• 제목/요약/키워드: Geometry Transformation

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카오스의 관점에서 본 르네상스의 수학과 미술 (Mathematics and Arts of Renaissance on the Chaotic Perspective)

  • 계영희;오진경
    • 한국수학사학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.59-76
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    • 2006
  • 본 논문은 탈근대화의 영향으로 등장한 카오스 이론의 시각으로, 수학과 미술의 관련성을 연구하였다 중세 말에서 르네상스로 접어드는 13-14세기, 르네상스의 개화기인 15, 16세기 그리고 16세기말에서 바로크 시대로 접어드는 세 시기에 시대정신이 역동적 체계에서 어떻게 구축되는지를 조망하였다. 시간의 흐름과 더불어 역동적으로 변모해가는 문화와 역사는복잡계의 전형이기 때문이다.

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SMA-based devices: insight across recent proposals toward civil engineering applications

  • Casciati, Sara
    • Smart Structures and Systems
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    • 제24권1호
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    • pp.111-125
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    • 2019
  • Metallic shape memory alloys present fascinating physical properties such as their super-elastic behavior in austenite phase, which can be exploited for providing a structure with both a self-centering capability and an increased ductility. More or less accurate numerical models have been introduced to model their behavior along the last 25 years. This is the reason for which the literature is rich of suggestions/proposals on how to implement this material in devices for passive and semi-active control. Nevertheless, the thermo-mechanical coupling characterizing the first-order martensite phase transformation process results in several macroscopic features affecting the alloy performance. In particular, the effects of day-night and winter-summer temperature excursions require special attention. This aspect might imply that the deployment of some devices should be restricted to indoor solutions. A further aspect is the dependence of the behavior from the geometry one adopts. Two fundamental lacks of symmetry should also be carefully considered when implementing a SMA-based application: the behavior in tension is different from that in compression, and the heating is easy and fast whereas the cooling is not. This manuscript focuses on the passive devices recently proposed in the literature for civil engineering applications. Based on the challenges above identified, their actual feasibility is investigated in detail and their long term performance is discussed with reference to their fatigue life. A few available semi-active solutions are also considered.

Deformation estimation of truss bridges using two-stage optimization from cameras

  • Jau-Yu Chou;Chia-Ming Chang
    • Smart Structures and Systems
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    • 제31권4호
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    • pp.409-419
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    • 2023
  • Structural integrity can be accessed from dynamic deformations of structures. Moreover, dynamic deformations can be acquired from non-contact sensors such as video cameras. Kanade-Lucas-Tomasi (KLT) algorithm is one of the commonly used methods for motion tracking. However, averaging throughout the extracted features would induce bias in the measurement. In addition, pixel-wise measurements can be converted to physical units through camera intrinsic. Still, the depth information is unreachable without prior knowledge of the space information. The assigned homogeneous coordinates would then mismatch manually selected feature points, resulting in measurement errors during coordinate transformation. In this study, a two-stage optimization method for video-based measurements is proposed. The manually selected feature points are first optimized by minimizing the errors compared with the homogeneous coordinate. Then, the optimized points are utilized for the KLT algorithm to extract displacements through inverse projection. Two additional criteria are employed to eliminate outliers from KLT, resulting in more reliable displacement responses. The second-stage optimization subsequently fine-tunes the geometry of the selected coordinates. The optimization process also considers the number of interpolation points at different depths of an image to reduce the effect of out-of-plane motions. As a result, the proposed method is numerically investigated by using a truss bridge as a physics-based graphic model (PBGM) to extract high-accuracy displacements from recorded videos under various capturing angles and structural conditions.

