• 디자인학연구
• /
• 제20권3호
• /
• pp.119-128
• /
• 2007

디지털 기술이 발전하면서 산업디자인 프로세스에 컴퓨터를 활용하는 CAID 필수적인 부분이 되었다. 3차원 모델을 렌더링 하여 사진과 같은 최종 이미지 결과물이 만들어내는 것은 CAID에 특화된 작업들 중 하나이다. 이 작업을 위해 디자이너는 가상 모델의 재질, 조명, 카메라 둥의 위치 및 세부 변수들을 적절히 조절하여야 한다. 기존 CAID도구의 사용자 인터페이스는 이러한 속성을 컴퓨터 그래픽 연산을 위한 변수 설정 창에서 주로 해결하고 있어 디자이너들이 사용하는데 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 CAID를 위한 디지털 렌더링 작업 특히 라이팅과 관련된 인터페이스 문제를 해결하기 위해 증강현실(Augmented Reality)과 실체적 인터페이스(Tangible Interface)를 활용한 가상의 라이트 조작 도구, TLS(Tangible Lighting Studio)를 제안하였다. 이는 카메라의 위치 설정, 라이팅 효과를 위한 변수설정의 인터페이스를 실체화하고 작업공간에 분산시킴으로써 보다 직관적인 렌더링 작업을 지원하는 도구이다. TLS는 가상의 광원, 카메라, 렌더링 대상 등을 물리적으로 직접 조작할 수 있는 마커, 컨트롤러 유닛들, 사용자가 착용하는 비디오 투시형 HMD 등으로 구성된다. 이를 활용하여 사용자는 증강현실 작업공간에서 직접 라이팅 속성을 조정할 수 있다. 유용성 평가 실험을 통하여 TLS가 기존 CUI(Graphic User Interface)기반 시스템보다 유효성, 효율성 그리고 사용자 만족도가 높다는 점을 발견하였다. TLS는 CAID도구의 인터페이스 분야뿐만 아니라 광원과 카메라의 효과를 활용하는 건축, 사진 촬영 교육 등의 분야에서 효과적으로 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권12호
• /
• pp.427-436
• /
• 2016

도심지에 지진, 산사태 등과 같은 재난 발생 시 건물 및 지하 구조물 붕괴로 인해 잔해 내부에 다수의 매몰자가 발생된다. 이때 인명탐지를 위해 주로 음향, 영상 및 전파 등을 활용한 탐지 장비 등이 활용되나 고가이며, 붕괴지 상부로의 직접 투입으로 인한 2차 붕괴위험 및 장비 운용 성능 저하로 인해 신속하고 높은 신뢰성을 갖는 인명탐지 기술이 활용되지 않고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 매몰자의 휴대 기기에서 송출하는 Wi-Fi 신호 및 기압정보를 제공받아 매몰자의 3차원 위치를 탐색하는 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)에 탑재 가능한 무선신호 기반 인명탐지 모듈을 개발하였다. 또한 드론의 비행동안 매몰자 휴대기기 정보를 실시간으로 수집하여 해당 정보를 지상부에 전송하여 신뢰성 있는 매몰자의 3차원 위치정보를 제공하도록 하는 모듈 개발 프레임워크를 제시하였다. 이를 통해 인명탐지 모듈의 개발과 현장 테스트를 통해 적용 타당성을 검증하였다. 이러한 연구결과는 향후 대형 건물 붕괴와 같은 재난 시 매몰자에 대한 매몰 위치의 신속한 탐지 및 구호와 실종자 수색을 위한 핵심기술로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.113-119
• /
• 2014

GNSS는 다양한 오차요소에 의해 좌표 정확도가 저하되는데, 그중 고정밀 측위에서 간과하기 쉬운 것이 안테나의 위상중심변동이다. 이를 보정하기 위해 IGS에서는 위상중심변동 보정정보를 기록한 ANTEX 파일을 제공하고 있다. 하지만 수신기 안테나의 경우 방위각과 고도각마다 $5^{\circ}$ 간격으로, 위성 안테나의 경우 천저각에 대해 $1^{\circ}$ 간격으로 PCV 보정정보가 제공되기 때문에 사용자 입장에서는 충분하지 않다. 따라서 어떠한 각도에서도 PCV 보정정보를 정확하게 보간하기 위한 연구를 수행하였다. 이 연구에서는 방위각과 고도각을 모두 변수로 사용할 수 있는 구면조화함수를 수신기 안테나 PCV 보정정보를 보간하는데 사용해 최적차수를 구하였다. 그 결과 정확도를 우선적으로 고려한다면 구면조화함수 8차가 최적차수가 되며, 구동시간을 우선적으로 고려한다면 허용되는 오차 내에서 구면조화함수 1차와 5차를 제외한 가장 낮은 차수가 최적차수가 된다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.172-177
• /
• 2023

