• 한국정밀공학회지
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• 제32권7호
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• pp.633-641
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• 2015

In this study, we proposed a three-dimensional (3D) scanning system based on laser-vision technique and rotary mechanism for automatic 3D model reconstruction. The proposed scanning system consists of a laser projector, a camera, and a turntable. For laser-camera calibration a new and simple method was proposed. 3D point cloud data of the surface of scanned object was fully collected by integrating extracted laser profiles, which were extracted from laser stripe images, corresponding to rotary angles of the rotary mechanism. The obscured laser profile problem was also solved by adding an addition camera at another viewpoint. From collected 3D point cloud data, the 3D model of the scanned object was reconstructed based on facet-representation. The reconstructed 3D models showed effectiveness and the applicability of the proposed 3D scanning system to 3D model-based applications.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 영호남 합동 학술대회 및 춘계학술대회 논문집 센서 박막 기술교육
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• pp.125-129
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• 2006

The analysis of the depth measurement system with multi-sensors (laser, camera, mirror) has been done and the parameter calibration technique has been proposed. In the proposed depth measurement system, the laser beam is reflected to the object by the rotating mirror and again the position of the laser beam is observed through the same mirror by the camera. The depth of the object pointed by the laser beam is computed depending on the pixel position on the CCD. There involved several number of internal and external parameters such as inter-pixel distance, focal length, position and orientation of the system components in the depth measurement error. In this paper, it is shown through the error sensitivity analysis of the parameters that the most important parameters in the sense of error sources are the angle of the laser beam and the inter pixel distance.

• 한국CDE학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.11-20
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• 2011

A structured beam laser is often used to scan object and make 3D model. Multiple cameras are inevitable to see occluded areas, which is the main reason of the high price of the scanner. In this paper, a low cost 3D foot scanner is developed using one camera and two mirrors. The camera and two mirrors are located below and above the foot, respectively. Occluded area, which is the top of the foot, is reflected by the mirrors. Then the camera measures 3D point data of the bottom and top of the foot at the same time. Then, the whole foot model is reconstructed after symmetrical transformation of the data reflected by mirrors. The reliability of the scan data depends on the accuracy of the parameters between the camera and the laser. A calibration method is also proposed and verified by experiments. The results of the experiments show that the worst errors of the system are 2 mm along x, y, and z directions.

• 한국해양공학회지
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• 제32권6호
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• pp.511-517
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• 2018

This paper proposes a vision-based underwater laser scanner with separate structures for an underwater camera and a line laser projector. Because the two devices can be adaptively placed regardless of the features of the unmanned underwater vehicle (UUV), the scanner has significant advantages in relation to its availability and flexibility. Position calibration between the underwater camera and laser projector guarantees a 3D measuring performance with high accuracy. To verify the proposed underwater laser scanner, a test-bed system was manufactured, which consisted of the laser projector, camera, Pan&Tilt, and Attitude and Heading Reference System (AHRS). A camera-laser calibration test and simple 3D reconstruction test were performed in a water tank and the experimental results are reported.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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• pp.168-173
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• 1999

3차원 정보를 얻기 위해서는 레이저나 카메라와 같은 많은 센서들이 이용된다. 그러나 대부분의 레이저 캘리브레이션 방법은 많은 량의 메모리와 실험 데이터가 필요하기 때문에 비효율적인 방법이다. 실 세계상에 놓여있는 물체의 3차원 정보를 얻기 위해서는 레이저 캘리브레이션이 필요한데 본 논문에서는 삼각법을 이용한 슬릿 빔 레이저 캘리브레이션 방법을 소개하고자 한다. xy테이블에 수직으로 설치된 레이저 빔이 아랫 방향으로 사영되고 CCD 카메라는 물체와 사영면이 교차하는 교차면 데이터를 저장한 후 저장된 관측 데이터와 캘리브레이션 데이터를 이용하여 3차원 정보를 얻게된다. 본 논문에서 제시하는 방법은 레이저 캘리브레이션 데이터를 단순히 삼각법을 이용하여 구하기 때문에 컴퓨터의 메모리와 실험 데이터의 량을 줄일 수 있는 장점이 있다.

• 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.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제24권2호
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• pp.159-166
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• 1999

A system to extract continuously the real 3-D geometric fearture information from 2-D image of an object, which is fed randomly via conveyor has been developed. Two sets of structured laser lightings were utilized. And the laser structured light projection image was acquired using the camera from the signal of the photo-sensor mounted on the conveyor. Camera coordinate calibration matrix was obtained, which transforms 2-D image coordinate information into 3-D world space coordinate using known 6 points. The maximum error after calibration showed 1.5 mm within the height range of 103mm. The correlation equation between the shift amount of the laser light and the height was generated. Height information estimated after correlation showed the maximum error of 0.4mm within the height range of 103mm. An interactive 3-D geometric feature extracting software was developed using Microsoft Visual C++ 4.0 under Windows system environment. Extracted 3-D geometric feature information was reconstructed into 3-D surface using MATLAB.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.859-865
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• 1999

3차원 정보를 얻기 위해서는 레이저나 카메라와 같은 많은 센서들이 이용된다. 그러나 대부분의 레이저 캘리브레이션 방법은 많은 량의 메모리와 실험 데이터가 필요하기 때문에 비효율적인 방법이다. 본 논문에서 제시하는 방법은 레이저 캘리브레이션 데이터를 단순히 삼각법을 이용하여 구하기 때문에 컴퓨터의 메모리와 실험 데이터의 량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 실 세계상에 놓여있는 물체의 3차원 정보를 얻기 위해서는 레이저 캘리브레이션이 필요한데 본 논문에서는 삼각법을 이용한 슬릿 빔 레이저 캘리브레이션 방법을 소개하고자 한다. xy테이블에 수직으로 설치된 레이저빔이 아랫 방향으로 사영되고 CCD 카메라는 물체와 사영면이 교차하는 교차면 데이터를 저장한 후 저장된 관측 데이터와 캘리브레이션 데이터를 이용하여 3차원 정보를 얻게된다.

• 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.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제6권12호
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• pp.1106-1112
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• 2000

In this paper, we present a vision system which measures the cross-section of a hot wire-rod in the steel plant. We developed a mobile vision system capable of accurate measurement, which is strong to vibration and jolt when moving. Our system uses green laser light sources and CCD cameras as a sensor, where laser sheet beams form a cross-section contour on the surface of the hot wire-rod and the reflected light from the wire-rode is imaged on the CCD cameras. We use four lasers and four cameras to obtain the image with the complete cross-section contour without an occlusion region. We also perform camera calibrations to obtain each cameras physical parameters by using a single calibration pattern sheet. In our measuring algorithm, distorted four-camera images are corrected by using the camera calibration information and added to generate an image with the complete cross-section contour of the wire-rod. Then, from this image, the cross-section contour of the wire-rod is extracted by preprocessing and segmentation, and its height, width and area are measured.