• 제목/요약/키워드: 3D Laser Scanner

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3D 레이저 스캐닝과 BIM 연동을 통한 건축물 노후 상태 정보 시각화 프로세스 (Integration of 3D Laser Scanner and BIM Process for Visualization of Building Defective Condition)

  • 최문영;김상용;김승호
    • 한국건축시공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.171-182
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    • 2022
  • 주기적인 건축물 안전진단은 구조적 안전성 및 잠재적 위험을 조기에 파악할 수 있다. 하지만 기존의 수집 방식은 비정형화된 형태의 주관적 데이터가 주로 사용되며, 노동집약적이고 시간 소모적이기 때문에 신뢰성이 떨어진다. 이에 본 연구는 3D 레이저 스캐너를 이용하여 건축물 노후 상태 정보를 수집하고 Building Information Modeling(BIM)으로 통합하여 시각화하는 방안을 제안하며, 순서는 다음과 같다: (1) 3D 레이저 스캐너와 파이썬 스크립트를 통한 데이터 수집, (2) Scan-to-BIM 프로세스, (3) 다이나모를 이용한 상태 데이터 시각화 및 정보 통합. 이를 통해 데이터 저장과 보고서 및 도면 작성 과정의 생략에 따른 시간 단축 효과를 확인하였다. 또한 시각화된 3D 모델은 건축물 유지관리자가 효율적인 결정을 할 수 있도록 한다. 이를 통해 유지관리 업무 효율성이 향상될 것으로 예상된다.

3차원 레이저스캐너의 거리측정 정밀도 향상을 위한 시스템의 구조분석과 신호처리 (Structure analysis and signal process to improve distance measuring accuracy of 3D laser scanner)

  • 오동근;유현국;김호섭
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2010년 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.245-247
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    • 2010
  • This research presents both system structure analysis to improve performance of 3D laser scanner, which has time of flight method, and scheme to minimize distance measurement errors during signal process. With the help of reference source, we minimized the instability of electronic signal processing time and possibility of distance measurement errors. Furthermore, it helps easy alignment and accuracy of system by using fiber delay line and coupler.

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점군데이터 정합 방법에 따른 정확도 평가 (Accuracy Evaluation by Point Cloud Data Registration Method)

  • 박준규;엄대용
    • 한국측량학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.35-41
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    • 2020
  • 3D 레이저 스캐너는 대상물에 대한 많은 양의 데이터를 빠른 시간 내에 취득할 수 있는 효과적인 방법으로 최근 측량, 변위측정, 대상물의 3차원 데이터 생성, 실내공간정보 구축, BIM (Building Information Model) 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 3D 레이저 스캐너를 통해 취득되는 점군데이터의 활용을 위해서는 정합과정을 거쳐 많은 측점에서 취득한 데이터를 통일된 좌표체계를 가진 하나의 데이터로 만드는 과정이 필요하다. 따라서 정합 방법에 따른 점군데이터의 정확도에 대한 분석적 연구가 필요하다 이에 본 연구에서는 3D 레이저 스캐너를 통해 취득되는 점군데이터의 정합방법에 따른 정확도를 분석하고자 하였다. 3D 레이저 스캐너를 통해 연구대상지의 점군데이터를 취득하고, 자료처리를 통해 ICP (Iterative Closest Point) 와 형상정합 방법에 의해 점군데이터를 정합하였으며, 토털스테이션 측량성과와 비교하여 정확도를 분석하였다. 정확도 평가 결과 ICP와 형상정합 방법은 각각 토털스테이션 성과와 0.002~0.005m, 0.002~0.009m의 차이를 나타내었다. 각각의 정합 방법은 실험결과 모두 0.01m 미만의 편차를 나타내어 1:1,000 수치지형도의 허용정확도를 만족하였으며, ICP 및 형상정합을 이용한 점군데이터의 정합이 공간정보 구축에 충분히 활용 가능함을 제시하였다. 향후 형상정합 방법에 의한 점군데이터의 정합은 3D 레이저 스캐너를 활용한 공간정보 구축 과정에서 타겟의 설치를 줄임으로써 생산성 향상에 기여할 것이다.

