• 제목/요약/키워드: Three-dimensional Position Tracking

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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.

냉장고 디자인의 인간공학적 평가 (Ergonomic Evaluation of Refrigerator Design)

  • 박재희;황민철;박세진;김명석
    • 디자인학연구
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    • 제14권
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    • pp.1-7
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    • 1996
  • 디자이너들은 어떤 제품의 크기, 모양 혹은 인터페이스 부분을 설계해야 하는데 그것들이 사용자에게 맞도록 하려면 인간공학 원칙과 데이터를 필요로 하게 된다. 그러나 아직까지 냉장고를 비롯한 가전제품 분야에서는 실제 작업에 쓰일만한 인간공학 관련 디자인 원칙이나 데이터들이 거의 없는 형편이다. 냉장고 디자이너들이 가장 고민하는 문제 가운데 하나인 냉장실과 냉동실의 레이아웃 결정만 하더라도, 서로 다른 레이아웃의 차이를 비교할만한 객관적인 방법이 없다. 그 외에 도어 손잡이를 어떤 모양으로 어느 위치에 부착할 것이지, 조작패널의 사용자 인터페이스는 어떻게 설계할 것인 지 등에 관한 모든 것이 아직까지는 디자이너들의 직관에 의존하고 있다. 본 연구는 이러한 냉장고 디자이너들의 의사결정 과정을 도와주기 위해 몇 가지의 인간 공학적 연구방법을 사용하여 냉장고 디자인에 대한 평가를 시도하였다. 근전도 분석방법은 냉장고의 선반 높이와 냉장실, 냉동실의 레이아웃을 평가하기 위해 사용되었으며, 3차원 동작분석은 도어의 손잡이를 평가하기 위해 사용되었다. 비데오 분석에 의한 사용성 평가의 조작패널의 문제점을 찾아내기 위해 사용되었다. 마지막으로 한국인 인체측정 데이터에 근거한 냉장고의 적정 설계치수 결정 기준을 설정하였다. 이러한 연구결과들은 향후 냉장고 디자인 개발에 참조 될 수 있을 것이다.

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구강외과 수술용 스텐트 기반 영상유도 수술 시스템의 개발 (Development and application of stent-based image guided navigation system for oral and maxillofacial surgery)

  • 이우진;김대승;이원진;이삼선;최순철;허민석;허경회;김명진;이지호
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제39권3호
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    • pp.149-156
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    • 2009
  • Purpose : The purpose of this study was to develop a stent-based image guided surgery system and to apply it to oral and maxillofacial surgeries for anatomically complex sites. Materials and Methods : We devised a patient-specific stent for patient-to-image registration and navigation. Three-dimensional positions of the reference probe and the tool probe were tracked by an optical camera system and the relative position of the handpiece drill tip to the reference probe was monitored continuously on the monitor of a PC. Using 8 landmarks for measuring accuracy, the spatial discrepancy between CT image coordinate and physical coordinate was calculated for testing the normality. Results : The accuracy over 8 anatomical landmarks showed an overall mean of $0.56{\pm}0.16\;mm$. The developed system was applied to a surgery for a vertical alveolar bone augmentation in right mandibular posterior area and possible interior alveolar nerve injury case of an impacted third molar. The developed system provided continuous monitoring of invisible anatomical structures during operation and 3D information for operation sites. The clinical challenge showed sufficient accuracy and availability of anatomically complex operation sites. Conclusion : The developed system showed sufficient accuracy and availability in oral and maxillofacial surgeries for anatomically complex sites.

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