• 대한원격탐사학회지
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• 제37권3호
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• pp.577-589
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• 2021

드론 매핑 시스템은 재난 피해 조사, 국토 환경 모니터링, 건설 공정 모니터링 등 여러 분야에 응용 가능하다. 드론에 장착된 다양한 개별 센서를 통합하여 활용하려면 시간동기화 등 여러가지 절차가 필요했다. 최근, 영상 센서와 GPS/INS가 함께 내장된 복합센서가 다수 출시되었다. 복합센서는 여러 가지 센서 데이터를 내부적으로 통합하여, 위치/자세를 영상 파일에 바로 태깅하여 제공한다. 이러한 복합센서를 드론 매핑 시스템에 활용하려면 매핑 정확도를 확인해 볼 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 다양한 데이터 취득 환경과 사전 캘리브레이션 여부를 중심으로 복합센서의 매핑 정확도를 확인하였다. 첫째, 매핑 정확도가 지상기준점의 개수에 따라 어떻게 변하는지 살펴보았다. 지상기준점 개수가 2개일 때부터 총 RMSE가 1 m 이상에서 약 60 cm로 40 cm가량 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 둘째, 데이터 취득 상황과 사전 캘리브레이션 여부에 따른 매핑 정확도를 확인하였다. 지상기준점이 있는 경우에는 개수가 적을지라도 사전 캘리브레이션의 영향이 크지 않은 것을 확인할 수 있었다. 영상의 중복도가 충분하지 않을 때는 사전 캘리브레이션 하는 것이 정확도 개선에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 지상기준점이 없는 경우에는 카메라, 탑재체 모두 사전 캘리브레이션 하는 것이 정확도를 개선시키는데 영향이 있음을 확인하였다. 본 연구를 기반으로, 향후 복합센서를 이용한 드론 매핑 수행 시 데이터 취득 조건에 따라 지상기준점 측량과 캘리브레이션 과정을 효율화 하는데 기여할 것으로 기대한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.1326-1331
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• 2006

일반적으로 용접 Root 캡은 여러 가지 용접 결함들 중에 용접 품질을 저하시키는 중요한 요인 중의 하나이다. Gas metal arc welding (GMAW)에서 root 갭은 용접 전류, 아크 전압, 용적률 등과 같은 여러 가지 용접 파라미터들에 영향을 미친다. 그러나 용접 공정의 비선형성 때문에 root 갭과 많은 용접 파라미터들 사이의 관계를 분석하기가 힘들다. 그리고 아크센서를 사용하였을 경우, 감지된 신호에 대한 신호처리가 어렵지만 가격이 저렴하고 자동화하기가 쉬우므로 현재의 산업공정에서 대부분 아크센서가 사용되고 있다. 지금까지 언급된 여러 가지 어려운 문제점과 아크센서의 특정 때문에 본 논문에서는 GMAW에서 root 갭을 검출할 수 있는 적당한 용접 파라미터들을 선정하고, root 캡과 선정된 파라미터들의 관계를 인식할 수 있는 신경회로망을 이용하여 root 갭 검출 시스템을 설계하였다. 또한, 용접 품질의 검사에 용접 비드형상이 중요한 요인이다. 따라서 본 논문에서는 신경회로망으로 용접 파라미터와 용접 비드형상과의 관계를 인식하여, 용접 품질을 추정하고 용접 파라미터들의 효과를 분석할 수 있는 용접 비드 형상의 실시간 모니터링 시스템을 제안하여 여러 실험 데이터들을 기반으로 한 시뮬레이션을 통해 제안된 시스템이 root 갭을 검출하고 또한 용접 비드 형상을 실시간으로 모니터링이 가능함 보여준다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.246-249
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• 2003

The constraints necessary guarantee using the comparison of these extrinsic parameters, which each Rotation matrix and Translation Vector must be equal to the either, except the X-axis Translation Vector. Thus, we can not yet calculate the 3D-range measurement in the end of camera calibration. To minimize this disadvantage, the Epipolar Rectification has been proposed in the literature. This paper aims to present the development of Epipolar Rectification to calibrate Stereo cameras. The required computation of the transformation mapping between points in 3D-space is based on calculating the image point that appears on new image plane by using calibrated parameters. This computation is assumed from the rotating the old ones around their optical center until focal planes becomes coplanar, thereby containing the baseline, and the Z-axis of both camera coordinate to be parallel together. The optical center positions of the new extrinsic parameters are the same as the old camera, whereas the new orientation differs from the old ones by the suitable rotations. The intrinsic parameters are the same for both cameras. So that, after completed calibration process, immediately can calculate the 3D-range measurement. And the rectification determines a transformation of each image plane such that pairs of conjugate Epipolar lines become collinear and parallel to one of the image axis. From the experimental results verify the proposed technique are agreed with the expected specifications.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.783-788
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• 2003

