• 로봇학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.92-100
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• 2012

A map of complex environment can be generated using a robot carrying sensors. However, representation of environments directly using the integration of sensor data tells only spatial existence. In order to execute high-level applications, robots need semantic knowledge of the environments. This research investigates the design of a system for recognizing objects in 3D point clouds of urban environments. The proposed system is decomposed into five steps: sequential LIDAR scan, point classification, ground detection and elimination, segmentation, and object classification. This method could classify the various objects in urban environment, such as cars, trees, buildings, posts, etc. The simple methods minimizing time-consuming process are developed to guarantee real-time performance and to perform data classification on-the-fly as data is being acquired. To evaluate performance of the proposed methods, computation time and recognition rate are analyzed. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm has efficiency in fast understanding the semantic knowledge of a dynamic urban environment.

• 한국측량학회지
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• 제28권1호
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• pp.47-56
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• 2010

항공 레이저 스캐너 시스템은 3차원 공간좌표를 획득할 수 있는 센서로서 획득된 LiDAR 데이터는 공간 정보 분야에서 건물 모델링에 많이 이용되고 있다. 또한 LiDAR데이터는 불규칙한 좌표로 이루어져 있으며 시각적인 정보가 결여되어 있으므로 데이터 처리가 복잡하다. 본 연구에서는 디지털 항공영상에서 생성된 단위 요소면을 이용하여 LiDAR 데이터를 분할하고 분할된 데이터를 기반으로 다양한 지붕의 형태를 분석하여 평면, 곡면(돔형, 아치형)등으로 판별하고 건물 모델링을 위한 최적의 함수를 결정하였다. 실제 영상에서는 그림자. 색조변화 등에 의해 정확한 데이터 분할에 문제점이 발생할 수 있으므로 이를 보완하기 위하여 영상에서 경계선 추출 결과 불필요한 경계선들은 제거할 수 있는 방법이 요구된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.428-439
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• 2011

종의 소리는 형상과 합금 특성에 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 정확한 형상데이터 측정 방법과 합금성분 데이터를 획득하기 위한 방법의 개발은 종의 연구 뿐 아니라 체계적인 관리에도 매우 중요하다. 광삼각방식을 적용한 레이저스캐너로 정확도가 높은 종의 형상데이터 획득하기 위한 스캐닝 및 모델링 방법들을 제안하였으며 획득된 3차원 형상데이터를 기반으로 높이, 구경 등 두 점간의 거리 뿐 아니라 곡률, 체적, 두께 등 임의의 데이터를 획득할 수 있는 데이터 구축방법을 제시하였다. 합금성분데이터 분석에서 는 기존의 시편 측정방법 대신에 비파괴 측정 방법을 제시함으로써 한국종의 손상 및 부분적인 데이터의 획득이라는 한계를 극복할 수 있도록 하였다. 제안된 방법에 따라 18점의 한국종에 대한 형상 및 합금성분 데이터를 수집하였으며 기존 측정치의 오류를 수정하였다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.20-30
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• 2021

In the era of the 4th industrial revolution, smart construction is actively researched, in the domestic construction field, and one of the key elements in this field is Building Information Modeling(BIM). In Korea, smart construction is being implemented through BIM-based digitization and intelligence. The geotechnical engineering field should also prepare for the introduction of BIM. In this study, the concept and application status of GeoBIM were identified, and the direction of future research was presented. This study is a part of the study "Establishment of GeoBIM-based Digital Twin Maintenance System" in the current "Technology Development for Establishment of Jeju Ground Collapse Response System for Safe Road Operation". The subject and scope of the study is continuous excavation at caves located under roads in Jeju Island, and initial research is being conducted on Jaeamcheon-gul and Jeonggusu-gul. This study aims to build a digital twin through individual data construction and integration processes such as cave shape modeling using laser scanners, 3D stratum modeling using borehole information and geophysical exploration data, and modeling of surrounding conditions using drones.

