• 제목/요약/키워드: Shape Localization

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A Novel Multihop Range-Free Localization Algorithm Based on Reliable Anchor Selection in Wireless Sensor Networks

  • Woo, Hyunjae;Lee, Chaewoo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권2호
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    • pp.574-592
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    • 2016
  • Range-free localization algorithm computes a normal node's position by estimating the distance to anchors which know their actual position. In recent years, reliable anchor selection research has been gained a lot of attention because this approach improves localization accuracy by selecting the only subset of anchors called reliable anchor. The distance estimation accuracy and the geometric shape formed by anchors are the two important factors which need to be considered when selecting the reliable anchors. In this paper, we study the relationship between a relative position of three anchors and localization error. From this study, under ideal condition, which is with zero localization error, we find two conditions for anchor selection, thereby proposing a novel anchor selection algorithm that selects three anchors matched most closely to the two conditions, and the validities of the conditions are proved using two theorems. By further employing the conditions, we finally propose a novel range-free localization algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm shows considerably improved performance as compared to other existing works.

형태 군집화를 이용한 입술 형태 모델과 입술 추출 (Lip Shape Model and Lip Localization using Shape Clustering)

  • 장경식
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.1000-1007
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    • 2003
  • 이 논문은 입술의 모양을 효과적으로 추출하는 방법을 제안하였다. 입술은 Point Distribution Model에 근거하여 점들의 집합으로 표현하였다. Isodata군집 알고리듬을 이용하여 전체 학습 영상을 입술 형태별로 군집화 하고 주성분 분석법을 사용하여 각 군집에 대한 입술의 형태 모델을 구하였다 추출 결과가 입력 영상의 실제 입술 위치를 올바르게 찾았는지 판정하기 위하여 입술 경계선 주변의 화소값들을 이용한 입술의 경계선 모델을 구하고 이를 반영하는 평가함수를 구성하였다. 형태 차이를 반영하여 얻은 입술 형태 모델을 사용하여 입술을 추출하기 때문에 전체 학습 영상의 평균 모양과 많은 차이를 보이는 입술을 정확하게 추출할 수 있었다. 여러 영상을 대상으로 실험하여 약 92%의 성공률을 얻었다.

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정사면체 마이크로폰 어레이 기반 최적 음원추적 시스템 (Optimal Acoustic Sound Localization System Based on a Tetrahedron-Shaped Microphone Array)

  • 오상헌;박규식
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권1호
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    • pp.13-26
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    • 2016
  • 본 연구에서는 임의 공간에서 정사면체 형태의 마이크로폰 어레이(microphone array)를 이용하여 음원(sound source)추적 성능을 개선할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 음원추적 시스템은 마이크로폰 어레이의 각 마이크로폰에 도착하는 음원신호의 도착 지연시간(TDOA, Time Delay Of Arrival) 정보를 이용하여 음원의 방향성 정보를 추정한다. 임의 3차원 공간에서 음원추적을 위해서는 최소 3개 이상의 마이크로폰이 필요하다. 3개 마이크로폰으로 구성된 음원추적 시스템의 경우 만약 1개의 마이크로폰이라도 신호 오차가 발생한다면 정확한 음원 방향성 추정이 불가능하다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 1개의 마이크로폰을 추가한 정사면체 형태(tetrahedron shaper)의 마이크로폰 어레이를 구성하고 좌표변환 기법을 이용하여 주변 잡음이나 오류에 강인한 새로운 음원추적 알고리즘을 제안하였다. 제안 알고리즘의 성능을 입증하기 위하여 3개의 마이크로폰을 이용한 삼각형 기반 음원추적 시스템과 본 연구에서 제안한 정사면체 기반 음원추적 시스템에 대하여 실시간 비교 실험을 수행하였으며, 실험 결과 제안된 정사면체 기반의 시스템이 최대 약 16% 이상의 향상된 검출율을 보였다.

MBO-Tree: 형상의 자연스러운 근사화와 효과적인 지역화를 지원하는 계층적 표현 방법 (MBO-Tree: A Hierarchical Representation Scheme for Shapes with Natural Approximation and Effective Localization)

  • 허봉식;김동규;김민환
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.18-27
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    • 2002
  • 본 논문에서는 평면 형상에 대해 자연스러운 근사화와 효과적인 지역화를 제공하는 새로운 계층적 표현 방법인 MBO-tree를 제안하였다. 곡선 근사화 방법으로 알려진 Douglas-Peucker 알고리즘을 기반으로 곡선 분할점의 근사화 오차를 분할점과 함께 계층적 트리 노드에 저장함으로써 근사화 척도로 활용하였으며, 보다 자연스러운 형상 표현을 위해 오차 조정 알고리즘도 제안하였다. MBO-tree의 오타 조정은 자식 노드의 오차가 부모 노드의 오차보다 크지 않도록 제한하는 것으로 구현하였다. 지역화를 위해서는 MBR(Minimum Bounding Rectangle)을 단순 확장한 MBO(Minimum Bounding Octangle)를 경계 영역으로 사용하였다. MBO는 다른 계층적 표현 체계의 경계 영역들에 비해 대상 객체에 밀착하여 효과적으로 포함할 뿐만 아니라, 계층간 경계 영역 포함 관계도 만족하기 때문에 점 포함 테스트나 형상간 교차 테스트 등과 같은 계층적인 기하학 연산에 매우 유용하다. 실험을 통해서 본 논문에서 제안한 방법이 strip tree, arc tree, HAL tree등과 같은 다른 계층적 표현 체계에 비해 보다 자연스러운 근사화와 효과적인 지역화가 가능함을 확인하였다.

