• 한국음향학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.99-109
• /
• 2018

현존하는 진동 측정 센서는 정밀도 면에서는 대부분의 진동을 측정하기에 충분하나, 센서 한 개로 하나의 지점이나 방향에 한정하여 측정할 수밖에 없다는 단점을 갖고 있다. 반면 카메라의 경우, 정밀도나 측정 가능한 주파수 영역의 면에서는 다소 불리하지만, 한 번에 광범위한 영역의 진동을 측정할 수 있고 가격 면에서 유리하며 다자유도의 진동을 동시에 측정할 수 있다는 큰 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 저가의 머신 비전 카메라가 진동 측정 센서로서 어느 정도의 오차 범위 내에서 진동을 측정할 수 있는지 알아본 후, 실제 외팔보의 진동을 측정하였다. 카메라의 2차원 평면 이미지는 두 방향의 직선 운동과 한 방향의 회전 운동을 나타낼 수 있다. 먼저 단일 점의 진동을 카메라로 측정하고, LDV(Laser Doppler Vibrometer) 측정을 기준으로 한 카메라 측정의 오차를 실험적으로 교정하였다. 다음으로 다중점의 진동을 한 번에 측정하여 회전 진동과 외팔보 전체 형상의 진동을 측정하였다. 외팔보 전체 형상 진동은 주파수와 시간 영역 모두에 대하여 분석하였다.

• 한국측량학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.479-493
• /
• 2016

항공 레이저 스캐너(ALS)로부터 획득한 라이다(LiDAR) 데이터는 지형지물을 모델링하기 위해서 널리 사용되고 있으며, 특히 정밀 3차원 건축물 및 도시모델, 엄밀정사영상 등 고품질의 공간정보를 효율적으로 구축하기 위하여 라이다 데이터를 이용한 3차원 모델링에 관한 연구가 지속적으로 수행되고 있다. 불규칙적으로 분포된 고밀도의 라이다 데이터로부터 객체를 3차원으로 모델링하기 위해서는 시스템 캘리브레이션, 노이즈 제거 및 지면과 객체를 분리하기 위한 필터링, 객체의 종류 및 특성에 따른 데이터 분류, 기하학적 특성 및 동질성에 기반한 데이터 분할, 분할면의 군집화 및 묘사, 분할면의 재구성과 조합에 의한 모델링, 품질검사 등 일련의 복잡한 과정들이 수반된다. 라이다 데이터를 이용한 많은 모델링 방법들은 데이터 분할 과정을 포함하고 있지만, 본 논문에서는 라이다 데이터를 분할하지 않고 객체를 구성하는 중요하고 대표적인 특징점들을 추출하여 건물 모델링에 활용하는 방법을 제안하고 있다. 복잡하고 다양한 건물 형태를 시뮬레이션한 데이터와 실제 데이터에 적용하여 제안한 방법의 타당성 및 정확도를 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.497-502
• /
• 2015

One of the goals in the field of mobile robotics is the development of personal service robots for the elderly which behave in populated environments. In this paper, we describe a security robot system and ongoing research results that minimize the risk of the elderly and the infirm to access an area to enter restricted areas with high potential for falls, such as stairs, steps, and wet floors. The proposed robot system surveys a potential falling area with an equipped laser scanner sensor. When it detects walking in elderly or infirm patients who in restricted areas, the robot calculates the velocity vector, plans its own path to forestall the patient in order to prevent them from heading to the restricted area and starts to move along the estimated trajectory. The walking human is assumed to be a point-object and projected onto a scanning plane to form a geometrical constraint equation that provides position data of the human based on the kinematics of the mobile robot. While moving, the robot continues these processes in order to adapt to the changing situation. After arriving at an opposite position to the human's walking direction, the robot advises them to change course. The simulation and experimental results of estimating and tracking of the human in the wrong direction with the mobile robot are presented.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제16권12호
• /
• pp.1279-1285
• /
• 2006

