• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제12권2호
• /
• pp.129-140
• /
• 2023

Autonomous driving systems are likely to be operated in various complex environments. However, the well-known integrated Global Navigation Satellite System (GNSS)/Inertial Navigation System (INS), which is currently the major source for absolute position information, still has difficulties in accurate positioning in harsh signal environments such as urban canyons. To overcome these difficulties, integrated Visual/Inertial/GNSS (VIG) navigation systems have been extensively studied in various areas. Recently, a Compressed-State Constraint Kalman Filter (CSCKF)-based VIG navigation system (CSCKF-VIG) using a monocular camera, an Inertial Measurement Unit (IMU), and GNSS receivers has been studied with the aim of providing robust and accurate position information in urban areas. For this new filter-based navigation system, on the basis of time-propagation measurement fusion theory, unnecessary camera states are not required in the system state. This paper presents a performance evaluation of the CSCKF-VIG system compared to other conventional navigation systems. First, the CSCKF-VIG is introduced in detail compared to the well-known Multi-State Constraint Kalman Filter (MSCKF). The CSCKF-VIG system is then evaluated by a field experiment in different GNSS availability situations. The results show that accuracy is improved in the GNSS-degraded environment compared to that of the conventional systems.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제36권6호
• /
• pp.491-499
• /
• 2011

The objective of this study was to develop the export strategic core technologies for IT fusion next generation agricultural machines by the analysis of comprehensive and cooperative systems of industries, universities, and institutes. In order to achieve the objective of this study, an expert panel was formed and operated. The first survey was conducted by the Delphi method. For this the export strategic core technologies were surveyed and analyzed using the questionnaire. Based on the results of the first survey, the second survey was conducted. The questionnaire used for the second survey was designed by results of the first survey. The results of the second survey was analyzed by AHP method. The third survey was conducted based on the second one, and the final results were analyzed and the export strategic core technologies were developed through the expert meeting. The study results showed six export strategic core technologies as the followings : 1) environment-friendly engine technology for high performance 2) high performance/high efficiency power transmission system technology 3) development of measurement system technology for safety of agricultural products 4) field application of sensor networks 5) large size combine development technology for high performance 6) quality evaluation technology for agricultural products.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.291-298
• /
• 2012

일반적인 ATR시스템에서는 대부분 FLIR센서에 의존하여 영상을 획득하나, 표적의 경계가 모호한 경우 견실한 표적 분할을 보장할 수 없는 한계점이 있다. 이에 본 논문은 FLIR과 CCD센서를 통해 획득된 영상에 대한 적응적 가중치 기반의 융합 방법을 제안함으로써 보다 정확한 표적 분할 성능을 재현한다. 융합을 위한 FLIR영상의 가중치는 모호한 경계를 구분하기 위한 bi-modality 척도와 표적 경계와의 거리를 통해 결정되고, CCD영상의 가중치는 표적과 배경의 질감차이를 나타내는 질감 척도와 거리 척도를 통해 도출된다. 제안 방법의 타당성 검증을 위하여 다양한 환경에서 획득된 표적 영상에 대한 제안 방법과 단일 센서 기반의 표적 분할의 성능 비교를 수행하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.386-394
• /
• 2017

FANET은 무인 항공기들로 구성된 애드혹 네트워크로서, 무인 항공기 간의 데이터 전달을 위해 3차원 상에 형성된 네트워크이다. 현재까지 이루어진 대부분의 FANET 활용에 대한 연구는 무인항공기에 장착된 카메라 센서를 활용하여 지상으로부터 데이터를 수집하고, 이를 전달하고 처리하여 특정한 목적에 활용하는 것이다. 하지만 인간 신체 영역의 데이터를 수집하고 이를 FANET을 통해 전달하는 WBAN과 FANET의 융합에 관한 연구는 아직 많이 이루어지 않았다. 따라서 본 연구는 데이터 전달을 위한 통신체계가 잘 갖추어져 있지 않은 도서 또는 오지 지역에서 활동하는 사람들의 인체 데이터를 수집하기 위해 WBAN을 구성하고, 수집된 데이터를 FANET을 통해 전달하는 체계를 연구한다. 특히 WBAN과 FANET의 융합 네트워크에서 신체의 응급데이터를 전달하기 위한 가능한 데이터 전달방법을 분석하고, 효율적으로 데이터를 전달할 수 있는 전송 모델을 제안한다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제38권12호
• /
• pp.971-974
• /
• 2014

