• Smart Structures and Systems
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• 제5권4호
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• pp.469-482
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• 2009

The emerging sensor-based structural health monitoring (SHM) technology has a potential for cost-effective maintenance of aging civil infrastructure systems. The author proposes to integrate continuous and global monitoring using on-structure sensors with targeted local non-destructive evaluation (NDE). Significant technical challenges arise, however, from the lack of cost-effective sensors for monitoring spatially large structures, as well as reliable methods for interpreting sensor data into structural health conditions. This paper reviews recent efforts and advances made in addressing these challenges, with example sensor hardware and health monitoring software developed in the author's research center. The hardware includes a novel fiber optic accelerometer, a vision-based displacement sensor, a distributed strain sensor, and a microwave imaging NDE device. The health monitoring software includes a number of system identification methods such as the neural networks, extended Kalman filter, and nonlinear damping identificaiton based on structural dynamic response measurement. These methods have been experimentally validated through seismic shaking table tests of a realistic bridge model and tested in a number of instrumented bridges and buildings.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제29권2호
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• pp.87-93
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• 2022

To solve the pathological problems of the musculoskeletal system based on evidence, a sophisticated analysis of human motion is required. Traditional optical motion capture systems with high validity and reliability have been utilized in clinical practice for a long time. However, expensive equipment and professional technicians are required to construct optical motion capture systems, hence they are used at a limited capacity in clinical settings despite their advantages. The development of information technology has overcome the existing limit and paved the way for constructing a motion capture system that can be operated at a low cost. Recently, with the development of computer vision-based technology and optical markerless tracking technology, webcam-based 3D human motion analysis has become possible, in which the intuitive interface increases the user-friendliness to non-specialists. In addition, unlike conventional optical motion capture, with this approach, it is possible to analyze motions of multiple people at simultaneously. In a non-optical motion capture system, an inertial measurement unit is typically used, which is not significantly different from a conventional optical motion capture system in terms of its validity and reliability. With the development of markerless technology and advent of non-optical motion capture systems, it is a great advantage that human motion analysis is no longer limited to laboratories.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.398-406
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• 2013

핵의학 영상 기기인 양전자 방출 단층 촬영 장치(Positron emission tomography: PET)와 같은 진단기기는 방사성의약품을 인체에 주입하여 질병을 진단한다. 이 때 사용되는 방사성의약품은 안전성을 위하여 적절한 수소 이온농도를 가져야 한다. 일반적으로 방사성 의약품의 수소 이온 농도를 측정하는 과정에서 흔히 사용되는 것이 pH시험지이다. 표본을 pH 시험지에 떨어뜨려 pH 시험지의 변색 정도를 표준색상표(Standard color chart)와 비교하여 표본의 pH를 알 수 있다. 그러나 이 방법은 측정자의 경험 정도에 따라 pH 측정값에 차이가 발생할 수 있다. 또한 pH 메타기는 고감도의 센서를 사용함으로 오염에 주의해야 한다. 이러한 불편함을 고려하여 쉽고 간단하게 정확한 pH를 측정하기 위한 새로운 장치 제작과 영상 기반 알고리즘을 통한 소프트웨어를 개발하였다. 이렇게 개발한 장치는 최종적으로 방사성의약품의 생산 시 품질관리(QC) 통합 제어 시스템으로 사용된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권1호
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• pp.1-6
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• 2010

렌즈 왜곡현상은 비전 시스템에 있어 필연적인 현상이며 가격과 시스템의 크기를 줄이기 위한 렌즈의 선택으로 왜곡현상은 점점 더 심해지고 있다. 이와 같은 추세로 왜곡보정의 필요성은 중대한 문제가 되고 있지만 기존의 카메라 모델을 이용한 왜곡보정 방식은 복잡하고 많은 연산이 필요한 문제점이 있다. 비전 검사에서 디지털 이미지의 효과적인 왜곡 보정은 물체 탐지 및 인식의 전제 조건이다. 복잡한 모델링, 대규모 계산과 한계 정보 손실 같은 전통적인 왜곡 보정 알고리즘의 결점을 극복하기위해 본 논문에서는 사진측량적 기법을 보정 기법으로 이용하였다. 이 방법은 표준 격자 배열의 이미지를 이용하여 왜곡 이미지를 보정하는 방법으로, 제안하는 방법을 이용하여 ALC 블럭의 검사 시스템에 실험한 결과 약 4ms의 처리시간을 단축하였으며, 사람의 육안에 의한 검사보다 검사의 에러율이 2.3% 줄어들었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제27권5호
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• pp.120-129
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• 2023

행어케이블의 장력은 현수교의 건전성과 안전성을 확인할 수 있는 주요 응답 중 하나이다. 일반적으로 공용 중인 현수교에서 행어케이블의 장력을 추정하기 위해 진동법이 주로 사용되고 있다. 진동법은 행어케이블에서 고유진동수들을 측정하고 행어케이블의 형상 조건을 이용하여 간접적으로 장력을 추정하는 방법이다. 이 연구에서는 영상계측시스템을 이용하여 팔영대교의 행어케이블에 대하여 장력을 추정하였다. 영상계측시스템은 측정의 편의성과 경제성을 고려하여 디지털 캠코더와 삼각대를 사용하였다. 영상계측시스템을 이용하여 측정된 행어케이블의 응답은 변위 기반이므로 진동법을 적용하기 위한 고차모드의 고유진동수는 측정하기 어려울 수 있다. 이 연구에서는 저차모드의 고유 진동수를 이용하여 장력을 추정할 수 있는 역해석 기법을 적용하였다. 역해석 기법은 현장에서 측정된 행어케이블의 고유진동수들과 유한요소해석을 이용하여 산정된 고유진동수들의 오차를 목적함수로 정의하여 최적화를 수행하였다. 최적화 방법은 목적함수의 편미분이 필요 없는 직접탐색법을 적용하였다. 역해석 기법을 이용하여 산정된 장력과 진동법을 이용하여 추정된 장력을 비교 분석하여 역해석 기법에 대한 신뢰도와 정확도를 확인하였다. 그 결과 역해석 기법을 적용하면 저차모드의 고유진동수를 이용하여도 신뢰성 있는 장력의 추정이 가능하였다.

