이 논문에서는 팬-틸트-줌 기능을 가지는 실시간 능동카메라 시스템에 적합한 2단계 머리 추적 알고리즘을 제안한다. 먼저, 색 수렴 단계에서는 머리의 모양을 타원으로 가정하고 모델 색-히스토그램을 얻는다. 그 후, 모델과 후보 타원의 색-히스토그램간의 유사도를 검사하여 목표 물체의 대략적인 위치를 구하기 위해 mean-shift 방법을 이용한다. 여기에서 영상 내 물체 영역의 색 분포가 카메라의 관찰 방향에 따라 달라지는 것을 고려하기 위하여, 모델 히스토그램 뿐 아니라 이전 프레임에서 얻어진 타원의 색 히스토그램도 함께 고려함으로써 mean-shift의 수렴성을 향상시킨다. 특히, 이전 프레임에서 결정된 타원 내부의 가장자리 영역에 포함되어 있는 배경 색 성분에 의한 오류 누적 문제를 해소하기 위해, 모델 히스토그램을 이용하여 타원의 크기를 적응적으로 축소함으로써 이전 추적 결과중 머리 영역에 해당되는 색 히스토그램을 얻는다. 또한 영상 내의 전역 움직임을 예측하고 이를 보상하여 정확한 초기 위치를 찾음으로써 mean-shift의 색 수렴성을 더욱 향상시킨다. 이 때, 고속 움직임 추정을 위해 1-D 투사 데이터 기반의 방법을 제안한다. 다음 단계에서는, 모양 정보를 이용하여 수렴단계에서 얻어진 타원의 위치와 크기를 보다 정확히 재조정한다. 이를 위해 영상 내 경사도의 방향에 기반한 강건한 모양 유사도 함수를 정의하고 사용한다. 다양한 환경을 고려한 실험을 통하여, 사람의 움직임이 빠른 경우, 영상 내 머리 크기의 변화가 심한 경우, 그리고 배경의 색과 모양이 매우 복잡한 경우에 대해서도 제안한 알고리즘이 비교적 정확히 추적을 수행함을 보였다. 아울러 제안한 알고리즘은 추적을 수행하는데 일반 PC에서 약 30fps의 처리 속도를 보여 실시간 시스템에 적합하다.
The Radio Navigation System(R. N. S.) has been progressed consistantly with the development of electric-electronic engineering techniques since the R. D. E had been developed in 1910. The R. N. S. mostly depends on either Hyperbolic Navigation System(H. N. S.) or Spherical Navigation System(S. N. S.) in the ocean, and on Rectangular Navigation System (R. N. S.) in the air near the airport or an a combinations of the above systems in both area. Another effective R. N. S may be the Ellipse-Hyperbola Navigation System(E-H N. S.), which is proposed and named such in this paper. The equations calculating GDOP are derived and the GDOP values are calculated in the case of H. N. S., S. N. S, and E-H. N. S., respectively, for the specified case that four transmitting stations are arranged on the apex of a square, Then the GDOP diagrams of above navigation systems are presented for qualitative comparison in this paper. To measure the distances from the receiver to the stations in S. N. S., and/or the sum of distances to two stations in E-H N. S., the time synchronization between the transmitter clocks and the receiver clock is a major premise. The author has proposed the algorithm for getting this synchronmization utilizing the by S. N. S. or E-H N. S while GDOPs of those are relatively good. Even though clock synchronization error is a voidable due to the fix error used, the simulated results shows that the position accuracy of S. N. S. and E-H N. S. by the proposed method is far upgraded compared with that determined by H. N. S. directly, as far as the outer region of transmitter arrangement is concerned.
A variety of methods for detecting the location of an underground water pipeline are being used across the world; the current main methods used in South Korea, however, have the problems of low precision and efficiency and the limitations in actual application. On this, this study developed locator capable of detecting the location of a water pipe by the use of an IMU sensor, and technology for using the extended karman filter to correct error in location detection and to plot the location on the coordinate system. This study carried out a tract test and a road test as basic experiments to measure the performance of the developed technology and equipment. As a result of the straight line, circular and ellipse track tests, the 1750 IMU sensor showed the average error of 0.08-0.11%; and thus it was found that the developed locator can detect a location precisely. As a result of the 859.6-m road test, it was found that the error was 0.31 m in case the moving rate of the sensor was 0.3-0.6 m/s; and thus it was judged that the equipment developed by this study can be applied to long-distance water pipes of over 1 km sufficiently. It is planned to evaluate its field applicability in the future through an actual pipe network pilot test, and it is expected that locator capable of detecting the location of a water pipe more precisely will be developed through research for the enhancement of accuracy in the algorithm of location detection.
