• 제목/요약/키워드: Software based calibration

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AR 전신 상호작용을 위한 이종 센서 간 좌표계 보정 기법 (Heterogeneous Sensor Coordinate System Calibration Technique for AR Whole Body Interaction)

  • 김항기;김대환;이동춘;이기석;백낙훈
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제12권7호
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    • pp.315-324
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    • 2023
  • 꾸준히 증가하는 노인성 질환 환자 대상으로 몰입형 디지털 콘텐츠를 이용한 쉽고 정확한 전신 재활 상호작용 기술이 필요하며, 본 연구에서는 이를 위해 홀로렌즈와 키넥트를 사용한 전신 상호작용 기술을 소개한다. 이를 위해 메쉬 특징점 기반 변환, AR 마커 기반 변환, 신체 인식 기반 변환 방법의 3가지 좌표 변환 방식을 제안한다. 메쉬 특징점 기반 변환은 공간 메쉬에 3개의 특징점을 지정하고 변환 행렬을 이용하여 좌표계를 일치시킨다. 이 방법은 수작업이 필요하여 사용성이 떨어지지만 정확도가 8.5mm로 상대적으로 높다. AR 마커 기반 방식은 홀로렌즈s와 키넥트가 동시에 인식하는 AR, QR마커를 사용하여 평균오차 11.2mm로 준수한 정확도를 달성했다. 신체 인식 기반 변환 방법은 두 기기가 동시에 인식하는 머리 혹은 HMD위치와 양 손 혹은 컨트롤러 위치를 이용하여 좌표계를 일치시킨다. 이 방법은 정확도가 떨어지지만 부가적인 도구나 수작업이 필요 없으므로 사용성이 좋다. 또한 후처리 기술로 RANSAC을 적용함으로써 오차를 10% 이상 줄였다. 이러한 3가지 방식은 콘텐츠가 필요한 사용 편의성과 정확도에 따라서 선택적으로 적용할 수 있다. 본 연구에서는 이 기술을 이용해서 '썬더펀치'와 재활 치료 콘텐츠에 적용하여 검증하였다.

Microcomputer를 이용(利用)한 Data Acquisition System에 관(關)한 연구(硏究) (A Microcomputer-Based Data Acquisition System)

