• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권1호
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• pp.29-34
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• 2022

In this paper, we analyze the Non-Holonomic Constraint (NHC) satisfaction of Inertial Navigation System (INS) for vehicular navigation according to Inertial Measurement Unit (IMU) location. In INS-based vehicle navigation, NHC information is widely used to improve INS performance. That is, the error of the INS can be compensated under the condition that the velocity in the body coordinate system of the vehicle occurs only in the forward direction. In this case, the condition that the vehicle's wheels do not slip and the vehicle rotates with the center of the IMU must be satisfied. However, the rotation of the vehicle is rotated by the steering wheel which is controlled based on the Ackermann geometry, where the center of rotation of the vehicle exists outside the vehicle. Due to this, a phenomenon occurs that the NHC is not satisfied depending on the mounting position of the IMU. In this paper, we analyze this problem based on Ackermann geometry and prove the analysis result based on simulation.

• 한국정밀공학회지
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• 제11권5호
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• pp.124-133
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• 1994

Many of non-contact measuring systems are used to estimate surface characteristics owing to their advantages of high speed and undanaged test. In this paper, a new measuring system is proposed to acquire image from CCD camera through back light illumination. Lowpass filter is very useful in view of noise removal and optimum binary image can be made through histogram equalization which is one of the histogram technique to maximize brightness intensity between workpiece and background. Laplacian operator is used to detect workpiece edge from binary image. In case of image treatment applying Laplacian operator, surface roughness is calculated by introducing conversion coefficient for coordinate of pixel which edge is composed of. In summary, the work is concerned with the development of a new technique for roughness measurement by the image processing in turning.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권1호
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• pp.107-117
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• 2016

We develop a new method to globally calibrate the feature points that are derived from the binocular systems at different positions. A three-DOF (degree of freedom) global calibration system is established to move and rotate the 3D calibration board to an arbitrary position. A three-DOF global calibration model is constructed for the binocular systems at different positions. The three-DOF calibration model unifies the 3D coordinates of the feature points from different binocular systems into a unique world coordinate system that is determined by the initial position of the calibration board. Experiments are conducted on the binocular systems at the coaxial and diagonal positions. The experimental root-mean-square errors between the true and reconstructed 3D coordinates of the feature points are 0.573 mm, 0.520 mm and 0.528 mm at the coaxial positions. The experimental root-mean-square errors between the true and reconstructed 3D coordinates of the feature points are 0.495 mm, 0.556 mm and 0.627 mm at the diagonal positions. This method provides a global and accurate calibration to unity the measurement points of different binocular vision systems into the same world coordinate system.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권6호
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• pp.661-667
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• 2011

접촉식 측정 프로브는 3 차원 좌표 측정기 및 CNC 공작기계 등에서 제품 검사에 많이 활용되고 있고, 최근 품질 향상을 위한 가공 및 검사장비의 고정도화에 따라 측정의 정확도도 또한 매우 중요시 되고 있다. 이에 따라 스트레인 게이지 등을 이용한 고정도의 측정 프로브가 사용되고 있기는 하지만, 본 연구에서는 경제적인 측면을 고려하여 산업현장에서 공작기계에 많이 활용되는 일반 접촉식 측정 프로브의 메커니즘을 이해하고, 측정 시 발생할 수 있는 프로빙 오차에 대한 분석 및 보정을 통하여 그 활용성을 높이고자 하였다. 이를 위하여 스타일러스 반경 및 중심 정렬오차가 규명되었고, 3 차원 공간상의 측정 좌표에서 프로빙 오차에 대한 해석이 이루어졌다. 이러한 오차들을 보정하기 위한 알고리즘이 개발되었으며, 실제 CNC 공작기계 상에서 기준구 측정을 통한 검증이 이루어졌다.

• 대한치과보철학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-13
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• 2001

An absolutely passive fit at the interface with the superstructure and the abutment cylinders is need for implant longevity. In this study, a method of cast framework correction using spark erosion technology was evaluated. Electric discharge machining(EDM) is a process that uses electrical discharges, or sparks, to machine metal, The surface being machined is bombared with high-intensity electrical energy pulses that gradually melt away the stock until the desired configuration is obtained. Master model was fabricated by using metal block impression analogue, which fired 5 Branemark squared impression coping in an arc shaped metal block. Then framework using 4mm standard gold cylinder and type IV gold alloy was fabricated. In order to measure the fit of the framework we used both contact and noncontact coordinate measurement machine and data was processed by computer program. After superimposition of gold framework and master model numeric image data the distances between gold cylinder bearing surfaces and abutment replica bearing surfaces, and the angle deviations between gold cylinder and abutment replica centroid points were calculated. The results were as follows 1 The total mean distance (p<0.01) and standard deviation (p<0.001) between the gold cylinders and abutment bearing surfaces were significantly decreased after EDM 2. The total mean of maximum distances was significantly decreased after EDM (p<0.05). 3. After EDM, the mean angle deviation between centroid points was decreased.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제15권3호
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• pp.62-66
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• 2016

