• 제목/요약/키워드: 2D 스캐너

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일본 판목의 구조에 대한 기초연구 - 3D 계측을 통한 조사를 중심으로 - (A Preliminary Study on Structure of the Wooden Printing Blocks in Japan - Based on the 3D Measurement Method -)

  • 안도 마리코;류성욱;이마즈 세츠오
    • 보존과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.11-16
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    • 2017
  • 본 연구에서는 일본 목판 인쇄에 사용된 판목 구조의 과학적 조사를 실시하였다. 또한 판목이 입체적인 구조의 유물이라는 사실에 주목하여 2차원보다 3차원의 조사가 유효하다고 판단, 판목 연구에서 첫 사례가 되는 3D CT스캐너, 고화질 3차원 디지타이저를 이용한 조사를 진행하였다. 3D CT스캐너를 이용한 조사 결과, 판목의 단면 정보로부터 사용된 나뭇결과 내부 구조의 확인 및 계측, 생존 중인 벌레의 존재를 밝혀내었다. 3차원 디지타이저를 이용한 조사에서는 0.02 mm 단위의 관찰이 가능하여 기존의 현미경으로는 조사가 곤란했던 판목의 표면 정보를 상세히 관찰할 수 있었다.

광산관리와 채굴계획 수립을 위한 레이저스캐너의 활용 (Application of Laser Scanner for Mine Management and Mining Plan)

  • 박준규;정갑용
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.693-700
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    • 2017
  • 우리나라의 광산은 지질학적인 구조와 형상이 복잡하며, 규모가 작기 때문에 광산의 개발 및 관리와 채굴계획 수립에 정교한 측량성과와 3D 모델링이 필요하다. 하지만 데이터 취득 및 처리 기술과 경제성으로 인해 현재 기존의 방법을 이용하고 있다. 광산의 구조, 갱도, 채굴면적 등을 2D 도면을 기반으로 기록 및 관리하고 있으며, 이로 인해 인력과 시간의 낭비는 물론 정확도 문제로 인한 사고의 위험도 가지고 있는 실정이다. 최근 외국에서는 지질에 대한 조사 자료와 광산에 대한 공간정보를 통합하여 데이터베이스화 하고, 이를 광산관리 및 채굴계획 수립에 활용하고 있다. 본 연구에서는 레이저스캐너를 활용하여 광산관리와 채굴계획 수립을 위한 공간정보를 구축하고자 하였다. 연구를 통해 광산에 대한 공간정보를 효과적으로 취득하고, 자료처리를 통해 모델링 된 데이터를 생성할 수 있었다. 광산관리를 위한 3D 모델은 광산의 안전한 채굴계획 수립과 운영에 중요한 도구로써 활용이 기대된다.

3D 스캐너를 이용한 지하공동의 굴진장 및 여굴 평가 기초연구 (A Study on Assessment of Advance and Overbreak in Underground Excavation Utilizing 3D Scanner)

  • 노유송;김정규;고영훈;김승준;정소걸;양형식
    • 화약ㆍ발파
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    • 제33권4호
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    • pp.1-6
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    • 2015
  • 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 채광 중인 광산을 대상으로 굴진장, 여굴, 미굴 등의 요소들을 효율적으로 산정하고 평가하고자 하였다. 이를 위하여 3차원 레이저 스캐너를 활용하여 공간좌표를 기록하는 point-cloud를 획득하였고, 3차원 모델링 프로그램을 이용하여 지하 공동을 모델링 하였다. 연구결과를 통해 각 요소들을 고찰하였을 때 심발부 굴진장은 평균 2.6m, 전체는 평균 2.4m로 나타났으며, 천공장 3.8m를 기준하여 굴진율은 평균 심발부 67%, 전체 64%로 평가되었다. 또한 설계 단면을 기준으로 여굴량을 측정한 결과로 평균 좌측벽 $4.5m^3$, 우측벽 $4.5m^3$, 천반 $5m^3$, 총 $14m^3$로 측정되었으며, look-out을 기준으로 여굴량을 측정한 결과 좌측벽 $3m^3$, 우측벽 $3.1m^3$, 천반 $2.3m^3$, 총 $8.4m^3$로 측정되었다. 평균 굴착량 대비 여굴량은 설계 단면 기준 약 8%, look-out 기준 약 5%로 평가되었다.