  • 김기대;김상래
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제7권2호
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    • pp.18-29
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    • 1983
  • 효율적(效率的)인 농업기계(農業機械)의 실내(室內) 및 실외실험(室外實驗)을 위(爲)하여 Microcomputer에 의(依)한 Data 측정(測定)을 위(爲)해 A/D 변환기(變煥器)를 Interface 시키고, 이를 기록보관(記錄保管)하기 위해 Computer memory인 2716용(用) EPROM programmer와 Microprinter를 interface시켰고, 실험(實驗) 후(後)Data를 다시 HP computer로 전송(傳送)하기 위(爲)한 RS232C 장치(裝置) 등(等)의 Hardware를 구성(構成)하고, 이들의 작동(作動)을 위(爲)한 Microprogram을 개발(開發)하여 Data acquisition system으로 활용(活用)할 수 있는 방안(方案)을 연구(硏究)한 본(本) 연구(硏究)의 주요(主要) 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 사용(使用) channel수(數), 측정시간(測定時間) 간격(間隔) 및 측정(測定) data수(數)를 자유(自由)로 조정할 수 있는 측정용(測定用) microprogram을 개발(開發)하였으며 최소(最小) 측정시간(測定時間) 간격(間隔)은 $58.8{\mu}s$이었다. 2. A/D 변환기(變煥器)의 Calibration을 위(爲)해 Function generator에서 삼각파(三角波), 구형파(矩形波), sin파등(波等)을 발생(發生)시켜 Oscillograph에서 확인(確認)하고 이를 계측(計測)하여 보관(保管)한 후(後) HP Computer에 전송(傳送)하여 plotting한 결과(結果) 정확(正確)한 파형(波形)을 얻을 수 있었다. 3. Data 기록(紀錄)을 위(爲)한 EPROM programmer는 잘 동작(動作)하였으며 기록(紀錄) 및 원래(原來)의 Data와 비교(比較)하는 데 총 소요시간(所要時間)은 75초 정도였고, 취급이 용이(容易)할 뿐 아니라 지워서 재사용(再使用)할 수 있어 경제적(經濟的)이었다. 4. Data의 기록(記錄)을 위(爲)한 Microprinter는 그 2kB Decimal로 변환(變換)시켜 Print하는 시간(時間)이 15분(分) 정도이었으며 계측(計測)과 동시(同時)에 기록(記錄)시키는 완속측정용(緩速測定用)으로 적당하였다. 5. 본(本) system과 HP3000 컴퓨터 간(間)의 Data 전송(傳送) 장치(裝置)를 사용(使用)하면 2k byte의 Data를 HP3000 computer로 전송(傳送)하는데 1~2분(分)정도 소요(所要)되었고, 작동(作動)은 만족스러웠다. 6. 사용(使用) 전원(電源)은 DC/DC 변환기(變煥器)를 사용(使用)하여 입력전원(入力電源)이 7~25V로 단일화(單一化)하였으며, 그 상용전류(常用電流)는 1.8A정도로 tractor의 battery를 사용(使用)할 경우도 시동시(始動時)에 전압강하(電壓降下)에 의(依)한 컴퓨터의 오동작(誤動作)이 일어나지 않았으며 야외실험(野外實驗)에서의 적응성(適應性)이 우수하였다. 이상(以上)의 결과(結果)를 종합할 때 본(本) system은 실내(室內) 및 실외(室外) 실험(實驗)을 위(爲)한 Data auquistition system으로 활용(活用)할 수 있으며 경제적면(經濟的面)이나 정말 고속 측정(側定) 면(面)에서 우수한 성능(性能)을 갖춘 것으로 인정(認定)된다.

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Prediction of Crude Protein, Extractable Fat, Calcium and Phosphorus Contents of Broiler Chicken Carcasses Using Near-infrared Reflectance Spectroscopy

  • Kadim, I.T.;Mahgoub, O.;Al-Marzooqi, W.;Annamalai, K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제18권7호
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    • pp.1036-1040
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    • 2005
  • Near-infrared reflectance spectroscopic (NIRS) calibrations were developed for accurate and fast prediction of whole broiler chicken carcass composition. The Feed and Forage Foss systems Model 5000 Reflectance Transport Model 5000 with near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS)-WinISI II windows software was used for this purpose. One equation was developed for the prediction of each carcass component. One hundred and fifty freeze dried broiler whole carcass samples were ground in a Cyclotech 1,093 sample mill and analyzed for dry matter, protein, fat, calcium and phosphate. Samples were divided into two sets: a calibration set from which equations were derived and a prediction set used to validate these equations. The chemical analysis values (mean${\pm}$SD) were calculated based on dry matter basis as follows: dry matter: 33.41${\pm}$2.78 (range: 26.41-43.47), protein: 54.04${\pm}$6.63 (range: 36.20-76.09), fat 35.44${\pm}$8.34 (range: 7.50-55.03), calcium 2.55${\pm}$0.65 (range: 0.99-4.41), phosphorus 1.38${\pm}$0.26 (range: 0.60-2.28). One hundred and three samples were used to calibrate the equations and prediction values. The software used was modified to obtain partial least square regression statistics, as it is the most suitable for natural products analysis. The coefficients of determination ($R^2$) and the standard errors of prediction were 0.82 and 1.83 for the dry matter, 0.96 and 1.98 for protein, 0.99 and 1.07 for fat, 0.90 and 0.30 for calcium and 0.91 and 0.11 for phosphorus, respectively. The present study indicated that NIRS can be calibrated to predict the whole broiler carcass chemical composition, including minerals in a rapid, accurate, and cost effective manner. It neither requires skilled operators nor generates hazardous waste. These findings may have practical importance to improve instrumental procedures for quick evaluation of broiler carcass composition.

