International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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제7권4호
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pp.228-235
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2007
The main purpose of this paper is to manage the container property effectively at the container yard by applying the RTLS technology to the field of port logistics. Yet, many kinds of noises happen to be inputted with the distance value(between the reader and the tag) which is to be inputted into the location identification algorithm, which makes the distance value jumped due to the system noise of the ultrasonic sensor module and the measurement noise. The Kalman Filter is widely used to prevent this jump occurrence; the noises are eliminated by using the EKF(Extended Kalman Filter) while considering that the distance information of the ultrasonic sensor is non-linear. Also, the 3D RTLS system at the port container yard suggested in this research is designed not to be interrupted for its ultrasonic transmission by positioning the antenna at the front of each sector of the container where the active tags are installed. We positioned the readers, which function as antennas for location identification, to four places randomly in the absolute coordinate and let the positions of the active tags identified by using the distance data delivered from the active tags. For the location identification algorithm used in this paper, the triangulation measurement that is most used in general is applied and newly reorganized to calculate the position of the container. In the first experiment, we dealt with the error resulting in the angle and the distance of the ultrasonic sensor module, which is the most important in the hardware performance; in the second, we evaluated the performance of the location identification algorithm, which is the most important in the software performance, and tested the noise cancellation effects for the EKF. According to the experiment result, the ultrasonic sensor showed an average of 3 to 5cm error up to $45^{\circ}$ in case of $60^{\circ}$ or more, non-reliable linear distances were obtained. In addition, the evaluation of the algorithm performance showed an average of $4^{\circ}{\sim}5^{\circ}$ error due to the error of the linear distance-this error is negligible for most container location identifications. Lastly, the experiment results of noise cancellation and jump preservation by using the EKF showed that noises were removed in the distance information which was entered from the input of the ultrasonic sensor and as a result, only signal was extracted; thus, jumps were able to be removed and the exact distance information between the ultrasonic sensors could be obtained.
Demand for high-rising building has arisen. However, its maintenance is usually executed by labour. It could have a severe problem. We proposed a gondola robot to solve it. In this paper, we designed a height estimation sensor for this gondola. It is consist of pan-tilt unit, ARS sensor, and laser sensor. The pan-tilt unit keeps the laser sensor to indicate the gravity direction by referencing the ARS. The laser sensor's range is vertical distance from gondola to ground. However, if there is an obstacle under the gondola, the distance includes its height. To filter it out, we apply a Kalman filter for the height estimation. If the estimated height is changed extremely, the filter decides that there is an obstacle. Then, it remembers the height of obstacle. Other extreme changes of height estimations are reflected. The experimental results using the proposed sensor system show detail flow of the height estimation.
We proposes a new fingerprint minutia matching algorithm which matches the fingerprint minutiae by using adaptive distance. In general, fingerprint is deformed by pressure and orientation when a user press his fingerprint to sensor. These nonlinear deformations change the distance between minutiae and reduce verification rate. We define the adaptive distance using ridge frequency. Adaptive distance normalizes the distance between minutiae and compensates for nonlinear deformation. Our algorithm can distinguish two different fingerprints better and is more robust. Experimental results show that the performance of the proposed algorithm is superior to using Euclidean distance.
컴퓨터 비전은 인공 지능 기술을 통해 인간의 시각 시스템을 모방해 주변 환경을 보다 정확하게 인식하는 새로운 이미지 센서 기능으로 각광받고 있다. 본 논문에서는 사물감지 및 거리측정 기능이 있는 새로운 깊이 센서인 키넥트(Kinect) 카메라를 통해, 무인 또는 유인 차량, 로봇 및 드론 등을 위한 컴퓨터 비전의 가장 중요한 기능들을 대상으로 시험을 진행하였다. 키넥트 카메라를 통해 시야 내에 있는 사물의 자리 또는 위치를 예측하고, 실제 사물이 아닌 픽셀을 무시해 처리 시간을 줄일 수 있도록 감지한 사물이 실제 사물인지 확인하여 깊이 센터를 통해 정확하게 거리를 측정한다. 실험 결과, 해당 거리센서는 좋은 결과를 나타냈으며, 추가 프로세싱을 위한 컴퓨터 비전 어플리케이션의 핵심 기능인 사물감지와 거리측정에 키넥트 카메라를 사용한다.
본 논문에서는 다중 채널을 지원하는 무선 센서 네트워크에서 에너지 소비를 줄이기 위하여 우선순위를 기반으로 사용가능한 채널의 수를 달리하는 전송 기법을 제안한다. 센서 네트워크에서는 센서 노드들은 데이터 전송시에 가장 많은 에너지를 소비하고 전송거리가 길수록 더 많은 에너지를 소모한다. 그러므로 먼 거리에서 전송된 패킷의 전송 실패로 인한 재전송은 추가적인 많은 에너지 소모를 유발한다. 이에 본 논문에서는 재전송으로 인한 추가적인 에너지 소모를 줄이기 위해서 전송 거리가 먼 센서 노드들에게 높은 우선순위를 배정하여 안정적인 전송 환경을 제공한다. 높은 우선순위의 수신 데이터를 위해서 사용가능한 채널의 수를 보다 많이 할당한다. 실험의 결과 제안 기법은 연결실패확률과 재전송에 따른 에너지 소모량에서 좋은 성능을 보였다.
