When performing remote tasks using robots in nuclear power plants, a 3D shape measurement system is advantageous in improving the efficiency of remote operations by easily identifying the current state of the target object for example, size, shape, and distance information. Nuclear power plants have high-radiation and underwater environments therefore the electronic parts that comprise 3D shape measurement systems are prone to degradation and thus cannot be used for a long period of time. Also, given the refraction caused by a medium change in the underwater environment, optical design constraints and calibration methods for them are required. The present study proposed a method for developing an underwater 3D shape measurement system with improved radiation tolerance, which is composed of commercial electric parts and a stereo camera while being capable of easily and readily correcting underwater refraction. In an effort to improve its radiation tolerance, the number of parts that are exposed to a radiation environment was minimized to include only necessary components, such as a line beam laser, a motor to rotate the line beam laser, and a stereo camera. Given that a signal processing circuit and control circuit of the camera is susceptible to radiation, an image sensor and lens of the camera were separated from its main body to improve radiation tolerance. The prototype developed in the present study was made of commercial electric parts, and thus it was possible to improve the overall radiation tolerance at a relatively low cost. Also, it was easy to manufacture because there are few constraints for optical design.
본 논문에서는 3차원 객체의 전체적인 기하학적 특성을 3차원 형태 기술자로 추출하는 방법을 제안한다. 제안하는 기술자는 기존의 방법에서 문제가 된 부분적 자세변화에 대한 민감성 부분을 해결한다. 3차원 객체의 평면상의 모든 점들을 대상으로 형태 함수를 이용하여 형태 분포(Shape Distribution)를 생성한다. 이때 평면상의 두 정의 거리를 측정하는 기존의 D2 형태 함수를 최단경로를 사용하여 거리를 측정하는 방법으로 변형해 3차원 객체의 부분적 자세 변화에 강건하도록 하였다. 기존의 형태 분포와 비교하여 성능 평가한 결과 관절 객체에 대해서는 약 $ 51\%$, 전체에 대해서는 약 $24\%$의 성능 향상을 보였다.
본 논문은 수중에서 사용되는 영상 소나를 이용하여 수중 물체의 외형 복원을 수행하여 보고 그 결과를 분석한다. 일반적으로 해양 측량에 많이 사용되는 다중빔 해양 측심기(Multi-beam echo sounder, MES)보다 더 자세한 수중 환경 관찰이 가능한 영상 소나는 상하 방사영역 정보의 불확실성으로 인해 3차원 복원 연구로 활용되기에 어려움이 있다. 이에 본 논문에서는 소나 영상에서 얻는 물체에 대한 3차원 높이 정보의 불확실성을 줄이기 위해 영상 소나의 상하 방사영역을 좁게 조정하여 영상 소나의 3차원 물체 외형 복원의 어려움을 극복하고자 한다. 또한, 음향 채널별 잡음 제거 필터를 적용하고, 음향 채널별 상호보완 거리값 검출 방법의 적용을 통해 3차원 위치 정보의 정확도를 높이고자 한다. 제안한 수중 물체 외형 복원 방법은 3가지 물체(원뿔, 구, 기둥)에 대해 3차원 복원 실험을 수행하여 보고 그 결과를 분석하였다.
수많은 공간지각 연구 결과, Euclidean 3-D 구조는 양안 입체시, 움직임, 입체시와 움직임의 결합, 또는 여러 광학 정보의 결합으로도 복구될 수 없다는 사실이 밝혀졌다. 그러나 인간은 이러한 부정확한 공간지각에도 불구하고 특정 과제를 수행하는 데는 어려움이 전혀 없다. 우리는 인공지능과 컴퓨터 비전에 인간의 기술과 능력을 적용해 왔지만 이러한 기계들은 여전히 인간의 능력보다 훨씬 뒤떨어져 있다. 따라서 우리는 인간이 공간의 깊이를 어떻게 지각하는지, 과제를 수행하기 위해 어떠한 정보들을 사용하여 3차원 공간을 정확하게 지각하는지 이해해야 한다. 이 논문의 목적은 미래에 더욱 발전된 인공지능 로봇에 인간의 능력을 적용하기 위해 공간지각 문헌을 검토하는 것이다.