측정기반 최악실행시간 분석 기법을 이용한 AUTOSAR 호환 승용디젤엔진제어기의 실시간 성능 검증에 관한 연구 (Timing Verification of AUTOSAR-compliant Diesel Engine Management System Using Measurement-based Worst-case Execution Time Analysis)

  • 박인석;강은환;정재성;손정원;선우명호;이강석;이우택;연제명;원동훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.91-101
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    • 2014
  • In this study, we presented a timing verification method for a passenger car diesel engine management system (EMS) using measurement-based worst-case execution time (WCET) analysis. In order to cope with AUTOSAR-compliant software architecture, a development process model is proposed. In the process model, a runnable is regarded as a test unit and its temporal behavior (i.e. maximum observed execution time, MOET) is obtained along with on-target functionality evaluation results during online unit test. Furthermore, a cost-effective framework for online unit test is proposed. Because the runtime environment layer and the standard calibration environment are utilized to implement test interface, additional resource consumption of the target processor is minimized. Using the proposed development process model and unit test framework, the MOETs of 86 runnables for diesel EMS are obtained with 213 unit test cases. Using the obtained MOETs of runnables, the WCETs of tasks are estimated and the schedulability is evaluated. From the schedulability analysis results, the problems of the initially designed schedule table is recognized and it is fixed by redesigning of the runnable mapping and task offset. Through the various test scenarios, the proposed method is validated.

DXA측정기 종류에 따른 요추부와 대퇴경부 골밀도 값의 측정오차 비교 (Comparison Measurement Error of T-score Between Lumbar and Femoral Neck According to Kind of DXA)

  • 한범희;정홍량;임청환;이혜남;정천수;이상호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.250-257
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    • 2010
  • 본 연구는 골밀도측정기 Norland와 Osteocore, Lunar 세 기종을 이용하여 각각 100명씩 총 300명을 대상으로 신체특징 중 연령, 신장, 체중으로 구분하여 측정오차를 비교분석하였으며, 요추부와 대퇴경부를 각각 정상(T-score$\geqq$-1.0), 골감소증(-1.0>T-score>-2.5), 골다공증(T-score>-2.5)으로 분류하여 각각의 그룹에서 측정오차를 비교분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 연령과 신장에서 Norland측정기가 측정오차의 변화가 가장 적었으며, 체중에서는 Lunar측정기가 측정오차의 변화가 가장 적은 것으로 나타났다. 또한, 요추부를 기준으로 골밀도 측정오차를 비교한 결과 Lunar, Norland, Osteocore 세 기종 모두 골감소증에서 측정오차의 변화가 가장 적은 것으로 나타났고, 대퇴경부를 기준으로 골밀도 측정오차를 비교한 결과 Lunar, Norland, Osteocore 세 기종 모두 골다공증에서 측정 오차의 변화가 가장 적은 것으로 나타났다. 각 변수에 있어서 기종 마다 측정오차가 다르게 나타났으며, 이를 해결하기 위해서는 표준화된 공통 Phantom을 사용하여 각 회사의 측정치를 환산 비교하고, 소프트웨어의 교체에 따른 상호보정이 필요할 것으로 사료된다.

다중 카메라 기반 대영역 고해상도 영상획득 시스템과 실시간 영상 정합 알고리즘 (Multiple Camera Based Imaging System with Wide-view and High Resolution and Real-time Image Registration Algorithm)

