• 제목/요약/키워드: Laser Calibration

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컴퓨터 시각과 레이저 구조광을 이용한 물체의 3차원 정보 추출 (Three Dimensional Geometric Feature Detection Using Computer Vision System and Laser Structured Light)

  • 황헌;장영창;임동혁
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제23권4호
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    • pp.381-390
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    • 1998
  • An algorithm to extract the 3-D geometric information of a static object was developed using a set of 2-D computer vision system and a laser structured lighting device. As a structured light pattern, multi-parallel lines were used in the study. The proposed algorithm was composed of three stages. The camera calibration, which determined a coordinate transformation between the image plane and the real 3-D world, was performed using known 6 pairs of points at the first stage. Then, utilizing the shifting phenomena of the projected laser beam on an object, the height of the object was computed at the second stage. Finally, using the height information of the 2-D image point, the corresponding 3-D information was computed using results of the camera calibration. For arbitrary geometric objects, the maximum error of the extracted 3-D feature using the proposed algorithm was less than 1~2mm. The results showed that the proposed algorithm was accurate for 3-D geometric feature detection of an object.

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연소진단 검정원으로써 평면화염 버너의 연소특성 연구 (The study on the combustion characteristics of a planar flame burner as a calibration source of laser diagnostics)

  • 길용석;정석호;이병준;한재원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권10호
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    • pp.3355-3360
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    • 1996
  • To provide standard data of temperature and species concentration in a flame for calibrating the laser based combustion diagnostics, we investigated combustion characteristics of a flat flame burner(Mckennar Product). For various stoichiometric ratios we measured temperature and concentration of OH in the premixed methane/air flame with Coherent anti-Stokes Raman spectroscopy and laser induced fluorescence technique, respectively. Assuming the chemical equilibrium condition at the measured temperature, the mole fraction of the OH radical in the flame was obtained and compared with numerical analysis.

블록 보간법을 이용한 산업용 로봇의 3차원 위치 보정기법 (A 3-D Position Compensation Method of Industrial Robot Using Block Interpolation)

  • 류항기;우경행;최원호;이재국
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.235-241
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    • 2007
  • This paper proposes a self-calibration method of robots those are used in industrial assembly lines. The proposed method is a position compensation using laser sensor and vision camera. Because the laser sensor is cross type laser sensor which can scan a horizontal and vertical line, it is efficient way to detect a feature of vehicle and winding shape of vehicle's body. For position compensation of 3-Dimensional axis, we applied block interpolation method. For selecting feature point, pattern matching method is used and 3-D position is selected by Euclidean distance mapping between 462 feature values and evaluated feature point. In order to evaluate the proposed algorithm, experiments are performed in real industrial vehicle assembly line. In results, robot's working point can be displayed 3-D points. These points are used to diagnosis error of position and reselecting working point.

자가 보정 방법을 이용한 삼차원 측정기의 계통 오차 추출 (Error Assessment of CMM by Self-calibration Method)

  • 유승봉;김승우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.379-382
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    • 2002
  • Among the CMM calibration techniques, the calibration with standard specimen is most accurate way to acquire the required precision. When there is no standard specimen, the calibration of CMM with itself is possible. This calibration method is called "self-calibration". In this paper, we developed self-calibration algorithm for CMM XY plane. It is possible to calculate the in-plane error and out-of-plane error of CMM with 3 different measurement of same artifact. Experimental result shows that the non-orthogonality error is dominant in in-plane error and the self-calibration result and laser interferometer measured result have almost same value.ame value.

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지상 레이져 매핑시스템 구현을 위한 4S-Van 시스템 설계 (The design of 4S-Van for implementation of ground-laser mapping system)

  • 김성백;이승용;김민수
    • Spatial Information Research
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    • 제10권3호
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    • pp.407-419
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    • 2002
  • 본 연구에서는 레이져 매핑 시스템 구현을 위한 4S-Van 시스템의 설계에 대해 논하였다. 레이져 센서는 대상물의 3차원값을 기존의 사진측량에 비해 정확하고 빠르게 측정가능한 센서이다. 4S-Van 에 장착된 레이져의 광의 발사위치와 방향을 결정하기 위해 약결합 방식의 (D)GPS/INS 통합 알고리즘을 사용하였다. 레이져 매핑을 실현하기 위한 기초적이고 예비적인 실험으로서 현 시스템에 장착된 센서를 고려하여(D)GPS/INS 통합 알고리즘의 성능테스트와 장착된 CCD 카메라의 보정을 위해 근거리사진측량 기법중의 하나인 self-calibration 기법을 통해 외부표정요소와 내부표정요소를 획득하였다. 3대의 레이져 스케너를 동시에 작동시켜 데이터간의 상호보정을 통해 정밀도 향상을 시도하였다. 향후 레이져 데이터와 CCD 영상을 통해 확보된 질감 정보를 이용하여 컴퓨터 공간상에 지형지물에 대해 3차원 시각화 및 도시모델링 구축에 활용할 계획이다.

