• 제목/요약/키워드: Three Dimensional Positioning

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무인항공기의 위치 결정을 위한 사진 측량 기법과 오토 트래킹 토탈스테이션 기법의 비교 분석 (A Comparative Analysis between Photogrammetric and Auto Tracking Total Station Techniques for Determining UAV Positions)

  • 김원진;김창재;조연주;김지선;김희정;이동훈;이온유;맹주필
    • 한국측량학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.553-562
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    • 2017
  • 무인항공기 (UAV, Unmanned Aerial Vehicle)에 탑재되는 다양한 센서들 중에서 GPS (Global Positioning System) 수신기는 GPS 신호를 기반으로 정지비행 (hovering flight), 경로비행 (waypoint flight) 등 다양한 임무의 수행을 돕는다. GPS신호가 원활하게 수신되는 환경에서는 GPS 수신기를 활용할 수 있지만, 최근에 무인항공기의 활용을 시설물 모니터링, 배송, 레저 등 다양한 분야로 용도가 확대하면서 무인항공기의 비행 장소가 다양해지고 있다. 이러한 원인으로 무인항공기가 GPS 신호의 제약을 받는 음영지역이나 고층 빌딩이 밀집한 지역 등을 비행하면서 신호가 단절되거나 멀티패스로 인해 신호 에 다양한 잡음이 포함될 수 있다. 이에 본 연구에서는 무인항공기의 3차원 위치 결정을 위하여 해석 사진 측량 기법과 오토트래킹 토탈스테이션 기법을 이용하였다. 해석 사진 측량 기법으로는 중심투영의 기하학적 원리인 공선조건식 (collinearity equation)을 이용한 광속조정법을 기반으로 하였으며, 오토 트래킹 토탈스테이션 기법은 360도 프리즘 타깃을 초단위 이하로 추적하는 원리를 기반으로 하였다. 두 가지 기법에서 무인항공기의 위치 결정을 위해 사용된 타깃은 무인항공기 상단에 각각 탑재하였으며, 타깃간에는 x, y, z방향으로 기하학적 이격이 존재한다. 무인항공기의 비행 속도에 따른 결과 확인을 위해 0.86m/s, 1.5m/s, 2.4m/s로 속도를 달리하여 데이터를 취득하였으며, 타깃의 기하학적 이격을 통해 정확도평가를 하였다. 그 결과 무인항공기의 이동 경로인 x, y 방향으로는 최소 1mm에서 최대 12.9cm까지 오차가 발생하였고 비교적 이동이 적은 z 방향으로는 비행 속도와 무관하게 동일하게 7cm 오차가 발생하였다.

정위방사선수술시 영상공동등록을 이용한 자기공명영상 유용성 평가 (Evaluation of Magnetic Resonance Imaging using Image Co-registration in Stereotactic Radiosurgery)

  • 진성진;조지환;박철우
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.235-240
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    • 2017
  • 본 연구는 방사선수술 치료계획 시 영상공동등록을 이용한 자기공명영상의 3차원적 위치에 대하여 구조평가 및 뇌 정위 수술의 해부학적 기준점으로 사용되어지는 전교련(anterior commissure: AC)과 후교련(posterior commissure: PC)의 일치성을 평가하여 방사선수술시 영상공동등록의 임상 적용 안전성을 확인하고자한다. 정위 방사선수술 시행 후 2016년 3월~2017년 3월까지 영상공동등록을 이용한 자기공명영상 추적검사를 시행한 32명의 영상을 이용하여 3차원 좌표 측정을 통한 후향적 연구를 시행하였다. 전교련의 3차원 좌표 오차는 $1.0443{\pm}0.5724mm$(0.10 ~ 1.89), 후교련 3차원 좌표 오차는 $1.0348{\pm}0.5473mm$ (0.36 ~ 2.24)로 약 1 mm의 오차를 나타내었다. 자기공명영상 장비별 전교련과 후교련 좌표의 평균오차는 MR1(3.0 T)의 오차 값이 MR2 (1.5 T)에 비하여 낮게 나타났다. 영상공동등록 기법을 이용한 치료계획 시 자기공명영상의 오차를 최소화하여야 하며, 정확도를 확인하는 과정이 필요한 것으로 생각된다.

