3D 물체검출은 대체로 자동차, 버스, 사람, 가구 등과 같은 비교적 크기가 큰 데이터를 검출하는 것을 목표로 두어 작은 객체 검출에는 취약하다. 또한, 임베디드 기기와 같은 자원이 제한적인 환경에서는 방대한 연산량 때문에 모델의 적용이 어렵다. 본 논문에서는 1개의 레이어만을 사용하여 로컬 특징에 중점을 두어 작은 객체 검출의 정확도를 높였으며, 제안한 사전 학습된 큰 네트워크에서 작은 네트워크로의 지식 증류법과 파라미터 크기에 따른 적응적 양자화를 통해 추론 속도를 향상시켰다. 제안 모델은 SUN RGB-D Val 와 자체 제작한 모형 사과나무 데이터 셋을 이용하여 성능을 평가하였고 최종적으로 mAP@0.25에서 62.04%, mAP@0.5에서 47.1%의 정확도 성능을 보였으며, 추론 속도는 120.5 scenes per sec로 빠른 실시간 처리속도를 보였다.
일반적으로 3차원 메시 모델은 많은 정점(vertex)과 다각형으로 이루어져 있을 뿐만 아니라 정점 위치 각각은 3차원 좌표에서 세 개의 32비트 부동소수점수로 표현되기 때문에, 모델을 표현하기 위해 필요한 데이터 량은 매우 많다. 따라서 3차원 모델을 효과적으로 저장 및 전송하기 위한 압축 기법은 필수적으로 요구된다. 이를 위해 본 논문에서는 예측 잉여신호 벡터 양자화를 이용한 3차원 모델 압축 기법을 제안한다. 기본적인 개념은 3D 모델을 이루는 서로 인접한 정점 위치들간에 존재하는 높은 상관도와 정점 위치 자체가 지니는 벡터 특성에 근거한다. 실험 결과에 따르면 제안한 방법이 기존의 압축 방법에 비해 높은 압축율을 얻을 수 있으며 정점 위치 정보를 점진적으로 전송할 수 있는 장점을 지닌다.
특이점 및 영향점은 자료분석을 하는 데 사용되는 계량적이고 기술적인 많은 측도들을 왜곡한다. 각종 자료분석에 있어서의 특이점 검색을 위한 검정 통계량이나 그림도구에 관한 연구는 꾸준히 전개되어 왔다. Jang과 Anderson-Cook (2014)은 불꽃그림이란 이름을 붙인 그림도구를 발표하였는데 이상점이나 영향점이 일변량/이변량 자료분석 및 회귀분석에 어떠한 영향을 미치는지 알기 위하여 3-D 불꽃그림 및 불꽃그림 행렬을 제시하였다. 본 연구에서는 이러한 불꽃그림이 일변량 자료의 왜도와 첨도에서 특이점의 영향을 평가하기 위한 탐색적 자료분석 그림도구로서 사용될 수 있음을 보였다.
상용 CFD 프로그램 Flow-3d를 활용하여, 표면 장력 탱크 적용을 위한 메시 스크린의 모델링 및 추진제 배출 해석을 수행하였다. Flow-3d 내 거시적 다공성 매체 모델을 사용하였으며, $350{\times}2600$, $400{\times}3000$, $510{\times}3600$ DTW 메시 스크린에 대한 공극률, 모세관압, 항력계수를 스크린 모델에 대입 후, 기포점 측정 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 실험 데이터와 비교하였으며, 메시 스크린 모델링의 적절성을 검증하였다. 이를 기반으로 스크린 모델을 포함한 PMD 구조체에 대한 추진제 배출 해석을 수행하였다. 추진제는 액상의 NTO를 가정하였으며, $3{\times}10^{-3}g$ 가속 조건에서 초기 유량을 만족하도록 void를 유입시켰다. 메시 스크린을 통한 차압은 초기 약 270 Pa에서 시간에 따라 증가하였으며, 스크린 모델의 예상 기포점과 유사한 630 Pa에 이르기까지 액상 추진제 배출을 지속하였다.
As an attempt to improve fog predictability at Incheon International Airport (IIA) we couple the 3D weather forecasting model currently operational in Korea Meteorological Administration (regional Unified Model, UM_RE) with a 1D turbulence model (PAFOG). The coupling is done by extracting the meteorological data from the 3D model and properly inserting them in the PAFOG model as initial conditions and external forcing. The initial conditions include surface temperature, 2 m temperature and dew point temperature, geostrophic wind at 850 hPa and vertical profiles of temperature and dew point temperature. Moisture and temperature advections are included as external forcing and updated every hr. To validate the performance of the coupled system, simulation results of the coupled system are compared to those of the 3D model alone for the 22 sea fog cases observed over the Yellow Sea. Three statistical indices, i.e., Root Mean Square Error (RMSE), linear correlation coefficient (R) and Critical Success Index (CSI), are examined, and they all indicate that the coupled system performs better than the 3D model alone. These are certainly promising results but more improvement is required before the coupled system can actually be used as an operational fog forecasting model. For the RMSE, R, and CSI values for the coupled system are still not good enough for operational fog forecast.