토양 공극 형태와 수문학적 특성에 대한 3 차원적 측정 (Three Dimensional Measurements of Pore Morphological and Hydraulic Properties)

  • 전현정;;윤성원;;;;;손연규;하상건
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.415-423
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    • 2010
  • 포어 네트웍 모델들 (Pore network model)은 토양 공극의 구조를 조사할 때 유용한 도구들이다. 이런 모델들은 삼차원 이미지들에서 공극의 구조와 관련된 양적 정보를 제공한다. 이 연구는 포어 네트웍 모델을 이용하여 공극의 구조와 수리학적 특성들을 양적으로 측정하였다. 연구목표는 큰 크기의 이미지에서 공극의 구조에 관한 양적 정보를얻기 위해 포어 네트웍 모델을 적용하고, 토양수분특성과 수리 전도도를 삼차원 이미지로부터 계산하고 이 값들은 실험을 통해 얻어진 실험값들과 결합하여 토양의 수리적 특성을 분석하는 것이었다. 토양 시료들은 발티모아 도시 중심에 있는발티모어 과학센터에 위치한 실험부지에서 채취되었다. 불교란 원주형 시료들이 채취되었고, 22 ${\mu}m$ 의 해상도로 x선 단층 촬영되었다. 포어 네트웍은 중심축 변형에 의해 공극에서 축출되었고 이를 바탕으로 공극 구조가 계산되었다. 토양수분특성과 불포화 수리 전도도 값들은 토양 이미지에서 계산 되었다. 토양 밀도, 토양수분특성과 불포화 수리 전도도들은 3 토양 시료들로부터 실험을 통해 구하였다. 삼차원 이미지 분석은 토양 공극의 특성들을, 예를 들어 공극 부피, 길이, 굴곡도, 가장 정확히 분석하였다. 이런 정확한 분석은 토양 내 수문학적 정보를 정확히 산출할 수 있게 하였다. 계산된 값과 실험을 통한 실험치의 결합은 공극에 대한 더 광범한 범위를 분석할 수 있게 하였다. 이 연구를 통해 이미지에서 계산되고 측정된 수문학적 자료들은 토양 내대기공과 소기공을 모두 다 설명해 줄 수 있는 방법이라는 것이 밝혀졌다.

스테레오 비전을 기반으로 한 3차원 입력 장치 (Stereo Vision Based 3D Input Device)

  • 윤상민;김익재;안상철;고한석;김형곤
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제39권4호
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    • pp.429-441
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    • 2002
  • 본 논문은 실시간으로 3차원 공간상에서의 움직임 정보를 추출할 수 있는 입력 장치를 제안한다. 제안하는 3차원 입력 장치는 스테레오 카메라의 기하학적 구조와 색상, 움직임, 형태상의 특성을 이용하여 복잡한 환경에서 사전 카메라 캘리브레이션 없이 3차원 움직임 정보를 추출할 수 있다. 움직임 추출을 위해서 perspepctive projection 행렬과 perspective distortion 행렬을 이용한 스테레오 카메라의 기하학적 특성을 이용하며, 효과적인 좌우 영상의 특징점 추적 및 추출을 위해 색상 변환(Color transform)과 UPC(Unmatched Pixel Count) 및 이산 칼만 필터(Discrete Kalman Filter)의 효과적인 결합으로 이루어진 MAWUPC(Motion Adaptive Weighted Pixel Count)과 PCA(Principal Component Analysis)로 구성된 알고리즘을 제안한다. 추출된 3차원 공간상에서의 움직임은 가상환경에서의 가상 물체를 제어하거나 사용자 시점의 이동을 나타내는 인터페이스로 사용한다. 스테레오 비전을 이용한 입력 장치는 선으로 연결되지 않기 때문에 사용자가 가상환경에서 작업하기가 편리하며 몰입감을 높일 수 있는 등 보다 효율적인 상호작용을 가능하게 해준다.