In this paper, we present a new approach to detect and recognize human face in the image from vision camera equipped on the mobile robot platform. Due to the mobility of camera platform, obtained facial image is small and pose-various. For this condition, new algorithm should cope with these constraints and can detect and recognize face in nearly real time. In detection step, ‘coarse to fine’ detection strategy is used. Firstly, region boundary including face is roughly located by dual ellipse templates of facial color and on this region, the locations of three main facial features- two eyes and mouth-are estimated. For this, simplified facial feature maps using characteristic chrominance are made out and candidate pixels are segmented as eye or mouth pixels group. These candidate facial features are verified whether the length and orientation of feature pairs are suitable for face geometry. In recognition step, pseudo-convex hull area of gray face image is defined which area includes feature triangle connecting two eyes and mouth. And random lattice line set are composed and laid on this convex hull area, and then 2D appearance of this area is represented. From these procedures, facial information of detected face is obtained and face DB images are similarly processed for each person class. Based on facial information of these areas, distance measure of match of lattice lines is calculated and face image is recognized using this measure as a classifier. This proposed detection and recognition algorithms overcome the constraints of previous approach [15], make real-time face detection and recognition possible, and guarantee the correct recognition irregardless of some pose variation of face. The usefulness at mobile robot application is demonstrated.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제3권4호
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• pp.385-397
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• 2016

Scaffolds are essential in bone tissue engineering, as they provide support to cells and growth factors necessary to regenerate tissue. In addition, they meet the mechanical function of the bone while it regenerates. Currently, the multiple methods for designing and manufacturing scaffolds are based on regular structures from a unit cell that repeats in a given domain. However, these methods do not resemble the actual structure of the trabecular bone which may work against osseous tissue regeneration. To explore the design of porous structures with similar mechanical properties to native bone, a geometric generation scheme from a reaction-diffusion model and its manufacturing via a material jetting system is proposed. This article presents the methodology used, the geometric characteristics and the modulus of elasticity of the scaffolds designed and manufactured. The method proposed shows its potential to generate structures that allow to control the basic scaffold properties for bone tissue engineering such as the width of the channels and porosity. The mechanical properties of our scaffolds are similar to trabecular tissue present in vertebrae and tibia bones. Tests on the manufactured scaffolds show that it is necessary to consider the orientation of the object relative to the printing system because the channel geometry, mechanical properties and roughness are heavily influenced by the position of the surface analyzed with respect to the printing axis. A possible line for future work may be the establishment of a set of guidelines to consider the effects of manufacturing processes in designing stages.

• Journal of Welding and Joining
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• 제32권6호
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• pp.8-13
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• 2014

One of the main challenges of the automatic arc welding process which has been widely used in various constructions such as steel structures, bridges, autos, motorcycles, construction machinery, ships, offshore structures, pressure vessels, and pipelines is to create specific welding knowledge and techniques with high quality and productivity of the production-based industry. Commercially available automated arc welding systems use simple control techniques that focus on linear system models with a small subset of the larger set of welding parameters, thereby limiting the number of applications that can be automated. However, the correlations of welding parameters and bead geometry as welding quality have mostly been linked by a trial and error method to adjust the welding parameters. In addition, the systematic correlation between these parameters have not been identified yet. To solve such problems, a new or modified models to determine the welding parameters for tandem GMA (Gas Metal Arc) welding process is required. In this study, A new predictive model called STACO model, has been proposed. Based on the experimental results, STACO model was developed with the help of a standard statistical package program, MINITAB software and MATLAB software. Cross-comparative analysis has been applied to verify the reliability of the developed model.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.7-15
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• 2009

