• 제목/요약/키워드: Heading estimation

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엘보 인식에 의한 배관로봇의 실시간 위치 추정 및 후처리 위치 측정 알고리즘 (A Real-time and Off-line Localization Algorithm for an Inpipe Robot by Detecting Elbows)

  • 이채혁;김광호;김재준;김병수;이순걸
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.1044-1050
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    • 2014
  • Robots used for pipe inspection have been studied for a long time and many mobile mechanisms have been proposed to achieve inspection tasks within pipelines. Localization is an important factor for an inpipe robot to perform successful autonomous operation. However, sensors such as GPS and beacons cannot be used because of the unique characteristics of inpipe conditions. In this paper, an inpipe localization algorithm based on elbow detection is presented. By processing the projected marker images of laser pointers and the attitude and heading data from an IMU, the odometer module of the robot determines whether the robot is within a straight pipe or an elbow and minimizes the integration error in the orientation. In addition, an off-line positioning algorithm has been performed with forward and backward estimation and Procrustes analysis. The experimental environment has consisted of several straight pipes and elbows, and a map of the pipeline has been constructed as the result.

자율 주차 시스템을 위한 실시간 차량 추출 알고리즘 (A Real-time Vehicle Localization Algorithm for Autonomous Parking System)

  • 한종우;최영규
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.31-38
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    • 2011
  • This paper introduces a video based traffic monitoring system for detecting vehicles and obstacles on the road. To segment moving objects from image sequence, we adopt the background subtraction algorithm based on the local binary patterns (LBP). Recently, LBP based texture analysis techniques are becoming popular tools for various machine vision applications such as face recognition, object classification and so on. In this paper, we adopt an extension of LBP, called the Diagonal LBP (DLBP), to handle the background subtraction problem arise in vision-based autonomous parking systems. It reduces the code length of LBP by half and improves the computation complexity drastically. An edge based shadow removal and blob merging procedure are also applied to the foreground blobs, and a pose estimation technique is utilized for calculating the position and heading angle of the moving object precisely. Experimental results revealed that our system works well for real-time vehicle localization and tracking applications.

CERES-Rice 모형의 품종 모수 추정을 위한 국내 기상관측망 비교 (Comparison of the Weather Station Networks Used for the Estimation of the Cultivar Parameters of the CERES-Rice Model in Korea)

  • 현신우;김태경;김광수
    • 한국농림기상학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.122-133
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    • 2021
  • 작물 모형의 품종모수를 추정하기 위한 기상자료는 일반적으로 생육 관측 자료가 수집된 시험지의 인근에 위치한 종관기상 관측자료가 사용되어왔으나, 지형적인 원인이나 시험지와 기상관측소 사이의 거리로 인해 실제 시험지의 기상과 차이가 발생할 수 있다. 반면, 비교적 높은 밀도로 분포하는 방재기상 관측자료를 활용할 경우 이러한 문제점을 보완할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 종관기상 관측자료와 방재기상 관측자료를 각각 사용하여 출수기에 영향을 미치는 DSSAT 모형의 모수들을 추정하고, 추정된 모수들의 신뢰도를 비교하고자 하였다. 모수 추정을 위해 사용한 재배관리 및 생육 관측값은 지역장려품종 선발시험과 작황시험으로부터 수집하였다. 모수 추정은 Generalized Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE) 방법을 사용하였으며, 불확실성을 고려하여 100번의 반복 추정을 통해 100개의 모수 집합을 생성하였다. 모수 추정에 소요되는 시간을 단축하기 위해 도커 컨테이너를 기반으로 병렬적으로 GLUE를 구동하였다. 추정된 모수들을 사용하여 모의된 출수기의 평균은, 방재기상자료를 사용하였을 때 최대 4일로, 종관기상자료를 사용하였을 때 최대 오차가 7일이었던 것에 비하여 크게 개선되었다. 그러나, 방재기상자료의 원활한 활용을 위해서는 해당 자료에 대한 접근성이 향상되어야 할 것으로 예상되었다.

