최근에 터치펜이 내장된 모바일 기기가 증가하고 있다. 터치가 가능한 디바이스는 펜을 터치 보드에 접속하는 순간부터 신호의 정확도와 반응 속도가 매우 중요하다. 따라서 터치 신호에 포함된 잡음을 빠르고 효과적으로 제거할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 터치스크린에 펜으로 입력된 터치 포인트 좌표에 섞인 노이즈를 제거하는 방법을 제안한다. 효과적인 필터링을 위해서는 먼저 입력된 신호 중에서 노이즈에 해당하는 좌표를 빠르게 Sampling함으로써 노이즈를 1차적으로 제거 한다. 그 다음으로 터치 좌표의 전체보정을 위해 B-Spline 곡선의 특성을 이용하여 좌표의 포인트를 보정하게 된다. 이는 다른 알고리즘들 보다 실시간성을 보장할 수 있다. 성능 평가 방법은 터치패드에 대각선을 10개의 구간을 나누어 오차 픽셀들을 기준 값들과 비교 평가하였다. 평균 오차는 7.1픽셀이며, 우리가 제안한 방법은 평균 4.1오차를 보였다. 따라서 우리가 제안한 방법을 이용하여 정확한 좌표에 표현 할 수 있는 터치 펜 시스템을 제시하였다.
본 논문에서는 최소자승법에 기반한 효율적인 곡선 복구 기법을 제안한다. 구체적으로는, 법선 벡터를 포함한 평면상의 샘플포인트가 주어졌을 때 계층적인 ZP(Zwart-Powell)-스플라인의 레벨로 곡선을 복구하는데, 세밀한 부문을 복구하면서도 비교적 큰 구멍도 효율적으로 메꾸고 있다. 정규화를 위해서는, (1) 선형시스템의 특이성을 피하기 위한 티코노프 정규항과 (2) 아이소커브를 부드럽게 하기 위한 이산 라플라스 정규항 두 가지를 사용하고 있다. 정량적인 벤치마크 테스트를 통해 비교한 결과, 본 방법은 다항식에 기반한 기법들에 비해 훨씬 우수한 결과를 보여준다는 것을 확인할 수 있다. 구멍이 있는 데이터의 경우, 계층적인 B-스플라인과 비교해본 결과 엇비슷한 품질을 보이지만 약 90%의 계산량만을 필요로 한다.
In this study, a rotor blade of a Curtis turbine is investigated. Bezier curve is generally used to define the profile of turbine blades. However, this curve gives a feature of global control, which is not proper to a supersonic impulse turbine blade. Thus, a blade design method is developed by using B-spline curve so that local control is possible to obtain an optimized blade section. To design a Curtis turbine blade section systematically, the blade section has been changed by varying three design parameters using central composite design method. Flow analyses have been carried out for the blade sections, and the effects of design parameters are evaluated.
Milling 가공시 공구와 피삭재의 접합명에서는 절삭가공의 잔유물인 burr가 생성되고, 이러한 Burr는 작업효율과 정밀도를 감소시키며 추처리과정 (Deburring)을 야기시키는 원인이 된다. 그러므로 정밀도와 작업효율을 극대화하기 위해서는 이러한 Burr의 생성원리를 파악함과 동시에 Exit Burr의 여부에 대한 판별을 하여 최적의 가공조건을 맞추어 주어야 하는데, 이러한 경우에 지금까지는 점, 선 및 원으로 피삭재의 형상을 재현하여 공구의 경로와의 Exit 각을 통해 결과를 예측하는 연구를 해왔었다. 본 논문에서 추구하고자 하는 핵심은 이러한 피삭재의 형상을 재현하기 위해 지금까지 사용해왔던 요소를 보다 다양화시키는 방안을 제시하여 프로그램의 적용 범위를 넓히려는 것이다. 예컨대 이제까지 실제 가공에서 사용되고 있는 임의형상에 대한 표현 방식 중에서 대다수 CAD 프로그램에서 곡선 및 곡면을 표현하는 경우, B-Spline Curve의 알고리즘은 패삭재의 불규칙적인 곡면을 가장 근사하게 표현하는 최적의 해결책으로 쓰여지고 있다. 그러므로 이러한 알고리즘을 통해 프로그램의 적용예를 넓히는 것은 보다 다양한 조건에서의 Burr생성에 대한 예측을 가능케 해주는 것이다. 본 논문에서는 앞에서 언급한 바와 같이 B-Spline Curve 알고리즘을 개발하고, 프로그램에 적용하는 일련의 과정을 통해 보다 다양한 형상의 피삭재에서 단일 혹은 복합경로의 공구가 지나갈 경우에 생길 수 있는 Burr를 얼마나 효율적으로 판별할 수 있는지를 소개하고자 한다.
Reverse engineering has been widely used for the shape reconstruction of an object without CAD data and the measurement of clay or wood models fur the development of new products. To generate a surface from measured points by a laser scanner, typical steps include the scanning of a clay or wood model, the generation of compatible input curves, the generation of a surface and manufacturing data like G code or STL file. A laser scanner has a great potential to get geometrical data of a model for its frost measuring speed and higher precision. The data from a laser scanner are composed of many line stripes of points including small spikes and noise. A new approach using automated surface generating algorithm is introduced to deal with problems during reverse engineering process. And the input data and the generated surface are represented in IGES format, thus can be supplied to other CAD/CAM software without any data manipulation.
