• 제목/요약/키워드: 3-D localization

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정위적 방사선수술시 진단장비를 이용한 종양위치결정의 정확도 평가 (Accuracy in target localization in stereotactic radiosurgery using diagnostic machines)

  • 최동락
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제7권1호
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    • pp.3-7
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    • 1996
  • 정위적 방사선수술을 시행하기 위하여 CT, MR, 그리고 digital angiography 의 표적 위치결정의 정확도를 평가하였다. 특정한 지점의 위치가 이미 알려져 있는 (정밀도 : 0.lmm 이내) geometrical phantom 을 CT 혹은 MR로 scan 하였다. Scan 간격은 3mm 이었으며 FOV (Field of View)는 CT의 경우 35cm, MR 의 경우 28cm 이었다. 얻어진 영상은 GE format 의 형태로 TCP/IP를 이용하여 치료계획 컴퓨터로 전달되었다. 각 영상을 컴퓨터로 분석하여 얻은 측정된 좌표값을 이미 알고 있는 값과 비교하였다. Digital angiography 의 경우, 좌표값을 결정하기 위하여 anterior-posterior 방향과 lateral 방향의 film을 얻었으며 이 film은 film scanner를 이용하여 치료계획 컴퓨터로 전달되었다. CT 영상의 위치결정 오차는 1.2$\pm$0.5 mm이었으며 MR의 경우에는 coronal 및 sagittal 영상에 대하여 각각 평균 1.7$\pm$0.4mm, 2.1$\pm$0.7mm의 오차가 있었다. 반면에 Axial 영상의 경우에는 오차가 평균 4.7$\pm$ 0.9mm이었다. Digital angiography 의 위치결정 오차는 0.9$\pm$0.4mm이었다. CT, MR, 그리고 Angiography 등과 같은 진단장비를 이용하여 표적의 위치 및 형태를 정의하는데 있어서의 정확도는 진단 영상의 분해능 및 distortion 과 밀접한 관련을 가지고 있다. CT의 경우, 위치결정 오차는 주로 영상의 slice 간격에 따른 분해능에 의존하며 MR 영상의 경우에는 영상자체의 분해능과 더불어 head frame에 의한 distortion이 크게 작용하였다. 반면에 Digital angiography의 경우에는 fiducial marker의 distortion으로 인한 오차가 가장 크게 영향을 주었다. 본 연구의 결과는 치료계획시 PTV(Planning Target Volume)를 결정할 때 반드시 고려되어야 한다.

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Synthesis of 3D Sound Movement by Embedded DSP

  • Komata, Shinya;Sakamoto, Noriaki;Kobayashi, Wataru;Onoye, Takao;Shirakawa, Isao
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.117-120
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    • 2002
  • A single DSP implementation of 3D sound movement is described. With the use of a realtime 3D acoustic image localization algorithm, an efficient approach is devised for synthesizing the 3D sound movement by interpolating only two parameters of "delay" and "gain". Based on this algorithm, the realtime 3D sound synthesis is performed by a commercially available 16-bit fixed-point DSP with computational labor of 65 MIPS and memory space of 9.6k words, which demonstrates that the algorithm call be used even for the mobile applications.

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DSM과 다시점 거리영상의 3차원 등록을 이용한 무인이동차량의 위치 추정: 가상환경에서의 적용 (Localization of Unmanned Ground Vehicle using 3D Registration of DSM and Multiview Range Images: Application in Virtual Environment)

  • 박순용;최성인;장재석;정순기;김준;채정숙
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.700-710
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    • 2009
  • A computer vision technique of estimating the location of an unmanned ground vehicle is proposed. Identifying the location of the unmaned vehicle is very important task for automatic navigation of the vehicle. Conventional positioning sensors may fail to work properly in some real situations due to internal and external interferences. Given a DSM(Digital Surface Map), location of the vehicle can be estimated by the registration of the DSM and multiview range images obtained at the vehicle. Registration of the DSM and range images yields the 3D transformation from the coordinates of the range sensor to the reference coordinates of the DSM. To estimate the vehicle position, we first register a range image to the DSM coarsely and then refine the result. For coarse registration, we employ a fast random sample matching method. After the initial position is estimated and refined, all subsequent range images are registered by applying a pair-wise registration technique between range images. To reduce the accumulation error of pair-wise registration, we periodically refine the registration between range images and the DSM. Virtual environment is established to perform several experiments using a virtual vehicle. Range images are created based on the DSM by modeling a real 3D sensor. The vehicle moves along three different path while acquiring range images. Experimental results show that registration error is about under 1.3m in average.