시뮬레이션을 통한 GPS 오차의 영향 분석 (Analysis of the GPS Error Effect through Simulation)

  • 전재한;권재현;이지선
    • 한국측량학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.397-405
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    • 2008
  • 한 지점의 위치에 대한 정확도는 위성의 위치와 몇 가지 요인으로 인하여 발생하는 신호의 지연 등에 주로 의존하게 된다. 이러한 지연의 효과가 3차원 위치 오차에 미치는 영향을 분석하기 위하여 GPS 오차를 포함하는 GPS 관측 파일(RINEX)을 시뮬레이션 하고, 시뮬레이션된 관측 파일을 기선 처리하여 그 효과를 분석하였다. Bernese ver5.0을 이용하여 전리층 지연, 대류권 모델, DOP, 랜덤 오차 등 과 같은 GPS 오차를 시뮬레이션에 적용하였다. 실험결과 기선이 짧다면 무전리층 조합으로 인하여 전리층 지연 효과를 제거할 수 있기 때문에 TEC에 의한 위치오차는 그리 크지는 않았다. 그러나 기선이 길어진다면 3차원 위치오차는 최대 10cm까지 나타났다. 싸이클 슬립은 싸이클 슬립이 증가함에 따라 점차적으로3차원 위치오차가 변화되기 보다는 싸이클 슬립이 60%를 넘었을 때 좌표에 미치는 영향이 커짐을 알 수 있다. 이는 시뮬레이션된 싸이클 슬립이 위성에 골고루 분배되었기 때문에 싸이클 슬립에 의한 영향은 크지 않았으나 60%를 넘을 경우 그 오차는 급격히 증가하였다. 또한 DOP이 3보다 작은 경우, 2시간 선별하여 계산된 3차원 위치오차는 $3{\sim}4cm$ 정도 향상되었다.

Positional symmetry of porion and external auditory meatus in facial asymmetry

  • Choi, Ji Wook;Jung, Seo Yeon;Kim, Hak-Jin;Lee, Sang-Hwy
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제37권
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    • pp.33.1-33.9
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    • 2015
  • Background: The porion (Po) is used to construct the Frankfort horizontal (FH) plane for cephalometrics, and the external auditory meatus (EAM) is to transfer and mount the dental model with facebow. The classical assumption is that EAM represents Po by the parallel positioning. However, we are sometimes questioning about the possible positional disparity between Po and EAM, when the occlusal cant or facial midline is different from our clinical understandings. The purpose of this study was to evaluate the positional parallelism of Po and EAM in facial asymmetries, and also to investigate their relationship with the maxillary occlusal cant. Methods: The 67 subjects were classified into three groups. Group I had normal subjects with facial symmetry ($1.05{\pm}0.52mm$ of average chin deviation) with minimal occlusal cant (<1.5 mm). Asymmetry group II-A had no maxillary occlusal cant (average $0.60{\pm}0.36$), while asymmetry group II-B had occlusal cant (average $3.72{\pm}1.47$). The distances of bilateral Po, EAM, and mesiobuccal cusp tips of the maxillary first molars (Mx) from the horizontal orbital plane (Orb) and the coronal plane were measured on the three-dimensional computed tomographic images. Their right and left side distance discrepancies were calculated and statistically compared. Results: EAM was located 10.3 mm below and 2.3 mm anterior to Po in group I. The vertical distances from Po to EAM of both sides were significantly different in group II-B (p=0.001), while other groups were not. Interside discrepancy of the vertical distances from EAM to Mx in group II-B also showed the significant differences, as compared with those from Po to Mx and from Orb to Mx. Conclusions: The subjects with facial asymmetry and prominent maxillary occlusal cant tend to have the symmetric position of Po but asymmetric EAM. Some caution or other measures will be helpful for them to be used during the clinical procedures.

