• 제목/요약/키워드: 3D trilateration

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Four Anchor Sensor Nodes Based Localization Algorithm over Three-Dimensional Space

  • Seo, Hwajeong;Kim, Howon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권4호
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    • pp.349-358
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    • 2012
  • Over a wireless sensor network (WSN), accurate localization of sensor nodes is an important factor in enhancing the association between location information and sensory data. There are many research works on the development of a localization algorithm over three-dimensional (3D) space. Recently, the complexity-reduced 3D trilateration localization approach (COLA), simplifying the 3D computational overhead to 2D trilateration, was proposed. The method provides proper accuracy of location, but it has a high computational cost. Considering practical applications over resource constrained devices, it is necessary to strike a balance between accuracy and computational cost. In this paper, we present a novel 3D localization method based on the received signal strength indicator (RSSI) values of four anchor nodes, which are deployed in the initial setup process. This method provides accurate location estimation results with a reduced computational cost and a smaller number of anchor nodes.

수신기의 기울기 및 방위를 고려한 가시광 통신기반 3차원 실내 위치인식에 대한 연구 (A study on 3-D indoor localization based on visible-light communication considering the inclination and azimuth of the receiver)

  • 김원열;진현철;김종찬;노덕수;서동환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권7호
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    • pp.647-654
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    • 2016
  • 수신된 신호세기강도(RSSI)를 이용한 가시광통신기반 실내위치인식은 다른 무선 통신 위치인식 기법에 비해 정확성이 높기 때문에 많이 연구되고 있다. 하지만 수신기의 기울기와 방위에 따라 RSSI가 변할 수 있기 때문에 동일한 위치에서 수신된 신호조차도 큰 오차가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 수신기의 기울기 변화에 의해 발생하는 오차를 감소시키기 위해 가우스-뉴턴(Gauss-Newton) 기법을 적용한 가시광통신기반 3차원 실내위치인식 알고리즘을 제안한다. 제안한 시스템은 수신된 RSSI를 선형 최소자승기법(LSM)을 적용하여 수신기의 초기 위치를 선정함으로써 연산량을 줄이고 수신기의 방위각과 기울기의 변화에 의하여 획득된 RSSI를 포함하는 3차원 비선형 모델에 가우스-뉴턴 기법을 사용하여 정확도를 개선하였다. 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하기 위하여 16개의 LED 조명이 설치된 $6{\times}6{\times}3m^3$의 실내 공간에서 수신기의 기울기 및 방위각 변화에 따른 기존의 선형 LSM 기반 삼변측량기법과 제안한 방법에 대한 오차를 비교 및 분석하였다. 실험결과 제안한 알고리즘 위치 정확도가 기존의 선형 LSM 기반 삼변측량기법 대비 82.5% 개선되었다.

비컨노드 확장과 좌표공간 분해 기반 3차원 위치인식시스템 (The 3-Dimensional Localization System Based on Beacon Expansion and Coordinate-Space Disassembly)

  • 이호철;이동명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권1호
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    • pp.80-86
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    • 2013
  • 본 논문에서는 실내환경에 적합한 3차원 위치인식시스템의 설계를 위해 비컨노드 확장 기반의 3차원 위치인식시스템을 제안하고 성능을 분석하였다. 또한 실제 이동노드가 위치한 좌표에 대한 오차를 각각 계산하여 제안하는 3차원 위치인식 보정알고리즘의 위치인식률을 분석하였다. 실험결과, 제안한 위치인식알고리즘을 적용한 3차원 위치인식시스템의 오차거리는 제안한 알고리즘을 적용하지 않은 경우에 비해 오차거리가 평균 0.47m 더 적은 것으로 나타났다. 그리고 천장을 기준으로 천장과 이동노드와의 거리가 1.5m 및 2.5m인 경우에 대해 각각 실험한 결과, 12개의 좌표에 대한 위치인식 평균 오차거리는 1.5m의 경우가 2.5m 경우 보다 0.38m 더 낮음을 확인하였다. 비컨노드 확장과 좌표공간 분해 기반의 3차원 위치인식알고리즘은 3차원 위치인식에서 센서의 조건과 성능차이로 인해 발생하는 서비스 품질의 저하를 향상시킬 수 있다.

수술 중 촬영된 2D XA 영상과 수술 전 촬영된 3D CTA 영상의 고속 강체 정합 기법 (Rapid Rigid Registration Method Between Intra-Operative 2D XA and Pre-operative 3D CTA Images)

  • 박태용;신용빈;임선혜;이정진
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.1454-1464
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    • 2013
  • 본 논문에서는 수술 중 촬영된 2D XA(X-ray Angiogram) 영상에 수술 전 촬영된 3D CTA (Computed Tomography Angiography) 영상 정보를 융합 가시화하기 위한 고속의 강체 정합 기법을 제안한다. 본 논문에서는 두 혈관 사이의 특징점 정보를 이용하여 예측 투영 위치 지점을 추정하는 삼각 측정을 통한 추정치 예측 기법을 제안하여 빠르고 견고한 초기 정합이 가능하다. 이에 더하여 주축을 생성하여 정렬시킨 후 경계 상자를 이용하여 혈관의 형태를 비교하는 방법으로 더욱 정확한 초기 정합이 가능하다. 다음으로 정밀정합은 선택적 거리 측정을 통하여 각 영상에서의 혈관들의 거리 차이가 최소인 위치로 영상을 정합한다. 실험으로 5명의 환자 데이터에 대하여 영상정합을 하였고, 기존 기법과 수행 속도와 정확성, 견고성 측면에서 비교 평가하였다. 실험 결과 제안 기법은 기존 기법에 비하여 최적의 위치로 빠르고 견고하게 정합되었다.

Kinematic GPS에 의한 3차원 위치결정의 정확도 분석 (Analysis of the Accuracy of Kinematic GPS Positioning)

  • 강준묵;김홍진;이형석
    • 한국측량학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.79-87
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    • 1993
  • 각종 건설공사와 국토종합개발계획을 위한 3차원 지형정보의 효율적인 획득에 대한 중요성이 날로 강조되고 있는 가운데, GPS를 이용한 3차원 위치결정의 정확도 분석 및 응용 연구에 많은 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 kinematic GPS에 의한 지형정보구축의 효용성 및 응용 가능성을 입증하고자 삼각, 삼변측량 및 static GPS 측량을 수행하고 그 성과를 kinematic GPS 측랑성과와 비교 분석하였다. 그 결과 기선길이 1.5km 정도의 소규모 지역에서 kinematic GPS 측량으로도 static에 대해 기선의 경우 6mm 이하, 위도, 경도의 경우 2/10,000-4/10,000초, 고도의 경우 20cm 미만의 차로 3차원 위치를 결정할 수 있었다. 또한 종래의 측량방법과 비교해 볼 때 수평위치에서 l/l,000-3/l,000초 정도의 접근양상을 보였다. 따라서 이를 이용한 지형도 작성 및 G1S와 연계한 데이타베이스 구축의 효용성 및 실용가능성을 기대할 수 있을 것이다.

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