• 제목/요약/키워드: Multi-sensors

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A Study on Depth Information Acquisition Improved by Gradual Pixel Bundling Method at TOF Image Sensor

  • Kwon, Soon Chul;Chae, Ho Byung;Lee, Sung Jin;Son, Kwang Chul;Lee, Seung Hyun
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제7권1호
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    • pp.15-19
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    • 2015
  • The depth information of an image is used in a variety of applications including 2D/3D conversion, multi-view extraction, modeling, depth keying, etc. There are various methods to acquire depth information, such as the method to use a stereo camera, the method to use the depth camera of flight time (TOF) method, the method to use 3D modeling software, the method to use 3D scanner and the method to use a structured light just like Microsoft's Kinect. In particular, the depth camera of TOF method measures the distance using infrared light, whereas TOF sensor depends on the sensitivity of optical light of an image sensor (CCD/CMOS). Thus, it is mandatory for the existing image sensors to get an infrared light image by bundling several pixels; these requirements generate a phenomenon to reduce the resolution of an image. This thesis proposed a measure to acquire a high-resolution image through gradual area movement while acquiring a low-resolution image through pixel bundling method. From this measure, one can obtain an effect of acquiring image information in which illumination intensity (lux) and resolution were improved without increasing the performance of an image sensor since the image resolution is not improved as resolving a low-illumination intensity (lux) in accordance with the gradual pixel bundling algorithm.

Predictive model of fatigue crack detection in thick bridge steel structures with piezoelectric wafer active sensors

  • Gresil, M.;Yu, L.;Shen, Y.;Giurgiutiu, V.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제12권2호
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    • pp.97-119
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    • 2013
  • This paper presents numerical and experimental results on the use of guided waves for structural health monitoring (SHM) of crack growth during a fatigue test in a thick steel plate used for civil engineering application. Numerical simulation, analytical modeling, and experimental tests are used to prove that piezoelectric wafer active sensor (PWAS) can perform active SHM using guided wave pitch-catch method and passive SHM using acoustic emission (AE). AE simulation was performed with the multi-physic FEM (MP-FEM) approach. The MP-FEM approach permits that the output variables to be expressed directly in electric terms while the two-ways electromechanical conversion is done internally in the MP-FEM formulation. The AE event was simulated as a pulse of defined duration and amplitude. The electrical signal measured at a PWAS receiver was simulated. Experimental tests were performed with PWAS transducers acting as passive receivers of AE signals. An AE source was simulated using 0.5-mm pencil lead breaks. The PWAS transducers were able to pick up AE signal with good strength. Subsequently, PWAS transducers and traditional AE transducer were applied to a 12.7-mm CT specimen subjected to accelerated fatigue testing. Active sensing in pitch catch mode on the CT specimen was applied between the PWAS transducers pairs. Damage indexes were calculated and correlated with actual crack growth. The paper finishes with conclusions and suggestions for further work.

TBMD를 위한 협동교전 기능아키텍처 도출 (Derivation of Functional Architecture of Cooperative Engagement for a Theater Ballistic Missile Defense)

  • 권용수;엄진욱;정소연;이용욱;최관선
    • 정보화연구
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    • 제9권4호
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    • pp.391-400
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    • 2012
  • 본 연구는 전구 탄도미사일 방어(TBMD)를 위한 협동교전의 기능아키텍처 도출에 관한 논문이다. TBMD는 다층으로 구성되며 네트워크 기반의 센서체계, 슈터체계, 그리고 전장관리체계로 구성되는 복합시스템이다. 협동교전능력은 대표적인 실시간 전장관리체계이며, 협동교전능력의 핵심기능은 협동교전이다. 협동교전은 두 개 이상의 분산된 자산의 통합을 통해 얻어진 시너지 효과로 위협을 제거하는 전투개념이다. 이러한 관점에서 본 논문은 개념 분석을 통해 TBMD의 협동교전 기능아키텍처를 제시하였으며, 이는 협동교전 기반의 TBMD 전투체계를 개발하기 위한 선행연구로서 수행되었다.

무선 센서 네트워크에서 순간 질의 처리 방법 (Ad-hoc Query Processing in a Wireless Sensor Network)

  • 윤상훈;조행래
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권11B호
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    • pp.685-692
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    • 2007
  • 최근 무선 통신과 전자 기기의 발전으로 초소형이고 고성능이며 저렴한 센서 노드 개발이 가능해졌다. 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks: WSN)는 환경 감지 및 데이터 처리를 할 수 있으며 무선 통신이 가능한 많은 센서 노드들로 구성된다. 본 논문은 WSN에서 사용자의 질의들을 처리하기 위한 복합 질의 처리(Hybrid Query Processing: HQP) 알고리즘을 제안한다. 연속 질의만을 고려한 기존 연구와는 달리, HQP는 연속 질의 (continuous query)와 순간 질의(ad-hoc query)를 모두 지원한다. 구체적으로, HQP는 앞서 실행된 연속 질의의 실행 결과로 각 센서 노드에 캐싱된 데이터를 이용하여 순간 질의의 실행에 사용되는 에너지 소비를 줄일 수 있도록 한다. 뿐만 아니라 질의 결과의 정확도와 소비된 에너지 수준 사이에서 적절한 trade-off를 제공한다. 다양한 WSN 환경에서 모의실험을 수행하여 HQP의 성능을 분석한다.

