• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.201-206
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• 2004

Laser scanner are getting used for inspection and reverse engineering in industry such as motors, electronic products, dies and molds. However, due to the lack of efficient scanning technique, the tasks become limited to the low accuracy purpose. The main reasons for this limitation for usefulness are caused from the optical drawback, such as irregular reflection, scanning direction normal to measuring surface, the influence of surface integrity, and other optical disturbances. To overcome these drawback of laser scanner, this study propose the mechanism to reduce the optical trouble by using the 2 kinds of rotational movement axis and by composing the spherical coordinate to scanning the surface keeping normal direction consistently. So, it could be designed and interfaced the measuring device to realize that mechanism, and then it could acquisite the accurate 3D form cloud data. Also, these data are compared with the standard master ball and the data acquisited from the touch point sensor, to evaluate the accuracy and stability of measurement and to demonstrate the implementation of an dental tooth purpose system

• 한국CDE학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.162-167
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• 2005

A 3D solid element mesh generation algorithm was newly developed. 3D surface points of global rectangular coordinates were supplied by a 3D laser scanner. The algorithm is strait forward and simple but it generates hexahedral solid elements. Then, the surface rectangular elements were generated from the solid elements. The key of the algorithm is elimination of unnecessary elements and 3D boundary surface fitting using given 3D surface point data.

• Spatial Information Research
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• 제17권1호
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• pp.39-49
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• 2009

3차원 지상레이저스캐너는 짧은 시간에 대상물의 수많은 위치에 대한 고정도의 3차원 좌표를 얻을 수 있는 장비로서 측지분야를 포함하여 토목공학, 고고학 및 건축, 그리고 응급서비스 및 국방 등 다양한 분야에서 널리 응용되고 있다. 그러나 국내에서 이용되는 지상레이저스캐너 장비는 대부분 외국에서 수입되고 있으며, 현재 측량장비로서 공인되지 않은 상태이다. 따라서 지상레이저스캐너를 다양한 분야에서 활용하기 위해서는 장비 검정과 성능평가를 위한 실외 표준 테스트베드가 필요하다. 본 연구에서는 지상레이저스캐너의 테스트베드 구축과 관련하여 국외 사례를 고찰하여 이를 통해 국내 테스트베드 구축 방안을 제시하고자 한다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.977-982
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• 2007

건설자동화 장비의 개발에 있어서 주변 사물을 인식하고 효과적으로 모델링하기 위한 노력은 지속적으로 이루어져 왔다. 이 연구는 지능형 굴삭 로봇 개발의 요소기술로서, 3D 레이저 스캐너를 이용하여 토공 작업환경을 3차원으로 모델링하고, 객체화된 모델링 정보를 이용하여 지능적인 작업 계획을 수립하기 위한 기반 연구이다. 이 연구에서는 먼저 3D 레이저 스캐너의 시장 동향을 분석하였고 토공 작업환경을 대상으로 3D 레이저 스캐너의 성능을 비교 분석하여 토공 현장에서 적합한 3D 레이저 스캐너를 선정하였다. 그리고 3D 모델링 시스템의 하드웨어 구서을 제시하였고 전체 소프트웨어의 컨셉을 설계하였다. 다음으로 소프트웨어 상세 기능 설계 및 사용자 인터페이스 설계를 통해 향후 photogrammetry 및 객체인식 기술의 적용을 위한 프레임워크를 구축하였다. 이 연구에서는 실제 토공현장을 대상으로 개발된 소프트웨어와 토탈 스테이션을 이용하여 타겟간의 상대거리를 측정하고 3D 모델링 시스템의 정확성을 측정하였다.

• 전기학회논문지
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• 제64권3호
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• pp.458-464
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• 2015

This paper proposes a portable 3-D scanning technique using a laser pointer. 3-D scanning is a process that acquires surface information from an 3-D object. There have been many studies on 3-D scanning. The methods of 3-D scanning are summarized into some methods based on multiple cameras, line lasers, and light pattern recognition. However, those methods has major disadvantages of their high cost and big size for portable appliances such as smartphones and digital cameras. In this paper, a 3-D scanning system using a low-cost and small-sized laser pointer are introduced to solve the problems. To do so, we propose a 3-D localization technique for a laser point. The proposed method consists of two main parts; one is a fast recognition of input images to obtain 2-D information of a point laser and the other is calibration based on the least-squares technique to calculate the 3-D information overall. To verified our method, we carry out experiments. It is proved that the proposed method provides 3-D surface information although the system is constructed by extremely low-cost parts such a chip laser pointer, compared to existing methods. Also, the method can be implemented in small-size; thus, it is enough to use in mobile devices such as smartphones.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.513-518
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• 2016

본 논문은 라인 레이저 기반 3차원 스캐너에서 투영을 이용한 고속 메쉬 생성 방법을 제안한다. 3차원 공간에서의 메쉬를 생성하기 위한 가장 알려진 방법은 3차원의 점을 4차원으로 변환하고 4차원 컨벡스 헐(convex hull)을 구축하는 방법을 활용한다. 이런 방법은 많은 수의 점 데이터를 가지는 3D 스캔 결과에서는 메쉬를 만들 때 시간이 많이 요구된다. 제안하는 방법에서는 라인 레이저 스캐너에서 중간에 얻어지는 (${\theta}$, y, z)축의 점 정보를 투영하여 얻어진 (${\theta}-y$) 2차원 깊이 지도를 메쉬 생성에 활용한다. 제안된 방법은 2D 영역에서 수행되기 때문에 메쉬를 구성하는 시간이 상당히 단축된다. 제안하는 방법을 평가하기 위해서 라인 레이저 기반 스캐너의 중간 데이터를 이용하여 실험을 진행하였다. 실험 결과는 제안된 방법이 기존방법보다 고속 메시 생성에서 우수함을 보여준다.

