• 제목/요약/키워드: Sensor Calibration

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가상현실 대화용 가상걸음 장치의 지능제어 (Intelligent Control of a Virtual Walking Machine for Virtual Reality Interface)

  • 윤정원;박장우;류제하
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.926-934
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    • 2006
  • This paper proposes intelligent control of a virtual walking machine that can generate infinite floor for various surfaces and can provide proprioceptive feedback of walking to a user. This machine allows users to participate in a life-like walking experience in virtual environments with various terrains. The controller of the machine is implemented hierarchically, at low-level for robust actuator control, at mid-level fur platform control to compensate the external forces by foot contact, and at high-level control for generating walking trajectory. The high level controller is suggested to generate continuous walking on an infinite floor for various terrains. For the high level control, each independent platform follows a man foot during the swing phase, while the other platform moves back during single stance phase. During double limb support, two platforms manipulate neutral positions to compensate the offset errors generated by velocity changes. This control can, therefore, satisfy natural walking conditions in any direction. Transition phase between the swing and the stance phases is detected by using simple switch sensor system, while human foot motions are sensed by careful calibration with a magnetic motion tracker attached to the shoe. Experimental results of walking simulations at level ground, slope, and stairs, show that with the proposed machine, a general person can walk naturally on various terrains with safety and without any considerable disturbances. This interface can be applied to various areas such as VR navigations, rehabilitation, and gait analysis.

3차원 모델링을 위한 라이다 데이터로부터 특징점 추출 방법 (Key Point Extraction from LiDAR Data for 3D Modeling)

  • 이대건;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.479-493
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    • 2016
  • 항공 레이저 스캐너(ALS)로부터 획득한 라이다(LiDAR) 데이터는 지형지물을 모델링하기 위해서 널리 사용되고 있으며, 특히 정밀 3차원 건축물 및 도시모델, 엄밀정사영상 등 고품질의 공간정보를 효율적으로 구축하기 위하여 라이다 데이터를 이용한 3차원 모델링에 관한 연구가 지속적으로 수행되고 있다. 불규칙적으로 분포된 고밀도의 라이다 데이터로부터 객체를 3차원으로 모델링하기 위해서는 시스템 캘리브레이션, 노이즈 제거 및 지면과 객체를 분리하기 위한 필터링, 객체의 종류 및 특성에 따른 데이터 분류, 기하학적 특성 및 동질성에 기반한 데이터 분할, 분할면의 군집화 및 묘사, 분할면의 재구성과 조합에 의한 모델링, 품질검사 등 일련의 복잡한 과정들이 수반된다. 라이다 데이터를 이용한 많은 모델링 방법들은 데이터 분할 과정을 포함하고 있지만, 본 논문에서는 라이다 데이터를 분할하지 않고 객체를 구성하는 중요하고 대표적인 특징점들을 추출하여 건물 모델링에 활용하는 방법을 제안하고 있다. 복잡하고 다양한 건물 형태를 시뮬레이션한 데이터와 실제 데이터에 적용하여 제안한 방법의 타당성 및 정확도를 검증하였다.

가스상 암모니아 측정을 위한 분석방법별 특성 연구 (Analysis Methods for Measurement of Ammonia Concentration)

  • 사재환;윤석경;노기환;전의찬
    • 한국대기환경학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.43-54
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    • 2008
  • Management and control of ammonia at the sources and ambient largely depend on sampling and measurement techniques. Good sampling and measurement techniques provide high quality data. The main purpose of the study is compare the analytical characteristics of the Indolphenol method which is one of the standard method in Korea with automatic analyzers for continued measuring gaseous ammonia. For comparison with other analytical methods, the verification test was designed to evaluate performance parameters; linearity, absorption efficiency, reproducibility and repeatability test, accuracy, and response time test. $R^2$ of calibration curve using IPM and CLM was very high (value is 1.000), but for EcSM $R^2$ value was estimated to be lower than IPM and CLM (as 0.991). The RSD of the CLM ranged from 0.1 to 2.3% over the nine concentration levels measured, %Ds was 0.1 to 10.7%, and average RA over all the measurements was 3.3%. The RSD of IPM and EcSM was ranged from 1.0 to 8.1, 3.9 to 14.0 respectively, and average RA were 8.71, 4.9% respectively. Rise in response times of EcSM was estimated to be 1 minute. It is found to be more sensitive than response time (which ranged from 2 to 9 minute) of CLM. For ammonia concentration measured using the IPM and the CLM from the same ammonia source, linear regression of IPM versus CLM show a slope of 0.805, an intercept of 637 ppb, and $R^2$ of 0.868.