  • 이승현;김민영
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제49권4호
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    • pp.10-16
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    • 2012
  • 영상 기반 반도체 검사 장비의 검사 고속화와 검사 정확도를 위해, 넓은 FOV와 고해상도를 동시에 가지는 2차원 영상을 획득하는 것은 검사 장비에 필수적이다. 본 논문에서는 정밀도와 FOV 측면에서 양질의 영상 획득을 위한 새로운 영상획득 시스템을 제안하였다. 제안시스템은 하나의 렌즈와 광분할기, 두 개의 카메라 센서, 스테레오 영상획득 보드로 구성되며, 하나의 렌즈를 통해 입력되는 영상을 두 개의 카메라 센서를 통해 동시에 영상 획득한다. 획득된 영상의 정합을 위해, 첫 번째로 Zhang의 카메라 교정 방법을 적용시켜 각각의 카메라를 교정한다. 두 번째로 다른 카메라에서 획득한 두 영상들 사이의 수학적인 정합 함수를 찾기 위해 각 영상의 호모그래피(homography)를 이용하여, 양측 카메라간의 정합 행렬을 계산한다. 영상 호모그래피를 통해서, 획득된 두 영상은 하나의 최종 검사 영상으로의 통합을 위해 최종적으로 정합될 수 있다. 다중 카메라로부터 입력되는 다중 영상들을 활용하는 제안 검사 시스템은 실시간 영상 정합을 위해 매우 빠른 프로세스 유닛의 도움이 필요하다. 이를 위해 CUDA (Compute Unified Device Architecture)기반 병렬 프로세싱 하드웨어 및 소프트웨어를 활용한다. 두 개의 분할된 영상으로부터 실시간으로 정합된 영상을 얻을 수 있었으며, 마지막으로 연속된 실험을 통해 획득한 호모그래피의 정확도를 확인할 수 있다. 실험으로 얻은 결과들은 제안된 시스템과 방법이 대영역 고해상도 검사영상 획득을 위해 효과적임을 보인다.

평면대수곡선을 기반으로 한 스테레오 비젼 (Stereo Vision based on Planar Algebraic Curves)

  • 안민호;이정림
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제27권1호
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    • pp.50-61
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    • 2000
  • 최근 원추곡선에 기반한 스테레오 비젼에 대한 연구가 주목을 받고 있는데, 이는 원추곡선이 행렬표현, 대응관계설정의 용이성, 그리고 실세계에서 쉽게 찾을 수 있다는 좋은 성질을 갖는다는 점에서 당연한 현상이라 여겨진다. 하지만, 일반적인 고차의 대수곡선에 대한 확장은 아직 성공적으로 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 기약인 대수곡선 (irreducible algebraic curve)은 실세계에서 많지 않지만, 직선과 원추곡선은 무수히 많고, 따라서 이들의 곱으로 주어지는 높은 차수의 대수곡선도 무수히 많다. 본고에서는 2이상의 임의의 차수를 가지는 대수곡선을 calibration된 두 대의 카메라를 가지고 스테레오 문제를 푼다. 대응관계설정과 복원, 두 가지 문제 모두에 대한 closed form solution을 제시한다. $f_1,\;f_2,\;{\pi}$를 각각 두 이미지 곡선, 공간상의 평면이라 하고, $VC_P(g)$를 평면곡선 g와 점 P로 만들어지는 원추곡선이라 하면, $VC_{O1}(f_1)\;=\;VC_{O1}(VC_{O2}(f_2)\;∩\;{\pi})$ 의 관계를 이용하여 미지수인 평면 ${\pi}$의 계수들, $d_1,\;d_2,\;d_3$에 대한 다항 방정식들을 얻을 수 있다. 약간의 변형을 통하여 $d_1$에 대한 다항 방정식을 얻을 수 있고, 이 방정식의 유일한 양수해는 나머지 과정에서 매우 중요한 역할을 한다. 그 이후에는 $O(n^2)$개의 일변수 다항식에 대한 계산만으로 모든 스테레오 문제를 해결한다. 이는 과거의 여러 개의 다변수 다항식의 공통근을 구해야 했던 방법에 비교된다. synthetic 데이터와 실제 이미지에 대한 실험은 우리의 알고리듬이 옳음을 보여준다.

