• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.139-146
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• 2007

Wireless Sensor network를 이용하여 객체를 추적하는 방법에 대해 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 연구는 객체 추적에 사용되는 방법에 따라 에너지의 양과 추적의 정확도 사이에 존재하는 상관관계를 관찰하고, 움직임 예측 방법에서 에너지 소비량을 최소화할 수 있음을 확인하였다. 추적에 사용되는 에너지는 센서노드가 객체를 감지하기 위해 소모하는 것이며, 추적의 정확도는 객체의 실제위치와 감지에 의해 계산된 위치의 차이이다. 몇 가지 추적방법과 파라미터의 조절에 따라 추적의 정확도와 소비되는 에너지의 양에 차이가 있고, 움직임 예측 알고리즘을 사용할 때 가장 좋은 에너지 효율을 얻을 수 있었다. 또한 가속도를 고려한 움직임 예측 알고리즘의 개선을 통해 더 나은 정확도와 에너지 효율을 기록하였다. 시뮬레이션 결과 움직임 예측 알고리즘에서 목표의 미래위치에 따라 노드를 활성화시키는 범위는 예측 알고리즘이 정확할 경우 센서 노드의 감지범위 정도로 제한하는 것이 유리함을 알 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1033-1041
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• 2003

A new visual tracking scheme is proposed for a mobile robot that tracks a moving object in 3D space in real time. Visual tracking is to control a mobile robot to keep a moving target at the center of input image at all time. We made it possible by simplifying the relationship between the 2D image frame captured by a single camera and the 3D workspace frame. To precisely calculate the input vector (orientation and distance) of the mobile robot, the speed vector of the target is determined by eliminating the speed component caused by the camera motion from the speed vector appeared in the input image. The problem of temporary disappearance of the target form the input image is solved by selecting the searching area based on the linear prediction of target motion. The experimental results have shown that the proposed scheme can make a mobile robot successfully follow a moving target in real time.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제13권3호
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• pp.163-168
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• 2002

흉곽 내 종양의 방사선 치료를 계획함에 있어, 피부의 움직임을 관찰하여 호흡에 의한 종양의 이동 범위를 추정하는 예비 연구로서 동물 실험을 시행하였다. 실험 동물로는 20 kg 크기의 황구를 이용하였고, 폐의 움직임과 피부의 움직임을 비교하기 위하여 형광투시경과 CCD 카메라를 동시에 이용할 수 있는 시스템을 자체 제작하였다. 폐의 하엽에 해당하는 부위의 피부 위에 방사선에 비투과성인 표시점을 올려놓고, 형광투시경으로 전면과 측면에서 상엽과 하엽의 움직임을 측정하였다. 동시에, CCD 카메라로부터 피부 움직임의 영상을 저장하여 두 개의 측정 결과를 비교하였다. 피부는 진폭 6 mm의 주기로 움직이고, 폐 안의 표적도 운동의 진폭(최대 15 mm)과 방향이 폐의 움직임을 따라 변하는 동안 거의 같은 주기로 움직이는 것이 관찰되어, 피부 위의 표시점과 실제 움직이는 표적은 평균 0.85 이상의 강한 상관 관계가 있음을 알 수 있었다. 이러한 상관 관계로 볼 때, 피부의 움직임으로부터 호흡에 의해 움직이는 폐 내부 종양의 위치를 예측하는 것이 가능함을 알 수 있었다. 동물 실험의 경우 호흡에 의한 피부의 움직임으로부터 정확한 표적의 위치를 예측하는 것이 가능하였고, 이 방법을 실제 환자에서도 응용할 수 있는 가능성이 있음을 보였다.

