• 제목/요약/키워드: Moving Coordinate System

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실내 측위 추정을 위한 센서 융합과 결합된 칼만 필터 (A Kalman filter with sensor fusion for indoor position estimation)

  • 양장훈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.441-449
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    • 2021
  • 지능형 이동체 시스템 발달에 따라서, 보다 정확한 위치 정보 추정 기술에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히, 실내에서 사용되는 이동 로봇에게 주어진 일을 정해진 위치에서 수행할 때에는 보다 정확한 위치 추정에 대한 성능을 필요로 한다. 따라서, 이 논문에서는 고정형 또는 이동형 사물에 적용 가능한 진보된 위치 추정 방법을 제안한다. 제안 방법은 미리 설치된 블루투스 비콘 신호로부터 위치 추정 결과를 칼만 필터의 관찰 신호로 사용한다. 또한, 센서의 위치와 각도에 따라서 결정되는 각 방향의 중력 가속도를 추정하기 위해서, 롤(roll)과 피치(pitch) 각도를 먼저 계산하고, 이 결과를 자기장 센서 출력과 결합하여 요(Yaw) 각도를 추정함으로써,이동체의 진행 방향을 정확히 추정한다. 이를 기반으로 이동체의 제어 입력이 되는 가속도 신호를 정확히 계산함으로써, 칼만 필터의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안 방법의 성능은 고정 상태와 이동 상태로 나누어 평균 위치 오차를 계산하여 기존의 칼만 필터와 비교시 위치 오차를 크게 향상시킴을 확인하였다.

UWB 및 MEMS IMU 복합 센서 기반의 위치 추적 시스템 (Position Tracking System Based on UWB and MEMS IMU)

  • 권성근
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.1011-1019
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    • 2019
  • In this paper, we propose a system that can more precisely identify and monitor the position of the tool used in the assembling workplace such as automobile production. The proposed positioning monitoring system is a combination of UWB communication module and MEMS IMU sensor. Since UWB does not need modulation and demodulation function and has low power density, UWB is widely used in indoor positioning field. However, it may cause positioning error due to errors in RF transmission and reception process, which may cause positioning accuracy. Therefore, in this paper, we propose an algorithm that uses IMU as an auxiliary means to compensate for errors that may occur in positioning using only UWB. The tag and anchor of UWB module measure the transmission / reception time by transmitting signals to each other and then estimate the distance between tag and anchor. The MEMS IMU sensor serves to provide positioning calibration information. The tag, which is a mobile node and attached to a moving tool, measures the three-dimensional position of the tool and transfers the coordinate data to the anchor. Thus, it is possible to confirm whether or not the specific tool is properly used according to the prescribed regulations.

A leak detection and 3D source localization method on a plant piping system by using multiple cameras

  • Kim, Se-Oh;Park, Jae-Seok;Park, Jong Won
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권1호
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    • pp.155-162
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    • 2019
  • To reduce the secondary damage caused by leakage accidents in plant piping systems, a constant surveillance system is necessary. To ensure leaks are promptly addressed, the surveillance system should be able to detect not only the leak itself, but also the location of the leak. Recently, research to develop new methods has been conducted using cameras to detect leakage and to estimate the location of leakage. However, existing methods solely estimate whether a leak exists or not, or only provide two-dimensional coordinates of the leakage location. In this paper, a method using multiple cameras to detect leakage and estimate the three-dimensional coordinates of the leakage location is presented. Leakage is detected by each camera using MADI(Moving Average Differential Image) and histogram analysis. The two-dimensional leakage location is estimated using the detected leakage area. The three-dimensional leakage location is subsequently estimated based on the two-dimensional leakage location. To achieve this, the coordinates (x, z) for the leakage are calculated for a horizontal section (XZ plane) in the monitoring area. Then, the y-coordinate of leakage is calculated using a vertical section from each camera. The method proposed in this paper could accurately estimate the three-dimensional location of a leak using multiple cameras.

Achromatic and Athermal Design of a Mobile-phone Camera Lens by Redistributing Optical First-order Quantities

  • Tae-Sik Ryu;Sung-Chan Park
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권3호
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    • pp.273-282
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    • 2023
  • This paper presents a new method for redistributing effectively the first orders of each lens element to achromatize and athermalize an optical system, by introducing a novel method for adjusting the slope of an achromatic and athermal line. This line is specified by connecting the housing, equivalent single lens, and aberration-corrected point on a glass map composed of available plastic and glass materials for molding. Thus, if a specific lens is replaced with the material characterized by the chromatic and thermal powers of an aberration-corrected point, we obtain an achromatic and athermal system. First, we identify two materials that yield the minimum and maximum slopes of the line from a housing coordinate, which specifies the slope range of the line spanning the available materials on a glass map. Next, redistributing the optical first orders (optical powers and paraxial ray heights) of lens elements by moving the achromatic and athermal line into the available slope range of materials yields a good achromatic and athermal design. Applying this concept to design a mobile-phone camera lens, we efficiently obtain an achromatic and athermal system with cost-effective material selection, over the specified temperature and waveband ranges.

