In this paper, a development of the sensor fusion algorithm for a visual control of mobile robot is presented. The output data from the visual sensor include a time-lag due to the image processing computation. The sampling rate of the visual sensor is considerably low so that it should be used with other sensors to control fast motion. The main purpose of this paper is to develop a method which constitutes a sensor fusion system to give the optimal state estimates. The proposed sensor fusion system combines the visual sensor and inertial sensor using a modified Kalman filter. A kind of multi-rate Kalman filter which treats the slow sampling rate ...
In this paper, an on-line multi-sensor visual inspection technique for seamless steel pipe´s straightness is developed. The basic principle of the visual measuring method is detailed. The modeling of visual sensor, measurement system and data processing are presented. In order to test the accuracy of the multi-sensor visual inspection, an experiment inspecting the straightness of a 1500mm long seamless steel pipe is made. The experiment results show that the visual inspection technique can achieve on-line measurement and offers high precision and stability.
Purpose: This study aimed to compare the relative muscle activity on the erector spinae, gluteus maximus, and hamstring, using a non-visual feedback bridge exercise and a visual feedback bridge exercise with a tension sensor and clinometer. Methods: Twenty-two healthy subjects participated in this study. The study subjects performed bridge exercises without visual feedback, bridge exercises using a tension sensor, and bridge exercises using an inclinometer in the supine position, and the muscle activity of the left and right erector spinae, gluteus maximus, and hamstring muscles was measured while maintaining isometric contraction during the bridge movement. Muscle activity was measured by using surface an electromyography equipment. To standardize the measured action potential of each muscle, the maximum voluntary isometric contraction was measured. The bridge exercise was repeated 3 times for 5s each. Using repeated analysis of variance, we compared the significant difference in EMG activity for each muscle between the three experiments, and all statistical processing was performed using SPSS version 26. The statistical significance level was set at α = 0.05. Results: During bridging exercises, the asymmetry of the muscle activity of the erector spinae and gluteus maximus during visual feedback guiding was lower than that during no visual feedback. However, there was no significant difference. Moreover, the asymmetry of the muscle activity of the hamstring muscles was significantly lower during tension sensor visual feedback than that during no visual feedback (p<0.05). Conclusion: These findings suggest that bridge exercise with visual feedback using a tension sensor and an inclinometer is effective in inducing symmetrical movement. When it is necessary to symmetrically adjust the weight load of both feet during the bridge exercise, it is effective to apply visual feedback using a tension sensor.
In teleoperating, as seeing the monitor screen obtained from a camera instituted in the working environment, human operator generally controls the slave arm. Because we can see only 2-D image in a monitor, human operator does not know the depth information and can not work with high accuracy. In this paper, we proposed a traded control method using an visual sensor for the purpose of solving this problem. We can control a teleoperation system with precision when we use the proposed algorithm. Not only a human operator command but also an autonomous visual sensor feedback command is given to a slave arm for the purpose of coincidence current image features and target image features. When the slave arm place in a distant place from the target position, human operator can know very well the difference between the desired image features and the current image features, but calculated visual sensor command have big errors. And when the slave arm is near the target position, the state of affairs is changed conversely. With this visual sensor feedback, human does not need coincide the detail difference between the desired image features and the current image features and proposed method can work with higher accuracy than other method without, sensor feedback. The effectiveness of the proposed control method is verified through series of experiments.
최근 비쥬얼 센서 기술의 발달로 센서 네트워크에 영상을 추가하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 비쥬얼 센서는 다른 센서 정보에 비해 데이터가 크기 때문에 데이터의 크기를 효율적으로 관리하는 것이 무엇보다 중요하다. 본 논문에서는 효과적인 데이터 관리에 필요한 비디오 트래픽 예측 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 비디오 센서에서 획득되는 영상의 특성을 반영하여 1차 AR 모델로 비디오 트래픽을 모델링하고 칼만필터 알고리즘을 적용하여 트래픽을 예측한다. 제안하는 방법은 계산량이 많지 않아 센서 노드에 적용되기 적합하다. 실험 결과는 제안하는 방법이 비교적 간단한 형태이지만 전체 평균 트래픽의 1% 이내로 오차로 정확하게 트래픽을 예측하는 것을 보여준다.
