• 제목/요약/키워드: Coordinate Estimation

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초음파 거리를 이용한 캡슐 내시경의 위치 및 자세각 추정 (Position and Attitude Estimation of a Capsule Endoscope based on Ultrasonic Ranging)

  • 김은정;김명유;김덕기;김용대;유영갑
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권5호
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    • pp.38-44
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    • 2007
  • 본 논문은 초음파 거리를 이용하여 캡슐 내시경의 3차원 위치 측정 방법과 자세각을 측정하는 방법을 제시하였다. 인체의 불규칙한 초음파 전달 특성들에 의해 발생되는 측정 에러를 줄이기 위해서 제안된 트랙킹 시스템은 초음파센서들을 사용하였다. 캡슐 내시경과 바인더 시스템까지의 거리 정보를 이용하여 캡슐 내시경의 3-D 위치 정보와 자세 정보를 추적하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 Matlab으로 랜덤 오차를 포함하여 시뮬레이션 하였다. 3-D 위치 측정 결과는 평균오차 0.8mm, 자세 측정 결과는 평균 오차 $0.2^{\circ}$의 결과를 얻었다. 캡슐 내시경의 위치 정보와 자세 정보를 이용하여 의사들이 정확한 발병 위치를 진단 할 수 있도록 하였다.

예측 방향성 탐색 알고리즘을 이용한 새로운 블록 정합 움직임 추정 방식 (A New Block Matching Motion Estimation using Predicted Direction Search Algorithm)

  • 서재수;남재열;곽진석;이명호
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권2S호
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    • pp.638-648
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    • 2000
  • This paper introduces a new technique for block is matching motion estimation. Since the temporal correlation of the image sequence, the motion vector of a block is highly related to the motion vector of the same coordinate block in the previous image frame. If we can obtain useful and enough information from the motion vector of the same coordinate block of the previous frame, the total number of search points used to find the motion vector of the current block may be reduced significantly. Using that idea, an efficient predicted direction search algorithm (PDSA) for block matching algorithm is proposed. Based on the direction of the blocks of the two successive previous frames, if the direction of the to successive blocks is same, the first search point of the proposed PDSA is moved two pixels to the direction of the block. The searching process after moving the first search point is processed according to the fixed search patterns. Otherwise, full search is performed with search area $\pm$2. Simulation results show that PSNR values are improved up to the 3.4dB as depend on the image sequences and improved about 1.5dB on an average. Search times are reduced about 20% than the other fast search algorithms. Simulation results also show that the performance of the PDSA scheme gives better subjective picture quality than the other fast search algorithms and is closer to that of the FS(Full Search) algorithm.

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확장된 깊이-우선 탐색 알고리듬을 적용한 다중표적 위치 좌표 추정 기법 (Location Estimation for Multiple Targets Using Expanded DFS Algorithm)

  • 박소령;노상욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권12호
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    • pp.1207-1215
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    • 2013
  • 이 논문에서는 장애물이 존재하는 환경에서 적외선 센서를 가진 다수의 감시 로봇이 획득한 정보를 융합하여 분산되어있는 표적의 위치 좌표를 추정하는 기법을 제안한다. 방위각(azimuth)과 표적을 대응시키는 방법으로는 장애물이 존재하지 않는 경우에서 제안되었던 깊이-우선(depth-first) 트리 탐색(tree search) 기법을 바탕으로, 우회경로 탐색, 중간 단계 탐색 종료, 하위 단계 부분 탐색, 결정기준 보완 등을 추가함으로써 트리 탐색을 확장한 새로운 기법을 제시하였다. 방위각과 표적이 대응된 후에는 하나의 표적을 가리키는 방위각들에 최소 제곱 오차(least square error) 알고리듬을 적용하여 최적 교점을 구함으로써 표적의 위치 좌표를 추정한다. 제안한 위치 추정 기법의 좌표 추정 성능과 복잡도를 모의실험으로 제시하고 분석한다.