• 한국측량학회지
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• 제29권1호
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• pp.39-46
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• 2011

본 연구에서는 3차원 지상 레이저 스캐너로부터 취득된 대용량 포인트 클라우드로부터 효과적인 포인트 탐색을 수행하기 위한 인덱싱 방법으로서 3D R-tree와 옥트리를 비교하였다. 포인트 클라우드의 각 포인트로부터 일정 거리 이내의 포인트를 조회하는 방식으로 탐색을 수행하였으며, 탐색 시간 및 메모리 사용량을 측정하였다. 실제 건물과 석탑을 대상으로 취득된 포인트 클라우드에 적용한 결과, 옥트리는 3D R-tree에 비하여 생성 및 탐색 속도가 우수하며 3D R-tree는 보다 메모리 효율적임을 확인할 수 있었다. 3D R-tree는 인덱스 용량과 리프 용량이, 옥트리는 계층 수가 탐색 성능을 좌우함을 확인하였으며, 주어진 자료에 대한 최적의 수치를 도출할 수 있었다.

• Computers and Concrete
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• 제33권5호
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• pp.595-603
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• 2024

In the construction industry, there has been a surge in the implementation of high-tech equipment in recent years. Various technologies are being considered as potential solutions for future construction projects. Building information modeling (BIM), which utilizes advanced equipment, is a promising solution among these technologies. The need for safety inspection has also increased with the aging structures. Nevertheless, traditional safety inspection technology falls short of meeting this demand as it heavily relies on the subjective opinions of workers. This inadequacy highlights the need for advancements in existing maintenance technology. Research on building safety inspection using 3D laser scanners has notably increased. Laser scanners that use light detection and ranging (LiDAR) can quickly and accurately acquire producing information, which can be realized through reverse engineering by modeling point cloud data. This study introduces an innovative evaluation system for building safety using a 3D laser scanner. The system was used to assess the safety of an existing three-story building by implementing a reverse engineering technique. The 3D digital data are obtained from the scanner to detect defects and deflections in and outside the building and to create an as-built BIM. Subsequently, the as-built structural model of the building was generated using the reverse engineering approach and used for structural analysis. The acquired information, including deformations and dimensions, is compared with the expected values to evaluate the effectiveness of the proposed technique.

• 한국측량학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-8
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• 2006

효율적인 3차원 모델링은 건설, 기계 그리고 디자인과 같은 폭넓은 설계분야에서 필수적으로 되고 있다. 특히, 역설계를 가능케 하는 툴로써 발전하고 있다. 3차원 모델링은 신속성, 정확성 그리고 명확성이 요구된다. 모델링을 위한 데이터 획득은 접촉식 좌표측정기, 레이져스캐너, 패턴스캐너 그리고 수치사진측량방법을 이용한다. 본 연구에서는 모델링 기법을 분석하고 패턴스캐너를 이용한 3차원 모델링기법을 소개하고자 한다. 또한, 본 연구는 OPTO-Top 패턴스캐너를 이용하여 3차원 모델링을 시도하고 신속성과 효율성을 수치사진측량기법과 비교분석하였다. 아울러 3차원으로 사용자가 웹환경에서 시뮬레이션 할 수 있는 환경구축을 시도하였다.

• 터널과지하공간
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• 제17권3호
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• pp.165-174
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• 2007

3차원 레이저 스캐너를 이용하여 사물의 형상을 측정하고, 이로부터 얻어진 데이터를 이용해서 측정된 사물의 형상을 재현하는 기술을 역분석공학이라고 한다. 최근 암반공학분야에서도 사람 손이 닿지 않는 암반사면이나 넓은 지역에 대한 신속한 불연속면 조사를 위해 이러한 역분석공학 기술을 응용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 기술을 이용하여 불연속면을 조사하고 분석하기 위해서는 레이저 스캐너로부터 얻어진 3차원 점군데이터를 처리하고 이로부터 불연속면을 추출하고 분석하는 프로그램이 필수적이다. 그러나 기존 프로그램들은 불연속면 조사에 필요한 기능을 충분히 갖추었다고 보기 어려운 실정이다. 따라서 이 연구에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 암반면을 측정한 점군데이터로부터 불연속면을 추출하고 통계분석하는 일련의 과정을 자동화된 하나의 프로세스로 처리하는 프로그램을 개발하였으며, 개발된 프로그램을 암반 사면과 터널 벽면의 불연속면 조사에 적용하여 조사기법과 프로그램의 적용성을 검증하였다. 3차원 레이저를 이용한 불연속면 조사와 개발된 프로그램을 이용함으로써 부지 조사시 접근이 곤란한 지역의 조사 용이성이 증대될 수 있을 것으로 기대된다. 또한 관련 기술의 국제적인 수준이 초보 단계인 것을 감안하면 앞으로 해외시장 선점 가능성도 클 것으로 기대된다.