3D 스캐닝 결과물에서 2D 도면 데이터로 추출 및 변환하는 방법에 대한 연구 (A Study on the method of extract 2D blueprint data from 3D scanner output.)

  • 김성욱;김병욱
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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    • pp.629-630
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    • 2019
  • Canny Edge Detection Algorithm 을 이용하여 3D 스캐너로 생성된 입체 데이터에서 2D 도면 데이터로 추출 및 변환 하는 방법을 제안한다.

준공 BIM 구축을 위한 Graph-based SLAM 기반의 실내공간 3차원 지도화 연구 (A Study on 3D Indoor mapping for as-built BIM creation by using Graph-based SLAM)

  • 정재훈;윤상현;;허준
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.32-42
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    • 2016
  • 현재 국내 대부분의 토목 건축 구조물이 BIM 정보가 부재한 상황에서 준공 BIM(as-built BIM)의 수요가 점차 증가하고 있다. 준공 BIM 구축을 위한 공간자료 취득에는 고밀도의 포인트 클라우드를 생성할 수 있는 레이저 스캐너가 주로 활용되고 있다. 하지만 기존의 고정식 스캔 시스템은 이동이 번거롭고, 정밀한 위치 선정이 필요 하며, 스캔 자료 정합을 위해 별도의 표지를 설치하거나 공액점을 추출하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 수작업을 최소화하기 위해 기존의 고정식 스캔 시스템을 대체할 수 있는 이동식 스캔 시스템을 제안하고자 하며, 기반 기술로 graph-based SLAM을 적용하였다. 테스트 장비는 총 세 개의 2차원 스캐너를 탑재하고 있으며, 중앙의 한 개는 수평으로 설치되어 graph 구축을 통한 이동경로취득에 사용되었고, 좌우 두 개는 수직으로 설치되어 시스템 진행의 연직 방향으로 주변 구조물에 대한 3차원 스캔 정보 취득에 사용되었다. 개발된 graph-based SLAM은 이동경로 상에 누적된 위치오차를 해소하기 위한 loop closure 처리 방법으로 Adaboost 기계학습을 적용하였다. 이는 특히 본 연구에서 사용한 장비와 같이 기계학습을 위한 다수의 feature 정보를 제공할 수 있는 멀티 스캐너 시스템에 적합한 방식이며, 두 실내공간을 대상으로 한 테스트에서 단일 스캐너 대비 false positive rate를 각각 7.9% 및 13.6%까지 줄일 수 있었다. 최종적으로 연구대상지역의 2차원 및 3차원 지도 구축을 통해 개발된 graph-based SLAM의 효용성을 확인하였다.

스캐너를 이용한 AZ31 극박판재와 AZ91D 다이캐스팅 프레임의 고속레이저용접 (Fast laser welding with scanner on the joint between AZ31 thin sheet and die-casted AZ91D frame for smart phone application)

  • 이목영;서민홍
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-6
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    • 2015
  • High welding speed and narrow weld seam are favorable for welding of magnesium alloy. Magnesium alloy is recommended for the smart frame because it has several advantages such as low density, high thermal conductivity, EMI shielding capability and good cast ability. This study is for the assembly welding of the magnesium smart frame with high productivity, good performance and low cost. The window for battery on AZ91D frame produced by die-casting was prepared by CNC machining. Corresponding AZ31 blank of 0.2mm thickness was prepared by die-blanking cut. All system set was fixed at the stationary bed but the laser beam was manipulated by scanner up-to 1,000mm/s speed. The weld joint between AZ31 sheet and AZ91D frame was welded by fiber laser on 850~1,000W output power. The joint showed penetration enough but some humping bead. The distortion by the weld heat was almost free because of the quick dissipation of the heat by small beam size and fast welding. Consequently, the thinner magnesium foil was assembled successfully to the magnesium frame of mobile phone.

