• Tribology and Lubricants
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• 제30권2호
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• pp.124-129
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• 2014

The piping system accounts for a large portion of the machinery structure of a plant, and is considered as a very important mechanical structure for plant safety. Accordingly, it is used in most energy plants in the nuclear, gas, and heavy chemical industries. In particular, the piping system for a nuclear plant is generally complicated and uses the reactor and its cooling system. The piping equipment is exposed to diverse loads such as weight, temperature, pressure, and seismic load from pipes and fluids, and is used to transfer steam, oil, and gas. In ultrasound infrared thermography, which is an active thermography technology, a 15-100 kHz ultrasound wave is applied to the subject, and the resulting heat from the defective parts is measured using a thermography camera. Because this technique can inspect a large area simultaneously and detect defects such as cracks and delamination in real time, it is used to detect defects in the new and renewable energy, car, and aerospace industries, and recently, in piping defect detection. In this study, ultrasound infrared thermography is used to detect information for the diagnosis of nuclear equipment and structures. Test specimens are prepared with piping materials for nuclear plants, and the optimally designed ultrasound horn and ultrasound vibration system is used to determine damages on nuclear plant piping and detect defects. Additionally, the detected images are used to improve the reliability of the surface and internal defect detection for nuclear piping materials, and their field applicability and reliability is verified.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제4권1호
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• pp.179-190
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• 2011

The swirling flow developing in Francis turbine draft tube under part load operation leads to pressure fluctuations usually in the range of 0.2 to 0.4 times the runner rotational frequency resulting from the so-called vortex breakdown. For low cavitation number, the flow features a cavitation vortex rope animated with precession motion. Under given conditions, these pressure fluctuations may lead to undesirable pressure fluctuations in the entire hydraulic system and also produce active power oscillations. For the upper part load range, between 0.7 and 0.85 times the best efficiency discharge, pressure fluctuations may appear in a higher frequency range of 2 to 4 times the runner rotational speed and feature modulations with vortex rope precession. It has been pointed out that for this particular operating point, the vortex rope features elliptical cross section and is animated of a self-rotation. This paper presents an experimental investigation focusing on this peculiar phenomenon, defined as the upper part load vortex rope. The experimental investigation is carried out on a high specific speed Francis turbine scale model installed on a test rig of the EPFL Laboratory for Hydraulic Machines. The selected operating point corresponds to a discharge of 0.83 times the best efficiency discharge. Observations of the cavitation vortex carried out with high speed camera have been recorded and synchronized with pressure fluctuations measurements at the draft tube cone. First, the vortex rope self rotation frequency is evidenced and the related frequency is deduced. Then, the influence of the sigma cavitation number on vortex rope shape and pressure fluctuations is presented. The waterfall diagram of the pressure fluctuations evidences resonance effects with the hydraulic circuit. The influence of outlet bubble cavitation and air injection is also investigated for low cavitation number. The time evolution of the vortex rope volume is compared with pressure fluctuations time evolution using image processing. Finally, the influence of the Froude number on the vortex rope shape and the associated pressure fluctuations is analyzed by varying the rotational speed.

• 디자인학연구
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• 제19권2호
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• pp.313-322
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• 2006

본 논문에서는 내용 기반 영상 검색을 이용하여 사용자가 원하는 영상을 쉽게 찾아내고, 이를 자동 재구성함으로써, 독창적인 영상 언어라 일컬어지는 몽타주를 사용자 중심의 관점에서 구현하고자 한다. 본 논문에서 제안하는 실시간 몽타주 시스템은 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform)을 이용해 사용자가 선택한 영상의 특징을 찾고, 유클리디안 거리(Euclidean Distance)를 이용해 데이터베이스에 있는 영상과 유사도를 비교함으로써, 빠르고 효과적으로 사용자가 원하는 영상을 검색할 수 있다. 또한 카메라 트래킹(Camera Tracking)에 의해 실시간으로 사용자의 움직임 영상을 취득하고, 취득된 영상을 검색된 사용자의 영상과 함께 자동 재구성함으로써, 손쉽게 사용자의 의도에 맞춘 영상 재구성을 하게 된다. 본 시스템은 사용자를 즐겁게 참여시킬 수 있는 뉴미디어 영상 디자인 툴(엔터테인먼트)이다. 일방적으로 영상을 시청하는 소극적 영상의 수용자에서 벗어나 영상 재생산의 적극적 주체가 되는, 사용자 중심의 새로운 영화(미디어기반 엔터테인먼트)의 토대가 될 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.356-359
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• 2017