심실보조장치는 심장질환자에게 심장이식까지의 가교로서 사용된다. 공압식 박동형 심실보조장치를 체내에 이식했을 때, 심실보조장치를 통과하는 혈류가 느려질 경우 혈전이 발생할 수 있기 때문에 박출량을 측정하는 것이 중요하다. 심실보조장치의 박출량을 측정하기 위해 각종 센서를 함께 이식할 경우, 감염의 위험성이 커지기 때문에 본 연구에서는 체외에서 측정할 수 있는 공압관 내 압력을 통해 심실보조장치의 상태를 추정하고자 한다. 체외실험을 통해 공압식 박동형 심실보조장치의 공압관 내 차동압력과 심실보조장치 박출량의 상관관계를 계산하였다. Pearson correlation coefficient r=0.623 으로 두 값의 상관관계가 높으며, 박출량 추정값과 측정값에서 오차가 있었지만 공기 분자의 이동에 따른 식을 개발하여 박출량 추정의 정확성을 높일 수 있을 것으로 보인다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제48권6호
• /
• pp.8-17
• /
• 2011

최근 비행시간 (Time-of-Flight, TOF) 원리에 기반한 깊이 카메라의 등장과 함께 저해상도 깊이 카메라와 고해상도 컬러 카메라로 이루어진 복합형 카메라 시스템 (Fusion Camera System) 이 각광을 받고 있다. 복합형 카메라 시스템에서 취득한 저해상도 깊이맵을 컬러 영상과 같은 영상 평면 (Image Plane) 에 위치시키고 같은 해상도를 가질 수 있게 하려면 카메라 보정 및 3차원 투영, 홀 (Hole) 채우기와 같은 일련의 전처리 과정이 필요하다. 그러나 전처리 과정을 거친 깊이맵은 깊이 카메라의 내부 특성, 카메라 보정의 부정확성 등에 의해 많은 오차를 가진다. 그러므로 본 논문에서는 오차가 많은 상황에서도 강건하게 동작하는 깊이맵 업샘플링 방법을 제안한다. 먼저, 전처리 과정을 통해 얻은 깊이 정보의 신뢰도를 컬러 영상과의 상관관계에 기반하여 측정한다. 그리고 낮은 신뢰도의 깊이 정보를 참조하지 않는 수정된 커널 회기법 (Kernel Regression)을 통해 깊이맵과 컬러 영상의 경계 정합을 수행하여 세밀한 깊이 표현이 가능한 고해상도 깊이맵을 형성한다. 제안하는 알고리즘은 깊이 정보의 신뢰도 정의와 그에 따른 참조를 통해 카메라 보정 결과가 부정확하더라도 높은 성능의 깊이맵 생성을 보장한다. 실험결과를 통해 기존의 깊이맵 업샘플링 기술보다 제안하는 방법이 더 정확한 깊이 정보를 제공하는 것을 확인할 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.431-444
• /
• 2014

위성 SAR 영상의 활용이 증가하면서 영상의 해석 및 융합을 위한 정밀 기하보정에 대한 필요성이 높아지고 있다. 특히 광역감시 목적으로 활용되기 위해 서로 다른 해상도를 갖는 SAR 영상간 정보융합도 활발해지고 있다. 일반적으로 SAR 영상의 기하보정은 위성의 궤도 및 자세정보를 활용하여 수행할 수 있지만 SAR 센서의 궤도 및 시스템 오차, 대상지형 특성에 의한 왜곡으로 인해 추가적인 보정이 필요하게 된다. SAR 영상을 통한 변화탐지나 타 영상과의 융합에 적용하기 위해서는 기하 오차 보정이 반드시 선행되어야 한다. 이를 위해 다수의 지상 기준점을 선정하고 이를 포함하는 기준 영상과 비교하여 원본 영상에서 대응점을 찾는 방식으로 정밀 기하보정을 수행할 수 있다. Speeded Up Robust Feature (SURF) 기법은 쉽고 빠르게 영상의 기준점을 찾을 수 있지만 상대적으로 해상도가 낮고 스펙클 잡음에 영향을 받는 SAR 영상에서는 활용하기가 어렵다고 알려져 있다. 본 논문에서는 SURF 기법을 위성 SAR 영상에 적용할 때 발생할 수 있는 오차를 추출하고 영상 특성에 따른 성능 변화를 분석하였다. SURF 알고리즘의 적용이 가능한 입력 변수의 적정 범위를 제시하고 그에 따른 영상 정합의 오차를 분석하여 중저해상도의 위성 SAR 영상에 대해서도 SURF 기법을 통한 기하 보정 및 영상 정합이 적용될 수 있음을 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제17권7호
• /
• pp.155-166
• /
• 2012