• 사상체질의학회지
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• 제19권2호
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• pp.22-29
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• 2007

1. Objectives Sasang Contitutional Medicine, a part of the traditional Korean medical lore, treats illness through a constitutional typing system that categorizespeople into four constitutional types. A few of the important criteria for differentiating the constitutional types are external appearances, inner state of mind, and pathological patterns. We had been developing a 3D Automatic Face Recognition Apparatus (3D-AFRA) in order to evaluate the external appearances with more objectivity. This apparatus provides a 3D image and numerical data on facial configuration, and this study aims to evaluate the mechanical accuracy of the 3D-AFRA hardware. 2. Methods Several objects of different shapes (cube, cylinder, cone, pyramid) were each scanned 10 times using the 3D Automatic Face Recognition Apparatus (3D-AFRA). The results were then compared and analyzed with data retrieved through a laser scanner known for its high accuracy. The error rates were analyzed for each grid point of facial contour scanned with Rapidform2006 (Rapidform2006 is a 3D scanning software that collects grid point data for contours of various products and products and product parts through 3D scanners and other 3D measuring devices; the grid point data thusly acquired is then used to reconstruct highly precise polygon and curvature models). 3. Results and Conclusions The average error rate was 0.22mm for the cube, 0.22mm for the cylinder, 0.125mm for the cone, and 0.172mm for the pyramid. The visual data comparing error rates for measurement figures retrieved with Rapidform2006 is shown in $Fig.3{\sim}Fig.6$. Blue tendency indicates smaller error rates, while red indicates greater error rates The protruding corners of the cube display red, indicating greater error rates. The cylinder shows greater error rates on the edges. The pyramid displays greater error rates on the base surface and around the vertex. The cone also shows greater error around the protruding edge.

• 한국측량학회지
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• 제27권6호
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• pp.741-747
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• 2009

현재, 3차원 도시를 구축하기 위하여 디지털 항측카메라, 레이저스캐너, 다중경사사진 촬영시스템 등이 활용 또는 연구중에 있다. 이와 같은 최신 기법을 이용하여 비교적 넓은 지역의 정밀한 3차원 공간정보를 신속하게 구축할 수 있으며 고품질의 3차원 가상도시를 구축할 수 있다. 또한, 구축된 3차원 공간정보는 최근 빠른 경제발전과 개발에 따른 변화의 요인을 신속하게 반영하여 최신의 공간정보를 제공하여야 한다. 본 연구에서는 변화가 발생한 소규모 지역의 3차원 공간정보의 경제적이며 효율적인 갱신을 위한 근접 항공사진측량을 이용한 3차원 공간정보 수시갱신 체계를 확립하는데 목적을 두고 수행되었다. 연구에서 제안된 무인항공 사진측량기법은 비교적 저가의 무인항공기와 일반 디지털카메라를 이용하여 수행되었으며, 카메라 검정을 통해 내부표정 요소를 취득하고 9개 지점에서 수직 및 경사사진 촬영을 실시하였다. 촬영된 영상중 20매의 영상을 이용하여 기준점 및 건물에 3차원 도화를 실시하고 지상측량자료 및 수치지도와 비교함으로써 제안된 기법의 정확도와 소규모 지역에서 발생하는 3차원 공간정보의 수시갱신에 활용될 수 있는지를 분석하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권11호
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• pp.189-194
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• 2019

산림조사는 산림보전 및 산림자원개발을 위한 기초자료로 주기적인 데이터 취득과 관리가 이루어지고 있다. 하지만 현재 우리나라의 산림조사는 단순한 산림의 현황을 파악하는 조사가 대부분이며, 공간정보로서 다양한 활용이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 무인항공 스캐너를 이용하여 산림지역의 자료취득 및 처리를 수행하고, 성과물의 분석을 통해 효율적 산림조사 방안을 제시하고자 하였다. 무인항공 스캐너는 식생 하부의 지면을 추출할 수 있기 때문에 산림지역 관리를 위한 DEM을 효과적으로 생성할 수 있으며, 기존의 사진측량방법에서 불가능한 정확한 지형 데이터의 생성으로 산림조사 및 관리를 위한 공간정보로써 활용이 가능하다. 또한 산림지역에서 전력선과 식생간의 간격 측정이나 송전선로 관리에 이용될 수 있다. 식생의 조사를 위한 정확한 연직방향의 거리 측정이 가능하기 때문에 기존 방법에 비해 수고측정의 정확도 및 작업의 효율성을 크게 향상시킬 수 있다. 향후 무인항공 스캐너의 활용은 산림지역에서의 데이터 취득 효율성을 향상시킬 것이며, 기존의 인력에 의한 조사에 비해 정확도 개선 및 경제성 확보에 기여할 것이다.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제1권3호
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• pp.202-212
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• 2014

