• 제목/요약/키워드: Attitude tracking

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영상 처리를 이용한 UAV의 자세 추정에 관한 연구 (A Study on Attitude Estimation of UAV Using Image Processing)

  • 폴 퀴로즈;현주하;문용호;하석운
    • 융합정보논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.137-148
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    • 2017
  • 최근, 군사나 산업 응용 목적으로 UAV를 활용하는 연구가 매우 고무적으로 진행되고 있다. 이들 응용 중의 한 가지는 적의 의심스러운 정찰 비행체의 비행경로를 뒤따라 은밀하게 추적할 필요가 있을 때 앞서가는 비행체를 추적하는 것으로, Roll, Yaw, Pitch와 같은 대상 비행체의 비행 자세 정보들을 매 순간마다 실시간으로 추정할 필요가 있다. 본 논문에서는 뒤따르는 비행체에 장착되어 있는 외부 카메라에서 제공하는 비디오 정보를 사용해서 대상 비행체의 자세를 실시간으로 추정할 수 있는 방법을 제시한다. 키 포인트와 오일러 각을 탐지하고 추정하기 위해서 컬러 공간 분할, 템플레이트 정합 등과 같은 여러 가지 영상 처리 방법들과 선형 회귀와 같은 통계적 방법이 적용되었다. 시뮬레이션 실험을 통해서 X-플레인 비행데이터와 추정한 비행데이터를 비교한 결과 제안하는 방법이 앞서가는 비행체의 비행 자세 정보를 추정하는데 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여준다.

Risk-Incorporated Trajectory Prediction to Prevent Contact Collisions on Construction Sites

  • Rashid, Khandakar M.;Datta, Songjukta;Behzadan, Amir H.;Hasan, Raiful
    • Journal of Construction Engineering and Project Management
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    • 제8권1호
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    • pp.10-21
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    • 2018
  • Many construction projects involve a plethora of safety-related problems that can cause loss of productivity, diminished revenue, time overruns, and legal challenges. Incorporating data collection and analytics methods can help overcome the root causes of many such problems. However, in a dynamic construction workplace collecting data from a large number of resources is not a trivial task and can be costly, while many contractors lack the motivation to incorporate technology in their activities. In this research, an Android-based mobile application, Preemptive Construction Site Safety (PCS2) is developed and tested for real-time location tracking, trajectory prediction, and prevention of potential collisions between workers and site hazards. PCS2 uses ubiquitous mobile technology (smartphones) for positional data collection, and a robust trajectory prediction technique that couples hidden Markov model (HMM) with risk-taking behavior modeling. The effectiveness of PCS2 is evaluated in field experiments where impending collisions are predicted and safety alerts are generated with enough lead time for the user. With further improvement in interface design and underlying mathematical models, PCS2 will have practical benefits in large scale multi-agent construction worksites by significantly reducing the likelihood of proximity-related accidents between workers and equipment.

Distance Measurement System using A Stereo Camera and Radial Pattern Target for Automatic Berthing Control

  • Mizuchi, Yoshiaki;Ogura, Tadashi;Hagiwara, Yoshinobu;Suzuki, Akimasa;Kim, Youngbok;Choi, Yongwoon
    • 동력기계공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.121-127
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    • 2013
  • In this paper, we propose a distance measurement system for automatic berthing control using a stereo camera mounted on a rotation control device, and a radial pattern target. Automatically controlling the position and attitude of a ship aims to prevent maritime accidents due to human error. Our goal is to measure the relative distance between a ship and an onshore or offshore target for berthing. Therefore, the distance should be continuously measured while tracking a fixed point on a target. To this end, we developed a stereo camerabased distance measurement system that satisfied these requirements. This paper describes the structure and principle of the measurement system. We validate the distance error for target incline due to the relative position and attitude between a camera and a target in miniature scale. In addition, the findings of an experiment in an outdoor environment demonstrate that the proposed measurement system has accuracy within 1 m at a range of 20-100 m which is the acceptable accuracy for automatic berthing.