본 논문은 비마커 증강현실(Marker-less Augmented Reality)을 위한 색상 및 깊이 정보를 융합한 Mean-Shift 추적 알고리즘 기반 손 자세의 추정 기법을 제안한다. 기존 비마커 증강현실의 연구는 손을 검출하기 위해 단순한 실험 배경에서 피부색상 기반으로 손 영역을 검출한다. 그리고 손가락의 특징점을 검출하여 손의 자세를 추정하므로 카메라에서 검출할 수 있는 손 자세에 많은 제약이 따른다. 하지만, 본 논문은 3D 센서의 색상 및 깊이 정보를 융합한 Mean-Shift 추적 기법을 사용함으로써 복잡한 배경에서 손을 검출할 수 있으며 손 자세를 크게 제약하지 않고 손 영역의 중심점과 임의의 2점의 깊이 값만으로 정확한 손 자세를 추정한다. 제안하는 Mean Shift 추적 기법은 피부 색상정보만 사용하는 방법보다 약 50픽셀 이하의 거리 오차를 보였다. 그리고 증강실험에서 제안하는 손 자세 추정 방법은 복잡한 실험환경에서도 마커 기반 방법과 유사한 성능의 실험결과를 보였다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제38권6_4호
• /
• pp.1879-1887
• /
• 2022

본 연구에서는 KOMPSAT-3 위성에서 촬영된 항공기의 속력과 고도를 추정하는 방법을 제안하였다. 이를 위해 KOMPSAT-3 위성의 촬영 방식, 센서의 구조, 그리고 위성의 궤도에 따른 움직임으로 인해 생기는 시차 효과와 이로 인한 밴드 간 촬영 시차인 Time Offset을 계산하였으며, 이 과정에서 고속도로 위를 달리는 화물차를 이용하였다. 또한, 제안 기법에서는 영상 내 항공기 위치의 좌표를 이용해 항공기의 이동 방향, 시차 효과로 인한 이동 방향 등을 계산하였으며, 메타데이터로부터 KOMPSAT-3 위성의 자세 정보를 계산하여 항공기의 속력 및 고도를 추정하였다. 제안 기법을 통해 추정된 값을 automatic dependent surveillance-broadcast (ADS-B)에 기록된 항공기의 속력 및 고도 값과 오차율을 이용하여 비교한 결과, 대형 항공기(I1, I3, S2)에서의 오차율이 경비행기(I2, S2)의 오차율보다 낮아 제안 기법을 이용해 추정한 항공기의 속력과 고도 값이 대형 항공기에서 비교적 높은 정확도를 갖는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제1권1호
• /
• pp.35-43
• /
• 2012

The UGV is one of the special field robot developed for mine detection, surveillance and transportation. To achieve successfully the missions of the UGV, the accurate and reliable navigation data should be provided. This paper presents design and implementation of multi-sensor-based open architecture integrated navigation for localization of UGV. The presented architecture hierarchically classifies the integrated system into four layers and data communications between layers are based on the distributed object oriented middleware. The navigation manager determines the navigation mode with the QoS information of each navigation sensor and the integrated filter performs the navigation mode-based data fusion in the filtering process. Also, all navigation variables including the filter parameters and QoS of navigation data can be modified in GUI and consequently, the user can operate the integrated navigation system more usefully. The conventional GPS/INS integrated system does not guarantee the long-term reliability of localization when GPS solution is not available by signal blockage and intentional jamming in outdoor environment. The presented integration algorithm, however, based on the adaptive federated filter structure with FDI algorithm can integrate effectively the output of multi-sensor such as 3D LADAR, vision, odometer, magnetic compass and zero velocity to enhance the accuracy of localization result in the case that GPS is unavailable. The field test was carried out with the UGV and the test results show that the presented integrated navigation system can provide more robust and accurate localization performance than the conventional GPS/INS integrated system in outdoor environments.