• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권4호
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• pp.1830-1835
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• 2015

In this paper, we propose an algorithm for the automatic registration of two rigid parts using multiple 3D sensor systems on a robot. Four sets of structured laser stripe system consisted of a camera and a visible laser stripe is used for the acquisition of 3D information. Detailed procedures including extrinsic calibration among four 3D sensor systems and hand/eye calibration of 3D sensing system on robot arm are presented. We find a best pose using search-based pose estimation algorithm where cost function is proposed by reflecting geometric constraints between sensor systems and target objects. A pose with minimum gap and height difference is found by greedy search. Experimental result using demo system shows the robustness and feasibility of the proposed algorithm.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1989년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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• pp.415-420
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• 1989

This thesis deals with range finding using one camera and laser pointer. Range finding will be used further recognition of the image, that is, range image which allows further segmentation of the scene. In the first step, camera modeling is performed by camera calibration which executes least square fit. Least square fit uses the method of sigular value decomposition. And perspective transform of camera is obtained. Lastly range finding is performed by triangulation principle. The result of this algorithm are displayed.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.654-659
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• 2001

A new non-contact method of the frost thickness measurement has been developed. The method is based on the digital image processing technique to identify the reflection edge of the image captured by a CCD camera under laser sheet light illumination. To insure the accuracy of frost layer thickness, an in-situ calibration procedure is carried out with a calibration target with 0.5mm holes. Using the mapping function obtained by the calibration procedure, the contour of frost surface can be estimated with sub-pixel resolutions. The developed method is applied to study the effect of cooling plate temperature on the frost thickness in a small low speed wind tunnel.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.399-404
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• 1996

We developed a non-contact shape measuring device using computer image processing technology. We present a method of calibrating a CCD video camera and a laser range finder which is the most important step toward making an accurate shape measuring system. An artificial neural network is used for the calibration. Our measurement system is composed of a semiconductor laser. a CCD video camera, a personal computer, and a linear motion table. We think that the developed system could be used for measuring the change in shape of the spent nuclear fuel rod before and after irradiation which is one of the most important tasks for developing a better nuclear fuel. A radiation shield is suggested for the possible utilization of the range finder in radioactive environment.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권5호
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• pp.421-426
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• 2009

열화상 카메라와 대상물의 측정 위치에 따른 방사각도에 따라 방사율은 달라지게 된다. 이로 인해 열화상 시스템을 이용한 온도 측정시 나타나는 온도 분포는 절대적 온도로 볼 수 없다. 대상체의 실제 표면 온도가 일정하더라도 열화상 카메라로 측정된 온도는 방사율 값에 따라 오차를 가지게 된다. 본 논문에서는 동일 온도로 가열된 원통 형태를 가지는 대상체와 평면 형태를 가지는 대상체의 온도를 열화상 카메라를 이용하여 측정하였다. 측정된 표면 온도값을 통하여 화각에 의한 방사율 보정표와 방사각도의 영향에 의한 반사율 보정식을 구하였으며 이를 바탕으로 측정 온도의 오차보정을 수행하였다. 그리고 방사 각도와 화각에 따른 온도 영향을 원자력 배관의 결함 검출에 적용하여 더욱 신뢰성 있는 표면 온도값을 획득하였다.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.50-56
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• 2005

The robot systems are widely used in the many industrial field as well as welding manufacturing. The essential tasks to operate the welding robot are the acquisition of the position and/or shape of the parent metal. For the seam tracking or the robot tracking, many kinds of contact and non-contact sensors are used. Recently, the vision is most popular. In this paper, the development of the system which measures the shape of the welding part is described. This system uses the line-type structured laser diode and the vision sensor. It includes the correction of radial distortion which is often found in the image taken by the camera with short focal length. The Direct Linear Transformation (DLT) method is used for the camera calibration. The three dimensional shape of the parent metal is obtained after simple linear transformation. Some demos are shown to describe the performance of the developed system.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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• pp.173-176
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• 2001

