• 제목/요약/키워드: Surface mapping

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B-Spline 곡면 모델링을 이용한 기하비선형 쉘 유한요소 (Shell Finite Element Based on B-Spline Representation for Finite Rotations)

  • 노희열;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.429-436
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    • 2003
  • A new linkage framework between elastic shell element with finite rotation and computar-aided geometric design (CAGD) (or surface is developed in the present study. The framework of shell finite element is based on the generalized curved two-parametric coordinate system. To represent free-form surface, cubic B-spline tensor-product functions are used. Thus the present finite element can be directly linked into the geometric modeling produced by surface generation tool in CAD software. The efficiency and accuracy of the Previously developed linear elements hold for the nonlinear element with finite rotations. To handle the finite rotation behavior of shells, exponential mapping in the SO(3) group is employed to allow the large incremental step size. The integrated frameworks of shell geometric design and nonlinear computational analysis can serve as an efficient tool in shape and topological design of surfaces with large deformations.

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추가적 확장 칼만 필터를 이용한 불규칙적인 바닥에서 자율 이동 로봇의 효율적인 SLAM (An Effective SLAM for Autonomous Mobile Robot Navigation in Irregular Surface using Redundant Extended Kalman Filter)

  • 박재용;최정원;이석규;박주현
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.218-224
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    • 2009
  • This paper proposes an effective SLAM based on redundant extended Kalman filter for robot navigation in an irregular surface to enhance the accuracy of robot's pose. To establish an accurate model of a caterpillar type robot is very difficult due to the mechanical complexity of the system which results in highly nonlinear behavior. In addition, for robot navigation on an irregular surface, its control suffers from the uncertain pose of the robot heading closely related to the condition of the floor. We show how this problem can be overcome by the proposed approach based on redundant extended Kalman filter through some computer simulation results.

Application of Ray Following Algorithm to High Resolution Satellite Image Simulation

  • Shin, Dong-Seok;Park, Won-Kyu
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.559-564
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    • 2002
  • This paper describes a new algorithm named as ray following algorithm which is applied for high-resolution satellite image simulation. The problems of the conventional ray tracing algorithm are pointed out especially when terrain elevations vary abruptly. The proposed algorithm follows the directional ray vector sequentially and thoroughly in order to determine the crossing point of the ray with the terrain surface. This way of sequential height comparison method is regarded as the only way to obtain accurate surface cross-section when a highly variant digital surface model is used. The experimental results show and compare the validities of the conventional and proposed algorithms.

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화상처리법을 이용한 곡면변형률 측정 시스템의 개발 (Development of a Surface-Strain Measurement System Using the Image Processing Technique)

  • 한상준;김영수;김형종;오수익
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1998년도 제2회 박판성형심포지엄 논문집 박판성형기술의 현재와 미래
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    • pp.171-182
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    • 1998
  • An automated surface-strain measuring system using the image processing technique is developed in the present study, which consists of the hardware to capture and to display digital images, and the software to calculate the 3D informations of grid points from two views. New or improved algorithms the mapping and establishing correspondence of grid points and elements, the camera calibration, and the subpixel measurement of grid points, are implemented. As an application of the present system the surface-strains of deformed blanks in the limitting dome height test, the square cup deep-drawing and punch stretching to obtain the forming limit diagram are measured. The results are compared with those obtained by conventional manual methods.

Improving the Quality of Filtered Lidar Data by Local Operations

  • Seo, Su-Young
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.189-198
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    • 2007
  • Introduction of lidar technology have contributed to a wide range of applications in generating quality surface models. Accordingly, because of the importance of terrain surface models in mapping applications, rigorous studies have been performed to extract ground points from a lidar data point cloud. Although most filters have been shown abilities to extract ground points with their parameters tuned, however, most experiments revealed that there are certain limitations in optimizing filter parameters and the correction of remaining misclassified points is not straightforward. In this study, therefore, a method to improve the quality of filtered lidar data is proposed, which exploits neighboring surface properties arising between immediate neighbors. The method comprises a sequence of procedures which can reduce commission and omission errors. Commission errors occurring in low-rise objects are reduced by utilizing morphological operations. On the other hand, omission errors are reduced by adding missing ground points around step edges. Experimental results show that the qualities of filtered data can be improved considerably by the proposed method.