22.9 kV-y 배전선로의 전압계측방법 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Voltage Measuring Method of 22.9 kV-y Distribution Lines)

  • 길경석;송재용
    • 센서학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.293-299
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    • 1998
  • 본 연구의 목적은 22.9 kV-y 특별고압 배전선로상에서 가스절연개폐기를 이용한 전압측정장치의 개발에 있다. 본 논문에서 제안한 전압측정장치는 일종의 광대역 용량성 분압기로, 가스개폐기의 절연붓싱에 설치한 검출전극, 임피던스 정합회로 및 전압버퍼로 구성되며, 기설의 가스절연개폐기에 구조 변경 없이 설치될 수 있다. 제작된 전압측정장치는 교정과 적용성 평가를 위하여 25.8 kV, 400 A 가스절연개폐기에 설치되었으며, 5 ns의 상승시간을 갖는 직각파 발생기로 주파수 응답특성을 조사하였다. 실험결과로부터 본 전압측정장치의 주파수 대역은 1.35 Hz에서 약 13 MHz이었으며, 60 Hz 상용주파수 전압에서 분압비 오차는 0.2% 이하였다. 또한 상용주파수 전압과 비진동성 충격전압에 대한 분압비와의 편차는 0.7% 이하로 나타났다.

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방사선원 3차원 위치탐지를 위한 방사선 영상장치 개발 (Development of Three-Dimensional Gamma-ray Camera)

  • 이남호;황영관;박순용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.486-492
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    • 2015
  • 방사선 영상장치는 방사능 누출사고의 조기처리 및 확산 피해 최소화에 필수적인 장비이며, 가까운 미래에 빅마켓으로 성장될 원전폐로 분야에서도 중요한 역할을 담당할 것으로 예상된다. 현재까지 개발된 방사선 영상장치는 방사선 오염원의 위치를 방향 정보만으로 탐지하여 가시화하고 있고 방사선원의 거리 측정은 불가능한 실정이다. 본 논문에서는 스테레오 카메라 원리를 적용하여 방사선원의 3차원 위치정보를 추출할 수 있는 새로운 기법의 방사선 3차원 영상장치의 구현에 대해 연구하였다. 한 대의 방사선 센서와 CCD 카메라, 그리고 팬틸의 컴팩트한 구성으로 설계된 방사선 3차원 영상장치(K3-RIS)는 위치변환 제어에 의한 스테레오 방사선 영상 취득과 연속모드 제어 및 고속 스테레오 영상정보처리 기능이 특징이다. 개발한 장치의 기능검증을 위해 감마 방사선원(Cs-137)을 대상으로 실험을 수행한 결과 선원간의 거리와 무관하게 3% 이하의 거리측정 오차를 확인하였다.

주기적인 반복 열하중에 노출된 광섬유 센서의 신뢰성 평가 (Reliability Evaluation of Fiber Optic Sensors Exposed to Cyclic Thermal Load)

  • 김헌영;강동훈;김대현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.225-230
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    • 2016
  • 광섬유 브래그 격자센서(FBG)는 다중화가 용이하고 절대측정이 가능한 고유의 장점으로 다양한 구조물의 구조건전성 모니터링(SHM)에 활용도를 넓혀가고 있다. 하지만, 구조건전성 모니터링을 위해 FBG 센서를 온도 변화 환경에서 장기간 사용할 경우 FBG 센서는 계절적 요인에 의한 큰 폭의 주기적 온도 변화 환경에 노출되므로 센서의 신뢰성 확보를 위해 신호 특성에 대한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 패키징된 FBG 센서의 제작에 많이 활용되는 각각 2가지의 모재 및 접착제를 대상으로 시편을 제작한 후 항온항습기 내에서 -$20^{\circ}C{\sim}60^{\circ}C$의 온도 조건에서 300사이클의 반복 열하중시험을 수행하였다. 시험 결과, FBG 센서에 주기적인 반복 열하중이 가해질 경우 일정량의 압축변형이 작용하며 이는 센서로 사용 시 측정 오차로 작용하므로 장기 구조건전성 모니터링을 위해 FBG 센서의 사용 전 안정화 과정을 통한 사전보정이 필요함을 확인하였다.

LANDSAT 7 ETM+와 ASTER영상정보를 이용한 선형분광혼합분석 기법의 지질주제도 작성 응용 (Application of Linear Spectral Mixture Analysis to Geological Thematic Mapping using LANDSAT 7 ETM+ and ASTER Satellite Imageries)

  • 김승태;이기원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.369-382
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    • 2004
  • 본 연구는 Terra ASTER 영상과 LANDSAT 7 ETM+ 분광 영상정보와 같은 상이한 방사 및 공간 해상도를 갖는 위성 센서의 영상을 지질학적으로 활용하기 위한 선형분광혼합분석(LSMA: Linear Spectral Mixture Analysis)기법의 적용성을 목적으로 한다 실제 적용사례로서 몽골지역을 대상으로 ASTER 영상과 LANDSAT 7 ETM+ 분광 영상정보를 이용하여 지질학적 주제도 자성과정을 수행하였다. 두 영상 정보에 대하여 기하 보정 및 방사 휘도 조정 등의 전처리 작업을 수행한 후 사전 지질조사 정보와 두 영상정보의 밴드 별 상관도를 분석하여 7개의 지질단위의 분광 클래스를 선택하였고 20개 밴드완 위성 영상자료를 LSMA 기법에 적용하였다. 처리 결과로 주제도 작성의 대상으로 한 7개의 지질단위에 대한 각각의 주제도를 얻게 되었다. 결론적으로 LSMA 기법은 지질 주제도 작성을 위한 효과적인 접근 방법 중의 하나로 판단된다.

