• 대한기계학회논문집A
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• 제26권5호
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• pp.803-812
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• 2002

Reverse engineering has been widely used for the shape reconstruction of an object without CAD data and the measurement of clay or wood models for the development of new products. To generate a surface from measured points by a laser scanner, typical steps include the scanning of a clay or wood model and the generation of manufacturing data like STL file. A laser scanner has a great potential to get geometrical data of a model for its fast measuring speed and higher precision. The data from a laser scanner are composed of many line stripes of points. A new approach to remove point data with Delaunay triangulation is introduced to deal with problems during reverse engineering process. The selection of group of triangles to be triangulated based on the angle between triangles is used for robust and reliable implementation of Delaunay triangulation as preliminary steps. Developed software enables the user to specify the criteria for the selection of group of triangles either by the angle between triangles or the percentage of triangles reduced. The time and error for handling point data during modelling process can be reduced and thus RP models with accuracy will be helpful to automated process.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.239-245
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• 2010

본 논문에서는 방대한 크기의 지상 레이저 스캔 자료로부터 터널의 내공 단면을 효율적으로 추출하기 위하여, 헤시(hash) 기반 구조체를 이용한 터널 중심선 자동 추정 및 터널 내공 단면 구성 포인트 클라우드 추출 방식을 제안하였다. 즉, 헤시 기반 구조체에 입력한 레이저 스캔 자료로부터 일정한 방향의 단면들을 추출한 후 각 단면의 중심점을 연결하여 터널의 중심선을 추정하였으며, 추정된 중심선을 따라 일정 간격 및 두께로 터널 내공 단면 구성 포인트 클라우드를 추출하였다. 결과적으로 약 750만개의 포인트로 구성된 레이저 스캔 자료로부터 1 m 간격으로 0.1 m 두께의 단면 구성 포인트 클라우드를 추출하는데 3초미만의 시간이 소요되었으며 메모리는 124 MB가 소요되었다. 그러나 터널 중심선 추정 후 오류 포인트 제거, 시점 및 종점 추가 작업을 수동으로 수행해야 히는 한계도 드러내었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1170-1174
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• 2014

This paper suggests using the ICP (Iterative Closet Point) algorithm to compensate a two-dimensional map. ICP algorithm is a typical algorithm method using matching distance data. When building a two-dimensional map, using data through the value of a laser scanner, it occurred warping and distortion of a two-dimensional map because of the difference of distance from the value of the sensor. It uses the ICP algorithm in order to reduce any error of line. It validated the proposed method through experiment involving matching a two-dimensional map based reference data and measured the two-dimensional map.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권10호
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• pp.1961-1970
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• 2002

A laser scanner is widely used fur a device fur acquiring point data in reverse engineering. It is more efficient to generate a surface automatically from the line-typed data than scattered data of points clouds. In the case of a compound model, it is hard to represent all the scanned data into one surface maintaining its original line characteristics. In this paper, a method is presented to generate a surface by the segmentation of measured point data. After forming triangular net, the segmentation is done by the user input such as the angle between triangles, the number of facets to be considered as small segment, and the angle for combining small segment. B-spline fitting is implemented to the point data in each segment. The surface generation through segmentation shows a reliable result when it is applied to the models with curvature deviation regions. An useful algorithm for surface reconstruction is developed and verified by applying an practical model and shows a good tools fur reverse engineering in design modification.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.346-351
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• 2018

금속 3D 프린팅 기술은 레이저 빔의 초점에 금속분말을 주입하는 방식에 따라 대표적으로 PBF(Powder Bed Fusion)방식과 DED(Direct Energy Deposition)방식으로 나뉜다. DED 방식은 금속 분말 도포와 동시에 레이저를 조사하여 3차원 구조물을 제작하는 금속 3D 프린팅 기술이고, PBF 방식은 일정 높이로 3차원 그래픽을 슬라이싱 한 후 한 층씩 금속 분말을 적층하여 레이저를 이용해 3차원 구조물을 제조하는 방식이다. DED 방식을 사용하면 레이저 클래딩, 금속 용접 등에는 강점을 가지지만 3D 형상을 제작할 경우 밀도가 낮아지는 문제점이 발생한다. DED 방식에서의 구조체 밀도 문제를 해결하기 위해 PBF 방식을 도입하면 상대적으로 밀도가 높은 3차원 구조물을 제작하는데 용이하다. 본 논문에서는 갈바노 스캐너와 광섬유로 전송되는 Nd:YAG 레이저 빔을 이용한 약 $30{\mu}m$ 크기의 스테인리스 강 분말을 이용하는 PBF 방식의 3차원 프린터를 제작하고, 이를 이용하여 얇은 금속 구조물을 제작하였다. 또한 레이저의 조사 횟수, 출력, 초점 크기, 스캐닝 속도에 따른 선폭의 최적조건을 찾았으며, 그 결과 최적 조건은 레이저 조사 횟수 2회, 출력 30 W, 초점 크기 $28.7{\mu}m$, 스캐닝 속도 200 mm/s에서 최소 선폭은 약 $85.3{\mu}m$로 측정되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.569-574
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• 2008