본 논문에서는, 기지패턴에 대한 카메라 Calibration을 이용하여 물체의 깊이정보를 추출하기 위한 새로운 계측시스템을 구축하였다. 3차원 실세계좌표와 2차원 영상좌표계의 관계를 해석하였고, 이로부터 카메라의 Calibration 알고리즘을 확립하여 카메라의 내부 변수와 외부 변수를 구하였다. 3차원 공간의 계측면을 평면으로 가정하고 평면의 방정식과 좌표계 변환 방정식으로부터 뉴-턴 랩슨법을 이용하여 최소 값에 대응하는 근사치로 깊이정보를 추출하고 실시간 처리를 위해 이를 Look-up 테이블에 저장하였다. 실험시스템에서 슬릿 레이저 투광기를 물체에 조사하고 이로부터 x-z평면의 2D 영상을 획득하였다. 이 과정을 물체를 이동시키면서 연속으로 획득하여 3D 영상 정보를 얻었다. 3D 형상을 모니터에 표시하기 위해 OpenGL을 이용하여 계측된 3D 형상을 얻을 수 있었다. 계측 결과, 분해능에서 약 1%의 오차가 발생하였으며, 이는 선형 모-터의 진동성분과 계측시스템의 광학적 오차에 기인된 것이라 판단되었다. 이를 개선하기 위해 기구적 시스템의 안정과 정밀용 카메라를 사용하므로 해결할 수 있으리라 판단된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.1020-1026
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• 2011

전차선은 철도 전기차량에 전기를 안정적으로 공급하기 위한 시설물로서, 차량이나 외부요인에 의한 전차선의 변형 및 파손을 검지하여 전기철도 시설물 규정에 따라 최적의 상태로 유지해야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 전차선 마킹을 위한 라인레이저와 고속카메라 간에 기하학적 구성을 이용하여 3차선 거리측정방식으로 전차선 높이와 편위를 측정하기 위한 시스템 개발에 관하여 기술하였다. 전차선 거리 측정방법은 이미지 상에 마킹된 전차선 프로파일의 픽셀위치를 삼각함수 기법을 적용하여 카메라와의 전차선간에 각도를 계산하였으며, 카메라는 랜즈 왜곡 및 심도, 원금감 등에 따라 측정대상에 대한 픽셀 해상도가 다르므로 전차선 위치변화에 따른 픽셀당 각도 분해능을 적용하였다. 또한 전차선은 조가선과 급전선등과 같은 다른 전기배선보다 가장 아래에 설비되어 있는 특징을 이용하여 FPGA 상에서 전차선에 마킹된 레이저 프로파일 데이터를 고속으로 추출하여 처리하였다. 개발시스템은 전차선 시설물 평가기준에 따라 전차선 높이, 편위 측정데이터를 실시간 분석하여 이상구간에 대한 실시간 자동화 진단기능을 수행토록 하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.74-82
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• 2004

Planar laser-induced fluorescence(PLIF) has been widely used to obtain two dimensional fuel distribution. Acetone PLIF is chosen because fluorescence signal from acetone as a fluorescent tracer is less sensitive to oxygen quenching than other dopants. Acetone PLIF is applied to measure quantitative air excess ratio distribution in an engine fueled with LPG. Acetone is excited by KrF excimer laser (248nm) and its fluorescence image is acquired by ICCD camera with a cut-off filter to suppress Mie scattering from the laser light. For the purpose of quantifying PLIF signal, an image processing method including the correction of laser sheet beam profile is suggested. Raw images are divided by each intensity of laser energy and profile of laser sheet beam. Inhomogeneous fluorescence images scaled with the reference data, which is taken by a calibration process, are converted to air excess ratio distribution. This investigation shows instantaneous quantitative measurement of planar air excess ratio distribution for gaseous fuel.

• 한국CDE학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.156-163
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• 2012

Real-time three-dimensional shape measurement is becoming increasingly important in various fields, including medical sciences, high-technology industry, and microscale measurements. However, there are not so many 3D profile tools specially designed for specifically narrow space, for example, to scan the tooth shape of a human jaw. In this paper, a real-time 3D intraoral scanner is proposed for the measurement of tooth profile in the mouth cavity. The proposed system comprises a laser diode beam, a micro charge-coupled device, a graticule, a piezoelectric transducer, a set of optical lenses, and a polhemus device sensor. The phase-shifting technique is used along with an accurate calibration method for the measurement of the tooth profile. Experimental and theoretical inspection of the phase-to-coordinate relation is presented. In addition, a nonlinear system model is developed for collimating illumination that gives the more accurate mathematical representation of the system, thus improves the shape measurement accuracy. Experiment results are presented to verify the feasibility and performance of the developed system. The experimental results indicate that overall measurement error accuracy can be controlled within 0.4 mm with a variability of ${\pm}0.01$.