우리나라 자포니카 벼 품종의 조기이앙 한계온도 분석 (Critical Temperature for Early Marginal Transplanting of Japonica Rice in Korea)

  • 양운호;강신구;이대우;채미진
    • 한국작물학회지
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    • 제68권4호
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    • pp.246-261
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    • 2023
  • 현시대 우리나라 자포니카 벼 품종의 조기이앙 한계온도를 밝히기 위하여, 2020~2023년 시험포장, 2020~2021년 포트육묘상자, 2022~2023년 인공기상실에서 수행한 연구 결과는 다음과 같다. 1. 포장시험에서 출수 조기화 효과가 나타나는 온도는 이앙부터 10일간 평균기온 12.0~12.4℃, 출수 조기화 효과는 없지만 생장 증가 효과가 나타나는 온도는 11.4~11.6℃로 분석되었으며, 2020~2021년 이앙부터 10일간 평균기온의 출수 조기화와 출수기 생장 증가 효과는 3 품종에서 동일하였다. 2. 10일 후 이앙 대비 최초 신근 발생 날짜는 이앙부터 10일간 평균기온 9.1℃ 이상, 이앙 후 엽록소 함량 증가 개시 날짜는 10.5℃ 이상, 최초 분얼 발생 날짜는 11.6℃ 이상에서 빨랐다. 3. 포트육묘상자 시험과 포장시험에서 나타난 최초 신근 발생, 엽록소 함량 증가 개시, 최초 분얼 발생 시기의 조만은 이앙시기 비교 조합에 따라 다른 양상으로 나타났으며, 최초 분얼 발생 시기의 조만이 조기이앙 한계온도 평가를 위한 생육 초기 지표로 실용적이었다. 4. 일교차 10℃ 조건에서 신근은 평균기온 10℃에서도 대부분의 개체에서 발생하였고, 식물체 고사 현상은 평균 기온 10℃에서도 나타나지 않았으며, 처리 당시 대비 처리 후 30일의 건물중은 10~11℃ 이상에서 증가하였고, 처리 후 30일 엽록소 함량은 11~12℃에서 처리 당시 수준이나 그 이상으로 높았다. 5. 항온 조건의 동일 평균기온에 비하여 일교차 10℃의 변온 조건에서는 신근 발생 속도가 빠르고 비율이 높았으며, 고사 식물체 비율이 낮고, 처리 후 30일 건물중과 엽록소 함량이 높아, 낮에 높아진 온도의 생장 촉진 효과가 밤에 낮아진 온도의 생장 억제 효과보다 크게 나타났다. 6. 종합적으로, 우리나라 자포니카 벼 품종의 출수 조기화에 효과적인 조기이앙 한계온도는 이앙부터 10일간 평균기온 12.0~12.4℃ 사이, 출수 조기화 효과는 없지만 출수기 생장 증가에 효과적인 한계온도는 11.4~11.6℃ 사이였고, 분얼 발생 시기의 조만이 생육초기 조기이앙 한계온도의 평가지표로 실용적이었으며, 기온 처리 시험 결과는 포장시험 결과에 대한 분석을 뒷받침하였다.

Landsat TM 화상을 이용한 당진군 일원의 논면적 추정 (Estimation of Rice-Planted Area using Landsat TM Imagery in Dangjin-gun area)