다중로봇 협업감시 시스템에서 트리 탐색 기법을 활용한 다중표적 위치 좌표 추정 (Location Estimation for Multiple Targets Using Tree Search Algorithms under Cooperative Surveillance of Multiple Robots)

  • 박소령;노상욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권9호
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    • pp.782-791
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    • 2013
  • 이 논문에서는 적외선 센서를 가진 다수의 감시 로봇에서 획득한 정보를 융합하여 분산되어있는 표적의 위치 좌표를 추정하는 기법을 제안한다. 방위각(azimuth)과 표적을 대응시키는 방법으로 최대-우도(maximum likelihood), 깊이-우선(depth-first), 너비-우선(breadth-first) 트리 탐색(tree search) 기법을 각각 적용하며, 후보선정 및 가지치기(pruning)에 사용하는 정보는 표적의 방위각과 적외선 센서 화면에서 표적의 픽셀 수만을 활용한다. 방위각과 표적이 대응된 후에는 하나의 표적을 가리키는 방위각들에 최소 제곱 오차(least square error) 알고리듬을 적용하여 최적 교점을 구함으로써 표적의 위치 좌표를 추정한다. 제안한 세 가지 탐색 기법 및 위치 추정 기법의 좌표 추정성능, 복잡도, 오차 성능을 모의실험으로 제시하여 성능을 비교한다.

이식형 인공중이를 위한 압전 플로팅 매스 트랜스듀서의 제안 (Proposal of a piezoelectric floating mass transducer for implantable middle ear hearing devices)

  • 이창우;김민규;박일용;송병섭;노용래;조진호
    • 센서학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.322-330
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    • 2005
  • A new type of transducer, piezoelectric floating mass transducer (PFMT) which has advantages of piezoelectric and electromagnetic transducer has been proposed and implemented for the implantable middle ear hearing devices. By the uneven bonding of piezoelectric material to the inner bottom of transducer case, the PFMT can vibrate back-and-forth along the longitudinal axis of the transducer even though the piezoelectric material within the cylindrical case produces only the bilateral expansion and contraction according to the applied electrical signal. To improve efficiency of the PFMT, the multi-layered piezoelectric material has been adapted. The small number of components in the PFMT enables the simple manufacturing and the easy implanting into the middle ear. In order to examine the characteristics of vibration, mechanical modeling and finite element analyses of the proposed transducer have been performed. From the result of theoretical analyses and the measured data from the experiment, it is verified that the implemented PFMT can be used in implantable middle ear hearing devices.

Bioelectrical Impedance Analysis at Popliteal Regions of Human Body using BIMS

  • Kim, J.H.;Kim, S.S.;Kim, S.H.;Baik, S.W.;Jeon, G.R.
    • 센서학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • Bioelectrical impedance (BI) at popliteal regions was measured using a bioelectrical impedance measurement system (BIMS), which employs the multi-frequency and the two-electrode method. Experiments were performed as follows. First, a constant AC current of $800{\mu}A$ was applied to the popliteal regions (left and right) and the BI was measured at eight different frequencies from 10 to 500 kHz. When the applied frequency greater than 50 kHz was applied to human's popliteal regions, the BI was decreased significantly. Logarithmic plot of impedance vs. frequency indicated two different mechanisms in the impedance phenomena before and after 50 kHz. Second, the relationship between resistance and reactance was obtained with respect to the applied frequency using BI (resistance and reactance) acquired from the popliteal regions. The phase angle (PA) was found to be strongly dependent on frequency. At 50 kHz, the PA at the right popliteal region was $7.8^{\circ}$ slightly larger than $7.6^{\circ}$ at the left popliteal region. Third, BI values of extracellular fluid (ECF) and intracellular fluid (ICF) were calculated using BIMS. At 10 kHz, the BI values of ECF at the left and right popliteal regions were $1664.14{\Omega}$ and $1614.08{\Omega}$, respectively. The BI values of ECF and ICF decreased sharply in the frequency range of 10 to 50 kHz, and gradually decreased up to 500 kHz. Logarithmic plot of BI vs. frequency shows that the BI of ICF decreased noticeably at high frequency above 300 kHz because of a large decrease in the capacitance of the cell membrane.

