Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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2000.11b
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pp.333-343
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2000
An automatic guidance system for combine was designed to harvest paddy rice by following a predetermined path. The automatic guidance system consisted of DGPS to locate position of combine, a gyro sensor system to measure heading angle, ultrasonic sensors to detect obstacles, a hydraulic system, microcomputer as a controller, and I/O interface system. Hydraulic cylinders and valves were installed to control movement of the combine. The heading angle and the position of the combine, and ultrasonic measurements from edge were used as the inputs of the controller. The operating position of hydraulic cylinder was determined as output of the controller. The automatic guidance system was evaluated at the 45-m straight path by changing the posture of the combine. The average RMS errors were 14.0 cm without offset and 15.0 cm with 1-m offset. The DGPS provided accurate position information within the limited error to guide the combine in the field. The results showed that the automatic guidance system could guide the combine autonomously in the paddy field when the posture of the combine was changed.
Smart sensors and biochip technologies have received a great deal of attention in recent years not only because of the enormous potential markets in the healthcare expenditures but more importantly because of its great impact on the quality of human life in the future. Collaborative research among BT (Bio Technologies), IT (Information Technologies) and NT (Nano Technologies) will bring us a new paradigm of the healthcare services. Examples include disease prediction based on the genetic tests, personal medicines, point-of-care analysis, rapid and sensitive infectious disease diagnostics, environmental monitoring for chemical or biological warfares, intelligent drug delivery systems etc. In this report, recent accomplishment in the research area on biosensors, DNA chips, Protein Chips and Lab-on-a-chips are reviewed.
Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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2011.10a
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pp.1.2-1.2
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2011
Electrohydrodynamics is a good approach to produce uniform-sized colloids and fibers in a continuous process. The dimension can be controlled from tens of nanometers to a few micrometers. The structure of the colloids and nanofibers from electrohydrodynamics has been diversified according to the uses. Especially, core-shell structure and hybridization with functional nanomaterials are fascinating due to their possible uses in drug-delivery systems, multifunctional scaffolds, organic/inorganic hybrids with new functions, and highly sensitive gas- or bio-sensors. This talk will present the structural variations in the colloids and fibers by simply employing phase separation during electrohydrodynamic process and demonstrate their possible applications.
We have investigated the optimum combination of the environmental noise condition and type of SQUID pickup coil in order to obtain maximum signal-to-noise ratio (SNR). The measurement probe consists of 1st order gradiometer with pickup coils of 100 mm, 70 mm, and 50 mm baseline length, a 2nd order gradiometer with 50 mm baseline, and a magnetometer. The pickup coils are fabricated by winding Nb wire on a bobbin with 200 mm diameter. Noise and heart signal of a healthy male were measured by various SQUID sensors with different types of pickup coils in various magnetically shielded rooms (MSR), and compared to each other. The shielding factors were found to be 43 dB, 35 dB and 25 dB at 0.1 Hz for MSR-AS, MSR-BS, MSR-CS, respectively. White noises were $3.5\;fT/Hz^{1/2}$, $4.5\;fT/Hz^{1/2}$ and $3\;fT/Hz^{1/2}$ for the 1st order gradiometers, the 2nd order gradiometers, and magnetometer for all MSRs. SNR of the magnetometer was up to 56 dB in MSR-AS, while the 1st order axial gradiometer with 70 mm baseline length was up to 54 dB in MSR-BS. The 2nd order axial gradiometer with 50 mm baseline length of pickup coil was found to be up to 40 dB in MSR-CS.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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v.22
no.2
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pp.129-134
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2022
The resonant bio-sensor of bi-level grating structure with mushroom profile has been designed for operating in the near-infrared (NIR) wavelength range under transverse electric (TE) polarization. The rigorous modal transmission-line theory (MTLT) is applied to determine the optical characteristics, and the reflection resonance of the grating structure is analyzed by varying their geometrical parameters. The numerical result shows that an excited sharp Fano resonance (FR), which does not occur in single layer grating, is demonstrated. The relationship between structure parameters of bi-level grating and the reflectance spectrum in order to guarantee the appearance of FR in the designed structure is fully investigated. An optical bio-sensor with a potential sensitivity of 112.9~214.3 deg/RIU and 447 nm/RIU is designed based on the proposed structure. The proposed mushroom profile may serve as a powerful sample for the design of optical bio-sensors with a wide range of applications.
SiYeoul Lee;Seonho Kim;Dongeon Lee;ChunSu Park;MinWoo Kim
Journal of Biomedical Engineering Research
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v.44
no.4
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pp.255-263
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2023
Clinical ultrasound (US) is a widely used imaging modality with various clinical applications. However, capturing a large field of view often requires specialized transducers which have limitations for specific clinical scenarios. Panoramic imaging offers an alternative approach by sequentially aligning image sections acquired from freehand sweeps using a standard transducer. To reconstruct a 3D volume from these 2D sections, an external device can be employed to track the transducer's motion accurately. However, the presence of optical or electrical interferences in a clinical setting often leads to incorrect measurements from such sensors. In this paper, we propose a deep learning (DL) framework that enables the prediction of scan trajectories using only US data, eliminating the need for an external tracking device. Our approach incorporates diverse data types, including correlation volume, optical flow, B-mode images, and rawer data (IQ data). We develop a DL network capable of effectively handling these data types and introduce an attention technique to emphasize crucial local areas for precise trajectory prediction. Through extensive experimentation, we demonstrate the superiority of our proposed method over other DL-based approaches in terms of long trajectory prediction performance. Our findings highlight the potential of employing DL techniques for trajectory estimation in clinical ultrasound, offering a promising alternative for panoramic imaging.