  • 홍석영;임상규;이규성;조인상;김길웅
    • 한국농림기상학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.5-15
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    • 2001
  • 논의 시기별 파장별 분광반사특성을 조사하기 위해, Landsat TM 밴드, RVI, 습윤도의 특성을 분산분석한 결과, 가시광선 영역의 TM 밴드 1, 2, 3의 논지역 평균 자료값은 식물색소에 의한 광흡수와 관련이 많아 군락형성이 최대인 8월 19일과 9월 1일에 가장 낮아졌다가 등숙기인 9월 중 하순에 다시 높아졌다. 중간 적외선 영역인 TM 밴드 5와 7은 수분에 민감하여, 담수상태로 수체의 영향이 컸던 5월 31일과 6월 2일의 자료값이 가장 낮았고, 군락의 최성기에서 성숙기로 접어들면서 식물체의 수분함량이 줄어들어 자료값이 점점 높아졌다. 한편, RVI는 출수ㆍ개화기인 8월 19일과 9월 1일에 가장 높았고, 습윤도는 벼의 생육초기에서 성숙기로 갈수록 계속 낮아졌다. 이앙기인 5월 31일, 출수기인 8월 19일 두시기 자료에서 수분에 민감한 TM 밴드 5, 식생의 특징이 드러나는 RVI, 또한 모든 밴드의 특성이 포함된 습윤도를 벼 재배면적 추정을 위한 정보로 이용하여, 이앙기에 담수상태이고 같은 지역이 출수기에 무성한 식생의 특징을 보이는 곳을 벼 재배지역으로 정하여 벼 재배면적 지도를 작성하였다. 벼 재배면적은 7291.19ha 추정되었고, 지형도를 이용한 100지점의 정확도 검증 결과 92%로 나타났다. 1991년 5월 31일과 8월 19일 두 시기의 Landsat TM 밴드 3, 4, 5, RVI 및 습윤도를 각각 유효밴드로 선정하여 중첩한 총 10개의 밴드를 가진 화상을 생성하여 기존의 분류법에 이용하였다. 최대우도법에 의한 감독분류 결과 벼 재배면적은 9100.98 ha였다. Error matrix에 의한 분류정확도는 97.2%로 나타났고, 지형도를 이용한 정확도는 95%로 나타났다. 분류항목수를 15개와 20개로 한 ISODATA법에 의한 비교사 분류결과 벼 재배면적이 각각 6663.60ha와 5704.56 ha로 추정되었고, 지형도에 의한 분류정확도는 각각 87%와 82%로 나타났다. 통계연보를 기준자료로 하여 분류방법간 비교를 위하여 당진군 우강면에 대하여 벼 재배면적 비교를 한 바 감독분류에 의해 2522.97ha로 가장 크게 추정되었고, 다음이 규칙기반분류와 분류항목수를 20으로 한 무감독분류법으로 각각 1567.31 ha와 1865.61 ha로 추정되었다. 분류항목수를 15로 한 무감독분류에 의한 벼 재배면적이 1638.72 ha로 가장 작게 추정되었다. 이때, 통계연보 자료상의 우강면의 논면적(2242.69ha)에 가장 가깝게 추정된 결과는 규칙기반분류이었다. 벼 재배지역은 추정방법에 관계없이 이앙기와 출수기, 두 시기의 자료를 이용한 경우 다소 차이는 있으나 정확하게 구분되었다. 위성의 분광반사 특성을 이용한 규칙기반분류는 매우 쉽고, 재현성이 있으며, 넓은 지역에 대한 신속한 작업이 가능하다.

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무등산도립공원 탐방객 수 추정 및 통행 패턴 (Estimation Number of Visitor's and Moving Pattern in Mudeungsan Provincial Park)

  • 오구균;김보현;김철의
    • 한국환경생태학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.227-234
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    • 2011
  • 무등산도립공원 탐방객 수와 통행 패턴을 파악하기 위하여 증심사지구, 원효사지구, 중머리재 등 3개 지역, 16개지점에서 2008년 여름부터 2009년 봄까지 계절별로 각 3일씩 조사를 실시하였다. 조사결과 무등산도립공원의 연간탐방객 수는 총 2,789,924명으로 추정되었다. 조사지점을 통한 입장객 수는 1,864,623명, 차량을 이용한 공원구역 통과객 수는 832,070명, 조사지점 외 탐방객 수는 93,231명으로 추정되었다. 전체 입장객 중 증심사지구로 입장하는 탐방객 비율이 74%, 원효사지구로 입장하는 탐방객이 26%로서 양 지역간 약 2.8배의 차이가 있었다. 증심사지구와 원효사지구 입장객이 중머리재를 방문하는 비율은 34.1%로 나타났으며, 중머리재 방문자 중 30.3%가 정상부를 탐방하는 것으로 나타났다. 또한, 무등산도립공원 장불재, 입석대, 규봉 등 정상부를 방문하는 탐방객은 전체 입장객의 21.1%로 나타났다.