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PSC교량의 구조건전성 모니터링을 위한 모델기반 손상검색기법 (Model-Based Damage Detection Methods for Structural Health Monitoring of PSC Bridges)

  • 박재형;이병준;김정태
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2004년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.550-557
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    • 2004
  • In this paper, structural damage in PSC bridges is monitored by using model-based damage detection methods. First numerical experiments on the test structure are described. Dynamic responses of the test structures are obtained fur several damage scenarios. The change in natural frequency and the change in nude shape curvature are selected as features to represent the states of the structure. Next a damage localization algorithm from monitoring the changes in natural frequency is outlined. Also, the damage localization algorithm from monitoring the changes in nude shapes is outlined. Finally, the damage localization algorithms are used to predict damage in the test structure. The results of the analysis indicate that the model-based damage detection methods correctly predicted damage in the test structure.

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수염 촉각 센서를 이용한 물체 위치 판별 그리고 이에 따른 로봇의 상대적 위치 제어 방법 (Tactile localization Using Whisker Tactile Sensors)

  • 김대은;랄프몰러
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.1061-1062
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    • 2008
  • Rodents demonstrate an outstanding capability for tactile perceptions using their whiskers. The mechanoreceptors in the whisker follicles are responsive to the deflections or vibrations of the whisker beams. It is believed that the sensor processing can determine the location of an object in touch, that is, the angular position and direction of the object. We designed artificial whiskers modelling the real whiskers and tested tactile localization. The robotic system needs to adjust its position against an object to help the shape recognition. We show a robotic adjustment of position based on tactile localization. The behaviour uses deflection curves of the whisker sensors for every sweep of whiskers and estimates the location of a target object.

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콘크리트의 변형률 국소화 및 진행성 파괴에 관한 연구 (Study on Strain Localization and Progressive Failure of Concrete)

  • 송하원;김형운;우승민
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.181-192
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    • 1999
  • The progressive failure following strain localization in concrete can be analyzed effectively using finite element modeling of fracture process zone of concrete with a finite element embedded discontinuity. In this study, a finite element with embedded discontinuous line is utilized for the analysis of progressive failure in concrete. The finite element with embedded discontinuity is a kind of discrete crack element, but the difficulties in discrete crack approach such as remeshing or adding new nodes along with crack growth can be avoided. Using a discontinuous shape function for this element, the displacement discontinuity is embedded within an element and its constitutive equation is modeled from the modeling of fracture process zone. The element stiffness matrix is derived and its dual mapping technique for numerical integration is employed. Then, a finite element analysis program with employed algorithms is developed and failure analysis results using developed finite element program are verified through the comparison with experimental data and other analysis results.

UAV와 BIM 정보를 활용한 시설물 외관 손상의 위치 측정 방법 (Structural Damage Localization for Visual Inspection Using Unmanned Aerial Vehicle with Building Information Modeling Information)

  • 이용주;박만우
    • 한국BIM학회 논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.64-73
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    • 2023
  • This study introduces a method of estimating the 3D coordinates of structural damage from the detection results of visual inspection provided in 2D image coordinates using sensing data of UAV and 3D shape information of BIM. This estimation process takes place in a virtual space and utilizes the BIM model, so it is possible to immediately identify which member of the structure the estimated location corresponds to. Difference from conventional structural damage localization methods that require 3D scanning or additional sensor attachment, it is a method that can be applied locally and rapidly. Measurement accuracy was calculated through the distance difference between the measured position measured by TLS (Terrestrial Laser Scanner) and the estimated position calculated by the method proposed in this study, which can determine the applicability of this study and the direction of future research.

RFID를 이용한 이동로봇의 위치인식기술 (Localization of Mobile Robot Based on Radio Frequency Identification Devices)

  • 이현정;최규천;이민철;이장명
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12궈1호
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    • pp.41-46
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    • 2006
  • Ubiquitous location based services, offer helpful services anytime and anywhere by using real-time location information of objects based on ubiquitous network. Particularly, autonomous mobile robots can be a solution for various applications related to ubiquitous location based services, e.g. in hospitals, for cleaning, at airports or railway stations. However, a meaningful and still unsolved problem for most applications is to develop a robust and cheap positioning system. A typical example of position measurements is dead reckoning that is well known for providing a good short-term accuracy, being inexpensive and allowing very high sampling rates. However, the measurement always has some accumulated errors because the fundamental idea of dead reckoning is the integration of incremental motion information over time. The other hand, a localization system using RFID offers absolute position of robots regardless of elapsed time. We construct an absolute positioning system based on RFID and investigate how localization technique can be enhanced by RFID through experiment to measure the location of a mobile robot. Tags are placed on the floor at 5cm intervals in the shape of square in an arbitrary space and the accuracy of position measurement is investigated . To reduce the error and the variation of error, a weighting function based on Gaussian function is used. Different weighting values are applied to position data of tags since weighting values follow Gaussian function.