• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제1권3호
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• pp.202-212
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• 2014

To survive in the current shipbuilding industry, it is of vital importance for shipyards to have the ship components' accuracy evaluated efficiently during most of the manufacturing steps. Evaluating components' accuracy by comparing each component's point cloud data scanned by laser scanners and the ship's design data formatted in CAD cannot be processed efficiently when (1) extract components from point cloud data include irregular obstacles endogenously, or when (2) registration of the two data sets have no clear direction setting. This paper presents reformative point cloud data processing methods to solve these problems. K-d tree construction of the point cloud data fastens a neighbor searching of each point. Region growing method performed on the neighbor points of the seed point extracts the continuous part of the component, while curved surface fitting and B-spline curved line fitting at the edge of the continuous part recognize the neighbor domains of the same component divided by obstacles' shadows. The ICP (Iterative Closest Point) algorithm conducts a registration of the two sets of data after the proper registration's direction is decided by principal component analysis. By experiments conducted at the shipyard, 200 curved shell plates are extracted from the scanned point cloud data, and registrations are conducted between them and the designed CAD data using the proposed methods for an accuracy evaluation. Results show that the methods proposed in this paper support the accuracy evaluation targeted point cloud data processing efficiently in practice.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권3호
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• pp.573-589
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• 2017

Cloud computing is an attractive solution that can provide low cost storage and powerful processing capabilities for government agencies or enterprises of small and medium size. Yet the confidentiality of information should be considered by any organization migrating to cloud, which makes the research on relational database system based on encryption schemes to preserve the integrity and confidentiality of data in cloud be an interesting subject. So far there have been various solutions for realizing SQL queries on encrypted data in cloud without decryption in advance, where generally homomorphic encryption algorithm is applied to support queries with aggregate functions or numerical computation. But the existing homomorphic encryption algorithms cannot encrypt floating-point numbers. So in this paper, we present a mechanism to enable the trusted party to encrypt the floating-points by homomorphic encryption algorithm and partial trusty server to perform summation on their ciphertexts without revealing the data itself. In the first step, we encode floating-point numbers to hide the decimal points and the positive or negative signs. Then, the codes of floating-point numbers are encrypted by homomorphic encryption algorithm and stored as sequences in cloud. Finally, we use the data structure of DoubleListTree to implement the aggregate function of SUM and later do some extra processes to accomplish the summation.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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• pp.482-483
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• 2024

Real-time Point Cloud Ground Segmentation은 자율주행에서 판단 및 객체 탐지/추적 등 다양한 분야에 도움을 준다. 이에 따라, Real-time Point Cloud Ground Segmentation을 했으며, 센서로는 라이다, 알고리즘으로는 TRAVEL논문을 인용했다. 또한 Real-time Point Cloud Ground Segmentation뿐 만 아니라 이동가능지형 판단(Traversability)을 하였다. 그리고 최종적으로, 위와 같은 알고리즘들을 회사 로봇(Scout Mini Robot)에 접목시켰으며 그 과정에서 TRAVEL 알고리즘내에 내제된 파라미터 값들을 최적화시키는 과정이 필요하였다. 그래서 3가지의 방법을 통해 파라미터 값을 선정한 후, 결과값을 비교 분석하였다. 연구 결과, Rellis-3D와 베이지안 최적화를 사용한 베이지안 파라미터가 최적의 파라미터임을 확인할 수 있었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.40-41
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• 2020

As the capacity of the 3d scanner developed, the reverse engineering using the 3d scanner is emphasized in the construction industry to obtain the 3d geometric representation of buildings. However, big size of the indoor point cloud data acquired by the 3d scanner restricts the efficient process in the reverse engineering. In order to solve this inefficiency, several pre-processing methods simplifying and denoising the raw point cloud data by the rough standard are developed, but these non-standard methods can cause the inaccurate recognition and removal the key-points. This paper analyzes the correlation between the accuracy of wall recognition and the density of the data, thus proposes the proper method for the raw point cloud data. The result of this study could improve the efficiency of the data processing phase in the reverse engineering for indoor point cloud data.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 춘계학술발표대회
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• pp.532-533
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• 2020

