• 제목/요약/키워드: Spherical Object

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Rough surface characterization using off-axis digital holographic microscopy compensated with self-hologram rotation

  • Ibrahim, Dahi Ghareab Abdelsalam
    • Current Applied Physics
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    • 제18권11호
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    • pp.1261-1267
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    • 2018
  • In this paper, an off-axis digital holographic microscopy compensated with self-hologram rotation is presented. The process is implemented via subtracting the unwrapped phase maps of the off-axis parabolic hologram and its rotation $180^{\circ}$ to eliminate the tilt induced by the angle between the spherical object wave O and the plane reference wave R. Merit of the proposed method is that it can be done without prior knowledge of physical parameters and hence can reconstruct a parabolic hologram of $1024{\times}768$ pixels within tens of milliseconds since it doesn't require a digital reference wave. The method is applied to characterize rough gold bumps and the obtained results were compared with those extracted from the conventional reconstruction method. The comparison showed that the proposed method can characterize rough surfaces with excellent contrast and in realtime. Merit of the proposed method is that it can be used for monitoring smaller biological cells and micro-fluidic devices.

지역정보와 색 정보의 계층적 적용에 의한 능동 객체 추적 (Active Object Tracking based on hierarchical application of Region and Color Information)

  • 정준용;이규원
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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    • pp.633-636
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    • 2010
  • 본 논문에서 Pan, Tilt 카메라를 이용한 객체 추적을 위하여 초기 지역정보를 이용하여 객체를 검출하고 검출된 객체의 색 정보를 이용하여 능동 객체를 추적하는 기술을 제안한다. 외부 환경의 잡음을 제거하기 위해 적응적인 가우시안 혼합 모델링을 이용하여 배경과 객체를 분리한다. 객체가 정해지면 카메라가 이동하는 동안에도 추적이 가능한 CAMShift 추적 알고리즘을 이용하여 객체를 실시간으로 추적한다. CAMShift 추적 알고리즘은 객체의 크기를 계산하므로 객체의 크기가 변하더라도 유동적인 객체 판별이 가능하다. Pan, Tilt의 위치는 구좌표계(Spherical coordinates system)를 이용하여 계산하였다. 이렇게 구해진 Pan, Tilt 위치는 Pan, Tilt 프로토콜을 이용하여 객체의 위치를 화면의 중심에 놓이게 함으로써 적합한 추적을 가능하게 한다.

다중 구면 영상으로부터 물체의 3D 위치 추정 (Estimation of Object Position from Multiple Spherical Images)

  • 홍철기;박종승
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2020년도 춘계학술발표대회
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    • pp.570-573
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    • 2020
  • 핀홀 카메라는 그 특성상 전체 공간 중에서 일부분만을 촬영할 수 있으므로 전체 공간을 염두에 두는 3D 재구성에서는 구면 영상에 비해 많은 데이터를 확보해야 한다. 본 논문에서는 다수의 구면 영상에 촬영된 물체의 실제 3차원 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 두 카메라의 배치 간격이 가까운 스테레오 비전과는 달리 제안하는 방법에서는 여러 대의 카메라를 넓은 간격으로 배치하여 장애물에 대한 폐색을 극복하도록 한다. 구면 카메라의 화각은 공간 전체를 담을 수 있기 때문에 촬영 간격과 카메라의 회전각이 크더라도 전 영역에 대한 일치 관계를 계산할 수 있다. 실험 결과 구면 영상에 나타난 물체의 실제 위치에 근접한 결과를 얻을 수 있었다.

애니메이션 속도에 무관한 충돌 탐지 알고리즘 (An Animation Speed-independent Collision Detection Algorithm)

  • 김형석
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권3_4호
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    • pp.247-256
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    • 2004
  • 본 논문에서는 애니메이션 속도에 무관한 충돌 탐지 알고리즘을 제안한다. 현재까지 개발된 대부분의 충들 탐지 알고리즘들은 점진적(incremental) 알고리즘들로서, 현 시점에서의 가까운 점(근점)을 찾기 위하여 이전 시점의 근점 주위를 먼저 찾는다. 그런데 만일 움직이는 물체가 충돌 반응에 의해서 큰 토크를 받게 된다면 회전 속도가 증가하게 되어, 다음 시점에서의 실제 근점은 현 시점에서의 근점과는 매우 동떨어져 있어 엉뚱한 위치에서 근점을 찾게 되는 단점을 가진다. 그러므로, 최악의 경우에는 각 시점에서 $O(n^2)$, 시간이 소요될 수 있다. 또한 애니메이션 속도에 따라 이러한 점진적 계산 회수가 변하게 되어 전체적인 알고리즘의 소요 시간이 변하게 되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 근본적으로 해결하고자 새로운 방법을 제안하고자 한다. 먼저, 기하학 특성을 내포하는 구면 근점 다이아그램을 생성하고, 이를 이용하여 두 물체간의 단일 거리 함수를 생성한다. 충돌 시점을 효율적으로 찾기 위해서 구간 뉴튼 방법을 거리함수에 적용한다.