부정형 곡선의 3차원 모델 제작에 대한 사진측량적 접근 (A Photogrammetric Approach to Create 3-Dimensional Models of Irregular-shaped Curves)

  • 장지홍
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.545-551
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    • 2017
  • 인체 중심 설계가 요구되는 제품 설계에서 인체 형상 정보의 효과적인 추출은 매우 중요하다. 다양한 형태의 부정형곡선으로 이루어진 인체 형상 정보는 일반적으로 3차원 스캐너를 사용하여 얻어진다. 3차원 스캐너는 높은 신뢰도를 가지고 있으나 비용이 많이 들고 이동성에 제한을 받는다는 단점을 가지고 있다. 3차원 스캐너에 비해 매우 적은 비용으로 운용 가능한 사진측량기법을 이용하여 부정형 곡선에 대한 3차원 곡선 모델을 제작하고 오차를 살펴보았다. 3차원 곡선 모델은 원형곡선 위에 160, 80, 40, 20, 10, 5개의 특징점을 일정한 거리마다 위치시켜 제작하였다. 볼록 곡선의 경우 160, 80, 40, 20개의 특징점을 사용한 모델에서 원 곡선에 비해 작은 차이를 나타냈다 (최대 0.13%). 볼록-오목 곡선의 경우 160, 80, 40개의 특징점을 사용한 모델에서 원곡선에 비해 낮은 수준의 차이를 나타냈다 (최대 0.29%). 볼록 곡선의 경우 전체 곡선 길이의 5% 길이 마다, 볼록-오목 곡선의 경우 전제 곡선 길이의 2.5% 길이 마다 특징점을 위치시킬 경우 낮은 수준의 오차를 나타내는 곡선 모델을 얻을 수 있을 것으로 나타났다. 사진측량기법은 3차원 스캐너에 비해 저비용과 이동성이라는 장점을 갖는 대체 방법으로 충분한 가능성을 갖는다고 할 수 있다.

소형 2차원 레이저 스캐너용 F-theta 렌즈 역설계 (Reverse Design of F-Theta Lens for Compact Laser Scanner)

  • 최해운
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권3호
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    • pp.213-218
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    • 2017
  • 리모트 용접용 2D 스캐너 F-theta 렌즈의 역설계가 광선 추적기법을 사용하여서 수행이 되었다. 렌즈의 곡면 및 렌즈간 거리를 변수로 설정하고 초점거리를 Marginal Ray Height 로 설정하여, 상용 광선추적기법 프로그램을 사용하여 무한반복 최적화를 수행 하였다. 최종목표 값을 설정 후 Merit Function에 정의된 기준에 따라, 최종 초점거리와 초점의 크기를 최종 목표 값 가중치로 설정하였다. 최적화된 렌즈는 총 4매이며, 벤치마킹된 상용렌즈의 초점거리(185mm) 보다는 다소 근거리인 137mm로 최적화 되었지만, 초점의 크기는 레이저 입사각에 따라 RMS 기준 $1.3{\mu}m$, $6.2{\mu}m$ 그리고 $16.1{\mu}m$로 계산 되었으며, 이는 상용렌즈에 근접하는 성능을 구현한다. 입사각별 왜곡도를 중첩 하여서 비교 분석한 결과, 입사각 $0^{\circ}$$12.5^{\circ}$에서는 기존 렌즈와 거의 유사한 형태로 나타나는 것을 볼 수가 있어, 본 연구에서 제안된 역설계기법이 사용자 환경에 따라서 효과적으로 적용되어 최적설계가 이루어질 수 있을 것으로 기대가 된다.