본 논문에서는 표정을 매개변수 공간에서 표현하고 응용하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 컴퓨터 애니메이션 분야에서 복잡한 얼굴 표정을 보다 간단하게 표현하기 위해 표정을 매개변수화 하기 위한 다양한 연구들이 이루어졌다. 본 논문에서는 사람의 얼굴 표정을 포착한 데이터를 이용하여 표정을 구성하는 간단한 몇 개의 주요 움직임을 분석한다. 이를 위해 먼저 표정 매개 변수화를 애니메이션에 효과적으로 적용하기 위해 필요한 요구사항을 정리하고, 기존 연구들의 제한점을 파악한다. 본 논문에서는 많은 양의 표정 데이터에 독립 요소 분석(independent component analysis)기법을 적응함으로써 사람의 표정을 나타내는 독립적인 움직임을 추출하고 표정의 매개변수 공간을 구성한다. 또한 얼굴의 비선형적 움직임을 보다 정확하게 근사하기 위한 변형 모델과 데이터를 기반으로 변형 모델을 학습하기 위한 방법을 제안한다. 이러한 과정을 통하여 직관적으로 일반 사용자도 쉽게 표정을 제어할수 있는 매개변수 집합과 변형 모델을 얻을 수 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제20권5호
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• pp.555-564
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• 2011

This study examines the potential restoration of abandoned channels of the Mangyeong River in South Korea. To analyze the morphological changes and equilibrium conditions, a flow duration analysis was performed to obtain the discharge of 255 m3/s with a recurrence interval of 1.5 year. It is a gravel-bed stream with a median bed diameter of 36 mm. The reach-averaged results using HEC-RAS showed that the top width is 244 m, the mean flow depth is 1.11 m, the width/depth ratio is very high at 277, the channel velocity is 1.18 m/s, and the Froude number is also high at 0.42. The hydraulic parameters vary in the vicinity of the three sills which control the bed elevation. The total sediment load is 6,500 tons per day and the equivalent sediment concentration is 240 mg/l. The Engelund-Hansen method was closer to the field measurements than any other method. The bed material coarser than 33 mm will not move. The methods of Julien-Wargadalam and Lacey gave an equilibrium channel width of 83 m and 77 m respectively, which demonstrates that the Mangyeong River is currently very wide and shallow. The planform geometry for the Mangyeong River is definitely straight with a sinuosity as low as 1.03. The thalweg and mean bed elevation profiles were analyzed using field measurements in 1976, 1993 and 2009. The measured profiles indicated that the channel has degraded about 2 m since 1976. The coarse gravel material and large width-depth ratio increase the stability of the bed material in this reach.

• 한국지반공학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.5-15
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• 2017

주면마찰력은 매입말뚝에서 가장 큰 영향 요소이다. 특히 시멘트풀과 지반 사이의 인터페이스 거동에 있어 가장 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 시멘트 풀 영향을 고려하여 단독말뚝에 대한 현장축소모형말뚝 재하시험을 수행하였다. 시험말뚝은 상사비를 고려하여 길이 1.3m 지름 0.067m로 선정하였으며, 굴착공경은 150, 125, 90, 86, 74mm, 시멘트풀 물/시멘트비는 90, 70, 60%로 급속재하시험을 수행하였다. 분석 결과 굴착공경이 증가할수록 지지력 증가를 확인하였다. 또한, 물/시멘트비가 부배합일수록 지지력이 증가하는 것을 확인하였다. 상사비를 고려한 축소모형시험결과, 굴착 공경은 말뚝지름(0.508mm 기준)보다 대략 0.1~0.4D(50~200mm) 크게 시공하는 것이 적합하다. 그리고 시멘트풀 물/시멘트비는 본 연구 결과와 품질관리 등을 고려하였을 때, 70% 정도가 적절하다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권2호
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• pp.112-119
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• 2016

NEXTSat-1 is the next-generation small-size artificial satellite system planed by the Satellite Technology Research Center(SatTReC) in Korea Advanced Institute of Science and Technology(KAIST). For the control of attitude and transition of the orbit, the system has adopted a RHM(Resisto-jet Head Module), which has a very simple geometry with a reasonable efficiency. An axisymmetric model is devised with two coil-resistance heaters using xenon(Xe) gas, and the minimum required specific impulse is 60 seconds under the thrust more than 30 milli-Newton. To design the module, seven basic parameters should be decided: the nozzle shape, the power distribution of heater, the pressure drop of filter, the diameter of nozzle throat, the slant length and the angle of nozzle, and the size of reservoir, etc. After quasi one-dimensional analysis, a theoretical value of specific impulse is calculated, and the optima of parameters are found out from the baseline with a series of multi-physical numerical simulations based on the compressible Navier-Stokes equations for gas and the heat conduction energy equation for solid. A commercial code, COMSOL Multiphysics is used for the computation with a FEM (finite element method) based numerical scheme. The final values of design parameters indicate 5.8% better performance than those of baseline design after the verification with all the tuned parameters. The present method should be effective to reduce the time cost of trial and error in the development of RHM, the thruster of NEXTSat-1.