전산기를 이용한 순정작업은 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 첫번째는 단면곡선, 즉 2차원 곡선을 순정하고 다른 단면에서도 역시 부드러운가를 확인하는 전통적인 방법이다. 두번째는 곡면을 이용하는 것으로 전산기의 발달과 더불어 최근 많이 사용하고 있는 방법이다. 그러나 이 경우 먼저 선형을 곡면으로 정의하여야 하나 복잡한 선형의 경우 쉽지가 않다. 본 연구에서는 곡선의 순정기법을 확장하여 그물망 곡선(mesh curve)의 경우에 대해 비균일(non-uniform) B-Sp line 곡선을 이용한 Rong의 방법으로 선형의 순정작업을 행하였다. 그러나 Rong의 방법에는 곡선의 양 끝점에서의 기울기가 고정되어야 하는 제한이 있으며 곡면화 방법에 대한 기술이 명확하지 못하다. 본 연구에서는 곡선의 양끝의 기울기를 고정시키지 않고 순정작업을 할 수 있도록 하였으며, 순정된 결과를 곡면화하는 방법을 제안하였다.
발사체 발사 시 제트화염에 의해 발생하는 강력한 음향파는 음향하중의 형태로 비행체를 가진한다. 대표적인 경험적 음향하중 예측기법인 DSM-II(Distributed Source Method-II)는 제트화염 축을 따라 소음원을 배치하는 방법으로 계산비용 및 정확성 측면에서 장점을 갖는다. 하지만 소음원 배치 방법의 한계로 인해 다양한 발사대 환경을 정확하게 반영하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 넙스(Non-Uniform Rational B-Spline, NURBS) 곡선 모델링을 경험적 예측기법에 도입하여 자유롭게 소음원을 배치할 수 있는 음향하중 예측기법에 대한 연구를 수행하였다. 넙스 기법이 새롭게 도입된 해석기법의 검증을 위하여 Epsilon 로켓의 곡선형 저소음 발사대 형상에 대한 음향하중 예측을 수행하였고 해석 결과를 기존의 예측방법 및 실험 결과와 비교하였다.
토공량 결정은 토질역학, 고속도로적용, 운송공학, 많은 측량에 자주 요구된다. 토공량 계산은 해안매립공사 같은 대규모의 토목설계나 계획에 큰 비중을 차지하므로 토공작업의 정확도를 향상시키는 것이 매우 중요하다. 이 연구에서는 3가지의 제안식(A, B, C)과 점고법 그리고 Chen 과 Lin법을 예제를 통하여 비교하였다. 그리고 주어진 3차원 자료를 스플라인 보간법을 이용하여 지형곡면을 양방향으로 보간하거나 자유경계조건에 의한 방법의 알고리즘을 제시하였다. 재래식방법의 수학적 방범은 절점에서 첨단점을 곡선화하는 일반적인 결점을 내포하고 있다. 이러한 결점을 피하기 위하여 새로운 방범의 수학적 모델로서 3차 스플라인 보간법을 적용하였다. 3차 스플라인 보간의 특성상 새로운 방법의 모형곡선은 지형단면과 부드럽게 잘 맞아떨어졌다. 이 연구의 결과 제안된 3가지의 방법의 알고리즘이 점고법, Chen과 Lin보다 더 정확한 결과를 나타내었다. 그리고 언급된 수학식에 의한 모형은 토공량 결정에 있어 최대의 정확도를 제시하는 것으로 판단된다.
활성외곽선모델(active contour model)은 물체의 경계를 분할하기 위한 효과적인 방법으로 사용되고 있다. 그런데, 기존 활성외곽선모텔에서는 초기곡선을 분할하고자하는 물체의 경계면에 위치시키고 지역적으로 에너지를 최소화 함에 따라 결과가 초기 곡선의 위치와 형태에 따라 달라지는 단점이 있었다. 본 논문에서는 활성외곽선모델을 B-Spline 곡선에 의해 표현하고, 에너지 최소화 과정에 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm: GA)과 시뮬레이티드 어닐링 (Simulated Annealing : SA)을 적용함으로써 기존 활성외곽선모델이 갖는 초기 곡선에 대한 제약성을 개선하고자 했으며, 두가지 방법에 따른 분할 결과와 문제점을 비교하고자 하였다. 제안한 방법의 성능비교를 위하여 이진 합성 영상과 CT 영상, MR 영상을 대상으로 실험을 수행하였다.
특정한 부분에 정확성을 가지는 기하학 형태인식은 이미지 분석 응용에서 중요하게 다루어져 왔다. 또한, 부분적 혹은 변형된 모양을 계층화하는 새로운 접근방법에 대한 연구가 계속되고 있다. 그러므로 본 논문에서는 자유형태의 부드러운 곡선을 생성하는데 용이한 스플라인 공식들을 이용하여 새로운 기하학 형태 매칭 접근 방법을 제안한다. 이와 같은 방법에서, 여러개의 스플라인 공식들로 생성된 곡선들의 집합은 동일한 형태의 성질을 가진다. 본 논문은 곡선 설계를 위하여 일반적인 상호작용 방법과 다양한 스플라인 공식간에 관계들을 이용함으로서 간단한 설계점(design point)들의 이동으로 형태매칭 방법에 관한 관계성을 보인다. 그러므로, 본 논문에서는 3차 스플라인의 공식(B-splines, Bezier splines, Catmull-Rom splines)을 이용하여 형태 매칭 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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