디지털 3차원 실물복제기 시스템 및 공정기술 개발 (Development of Digital 3D Real Object Duplication System and Process Technology)

  • 김동수;안영진;이원희;최병호;장민호;백영종;최경현
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.732-737
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    • 2005
  • Distal 3D Real Object Duplication System(RODS) consists of 3D Scanner and Solid Freeform Fabrication System(SFFS). It is a device to make three-dimensional objects directly from the drawing or the scanning data. In this research, we developed an office type SFFS based on Three Dimensional Printing Process and a industrial SFFS using Dual Laser. An office type SFFS applied sliding mode control with sliding perturbation observer(SMCSPO) algorithm for control of this system. And we measured process variables about droplet diameter measurement and powder bed formation etc. through experiments. Also, in order to develop more elaborate and speedy system for large objects than existing SLS process, this study applies a new Selective Multi-Laser Sintering(SMLS) process and 3-axis dynamic Focusing Scanner for scanning large area instead of the existing $f\theta$ lens. In this process, the temperature has a great influence on sintering of the polymer. Also the laser parameters are considered like that laser beam power, scan speed, scan spacing. Now, this study is in progress to eveluate the effect of experimental parameters on the sintering process.

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지능형 굴삭 시스템을 위한 모바일 3D 이미징 시스템 및 자동 정합 알고리즘의 개발 (Development of the 3D Imaging System and Automatic Registration Algorithm for the Intelligent Excavation System (IES))

  • 채명진;이규원;김정렬;박재우;유현석;조문영
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.136-145
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    • 2009
  • '지능형 굴삭시스템 개발'은 센서기술, 로봇기술들을 융합하여 토공 작업환경을 인식하고 작업 계획을 수립하며 굴삭기를 자동 조정하여 토공작업을 자동화 하는 것을 목표로 한다. 본 연구는 지능형 굴삭시스템 개발을 위한 요소기술로서, 광대역 3D 레이저 스캐너를 이용하여 실제 토공 작업환경을 가상의 3차원 공간으로 재현할 수 있는 수학적 모델을 만드는 것이다. 이 연구에서는 광대역 3D 레이저 스캐너를 구동하기 위한 사용자 소프트웨어 및 사용자 인터페이스를 개발하였으며, 3D 레이저 스캐너의 차량 탑재 및 스캐닝 작업의 최적화를 위하여 모바일 3D 이미징 시스템을 개발하였다. 또한 실제 토공 작업환경을 대상으로 스캐닝 실험을 실시하여 스캔 데이터를 획득하였고, 이를 기반으로 각 스캔 데이터들 간의 자동 정합 알고리즘을 설계하였다. 본 연구에서 개발된 시스템은 향후 지능형 굴삭 로봇의 완전 자동화 시스템의 구현을 위하여 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

자율주행을 위한 센서 데이터 융합 기반의 맵 생성 (Map Building Based on Sensor Fusion for Autonomous Vehicle)

  • 강민성;허수정;박익현;박용완
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.14-22
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    • 2014
  • An autonomous vehicle requires a technology of generating maps by recognizing surrounding environment. The recognition of the vehicle's environment can be achieved by using distance information from a 2D laser scanner and color information from a camera. Such sensor information is used to generate 2D or 3D maps. A 2D map is used mostly for generating routs, because it contains information only about a section. In contrast, a 3D map involves height values also, and therefore can be used not only for generating routs but also for finding out vehicle accessible space. Nevertheless, an autonomous vehicle using 3D maps has difficulty in recognizing environment in real time. Accordingly, this paper proposes the technology for generating 2D maps that guarantee real-time recognition. The proposed technology uses only the color information obtained by removing height values from 3D maps generated based on the fusion of 2D laser scanner and camera data.