In this study, structural deformation estimation using displacement-strain relationship is investigated. When displacements of a structure cannot be measured directly, estimation of displacements using strain data can be an alternative solution. Additionally, the deformation of the whole structure as well as the displacement at the point of interest can be estimated. Strain signals are obtained front Fiber Bragg Grating(FBG) sensors that have an excellent multiplexing ability. Some experiments were performed on two beams and a plate to which FBG sensors were attached in the laboratory. Strain signals from FBG sensors along a single strand of optical fiber were obtained through wavelength division multiplexing(WDM) method. The beams and the plate structures were subjected to various loading conditions, and deformed shapes were reconstructed from the displacement-strain transformation relationship. The results show good agreements with those measured directly from laser sensors. Moreover, the whole structural shapes of the beams and the plate were estimated using only some strain sensors.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제35권5호
• /
• pp.317-322
• /
• 2019

In spite of progress in tribological research, machine component failure due to friction and wear has been reported frequently. This failure may lead to secondary damage that can cause huge expense for maintenance and repair. To prevent economic loss, it is important to detect and predict the initial failure point. In this sense, various researchers have been tried to develop Condition Monitoring (CM) method using Acoustic Emission (AE) generated while the materials undergo failure. In this study, effect of particles on friction and wear was investigated using the pin-on-plate friction test and AE signal was recorded with a band-width type AE sensor. The experiments were performed in dry and lubricant conditions using steel and glass as specimens. After the experiment, 3D laser microscope image was captured to evaluate the wear behavior quantitatively. The AE signal was analyzed in time-domain and frequency-domain. The amplitude was compared with the frictional results. The results of this study showed that particle generation accelerate wear, generate high magnitude AE signal and change the frequency characteristics of the signal. Also, lubricant condition test results showed low coefficient of friction, low wear rate, and low magnitude of AE signal compared to the dry condition. It is expected that the results of this study will aid in better assessment of wear in CM technology

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제42권6호
• /
• pp.704-711
• /
• 2010

Modal testing requires measuring the vibration of many points, for which an accelerometer, a gab sensor and laser vibrometer are generally used. Conventional modal testing requires mounting of these sensors to all measurement points in order to acquire the signals. However, this can be disadvantageous because it requires considerable measurement time and effort when there are many measurement points. In this paper, we propose a method for modal testing using a camera image. A camera can measure the vibration of many points at the same time. However, this task requires that the measurement points be classified frame by frame. While it is possible to classify the measurement points one by one, this also requires much time. Therefore, we try to classify multiple points using pattern recognition. The feasibility of the proposed method is verified by a beam experiment. The experimental results demonstrate that we can obtain good results.

• 한국측량학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.263-273
• /
• 2008

위치 센서를 기반으로 하는 디지털 지도의 구축과 이로부터의 도로의 추출과 같은 생성물의 정확도는 센서의 위치 정확도에 좌우되며, 센서의 위치결정을 위하여 GPS, 토탈스테이션, 레이저거리계 등 다양한 거리측정시스템들이 사용되어 왔다. 일반적으로 거리측정시스템들은 주위 다양한 환경에 따라 신호단절 및 감퇴의 문제점과 낮은 시간해상도를 가지고 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 관성 장치와 같은 자동 항법 장치를 이용하여 상호 보완 및 통합하여 IMU/Range 통합 시스템을 구성 할 수 있다. 본 논문에서는 항법 및 측지분야에서 성공적으로 사용되어 왔던 선형필터인 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter, EKF)의 문제점을 지적하고, 비선형 변환과 선택된 시그마 포인트를 이용한 시그마 포인트 칼만 필터(sigma point Kalman filter, SPKF)와 비가우시안 가정과 샘플링 방식의 파티클 필터(Particle filter, PF) 등 두가지 비선형 필터를 구현하고, 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 확장 칼만 필터의 경우와 비교하였다. 시뮬레이션의 거리측정시스템으로 GPS와 토탈스테이션이 사용되었고 IMU의 경우, 정밀도 레벨에 따른 일반적인 3가지 센서(IMU400C, HG1700, LN100)가 선택되었다. 모든 IMU와 거리측정시스템에 대해서 샘플링 기반의 비선형 필터인 SPKF와 PF가 EKF에 비해 통계 결과에서 향상된 위치 결과를 보여 주었으며 특히 거리측정시스템의 갱신간격이 길어질수록(1초$\rightarrow$5초) 비선형 필터의 우수성이 나타났다. 따라서 저가형 위치센서의 경우, 비선형 필터를 적용하여 센서 위치의 정확도를 높일 수 있는 것으로 판단된다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제38권3호
• /
• pp.236-241
• /
• 2001