• 자동차안전학회지
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• 제11권3호
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• pp.30-36
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• 2019

This paper suggests a car-following algorithm for urban environment, with multiple target candidates. Until now, advanced driver assistant systems (ADASs) and self-driving technologies have been researched to cope with diverse possible scenarios. Among them, car-following driving has been formed the groundwork of autonomous vehicle for its integrity and flexibility to other modes such as smart cruise system (SCC) and platooning. Although the field has a rich history, most researches has been focused on the shape of target trajectory, such as the order of interpolated polynomial, in simple single-lane situation. However, to introduce the car-following mode in urban environment, realistic situation should be reflected: multi-lane road, target's unstable driving tendency, obstacles. Therefore, the suggested car-following system includes both in-lane preceding vehicle and other factors such as side-lane targets. The algorithm is comprised of three parts: path candidate generation and optimal trajectory selection. In the first part, initial guesses of desired paths are calculated as polynomial function connecting host vehicle's state and vicinal vehicle's predicted future states. In the second part, final target trajectory is selected using quadratic cost function reflecting safeness, control input efficiency, and initial objective such as velocity. Finally, adjusted path and control input are calculated using model predictive control (MPC). The suggested algorithm's performance is verified using off-line simulation using Matlab; the results shows reasonable car-following motion planning.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제3권1호
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• pp.39-49
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• 2002

This paper presents a robust tracker design method that is specific to the trajectories of target aircraft. This method assumes that representative trajectories of the target aircraft are available. The exact trajectories known to the tracker enables the incorporation of the exact data in the tracker design instead of the measurement data. An estimator is designed to have acceptable performance in tracking a finite number of different target trajectories with a capability to trade off the mean and maximum errors between the exact trajectories and the estimated or predicted trajectories. Constant estimator gains that minimize the cost functions related to the estimation or prediction error are computed off-line from an iterative algorithm. This tracker design method is applied to the longitudinal motion tracking of target aircraft.

• 대기
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• 제22권1호
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• pp.1-12
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• 2012

The Atmospheric motion vectors (AMVs) derived using infrared (IR) channel imagery of geostationary satellites have been utilized widely for real-time weather analysis and data assimilation into global numerical prediction model. As the horizontal resolution of sensors on-board satellites gets higher, it becomes possible to identify atmospheric motions induced by convective clouds ($meso-{\beta}$ and $meso-{\gamma}$ scales). The National Institute of Meteorological Research (NIMR) developed the high resolution visible (HRV) AMV algorithm to detect mesoscale atmospheric motions including ageostrophic flows. To retrieve atmospheric motions smaller than $meso-{\beta}$ scale effectively, the target size is reduced and the visible channel imagery of geostationary satellite with 1 km resolution is used. For the accurate AMVs, optimal conditions are decided by investigating sensitivity of algorithm to target selection and correction method of height assignment. The results show that the optimal conditions are target size of 32 km ${\times}$ 32 km, the grid interval as same as target size, and the optimal target selection method. The HRV AMVs derived with these conditions depict more effectively tropical cyclone OMAIS than IR AMVs and the mean speed of HRV AMVs in OMAIS is slightly faster than that of IR AMVs. Optimized mesoscale AMVs are derived for 6 months (Feb. 2010-Jun. 2010) and validated with radiosonde observations, which indicates NIMR's HRV AMV algorithm can retrieve successfully mesoscale atmospheric motions.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.145-147
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• 2017

Tracking filter plays a key role in accurate estimation and prediction of maneuvering vessel's dynamics. The third-order ${\alpha}-{\beta}-{\gamma}$ filter is one of the special cases of the general solution provided by the Kalman filter. Fading memory algorithm performs a better performance in numerous of ${\alpha}-{\beta}-{\gamma}$ filter algorithms. This study aims to optimize the fourth-order fading memory algorithm ${\alpha}-{\beta}-{\gamma}-{\eta}$ filter, which is extended form ${\alpha}-{\beta}-{\gamma}$ filter, to get much more accurate position of high dynamic target on the condition that the own ship is also high dynamic.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 1995년도 춘계공동학술대회논문집; 전남대학교; 28-29 Apr. 1995
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• pp.787-796
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• 1995