원격 및 가상환경에서 사용자의 동작에 따른 3D 모델을 제공하기 위해 light detection and range (LiDAR)로 측정된 3D point cloud로 사용자의 3D 모델이 생성되어 원격 및 가상환경에 사용자의 모습이 제공된다. 하지만 3D 모델을 생성하기 위해서는 사용자의 신체 전부가 측정된 3D point cloud가 필요하다. 사용자의 신체 전체를 측정하기 위해서는 적어도 두 개 이상의 LiDAR가 필요하다. 두 개 이상의 LiDAR을 사용할 경우에는 LiDAR을 사용할 공간과 LiDAR를 구비하기 위한 비용이 발생한다. 단일 LiDAR로 3D 모델을 생성하는 방법이 요구된다. 본 논문에서는 단일 LiDAR에서 측정된 3D point cloud를 이용하여 3D 모델을 생성하는 방법이 제안된다. End-to-End 기반 Convolutional Neural Network (CNN) 모델로 측정된 3D point cloud를 분석하여 사용자의 체형과 자세를 예측하도록 학습한다. 기본자세를 취하는 동안 수집된 3D point cloud로 기본이 되는 사용자의 3D 모델을 생성한다. 학습된 CNN 모델을 통하여 측정된 3D point cloud로 사용자의 자세를 예측하여 기본이 되는 3D 모델을 수정하여 3D 모델을 제공한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1025-1034
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• 2022

본 논문에서는 건물의 포인트 클라우드를 추출할 때 발생하는 홀 영역의 보간을 통한 후처리 방안을 제안한다. 스테레오 영상 데이터에서 영상 매칭을 수행할 경우 차폐 및 건물 벽면 등의 영향으로 홀이 발생한다. 이런 영역은 추후 포인트 클라우드를 기반으로 하는 부가 산출물의 생성에 장애 요인이 될 수 있으므로, 이에 대한 효과적인 처리 기법의 적용이 필요하다. 먼저 영상 매칭을 적용하여 생성된 시차맵을 기반으로 초기 포인트 클라우드를 추출한다. 포인트 클라우드를 격자화 시키면 차폐영역 및 건물 벽면의 영향으로 발생하는 홀 영역을 확인할 수 있다. 홀 영역에 삼각망을 생성하고 삼각망 내부 값을 영역의 최소값으로 처리하는 과정을 반복하는 것으로 건물 주변의 지표면과 건물 간에 어색함 없는 보간의 수행이 가능하다. 격자화 된 데이터에서 보간 된 영역에 해당하는 위치정보를 포인트로 추가하여 새로운 포인트 클라우드를 생성한다. 보간과정 중 불필요한 점의 추가를 최소화하기 위해 초기 포인트 클라우드 영역에서 벗어나는 영역으로 보간 된 데이터는 처리하지 않았으며, 보간 된 포인트 클라우드에 적용되는 RGB 밝기값은 매칭에 사용된 스테레오 영상 중 촬영중심과 해당 픽셀이 가장 근접한 영상으로 설정하여 처리하였다. 실험 결과 제안 기법을 통해 대상영역의 포인트 클라우드 생성 후 발생하는 음영 영역이 효과적으로 처리되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.55-63
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• 2020

