• 대한토목학회논문집
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• 제32권1A호
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• pp.1-10
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• 2012

최근 해안, 도서, 산간지방 등의 개발로 장대교량의 수요가 증가되고 재료 및 설계 시공기술의 지속적 발전으로 인하여 현수교나 사장교 등 장지간을 가지는 교량의 건설이 증가하고 있다. 장대교량은 사장재 또는 주 케이블 및 행어로 주형을 지지하는 고차 부정정구조물로 다양한 형태의 설계가 가능하고 구조물의 외관이 뛰어나기 때문에 현재 많은 교량에 적용되고 있다. 케이블지지교량은 시공 중 그리고 공용상태에서 케이블의 장력을 지속적으로 측정함으로써 교량의 건전성을 파악할 수 있다. 케이블의 장력을 추정하는 기법으로 로드셀 및 유압잭 등을 이용하여 케이블의 응력을 직접 측정하는 방법과 케이블의 형상조건과 계측된 동적 특성을 활용하여 장력을 구하는 진동법이 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 디지털 영상처리를 이용한 행어케이블의 동특성 추정 방법을 제시하였으며 사용의 편의성과 경제성을 고려하여 원거리에 있는 행어케이블을 측정하기 위한 센서로 휴대용 디지털 캠코더를 사용하였다. 디지털 영상처리를 이용하는 방법은 digital image correlation(DIC) 기법을 사용하였으며 변형이 없는 이미지와 변형이 있는 이미지 사이의 기하학적인 왜곡을 보정하는 이미지 변환함수(ITF)를 사용하여 단위픽셀이하를 계산하였다. 또한 영상계측시스템의 흔들림을 추가적인 센서의 설치 없이 한 영상내의 고정된 물체를 이용하여 보정함으로써 행어케이블의 동적응답 및 모드별 고유진동수의 해상도를 향상시켰다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제42권4호
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• pp.1-12
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• 2005

영상정합은 동일한 장면에 대해서 서로 다른 시간 혹은 서로 다른 특성의 센서로부터 서로 다른 위치에서 얻은 영상들의 위치적 대응관계를 찾는 기법이다. 이 논문에서는 특성이 다른 적외선 센서와 광학 센서로부터 얻은 영상의 정합을 위한 새로운 알고리즘을 제안한다. 지금까지 제안된 서로 다른 특성의 영상을 위한 정합기법은 크게 특징점 기반 영상정합기법과 밝기값 기반 영상정합기법으로 구분될 수 있다. 특징점 기반의 영상정합기법은 정확하게 대응하는 특징점을 선택하는 것이 성능에 결정적인 영향을 준다 그러나 적외선 영상과 가시광선 영상에서는 특징점이 서로 같지 않은 경우가 많기 때문에 강인하지 못하다 그리고 밝기 값 기반의 정합기법에서는 정규상호정보를 유사성 척도로 사용한 영상정합기법이 가장 좋은 성능을 제공하는 것으로 알려져 있다. 그러나 정규상호정보 기반의 영상정합기법은 두 영상의 통계적 상관성이 전역적이어야 한다는 가정을 전제하는데, 적외선 영상과 가시광선 영상에서는 이를 보장하지 못하는 경우가 많아 정규상호정보를 유사성 척도로 사용하는 영상정합기법에서도 좋은 성능을 기대하기 힐들다. 따라서 이 논문에서는 적외선 영상과 가시광선 영상의 통계적 상관성의 해석에 기반한 두 단계 영상정합기법을 제안한다. 정확하고 강인한 정합을 위해서 첫 단계에서는 두 영상에서 통계적 상관성이 높은 부분을 추출하는 ESCR기법과 두 영상을 통계적 상관성이 높도록 필터링하는 ESCF기법을 수행한다. 그리고 두 번째 단계에서는 첫 단계에서의 결과 영상에 대해서 정규상호정보를 유사성 척도로 한 영상정합을 수행한다. 다양한 적외선 영상과 가시광선 영상을 이용한 실험으로부터 제안하는 두 단계 영상정합기법이 기존의 정규상호정보 기반의 영상정합기법에 비해 정확도와 강인함, 그리고 실행 속도의 측면에서 더욱 향상된 성능을 제공함을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제29권2호
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• pp.123-127
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• 2020

In this paper, the estimation of the disparity for depth extraction in monochrome complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensors with offset pixel apertures is presented. To obtain the depth information, the disparity information between two different channel data of the offset pixel apertures is required. The disparity is caused by the difference in the response angle between the left- and right-offset pixel aperture images. A depth map is implemented by the generated disparity. Therefore, the disparity is the most important factor for realizing 3D images from the designed CMOS image sensor with offset pixel apertures. The disparity is influenced by the pixel height and offset value of the offset pixel aperture. To confirm this correlation, the offset value is set to maximum within the pixel area, and the disparity values corresponding to the difference in the heights are calculated and compared. The disparity is derived using the camera-lens formula. Two monochrome CMOS image sensors with offset pixel apertures are used in the disparity estimation.