제주도 이호.함덕 해빈퇴적물의 계절적 변화에 관한 연구 (Seasonal Variations of Iho and Hamdeok Beach Sediments in the Jeju Island, Korea)

  • 윤정수;박용성;김태정;박상운
    • 자원환경지질
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    • 제41권2호
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    • pp.243-252
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    • 2008
  • 제주도의 주요 해수욕장인 이호와 함덕해빈에 대한 해빈단면 조사와 입도분석 연구를 통해 해빈퇴적물의 분포경향과 해빈특성을 파악하고, 폴대와 포사기 조사를 통한 계절별 해빈사의 이동방향과 이동량 및 해빈지형 변화상태를 파악하였다. 이호해빈은 중조립질 모래로 구성되어 있고 총길이 590m이며, 경사는 하계 12.3$^{\circ}$, 동계 10.8$^{\circ}$로 하계가 다소 높은 편이다. 함덕해빈은 패각편 모래로 구성되어 있고 총길이 950m이며, 경사와 폭은 각각 하계 5.7$^{\circ}$, 114.5m, 동계 7.4$^{\circ}$, 97.4m이다. 해수중의 해빈 부유사의 이동량은 동계가 33.2 mg/l로 하계의 4.5 mg/l 보다 많았고 주로 북동 방향에서 해빈모래가 공급되고 있었다. 이호해빈은 해빈 동쪽에 축조된 방사제의 영향으로 모래유실에 의한 해빈변형이 일어나고 있었고, 함덕해빈은 해빈 중앙부와 애도지역에서 북서계절풍에 의한 사구쪽으로 표사이동이 일어나고 있다.

Fe-X%Mn-5Cr-5Co-4Si 합금 리본의 변태특성 및 형상기억능에 미치는 열처리 영향 (Influence of Heat Treatment on Transformation Characteristics and Shape Recovery in Fe-X%/Mn-5Cr-5Co-4Si Alloy Ribbons)

  • 강후원;지광구;장우양;강조원
    • 열처리공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.160-166
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    • 2001
  • The change of ribbon geometry, microstructure and shape recovery with Mn contents, wheel speed and various annealing temperature have been studied in Fe-X%Mn-5Cr-5Co-4Si (X%=15, 20, 24) shape memory alloy (SMA) ribbons rapidly solidfied by single roll chill-block melt-spinning process. The thickness and width of melt-spun ribbons are reduced, results in refining and uniformalizing grains with increasing wheel speed. In the ribbons melt-spun at a wheel speed of 15m/sec, both ${\varepsilon}$ and ${\alpha}^{\prime}$martensites are formed in ribbon 1 (15.5wt%Mn), while only ${\varepsilon}$ martensite is revealed in ribbon 2 (20.2wt%Mn) and ribbon 3 (23.5wt%Mn). The volume fraction of ${\varepsilon}$ martensite is decreased with increasing Mn contents, and those of ${\varepsilon}$ as well ${\alpha}^{\prime}$martensites are increased due to thermal stress relief and grain growth with increasing annealing temperature. Ms temperatures of the ribbons 1, 2 and 3 are fallen with increasing Mn contents. $M_s$ temperatures of the ribbons 1, 2 and 3 annealed at $300^{\circ}C$ for 3 min are risen abruptly, but are nearly constant even at higher annealing temperature, i.e., 400, 500 and $600^{\circ}C$ for 3 min. Shape recovery of the ribbons 1, 2 and 3 increased 30%, 52% and 69% with Mn contents, respectively. Shape recovery of ribbon 1 (15.5wt%Mn) formed ${\varepsilon}$ and ${\alpha}^{\prime}$martensites decreased because of the presence of ${\alpha}^{\prime}$martensite but those of ribbon 2 (20.2wt%Mn) and ribbon 3 (23.5wt%Mn) formed ${\varepsilon}$ martensite increased with increasing annealing temperature.