P-e 곡선의 타원특성을 고려한 전력계통의 최대 허용부하의 예측 (Estimation of Maximum Loadability in Power Systems By Using Elliptic Properties of P-e curve)

  • 김범식;문영현;권용준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.347-349
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    • 2005
  • This paper presents an efficient algorithm to estimate the maximum load level for heavily loaded power systems with the load-generation variation vector obtained by ELD (Economic Load Dispatch) and/or short term load forecasting while utilizing the elliptic pattern of the P-e curve. It is well known the power flow equation in the rectangular coordinate is fully quadratic. However, the coupling between e and f makes it difficult to take advantage of this quadratic characteristic. In this paper, a simple technique is proposed to reflect the e-f coupling effects on the estimation of maximum loadability with theoretical analysis. An efficient estimation algorithm has been developed with the use of the elliptic properties of the P-e curve. The proposed algorithm is tested on IEEE 14 bus system, New England 39 bus system and IEEE 118 bus system, which shows that the maximum load level can be efficiently estimated with remarkable improvement in accuracy.

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Backstepping-Based Control of a Strapdown Boatboard Camera Stabilizer

  • Setoodeh, Peyman;Khayatian, Alireza;Farjah, Ebrahim
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권1호
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    • pp.15-23
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    • 2007
  • In surveillance, monitoring, and target tracking operations, high-resolution images should be obtained even if the target is in a far distance. Frequent movements of vehicles such as boats degrade the image quality of onboard camera systems. Therefore, stabilizer mechanisms are required to stabilize the line of sight of boatboard camera systems against boat movements. This paper addresses design and implementation of a strapdown boatboard camera stabilizer. A two degree of freedom(DOF)(pan/tilt) robot performs the stabilization task. The main problem is divided into two subproblems dealing with attitude estimation and attitude control. It is assumed that exact estimate of the boat movement is available from an attitude estimation system. Estimates obtained in this way are carefully transformed to robot coordinate frame to provide desired trajectories, which should be tracked by the robot to compensate for the boat movements. Such a practical robotic system includes actuators with fast dynamics(electrical dynamics) and has more degrees of freedom than control inputs. Backstepping method is employed to deal with this problem by extending the control effectiveness.

차량 플랫폼에 최적화한 자차량 에고 모션 추정에 관한 연구 (A Study on Vehicle Ego-motion Estimation by Optimizing a Vehicle Platform)

  • 송문형;신동호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.818-826
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    • 2015
  • This paper presents a novel methodology for estimating vehicle ego-motion, i.e. tri-axis linear velocities and angular velocities by using stereo vision sensor and 2G1Y sensor (longitudinal acceleration, lateral acceleration, and yaw rate). The estimated ego-motion information can be utilized to predict future ego-path and improve the accuracy of 3D coordinate of obstacle by compensating for disturbance from vehicle movement representatively for collision avoidance system. For the purpose of incorporating vehicle dynamic characteristics into ego-motion estimation, the state evolution model of Kalman filter has been augmented with lateral vehicle dynamics and the vanishing point estimation has been also taken into account because the optical flow radiates from a vanishing point which might be varied due to vehicle pitch motion. Experimental results based on real-world data have shown the effectiveness of the proposed methodology in view of accuracy.

Height and Position Estimation of Moving Objects using a Single Camera

  • Lee, Seok-Han;Lee, Jae-Young;Kim, Bu-Gyeom;Choi, Jong-Soo
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.158-163
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    • 2009
  • In recent years, there has been increased interest in characterizing and extracting 3D information from 2D images for human tracking and identification. In this paper, we propose a single view-based framework for robust estimation of height and position. In the proposed method, 2D features of target object is back-projected into the 3D scene space where its coordinate system is given by a rectangular marker. Then the position and the height are estimated in the 3D space. In addition, geometric error caused by inaccurate projective mapping is corrected by using geometric constraints provided by the marker. The accuracy and the robustness of our technique are verified on the experimental results of several real video sequences from outdoor environments.