전차선과 팬터그래프는 물리적인 접촉을 통하여 전동차에 전력을 공급하는 장치로, 전동차가 안전하게 운행할 수 있도록 기술적인 규정에 따라 정밀하게 시공되어야 한다. 전차선의 편위 및 높이는 여러 가지 외부 환경요소에 의하여 상태가 변화하며, 허용치를 초과한 진차선의 편위 및 높이는 높은 아크와 순간적인 전기 단전을 유발한다. 이는 팬터그래프와 전차선에 큰 손상을 주며 고장과 사고의 원인이 된다. 따라서 주기적으로 전차선의 상태를 점검하여 유지 및 보수를 할 수 있는 측정 장치의 요구가 증대되고 있다. 본 논문에서는 전차선의 높이 및 편위 검측 시스템에 관하여 기술하였다. 검측 시스템은 Acuity사의 AR4000레이저 거리측정기와 AccuRange 라인 스캐너를 사용하여 전차선 높이 및 편위를 측정한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권6호
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• pp.459-467
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• 2016

Using a line scan camera and a Galvano mirror, we constructed a high-speed line-scanning microscope that can generate 2D images ($8000{\times}8000pixels$) without any moving parts. The line scanner consists of a Galvano mirror and a cylindrical lens, which creates a line focus that sweeps over the sample. The measured resolutions in the x (perpendicular to line focus) and y (parallel to line focus) directions are both $2{\mu}m$, with a 2X scan lens and a 3X relay lens. This optical system is useful for measuring defects, such as spalling, chipping, delamination, etc., on the surface of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) holes after machining in conjunction with adjustments in the angle of LED lighting. Defects on the inner wall of holes are measured by line confocal laser scanning. This confocal method will be useful for analyzing defects after CFRP machining and for fast 3D image reconstruction.

• 전기학회논문지
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• 제64권3호
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• pp.458-464
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• 2015

This paper proposes a portable 3-D scanning technique using a laser pointer. 3-D scanning is a process that acquires surface information from an 3-D object. There have been many studies on 3-D scanning. The methods of 3-D scanning are summarized into some methods based on multiple cameras, line lasers, and light pattern recognition. However, those methods has major disadvantages of their high cost and big size for portable appliances such as smartphones and digital cameras. In this paper, a 3-D scanning system using a low-cost and small-sized laser pointer are introduced to solve the problems. To do so, we propose a 3-D localization technique for a laser point. The proposed method consists of two main parts; one is a fast recognition of input images to obtain 2-D information of a point laser and the other is calibration based on the least-squares technique to calculate the 3-D information overall. To verified our method, we carry out experiments. It is proved that the proposed method provides 3-D surface information although the system is constructed by extremely low-cost parts such a chip laser pointer, compared to existing methods. Also, the method can be implemented in small-size; thus, it is enough to use in mobile devices such as smartphones.

• 구강회복응용과학지
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• 제28권1호
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• pp.103-108
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• 2012

본 연구는 안면수기 마사지 시술 후 얼굴 부피 및 두께의 안모 변화를 평가하기 위해 20~40대 여성 10명을 선정하여 주 2회, 20회의 시술을 10주간 진행하였으며, Vivid 9i$^{(R)}$ laser scanner(Minolta, Tokyo, Japan)를 사용해서 마사지 관리 전과 마사지 관리 후의 부피 변화를 비교하였다. 결과, 수기 마사지 후 얼굴 부피는 평균 $731mm^3$ 정도로 다소 감소하였으며(p>.05), 광대뼈 부위의 두께는 평균 0.40mm로 감소하였고(p<.05) 저작 부위의 두께 변화는 평균 0.44mm로 감소하였다(p<.05) 이에 얼굴 수기마사지에 의한 안모 변화는 부피와 광대뼈 및 저작 부위에서 변화가 나타났음을 알 수 있다. 이는 비침습적이면서 비교적 안전한 방법으로 비대칭 및 저작근 비대 등으로 인한 얼굴형 변화를 개선하는데 긍정적 효과를 줄 것으로 사료된다.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제7권1호
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• pp.83-90
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• 2006

The purpose of this paper is to describe the design and implementation of an unmanned ground vehicle, called the TailGator at CIMAR (Center for Intelligent Machines and Robotics) of the University of Florida. The TailGator is a gas powered, four-wheeled vehicle that was designed for the AUVSI Intelligent Ground Vehicle Competition and has been tested in the contest for 2 years. The vehicle control model and design of the sensory systems are described. The competition is comprised of two events called the Autonomous Challenge and the Navigation Challenge: For the autonomous challenge, line following, obstacle avoidance, and detection are required. Line following is accomplished with a camera system. Obstacle avoidance and detection are accomplished with a laser scanner. For the navigation challenge, waypoint following and obstacle detection are required. The waypoint navigation is implemented with a global positioning system. The TailGator has provided an educational test bed for not only the contest requirements but also other studies in developing artificial intelligence algorithms such as adaptive control, creative control, automatic calibration, and internet-base control. The significance of this effort is in helping engineering and technology students understand the transition from theory to practice.