To survive in the current shipbuilding industry, it is of vital importance for shipyards to have the ship components' accuracy evaluated efficiently during most of the manufacturing steps. Evaluating components' accuracy by comparing each component's point cloud data scanned by laser scanners and the ship's design data formatted in CAD cannot be processed efficiently when (1) extract components from point cloud data include irregular obstacles endogenously, or when (2) registration of the two data sets have no clear direction setting. This paper presents reformative point cloud data processing methods to solve these problems. K-d tree construction of the point cloud data fastens a neighbor searching of each point. Region growing method performed on the neighbor points of the seed point extracts the continuous part of the component, while curved surface fitting and B-spline curved line fitting at the edge of the continuous part recognize the neighbor domains of the same component divided by obstacles' shadows. The ICP (Iterative Closest Point) algorithm conducts a registration of the two sets of data after the proper registration's direction is decided by principal component analysis. By experiments conducted at the shipyard, 200 curved shell plates are extracted from the scanned point cloud data, and registrations are conducted between them and the designed CAD data using the proposed methods for an accuracy evaluation. Results show that the methods proposed in this paper support the accuracy evaluation targeted point cloud data processing efficiently in practice.

• Advances in Computational Design
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• 제5권2호
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• pp.127-146
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• 2020

Building Information Modeling (BIM) is increasingly used throughout the facility's life cycle for various applications, such as design, construction, facility management, and maintenance. For existing buildings, the geometry of as-built BIM is often constructed using dense, three dimensional (3D) point clouds data obtained with laser scanners. Traditionally, as-built BIM systems do not contain the material and textural information of the buildings' elements. This paper presents a semi-automatic method for generation of material and texture rich as-built BIM. The method captures and integrates material and textural information of building elements into as-built BIM using thermal infrared sensing (TIS). The proposed method uses TIS to capture thermal images of the interior walls of an existing building. These images are then processed to extract the interior walls using a segmentation algorithm. The digital numbers in the resulted images are then transformed into radiance values that represent the emitted thermal infrared radiation. Machine learning techniques are then applied to build a correlation between the radiance values and the material type in each image. The radiance values were used to extract textural information from the images. The extracted textural and material information are then robustly integrated into the as-built BIM providing the data needed for the assessment of building conditions in general including energy efficiency, among others.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.387-397
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• 2023

식물의 초장은 작물의 생육상태를 가시적으로 파악 할 수 있는 생육지표로 수량과 상관성이 높아 작물 육종이나 재배 연구에 널리 사용된다. 초장과 같은 작물의 생육특성 조사는 전통적으로 자를 이용하여 사람이 직접 조사하였으나 최근 센싱, 영상 기술이 발전하면서 작물의 생육을 효율적으로 조사하기 위해 생육계측 기술을 디지털 전환하려는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 넓은 범위에 걸쳐 정밀한 측정이 가능한 레이저 스캐너를 사용하여 다양한 질소 시비 수준에서 재배된 벼 군락의 높이를 측정하고 실측 초장과 비교 분석을 수행하였다. 군락의 높이는 레이저 스캐너로 수집된 포인트 클라우드의 상위 1% 점의 높이를 계산하여 측정하였다. 상위 1% 점의 높이를 이용하여 추정한 초장이 실측 초장과 가장 높은 결정계수를 보였고(R² = 0.93, RMSE = 2.73), 선형회귀식을 도출하 여 이를 근거로 레이저 스캐너로 측정된 군락의 높이를 실측 초장으로 변환하였다. 질소 시비 조건 및 생육 시기별로 수집된 실측 초장과 추정 값(레이저 스캐너로 측정된 군락 높이 기반으로 계산된 초장)을 종합하여 벼의 생육그래프를 도출한 결과, 레이저 스캐너 기반 초장 측정 기술이 벼의 초장과 생육을 평가하는데 충분히 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 향후, 레이저 스캐너에서 도출된 3차원 영상은 작물 군락의 생육량 추정, 작물 초형 분석 등에 적용 가능할 것으로 판단되며, 기존 작물 생육조사 방식의 디지털 전환을 위한 기술로 활용될 수 있을 것이다.