• 제목/요약/키워드: laser scanners

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다중 디지털 사진을 이용한 3차원 이미지 모델 생성 (Generation of 3 Dimensional Image Model from Multiple Digital Photographs)

  • 정태은;석정민;신효철;류재평
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1634-1637
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    • 2003
  • Any given object on the motor-driven turntable is pictured from 8 to 72 different views with a digital camera. 3D shape reconstruction is performed with the integrated software called by Scanware from these multiple digital photographs. There are several steps such as configuration, calibration, capturing, segmentation, shape creation, texturing and merging process during the shape reconstruction process. 3D geometry data can be exported to cad data such as Autocad input file. Also 3D image model is generated from 3D geometry and texture data, and is used to advertise the model in the internet environment. Consumers can see the object realistically from wanted views by rotating or zooming in the internet browsers with Scanbull spx plug-in. The spx format allows a compact saving of 3D objects to handle or download. There are many types of scan equipments such as laser scanners and photogrammetric scanners. Line or point scan methods by laser can generate precise 3D geometry but cannot obtain color textures in general. Reversely, 3D image modeling with photogrammetry can generate not only geometries but also textures from associated polygons. We got various 3D image models and introduced the process of getting 3D image model of an internet-connected watchdog robot.

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Accuracy and reliability of measurements performed using two different software programs on digital models generated using laser and computed tomography plaster model scanners

  • Camardella, Leonardo T.;Ongkosuwito, Edwin M.;Penning, E. Willemijn;Kuijpers-Jagtman, Anne Marie;Vilella, Oswaldo V.;Breuning, K. Hero
    • 대한치과교정학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.13-25
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    • 2020
  • Objective: The aim of this study was to compare the accuracy and reliability of measurements performed using two different software programs on digital models generated using two types of plaster model scanners (a laser scanner and a computed tomography [CT] scanner). Methods: Thirty plaster models were scanned with a 3Shape laser scanner and with a Flash CT scanner. Two examiners performed measurements on plaster models by using digital calipers and on digital models by using Ortho Analyzer (3Shape) and Digimodel® (OrthoProof) software programs. Forty-two measurements, including tooth diameter, crown height, overjet, overbite, intercanine and intermolar distances, and sagittal relationship, were obtained. Results: Statistically significant differences were not found between the plaster and digital model measurements (ANOVA); however, some discrepancies were clinically relevant. Plaster and digital model measurements made using the two scanning methods showed high intraclass coefficient correlation values and acceptable 95% limits of agreement in the Bland-Altman analysis. The software used did not influence the accuracy of measurements. Conclusions: Digital models generated from plaster casts by using laser and CT scanning and measured using two different software programs are accurate, and the measurements are reliable. Therefore, both fabrication methods and software could be used interchangeably.

광선 추적을 이용한 홀로그래픽 스캐너의 설계 및 제작 (Design and fabrication of a holographic scanner using the ray tracing method)

  • 김종재;정만호
    • 한국광학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.107-113
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    • 1999
  • 수차가 적은 홀로그래픽 스캐너는 기존의 렌즈나 거울과 같은 광학 소자의 사용 매수를 줄임으로써 제작 가격을 낮출 수 있다는 잠재적인 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 홀로그래픽 스캐너 설계에 광선 추적버블 적용하여 스캔 기능과 초점을 맺는 기능을 동시에 할 수 있는 홀로그래픽 광학 소자를 설계하였으며, 수차가 없는 직선의 스캔 라인을 얻기 위한 기록 및 재생 구조와 hologon 구조에 대해 조사하였다. Prototype으로 제작된 홀로그래픽 스캐너에서 bow는 전체 스캔 폭 300 mm에서 $\pm$133$\mu\textrm{m}$이었으며, spot의 크기는 100 $\mu\textrm{m}$ 이하로 얻을 수 있었다. 실험 결과 광선 추적을 이용한 설계 데이터의 유용성을 검증하였고 레이저 프린터나 디스플레이 분야 등으로의 응용 가능성을 제시하였다.

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레이저스캐너를 이용한 차량저속운전보조장치의 설계 (Design of Vehicle Low speed Drive Assistant System with Laser Scanner)

  • 문희창;손영진;김정하
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.856-864
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    • 2008
  • This paper describes a vehicle low speed driving assistant (VLDA) system that is composed of laser scanner. This vehicle is designed for following lead vehicle (LV) without driver's operation. The system is made up several component systems that are based on unmanned ground vehicle (UGV). Each component system is applied to use advanced safety vehicle developed to complete UGV system. VLDA system was divided into vehicle control system and obstacle detecting system. The obstacle detecting system calculate distance and angle of LV and transmit these data to vehicle control system using front, left and right laser scanners. Vehicle control system makes vehicle control values such as steering angle, acceleration and brake position and control vehicle's movement with steering, acceleration and brake actuators. In this research, we designed VLDA system like as low speed cruise control system and test it on real road environments.