가상계측기반 실시간 영상유도 자동비행 시스템 구현 및 무인 로터기를 이용한 비행시험 (Implementation of Virtual Instrumentation based Realtime Vision Guided Autopilot System and Onboard Flight Test using Rotory UAV)

  • 이병진;윤석창;이영재;성상경
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.878-886
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    • 2012
  • This paper investigates the implementation and flight test of realtime vision guided autopilot system based on virtual instrumentation platform. A graphical design process via virtual instrumentation platform is fully used for the image processing, communication between systems, vehicle dynamics control, and vision coupled guidance algorithms. A significatnt ojective of the algorithm is to achieve an environment robust autopilot despite wind and an irregular image acquisition condition. For a robust vision guided path tracking and hovering performance, the flight path guidance logic is combined in a multi conditional basis with the position estimation algorithm coupled with the vehicle attitude dynamics. An onboard flight test equipped with the developed realtime vision guided autopilot system is done using the rotary UAV system with full attitude control capability. Outdoor flight test demonstrated that the designed vision guided autopilot system succeeded in UAV's hovering on top of ground target within about several meters under geenral windy environment.

관성항법장치의 관성 센서축과 하우징 축과의 비정렬 측정과 보상에 관한 연구 (A Study on Methods of Measuring and Compensating Misalignment between Inertial Sensor Body and Housing Frame)

  • 유해성;김태훈;김천중;이윤선;박흥원
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.374-380
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    • 2012
  • In guided missile systems, reducing terminal-position error is the primary objective of the inertial navigation system. As a seeker is used to sense and track a target, the critical function of the inertial navigation system is to provide the seeker with accurate missile attitude information and help the seeker to keep tracking a target continuously. As inertial sensor body and missile body alignment errors are taken into account, it is desirable to minimize the alignment errors between the missile seeker and the attitude of inertial navigation system. Among the alignment errors, this paper addresses the methods of measuring and compensating misalignment between inertial sensor body and housing frame and shows test results of several experiments.

소비자 시선 분석을 통한 소셜로봇 태도 형성 메커니즘 연구: 로봇의 얼굴을 중심으로 (A Study on the Mechanism of Social Robot Attitude Formation through Consumer Gaze Analysis: Focusing on the Robot's Face)

  • 하상집;이은주;유인진;박도형
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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    • pp.409-414
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    • 2021
  • 본 연구는 소셜로봇 디자인 연구의 흐름 중 하나인 로봇의 외형에 관하여 시선 추적을 활용하고자 한다. 소셜로봇의 몸 전체, 얼굴, 눈, 입술 등의 관심 영역으로부터 측정된 사용자의 시선 추적 지표와 디자인평가 설문을 통하여 파악된 사용자의 태도를 연결하여 소셜로봇의 디자인에 연구 모형을 구성하였다. 구체적으로 로봇에 대한 사용자의 태도를 형성하는 메커니즘을 발견하여 로봇 디자인 시 참고할 수 있는 구체적인 인사이트를 발굴하고자 하였다. 구체적으로 본 연구에서 사용된 시선 추적 지표는 고정된 시간(Fixation), 첫 응시 시간(First Visit), 전체 머문 시간(Total Viewed), 그리고 재방문 횟수(Revisits)이며, 관심 영역인 AOI(Areas of Interests)는 소셜로봇의 얼굴, 눈, 입술, 그리고 몸체로 설계하였다. 그리고 디자인평가 설문을 통하여 소셜로봇의 감정 표현, 인간다움, 얼굴 두각성 등의 소비자 신념을 수집하였고, 종속변수로 로봇에 대한 태도로 설정하였다.

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Eye-tracking 연구: SPA 브랜드 확장에 대한 소비자 지각 과정 (An Eye-tracking Study: Consumer Perceptual Processing of SPA Brand Extensions)

  • 강정석
    • 감성과학
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    • 제18권4호
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    • pp.87-98
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    • 2015
  • 최근 국내 의류 시장에서 SPA 브랜드의 급격한 성장을 기반으로 관련 업체들이 기존 의류 이외에 다른 종류의 다양한 제품(SPA 브랜드 확장)을 출시하는 추세이다. 이와 같은 추세 이면의 심리적 기제를 알아보기 위해서 본 연구는 SPA 브랜드 확장에 대한 소비자 정보 처리 과정을 개념적으로 (1) SPA 브랜드 확장과 원 SPA 브랜드 간의 유사성 지각과 (2) 평가(태도와 구입의향)로 구분하였다. 이후 가상의 3종류 SPA 브랜드 확장(저, 중, 고 유사성 조건)에 대한 소비자의 유사성 지각 과정과 평가를 각각 아이트래커와 자기 보고식 설문지를 이용해 측정하였다. 통계 분석 결과, SPA 브랜드 확장의 유사성 지각 과정에서 외적 정보 탐색량과 정보 처리 수준은 '중>저>고 유사성 조건' 순으로 차이를 보였다. 또한 SPA 브랜드 확장에 대한 태도와 구입의향은 '고=중>저 유사성 조건' 순으로 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 SPA 브랜드 확장에 대한 평가가 유사성 지각 정도와 유사성 지각 과정에서 투입된 인지적 노력량에 영향을 받는다는 점을 제안한다.