본 논문에서는 초음파 신호의 2차원 역추적 방법을 제안한다. 초음파 센서는 송수신 장치를 서로 쌍으로 이용하여 거리 측정 및 실내 위치 추적에 많은 연구가 되어 산업 분야에 쓰이고 있는 보편적인 기술이다. 본 논문에서는 초음파 신호를 수신기만 활용하여 임의의 초음파 송신 장치들의 신호원을 2차원 평면상으로 추적하는 방법을 제안한다. 초음파 신호를 추적하기 위해 수신기는 최소 3개를 이루어 신호를 수신한다. 3개의 수신기는 각각의 초음파 수신음의 도달 시간차를(Time Difference of Arrival, TDOA) 이용하여 방향 및 거리를 연산할 수 있다. 기존 초음파를 이용한 신호원 추적 방법은 송수신기가 쌍으로 이루어지거나 센서마다 독립적으로 설치가 되어야 하기 때문에 장치들의 시간 동기화가 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 초음파 수신기의 거리를 최소화하여 설치고 하나의 장치로 구성한다. 하나의 장치로 설치된 센서는 하나의 연산기로 처리하기에 시간 동기화 문제를 해결할 수 있다. 시간차 정확도를 올리기 위해 시간 분해능이 높은 고속 32비트 타이머를 사용하여 거리 및 방향을 빠르게 연산 및 추적할 수 있다.

• 대한방사선치료학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.37-43
• /
• 2008

목 적: 유방 보존 수술 후 방사선 치료를 받는 Large pendulous breast 환자에 있어서 엎드린 자세의 유용성을 평가해 보고자 한다. 대상 및 방법: 동일 환자에게 Breast board를 사용한 바로 누운 자세(Supine position: SP), Breast Supporting Device를 사용한 바로 누운 자세(Supine position with breast supporting device: SD), 그리고 Custom Prone mattress를 사용한 엎드린 자세 (Prone position: PP)를 모두 적용하였다. 각 방법에 대해 전산화단층촬영(High Advantage, GE Medical System, USA)을 시행하였고, 3차원 치료계획용 컴퓨터($Pinnacle^3$, Philips Medical System, USA)를 사용하여 세 방법에 대한 최적의 치료 계획을 세웠다. 평가를 위해 임상표적체적(CTV)과 조사되는 정상조직(동측 폐, 심장)의 용적(ILV, IHV)을 구하였고, 각 정상조직에 대해 Central Lung Distance (CLD)와 Maximum heart distance (MHD)를 측정하였다. 또한, 선량 체적 히스토그램(Dose-volume histogram, DVH)을 사용하여 CTV에서 $V_{95}$, $V_{100}$, $V_{105}$, $V_{110}$과 $D_{90}$, $D_{95}$를 비교하였고, 정상조직에 있어서 $D_5$와 $V_{20\;Gy}$ (동측 폐), $V_{18\;Gy}$ (심장)을 비교하였다. 결 과: SP와 SD에 비해 PP에서 ILV가 73.6%와 49.5%, IHV가 33.8%와 10.7%, CLD가 54.5%와 40.0%, 그리고 MHD에서 34.3% 와 20.7% 감소하였다. CTV의 선량 체적 히스토그램을 비교한 결과, SP에서 $V_{110}$이 0.2%인 것과 달리 PP에서 $V_{95}$가 96.2%, $V_{100}$이 61.5%, $V_{105}$가 1.2%, 그리고 $V_{110}$은 0%의 값을 나타내어 상대적으로 과다선량(hot spot) 영역 없이 Dose coverage가 우수함을 보여 주었다. 정상조직의 $D_5$는 동측 폐에 있어서 PP가 SP와 SD에 비해 57.6%와 52.2%, 심장에서는 13.9%와 11.4% 감소하였다. 또한, 동측 폐의 $V_{20\;Gy}$는 77.4%와 57.8%, 심장의 $V_{18\;Gy}$는 42.4%와 39.1% 감소하였다. 결 론: Large pendulous breast 환자의 방사선 치료 시, 엎드린 자세의 적용은 CTV의 선량 분포를 향상시키고, 동측 폐와 심장의 선량 감소를 가능케 한다.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
• /
• 제7권4호
• /
• pp.228-235
• /
• 2007

