• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제6권2호
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• pp.59-70
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• 2017

Since GPS signals are vulnerable to interference and obstruction, many alternate aiding systems have been proposed to integrate with an inertial navigation system. Among these alternate systems, the vision-aided method has become more attractive due to its benefits in weight, cost and power consumption. This paper proposes a loosely-coupled vision/INS integrated navigation method which can work in GPS-denied environments. The proposed method improves the navigation accuracy by correcting INS navigation and sensor errors using position and attitude outputs of a landmark based vision navigation system. Furthermore, it has advantage to provide redundant navigation output regardless of INS output. Computer simulations and the van tests have been carried out in order to show validity of the proposed method. The results show that the proposed method works well and gives reliable navigation outputs with better performance.

• 전기학회논문지
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• 제61권3호
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• pp.479-484
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• 2012

Geometric effect of landmarks to the navigation error is investigated in the two-dimensional line-of-sight measurement based vision navigation system. DOP is derived between line-of-sight measurement error and navigation solution error. For cases of three landmarks in an area, variations of the DOP were observed through computer simulations. Vision navigation system experiments were performed for the cases. Simulation and experimental results show that navigation solution errors have similar trend to DOP values of the simulation.

• 로봇학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.205-216
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• 2016

The localization of the robot is one of the most important factors of navigating mobile robots. The use of featured information of landmarks is one approach to estimate the location of the robot. This approach can be classified into two categories: the natural-landmark-based and artificial-landmark-based approach. Natural landmarks are suitable for any environment, but they may not be sufficient for localization in the less featured or dynamic environment. On the other hand, artificial landmarks may generate shaded areas due to space constraints. In order to improve these disadvantages, this paper presents a novel development of the localization system by using artificial and natural-landmarks-based approach on a topological map. The proposed localization system can recognize far or near landmarks without any distortion by using landmark tracking system based on top-view image transform. The camera is rotated by distance of landmark. The experiment shows a result of performing position recognition without shading section by applying the proposed system with a small number of artificial landmarks in the mobile robot.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.445-450
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• 2009

This paper presents a new mobile robot localization method for indoor robot navigation. The method uses hexagon distributed color-coded patches on the ceiling and a camera is installed on the robot facing the ceiling to recognize these patches. The proposed "cell-coded map", with the use of only seven different kinds of color-coded landmarks distributed in hexagonal way, helps reduce the complexity of the landmark structure and the error of landmark recognition. This technique is applicable for navigation in an unlimited size of indoor space. The structure of the landmarks and the recognition method are introduced. And 2 rigid rules are also used to ensure the correctness of the recognition. Experimental results prove that the method is useful.

• 대한원격탐사학회지
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• 제21권6호
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• pp.505-516
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• 2005

2008년도에 발사 예정인 통신해양기상위성은 자동 영상기반 항법을 수행할 예정이다. 자동 영상기반 항법을 위해서는 랜드마크 칩과 영상간의 정합을 수행하는 랜드마크 검출도 자동 수행되어야 한다. 그러기 위해서는 자동 정합의 문제점인 오정합에 대한 해결책이 필요하다. 이런 문제를 해결하기 위해서 우리는 강인추정기법 중 하나인 Random Sample Consensus (RANSAC)를 통한 자동 오정합 판별을 제안한다. 우리는 RANSAC을 이용한 자동 오정합 판별을 실험하기 위해서 GOES-9의 영상과 해안선 데이터베이스에서 추출한 30개의 랜드마크 칩을 이용하여 정합을 수행하였다. 정합수행 후에 RANSAC 추정 기법으로 오정합을 판별해 내었으며, RANSAC에 오차 임계값으로 2.5 픽셀을 설정했을 때, 모든 오정합을 판별할 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제29권4호
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• pp.413-420
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• 2011