Acquisition Model for 3D Shape Measurement Data

  • Park, Jong-Sik;Jang, Wang-Jin;Lee, Seong-Beom;Park, Chan-Seok
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제9권4호
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    • pp.16-21
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    • 2008
  • The demand for three-dimensional (3D) shape measurements is increasing in a variety of fields, including the manufacture of molds and dies. The most popular technology for 3D shape measurement is the coordinate measuring machine (CMM) with a contact trigger probe. Although a CMM provides a high degree of accuracy, it is inefficient due to its long measuring time. It also has difficulty measuring soft objects that can be deformed by the touch of the contact probe. In addition, a CMM cannot digitize areas that are difficult to reach, and cannot capture very minute details on the surface of complex parts. For these reasons, optical non-contact measurement techniques are receiving more attention since they eliminate most of the problems associated with contact methods. Laser scanning is emerging as one of the more promising non-contact measurement techniques. This paper describes various acquisition considerations for laser scanning, including the accuracy of the 3D scan data, which depends on the charge-coupled device (CCD) gain and noise. The CCD gain and noise of a 3D laser scanner are varied while keeping the other conditions constant, and the measurement results are compared to the dimensions of a standard model. The experimental results show that a considerable time savings and an optimum degree of accuracy are possible by selecting the proper CCD gain and noise.

한대의 LSV 를 이용한 3 차원 진동측정방법 (Three-dimensional vibration measurement algorithm using one laser scanning vibrometer)

  • 김동규;송하준;박기환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.935-939
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    • 2012
  • 3D vibration measurement is achieved using one laser scanning vibrometer(LSV) and Laser scanner(LS) by moving the LSV to three arbitrarily locations from the principle that vibration analysis based on the frequency domain is independent of the vibration signal based on time domain. The proposed system has the same effect as using three sets of LSVs. It has an advantage of reducing equipment costs. Analytical approach of obtaining in-plane and out-of-plane vibration of surface is introduced using geometrical relations between three LSV coordinates and vibration measured at three different locations.

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3차원 원격 스캐너를 이용한 알루미늄 5000 계열의 레이저 용접에서 공정 변수에 따른 용접 특성 분석 (Analysis of Weld Characteristics for Aluminum 5XXX Series Laser Welding Using 3-Dimension Remote Scanner)

  • 김동윤;박영환
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • The latest trends of vehicle technology development are fuel efficiency improvement, body designs declining air resistance and lightweight of materials. Especially, as lightened weight of materials makes engine efficient so that vehicles keep the best performance, it is the best way to protect the environment and reduce fuel consumption. In this study, we conducted laser welding by using 3-dimension remote scanner that is 5J32 aluminium alloy. Furthermore, conduction experiment that was 3 times repeated for changing factors such as observing angle, laser power and welding speed. we observed exterior and cross section of weled part and tensile strength. When increasing laser power and decreasing laser speed, tensile strength increased. In order to evaluate factors that affect tensile strength qualitatively we conducted ANOVA. We assumed that the factors are observing angle, laser power and welding speed. Then we found that laser power and laser speed affect tensile strength. We conducted evaluation of weldability of aluminium alloy by above ways.

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지상LiDAR와 토탈스테이션에 의한 측량성과의 정확도 비교분석 (Comparison of the Accuracy to the Surveying Data by Terrestrial LiDAR and Total Station)

  • 양인태;신문승;이성구;신명섭
    • 산업기술연구
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    • 제31권B호
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    • pp.9-15
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    • 2011
  • Nowadays, the Surveying field is growing rapidly in terms of technology such as TS(Total Station) surveying, photographic surveying, digital aerial photogrammetry, utilization of GIS(Geographic Information System) using high-resolution satellite imagery, obtaining 3D Coordinate using GPS. But control point surveying, benchmark measuring, and field Surveying are still performed by the engineers in the field. So, 3D yerrestrial laser scanner comes to the fore recently. 3D terrestrial laser scanner can get 3D coordinate about a number of sites of the subject in a short period with high accuracy. This paper compared the accuracy of data from the performance using 3D terrestrial laser scanner with that of TS. It also obtained the geopositioning accuracy result equivalent to the surveying result of TS. With further researches in the future, it is expected to be used not only in LiDAR itself but also in various areas like reconnaissance Surveying and construction by combining with TS or other Surveying equipments.

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