임베디드 리눅스를 이용한 이동체 추적 안테나 시스템에 관한 연구 (A Study On the Tracking Antenna System for a Moving Vehicle by the Embedded Linux)

  • 김종권;우귀애;조겸래;이대우;장철순
    • 한국항행학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.49-57
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    • 2004
  • 본 논문에서는 이동체간의 Data Link를 위해 임베디드 리눅스가 탑재된 임베디드 제어 시스템을 이용하였고 이동체를 추적하여 데이터 통신을 할 수 있는 안테나 시스템에 관하여 연구하였다. 안테나를 구동하기 위한 임베디드 제어 시스템은 SA-1110을 탑재한 마이크로프로세서를 기반으로 하였고, 이 임베디드 제어기가 두개의 스텝 모터를 구동하여 안테나의 방위각과 고도각을 제어한다. 그리고 GPS로부터 이동체의 위치정보를 수신 받아 이로부터 이동체간의 상대적인 위치와 방향을 산출하여 안테나가 대상 이동체를 지향할 수 있도록 하였다. 설계한 임베디드 제어기와 안테나 시스템의 검증을 위해, 아리랑 위성의 한반도상공 궤적정보를 바탕으로 추적시험을 실시하여 그 성능을 분석하였다.

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스테레오 CCD 카메라를 이용한 이동체의 실시간 3차원 위치추적 (3D Position Tracking for Moving objects using Stereo CCD Cameras)

  • 권혁종;배상근;김병국
    • Spatial Information Research
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    • 제13권2호
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    • pp.129-138
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    • 2005
  • 본 논문에서는 스테레오 CCD 카메라를 이용하여 이동체의 3차원 위치좌표를 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘을 통해 효율적으로 이동체의 3차원 위치좌표를 추출하는 방법을 도출하고자 하였다 스테레오 CCD 카메라의 상호표정을 수행하고, 획득된 영상에서 이동체를 배경과 분리한 뒤, 좌$\cdot$우 영상에서 이동체의 영상좌표를 추출한다. 추출된 좌$\cdot$우 영상에서의 영상좌표를 이용하여 이동체의 3차원 위치를 결정하게 된다. 스테레오 CCD 카메라간의 상호 위치 및 자세를 결정하기 위한 표정 모듈은 독립적 상호표정(independent relative orientation)을 사용하였고, 획득된 영상에서 이동체 추출 알고리즘은 칼라영상의 RGB(Red, Green, Blue) 화소값을 이용하여 구현하였다. 좌$\cdot$우 CCD 카메라로부터 들어오는 영상좌표를 이용하여 공간전방교회 법을 통해 이동체의 위치를 계산하였다. 그리고 전체 시스템의 실험을 수행하였고, 그 결과의 정확도를 비교하였다.

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과학관측로케트 KSR-420S의 원격측정 지상시스템 설계 (A Design of Telemetry Ground System for the Scientific Sounding Rocket KSR-420S)

  • 이수진;이재득;조광래;유장수
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제2권4호
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    • pp.26-32
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    • 1991
  • 한반도 상공의 오존층 및 대기층 참사를 임무로 하는 과학관측로케트(KSR-420s)는 비행중에 갖게되는 온도, 응력, 가속도, 압력, 자세, Ranging 등의 비행상태 정보와 오존층, 전리층, X-선등의 관측데이타를 지상으로 전송한다. 본 연구에서는 KSR-420s의 비행궤도를 추적하면서 전송되어 오는 신호를 수신 처리하기위한 텔레메트리 지상시스템을 설계하였다.

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