무선센서네트워크 기반의 웨어러블 센서노드에서 3축 가속도 신호의 단채널 전송과 심전도 노이즈 제거에 대한 연구 (A Research for Removing ECG Noise and Transmitting 1-channel of 3-axis Accelerometer Signal in Wearable Sensor Node Based on WSN)

  • 이승철;정완영
    • 센서학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.137-144
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    • 2011
  • Wireless sensor network(WSN) has the potential to greatly effect many aspects of u-healthcare. By outfitting the potential with WSN, wearable sensor node can collects real-time data on physiological status and transmits through base station to server PC. However, there is a significant gap between WSN and healthcare. WSN has the limited resource about computing capability and data transmission according to bio-sensor sampling rates and channels to apply healthcare system. If a wearable node transmits ECG and accelerometer data of 4 channel sampled at 100 Hz, these data may occur high loss packets for transmitting human activity and ECG to server PC. Therefore current wearable sensor nodes have to solve above mentioned problems to be suited for u-healthcare system. Most WSN based activity and ECG monitoring system have been implemented some algorithms which are applied for signal vector magnitude(SVM) algorithm and ECG noise algorithm in server PC. In this paper, A wearable sensor node using integrated ECG and 3-axial accelerometer based on wireless sensor network is designed and developed. It can form multi-hop network with relay nodes to extend network range in WSN. Our wearable nodes can transmit 1-channel activity data processed activity classification data vector using SVM algorithm to 3-channel accelerometer data. ECG signals are contaminated with high frequency noise such as power line interference and muscle artifact. Our wearable sensor nodes can remove high frequency noise to clear original ECG signal for healthcare monitoring.

무선 센서 네트워크 환경에서 에너지 효율적인 연속 스카이라인 질의 처리기법 (An Energy Efficient Continuous Skyline Query Processing Method in Wireless Sensor Networks)

  • 성동욱;여명호;유재수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권4호
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    • pp.289-293
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    • 2009
  • 센서 네트워크에서 병합 질의를 효율적으로 처리하기 위한 다양한 인-네트워크 질의 처리 기법이 제안되었다. 스카이라인 질의는 일반적인 병합 질의와 달리 다차원 데이터에 대한 비교를 요구하므로 인-네트워크 처리가 쉽지 않다. 스카이라인 질의를 에너지 효율적으로 처리하기 위해서 불필요한 데이터의 전송을 제거하는 것이 중요하다. 기존에 제안된 스카이라인 처리 기법은 전체 네트워크에 필터를 배포함으로써 불필요한 데이터 전송을 차단한다. 하지만 필터 배포시 발생하는 에너지 소모로 인해 네트워크의 수명이 단축된다. 본 논문에서는 필터 배포에 따른 에너지 소모를 줄이기 위한 방법으로 Lazy 필터링 기법을 통한 스카이라인 질의 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 필터를 미리 배포하지 않고 하위 노드로부터 기지국으로 데이터를 수집하는 과정에서 스카이라인 필터 테이블(SFT)을 만들고 필터링을 수행한다. 제안하는 알고리즘의 우수성을 보이기 위해 시뮬레이션을 통해 기존에 제안된 MFTAC 기법과 비교하였으며, 그 결과 평균 False Positive가 평균 53% 감소하였고, 네트워크 수명이 약 44% 증가하였다.

외란 형상 정보를 활용한 진동제어 (Vibration Control of Vehicle using Road Profile Information)

  • 김효준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.431-437
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    • 2017
  • 본 연구에서는 주행 노면의 형상을 재현하는 알고리즘을 기반으로, 외란 형상 정보를 활용한 차량의 진동제어 시스템과 그 결과를 제시하였다. 시스템에 전달되는 외란으로 유발되는 과도한 진동 및 그 영향을 저감시키고 안정성을 확보하는 것은 중요한 이슈이며, 특히 자동차 분야에서는 그 요구가 지속적으로 제기되고 있다. 차량의 진동과 불안정성을 유발하는 대표적인 외란 요인은 주행하는 차량 타이어에 접촉하는 불규칙한 도로면 형상이다. 따라서 이러한 외란 형상 정보를 확보하는 것은 매우 중요한 과정이다. 본 연구에서는 차체에 부착된 센서로부터 측정된 신호에 혼입된 차량의 동적 거동 영향을 배제하고 관심 도로면의 형상 정보를 재현할 수 있는 RPS 알고리즘과 이를 적용한 실험결과를 제시하였다. 이를 토대로, 예견제어 이론을 응용한 전자 제어 현가 시스템과 7 자유도 전차량 모델에 적용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 반능동형 작동기와 결합된 지능형 제어 시스템을 통하여 자동차의 주요 성능 지수인 승차감과 조종안정성의 개선 효과를 확인하였으며, 제안한 제어 프레임의 효용성을 제시하였다.