Kim, Seongyong;Yajima, Yosuke;Park, Jisoo;Chen, Jingdao;Cho, Yong K.
국제학술발표논문집
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The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.792-799
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2022
Building Information Modeling (BIM) technology is a key component of modern construction engineering and project management workflows. As-is BIM models that represent the spatial reality of a project site can offer crucial information to stakeholders for construction progress monitoring, error checking, and building maintenance purposes. Geometric methods for automatically converting raw scan data into BIM models (Scan-to-BIM) often fail to make use of higher-level semantic information in the data. Whereas, semantic segmentation methods only output labels at the point level without creating object level models that is necessary for BIM. To address these issues, this research proposes a hybrid semantic-geometric approach for clutter-resistant floorplan generation from laser-scanned building point clouds. The input point clouds are first pre-processed by normalizing the coordinate system and removing outliers. Then, a semantic segmentation network based on PointNet++ is used to label each point as ceiling, floor, wall, door, stair, and clutter. The clutter points are removed whereas the wall, door, and stair points are used for 2D floorplan generation. A region-growing segmentation algorithm paired with geometric reasoning rules is applied to group the points together into individual building elements. Finally, a 2-fold Random Sample Consensus (RANSAC) algorithm is applied to parameterize the building elements into 2D lines which are used to create the output floorplan. The proposed method is evaluated using the metrics of precision, recall, Intersection-over-Union (IOU), Betti error, and warping error.
A prototype of 3D clothing design system with a direct pattern development function was suggested, reflecting intuitive design functions and design modifications while considering the fit of clothing patterns with the 3D human body in the virtual 3D space. The research method was as follows. Clothing models were created using a 3D design tool, 3ds max on the surface of 3D human body model made by scanning an actual human body. 3D illustrations were completed by revising the fit and sizing of the human body and clothing models. 2D T-shirt pattern was produced 3D illustrations using from a 3D scanning data modeling solution RapidForm 2004, a 2D conversion program for 3D data called 2C-AN, and Yuka CAD. As a result, the following conclusions were made. The fit of the clothing and human body can be adjusted by reflecting individual body figure characteristics and 3D illustrations over the actual 3D body model. Furthermore, intuitive design support functions were intensified overcoming the weak point of existing 3D clothing design system by developing the direct clothing design in the virtual 3D space. 3D illustration design modifications can be directly reflected on clothing patterns from 3D illustrations by 3D clothing design system developed in this study.
컴퓨터 그래픽스 분야에서 저가의 RGB-D 카메라로 촬영된 색상 및 깊이 영상을 이용한 사람 및 사물을 3차원 모델로 복원하는 문제는 오랫동안 이를 해결하기 위하여 다양한 연구들이 진행되어왔다. 저가의 RGB-D 카메라로 촬영된 색상 및 깊이 영상은 3차원 공간에서 점 구름 형태로 다루어지며, 이는 연속적인 3차원 공간상에 이산적인 값을 대응시키기 때문에 다면체 모델을 이용한 렌더링에 비해 추가적인 표면 재구성 과정이 필요하다. 본 논문에서는 다면체 모델이 아닌 점 구름을 시각화하기 위한 효과적인 광선 추적 기반 렌더링 기법을 제안한다. 특히 프로세서의 발열과 배터리 문제로 인한 모바일 환경에서의 제한적인 성능에서도 효과적인 렌더링 기법으로서의 가능성을 보인다.
In this paper, we proposed a three-dimensional(3D) scanning system based on laser vision technique for 3D model reconstruction. The proposed scanning system consists of line laser, camera, and turntable. We implemented the 3D scanning system using low quality elements. Although these are low quality elements, we reduced the 3D data reconstruction errors greatly using two methods. First, we developed a maximum brightness detection algorithm. This algorithm extracts the maximum brightness of the line laser to obtain the shape of the object. Second, we designed a new laser control device. This device helps to adjust the relative position of the turntable and line laser. These two methods greatly reduce the measuring noise. As a result, point cloud data can be obtained without complicated calculations.
1. Objectives The Body Shape and Feature is one of the important standard for classification of Sasang Constitutions. In order to evaluate one's Body Shape and Feature objectively we have been developing the Body Measuring Machine. Now we develop the 3D Automatic Body Measuring Machine(3D-ABMM). So we make an analysis of the 3D-ABMM's Accuracy. 2. Methods By using the 3D-ABMM and Vivid 9i(3D laser scanner, Konica Minolta) we have a surface scan of the three objects which are the upper body of the female and male Manikin and a male model. We overlap each scan data using the RapidForm2006 (3D scan data solution, INUS Technology) and calculate the average distance and standard deviation between the same point of each scan data. 3. Results and Conclusions In the female Manikin, the average distance is 0.84mm and the standard deviation is 1.16mm and the maximum distance is 10.68mm. In the male Manikin, the average distance is 1.12mm and the standard deviation is 1.19mm and the maximum distance is 12.00mm. In the male model, the average distance is 3.26mm and the standard deviation is 2.59mm and the maximum distance is 12.75mm. From the results, 3D-ABMM has good accuracy for scanning body and will be a usable hardware of the 3D Automatic Body Analysis Machine.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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