스페클 패턴은 다중모드 광섬유 내를 전파하는 모드 사이의 간섭현상 때문에 발생하는 검은 무늬로서, 외부 섭동 (perturbation)의 크기에 따라 패턴이 바뀌게 된다. 이 현상을 이용하여 본 연구에서는 스페클 센서를 제작하여 실험을 통해 시설물을 원거리, 실시간 원격 감시가 가능하고 매우 민감한 침입자 센서로 응용 가능함을 확인하였다. 본 연구에서는 감도를 높이고 구조를 간단하게 하기 위해, 공간필터를 사용하는 대신 광검출기 홀더를 길이 가변이 가능하도록 지그를 제작하여 사용하였으며, 정류기와 FVC를 사용하여 외부 섭동의 지속시간과 크기를 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제29권4호
• /
• pp.301-308
• /
• 2016

본 연구에서는 마커없이 구조물의 변위를 측정할 수 있는 영상기반 변위계측 시스템(NVDMS)을 제안한다. 기존의 방식과 제안하는 NVDMS는 크게 두 가지의 차이점이 있다. 첫째, NVDMS는 마커를 사용하지 않고 구조물의 특징점의 픽셀좌표 변화를 추출한다. 둘째, 특징점의 픽셀좌표를 물리좌표로 변환하는 scaling factor는 기존 방식에선 마커의 크기로부터 계산되는 반면, NVDMS에서는 카메라와 구조물사이의 거리, 각도, 초점거리로 계산된다. 3층 축소모형의 자유진동 실험에서 제안한 NVDMS로부터 얻은 변위데이터의 신뢰도를 분석하기 위해 LDS로부터 얻은 변위데이터의 비교를 하였으며, 얻어진 변위데이터를 이용하여 동특성을 분석하였다. 분석결과 NVDMS는 마커없이 구조물의 동적변위를 정밀하게 측정가능할 뿐만 아니라 얻어진 변위데이터로부터 추출한 동특성의 신뢰도 또한 높았다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.940-947
• /
• 2015

본 논문에서는 기존의 터치 센서방법과 초음파나 레이저를 사용하는 방법이 아닌 디스플레이에 프린트된 매트릭스 패턴 영상을 이용하여 위치 정보를 추출하는 시스템의 패턴 영상의 특징점을 찾고 관심 영역의 영상을 추출하는 방법을 제안하였다. 제안하는 방법은 패턴 영상의 조도값과 패턴의 특징을 이용하여 촬영된 영상의 회전된 각도와 신뢰성 있는 특징점을 찾고 관심영역을 추출한다. 성공적인 관심 영역 추출을 위해서 다양한 각도에서 판서된 패턴영상을 이용하여 위치 관심영역 추출을 테스트하였고 성공적으로 관심영역을 추출하는 것을 확인하였다. 제안한 알고리즘은 OpenCV와 Window 프로그램을 사용하여 소프트웨어적으로 검증하고, 또한, Verilog-HDL을 사용하여 하드웨어 시스템을 설계하고, Xilinx FPGA(xc6vlx760) 보드를 이용하여 검증하였다.