볏짚 사료가치의 품종간 차이 및 생육형질과의 관련성 (Varietal Difference in Feed Value of Rice Straw and Its Relationship with Agronomic Traits)

  • 김창호
    • 한국작물학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.516-521
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    • 2004
  • 본 연구는 재배되고 있는 벼 품종들의 볏짚 사료가치를 구명하고 이에 관련되는 형질을 검토하고자 수행하였다. 볏짚은 질이 낮은 조사료이므로 사료가치 평가를 볏짚수량, 조단백질함량, ADF 및 NDF 함량을 지표로 한 표준화점수, RFV 및 군집분석에 의하여 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1 볏짚수량은 대안벼가 725.9 kg/10a로 가장 높았고, 금남 벼, 동진 벼 1호, 추청 벼 순으로 높았다. 조단백질함량은 다산벼가 $5.35\%$로 가장 높았다. 2. ADF는 중화 벼가 $34.3\%$로 가장 낮았으며, NDF는 소백벼가 $63.8\%$로 가장 낮았다. 3. 표준화합산점수, RFV 및 군집분석에 의하여 사료가치를 평가한 결과 둔내벼, 오봉벼, 서안벼, 금오벼, 화성벼, 농안벼, 계화벼가 사료가치가 높은 것으로 나타났다. 4. 조단백질함량과 관련된 형질은 엽건물중과 종실건물중이 정의 관계였고, ADF 및 NDF와 관련된 형질은 파종후부터 출수일 까지의 일수, 간장, 엽건물중이 정의 관계였고, 줄기의 건물중이 부의 관계로 나타나 줄기의 건물중이 증가할수록 감소하는 경향이었다. 5.표준화점수 및 RFV의 사료가치와 관련된 분석에서 줄기 건물중 만이 정의 관계를 보이고, 나머지 형질들은 부의 관계를 보여, 볏짚의 사료가치는 줄기의 비율이 높아 소화율을 증가시키는 품종이 높음을 알 수 있었다.

온도시간 기반의 배추 생육단계 추정 (A Thermal Time - Based Phenology Estimation in Kimchi Cabbage (Brassica campestris L. ssp. pekinensis))

  • 김진희;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.333-339
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    • 2015
  • 기온자료만으로 배추의 결구시기 및 수확적기를 정확하게 예측하기 위해 실측자료에 근거한 배추 생육단계 예측모형을 개발하였다. 이 모형에서는 배추의 일생을 생육기와 결구기로 나누고 각각에 대해 매일의 생장량이 최적 함수식에 의해 계산된다. 최적 함수식의 도출에는 강원도 고랭지 여름배추 주산지와 전남 해남의 가을배추 주산지 7개 농가, 8개 작형에서 수집된 2012-2014년 자료가 활용되었다. 예측모형의 성능검증에는 같은 지역의 다른 농가 17개에서 수집된 생육자료와 소기후모형에 의해 복원된 국지기온자료로 구성된 독립자료세트가 사용되었는데, 17개 지점의 3년간 수확예정일 평균추정오차(RMSE)는 5.3일 이었다. 이 모형은 기상청의 일별 기온자료를 이용하여 다양한 지역과 작형에서 재배되는 배추의 결구기와 수확기를 예측하는 소위 '농업기상예보' 목적으로 활용될 수 있을 것이다.