차선 변경을 위한 차량 탐색 알고리즘 (A Vehicle Detection Algorithm for a Lane Change)

  • 지의경;한민홍
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.98-105
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    • 2007
  • 본 논문은 주행 차량의 차선 변경 시, 위험 여부를 판단하는 방법을 제안하고 시스템을 구현한다. 차선 변경의 위험 여부를 판단하기 위해서 첫째, 변경하고자 하는 차선에 관심 영역(ROI)을 설정해야 하고 둘째, 변경할 차선으로 자차가 이동할 때 자차에 위험이 될 차량을 정확하게 추출해야 하며 셋째, 추출된 차량의 방향과 상대 속도, 상대 거리를 계산하여 운전자에게 위험 경보를 울릴지에 대한 여부를 판단해야 한다. ROI를 설정하기 위해서 영역의 한 축이 되는 차선을 잡고 이를 기준으로 영역을 확장시켰는데 좌표 변환 기법을 이용하여 정확성을 높였다. 변경 차선의 정확한 차량 추출을 위하여 적응 배경화면 갱신 모델 기법과 주행 도로의 특징을 이용한 영상의 영상 분할 방법을 이용하였다. 위험 차량으로 추출된 물체는 자차(自車)와의 상대거리, 상대 속도를 계산하고 픽셀 좌표 이동을 일정시간 평균을 내어 방향을 알아내어 위험으로 판단 시 경보를 울리도록 하였다. 제안한 알고리즘은 영역을 최소화하고 도로와 차량의 특징을 이용함으로써 정확도를 높이고 계산량을 줄여 빠른 연산을 요구하는 주행 차량의 영상에서 안정적인 결과를 얻을 수 있었다.

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이동 호스트를 지원하는 공간 데이터베이스 트랜잭션 모델(FTMSD)의 구현 (The Implementation of Spatial Database Transaction Model (FTMSD) supporting Mobile Host)

  • 이영걸;김성희;배영호;정미영;정현민
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.175-181
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    • 2006
  • 공간 데이터베이스 호스트의 이동성은 어디서나 필요한 공간 데이터에 대한 접근을 가능하게 하지만, 시스템의 특징인 이동성과 이로 인한 네트워크의 불안정성으로 인하여 전통적인 분산 환경에서의 데이터베이스 트랜잭션 처리 방법으로는 처리하기 어려운 단점을 가지고 있다. 특히, 위치 투명성을 제공하는 분산 컴퓨팅 환경과는 달리 이동 컴퓨팅 환경은 위치 의존적인 특성을 가지므로 트랜잭션 처리에 있어서도 분산 트랜잭션에 참여하는 이동 호스트의 이동성을 반영하기 위한 새로운 모델이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 기존 이동 트랜잭션 모델들이 고려하지 않는 이동 호스트의 이동 경로 양식인 지리적 기준으로 트랜잭션을 처리하는 Feature 기반 트랜잭션 처리 모델을 구현한다.

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리니어스케일을 이용한 NC 선반의 원 운동정도 측정 (Measuring of Circular Motion Accuracy of NC Lathe using Linear Scales)

  • 김영석;김재열;한지희;정정표;윤원주;송인석
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1144-1149
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    • 2003
  • It is very important to measure circular motion accuracy of NC lathes it affects accuracy, performance, interchange ability and quality of machine parts machined by the NC lathes in industries. So, in this study, measuring units system to measure circular motion accuracy two axes circular motion accuracy of NC lathes was composed of two optical linear scales installed on the z and x-axes of work coordinate system on NC lathe and a computer inserted with PC counter card enables to obtain measuring data. Here, ATC(Automatic Tool Changer) and moving part of linear scales are fixed with magnet bases in order to measure circular motion accuracy of the ATC of NC lathe. And next, computer software was developed in order to measure the circular motion accuracy of NC lathe under resolution of 0.1 $\mu\textrm{m}$ using two linear scales, and also computer softwares were developed so that measuring data could be modeled on plots and be analyzed numerically,

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CAMShift를 이용한 PTZ 카메라 추적 (PTZ Camera Tracking Using CAMShift)