Optical system needs to be aligned before its undergoing process, is usually shows coma aberrations, which occurred due to imperfection in the lens or other components results in off-axis point sources, appearing to have a tail like a comet. There are some methods to correct coma aberration. In this paper, to correct coma aberration in optical system, using a robot arm type coordinate measuring machine(CMM). CMMs are widely used to measure the form of accuracy of parts and positioning accuracy of systems. Among them, robot arm type CMM has more advantages than the others, such as its mobility and measuring range. However, robot arm type CMM has lower accuracy than cantilever type CMM. To prove robot arm type CMM's accuracy, several factors were suggested in this paper and the final measuring results were compared to a commercial cantilever type CMM. Based on this accuracy, a typical optical system was successfully aligned by using our robot arm type CMM.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권12C호
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• pp.1652-1659
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• 2004

본 논문에서는 영상의 기하학 정보를 이용하여 기저 평면에서 움직이는 객체의 높이를 자동으로 측정하는 알고리즘을 제안한다. 기존의 알고리즘은 설정된 위치에서 이동하는 객체의 높이를 각 프레임 마다 사용자 입력을 통해 측정하여 실시간에 이용할 수 없는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해, 입력 영상에서 움직임 객체의 영역을 추출하여 객체의 높이를 자동으로 측정한다. 입력 영상에서 픽셀 정보와 시간적인 정보를 이용하여 움직임 객체를 추출하고 반복적인 계산을 통해 실제와 근소한 객체의 바닥점과 높이점을 추출한다 이 두 점 사이의 높이 계산은 기하학정보인 소실점(Vanishing point), 소실선(Vanishing line)과의 계산을 통해 이루어진다. 측정된 높이는 신뢰도 평가를 통해 모의실험에서 실제 높이와 유사한 결과를 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.677-686
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• 2014

본 논문에서는 모바일폰 카메라를 이용하여 취득한 스테레오 영상으로부터 3차원 정보를 산출하고 이를 통해 3차원 정확도를 분석하고자 한다. 3차원 정확도 분석을 위해 스테레오 모델의 수렴각 변화에 따른 정확도 결과를 비교하였다. 본 논문에서는 내부 파라미터 산출과 영상의 왜곡보정 그리고 종속적 상대표정을 이용한 스테레오 영상의 기하구조 추정을 통해 모델 공간 상의 3차원 좌표를 계산하였으며, 이를 객체 공간 상의 좌표계로 변환함으로써 정량적인 3차원 정확도 분석을 수행하였다. 실험결과에서는 스테레오 모델의 수렴각이 약 $17^{\circ}$ 이상일 때, 상대적으로 높은 정확도를 갖는 3차원 정보가 생성됨을 확인하였다. 결과적으로 정확도 높은 3차원 정보 생성을 위해서는 촬영거리 및 기선거리를 고려하여 적절한 수렴각을 이루는 스테레오 모델 수립이 필요하다. 본 논문의 결과가 향후 모바일폰의 스테레오 영상을 이용한 입체영상 제작 및 3차원 객체 복원 등 관련 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.469-475
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• 2015

본 논문은 반도체 센서를 이용하여 공간상 시스템의 자세를 정확히 측정할 수 있도록 확장 칼만 필터를 설계하는 방법에 관한 연구이다. 공간상 자세는 관성좌표계(고정 좌표계)로부터 몸체에 부착된 회전좌표계의 상호 관계로 표현한다. 자세를 표현하는데 있어서 간결한 방법인 쿼터니언을 상태변수로 이용하며, 속도 센서로부터 계측된 값을 입력으로 가정하고, 상태 변화를 추정하였다. 그리고 가속도 센서로부터 획득된 값을 관측 데이터로 하여 추정한 값과의 정합과정을 통해 최적의 추정치를 얻어낸다. 이때 추정의 정밀도를 높이기 위해 추정 주기를 센서특성에 맞춰 조절하도록 확장 칼만 필터를 설계하였다. 그 결과, 3축 속도 센서와 3축 가속도 센서를 이용하여 설계된 추정기의 RMS(: Root Mean Square) 추정오차가 시뮬레이션에서 약 1.7 [$^{\circ}$] 이하로 유지되었고, 실험에서 100 [ms] 의 주기로 상태추정을 함으로 추정기가 유용함을 입증하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권2호
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• pp.296-299
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• 2004

KARI precision attitude determination system has been developed for high accurate geo-coding of KOMPSAT-2 image. Sensor data from two star trackers and a IRU are used as measurement and dynamic data. Sensor data from star tracker are composed of QUEST and unit vector filter. Filter algorithms consists of extended Kalman filter, unscented Kalman filter, and least square batch filter. The type of sensor data and filter algorithm can be chosen by user options. Estimated parameters are Euler angle from 12000 frame to optical bench frame, gyro drift rate bias, gyro scale factor, misalignment angle of star tracker coordinate frame with respect to optical bench frame, and misalignment angle of gyro coordinate frame with respect to optical bench frame. In particular, ground control point data can be applied for estimating misalignment angle of star tracker coordinate frame. Through the simulation, KPADS is able to satisfy the KOMPSAT-2 mission requirement in which geo-location accuracy of image is 80 m (CE90) without ground control point.