• Spatial Information Research
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• 제15권2호
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• pp.181-187
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• 2007

수치고도자료를 생성하기 위해서, 항공기 혹은 위성에 탑재된 센서로부터 획득한 입체영상으로부터 자동상관매칭기법에 의해 고도값을 획득하는 연구가 수행되어 왔다. 자동상관매칭에 의한 결과값은 센서의 각도 및 수목 등에 의해 지표고도를 직접 추출하는데는 한계가 있고 영상내 지형지물 분포에 의해 고도값의 수정, 편집량이 결정된다. 본 연구는 수목차폐율과 수목고 자료가 자동상관매칭 고도 결과값에 미치는 영향을 분석하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.656-663
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• 2001

This paper presents a sensor fusion method to recognize a cylindrical object a CCD camera, a laser slit beam and ultrasonic sensors on a pan/tilt device. For object recognition with a vision sensor, an active light source projects a stripe pattern of light on the object surface. The 2D image data are transformed into 3D data using the geometry between the camera and the laser slit beam. The ultrasonic sensor uses an ultrasonic transducer array mounted in horizontal direction on the pan/tilt device. The time of flight is estimated by finding the maximum correlation between the received ultrasonic pulse and a set of stored templates - also called a matched filter. The distance of flight is calculated by simply multiplying the time of flight by the speed of sound and the maximum amplitude of the filtered signal is used to determine the face angle to the object. To determine the position and the radius of cylindrical objects, we use a statistical sensor fusion. Experimental results show that the fused data increase the reliability for the object recognition.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.688-694
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• 2002

As a tool for strain measurement to work with screw driven or hydraulic material test systems, in which mechanical vibration is inherent, SSDG(Speckle Strain/Displacement Gage), ESP(Electronic Speckle Photography) and its 3-dimension version SDSP are investigated for the theory and practical appliance. Through tension test of steel strips, their validity and shortcomings are examined. As the results, it has been shown that, although SSDG and ESP provide direct measurement of in-plane strain in one direction, they are so sensitive to the out-plane displacement. On the other hand, SDSP which is aided with DIC (Digital Image Correlation) technique to trace the movement of the speckles provides not only in-plane 2-dimensional displacement field, but also out-of-plane displacement simultaneously. However, because the DIC is time-consuming, not automated yet and it needs post-processing to evaluate strain from the displacement field, SDSP appears to be not adequate as a real time sensor.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제10권2호
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• pp.189-203
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• 2016

This paper investigates on the use of advanced optical measurement methods, i.e. 3D coordinate measurement machines (3D CMM) and stereo-vision digital image correlation (3D DIC), for the mechanical analysis of shear deficient prestressed concrete members. Firstly, the experimental program is elaborated. Secondly, the working principle, experimental setup and corresponding accuracy and precision of the considered optical measurement techniques are reported. A novel way to apply synthesised strain sensor patterns for DIC is introduced. Thirdly, the experimental results are reported and an analysis is made of the structural behaviour based on the gathered experimental data. Both techniques yielded useful and complete data in comparison to traditional mechanical measurement techniques and allowed for the assessment of the mechanical behaviour of the reported test specimens. The identified structural behaviour presented in this paper can be used to optimize design procedure for shear-critical structural concrete members.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권6호
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• pp.47-54
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• 2003

As a tool for strain measurement to work with screw driven or hydraulic material test systems, in which mechanical vibration is inherent, SSDG (Speckle Strain/Displacement Gage), ESP (Electronic Speckle Photography) and its 3-dimension version SDSP are evaluated for the theory and practical appliance. Through tension test of steel strips, their validity and shortcomings are examined. As the results, it has been shown that, although SSDG and ESP provide direct measurement of in-plane strain in one direction, they are so sensitive to the out-plane displacement. On the other hand, SDSP which is aided with DIC (Digital Image Correlation) technique to trace the movement of the speckles provides not only in-plane 2-dimensional displacement field, but also out-of-plane displacement simultaneously. However, because the DIC is time-consuming, not automated yet and it needs post-processing to evaluate strain from the displacement field, SDSP appears to be not adequate as a real time sensor.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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• pp.182-187
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• 1999

Stereo matching is one of the most crucial parts in DEM generation. Naive stereo matching algorithms often create many holes and blunders in a DEM and therefore a carefully designed strategy must be employed to guide stereo matching algorithms to produce “good” 3D information. In this paper, we describe one such a strategy designed by the use of scene geometry, in particular, the epipolarity for generation of a DEM from linear pushbroom images. The epipolarity for perspective images is a well-known property, i.e., in a stereo image pair, a point in the reference image will map to a line in the search image uniquely defined by sensor models of the image pair. This concept has been utilized in stereo matching by applying epipolar resampling prior to matching. However, the epipolar matching for linear pushbroom images is rather complicated. It was found that the epipolarity can only be described by a Hyperbola- shaped curve and that epipolar resampling cannot be applied to linear pushbroom images. Instead, we have developed an algorithm of incorporating such epipolarity directly in least squares correlation matching. Experiments showed that this approach could improve the quality of a DEM.

• 로봇학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.18-26
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• 2011

This paper presents a method, Exposure Controlled Temporal Filtering (ECF), applied to visual motion tracking, that can cancel the temporal aliasing of periodic vibrations of cameras and fluctuations in illumination through the control of exposure time. We first present a theoretical analysis of the exposure induced image time integration process and how it samples sensor impingent light that is periodically fluctuating. Based on this analysis we develop a simple method to cancel high frequency vibrations that are temporally aliased onto sampled image sequences and thus to subsequent motion tracking measurements. Simulations and experiments using the 'Center of Gravity' and Normalized Cross-Correlation motion tracking methods were performed on a microscopic motion tracking system to validate the analytical predictions.