The main purpose of this paper is to manage the container property effectively at the container yard by applying the RTLS technology to the field of port logistics. Yet, many kinds of noises happen to be inputted with the distance value(between the reader and the tag) which is to be inputted into the location identification algorithm, which makes the distance value jumped due to the system noise of the ultrasonic sensor module and the measurement noise. The Kalman Filter is widely used to prevent this jump occurrence; the noises are eliminated by using the EKF(Extended Kalman Filter) while considering that the distance information of the ultrasonic sensor is non-linear. Also, the 3D RTLS system at the port container yard suggested in this research is designed not to be interrupted for its ultrasonic transmission by positioning the antenna at the front of each sector of the container where the active tags are installed. We positioned the readers, which function as antennas for location identification, to four places randomly in the absolute coordinate and let the positions of the active tags identified by using the distance data delivered from the active tags. For the location identification algorithm used in this paper, the triangulation measurement that is most used in general is applied and newly reorganized to calculate the position of the container. In the first experiment, we dealt with the error resulting in the angle and the distance of the ultrasonic sensor module, which is the most important in the hardware performance; in the second, we evaluated the performance of the location identification algorithm, which is the most important in the software performance, and tested the noise cancellation effects for the EKF. According to the experiment result, the ultrasonic sensor showed an average of 3 to 5cm error up to $45^{\circ}$ in case of $60^{\circ}$ or more, non-reliable linear distances were obtained. In addition, the evaluation of the algorithm performance showed an average of $4^{\circ}{\sim}5^{\circ}$ error due to the error of the linear distance-this error is negligible for most container location identifications. Lastly, the experiment results of noise cancellation and jump preservation by using the EKF showed that noises were removed in the distance information which was entered from the input of the ultrasonic sensor and as a result, only signal was extracted; thus, jumps were able to be removed and the exact distance information between the ultrasonic sensors could be obtained.

• 한국측량학회지
• /
• 제40권4호
• /
• pp.315-324
• /
• 2022

일반적인 조정계산에서는 독립변수의 오차는 없다고 가정하고 종속변수의 오차만을 고려하는 최소제곱해를 구한다. 그러나 지상측량에 의해 결정한 3차원 공간좌표나 GNSS (Global Navigation Satellite System) 기반 추정좌표는 성분별로 독립적으로 결정되지 않으므로 모든 성분에 오차가 있을 뿐만 아니라 공분산도 존재한다. 따라서 좌표쌍을 이용한 평면 추정이나 좌표계 변환에서는 모든 성분의 오차를 고려하는 전최소제곱을 적용해야 한다. 이를 위한 다양한 모델이 존재하며, 특별한 제약조건을 제외하면 동등한 해를 제공한다. 본 연구에서는 가우스-헬머트 모델(GHM: Gauss-Helmert Model) 기반 전최소제곱으로 VLBI 타겟이 형성하는 자취를 이용하여 평면의 법선벡터를 추정했으며, 지역좌표계를 세계측지계로 변환하는 계수 결정에도 적용했다. 평면방정식의 경우 기존 최소제곱 방법과 비교해서 법선벡터는 동일하지만 분산요소의 안정성과 타겟 위치에 따른 분산요소 특성을 명확히 확인할 수 있었다. 좌표계 변환계수는 가우스-헬머트 모델을 적용하면 변환 전후 두 좌표계에서 모두 잔차를 계산할 수 있으며, 기존 방식보다 잔차가 더 작아진다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.101-107
• /
• 2016