냉간금형용 합금공구강 분말 및 적층조형체의 미세조직 (Microstructures of Powders and Additively Manufactured Objects of an Alloy Tool Steel for Cold-Work Dies)

  • 강전연;윤재철;김호영;김병환;최중호;양상선;유지훈;김용진
    • 한국분말재료학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.202-209
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    • 2017
  • A cold-work tool steel powder is used to fabricate 3-dimensional objects by selective laser melting using a high-pressure gas atomization process. The spherical powder particles form continuous carbide networks among the austenite matrix and its decomposition products. The carbides comprise Nb-rich MC and Mo-rich $M_2C$. In the SLM process, the process parameters such as the laser power (90 W), layer thickness ($25{\mu}m$), and hatch spacing ($80{\mu}m$) are kept fixed, while the scan speed is changed from 50 mm/s to 4000 mm/s. At a low scan speed of 50 mm/s, spherical cavities develop due to over melting, while they are substantially reduced on increasing the speed to 2000 mm/s. The carbide network spacing decreases with increasing speed. At an excessively high speed of 4000 mm/s, long and irregularly shaped cavities are developed due to incomplete melting. The influence of the scan pattern is examined, for which $1{\times}1 mm^2$ blocks constituting a processing layer are irradiated in a random sequence. This island-type pattern exhibits the same effect as that of a low scan speed. Post processing of an object using hot isostatic pressing leads to a great reduction in the porosity but causes coarsening of the microstructure.

3D 형상정보 자동 수집을 위한 구면좌표계식 스캐닝 시스템 (Spherical-Coordinate-Based Guiding System for Automatic 3D Shape Scanning)

  • 박상욱;맹희영;이명상;권길선;나미선
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권9호
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    • pp.1029-1036
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    • 2014
  • 3D 스캐닝을 이용한 3D 형상정보를 구축하기 위해서는 피측정물의 촬영부터 시작하여 획득된 데이터의 합성과정까지 여러 단계를 거치는데, 이는 많은 시간과 복잡하며 번거로운 수작업을 요구한다. 본 연구에서는 복잡하고 많은 시간이 소요되는 과정에서 생기는 불필요한 준비과정이나 진행단계별 수작업 요소들을 자동화하여 작업자의 숙련도에 따라 발생하는 데이터 품질의 차이를 최소화 할 수 있도록 하였으며, 작업자의 실수로 인해 발생하는 데이터의 부재를 사전에 예방 할 수 있어 결과적으로 3D 스캐너를 통한 3 차원데이터 획득과정의 시간적, 데이터적 효율성과 형상정밀도를 증가시킴을 증명하였다.

ESPI를 이용한 구면 안경렌즈의 면외 변형 측정 (Out-of-plane Deformation Measurement of Spherical Glasses Lens Using ESPI)

  • 양승필;김경석;장호섭;김현민
    • 한국안광학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.77-81
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    • 2007
  • 구면 렌즈는 굴절력에 따라 크게 (+)디옵터와 (-)디옵터 렌즈로 구분할 수 있다. 렌즈에 가해지는 외력에 의해 발생되는 변형은 디옵터의 증가 또는 감소에 따라 다르게 발생된다. 본 논문에서는 수년간 광계측 분야에서 널리 사용되고 있는 ESPI를 이용하여 렌즈에 발생되는 변형을 정량적으로 측정 하였다. ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry: ESPI)는 빛의 가간섭성을 이용하여 대상물의 변형을 비접촉으로 정밀하게 측정할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 실험은 총 16종의 플라스틱 안경 렌즈를 대상으로 수행 하였다. 동일한 변위를 주었을 때, (+)렌즈는 디옵터가 증가함에 따라 변형량이 감소하고, (-)렌즈의 경우 (+)디옵터 렌즈와는 반대로 디옵터가 감소함에 따라 변형량이 증가한다는 것을 확인 하였다. 또한 (+)디옵터 렌즈가 (-)디옵터 렌즈에 비해 상대적으로 변형량이 적게 발생한 사실을 알 수 있었다. 따라서 본 논문의 결과는 다양한 렌즈에 외부 변위가 가해지는 경우 렌즈의 변형에 의한 광학적 결함 등을 정량적으로 측정 할 수 있는 가능성을 제시하고 렌즈 산업 분야에 다양하게 응용 될 것으로 기대된다.