본 논문에서는 이동 최소 자승법을 기반으로 이미지에 나타나는 객체의 강체 변형을 근사함으로써 자연스러운 변형 결과를 획득할 수 있는 빠른 속도의 3차원 형상 변형 기법을 제안한다. 본 연구에서는 이동 최소 자승법을 강체변형에 맞게 수정하여 각각의 점들이 이동되는 최적의 위치를 계산하는데 소요되는 계산량을 감소시키면서 변형된 결과의 강체성도 그대로 유지하고 있다. 복잡한 기하 형상이라도 점이나 타원형 핸들의 조작을 통해 쉽고 직관적이며 상호작용이 가능한 속도로 변형이 가능하다.
The purpose of this study were to analyse of craniofacial shape by 3D and to develope of head models for Korean adults with gender and age groups. The 3D measurement technique adapted in this study was a novel approach compared that the same technique has been commonly used in measuring human bodies. The data and the model of head analysis can be used as a basic reference in developing various head related items such as hat, helmet, gas mask, ear phone, and etc. In this study, heads of 836 Korean adults were measured in 3D, analyzed by statistical methods, and modelized in 3D by gender and age groups. From the basic statistical data analysis, vertex-tragion and the length between the pupils were the longest in their twenties for both men and women, and grew shorter in elderly groups. In all categories, a significant difference appeared between men and women in their 20's, but the differences were less noticeable in elderly groups. Compared to the one size standard head model of the Korea Occupational Safety and Health Agency, the above three-dimensional standard head model would provide a more through fit because gender and age groups were sub-divided and analyzed in 3D.
In this paper, we propose a 3D modeling method using Laser Slit Beam and Stereo Camera. We can get depth information of image by analyzing projected Laser Slit Beam on object. 3D modeling is demanded exquisite merge of 3D data. In our approach, we can get the depth image where the reliability is high. Each reconstructed 3D modeling is combined by the sink information which is acquired by SIFT (Scale Invariant Feature Transform) Algorithm. We perform experiments using indoor images. The results show that the proposed method works well in indoor environments
대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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pp.361-364
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2004
This paper describes an automatic 3D models generation algorithm based on 2D silhouette images, using X-ray camera without camera parameters. The algorithm takes a multi steps process approach. First, a series of 2D silhouette images is captured from different directions of object and then converted to binary images. An octree data structure is constructed for voxel-based representation of object. An estimate 3D volume of object can be reconstructed by intersecting voxels and the 2D silhouettes. The marching cube algorithm is applied to get triangle mesh representing of the obtained 3D model for rendering.
Properties of textile fabrics influence the appearance, aesthetics, and performance of garment. Drape and related properties of fabrics affect profoundly the static and dynamic appearance during wearer's movement. The three dimensional shape of the folded structure often deforms with time or with subtle vibration around the fabric specimen during the drape measurement. Due to the uneven and complex nature of fabrics, the overall shape of the fabric specimen on the drape tester often becomes unstable. There is a need to understand the fundamental mechanisms of how draping may generate pleasing forms. Two drape test methods, conventional Cusick drape test, and in-built drape tester, based on a depth camera, are compared. Fabric specimens including cotton, linen, silk, wool, polyester, and rayon are investigated for the fabric drape and other physical/mechanical parameters. Drape coefficient values of fabric specimens are compared based on the final drape images, together with the intermediate 3D drape images of the specimens during elevation process of the drape tester equipped with a stepper motor system. The correlation coefficient between the data based on the two methods is reasonably high. Another advantage from the depth camera system is that it allows further analysis of three-dimensional information regarding the fabric drape shape, including the shape of nodes or crest and trough.
관제 및 측정 시스템 등에서 고품질 영상을 획득하는 것은 중요한 요소 중 하나이다. 영상 획득 기술 중에서 SFF (Shape from Focus)는 물체를 광축 방향으로 사전에 결정된 스텝 사이즈로 이동시킴으로써 초점 정도가 다른 2D 영상들을 획득함으로써 삼차원 형상을 복원하는 기술이다. SFF를 위해 일정한 스텝 사이즈로 물체를 이동시킬 때 각 스텝에서 광축 방향으로 기계 진동, 즉 지터 노이즈가 발생한다. 본 논문에서는 이 지터 노이즈의 영향을 줄이기 위해 새로운 상태 추정 필터를 설계 및 적용한다. 제안된 방법의 적용을 위해 지터 노이즈와 초점 커브는 가우시안 함수로써 모델링한다. 실험 결과들을 통해 제안된 방법의 효율성을 증명한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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