• 제목/요약/키워드: Direct Linear Transformation

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Efficient Dynamic Response Analysis Using Substructuring Reduction Method for Discrete Linear System with Proportional and Nonproportional Damping

  • Choi, Dong-Soo;Cho, Maeng-Hyo;Kim, Hyun-Gi
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제9권1호
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    • pp.85-99
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    • 2008
  • The dynamic response analysis for large structures using finite element method requires a large amount of computational resources. This paper presents an efficient vibration analysis procedure by combining node-based substructuring reduction method with a response analysis scheme for structures with undamped, proportional or nonproportional damping. The iterative form of substructuring reduction scheme is derived to reduce the full eigenproblem and to calculate the dynamic responses. In calculating the time response, direct integration scheme is used because it can be applied directly to the reduced model. Especially for the non proportional damping matrix, the transformation matrices defined in the displacement space are used to reduce the system. The efficiency and the effectiveness of the present method are demonstrated through the numerical examples.

원반던지기의 운동학적 분석 (The kinematics analysis of Discus throwing)

  • 김종인;선재복
    • 한국운동역학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.29-47
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    • 2003
  • This study is to analyze the kinematic variables in release motion of discuss throwing. For the matter, 5 people from the national team and collegiate discuss throwing in the year 2001 were chosen as the subjects and two S-VHS video cameras set in 60frames/sec were used for recording their motions. Coordinated raw positions data through digitizing are smoothing by butter-worth 's low-pass filtering method at a cut off frequency 6.0Hz. and the direct linear transformation(DLT) method was employed to obtain 3-D position coordinates. The conclusions were as follows; 1. The better record players showed the shorter approach time in the last support phase. 2. In the displacement CG, the better record players showed the shorter displacement in medial-lateral direction, and the longer displacement in horizontal direction. In the motion, the COG showed longer displacement vertical direction. 3. The better record players showed the faster horizontal velocity than vertical velocity in the release. 4. The better record players showed to take the posture of vertical axis in the release.

배구 스파이크 서브 동작의 운동학적 비교 분석 (The Comparative Kinematic Analysis of a Volleyball Spike Serve)

  • 박종철;백진호;이진택
    • 한국운동역학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.671-680
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    • 2009
  • 본 연구는 실제 경기에서 프로 배구선수 스파이크 서브의 성공과 실패 동작을 3차원 영상분석을 통해 비교 분석하여 과학적인 자료를 현장에 제공하고, 기술의 향상에 기여하고자 실시하였다. 스파이크서브를 수행하는 3명을 대상으로 카메라 4대를 이용하여 60 fields/s의 속도로 촬영하였다. 3차원좌표의 계산은 DLT(Direct Linear Transformation)방법을 사용하였으며, Kwon3D(v.3.1) 프로그램을 이용하여 분석하였으며, 그 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 총 소요시간은 구간별 차이가 나타나지 않았다. 신체중심 수직위치는 성공 시 1.87 m로 실패 시의 1.91 m 보다 낮게 나타났고, 최대 볼 높이는 성공 시 6.31m로 실패 시의 6.42m 보다 낮은 볼 위치를 나타냈다. 임팩트 시점의 손 높이는 성공과 실패 시기에서 차이가 나타나지 않았다. 점프하기 직전까지 신체중심의 전후속도를 높였다가 점프하는 시점에서 수직속도로 빠르게 이동시키는 것으로 나타났고, 임팩트 시 손 속도(17.11m/s)와 임팩트 직후 볼 속도(23.74m/s)는 성공 시기에서 빠르게 나타났다. 성공 시기에서 견관절을 신전시키면서 타점을 놀게 하고, 주관절은 적절한 각도를 유지시키면서 빠르고 정확한 임팩트를 하는 것으로 나타났다. 또한, 동체를 전후로 크게 움직이지 않고 어깨의 회전을 원활하게 하는 것이 중요한 것으로 나타났다.

광학식 모션캡처를 위한 다중 카메라 보정 방법 (Multi-camera Calibration Method for Optical Motion Capture System)