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고차원 데이터의 효율적인 최근접 객체 검색 기법 (Efficient Searching Technique for Nearest Neighbor Object in High-Dimensional Data)

  • 김진호;박영배
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제11D권2호
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    • pp.269-280
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    • 2004
  • 피라미드 기법은 n-차원 공간 데이터를 1차원 데이터로 변환하여 B+-트리로 표현하며, n-차원 데이터 공간에서 하이퍼큐브 영역질의 처리로 발생하는 “차원의 저주현상”에 영향을 받지 않게 검색 시간 문제를 해결하고 있다. 또 구형 피라미드 기법(SPY-TEC)은 피라미드 기법의 공간 분할 전략을 응용하여 유사도 검색에 적합한 구 영역질의 방법을 사용하고 검색 성능을 개선하고 있다. 하지만 유사도 검색의 응용에서 영역질의는 범위를 지정하는데 어려움이 있어 최근접 질의가 더 효율적이며, 기존의 제안된 인덱스 기법들은 특정 분포의 데이터에 대해서만 우수한 성능을 보이는 단점이 있다. 따라서 이 논문에서는 멀티미디어 데이터와 같은 고차원 데이터의 검색 성능을 향상시키기 위해 제안되었던 PdR-트리를 이용하여 최근접 객체 검색 기법을 제안한다. 다양한 분포의 모의 데이터와 실제 데이터를 이용하여 실험한 결과, PdR-트리가 피라미드 기법과 구형 피라미드 기법보다 검색 성능이 향상되었음을 보이고 있다.

Geodetic monitoring on onshore wind towers: Analysis of vertical and horizontal movements and tower tilt

  • Canto, Luiz Filipe C.;de Seixas, Andrea
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제8권4호
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    • pp.309-328
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    • 2021
  • The objective of this work was to develop a methodology for geodetic monitoring on onshore wind towers, to ascertain the existence of displacements from object points located in the tower and at the foundation's base. The geodesic auscultation was carried out in the Gravatá 01 and 02 wind towers of the Eólica Gravatá wind farm, located in the Brazilian municipality of Gravatá-PE, using a stable Measurement Reference System. To verify the existence of displacements, pins were implanted, with semi-spherical surfaces, at the bases of the towers being monitored, measured by means of high-precision geometric leveling and around the Gravatá 02 tower, concrete landmarks, iron rods and reflective sheets were implanted, observed using geodetic/topographic methods: GNSS survey, transverse with forced centering, three-dimensional irradiation, edge measurement method and trigonometric leveling of unilateral views. It was found that in the Gravatá 02 tower the average rays of the circular sections of the transverse welds (ST) were 1.8431 m ± 0.0005 m (ST01) and 1.6994 m ± 0.0268 m of ST22, where, 01 and 22 represent the serial number of the transverse welds along the tower. The average calculation of the deflection between the coordinates of the center of the circular section of the ST22 and the vertical reference alignment of the ST1 was 0°2'39.22" ± 2.83" in the Northwest direction and an average linear difference of 0.0878 m ± 0.0078 m. The top deflection angle was 0°8'44.88" and a linear difference of ± 0.2590 m, defined from a non-linear function adjusted by Least Squares Method (LSM).

다양한 두께의 우주 구조물에 대한 다양한 충돌 조건의 초고속 충돌 해석 연구 (Hypervelocity Impact Analyses Considering Various Impact Conditions for Space Structures with Different Thicknesses )

  • 류원희;최지우;양효석;신현철;심창훈;박재상
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.43-57
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    • 2023
  • 우주 물체 및 우주 구조물의 초고속 충돌 시뮬레이션을 LS-DYNA를 사용하여 수행하였다. 구형, 원뿔형, 및 속이 빈 원통형의 다양한 형상의 우주 물체는 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)를 사용하여 모델링하였다. 다양한 두께의 우주 구조물은 직접 충돌 영역과 간접 충돌 영역으로 나누어, 각각 SPH 및 유한 요소를 사용하여 나타내었다. 초고속 충돌에서 금속 재료의 비선형 거동을 나타내기 위하여 Johnson-cook 재료 모델과 Mie-Grüneisen 상태 방정식을 사용하였다. 우주 물체의 형상, 우주 구조물의 두께, 충돌 각도, 및 충돌 속도의 다양한 충돌 조건을 고려하였다. 파편운은 우주 물체와 우주 구조의 초고속 충돌로 인해 발생되며, 발생된 파편운의 형상을 정량적으로 분석하였다. 본 연구의 모든 충돌 조건에서, 원뿔 형상의 우주 물체로 인한 파편운이 가장 위험한 형상임을 확인하였다.