A man model is a useful design tool for the evaluation of man machine systems and products. An arm reach trajectory prediction for such a model will be specifically useful to present human activities and, consequently, could increase the accuracy and reality of the evaluation. In this study, a three-dimensional reach trajectory prediction model was developed using an inverse kinematics technique. The upper body was modeled as a four link open kinematic chain with seven degrees of freedom. The Resolved Motion Method used for the robot kinematics problem was used to predict the joint movements. The cost function of the perceived discomfort developed using the central composite design was also used as a performance function. This model predicts the posture by moving the joints to minimize the discomfort on the constraint of the end effector velocity directed to a target point. The results of the pairwise t-test showed that all the joint coordinates except the shoulder joint's showed statistically no differences at .alpha. = 0.01. The reach trajectory prediction model developed in this study was found to accurately simulate human arm reach trajectory and the model will help understand the human arm reach movement.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권11호
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• pp.5459-5473
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• 2017

Recently, a tracking algorithm called the spatial-temporal context model has been proposed to locate a target by using the contextual information around the target. This model has achieved excellent results when the target undergoes slight occlusion and appearance changes. However, the target location in the current frame is based on the location in the previous frame, which will lead to failure in the presence of fast motion because of the lack of a prediction mechanism. In addition, the spatial context model is updated frame by frame, which will undoubtedly result in drift once the target is occluded continuously. This paper proposes two improvements to solve the above two problems: First, four possible positions of the target in the current frame are predicted based on the displacement between the previous two frames, and then, we calculate four confidence maps at these four positions; the target position is located at the position that corresponds to the maximum value. Second, we propose a target reliability criterion and design an adaptive threshold to regulate the updating speed of the model. Specifically, we stop updating the model when the reliability is lower than the threshold. Experimental results show that the proposed algorithm achieves better tracking results than traditional STC and other algorithms.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제20권3호
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• pp.132-138
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• 2009

호흡으로 인한 방사선 치료 표적의 움직임을 고려함으로써 치료 성적 향상과 동시에 주변 장기 보호를 지향하는 4차원 방사선 치료의 구현, 성능 개선의 연구가 활발히 진행되고 있다. 환자가 자연스럽게 호흡하도록 하는 장점이 있는 호흡 동기방식이나 종양추적방식을 사용하는 경우, 방사선조사 표적의 움직임을 예측, 방사선조사 시 이를 보정하여 줌으로써 방사선치료 효과를 극대화할 수 있다. 신경회로망은 통계 수식에 의존하지 않고 주어진 자료를 표현하는 일종의 규칙을 찾아내므로, 방사선 치료 표적의 실시간 움직임과 같은 비선형성을 가진 시계열(Time Series)을 표현하는 데에 유리하다. 본 연구에서는 신경회로망 예측 알고리즘의 4차원 방사선치료에 적용 가능성을 평가하였다. Multi-layer Perceptron으로 신경회로망을 구성하였고 Scaled Conjugate Gradient 알고리즘을 신경회로망 학습 알고리즘으로 사용하였다. RPM 시스템을 이용하여 획득한 실제 임상 현장의 환자에 대한 호흡 자료를 기반으로 학습한 신경회로망 예측 결과를 RPM 시스템의 측정치와 상호 비교하였다. 10명의 환자에의 적용 결과, 신경회로망 학습에 사용된 자료가 환자의 호흡 범위 전체를 포함하지 않는 경우를 제외하고는, 최대절대오차 3 mm 미만의 우수한 예측 성능을 보였다. 학습 영역 이외의 호흡 자료 예측 시 발생하는 상당한 오차는 신경회로망의 외삽에 대한 학습능력 부족을 보이는 것으로, 오차의 원인을 제거하기 위한 일환으로, 호흡자료를 측정할 때 최대 호흡을 하도록 하여 충분한 학습 자료를 확보하는 방안을 고려해 볼 수있겠다. 4차원 방사선치료 시스템 성능 개선에의 직접 활용을 위하여, 다양한 시스템 대기시간에 따른 예측 성능 평가와 방사선 조사 장치와 연동, 실용 타당성 검증의 추가 연구가 진행될 것이다.