본 연구에서는 보행자가 갈림길을 만났을 때 랜드마크로 활용할 수 있는 건물을 기 구축된 공간정보로부터 자동으로 추출하는 방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 각 갈림길에서 보행자의 시야를 바탕으로 랜드마크 후보군을 정의한 뒤, 후보군의 기하 정보와 속성 정보를 상대적 기준과 절대적 기준으로 구분하여 평가함으로써 랜드마크를 추출하였다. 제안된 방법을 도로명 주소 전자지도의 수원 일부지역에 적용하여 추출된 랜드 마크를 기존의 차량용 랜드마크와 비교한 결과 차량용 랜드마크가 추출되는 것으로 나타났으며, 각 선택점에서 주로 보행자의 눈에 띄기 쉬운 모퉁이에 위치한 건물들이 랜드마크로 선정되었다. 따라서 추출된 랜드마크를 활용하여 보행자 내비게이션 시스템에서 보다 정확한 길안내를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제8권9호
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• pp.379-390
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• 2019

본 논문에서는 시각-언어 이동 문제를 위한 새로운 심층 신경망 모델인 LVLN을 제안한다. LVLN 모델에서는 자연어 지시의 언어적 특징과 입력 영상 전체의 시각적 특징들 외에, 자연어 지시에서 언급하는 주요 장소와 랜드마크 물체들을 입력 영상에서 탐지해내고 이 정보들을 추가적으로 이용한다. 또한 이 모델은 자연어 지시 내 각 개체와 영상 내 각 관심 영역, 그리고 영상에서 탐지된 개별 물체 및 장소 간의 서로 연관성을 높일 수 있도록 맥락 정보 기반의 주의 집중 메커니즘을 이용한다. 그뿐만 아니라, LVLN 모델은 에이전트의 목표 도달 성공율을 향상시키기 위해, 목표를 향한 실질적인 접근을 점검할 수 있는 진척 점검기 모듈도 포함하고 있다. Matterport3D 시뮬레이터와 Room-to-Room (R2R) 벤치마크 데이터 집합을 이용한 다양한 실험들을 통해, 본 논문에서 제안하는 LVLN 모델의 높은 성능을 확인할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.368-373
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• 2010

A new indoor mobile robot localization method is presented. Robot recognizes well designed single color landmarks on the ceiling by vision system, as reference to compute its precise position. The proposed likelihood prediction based method enables the robot to estimate its position based only on the orientation of landmark.The use of single color landmarks helps to reduce the complexity of the landmark structure and makes it easily detectable. Edge based optical flow is further used to compensate for some landmark recognition error. This technique is applicable for navigation in an unlimited sized indoor space. Prediction scheme and localization algorithm are proposed, and edge based optical flow and data fusing are presented. Experimental results show that the proposed method provides accurate estimation of the robot position with a localization error within a range of 5 cm and directional error less than 4 degrees.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권8호
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• pp.671-677
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• 2017

본 논문은 관성항법시스템(Inertial Navigation System)과 비전 센서(Vision Sensor)를 활용한 통합 항법시스템의 성능 향상을 위한 INS/멀티비전 통합항법 시스템을 제시하였다. 기존의 단일 센서나 스테레오 비전(Stereo vision)을 활용한 경우 측정되는 랜드마크의 수가 적을 경우 필터가 발산하는 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 3개의 비전 센서를 동체를 기준으로 $0^{\circ}$, $120^{\circ}$, $-120^{\circ}$으로 설치하여 단일 센서로 사용되는 경우보다 성능이 향상됨을 수치 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.81-86
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• 2004

This paper describes self-localization of a mobile robot from the multiple candidates of landmarks in outdoor environment. Our robot uses omnidirectional vision system for efficient self-localization. This vision system acquires the visible information of all direction views. The robot uses feature of landmarks whose size is bigger than that of others in image such as building, sculptures, placard etc. Robot uses vertical edges and those merged regions as the feature. In our previous work, we found the problem that landmark matching is difficult when selected candidates of landmarks belonging to region of repeating the vertical edges in image. To overcome these problems, robot uses the merged region of vertical edges. If interval of vertical edges is short then robot bundles them regarding as the same region. Thus, these features are selected as candidates of landmarks. Therefore, the extracted merged region of vertical edge reduces the ambiguity of landmark matching. Robot compares with the candidates of landmark between previous and current image. Then, robot is able to find the same landmark between image sequences using the proposed feature and method. We achieved the efficient self-localization result using robust landmark matching method through the experiments implemented in our campus.