다중 2D 레이저 스캐너 시스템의 외부 표정요소 캘리브레이션을 위한 시뮬레이션 기반 표적 배치 결정 기법 (Simulation based Target Geometry Determination Method for Extrinsic Calibration of Multiple 2D Laser Scanning System)

  • 주성하;윤상현;박상윤;허준
    • 한국측량학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.443-449
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    • 2018
  • SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) 기반 모바일 매핑 시스템을 활용한 실내 공간의 포인트 클라우드 취득은 건축물의 유지, 관리를 위한 as-built BIM (Building Information Model) 구축의 기초 공정이다. 본 연구에서는 다중 2D 레이저 스캐너로 구성된 모바일 매핑 시스템의 구축을 위한 시뮬레이션 기반 검정(calibration) 표적의 구조 결정 방법을 제안하였다. 2D 레이저 스캐너의 외부 표정요소 검정을 위해 (1) 원형, (2) 사각형, (3) 이중 원형, (4) 이중 사각형 형태의 표적을 구성하였다. 시뮬레이션을 통해 얻어진 각 표적 관측 값을 토대로, 최소제곱법 기반의 외부 표정요소 검정을 수행하였다. 그 결과 사각형 형태의 표적 구조가 주어진 시스템의 검정에 가장 적합한 형태임을 확인하였다. 또한 외부 표정요소 간의 높은 상관성을 확인할 수 있었으며, 표적의 구조에 따른 외부 표정요소의 검정 결과가 상이한 것으로 나타났다.

영상기반 자동항법을 위한 실시간 위치인식 및 지도작성 (Real-time Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) for Vision-based Autonomous Navigation)

  • 임현;임종우;김현진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권5호
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    • pp.483-489
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    • 2015
  • 본 논문에서는 넓은 지역에서의 영상기반 자동 항법을 위한 실시간 위치인식 및 지도작성 방법을 제안한다. 한 대의 카메라에서 입력된 영상으로부터 제안된 방법은 6 자유도 카메라 자세와 3 차원 특징점 위치를 연속적으로 계산한다. 제안된 방법은 넓은 지역을 주행하며 촬영된 영상에 적용하여 그 위치와 환경지도를 성공적으로 작성하였이다. 본 논문에서는 이진기술자(binary descriptor)와 수치-위상(metric-topological)지도 표현법을 사용하여 GPU 나 영상의 축소 없이 실시간 성능과 광범위한 지역에서의 회귀점 검출(loop detection)을 하였다. 제안된 방법은 여러 환경에서 촬영된 영상과, 해당 영상의 GPS 기준값과 비교하여 평가하였다.

역설계 기반 제조기술 설계를 통한 방탄용 부가장갑킷트 개발에 관한 연구 (A Research on Development of Applique Armor Kit for Design of Manufacturing Technology based on the Reverse Engineering)

  • 고동현;문태상;김영기
    • 품질경영학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.233-243
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    • 2021
  • Purpose: The study focused on localization of the enhanced applique armor kit (EAAK), which are applied to Korea Assault Amphibious Vehicle (KAAV). Methods: For this propose, we developed the manufacturing technology by analyzing the original products. Considering the conditions used in the military, we made the test evaluation criteria. Results: In results, The EAAK developed through this research performs equivalent performance compared to Rafael, Co. Thus, It is possible not only stably supply a parts of EAAK for maintenance, but also to reduce costs due to import substitution effect. Conclusion: It is expected that the manufacturing technology and test evaluation criteria accumulated through this study can be used in the localization of similar parts.