교육부의 운영계획에 따라서 학교당 1~2개 교실에 전자칠판(IWB, Interactive White Board)이 보급되었다. 따라서, 두상투영기(OHP, Overhead Projector)와 스크린 대신에 실물화상기와 전자칠판이 그 역할을 대신하게 되었다. 하지만 촬상소자와 디스플레이 장치의 발전 속도를 따라가지 못하고, 활용도가 떨어지는 경우가 많았다. 본 연구에서는 스마트폰의 카메라를 이용하여 고해상도의 이미지를 획득할 수 있도록 연구한다. 획득한 고해상도의 이미지를 전자칠판이나 대형 TV로 무선 통신으로 지연시간 없이 전송할 수 있도록 와이기그(WiGig, Wireless Gigabit) 기술을 이용한다. 또한 스마트폰 카메라에 넓은 화각(FOV, Field of View)의 렌즈를 탑재하여 출시하는 것에 반하여, 현미경 렌즈를 이용하여 스마트폰으로 특정 부분을 400배까지 확대하여 관찰할 수 있도록 한다. 본 연구결과로 교육 및 연구 현장에서 실시간 400배 확대의 활성화 자료로서 사용될 것이다.

• Smart Structures and Systems
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• 제33권1호
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• pp.55-64
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• 2024

This paper proposes a fusion imaging-based coating-defect classification method for steel structures that uses zero-shot learning. In the proposed method, a halogen lamp generates heat energy on the coating surface of a steel structure, and the resulting heat responses are measured by an infrared (IR) camera, while photos of the coating surface are captured by a charge-coupled device (CCD) camera. The measured heat responses and visual images are then analyzed using zero-shot learning to classify the coating defects, and the estimated coating defects are visualized throughout the inspection surface of the steel structure. In contrast to older approaches to coating-defect classification that relied on visual inspection and were limited to surface defects, and older artificial neural network (ANN)-based methods that required large amounts of data for training and validation, the proposed method accurately classifies both internal and external defects and can classify coating defects for unobserved classes that are not included in the training. Additionally, the proposed model easily learns about additional classifying conditions, making it simple to add classes for problems of interest and field application. Based on the results of validation via field testing, the defect-type classification performance is improved 22.7% of accuracy by fusing visual and thermal imaging compared to using only a visual dataset. Furthermore, the classification accuracy of the proposed method on a test dataset with only trained classes is validated to be 100%. With word-embedding vectors for the labels of untrained classes, the classification accuracy of the proposed method is 86.4%.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 2부
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• pp.470-474
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• 2008