Simultaneous Detection of Biomolecular Interactions and Surface Topography Using Photonic Force Microscopy

  • 허승진;김기범;조용훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.402.1-402.1
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    • 2014
  • Photonic force microscopy (PFM) is an optical tweezers-based scanning probe microscopy, which measures the forces in the range of fN to pN. The low stiffness leads proper to measure single molecular interaction. We introduce a novel photonic force microscopy to stably map various chemical properties as well as topographic information, utilizing weak molecular bond between probe and object's surface. First, we installed stable optical tweezers instrument, where an IR laser with 1064 nm wavelength was used as trapping source to reduce damage to biological sample. To manipulate trapped material, electric driven two-axis mirrors were used for x, y directional probe scanning and a piezo stage for z directional probe scanning. For resolution test, probe scans with vertical direction repeatedly at the same lateral position, where the vertical resolution is ~25 nm. To obtain the topography of surface which is etched glass, trapped bead scans 3-dimensionally and measures the contact position in each cycle. To acquire the chemical mapping, we design the DNA oligonucleotide pairs combining as a zipping structure, where one is attached at the surface of bead and other is arranged on surface. We measured the rupture force of molecular bonding to investigate chemical properties on the surface with various loading rate. We expect this system can realize a high-resolution multi-functional imaging technique able to acquire topographic map of objects and to distinguish difference of chemical properties between these objects simultaneously.

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대규모 홍수 매핑을 위한 저해상도 광학위성영상의 활용 방법 (Methodology to Apply Low Spatial Resolution Optical Satellite Images for Large-scale Flood Mapping)

  • 박연연;이화선;김경탁;이규성
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.787-799
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    • 2018
  • 대규모 홍수 발생 시 적기에 침수지의 공간적 분포와 변화를 모니터링하기 위한 정확하고 효율적인 매핑 수단이 필요하다. 본 연구에서는 높은 시간해상도로 동일 지역을 하루에 여러 번 관측이 가능한 저해상도 광학위성영상을 이용하여 대규모 홍수 범람으로 인한 침수지를 탐지하는 방법을 제시하고자 하였다. 2010년 1월 모로코 세부강 유역에서 발생한 대규모 홍수로 인한 침수지를 탐지하기 위하여 MODIS 일별 표면반사율 영상을 사용하였다. 영상에서 나타나는 침수지의 다양한 분광특성을 분석하여 침수지의 유형이 순수한 물표면과 물과 식물이 혼재된 형태가 함께 분포하고 있었다. 침수지 탐지는 분광특성에 따라 선정된 밴드의 반사율 영상에 직접 임계값을 적용하는 방법과 물 관련 분광지수에 임계값을 적용하는 방법을 비교하였다. 침수지 탐지 결과의 정확도 검증은 TM 영상에서 판독된 부분 지역의 침수지 지도와 비교하였다. NDWI를 제외한 나머지 방법에서 90% 이상의 높은 정확도를 얻었다. 모든 침수지 탐지 방법에서 SWIR밴드와 적색광밴드가 가장 중요하며, 2개의 밴드에 직접 임계값을 적용하는 단순한 방법으로도 정확하고 효율적인 침수지 탐지가 가능했다. 기존의 NIR밴드는 침수지 탐지에 있어서 큰 역할을 하지 못했지만, 식물이 혼재된 침수지의 유형을 구분하는데 유용했다.

백제 풍납토성 출토 흑색마연토기의 제작 특성 (Manufacturing Characteristics of Black Burnished Pottery from Pungnaptoseong, Beakje)