초음파 신호의 2차원 역추적 방법에 관한 연구 (2D Backtracking Method of Ultrasonic Signal)

  • 이규정;이충호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.172-177
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    • 2023
  • 본 논문에서는 초음파 신호의 2차원 역추적 방법을 제안한다. 초음파 센서는 송수신 장치를 서로 쌍으로 이용하여 거리 측정 및 실내 위치 추적에 많은 연구가 되어 산업 분야에 쓰이고 있는 보편적인 기술이다. 본 논문에서는 초음파 신호를 수신기만 활용하여 임의의 초음파 송신 장치들의 신호원을 2차원 평면상으로 추적하는 방법을 제안한다. 초음파 신호를 추적하기 위해 수신기는 최소 3개를 이루어 신호를 수신한다. 3개의 수신기는 각각의 초음파 수신음의 도달 시간차를(Time Difference of Arrival, TDOA) 이용하여 방향 및 거리를 연산할 수 있다. 기존 초음파를 이용한 신호원 추적 방법은 송수신기가 쌍으로 이루어지거나 센서마다 독립적으로 설치가 되어야 하기 때문에 장치들의 시간 동기화가 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 초음파 수신기의 거리를 최소화하여 설치고 하나의 장치로 구성한다. 하나의 장치로 설치된 센서는 하나의 연산기로 처리하기에 시간 동기화 문제를 해결할 수 있다. 시간차 정확도를 올리기 위해 시간 분해능이 높은 고속 32비트 타이머를 사용하여 거리 및 방향을 빠르게 연산 및 추적할 수 있다.

Structural Similarity Index 인자를 이용한 방사선 분할 조사간 환자 체위 변화의 자동화 검출능 평가: 초기 보고 (Feasibility of Automated Detection of Inter-fractional Deviation in Patient Positioning Using Structural Similarity Index: Preliminary Results)

  • 윤한빈;전호상;이자영;이주혜;남지호;박달;김원택;기용간;김동현
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권4호
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    • pp.258-266
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    • 2015
  • 현대 방사선치료는 고선명 X선 투사영상을 이용하여 환자 및 종양의 위치를 확인하는 기술이 요구되지만, 3차원 영상 촬영을 위한 피폭량 및 영상정보의 급격한 증가는 환자에게 추가적인 부담이 될 수 있다. 본 연구에서는 영상의 구조 정보를 효과적으로 추출할 수 있는 Structural similarity (SSIM) 인자를 도입하여 매일 촬영하는 환자의 2차원 X선 영상간 차이를 자동 분석하여 환자의 위치 정확성의 검증 가능성을 제시하였다. 먼저 종양을 모사하기 위하여 구형 전산 팬텀의 크기와 위치를 변화시키면서 각각의 투사 영상을 시뮬레이션하고, SSIM 인자를 통해 영상 간 차이를 검출하여 분석하였다. 또한 12일간 매일 촬영한 방사선 치료 환자의 2차원 X선 영상들 간 차이를 동일한 방법으로 검출하였다. 그 결과 산출된 팬텀 변화에 따른 SSIM 값은 0.85~1 범위로, 관심영역(ROI)을 영상 전체가 아닌 팬텀으로 한정하였을 때는 0.006~1 범위로 나타나서 ROI 적용 시 민감도가 크게 상승하는 것을 확인하였다. 또한 임상 영상의 SSIM은 0.799~0.853 범위의 값을 나타냈으며 영상 간 차이가 SSIM 분포 상에 검출되는 것을 확인하였다. 본 연구결과는 소요 시간 및 피폭 등의 우려로 매일 사용하기 어려운 3차원 영상기법 대신 간단한 2차원 영상만을 이용하여 객관적이고 정량적인 환자 위치 정확성의 자동 평가 기법을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

남자저고리 원형제도법 개발을 위한 연구(2) -깃구성을 중심으로- (A Study on the Basic Pattern Drafting Method Development of Men's J$\breve{o}$-go-ri -Collar Construction (2)-)