In this study, we constructed a visual sensor system for weld seam tracking in real time in GMA welding. A sensor part consists of a CCD camera, a band-pass filter, a diode laser system with a cylindrical lens, and a vision board for inter frame process. We used a commercialized robot system which includes a GMA welding machine. To extract the weld seam we used a inter frame process in vision board from that we could remove the noise due to the spatters and fume in the image. Since the image was very reasonable by using the inter frame p개cess, we could use the simplest way to extract the weld seam from the image, such as first differential and central difference method. Also we used a moving average method to the successive position data or weld seam for reducing the data fluctuation. In experiment the developed robot system with visual sensor could be able to track a most popular weld seam. such as a fillet-joint, a V-groove, and a lap-joint of which weld seam include planar and height directional variation.
A visual sensor consisted of polygonal mirror, laser, and CCD camera was proposed to measure the distance to the weld joint for recognizing the joint shape. To scan the laser beam of the sensor onto an object, 8-facet polygonal mirror was used as the rotating mirror. By locating the laser and the camera at axi-symmetrical positions around the mirror, the synchronized-scan condition could be satisfied even when the mirror was set to rotate through one direction continuously, which could remove the inertia effect of the conventional oscillating-mirror methods. The mathematical modelling of the proposed sensor with the optical triangulation method made it possible to derive the relation between the position of an image on the camera and the one of a laser light on the object. Through the geometrical simulation of the proposed sensor with the principal of reflection and virtual image, the optical path of a laser light could be predicted. The position and direction of the CCD camera were determined based on the Scheimpflug's condition to fit the focus of any image reflected from an object within the field of view. The results of modelling and simulation revealed that the proposed visual sensor could be used to recognize the weld joint and its vicinity located within the range of the field of view and the resolution. (Received February 19, 2003)
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제3권4호
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pp.344-365
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2009
The performance of a tracking system is greatly increased if multiple types of sensors are combined to achieve the objective of the tracking instead of relying on single type of sensor. To conduct the multi-modal tracking, we have previously developed a multi-modal sensor-based tracking model where acoustic sensors mainly track the objects and visual sensors compensate the tracking errors [1]. In this paper, we find a network synchronization problem appearing in the developed tracking system. The problem is caused by the different location and traffic characteristics of multi-modal sensors and non-synchronized arrival of the captured sensor data at a processing server. To effectively deliver the sensor data, we propose a time-based packet aggregation algorithm where the acoustic sensor data are aggregated based on the sampling time and sent to the server. The delivered acoustic sensor data is then compensated by visual images to correct the tracking errors and such a compensation process improves the tracking accuracy in ideal case. However, in real situations, the tracking improvement from visual compensation can be severely degraded due to the aforementioned network synchronization problem, the impact of which is analyzed by simulations in this paper. To resolve the network synchronization problem, we differentiate the service level of sensor traffic based on Weight Round Robin (WRR) scheduling at the routers. The weighting factor allocated to each queue is calculated by a proposed Delay-based Weight Allocation (DWA) algorithm. From the simulations, we show the traffic differentiation model can mitigate the non-synchronization of sensor data. Finally, we analyze expected traffic behaviors of the tracking system in terms of acoustic sampling interval and visual image size.
In this paper, an intelligent dimming control system is designed and implemented with the human visual response function using CDS sensor, PIR sensor and temperature sensor, etc. The proposed system is designed to detect a moving object by PIR sensor and to control the LED dimming considering the human visual response. Also, the dimming of LED light can modulate on the app, and simultaneously control dimming in real-world environments with smart phone app. A high-temperature warning or a fire hazard information is transmitted to user's smart phone according to sensor values and Data graph are provided as part of data visualization. Connecting the hardware controller, the proposed intelligent smart dimming control system is expected to contribute to the power reduction interior LED, smart grid building and saving home combining with internet of things.
In this study, we constructed a preview-sensing visual sensor system for weld seam tracking in real time in GMA welding. A sensor part consists of a CCD camera, a band-pass filter, a diode laser system with a cylindrical lens, and a vision board for inter frame process. We used a commercialized robot system which includes a GMA welding machine. To extract the weld seam we used a inter frame process in vision board from that we could remove the noise due to the spatters and fume in the image. Since the image was very reasonable by using the inter frame process, we could use the simplest way to extract the weld seam from the image, such as first differential and central difference method. Also we used a moving average method to the successive position data of weld seam for reducing the data fluctuation. In experiment the developed robot system with visual sensor could be able to track a most popular weld seam, such as a fillet-joint, a V-groove, and a lap-joint of which weld seam include planar and height directional variation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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