Providakis, Costas;Tsistrakis, Stavros;Voutetaki, Maristella;Tsompanakis, Yiannis;Stavroulaki, Maria;Agadakos, John;Kampianakis, Eleftherios;Pentes, George
Structural Monitoring and Maintenance
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제2권4호
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pp.319-338
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2015
The electro-mechanical impedance (EMI) technique makes use of surface-bonded lead zirconate titanate (PZT) patches as impedance transducers measuring impedance variations monitored on host structural components. The present experimental work further evaluate an alternative to the conventional EMI technique which performs measurements of the variations in the output voltage of PZT transducers rather than computing electromechanical impedance (or admittance) itself. This paper further evaluates a variant of the EMI approach presented in a previous work of the present authors, suitable, for low-cost concrete structures monitoring applications making use of a credit card-sized Raspberry Pi single board computer as core hardware unit. This monitoring approach is also deployed by introducing a new damage identification index based on the ratio between the area of the 2-D error ellipse of specific probability of EMI-based measurements containment over that of the 2-D error circle of equivalent probability. Experimental results of damages occurring in concrete cubic and beam specimens are investigated under increasing loading conditions. Results illustrate that the proposed technique is an efficient approach for identification and early detection of damage in concrete structures.
In the present work, the image processing technique for measurement of drop sizes has been improved. Firstly, the local processing concept was adopted in addition to the global processing technique to take account of non-uniformity of the illumination intensity ; thereby, basically, the measurement error can be reduced. Also, the unfocussed image of drops can be eliminated more precisely since the elimination process is based on the local normalized contrast. Secondly the algorithms to process the partially detected or overlapped drop images and the non-spherical drop images were developed. Finally, the improved algorithm was tested by using an artificially prepared image-frame, where the partial or overlapped particles and the non-spherical particles are mixed with the normal spherical ones (with their true size-distributions known a priori). The results showed that both the recognition rate of the number of particles and the measurement accuracy were improved prominently.
본 연구에서는 단열망 형태와 유심조합망 형태를 고려하여 기존 망조정 방법 및 조합 망조정 방법에 의해 계산된 각 점의 평균제곱근 오차와 표준오차 타원을 계산하여 자 방법을 비교 분석하였다. 본 연구 결과로써 기존의 망조정 방법에서는 삼변측량, 다가측량, 삼각측량의 순으로,.조합 망조정 방법에서는 다변측량, 조합 다각측량, 삼각 삼변측량의 순으로 정확도가 좋게 나타났으며, 중요한 신설점을 추가할 경우 망의 형태는 단열망 형태보다 유심조합망 형태로 구성하여 잉여관측수를 증가시킴으로써 정확도를 향상시킬 수 있었다. 또한, 조합 다각측량의 경우, 관측 가능한 측선거리를 추가시킴으로써 삼변측량의 성과에 준하는 정확도를 얻을 수 있었고, 시통이 양호하고 넓은 지역에는 다변측량 방법이 효과적이며, 도시 지역과 같은 시통이 어려운 시가지에서는 조합다각 측량을 이용하는 것이 바람직하다고 사료되었다.
본 연구는 한국인을 대상으로 근시안에서 각막의 형태를 파악하기 위해서 각막 비구면성(Corneal Asphericity)을 조사하고, 근시의 굴절이상도와 각막 비구면성 및 전방깊이와의 관련성을 보고자 시행되었다. 평균 구면등가치가 $-4.83{\pm}2.38$ D인 20대 초반에서 30대 초반의 성인남녀 50명을 대상으로 각각의 대상자에게서 단안만 대상 안에 포함하였다. 조절 마비 상태에서 굴절 이상과 각막 형태 검사를 이용하여 각막 비구면성과 전방깊이를 측정하였다. 모든 대상자의 각막 비구면성은 평균 $-0.27{\pm}0.13$으로 96.0%에서 편장형 타원의 각막 형태를 나타냈다. 굴절이상도와 각막 비구면성, 굴절이상도와 전방깊이는 통계학적으로 유의한 관련성을 보였다. 그러나 각막 비구변성은 고도 근시와 경도 근시 간에만 유의한 차이를 보였다. 각막의 윤곽은 렌즈의 피팅시 고려되어야 하며, 근시와 각막 비구변성 간에 대한 연구가 장기적으로 필요하다고 생각된다.