광전용적맥파 융합 알고리즘 보정을 위한 혈압 영향인자 상관관계 분석 (Analysis of Blood pressure influence factor Correction for Photoplethysmography Fusion Algorithm Calibration)

  • 김선칠
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.67-73
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    • 2019
  • 혈압측정은 오랜 시간동안 외부압력을 이용하여 혈관 압력 대응값으로 계산해왔다. 최근 측정 장비의 소형화와 의료네트워크 기술의 발전으로 개인 건강관리시스템의 활성화로 인해 간단한 센서로 혈압을 연속적이며 실시간 측정이 가능한 환경을 요구하고 있다. 본 연구에서는 광전용적맥파를 적용하고 맥파전달시간을 이용하여 혈압을 추정하고자 한다. 기존 방식은 신체 변수값 등으로 개인 오차를 줄여 측정하는 알고리즘을 사용하고 있으나, 광전용적맥파의 분석과 맥파전달시간의 적용방법에 따라 정확도가 떨어진다. 본 연구에서는 기존 수축기 혈압을 이용하여 혈압을 유추하는 융합적인 방법을 선택하여 적용하였다. 그리고 광전용적맥파 자체로만 혈압 추정이 가능하게 구성하여 초소형 혈압측정시스템을 만드는데 필요한 융합알고리즘을 제공하고자 하였다. 그 결과 수축기혈압과 광전용적맥파의 최대, 최소 주기간격을 이용하여 혈압추정 융합 알고리즘의 가능성을 상관관계로 분석하였다.

동적 드론과 RTK 수신기를 이용한 기압계 보정정보 생성 방법론 (Methodology of Correcting Barometer Using Moving Drone and RTK Receiver)

  • 김수열;윤정현;박병운
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.63-71
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    • 2022
  • 압력계는 고도 산출에 이용되어왔으며 기술의 발달로 큰 부피를 가지던 압력계는 현재 수 mm~cm정도의 크기로 축소되었다. 압력계를 이용한 고도 산출은 기준 압력과 압력계로 얻어진 압력간 관계를 이용하여 진행되며, 이를 위해 기압계의 사전 보정이 필수적이다. 또한 압력계는 생산과정 특성상 실제 압력과 일정 수준의 바이어스가 존재하며, 많은 스마트폰 제조사들은 이를 제조 과정에서 보정하는 것으로 추정되나 환경변수에 의한 오차는 그 특성상 사전에 보정하기 불가능하다는 단점이 있다. 해당 연구에서는 정적 기준국을 이용한 압력계 보정정보 생성론을 확장하여 이동하는 드론에서 보정 정보를 생성하여 이를 적용함으로써 압력계를 이용한 고도 산출을 목표로 하였으며 실험을 통해 드론 보정정보의 생성 및 적용이 가능함을 확인하였다.

Development of underwater 3D shape measurement system with improved radiation tolerance

  • Kim, Taewon;Choi, Youngsoo;Ko, Yun-ho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권4호
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    • pp.1189-1198
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    • 2021
  • When performing remote tasks using robots in nuclear power plants, a 3D shape measurement system is advantageous in improving the efficiency of remote operations by easily identifying the current state of the target object for example, size, shape, and distance information. Nuclear power plants have high-radiation and underwater environments therefore the electronic parts that comprise 3D shape measurement systems are prone to degradation and thus cannot be used for a long period of time. Also, given the refraction caused by a medium change in the underwater environment, optical design constraints and calibration methods for them are required. The present study proposed a method for developing an underwater 3D shape measurement system with improved radiation tolerance, which is composed of commercial electric parts and a stereo camera while being capable of easily and readily correcting underwater refraction. In an effort to improve its radiation tolerance, the number of parts that are exposed to a radiation environment was minimized to include only necessary components, such as a line beam laser, a motor to rotate the line beam laser, and a stereo camera. Given that a signal processing circuit and control circuit of the camera is susceptible to radiation, an image sensor and lens of the camera were separated from its main body to improve radiation tolerance. The prototype developed in the present study was made of commercial electric parts, and thus it was possible to improve the overall radiation tolerance at a relatively low cost. Also, it was easy to manufacture because there are few constraints for optical design.