments.

Feature-Based High Speed Image Registration With Rotation and Scale Change (크기와 회전 변화를 고려한 특징 기반 고속 영상 정합 기법)

  • Bae, Ki-Tae;Kim, Song-Gook;Lee, Chil-Woo
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 2006.02a
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    • pp.1361-1366
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    • 2006
  • 본 논문에서는 제약되지 않은 카메라에서 얻어진 회전과 크기 변화를 가진 영상들을 특징 기반의 보로노이 거리 매칭 방법을 이용하여 고속으로 합성 하는 기법에 관해 기술한다. 기존의 특징점 기반 매칭 기법들이 사람의 개입에 의해 영상을 정합하거나, 크기나 회전 변화를 고려하지 않은 형태의 영상들을 처리하는 것과 달리 회전이나 크기변화요소가 포함된 입력영상들을 사람의 개입이 없이 자동으로 정확한 중첩영역을 빠르게 검색하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 우선 영상내의 특징 점들의 위상 정보와 특징 점들 사이의 거리 정보를 가지는 보로노이 거리 정합법을 통해 대응점을 구하고, 찾아진 대응 쌍들을 이용하여 2차원 투영의 초기 변환행렬을 구한다. 다음으로 비선형 이승오차 최적화 알고리즘을 이용하여 최적의 변환 행렬을 구한 후, 마지막으로 구해진 변환 행렬을 이용하여 영상을 합성한다. 실험결과를 통해 본 논문에서 제안한 방법의 효율성을 보인다.

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Preliminary Study on Automated Path Generation and Tracking Simulation for an Unmanned Combine Harvester (자율주행 콤바인을 위한 포장 자동 경로생성 및 추종 시뮬레이션 기초연구)

  • Jeon, Chan-Woo;Kim, Hak-Jin;Han, XiongZhe;Kim, Jung-Hun
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.20-20
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    • 2017
  • 궤도형 차량의 이동구조는 에너지 소비 측면에서 단점이 있지만 접지압의 감소로 인한 평지 및 야지험지에서도 원활한 주행이 가능한 장점으로 인해 농업분야의 플랫폼에서 많이 사용된다. 곡식을 베는 일과 탈곡하는 일을 한 번에 하는 콤바인도 이러한 무한궤도형 이동구조를 사용한다. 또한 궤도형 차량의 방향전환 및 주행속도 변환은 좌 우 궤도의 회전 속도를 다르게 하여 동시에 제어하기 때문에 정교한 주행 성능을 위해서는 궤도형 차량의 기구학 모델을 고려한 경로 계획이 필요하다. 본 연구에서는 직교형 포장에서 Round harvesting 기법 기반으로 궤도형 차량의 기구학 모델 및 포장정보를 고려한 자율주행 콤바인 경로계획 알고리즘을 개발하고자 하였다. 이를 위해 Labview 기반의 궤도형 차량 시뮬레이션을 구축하여 실제 포장정보를 이용해 생성 된 경로의 적용 가능성을 구명하고자 하였다. 자율주행 콤바인 경로 계획은 콤바인의 길이, 너비, 회전 시 좌 우 궤도의 속도 비, 직진 속도와 회전 속도 비, 회전 각도, 포장의 외부 경계선, 작업 겹침 량, 회경 횟수를 이용하여 좌현 새머리 선회를 포함한 내부 왕복작업 경로를 생성하며 외부 회경 횟수는 2~3회를 가정하였다. 자율주행 시뮬레이션은 차체와 궤도 자체의 미끄러짐과 작동기 지연시간을 단순화 한 궤도형 기구학 모델형태로 구성하였다. 추종 알고리즘은 선견 거리법을 사용하였으며, 측면 변이값과 방향 오차의 선형조합을 이용하여 조향변수를 정의하고 퍼지로직기반으로 좌 우 궤도 속도를 7 단계화하여 조향장치를 모델링하였다. 실험결과 개발 된 경로생성 알고리즘은 실제 취득 된 포장 외부 경계 GPS 위 경도를 이용해 자동으로 생성이 가능하며 간략화 된 콤바인 시뮬레이션에서 직진주행 RMS 위치 오차는 0.05 m, 선회구간에서 직진 구간 진입 시 RMS 위치 오차는 0.11 m, 직진 구간 RMSE 방향 오차는 3.2 deg로 콤바인 예취부 간격인 30 cm보다 작은 위치 오차를 보이며 생성된 경로 전체 추종이 가능함을 나타내었다.