  • 신기영;문정환
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.41-49
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    • 2009
  • 본 논문에서는 광학식 모션캡처 장비를 위한 다중 카메라 보정 방법을 제안한다. 이 방법은 DLT(Direct linear transformation) 알고리즘을 이용하여 7개의 마커가 있는 3축 보정틀의 영상을 획득하여 1차 카메라 보정을 한다. 그리고 2개의 마커가 있는 보정봉을 측정하고자 하는 영역에서 움직여서 2차 카메라 보정을 실시한다. 1차 카메라 보정에서는 카메라 보정뿐만 아니라 렌즈 왜곡 계수를 계산하여 2차 카메라 보정에서의 최적화를 위한 초기해로 사용한다. 2차 카메라 보정에서는 보정봉에 있는 마커사이의 거리가 일정하기 때문에 계산된 마커 거리와 실제 마커 거리의 차가 최소화 되도록 최적화를 수행한다. 제안한 방법에 의한 다중 카메라 보정 방법을 검증하기 위하여 재투영에러를 계산하였고 3축 보정틀에 있는 마커사이의 거리와 보정봉에 있는 마커사이의 거리를 계산하여 다른 상용장비의 값과 비교하였다. 3축 보정틀에 있는 마커를 복원하여 에러를 비교한 결과 평균오차가 상용장비의 1.7042mm에 비해 0.8765mm로 51.4% 수준으로 나타났고, 보정봉에 있는 마커를 복원하여 에러를 비교한 결과 상용장비의 평균에러 1.8897mm에 비해 2.0183mm로 0.1286mm 크게 나타났다.

A Novel Parameter-independent Fictive-axis Approach for the Voltage Oriented Control of Single-phase Inverters

  • Ramirez, Fernando Arturo;Arjona, Marco A.;Hernandez, Concepcion
    • Journal of Power Electronics
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    • 제17권2호
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    • pp.533-541
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    • 2017
  • This paper presents a novel Parameter-Independent Fictive-Axis (PIFA) approach for the Voltage-Oriented Control (VOC) algorithm used in grid-tied single-phase inverters. VOC is based on the transformation of the single-phase grid current into the synchronous reference frame. As a result, an orthogonal current signal is needed. Traditionally, this signal has been obtained from fixed time delays, digital filters or a Hilbert transformation. Nevertheless, these solutions present stability and transient drawbacks. Recently, the Fictive Axis Emulation (FAE) VOC has emerged as an alternative for the generation of the quadrature current signal. FAE requires detailed information of the grid current filter along with its transfer function for signal creation. When the transfer function is not accurate, the direct and quadrature current components present steady-state oscillations as the fictive two-phase system becomes unbalanced. Moreover, the digital implementation of the transfer function imposes an additional computing burden on the VOC. The PIFA VOC presented in this paper, takes advantage of the reference current to create the required orthogonal current, which effectively eliminates the need for the filter transfer function. Moreover, the fictive signal amplitude and phase do not change with a frequency drift, which results in an increased reliability. This yields a fast, linear and stable system that can be installed without fine tuning. To demonstrate the good performance of the PIFA VOC, simulation and experimental results are presented.

이단 평행봉 YEGA 동작의 운동학적 분석 (Kinematical Analysis of the YEGA Motion on the Uneven Parallel Bars)

  • 이용식
    • 한국운동역학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.111-125
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    • 2005
  • This study was intended to assist athletes in having a technical understanding of the Yega motion and provide basic material for improving their competitive ability by analyzing the kinematic variable of the Yega motion during the competition of the uneven parallel bar of female gymnastics. For this purpose, the game of female gymnastics participating in the uneven parallel bar game was personally videotaped using the DLT(direct linear transformation) method. An attempt was made to make a comparative analysis of the Yega motion by dividing the final first to third places into the upper group('A' group) and the sixth to eighth places into the lower group('B' group). Based on the results of actual analysis on the scenes of actual game, the following conclusion was concluded: 1. Athletes in the 'A' group showed the shorter required time on the flight phase(P3) than counterparts in the 'B' group. 2. Athletes in the 'A' group showed the little width in the horizontal displacement of the center of gravity than counterparts in the 'B' group. But athletes in the 'A' group exhibited the somewhat greater relative vertical height of the center of the body. 3. Athletes in the 'A' group showed the greater resultant velocity at the lowest point of the center of the body(E2) and at the point in time of release(E3) compared to counterparts in the 'B' group.

영상처리를 이용한 머리의 움직임 추적 시스템 (Head tracking system using image processing)

  • 박경수;임창주;반영환;장필식
    • 대한인간공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.1-10
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    • 1997
  • This paper is concerned with the development and evaluation of the camera calibration method for a real-time head tracking system. Tracking of head movements is important in the design of an eye-controlled human/computer interface and the area of virtual environment. We proposed a video-based head tracking system. A camera was mounted on the subject's head and it took the front view containing eight 3-dimensional reference points(passive retr0-reflecting markers) fixed at the known position(computer monitor). The reference points were captured by image processing board. These points were used to calculate the position (3-dimensional) and orientation of the camera. A suitable camera calibration method for providing accurate extrinsic camera parameters was proposed. The method has three steps. In the first step, the image center was calibrated using the method of varying focal length. In the second step, the focal length and the scale factor were calibrated from the Direct Linear Transformation (DLT) matrix obtained from the known position and orientation of the camera. In the third step, the position and orientation of the camera was calculated from the DLT matrix, using the calibrated intrinsic camera parameters. Experimental results showed that the average error of camera positions (3- dimensional) is about $0.53^{\circ}C$, the angular errors of camera orientations are less than $0.55^{\circ}C$and the data aquisition rate is about 10Hz. The results of this study can be applied to the tracking of head movements related to the eye-controlled human/computer interface and the virtual environment.