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Pitch Measurement of 150 nm 1D-grating Standards Using an Nano-metrological Atomic Force Microscope

  • Jonghan Jin;Ichiko Misumi;Satoshi Gonda;Tomizo Kurosawa
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제5권3호
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    • pp.19-25
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    • 2004
  • Pitch measurements of 150 nm one-dimensional grating standards were carried out using a contact mode atomic force microscopy with a high resolution three-axis laser interferometer. This measurement technique was named as the 'nano-metrological AFM'. In the nano-metrological AFM, three laser interferometers were aligned precisely to the end of an AFM tip. Laser sources of the three-axis laser interferometer in the nano-metrological AFM were calibrated with an I$_2$ stabilized He-Ne laser at a wavelength of 633 nm. Therefore, the Abbe error was minimized and the result of the pitch measurement using the nano-metrological AFM could be used to directly measure the length standard. The uncertainty in the pitch measurement was estimated in accordance with the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM). The primary source of uncertainty in the pitch-measurements was derived from the repeatability of the pitch-measurements, and its value was about 0.186 nm. The average pitch value was 146.65 nm and the combined standard uncertainty was less than 0.262 nm. It is suggested that the metrological AFM is a useful tool for the nano-metrological standard calibration.

다중 평면의 3차원 모서리를 이용한 레이저 거리센서 및 카메라의 정밀 보정 (An Accurate Extrinsic Calibration of Laser Range Finder and Vision Camera Using 3D Edges of Multiple Planes)

  • 최성인;박순용
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제4권4호
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    • pp.177-186
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    • 2015
  • 레이저 거리센서와 비전 카메라의 정보를 융합하기 위해서는 두 센서 사이의 상대적인 위치관계를 설명하는 외부 파라미터를 정확하게 보정하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 레이저 거리센서와 카메라 좌표계 간의 외부 파라미터를 기존에 알려진 방법보다 쉬우면서도 정확하게 획득할 수 있는 새로운 보정 방법을 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안한 방법의 접근법은 레이저 거리센서로 획득한 3차원 구조물의 모서리 정보를 영상으로 투영하였을 때 반드시 하나의 직선상에 존재해야 한다는 것을 제약조건으로 한다. 이러한 제약조건을 만족하는 3차원 기하모델을 제시하고 이 모델의 에너지 함수를 최소화하기 위한 수치적 해법을 소개한다. 또한 높은 정밀도의 보정을 위하여 레이저 거리정보 및 카메라 영상의 획득 과정에 대해서도 상세히 설명한다. 실험을 통해 제안된 방법의 성능이 기존의 방법에 비하여 보다 높은 정밀도를 보임을 확인할 수 있었다.

레이저 스캔 카메라 보정을 위한 성능지수기반 다항식 모델 (Performance Criterion-based Polynomial Calibration Model for Laser Scan Camera)

  • 백경동;천성표;김수대;김성신
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.555-563
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    • 2011
  • 영상의 왜곡보정은 영상 좌표계(이미지)와 전역 좌표계(대상체)의 상관관계를 규정하는 것이다. 기존의 왜곡영상에 대한 보정은 카메라의 광학적 특성을 모델링하여 영상 좌표계와 전역 좌표계의 물리적 관계를 찾는 방식이 주를 이루고 있다. 본 논문에서는 성능 지수기반 다항식 모델을 이용하여 왜곡영상의 보정을 시도하였다. 성능지수기반 다항식 모델은 영상 좌표계와 전역 좌표계 사이의 상관관계를 다항식으로 가정한 후, 이미지와 대상체의 좌표 데이터와 성능지수를 이용하여 다항식 모델의 계수와 차수를 결정하는 방식이다. 제안한 성능지수기반 다항식 모델을 이용하여 기존의 왜곡영상을 보정방식이 가진 과대적합 문제와 같은 한계를 극복하고자 한다. 제안한 방법을 레이저 스캔 카메라로 획득한 2차원 영상에 적용하여 모델의 유효성을 검증하였다.

형상 검사를 위한 multiple-sensor 측정 시스템의 캘리브레이션 연구 (Calibration off multiple-sensor measuring system for efficient visual inspection)

  • 김승만;손석배;이관행
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.579-582
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    • 2002
  • In acquiring the surface information of a part, two types of measuring machines have been used: contact type and non-contact type. Since each measuring device has the pres and cons, an integrated measuring system is proposed to acquire the optimal point data. In order to implement the integrated measuring system, the relationship of coordinate systems between each measuring device should be established. In this paper, a new datum fixture and a calibration method for the multiple-sensor measuring system are proposed. The datum fixture is designed to interface two machines, a CMM and a laser scanner. The position of the datum fixture is calibrated by the axis information off motorized rotation stage which is used for a part setup.

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MULTI-VIEW STEREO CAMERA CALIBRATION USING LASER TARGETS FOR MEASUREMENT OF LONG OBJECTS

  • Yoshimi, Takashi;Yoshimura, Takaharu;Takase, Ryuichi;Kawai, Yoshihiro;Tomita, Fumiaki
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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    • pp.566-571
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    • 2009
  • A calibration method for multiple sets of stereo vision cameras is proposed. To measure the three-dimensional shape of a very long object, measuring the object at different viewpoints and registration of the data are necessary. In this study, two lasers beams generate two strings of calibration targets, which form straight lines in the world coordinate system. An evaluation function is defined to calculate the sum of the squares of the distances between each transformed target and the fitted line representing the laser beam to each target, and the distances between points appearing in the data sets of two adjacent viewpoints. The calculation process for the approximation method based on data linearity is presented. The experimental results show the effectiveness of the method.

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