  • 김수경;한민수;남상원;장성윤
    • 보존과학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.417-429
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    • 2017
  • 연구는 풍납토성에서 출토된 백제시대 흑색마연토기의 태토를 분석하여 원료물질의 특성을 확인하고, 제작기법을 검토하였다. 분석된 흑색마연토기들은 표면부과 속심의 흑색 발현이 우수하고 입자의 정선도가 높은 그룹과 표면부만 흑색을 띠며, 정선도가 낮은 그룹으로 나누어진다. 두 그룹간 태토 정선과정, 발색시간, 발색 방법 등의 제작기법에 차이가 있었다. 또한 CaO, $P_2O_5$, L.O.I. 함량이 높게 검출되어 식물 재 성분을 표면에 침착시키는 방법이 사용되었을 것으로 판단된다. 표면부의 SEM-EDS mapping 결과, 흑색마연토기의 표면부에서 탄소의 농집 현상이 나타나 탄소의 영향을 받았을 것으로 추정된다. 반면 함께 출토된 회색토기의 표면부에서는 철의 농집 현상이 두드러지는데 고온소성 과정에서 표면부로 철의 이동이 있었을 것으로 추정된다. XRD 분석 결과를 통해 흑색마연토기는 $700{\sim}900^{\circ}C$ 이하에서, 회색토기는 $900{\sim}1000^{\circ}C$ 에서 소성되었을 것으로 판단된다.

엔지니어링 탄성파자료에서 방사변환을 통한 풍화대 및 기반암 표면의 영상강화 (Image Enhancement of the Weathered Zone and Bedrock Surface with a Radial Transform in Engineering Seismic Data)

  • 김지수;전수인;이선중
    • 지질공학
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    • 제22권4호
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    • pp.459-466
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    • 2012
  • 엔지니어링 탄성파 반사법 자료에서 자주 부딪히는 문제는 천부 불연속면의 작은 반사 에너지가 발파로 인한 음파, 직접파, 굴절파 및 진폭이 큰 표면파와 같은 잡음으로 가려진다는 점이다. 자료처리 과정에서 그 동안 국내 지반탐사 자료에 적용되지 않았던 방사변환 기법을 통하여 현장에서 얻어진 거리-시간 영역의 자료를 단순히 속도-시간 영역의 자료로 변환시켜 일관성 잡음을 제거하고자 하였다. 적용성 평가를 위해 수백 미터 깊이를 대상으로하는 고품질의 퇴적분지 탐사자료와 수십 미터 깊이를 대상으로 하는 잡음이 많은 엔지니어링 탐사자료를 시험자료로 선택하였다. 이 방법은 대역통과 필터링과 주파수-파수 필터링에 비해 반사파의 진폭을 약화시키지 않고 음파, 표면파, 직접파, 굴절파와 같은 천부의 일관성 선형 잡음을 효과적으로 약화시킬 수 있었다. 방사 트레이스 영역에서 잡음의 주파수 특성을 고려하여 설계된 저주파 제거 필터를 적용할 때 표면파 분산 구간은 물론 주파수-파수 필터링에서 통제하기 힘든 직접파, 굴절파 및 음파의 중첩 구간(50m 깊이 이내)에 있는 천부 반사면들이 효과적으로 부각되었다. 일관성 있는 선형 잡음에 제한되어 적용되는 이 방법은 앞으로 속도-시간 영역에서 각 종 잡음의 분포 특성을 정확히 파악할 때 엔지니어링 자료에 흔히 나타날 수 있는 절리, 파쇄대, 천부 단층에 의한 회절파와 역-산란파와 같은 잡음도 충분히 조절할 수 있을 것으로 보인다.

NCEP 재분석 자료를 이용한 전지구 지표층의 2000-2009년 풍속 분포 (Global Distribution of Surface Layer Wind Speed for the years 2000-2009 Based on the NCEP Reanalysis)

  • 변재영;최영진;이재원
    • 대기
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    • 제21권4호
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    • pp.439-446
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    • 2011
  • NCEP reanalysis data were analyzed in order to provide distribution of global wind resource and wind speed in the surface layer for the years 2000-2009. Wind speed at 10 m above ground level (AGL) was converted to wind speed at 80 m above the ground level using the power law. The global average 80 m wind speed shows a maximum value of $13ms^{-1}$ at the storm track region. High wind speed over the land exists in Tibet, Mongolia, Central North America, South Africa, Australia, and Argentina. Wind speed over the ocean increased with a large value in the South China Sea, Southeast Asia, East Sea of the Korea. Sea surface wind in Western Europe and Scandinavia are suitable for wind farm with a value of $7-8ms^{-1}$. Areas with great potential for wind farm are also found in Eastern and Western coastal region of North America. Sea surface wind in Southern Hemisphere shows larger values in the high latitude of South America, South Africa and Australia. The distribution of low-resolution reanalysis data represents general potential areas for wind power and can be used to provide information for high-resolution wind resource mapping.