연속된 3차원 영상에서의 통계적 물체인식 (Probabilistic Object Recognition in a Sequence of 3D Images)

  • 장대식;이양원;성국서
    • 한국컴퓨터정보학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.241-248
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    • 2006
  • 냉장고나 에어컨 등과 같은 비교적 크고 자주 움직이지 않는 물체들에 대한 인식은 실내 환경에서의 SLAM (Simultaneous Localization and Map building) 문제에서 중요한 전역적 고정 특징으로 사용될 수 있다는 측면에서 그 필요성이 크다. 본 논문에서는 연속적으로 획득되는 3차원의 영상 장면들을 사용하여 이러한 큰 물체들을 안정적으로 인식할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 파티클 필터(Particle Filter)를 기반으로 연속적인 3차원 영상에서 점진적으로 3차원의 물체를 인식하는 방법을 사용한다. 이를 위해 인식하고자 하는 하나의 물체를 표현하는 파티클(Particle) 들을 3차원의 장면에 뿌리고, 3차원 선들의 정합을 통해 각 파티클에 대한 정합 확률을 계산한다. 이 확률과 정합된 파티클의 비율을 기반으로 3차원 환경 속에 놓여진 물체를 인식할 수 있으면 물체의 자세 또한 함께 인식될 수 있다. 실험 결과를 통해 파티클 필터에 기반한 점진적이고 확률적인 물체인식의 가능성을 보이고 SLAM문제에 응용한 결과도 함께 보여준다.

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키넥트 센서를 이용한 인공표식 기반의 위치결정 시스템 (A Landmark Based Localization System using a Kinect Sensor)

  • 박귀우;채정근;문상호;박찬식
    • 전기학회논문지
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    • 제63권1호
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    • pp.99-107
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    • 2014
  • In this paper, a landmark based localization system using a Kinect sensor is proposed and evaluated with the implemented system for precise and autonomous navigation of low cost robots. The proposed localization method finds the positions of landmark on the image plane and the depth value using color and depth images. The coordinates transforms are defined using the depth value. Using coordinate transformation, the position in the image plane is transformed to the position in the body frame. The ranges between the landmarks and the Kinect sensor are the norm of the landmark positions in body frame. The Kinect sensor position is computed using the tri-lateral whose inputs are the ranges and the known landmark positions. In addition, a new matching method using the pin hole model is proposed to reduce the mismatch between depth and color images. Furthermore, a height error compensation method using the relationship between the body frame and real world coordinates is proposed to reduce the effect of wrong leveling. The error analysis are also given to find out the effect of focal length, principal point and depth value to the range. The experiments using 2D bar code with the implemented system show that the position with less than 3cm error is obtained in enclosed space($3,500mm{\times}3,000mm{\times}2,500mm$).

Decoupled Location Parameter Estimation of 3-D Near-Field Sources in a Uniform Circular Array using the Rank Reduction Algorithm

  • Jung, Tae-Jin;Kwon, Bum-Soo;Lee, Kyun-Kyung
    • 한국음향학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.129-135
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    • 2011
  • An algorithm is presented for estimating the 3-D location (i.e., azimuth angle, elevation angle, and range) of multiple sources with a uniform circular array (UCA) consisting of an even number of sensors. Recently the rank reduction (RARE) algorithm for partly-calibrated sensor arrays was developed. This algorithm is applicable to sensor arrays consisting of several identically oriented and calibrated linear subarrays. Assuming that a UCA consists of M sensors, it can be divided into M/2 identical linear subarrays composed of two facing sensors. Based on the structure of the subarrays, the steering vectors are decomposed into two parts: range-independent 2-D direction-of-arrival (DOA) parameters, and range-relevant 3-D location parameters. Using this property we can estimate range-independent 2-D DOAs by using the RARE algorithm. Once the 2-D DOAs are available, range estimation can be obtained for each source by defining the 1-D MUSIC spectrum. Despite its low computational complexity, the proposed algorithm can provide an estimation performance almost comparable to that of the 3-D MUSIC benchmark estimator.

A study on multichannel 3D sound rendering

  • Kim, Sun-Min;Park, Young-Jin
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.117.2-117
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    • 2001
  • In this paper, 3D sound rendering using multichannel speakers is studied. Virtual 3D sound technology has mainly been researched with binaural system. The conventional binaural sound systems reproduce the desired sound at two arbitrary points using two speakers in 3DD space. However, it is hard to implement the localization of virtual source at back/front and top/below positions because the HRTF of an individual is unique just like the fingerprint. Most of all, the HRTF is highly sensitive to the elevation change. Multichannel sound systems have mainly been used to reproduce the sound field picked up over a certain volume rather than at specific points. Moreover, multichannel speakers arranged in 3-D space produce a much better performance of ...

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