  • 장일식;안태기;박광영;박구만
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권3C호
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    • pp.271-277
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    • 2010
  • 본 논문에서는 PTZ(Pan, Tilt, Zoom) 카메라를 이용한 위치 추적을 제안하였다. 추적해야 할 객체가 정해지면 카메라가 움직이는 동안에도 추적이 가능한 CAMShift 추적 알고리즘을 이용하여 객체를 실시간 추적한다. CAMShift 추적 알고리즘은 객체의 크기를 계산하므로 Zoom을 연동한 추적이 가능하다. Pan, Tilt의 위치는 구좌표계를 이용하여 계산하였다. 이렇게 구해진 PTZ 위치는 PTZ 프로토콜을 이용하여 RS-485 통신으로 객체의 위치를 화면의 중심에 놓이게 함으로써 적합한 추적을 하게 된다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 다양한 환경에서 추적에 우수한 성능을 확인 할 수 있었다.

이동 객체의 효과적 표현을 위한 시맨틱 어노테이션 방법 (A Semantic Annotation Method for Efficient Representation of Moving Objects)

  • 이진활;홍명덕;이기성;정진국;조근식
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.67-76
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    • 2011
  • 최근 비디오가 대화형 콘텐츠를 위한 타입으로 많은 각광을 받기 시작하면서 비디오 데이터에 포함된 객체들을 의미적으로 표현하고 검색하기 위한 시맨틱 어노테이션 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 비디오 데이터에 포함된 객체들은 시간의 변화에 따라 공간적 위치가 변화하기 때문에 매 프레임마다 상이한 위치 데이터가 발생한다. 따라서 모든 프레임의 객체에 대한 위치 데이터들을 저장하는 것은 매우 비효율적이므로 이를 부적절한 오차가 발생하지 않는 범위 내에서, 효과적으로 압축하여 표현할 필요가 있다. 본 논문은 컴퓨터 또는 에이전트가 직관적으로 객체에 대한 정보를 이해할 수 있도록 표현하기 위해 비디오 데이터가 포함하는 객체에 대하여 의미적 정보를 부여하기 위한 온톨로지 모델링 방법과 이동 객체의 위치 데이터를 압축하기 위해 3차 스플라인 보간법을 적용하여 의미적 정보와 함께 어노테이션 하는 방법을 제안한다. 제안한 어노테이션 방법의 효율을 검증하기 위한 대화형 비디오 시스템을 구현하고, 다양한 특징을 가지는 객체가 나타나는 비디오 데이터 셋을 이용하여 샘플링 간격에 따른 오차율과 데이터량을 비교하였다. 그 결과, 샘플링 간격이 15프레임 이하 일 때, 최대 80%의 데이터 저장 공간을 절약할 수 있을 뿐만 아니라 객체의 실제 좌표 대비 최대 31픽셀, 평균 4픽셀 미만의 오차 편차를 얻을 수 있었다.

Tension Wire 계측을 통한 비탈면의 3차원 거동 분석 (3-D Analysis of Slope by Tension Wire Sensing)

  • 신태주;김태수;황상구;한희수
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.41-48
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    • 2015
  • 비탈면 계측시스템이 예전에 비해 많이 개선되긴 했지만, 주로 하드웨어적인 측면의 개선에 치우쳤다. 실제 비탈면의 거동은 3차원 거동이며, 3차원 거동해석은 많은 변수를 함유하고 있어 비탈면 안정해석을 위한 비탈면 거동분석프로그램은 상대적으로 개발이 부족하였다. 일차원 해석은 방향의 고려 없이 길이의 증감만을 나타내나, 실제 비탈면 현장의 경우 3차원 공간상 변화를 나타낸다. 3차원상의 공간좌표를 확정하기 위하여 결정되어야 하는 값들은 길이, 수평각 및 수직각이다. 그러므로 두 방향 및 길이 변화를 고려한 좌표 시스템을 이용하여 새로운 좌표들을 구할 경우, 3차원의 공간을 분할하여 수평변화 및 수직변화를 구분하여 비탈면의 거동을 해석할 수 있다. 본 해석 모델을 충청북도 DY비탈면의 계측 data에 적용하였다. 현장 계측자료를 3-D 해석한 결과 비탈면은 전반적으로 오른쪽으로 이동하고 있으며, 변위가 도로방향으로 일어남과 동시에 수직변위가 발생하고 있음을 알 수 있다. 현재 비탈면은 계측지점 간 누적변위가 4.3cm 이내인 미소거동을 하며, 계측지점 모두 거동양상이 유사한 변위 방향 및 크기를 보이고 있음을 알 수 있다.