본 논문은 수중 센서 네트워크에서 송수신 노드간 거리가 증가함에 따라 통신을 위한 전송전력이 급격하게 증가하는 단점을 효과적으로 극복하여 보다 낮은 전송 전력으로 통신할 수 있도록 하기 위한 방안을 제안한다. 제안한 방식은 각 노드들을 싱크노드로부터의 거리에 따라 몇 개의 그룹으로 나누고, 해당 그룹에 지정된 대역을 활용하게 한다. 즉, 멀리 떨어져 있어 주파수 증가에 따른 감쇠가 큰 노드들은 저주파수를, 가까운 거리에 있어 주파수 증가에 따른 감쇠가 적은 노드들은 고주파수를 활용하여 전체 노드가 일정 수준 이상의 신호 대 잡음비를 유지함으로써 전송전력을 줄일 수 있게 된다. 각 센서노드들의 거리에 따른 주파수 별 신호 감쇠 특징을 활용하여 그룹의 크기에 따라 가변되는 전송전력을 최소화하는 최적 그룹의 크기를 찾고 그룹의 크기에 비례하여 그룹 별 대역을 할당하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 방식은 기존의 그룹을 나누지 않는 방식에 비해 10 dB이상 감소된 전송 전력을 보였다.
본 연구는 가속도 센서를 이용하여 이동거리를 측정하는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘은 사람의 키와 보폭이 상관관계가 있다는 특성을 이용하였다. 제안하는 알고리즘은 가속도 센서에서 측정되는 샐플링 데이터를 이용해 이동거리를 측정하였다. 그리고 가속도 크기의 변화에 따라 인자값 및 임계값을 적용하여 실제 이동거리와 측정된 이동거리의 오차를 8%미만의 결과를 도출하였다.
본 연구에서는 정확한 운동량 측정을 위하여 가속도 센서, MCU, 그리고 블루투스를 이용한 운동량 측정 시스템을 제안한다. 이러한 시스템은 실시간 무선으로 이동거리 정보를 정확하게 측정할 수 있다. 제작한 운동량 측정 시스템을 이용하여 다양한 모의실험을 하였고, 그 결과를 분석하였다. 분석한 결과를 기성품과 신뢰성 및 정확도에 측면에서 비교를 하였다. 본 연구에서 제안하는 시스템은 13% 정도의 이동거리 오차를 가지는 기성품에 비해 8%이하의 우수한 오차를 보였다. 이러한 시스템은 소형화되어 기성품에 적용되리라 기대한다.
Wonju Lee;Ki Young Shin;Dong-Goo Kang;Minhye Chang;Young Min Bae
Current Optics and Photonics
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제7권4호
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pp.398-407
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2023
We explored a method to evaluate imaging performance for the optimal assembly of an endoscopic miniature lens and a sensor constituting an imaging module at the distal end of gastrointestinal endoscopy. For the assembly of the imaging module, the image sensor was precisely located at the focal plane when collimated light passed through the endoscopic lens. As another method, the distance between the lens and sensor was adjusted to obtain the highest focus index from images measured the star chart of the International Organization for Standardization (ISO) standard at various positions. We analyzed the slanted-edge modulation transfer function (MTF), corresponding depth of field, and number of line pairs for MTF 50% and 20% at each working distance within the range of 5-100 mm for imaging modules assembled in different ways. Assembly conditions of the imaging module with better MTF performance were defined for each working distance range of 5-30 mm and 30-100 mm, respectively. In addition to the MTF performance, the focus index of each assembled module was also compared. In summary, we examined the performance of imaging modules assembled with different methods within the suggested working distance and tried to establish the optimal assembly protocol.
Among the position sensing methods available, the arc sensor which utilizes the electrical signal obtained from the welding arc itself is one of the most prevalently used methods, because it has an advantage that no particular sensing device is necessary and real-time sensing of a groove position is possible directly under the arc. The authors have already developed a seam tracking system that contains a new arc sensor algorithm, which uses the relative welding current variation according to the tip-to-workpiece distance in GMA welding. In this study a torch height control algorithm for automatic weld seam tracking was proposed for completing the previous system, which uses an on-off control technique. To implement the torch height control algorithm during weld seam tracking the system parameters which include 2nd averaging range, weighting factor for 2nd moving averaging, and Z-directional basic compensation distance were determined by experimental analysis. Finally the two different height control methods, one is simple on-off control and the other on-off control using a reference current value , were compared in their tracking abilities.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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