최근 디지털 영상장비 개발 기술의 발전으로 인하여 중재 시술이 일반화되고 있다. 중재 영상시술은 미세한 카테터와 가이드와이어를 체내에 삽입하고 시술하는 기술적 특성으로 인하여, 시술의 효과와 안전성을 높이기위해서는 엑스선영상의 고화질이어야 한다. 이로인하여 방사선 피폭량이 증가하는 문제점을 갖고 있다. 따라서 엑스선 디텍터의 성능을 개선하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 혈관 조영술을 기반으로 한 중재시술은 참조 영상 처리와 3D 의료 영상처리 기술이 요구된다. 본 논문에서는 중재시술을 지원하기 위한 가이드 시스템을 제안하고자 한다. 뇌혈관질환의 중재시술에 기존 혈관조형검사기반의 2D 의료영상이 갖고 있는 문제점을 해결하고, 중재시술 도구인 카테터와 가이드와이어의 목표 병변까지 실시간 위치 추적과 최적의 경로를 안내 해주고자 한다. 이를 위한 전체 시스템은 의료영상 획득부와 영상처리부 그리고 디스플레이 디바이스부로 구성하였다. 그리고 제안한 시스템에서 제공하는 가이드서비스의 실험환경은 브레인 팬텀(Complete intracranial model with aneurysms, ref H+N-S-A-010)을 엑스선으로 촬영하면서 실험하였다. 그리고 참조 영상을 생성하기 위해서 라프라시안 알고리즘 기반의 뇌혈관 모델링과 DICOM에서 추출한 이미지 처리를 위해 Volume ray casting 기법을 적용하였다. 그리고 카테터와 가이드와이어의 위치추적과 경로 제공을 위해 $A^*$ 알고리즘을 적용하였다. 끝으로 제안한 시스템에서 제공하는 카테터와 가이드와이어의 위치추적 수행결과를 보인다. 제안한 시스템은 향후 중재시술에 유용한 안내 서비스를 제공할 것으로 기대하고 있다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권9호
• /
• pp.1822-1829
• /
• 2016

GPS 항법의 정확도 향상과 무결성 정보의 필요성으로, 국내에 DGPS를 구축하였다. 최근에는 측위정보를 해양에서 뿐만 아니라 육상에서도 활용할 수 있도록 제공하고 있다. 그러나 2015년도 충주 기준국의 성능저하 문제점을 파악하기 위하여 영도기준국과 함께 가시성과 전파환경을 조사하였다. 영도기준국의 경우, 가시성과 전파환경이 기준국 기준에 만족하였다. 그러나 충주기준국의 경우, 가시성은 막음각 7도 이하로 장애물이 존재하여 만족하지만 전파환경에서 신호잡음은 최대 -50dBm으로 기준치인 -70dBm을 넘어가는 것을 확인하였다. 이러한 전파환경으로 인한 측정치오차를 분석하기 위하여 신호잡음등의 오차를 포함하지 않는 시차분 측정치 분석방법을 제안하였다. 2015년 12월 측정치 분석결과 충주 기준국의 경우 영도 기준국 보다 3배의 오차를 확인하였다. 이 뿐만 아니라 기준국 장비문제로 인한 측정치 성능저하를 확인하였다. 추후에는 17개소의 기준국의 측정치를 분석하여 성능검증을 진행할 예정이다.

• 한국측량학회지
• /
• 제35권1호
• /
• pp.55-62
• /
• 2017

The SRP (Solar Radiation Pressure) model has always been an issue in the dynamic GPS (Global Positioning System) orbit determination. The widely used CODE (Center for Orbit Determination in Europe) model and its variants have nine parameters to estimate the solar radiation pressure from the Sun and to absorb the remaining forces. However, these parameters show a very high correlation with each other and, therefore, only several of them are estimated at most of the IGS (International GNSS Service) analysis centers. In this study, we attempted to numerically verify the correlation between the parameters. For this purpose, a bi-directional, multi-step numerical integrator was developed. The correlation between the SRP parameters was analyzed in terms of post-fit residuals of the orbit. The integrated orbit was fitted to the IGS final orbit as external observations. On top of the parametric analysis of the SRP parameters, we also verified the capabilities of orbit prediction at later time epochs. As a secondary criterion for orbit quality, the positional discontinuity of the daily arcs was also analyzed. The resulting post-fit RMSE (Root-Mean-Squared Error) shows a level of 4.8 mm on average and there is no significant difference between block types. Since the once-per-revolution parameters in the Y-axis are highly correlated with those in the B-axis, the periodic terms in the D- and Y-axis are constrained to zero in order to resolve the correlations. The 6-hr predicted orbit based on the previous day yields about 3 cm or less compared to the IGS final orbit for a week, and reaches up to 6 cm for 24 hours (except for one day). The mean positional discontinuity at the boundary of two 1-day arcs is on the level of 1.4 cm for all non-eclipsing satellites. The developed orbit integrator shows a high performance in statistics of RMSE and positional discontinuity, as well as the separations of the dynamic parameters. In further research, additional verification of the reference frame for the estimated orbit using SLR is necessary to confirm the consistency of the orbit frames.