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Performance Analysis of Autorotation(1) : Analysis Method and the Effect of Aerodynamic table (자동회전의 성능해석(1) : 해석 기법과 공력 테이블의 영향)

  • Kim, Hak-Yoon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.1
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    • pp.1-11
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    • 2012
  • Performance analysis was performed for an autorotating rotor. For a given airspeed, shaft angle, and collective pitch, the steady state of autorotation was judged by using the transient simulation method(TSM), then the thrust, lift, and drag coefficient for that state were computed. Average thrust was calculated from the instantaneous thrusts, in which the TSM was used in blade thrust integration. The analysis method was applied to the model rotor that had been tested by wind tunnel. Some comparison between analysis and test was provided. Two types of two-dimensional airfoil aerodynamic data were utilized in analysis, and they were made by Navier-Stokes Solver in terms of Reynolds and Reynolds-Mach number. The quantitative difference of results using two data set was examined and compared.

The Algorithm Improved the Speed for the 3-Dimensional CT Video Composition (3D CT 동영상 구성을 위한 속도 개선 알고리즘)

  • Jeong, Chan-Woong;Park, Jin-Woo;Jun, Kyu-Suk
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.28 no.2
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    • pp.141-147
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    • 2009
  • This paper presents a new fast algorithm, rotation-based method (RBM), for the reconstruction of 3 dimensional image for cone beam computerized tomography (CB CT) system. The system used cone beam has less exposure time of radioactivity than fan beam. The Three-Pass Shear Matrices (TPSM) is applied, that has less transcendental functions than the one-pass shear method to decrease a time of calculations in the computer. To evaluate the quality of the 3-D images and the time for the reconstruction of the 3-D images, another 3-D images were reconstructed by the radon transform under the same condition. For the quality of the 3-D images, the images by radon transform was shown little good quality than REM. But for the time for the reconstruction of the 3-D images REM algorithm was 35 times faster than radon transform. This algorithm offered $4{\sim}5$ frames a second. It meant that it will be possible to reconstruct the 3-D dynamic images in real time.

An Application of Electrical Resistance Method for Monitoring of Rotating Cylindrical Separator (원통형 회전 분리기를 감시하기 위한 전기저항법의 이용)

  • Lee, Bo-An;Kim, Sin
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.20 no.1
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    • pp.21-25
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    • 2011
  • In order to monitor a rotating cylindrical separator for radioactive waste, an electrical resistance method is proposed and its mathematical model is investigated. In a rotating radioactive waste separator, the electrical resistance between a pair of electrodes mounted on the inner wall of the vessel is related to the thickness of annular region of insoluble particle formed around the periphery and the concentration of the insoluble particle in that region. This work presents an analytical relationship among the aforementioned parameters based on a two-dimensional solution to the electrical potential equation and an empirical conductivity-concentration relation. Also, the feasibility of electrical resistance method for monitoring rotating cylindrical separators is discussed.

Variant Traffic Signs Recognition by the Sequential Color-based Clustering and Circular Tracing (순차적 색 정보 기반 군집화와 원형 추적법에 의한 변형된 교통 표지판 인식)

  • Lee, Woo-Beom
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.103-106
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    • 2008
  • 본 논문에서는 지능형 자동차의 주행보조 시스템 중의 하나인 교통 표지판 인식을 위한 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법은 잡음, 회전, 크기 등의 변형된 교통 표지판으로부터 기하학적 방법을 이용하여 변형된 정도를 추정하여 교통 표지판 원형으로 보정한다. 그리고 교통 표지판 인식을 위해서 보정된 표지판 영상으로부터 순차적 색기반 군집화(Sequential color-based clustering)에 의한 주의, 규제, 지시, 보조 등의 1차적 분류에 따라서 해당 교통 표지판의 형태 특징인 인식 심벌을 추출한다. 그리고 추출된 인식 심벌에 원형 추척법을 적용하여 교통 표지판 최종 인식 작업을 수행한다. 제안하는 방법의 성능 평가를 위해서 교통 표지판 영상에 잡음, 회전, 크기 등의 임의 변형을 적용하여 다양한 실험 영상을 만들고, 적용한 결과 단일 변형에서는 95%, 혼합 변형에서는 93% 이상의 인식률을 보인다.