  • 정옥임
    • 대한가정학회지
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    • 제37권7호
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    • pp.17-27
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    • 1999
  • According to the design method for constructing the Korean Men's Jo-go-ri(the traditional Korean jacket)collar, there are differences in form after its completion. In the construction design of the midsection of the gusset as in that of the basic pattern Jo-go-ri, not only was the positioning of the two sides of the collar not smooth, but also, when the collar strip(Dongjung) was attached, there would be an imbalance on one side or the other so that it was difficult to achieve symmetry. Therefore in this project, by applying the pattern design of the gusset midsection to that of the collar midsection, not only did attaching the collar(Kit) and the collar strip create a visual effect by equalizing the lengths of the two sides, but the construction was also easy. This method of construction introduces the three-dimensional aspect of the human form in its conic, spherical and cylindrical aspects, so that, through schematizing the scientific character of Korea's clothing, its appropriateness is verified. As a matter of fact, since there is no standardization of pattern whether for educational use or for mass-produced clothing, so that even the patterns used in computer-assisted design are executed according to the designer's personal skill, the reality is that after completion of construction the quality has not been uniform. For this schematization, inverse calculation of measurements pertaining to the calculation formula and of teaching materials has been referenced. In particular, the partial regulation of the calculation formula pertaining to the basic pattern construction, the method of making the collar midsection, and the construction method of the extreme and mean ratio adjustment, can be adjusted for all measurements, thereby providing the establishment of a design criterion and the possibility of the standardization of construction methods. The production method for the basic pattern design is as follows: 1) The conic angle for the Jo-go-ri's girth, length end neck width is fixed at 70(72) degree. 2) The radius of the cone is sleeve length. 3) The bust girth calculation formula is B/4 + 2.5 cm. 4) The armhole formula is B/4 + 2.5cm. 5) The neck width formula is B/10. 6) The ratio of the collar junction{width of collar(Kit) + width of collar strip(Dongjung) to the gusset length is 5:8. 7) The length of the side seam is a length intersecting the armhole line and the conic radius of sleeve length, that is an arc that exceeds the length of the Jo-go-ri's midsection.

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3차원 어군행동 계측 시스템 개발과 어군 행동의 수치 모델링에 관한 연구 III. 현장실험에 의한 수치 모델의 검토 (Study on the Development of Three-Dimensional Positioning System and Numerical Modeling of Fish Behavior III. Examination of the Numerical Model by the Field Experiment)

  • 장호영;김동수;김영섭
    • 수산해양기술연구
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    • 제37권1호
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    • pp.18-23
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    • 2001
  • 해상의 축양장에서 초음파 핑거를 부착한 참돔의 유영행동을 원격계측 시스템으로 추적한 현장실험의 관측결과로부터 수치 모델의 파라메터를 최소자승법으로 추정한 결과와 정규난수를 이용한 시뮬레이션에 의해 각 개체의 추정위치의 시계열 데이터를 구하여 유영궤적, 유영속도, 유영깊이, 축양교의 벽과 개체 사이의 근접거리, 개체 상호간의 최근접거리 등의 유영특성을 나타내는 지표에 대해 현장보험에 의한 결과와 시뮬레이션에 의한 결과를 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 초음파 핑거를 부착한 참돔을 방류하여 120분 동안의 유영행동을 추적한 현장보험에 의한 유류궤적은 고류 후 30분이 경과한 때에는 축양권의 중심 부근으로 이동하고, 주로 축양노의 좌하 모퉁이와 우상 모퉁이의 대각선 방향으로 분포하는 경향을 나타내었으며, 시뮬레이션에 의한 유영궤적도 이와 유사한 경향을 나타내었다. 2. 현장보험의 결과로부터 계산된 어군의 평균 유영속도는 39.2 cm/sec (1.4BL cm/sec)였으며, 시뮬레이션에 의한 평균 유영속도는 44.4 cm/sec (1.6BL cm/sec)로서 보험에 의 한 결과와 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 3. 현장보험에서 계측된 어군의 평균 유영 깊이는 238 cm였으며, 시뮬레이션에 의한 결과는 248 cm로서 큰 차이가 없었다. 4. 현장보험에서 구한 축양노의 벽과 개체 사이의 평균 근접거리는 132 cm였으며, 시뮬레이션에 의한 결과는 129cm로서 비슷한 것으로 나타났다. 5. 현장보험에 의한 개체 상호간의 평균 최근접 거리는 83 cm였으나, 시뮬레이션에 의한 결과는 61cm로서 다소 차이가 있는 것으로 나타났다.