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영상 감시를 위한 지도기반 감시영역 입력 방법 (A Map-Based Boundray Input Method for Video Surveillance)

  • 김재혁;맹승렬
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.418-424
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    • 2014
  • 본 논문에서는 영상감시 시스템을 위한 감시영역 입력방법을 제안한다. 이동물체의 침입 여부는 감시영역과 비교를 통해 이루어지므로 이를 입력하는 방법은 영상감시의 가장 기본적인 기능이다. 기존의 방법은 각 카메라 별로 획득된 영상을 기반으로 감시영역을 설정하기 때문에 감시영역의 크기. 카메라 수, 카메라 위치 등 감시환경의 변화에 대응하기 어려운 단점이 있다. 제안하는 입력방법은 위성지도를 기반으로 감시영역 전체를 다각형으로 정의하고, 이를 각 카메라 환경으로 변환하는 접근방법을 사용한다. 이 방법의 특징은 감시환경에 독립적이라는 점이다. 다각형의 정점의 수를 n이라 하면 침입탐지 수행시간은 O(n)의 복잡도를 보인다. 제안하는 방법의 타당성을 검증하기 위해 3D 시뮬레이션을 수행하였으며, 각 카메라 수와 위치에 무관하게 입력된 감시영역을 재사용할 수 있음을 확인하였다.

CFD-CAD 통합해석을 이용한 초고압 차단기 내부의 냉가스 유동해석 프로그램 개발 (Development of a CFD Program for Cold Gas Flow Analysis in a High Voltage Circuit Breaker Using CFD-CAD Integration)

  • 이종철;안희섭;오일성;최종웅
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제51권5호
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    • pp.242-248
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    • 2002
  • It is important to develop new effective technologies to increase the interruption capacity and to reduce the size of a UB(Gas Circuit Breakers). Major design parameters such as nozzle geometries and interrupting chamber dimensions affect the cooling of the arc and the breaking performance. But it is not easy to test real GCB model in practice as in theory. Therefore, a simulation tool based on a computational fluid dynamics(CFD) algorithm has been developed to facilitate an optimization of the interrupter. Special attention has been paid to the supersonic flow phenomena between contacts and the observation of hat-gas flow for estimating the breaking performance. However, there are many difficult problems in calculating the flow characteristics in a GCB such as shock wave and complex geometries, which may be either static or in relative motion. Although a number of mesh generation techniques are now available, the generation of meshes around complicated, multi-component geometries like a GCB is still a tedious and difficult task for the computational fluid dynamics. This paper presents the CFD program using CFB-CAD integration technique based on Cartesian cut-cell method, which could reduce researcher's efforts to generate the mesh and achieve the accurate representation of the geometry designed by a CAD tools.

TOF 깊이 카메라와 DSLR을 이용한 복합형 카메라 시스템 구성 방법 (Hybrid Camera System with a TOF and DSLR Cameras)

  • 김수현;김재인;김태정
    • 방송공학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.533-546
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    • 2014
  • 본 논문은 Time-of-Flight(ToF) 깊이 카메라와 DSLR을 이용한 사진측량 기반의 복합형 카메라시스템 구성방법을 제안한다. ToF 깊이 카메라는 깊이 정보를 실시간으로 출력하는 장점이 있지만 제공되는 명암 영상의 해상도가 낮고 획득한 깊이 정보가 물체의 표면상태에 민감하여 잡음이 발생하는 단점이 있다. 따라서 깊이 카메라를 이용한 입체 모델 생성을 위해선 깊이 정보의 보정과 함께 고해상도 텍스처맵을 제공하는 복합형 카메라의 구성이 필요하다. 이를 위해 본 논문은 상대표정을 수행하여 깊이 카메라와 DSLR의 상대적인 기하관계를 추정하고 공선조건식 기반의 역투영식을 이용하여 텍스처매핑을 수행한다. 성능검증을 위해 기존 기법의 모델 정확도와 텍스처매핑 정확도를 비교 분석한다. 실험결과는 제안 기법의 모델 정확도가 더 높았는데 이는 기존 기법이 깊이 카메라의 잡음이 있는 3차원 정보를 기준점으로 사용하여 절대표정을 수행한 반면에 제안 기법은 오차정보가 없는 두 영상간의 공액점을 이용했기 때문이다.