미디어 이미지는 변화를 계속하고 있다. 그에 따라 이미지는 다양한 분야에서 다른 방식으로 만들어지고, 재생산되고 있다. 이미지의 생산과 소비에 관한 패러다임은 점점 가속화되고 순환하고 있다. 이미지의 생산과 소비에 관한 관계 또한 변화하고 있으며, 생산자와 소비자의 경계 또한 모호해져 가고 있다. 미디어 이미지가 보여주는 다른 이미지의 차용이나 변형은 오랫동안 커뮤니케이션의 주요 수단으로 사용되었던 문자나 부호, 기호마저도 본연의 의미를 상실하고, 새로운 이미지 표현 수단 및 미학적 표현으로 사용되고 있다. 따라서 본 논문에서는 기호의 하나인 등고선을 이용하여 새로운 미학적 표현 수단으로 발전시키고자 하였다. 또한 그 방법에 있어서, 이미지의 생성에 소비자를 적극적으로 개입시켜 이미지 소비자와 생산자와의 관계를 변화시켜, 일방적인 소비와 생성의 관계가 아닌 소비자가 이미지를 생성시키는 주체로 작용시키고자 하였다. 즉, 기능적인 역할의 등고선을 본연의 의미를 상실시켜 새로운 미학적 표현의 방법으로 등고선을 이용한 라인드로잉의 이미지를 생성하고, 시간과 관객의 행동에 따라 끊임없이 재생성 되어 관객이 이미지의 생성에 직접적으로 작용하고자 한다. 이것은 기호를 커뮤니케이션을 위한 약속으로 바라보는 고정적 시각에서 벗어나 미학적 표현 가능성을 보여주고, 지형에 대한 새로운 인식을 환기시키고자 한다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권4호
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• pp.159-166
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• 2016

본 논문에서는 지능적인 보안 시스템 구현의 새로운 접근 방식으로, 인공지능형 시각 시스템에 기반한 팬/틸트 탑재형 스테레오 카메라의 기하학적 정보를 이용한 능동형 물체 추적 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템에서는 먼저, 스테레오 카메라에서 입력된 영상으로 부터 YCbCr 컬러 모델과 위상형 상관 기법을 사용하여 표적 얼굴영역의 중심좌표를 검출한 다음, 지능형 시각 시스템에 기반한 팬/틸트 탑재형 스테레오 카메라의 능동적인 제어각도 산출을 통해 표적의 다양한 변화에 관계없이 표적의 3차원 좌표를 실시간적으로 검출하고, 이를 통한 표적 대상의 적응적인 신체 크기 추정을 수행하였다. 각기 다른 신장을 가진 3사람의 다양한 이동경로를 가진 480 프레임의 테스트용 스테레오 영상을 사용한 실험 결과, 표적의 추정된 신체 크기값 역시 계산치 및 측정치 사이의 표준편차가 평균 1.03의 작은 값으로 유지됨은 물론, 제안된 시스템에서 계산된 좌표값과 실제 실험대상으로 참여한 사람의 정확한 실제 위치와의 차이 역시 평균 1.2cm 미만의 오차와 전체적으로 1.18 %의 오차를 보임으로써 이를 통한 새로운 실시간 스테레오 표적 감시추적 시스템의 구현 가능성을 제시하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제14B권4호
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• pp.249-254
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• 2007

본 논문에서는 초음파 및 적외선 센서와 무선 카메라를 장착한 소형 이동 로봇의 물체 검출 방법을 제시한다. 전방 물체의 존재 여부를 판단하기 위해, 초음파 센서는 초음파 발생 신호의 귀환시간, 적외선 센서는 감지한 적외선 아날로그신호의 양, 카메라는 영상 데이터 중 물체의 특징 등을 추출하여 그 결과를 융합함으로써 물체의 유무 또는 이동 로봇과 물체와의 거리를 판단하여 로봇의 움직임을 제어하는데 사용한다. 초음파와 적외선 센서는 물체의 유무와 물체의 대략의 거리를 예측하는 1차 센서로 사용되며 거리 계산결과와 실제 거리 값과의 오차는 5%이내이다. 영상처리에 의해 2차의 섬세한 물체 검출 및 추적을 수행하여 최종적으로 센서 융합에 의한 물체 검출율을 개선하였다. 영상처리방법은 물체와 배경 및 유사잡음들과의 강인한 분리를 위하여 고유색상정보와 움직임 정보 등의 사전정보를 활용하였으며, 형태의 변화가 수반되는 경우에도 유연한 대처능력을 갖도록 하기 위해 시그니처를 이용한 영역분할 방법을 통해 모든 후보영역내의 물체의 존재를 확인하고 목표 물체영역만을 검출하였다. 세가지 센서에 의한 대상 물체 검출 결과의 합은 최종적인 검출을 결정하는데 확률적 근거로 활용되며 각 개별 센서를 사용한 경우보다 최소 7% 이상의 검출율이 개선되었다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권4호
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• pp.156-163
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• 2015