For appropriate nutrient management and enhanced plant growth, soil sensors which reflect soil nutrient levels are required. Because there is no available sensor for nutrient monitoring, electrical conductivity (EC) sensor can be used to evaluate soil nutrient levels. Soil nutrient management using EC sensors would be possible by understanding the relationship between sensor EC values and soil temperature, moisture, and nutrient content. However, the relationship between soil sensor EC values and plant available nutrients was not investigated. Therefore, the objectives of the study were to evaluate effect of different amount of urea on soil EC monitored by sensors during pepper and broccoli cultivation and to predict the plant available nutrient contents in soil. During the cultivation period, soil was collected periodically for analyzing pH and EC, and the available nutrient contents. The sensor EC value increased as the moisture content increased, and low fertilizer treated soil showed the lowest EC value. Principal component analysis was performed to determine the relationship between sensor EC and available nutrients in soil. Sensor EC showed a strong positive correlation with nitrate nitrogen and available Ca. In addition, sum of available nutrients such as Ca, Mg, K, P, S and N was positively related to the sensor EC values. Therefore, EC sensors in open field can be used to predict plant available nutrient levels for proper management of the soil.
Purpose: Damage to pulse crops by wild birds is a serious problem. The damage is to such an extent that the rate of damage during the period between seeding and cotyledon stages reaches 54.6% on an average. In this study, a crop-position detection method was developed wherein infrared (IR) sensors were used to determine the cotyledon position under a vinyl mulch. Methods: IR sensors that helped measure the temperature were used to locate the cotyledons below the vinyl mulch. A single IR sensor module was installed at three locations of the crops (peanut, red lettuce, and crown daisy) in the cotyledon stage. The representative thermal response of a $16{\times}4$ pixel area was detected using this sensor in the case where the distance from the target was 25 cm. A spatial image was applied to the two-dimensional temperature distribution using a non-integral moving-average method. The collected data were first processed by taking the moving average via interpolation to determine the frame where the variance was the lowest for a resolution unit of 1.02 cm. Results: The temperature distribution was plotted corresponding to a distance of 10 cm between the crops. A clear leaf pattern of the crop was visually confirmed. However, the temperature distribution after the normalization was unclear. The image conversion and frequency-conversion graphs were obtained based on the moving average by averaging the points corresponding to a frequency of 40 Hz for 8 pixels. The most optimized resolutions at locations 1, 2, and 3 were found on 3.4, 4.1, and 5.6 Pixels, respectively. Conclusions: In this study, to solve the problem of damage caused by birds to crops in the cotyledon stage after seeding, the vinyl mulch is punched after seeding. The crops in the cotyledon stage could be accurately located using the proposed method. By conducting the experiments using the single IR sensor and a sliding mechanical device with the help of a non-integral interpolation method, the crops in the cotyledon stage could be precisely located.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.36
no.12B
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pp.1708-1721
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2011
Recent outbreak of cattle diseases such as foot-and-mouth disease(FMD) requires constant monitoring of burial sites of mass cull of cattles. However, current monitoring system takes environmental samples from burial sites with period of between one and two weeks, which makes it impossible for non-stop management of hazardous bio-waste. Therefore, in this study, we suggest an improved real-time environmental monitoring system for such bio-hazardous sites based on wireless sensor networks, which makes constant surveillance of the FMD burial sites possible. The system consists mainly several wireless environmental monitoring sensors(i.e dust, Co2, VOC, NH3, H2S, temperature, humidity) nodes and GPS location tracking nodes. Through analysis of the relayed of the environmental monitoring data via gateway, the system makes it possible for constant monitoring and quick response for emergency situation of the burial sites. In order to test the effectiveness of the system, we have installed a set of sensor to gas outlets of the burial sites, then collected and analyzed measured bio-sensing data. We have conducted simulated emergency test runs and was able to detect and monitor the foul smell constantly. With our study, we confirm that the preventive measures and quick response of bio environmental accident are possible with the help of a real-time environmental monitoring system.
In this study, we designed a blending algorithm for rate adaptive pacing for cardiac pacemaker. Generally, rate adaptive pacing (RAP) is applied to patients whose heart rate does not rise during exercise for chronotropic incompetence (CI) patient. It is very important to develop an algorithm for RAP that can be properly applied to CI patients. In order to design an RAP algorithm we used dual sensors. Firstly, we designed a bio-signal measurement system based on the dual sensors, which are accelerometer and respiratory system. Secondly, we conducted treadmill test for the simulation experiment while using 3-lead ECG as reference. Finally, we designed a blending algorithm based on activation state of the dual sensors. The proposed blending algorithm was subdivided into three sections based on the accelerometer signal, which are rapidly increased section (W1), hardly changed section (W2), and decreased section (W3). Each weight is set aside for each section. To evaluate this algorithm, ten healthy adult males were participated. The correlation and Root Mean Square Error between the proposed algorithm and the reference were compared, and shown to be r=0.88 and 2.82 bpm, respectively. These results show that the proposed blending algorithm of dual sensors enables proper tracking of the heart rate during exercise. Also, it shows the possibility that the proposed blending algorithm can be applied to improve quality of life of the chronotropic incompetence patient.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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