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입력전류추정에 의한 전압형 PWM 컨버터의 정현추종제어 (Sinusoidal Tracking Control of Voltage Source PWM Converter by Input Current Estimation)

  • 허태원;박지호;신동률;김춘삼;우정인
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.39-47
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    • 2000
  • 본 논문에서는 입력전류 추정에 의한 전밥형 PWM 컨버터의 정상상태 및 과도상태 특성을 개선하기 위하여 정현추종제어기를 제안한다. 그리고, 입력전류의 추정방법과 제어기의 구성에 대해서 논의된다. DC 출력전압은 PI제어기로 제어되며, AC 입력전류를 직접추총 제어하는 정현추종 전류제어기가 입력전류 제어기로 사용된다. 정현추종 전류제아기는 좌표변환 알고리즘 없이 사용가능 하므로 제어계를 간소화 할 수 있다. 입력전류 제어계의 전달함수로부터 입력전류의 정상상태오차가 0이 되고, 입력전압의 동에 대해서도 제안한 제어계는 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다. 아울러 제안한 방법에 대한 타당성이 시뮬레이션 및 부하, 입력 전압 변동에 대한 실험결과로부터 확인할 수 있다.

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단일 카메라를 이용한 보행자의 높이 및 위치 추정 기법 (Estimation of Human Height and Position using a Single Camera)

  • 이석한;최종수
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권3호
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    • pp.20-31
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    • 2008
  • 본 논문에서는 단일 카메라를 이용하여 영상 내에 존재하는 객체의 3차원 공간 상에서의 위치 및 높이를 추출하기 위한 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 영상으로 사영된 3차원 장면(scene)에 대한 기준 좌표계를 마커(marker)를 이용해서 설정한 다음, 대상 물체의 2차원 영상을 기준 좌표계로 직접 역사영(back-projection) 시킴으로써 대상 물체에 대한 3차원 공간에서의 위치 및 높이를 계산한다. 그리고 부정확한 카메라 교정으로 인하여 발생하는 역사영 오차를 마커의 기하학 정보를 이용해서 보정한다. 제안된 방법은 기존의 방법에서 주로 이용되던 소실점(vanishing point) 및 소실선(vanishing line) 등을 이용하지 않으며, 3차원 공간 내에서의 객체의 높이 및 위치의 동시 추정이 가능한 장점이 있다. 또한 단일 카메라만을 이용하여 필요한 위치 및 높이 정보를 추출하기 때문에 다중 카메라를 이용한 기법에서 발생할 수 있는 3차원 좌표계 상에서의 대응점의 모호성, 다수의 카메라를 정확히 교정시켜야 하는 어려움 등의 문제가 발생하지 않는다. 실험 결과를 통하여 제안된 기법의 정확도 및 안정성을 확인하였다.

딥 러닝 기반의 눈 랜드마크 위치 검출이 통합된 시선 방향 벡터 추정 네트워크 (Deep Learning-based Gaze Direction Vector Estimation Network Integrated with Eye Landmark Localization)

  • 주희영;고민수;송혁
    • 방송공학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.748-757
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    • 2021
  • 본 논문은 눈 랜드마크 위치 검출과 시선 방향 벡터 추정이 하나의 딥러닝 네트워크로 통합된 시선 추정 네트워크를 제안한다. 제안하는 네트워크는 Stacked Hourglass Network를 백본(Backbone) 구조로 이용하며, 크게 랜드마크 검출기, 특징 맵 추출기, 시선 방향 추정기라는 세 개의 부분(Part)으로 구성되어 있다. 랜드마크 검출기에서는 눈 랜드마크 50개 포인트의 좌표를 추정하며, 특징 맵 추출기에서는 시선 방향 추정을 위한 눈 이미지의 특징 맵을 생성한다. 그리고 시선 방향 추정기에서는 각 출력 결과를 조합하여 최종 시선 방향 벡터를 추정한다. 제안하는 네트워크는 UnityEyes 데이터셋을 통해 생성된 가상의 합성 눈 이미지와 랜드마크 좌표 데이터를 이용하여 학습하였으며, 성능 평가는 실제 사람의 눈 이미지로 구성된 MPIIGaze 데이터셋을 이용하였다. 실험을 통해 시선 추정 오차는 3.9°의 성능을 보였으며, 네트워크의 추정 속도는 42 FPS(Frame per second)로 측정되었다.