토공 자동화는 건설 산업에서 유망한 기술로 주목받고 있으며, 토공 자동화 기술의 적용은 건설 현장의 포인트 클라우드 데이터(Point Cloud Data, PCD) 취득 및 처리로부터 시작된다. PCD는 광범위한 건설 현장의 특성상 백만 개 이상의 많은 데이터를 가지며, 이에 대한 원데이터의 처리 속도는 디지털 지형 모델(Digital Terrain Model, DTM) 생성 및 공사의 효율성 증가에 매우 중요한 요소이다. 현재 국내 설계기준에 적합한 PCD 처리 및 BIM 설계 통합 프로그램인 벤치마크 프로그램(Benchmark Program, BP)이 존재하지만, 사용자의 편의성과 효율성을 위한 수정과 개선이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 BP의 기존 PCD 처리 기능을 유지하며, PCD 파일의 호환성에 대한 확장 및 컴파일(Compile) 기반 개발 환경, OpenGL의 활용 및 UI/UX 디자인을 이용한 개선 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램에 다양한 크기의 PCD를 로드 했을 때, 기존 프로그램과 비교하여 92~99%의 속도 향상이 있었다. 이 프로그램은 추후 PCD와 토공 BIM 기능을 통합하여 설계와 시공 사이의 간극을 줄이는 프로그램 개발의 기반이 될 수 있고, 나아가 토공 생산성 향상에 기여할 것으로 기대된다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권3호
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• pp.491-499
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• 2017

In this study, we proposed a new approach to segment ground and nonground points gained from a 3D laser range sensor. The primary aim of this research was to provide a fast and effective method for ground segmentation. In each frame, we divide the point cloud into small groups. All threshold points and start-ground points in each group are then analyzed. To determine threshold points we depend on three features: gradient, lost threshold points, and abnormalities in the distance between the sensor and a particular threshold point. After a threshold point is determined, a start-ground point is then identified by considering the height difference between two consecutive points. All points from a start-ground point to the next threshold point are ground points. Other points are nonground. This process is then repeated until all points are labelled.

• 방송공학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.25-35
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• 2020

최근 하드웨어 성능뿐 아니라 영상 처리 기술의 발달로 인해 다양한 분야에서 사용자에게 자유로운 시야각과 입체감을 제공하는 3차원 포인트를 다루는 기술에 관한 연구를 지속하고 있다. 3차원 포인트를 표현하는 형식 중 포인트 클라우드 기술은 포인트를 정밀하게 획득/표현할 수 있다는 장점으로 인해 다양한 분야에서 주목받고 있다. 하지만 하나의 3차원 포인트 클라우드 콘텐츠를 표현하기 위해 수십, 수백만 개의 포인트가 필요하므로 기존의 2차원 콘텐츠보다 많은 양의 저장 공간을 요구한다는 단점이 존재한다. 이러한 이유로, 국제 표준화 기구인 MPEG (Moving Picture Experts Group)에서는 3차원 포인트 클라우드 콘텐츠를 효율적으로 압축 및 저장하고, 사용자에게 전송하는 방안에 대해 계속 연구를 진행 중이다. 본 논문에서는 MPEG-I (Immersive) 그룹에서 제안한 V-PCC(Video based Point Cloud Compression) 부호화기를 통해 생성된 V-PCC 비트스트림을 MMT (MPEG Media Transport) 표준에서 정의한 MPU (Media Processing Unit)로 구성하는 방안을 제안한다. 또한, MMT 표준에서 정의한 시그널링 메시지를 확장하여 3차원 포인트 클라우드 콘텐츠의 영역 선별적 전송 방안을 위한 파라미터와 사용자의 요구에 따라 선택적으로 품질 파라미터를 결정할 수 있도록 V-PCC에서 상정하는 품질 파라미터를 추가 정의한다. 마지막으로, 본 논문에서는 제안한 기술을 기반으로 검증 플랫폼의 설계/구현을 통해 결과를 확인한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권5호
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• pp.330-337
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• 2022

Research on object detection algorithms using 2D data has already progressed to the level of commercialization and is being applied to various manufacturing industries. Object detection technology using 2D data has an effective advantage, there are technical limitations to accurate data generation and analysis. Since 2D data is two-axis data without a sense of depth, ambiguity arises when approached from a practical point of view. Advanced countries such as the United States are leading 3D data collection and research using 3D laser scanners. Existing processing and detection algorithms such as ICP and RANSAC show high accuracy, but are used as a processing speed problem in the processing of large-scale point cloud data. In this study, PointNet a representative technique for detecting objects using widely used 3D point cloud data is analyzed and described. And RandLA-Net, which overcomes the limitations of PointNet's performance and object prediction accuracy, is described a review of detection technology using point cloud data was conducted.