• Journal of Information Display
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• 제11권2호
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• pp.57-62
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• 2010

A method of characterizing time-sequential stereoscopic 3D displays based on the measurement of the temporal behavior of the systems vs. the grey levels is proposed. An Nvidia 3D vision kit with a 3D-ready SAMSUNG 2233RZ LCD display is characterized in the paper. OPTISCOPE SA especially designed for the precise measurements of the luminance and temporal behavior of LCD displays was used. The transmittance and response time of the shutter glasses was first evaluated. Then the grey-to-grey response times of the display were measured. The 2D and 3D behaviors of the display were then compared. Finally, the temporal behavior of the complete system was modeled, and the grey-level variations on one view were deduced as a function of the synchronization and level of the other eye. The main sources of imperfection were identified and quantified, and a full computation of the system performances was done.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제3권1호
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• pp.91-114
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• 2016

In this paper, recent research trends and activities on structural health monitoring (SHM) of civil infrastructure in Korea are reviewed. Recently, there has been increasing need for adopting smart sensing technologies to SHM, so this review focuses on smart sensing, monitoring, and assessment for civil infrastructure. Firstly, the research activities on smart sensor technology is reviewed including optical fiber sensors, piezoelectric sensors, wireless smart sensors, and vision-based sensing system. Then, a brief overview is given to the recent advances in smart monitoring and assessment techniques such as vibration-based global monitoring techniques, local monitoring with piezoelectric materials, decentralized monitoring techniques for wireless sensors, wireless power supply and energy harvest. Finally, recent joint SHM activities on several test beds in Korea are discussed to share the up-to-date information and to promote the smart sensors and monitoring technologies for applications to civil infrastructure. It includes a Korea-US joint research on test bridges of the Korea Expressway Corporation (KEC), a Korea-US-Japan joint research on Jindo cable-stayed bridge, and a comparative study for cable tension measurement techniques on Hwamyung cable-stayed bridge, and a campaign test for displacement measurement techniques on Sorok suspension bridge.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.113-117
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• 2013

This paper describes a new technology to develop the character recognition technology based on pattern recognition for non-contacting inspection optical lens slant or precision parts, and including external form state of lens or electronic parts for the performance verification, this development can achieve badness finding. And, establish to existing reflex data because inputting surface badness degree of scratch's standard specification condition directly, and error designed to distinguish from product more than schedule error to badness product by normalcy product within schedule extent after calculate the error comparing actuality measurement reflex data and standard reflex data mutually. Developed system to smallest 1 pixel unit though measuring is possible 1 pixel as $37{\mu}m{\times}37{\mu}m$ ($0.1369{\times}10-4mm^2$) the accuracy to $1.5{\times}10-4mm$ minutely measuring is possible performance verification and trust ability through an experiment prove.

• 한국항행학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.251-257
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• 2017

차량의 정확한 위치 추정을 위하여 GPS (global positioning system)와 영상 센서, 관성 센서 등을 결합한 복합 측위에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 복합 측위에 있어 중요한 요소 중 하나인 각 센서 간의 시각동기화 기법을 제안한다. 제안된 기법은 GPS 시각 정보를 기준으로 시각동기화 된 영상 센서, 관성 센서와 OBD (on-board diagnostics) 측정치를 획득하는 기법이다. GPS로부터 시각 정보와 위치 정보를 획득하며, 관성 센서로부터 차량의 자세에 관련된 측정치와 OBD를 활용하여 차량의 속력을 획득한다. 영상 센서로부터 획득한 영상에 GPS 시각 정보와 위치 정보, 관성 센서와 OBD의 측정치를 색상으로 변환하여 영상 픽셀에 삽입하는 기법을 제안한다. 또한, 영상에 삽입된 시각동기화 된 센서 측정치들은 변환 과정을 통하여 추출할 수 있다. 각 센서들의 결합을 위하여 임베디드 리눅스 보드를 활용하였으며, 제안된 기법의 성능 평가를 위하여 실제 차량 주행을 통한 실험을 수행하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.107-111
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• 2021

A 3D point cloud map is an essential elements in various fields, including precise autonomous navigation system. However, generating a 3D point cloud map using a single sensor has limitations due to the price of expensive sensor. In order to solve this problem, we propose a precise 3D mapping system using low-cost sensor fusion. Generating a point cloud map requires the process of estimating the current position and attitude, and describing the surrounding environment. In this paper, we utilized a commercial visual-inertial odometry sensor to estimate the current position and attitude states. Based on the state value, the 2D LiDAR measurement values describe the surrounding environment to create a point cloud map. To analyze the performance of the proposed algorithm, we compared the performance of the proposed algorithm and the 3D LiDAR-based SLAM (simultaneous localization and mapping) algorithm. As a result, it was confirmed that a precise 3D point cloud map can be generated with the low-cost sensor fusion system proposed in this paper.