본 논문은 광패턴 조사를 통한 능동형 수위 및 거리 측정 기법을 제안한다. 기존 압력식, 부자식, 초음파식, 레이더식 등의 수위측정기법과 달리 최근에는 수위측정의 정확성과 모니터링 편리성을 강조한 영상기반 수위측정기법이 활용되고 있다. 본 논문에서는 참조용 광패턴을 교각이나 제방 등에 동적으로 조사(照射)하고, 카메라 장치로부터 조사된 광패턴 영상을 실시간 분석 처리하여 자동 수위측정 및 조사(照射) 대상물까지의 거리측정을 위한 새로운 방법을 제시한다. 기존 방법이 교각에 기(旣) 부착된 수위표나 마커 인식을 위해 수동적으로 영상데이터를 분석하는 것이었다면, 본 기법은 교각 설치 환경에 대응하여 능동적으로 참조 광패턴을 생성하여 사용함으로써, 난시야(難視野) 환경 및 잡음 대응에 효과적이고, 포터블 형태로 주야간 이용이 가능하며, 별도 조명 설치를 요구하지 않는 등의 강건한 수위 측정을 지원한다. 본 실험은 실내 시험 환경을 구성하여 시뮬레이션 하였으며, 0.4-1.4m 거리 13.5-32.5cm 높이에서 수위 및 거리 측정을 수행하였다.

• 한국전자거래학회지
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• 제22권2호
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• pp.137-152
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• 2017

정보통신 기기들의 가격하락과 인터넷의 발전은 사물인터넷이라는 새로운 분야를 탄생시켰다. 일상에 접하는 모든 사물들이 인터넷으로 연결되어 새로운 서비스를 창출하는 사물인터넷은 빅데이터와 결합되어 기존에 볼 수 없었던 새로운 형태의 비즈니스 영역을 개척해 나가고 있다. 이에 사물인터넷의 전망은 그 활용도에 있어서 무궁무진 하다고 말할 수 있다. 또한 이러한 사물인터넷 장비들의 원활한 연결을 위한 표준화 기관들의 연구도 활발한 편이다. 그러나 이러한 연구 중에 우리가 간과하는 부분이 있다. 사물인터넷 장비를 제어하거나 정보를 획득하기 위해서 장비와의 연동문제(IP주소, Wi-Fi, Bluetooth, NFC 등) 및 관련 애플리케이션 소프트웨어 또는 앱을 별도로 개발을 해야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기존의 연구방식들은 GPS 또는 마커를 이용한 증강현실 연구가 이루어져 왔다. 하지만 별도의 마커가 필요하고 마커의 경우 가까운 곳만 인식하는 단점을 갖는다. 또한 2D 기반의 카메라의 활용한 GPS 주소 활용한 연구의 경우 대상 장비와의 거리 인식을 할 수 없어 능동적인 인터페이스 구현의 어려움이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 기존의 복잡한 방법이 아니라 사용자가 눈으로 확인하고 간단한 조작만으로 장비와의 연동이 가능한 직관적인 방법이 반드시 필요하다. 본 연구는 향후 스마트폰에 탑재될 3D 깊이 인식카메라를 활용해서 별도의 마커 없이 거리측정 및 핸드폰의 센서정보를 연동해서 자동으로 공간 좌표를 계산하여 사물인터넷의 장비를 발견하고 해당 사물인터넷 장비의 정보 획득 및 제어가 가능한 방법론을 제안한다. 결과로 사용자 관점에서 별도의 사물인터넷 장비 연동문제 및 앱 설치에 대한 부담을 줄일 수 있다. 나아가 이 기술이 공공서비스와 스마트 안경분야에 활용된다면 공공 서비스 증대 및 많은 소프트웨어 개발의 중복 투자를 줄이게 될 것이다.