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강인추정 기법에 기반한 정지궤도 기상위성영상의 자동 기하보정 (Automated Geometric Correction based on Robust Estimation with Geostationary Weather Satellite Image)

  • 이태윤;안명환;오현종
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.161-166
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    • 2007
  • Multi-functional Transport Satellite lR(MTSAT-lR)과 같은 정지궤도 기상위성의 지상 전처리 과정에는 영상위치보정(Image navigation and registration)이 포함된다. 영상위치보정은 위성 영상의 기하학적인 왜곡을 보정하는 과정이다. 랜드마크를 이용하는 영상위치보정 과정은 랜드마크 결정과 센서 모델 추정, 리샘플링(Resampling)의 세 가지 단계로 나눌 수 있다. MTSAT-1R의 High Resolution Image Data(HiRID)는 이미 영상위치보정이 수행되었지만, 기하학적인 오차가 남아있는 영상을 포함하기도 한다. 본 연구에서는 이런 기하학적인 오차를 제거하기 위해서 강인추정 기법에 기반한 기하보정을 수행하였다. 이태윤 등 (2005)은 강인추정 기법과 Direct Linear Transformation (DLT)에 기반한 오정합 판별 방법을 제안하였다. 이 판별 방법을 적용하여 추정된 DLT로 MTSAT-1R 영상의 기하보정을 수행한 결과에는 향상된 정확도로 기하보정 된 영상 뿐만 아니라 비교적 큰 오차를 포함하는 영상도 있었다. 이를 해결하기 위해서 본 연구에서는 강인추정 기법과 Affine 변환을 이용한 방법을 적용하였다. 본 연구에서는 기준 해안선에서 추출한 1,407개의 랜드마크와 8개의 MTSAT-1R 영상을 이용하였으며,강인추정 기법에 DLT를 적용한 방법과 Affine 변환을 적용한 방법으로 자동 기하보정을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 또한 강인추정 기볍 중 RANSAC과 MSAC의 적용 결과를 비교하여 보았다. 그 결과,DLT로 기하보정 시,본 논문에서 제안된 방법이 강인추정 기법에 DLT를 적용한 방법 보다 더 좋은 성능을 보여주었다.

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링의 스왈로에서 나까야마 기술로의 연결 동작에 대한 운동학적 분석 (Kinematic Analysis of the Linking Motion from the Swallow Skill to the Nakayama Skill on the Rings)

  • 정남주
    • 한국운동역학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.1-14
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    • 2004
  • This study was intended to contribute to allowing athletes to raise a technical understanding of two motions of high difficulty such as the Swallow motion and the Nakayama motion and enhance their competitive power by analysing the kinematical factors required to link those two motions on the competitive scene on the rings for current national athletes. For this purpose, the game of the ring event was videotaped for male heavy gymnasts participating in the final elimination match of the 2004 Athens Olympic Games. This study attempted to select the performing motions of the final 1st-and 2nd-place athletes performing the linking motions from the Swallow motion and the Nakayama motion using the DLT(direct linear transformation) method. As a result, it arrived at the following conclusion : A1 properly performed the flexing and extending movements using the angular velocity of the segment and joint as the switching motion using the body at the time of linking the motion from the Swallow skill to the Nakayama skill. A2 was evaluated to perform the skill taking the form of depending on the force at the static state. Therefore, it is thought that A1 should take care of shaking at the time of using the elasticity of the body. It is thought that in case of A2 the proper use of the elasticity of the body take care of shaking at the switching motion while taking advantage of the force will contribute to his competitive power.

수치지도 생성 및 갱신을 위한 Video Photogrammetry 적용 (Application of Video Photogrammetry for Generating and Updating Digital Maps)

  • 유환희;성재열
    • 대한공간정보학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.11-20
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    • 1998
  • 수치지도를 생성하거나 갱신하기 위해 항공사진측량을 이용하지만 각종 지상시설물에 대한 위치와 속성자료를 항공사진측량만으로 작성하기 어려우므로 현장조사를 통해 지상시설물에 대한 정보를 얻고 있다. 따라서 본 연구에서는 현장조사의 정확도와 신뢰성을 향상시키기 위해 고해상 디지털카메라에 의해 입체영상을 얻고 DLT기법을 적용하여 3차원위치결정을 할 수 있는 비디오사진측량기법을 개발하였다. 또한 개발된 비디오 사진측량기법은 생성된 3차원위치자료에 속성자료를 연결시키는 기능을 이용하여 수치지도의 위치와 속성자료를 생성 및 갱신 할 수 있도록 개발하였다.

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