Seismic Design of Mid-to-Low Rise Steel Moment Frames Based on Available Connection Rotation Capacity (접합부 회전능력에 기초한 중/저층 철골모멘트골조의 내진설계)

  • Ahn, Jae Kwon;Lee, Cheol Ho
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.19 no.6
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    • pp.715-723
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    • 2007
  • A displacement-based seismic design procedure was proposed for mid-to-low-rise steel moment frames. The proposed method was totally different from the current R-factor approach in that it directly uses available connection rotation capacity as a primary design variable. To this end, the relationship between available connection rotation capacity and seismic response modification (R factor) was established first; this relationship has been a missing link in current ductility-based design practice. A step-by-step displacement-based iterative design procedure was then proposed and verified using inelastic dynamic analysis.

2-axis Rotation Self-Stabilizing Platform for Mobility Assistive Device Users (보행보조기기 사용자를 위한 2축 회전 자기안정화 휴대물품 장치의 개발)

  • Rhee, Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2021.10a
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    • pp.590-593
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    • 2021
  • 본 연구에서는 목발을 사용하는 교통약자가 물품을 안정적으로 휴대할 수 있도록 도와주는 장치를 개발하였다. 2축 짐벌 구조를 기반으로 서보모터, IMU센서, 아두이노 나노 마이크로프로세서로 구현하였고, Pitch와 Roll 방향 회전을 상쇄하기 위해 센서 각도를 변환 없이 사용하는 기본제어법과 PID 제어법을 사용하여 비교하였다.

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Development of Algorithm for Float Tracking using Camshift Image Technique (Camshift 영상 처리 기법을 이용한 부자 추적 알고리즘 개발)

  • You, Hojun;Kim, Seojun;Yu, Kwonkyu;Yoon, Byungman
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.79-79
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    • 2015
  • 현재 홍수 시 유량조사에 가장 많이 사용하고 있는 부자법은 측정 인력, 측정비용 및 위험성이 높다는 단점이 있다. 또한 교량에서 부자를 투하하고 측면에서 부자의 이동을 추적하기 때문에 평면상의 이동에 대한 정보를 얻기 어렵다는 한계가 있다. 이에 김서준 등(2014)은 PTV 기법을 이용한 부자 추적 알고리즘을 개발하였으나 부자가 회전하거나 물속에 잠기는 부분이 변화하여 수면 위로 확인되는 부자의 길이가 변할 경우 추적이 어렵다는 한계가 있었다. 이를 개선하고자 본 연구에서는 Template Match 알고리즘과 색상 기반 영상 처리 기법을 이용한 목표물 인식 방법인 Camshift 기법을 적용하여 부자를 추적할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. Template Match 알고리즘의 경우는 입자가 많을수록 추적을 잘한다는 장점이 있지만 회전 및 변형에 취약하다는 단점이 있고, Camshift 영상 처리 기법의 경우 다수의 추적자가 존재할 경우 추적에 어려움이 있으나 추적자의 회전과 변형을 정확하게 추적할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 Template Match 알고리즘을 이용하여 이동 예상영역을 결정하고 Camshift 영상 처리 기법으로 추적을 하게되면 두 방법의 장점을 모두 살릴 수 있다. Camshift 영상 처리 기법을 실제 부자 추적에 적용해 본 결과 부자의 회전 및 변형에도 정확하게 추적할 수 있는 것을 확인하였다. 향후 부자법을 이용한 유량 조사에 본 연구에서 개발한 알고리즘을 적용한다면 현장에서 동영상 촬영만 하면 되기 때문에 측정 인원을 최소화 할 수 있어 매우 경제적이고, 홍수 시 위험성도 감소할 것으로 기대된다.

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