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건설공사 현황측량을 위한 UAV DSM의 활용성 평가 (Utilization Evaluation of Digital Surface Model by UAV for Reconnaissance Survey of Construction Project)

  • 박준규;엄대용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.155-160
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    • 2018
  • UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 운용비용이 저렴하고, 데이터 취득의 속도가 빠르며 DSM(Digital Surface Model)의 생성이 가능하기 때문에 토지조사, 시설물 관리, 재난감시 및 복구 등 다양한 분야에 활용이 증가하고 있으며, 최근 건설 분야에서도 공정관리에 UAV 적용을 시도하고 있다. 건설공사 현장은 도심지, 산지, 농어촌 등에 광범위하게 분포되어 있으며, 짧게는 수백 미터에서 길게는 수 킬로미터에 이르기까지 그 범위가 다양하다. 건설공사 현황측량을 위해 기존에는 GPS나 토털스테이션을 이용한 측량방법이 주로 활용되어 왔다. 그러나 이 방법들은 데이터 취득에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 건설공사 현황측량을 위한 UAV DSM의 활용성을 평가하고자 하였다. UAV와 3D 레이저 스캐너를 이용하여 데이터를 취득하고, 데이터 처리를 통해 건설현장의 DSM을 생성하였다. 3D 레이저 스캐너 데이터를 기준으로 UAV DSM를 비교하여 30cm 이내의 정확도를 확인하였으며, 두 작업 방법 간의 공정 비교를 통해 UAV DSM의 건설공사 현황측량 분야 활용성을 제시할 수 있었다. 향후 UAV DSM의 활용은 건설공사 측량에서 작업효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

시각구조분석에 의한 음성 김주태 가옥의 지각된 환경지원성에 관한 연구 (A Study on the Perceived Affordance of Kim, Ju-Tae House in Eum-Seong through Analysis of Visual Structure)

  • 홍유선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.420-425
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    • 2016
  • 본 연구는 건축공간의 현상학적 논의로 물리적 환경과 심리적 행태의 관계성에 주목하며, 특정한 관계에 의해 분화 구성된 김주태 가옥을 대상으로 공간의 구성 방법과 행태적 의미를 시각 구조적 관점에서 분석하였다. 김주태 가옥은 사용자의 사회문화적 관계를 반영하여 명확한 방법으로 분화되어 구성되었으며, 채와 담으로 에워싸인 물리적 조건으로 관계적이며 독립적인 영역성을 부여하고 있다. 각각 독립적으로 한정된 영역은 순차적으로 접근할 수 있도록 공간의 열림을 제안하고 있으며, 이와 같은 과정적 공간 구성방식은 유도된 공간경험 과정에서 상대적 차이를 지각하게 되고 점증적으로 강한 폐쇄성을 인지하게 된다. 가옥의 중심부에 위치하고 있는 사이마당은 사랑채와 안채 사이의 공간깊이를 더욱 강조하는 입체적 층을 형성하고 있으며, 물리적 크기는 상대적으로 작은 공간이지만 관찰자 시점의 위치설정(공간의 원근감), 짧은 주기의 반복적 방향전환, 켜(layer)의 중첩 등의 환경적 조건에 의해 유도된 심리적 행태는 실제적 크기에 비해 상대적으로 멀게 혹은 깊게 인지하게 된다. 이는 '일반화된 타자'의 시각적 관점에서 대상을 어떻게 보이게 의도했는가에 대한 관계적 접근 방법이며, 사용자에게 지각된 환경지원성으로 심리적 태도와 행동을 유도하는 실행적 요소로 이해할 수 있다.