CT 정도관리 영상평가는 팬텀 영상평가를 통한 정량적인 평가로 시행하며, 평가 항목으로는 물의 감약 계수, 균일도, 노이즈, 대조도 분해능, 공간분해능, 10mm 슬라이스 두께 평가 등이 있으며, 대조도 분해능, 공간 분해능, 슬라이스 두께 평가의 경우, 검사자의 주관적인 판단에 의한 평가로 인한 오류를 예상할 수 있으므로, 주관적인 오류를 최소화 하고자 전산화된 영상처리 프로그램을 이용하여 객관적인 평가를 하고자 한다. CT 정도관리 영상평가의 기본 촬영 조건은 특수의료장비 품질관리검사와 동일하며, IMAGE J를 이용하여 영상을 정량적으로 평가하였다. CT 감약계수, 균일도, 노이즈 평가의 경우, CT 정도 관리 영상에 비하여 디지털 처리 영상의 측정값의 표준편차가 더 작아 잡음이 적고 균일한 영상이라고 평가하였으며, 대조도 분해능 평가는 원의 직경의 크기가 큰 1인치, 0.75인치, 0.5인치의 경우 원형, 원의 직경이 작아질수록 타원에 가까운 원형으로 평가되었다. 공간분해능 평가는 영상처리 프로그램의 자동추출 기능을 이용하여, 합격기준을 포함하는 원의 그룹을 모두 자동으로 추출하여, 정량적인 평가에 매우 유용하다고 평가하였다. 위의 결과 등을 바탕으로 CT 정도관리 영상 평가 시, 영상처리 프로그램을 이용한다면 평가자의 주관적인 판단 오류를 최소화하고, 보다 더 효율적인 정량적평가가 이루어 질 것이라고 판단된다.
측지망은 측량작업과 조정계산의 기준으로써 그 구성이 측량성과의 품질에 많은 영향을 미침에도 불구하고 대부분의 측지망 설계는 경험적 또는 단순한 기하학적 강도만을 기준으로 설계되어진다. 본 논문은 해석적 기법에 의한 측지망의 최적화 설계를 위하여 측지망의 품질을 평가하기 위한 다양한 기준을 분석하고 제시하기 위한 것으로써 측지망 품질평가 기준으로 정밀도(오자타원, 2DRMS, CEP), 신뢰성(내적신뢰성) 및 견인성(최대전단변형률, 주변형률, 면적변형률)을 제시하고 이를 실제 측지망의 설계에 적용함으로써 그 효용성을 평가하였다. 기관측된 실제 측지망에 8가지 품질평가 인자를 적용하여 측지망 최적화 설계의 효용성을 평가한 결과, 최적화 설계 전 후 품질평가 인자는 평균값에 있어서 정밀도는 2%, 신뢰성은 3%, 견인성은 3,001%로 향상되었으며, 최대값에 있어서 정밀도는 5% 신뢰성은 7%, 견인성은 16,957% 향상된 것으로 분석되었다.
Line-laser beams are used for accurate measurement of 3D shape, which is robust to external illumination. For depth measurement, we project a line-laser beam across an object from the face and take an image of the beam on the object surface using a CCD camera at some angle with respect to the face. For shape measurement, we project parallel line-laser beams with narrow line to line distance. When a layer of thin materials attached to a cylinder is long narrow along its circumference, we can measure the shape of the layer with a small number of parallel line beams if we project line beams along the circumference of the cylinder. Measurement of the depth of the attached materials on a line-laser beam is based on the number of pixels between an imaginary line along the imaginary cylinder without the attached materials and the beam line along the materials attached to the cylinder. For this we need to localize the imaginary line in the captured image. In this paper, we model the shape of the line as an ellipse and localize the line with least square estimate. The proposed method results in smaller error (maximum 0.24mm) than a popular 3D depth camera (maximum 1mm).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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