칼만필터와 다층퍼셉트론을 이용한 선박 오토파일럿의 자이로스코프 신호 잡음제거 (Gyroscope Signal Denoising of Ship's Autopilot using Kalman Filter and Multi-Layer Perceptron)

  • 김민규;김종화;양현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.809-818
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    • 2019
  • 2020년 1월 1일부터 국제해사기구(IMO)는 전 세계 모든 해역을 지나가는 선박을 대상으로 선박연료유의 황 함유량 상한선을 3.5 %에서 0.5 %로 낮춰 선박으로 인해 발생하는 대기오염을 줄이기 위한 강력한 규제를 실시한다. 황 함유량이 낮은 연료유를 사용하여 대기오염 물질을 줄이는 것도 중요하지만 선박을 경제적으로 운영하여 불필요한 에너지 낭비를 줄이는 것 또한 대기오염 물질을 줄이는데 큰 도움이 된다. 따라서 선박은 잡음의 영향을 받더라도 항로를 정확하게 유지하여야 한다. 항로를 정확하게 추종하기 위해 오토파일럿 시스템이 사용되지만 오토파일럿 시스템의 성능이 아무리 우수하다 하더라도 잡음의 영향을 받게 된다면 성능에 한계를 가진다. 실제 환경에서는 자이로스코프에서 측정잡음이 더해진 회두각이 오토파일럿 시스템의 입력으로 들어가 오토파일럿 시스템의 성능을 저하시킨다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 상태추정에 쓰이는 Kalman Filter를 적용하여 잡음의 영향을 줄여주는 기법이 있지만 이 또한 역시 잡음의 영향을 완전히 제거시키는 것이 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 잡음제거 성능을 더욱 더 개선시키기 위해 전진방향 구간에서는 인공지능 기술 중 하나인 다층퍼셉트론(Multi-Layer Perceptron; MLP)를 적용하고, 회전구간에서는 Kalman Filter를 적용하여 Kalman Filter만을 사용한 경우보다 우수한 잡음제거 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방법이 Kalman Filter만을 사용한 경우보다 조타기의 오동작을 방지하여 선박의 전진방향 운동이 개선됨을 확인할 수 있다.

태양광 반사율을 이용한 벼 군락의 엽면적지수 추정 (Estimation of Rice Canopy Leaf Area Index(LAI) by Spectral Reflectance of Solar Radiation in Paddy Field)

  • 이정택;이춘우;주문갑;홍석영
    • 한국작물학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.173-181
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    • 1997
  • 태양복사 스펙트럼을 이용하여 벼 군락의 엽면적지수를 비파괴적인 방법으로 추정하고자 1993년 경기도 수원기상대 포장에서 조생종 진부벼와 중만생종 대청벼, 일품벼를 공시하여 벼 군락의 태양광 반사특성과 엽면적지수의 시기별 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 출수이전의 생육기간동안에 태양광의 파장별 반사율은 가시광 파장대에서는 0.1이하로 낮았고, 근적외광 파장대에서는 0.1∼0.5 이상이었다. 가시광 파장대에서는 LAI가 증가할수록 반사율이 감소하였고, 근적외광 파장대는 LAI가 증가할수록 반사율도 증가하였다. 2. 출수전에 근적외광 파장대(720∼1,100nm)의 반사율을 가시광 파장대 (400∼700nm)의 반사율로 나눈 비율이 LAI와 높은 상관을 보였으며, 가시광 파장대중에서는 녹색, 적색파장보다 청색파장(400∼500nm)의 반사율로 나눈 비율이 높은 상관을 보였다. 3. 근적외광 파장의 반사율을 청색파장의 반사율로 나눈 비율중에서 특히 R910/R460 비율이 LAI와 가장 높은 정의 상관을 보였다. 4. 출수이전의 R910/R460과 LAI의 회귀식을 이용한 추정식 Y=0.160799-X0.79776는 실측치와의 상관관계가 매우 높았다. 5. 출수이후엔 근적외광 파장(720∼1,100nm)의 반사율을 적색파장(600∼700nm)의 반사율로 나눈 비율이 청색이나 녹색파장의 반사율로 나눈 것보다 LAI와의 상관이 높았다.

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