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Effects of variety, region and season on near infrared reflectance spectroscopic analysis of quality parameters in red wine grapes

  • Esler, Michael B.;Gishen, Mark;Francis, I.Leigh;Dambergs, Robert G.;Kambouris, Ambrosias;Cynkar, Wies U.;Boehm, David R.
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1523-1523
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    • 2001
  • The wine industry requires practical methods for objectively measuring the composition of both red wine grapes on the vine to determine optimal harvest time; and of freshly harvested grapes for efficient allocation to vinery process streams for particular red wine products, and to determine payment of contract grapegrowers. To be practical for industry application these methods must be rapid, inexpensive and accurate. In most cases this restricts the analyses available to measurement of TSS (total soluble solids, predominantly sugars) by refractometry and pH by electropotentiometry. These two parameters, however, do not provide a comprehensive compositional characterization for the purpose of winemaking. The concentration of anthocyanin pigment in red wine grapes is an accepted indicator of potential wine quality and price. However, routine analysis for total anthocyanins is not considered as a practical option by the wider wine industry because of the high cost and slow turnaround time of this multi-step wet chemical laboratory analysis. Recent work by this ${group}^{l,2}$ has established the capability of near infrared (NIR) spectroscopy to provide rapid, accurate and simultaneous measurement of total anthocyanins, TSS and pH in red wine grapes. The analyses may be carried out equally well using either research grade scanning spectrometers or much simpler reduced spectral range portable diode-array based instrumentation. We have recently expanded on this work by collecting thousands of red wine grape samples in Australia. The sample set spans two vintages (1999 and 2000), five distinct geographical winegrowing regions and three main red wine grape varieties used in Australia (Cabernet Sauvignon, Shiraz and Merlot). Homogenized grape samples were scanned in diffuse reflectance mode on a FOSE NIR Systems6500 spectrometer and subject to laboratory analysis by the traditional methods for total anthocyanins, TSS and pH. We report here an analysis of the correlations between the NIR spectra and the laboratory data using standard chemometric algorithms within The Unscrambler software package. In particular, various subsets of the total data set are considered in turn to elucidate the effects of vintage, geographical area and grape variety on the measurement of grape composition by NIR spectroscopy. The relative ability of discrete calibrations to predict within and across these differences is considered. The results are then used to propose an optimal calibration strategy for red wine grape analysis.

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Contact forces generated by fallen debris

  • Sun, Jing;Lam, Nelson;Zhang, Lihai;Gad, Emad;Ruan, Dong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제50권5호
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    • pp.589-603
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    • 2014
  • Expressions for determining the value of the impact force as reported in the literature and incorporated into code provisions are essentially quasi-static forces for emulating deflection. Quasi-static forces are not to be confused with contact force which is generated in the vicinity of the point of contact between the impactor and target, and contact force is responsible for damage featuring perforation and denting. The distinction between the two types of forces in the context of impact actions is not widely understood and few guidelines have been developed for their estimation. The value of the contact force can be many times higher than that of the quasi-static force and lasts for a matter of a few milli-seconds whereas the deflection of the target can evolve over a much longer time span. The stiffer the impactor the shorter the period of time to deliver the impulsive action onto the target and consequently the higher the peak value of the contact force. This phenomenon is not taken into account by any contemporary codified method of modelling impact actions which are mostly based on the considerations of momentum and energy principles. Computer software such as LS-DYNA has the capability of predicting contact force but the dynamic stiffness parameters of the impactor material which is required for input into the program has not been documented for debris materials. The alternative, direct, approach for an accurate evaluation of the damage potential of an impact scenario is by physical experimentation. However, it can be difficult to extrapolate observations from laboratory testings to behaviour in real scenarios when the underlying principles have not been established. Contact force is also difficult to measure. Thus, the amount of useful information that can be retrieved from isolated impact experiments to guide design and to quantify risk is very limited. In this paper, practical methods for estimating the amount of contact force that can be generated by the impact of a fallen debris object are introduced along with the governing principles. An experimental-calibration procedure forming part of the assessment procedure has also been verified.