단일 레이저 스캐너를 이용한 모바일 로봇의 장애물 탐색 및 분리 알고리즘 (Obstacle Detection and Classification Algorithm of Mobile Robots using a Single Laser Scanner)

  • 이기룡;좌동경;홍석교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.385-386
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    • 2007
  • This paper proposes obstacle detection and classification algorithm using a single laser scanner. The proposed algorithm searches the object singular points using a differential equation, and finds obstacle singular points shows a boundary of obstacle. And the proposed algorithm can classify object even if several obstacles overlapped. Simulation results show the feasibility of proposed algorithm using a single laser scanner, not using several laser scanners.

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준공 BIM 구축을 위한 Graph-based SLAM 기반의 실내공간 3차원 지도화 연구 (A Study on 3D Indoor mapping for as-built BIM creation by using Graph-based SLAM)

  • 정재훈;윤상현;;허준
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.32-42
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    • 2016
  • 현재 국내 대부분의 토목 건축 구조물이 BIM 정보가 부재한 상황에서 준공 BIM(as-built BIM)의 수요가 점차 증가하고 있다. 준공 BIM 구축을 위한 공간자료 취득에는 고밀도의 포인트 클라우드를 생성할 수 있는 레이저 스캐너가 주로 활용되고 있다. 하지만 기존의 고정식 스캔 시스템은 이동이 번거롭고, 정밀한 위치 선정이 필요 하며, 스캔 자료 정합을 위해 별도의 표지를 설치하거나 공액점을 추출하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 수작업을 최소화하기 위해 기존의 고정식 스캔 시스템을 대체할 수 있는 이동식 스캔 시스템을 제안하고자 하며, 기반 기술로 graph-based SLAM을 적용하였다. 테스트 장비는 총 세 개의 2차원 스캐너를 탑재하고 있으며, 중앙의 한 개는 수평으로 설치되어 graph 구축을 통한 이동경로취득에 사용되었고, 좌우 두 개는 수직으로 설치되어 시스템 진행의 연직 방향으로 주변 구조물에 대한 3차원 스캔 정보 취득에 사용되었다. 개발된 graph-based SLAM은 이동경로 상에 누적된 위치오차를 해소하기 위한 loop closure 처리 방법으로 Adaboost 기계학습을 적용하였다. 이는 특히 본 연구에서 사용한 장비와 같이 기계학습을 위한 다수의 feature 정보를 제공할 수 있는 멀티 스캐너 시스템에 적합한 방식이며, 두 실내공간을 대상으로 한 테스트에서 단일 스캐너 대비 false positive rate를 각각 7.9% 및 13.6%까지 줄일 수 있었다. 최종적으로 연구대상지역의 2차원 및 3차원 지도 구축을 통해 개발된 graph-based SLAM의 효용성을 확인하였다.

레이저 빔 궤적을 이용한 자동 랜딩 시스템 (Automatic Landing System using a Trajectory of Laser Beam)

  • 황진아;남기군;이장명
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.39-45
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    • 2007
  • This paper proposes a method of container position measurement using automatic landing system that is estimated by a laser range finder. In the most of container position measurement methods, CCD cameras or laser scanners have been used to get the source data. However those sensors are not only weak for disturbances, for examples, the light, fog, and rain, but also the system cost is high. When the spreader arrives at the goal position, it is still swung by inertia or by wind effect. In this paper, the spreader swung data have been used to find the container position. The laser range finder is equipped in the front side of spreader. It can measure distance and relative position between spreader and container. This laser range finder can be rotated as desired by a motor. And a tilt sensor is equipped on the spreader to measure spreader sway. The relative position information between the spreader and a container using the laser range finder and tilt sensor is estimated through the geometrical analysis.

이종센서를 이용한 차량과 장애물 검지시스템 개발 기초 연구 (Development of Vehicle and/or Obstacle Detection System using Heterogenous Sensors)

  • 장정아;이기룡;곽동용
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.125-135
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    • 2012
  • 본 연구는 도로 위의 객체를 분류하고 그 위치를 추정하기 위해 카메라와 레이저스캐너를 이용한 이종센서 검지 시스템의 연구를 다루고 있다. 이러한 도로인프라에서의 검지시스템은 ADAS(Advanced Driver Assist System) 및 (반)자동제어 서비스 등의 새로운 C-ITS 서비스에서 요구되는 객체의 위치 정보를 검지할 수 있다. 본 연구에서는 국외 관련 사례를 살펴보고, 카메라와 레이저스캐너를 이용한 검지시스템의 가능성을 살펴보았다. 그 후 이종센서 처리 알고리즘을 제안하고, 실 도로환경에서 몇 가지 도로상황 시나리오를 설정하여 시험검증을 실시하였다. 그 결과 이종센서 검지시스템으로 차량, 보행자 및 기타 장애물에 대한 검지 및 위치 추정에 대하여 비교적 용이하게 이용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구의 경우 매우 이상적인 조건에서 실험이 실시되었으며, 조도, 날씨 등의 외부환경 조건의 변화에 따른 알고리즘의 평가가 필요하다. 이러한 연구는 향후 미래의 C-ITS 환경 하에서 객체 검지 기술로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

주택건설 사업계획 수립을 위한 공사 예정지의 DEM 구축 및 공간분석 (DEM Construction and Spatial Analysis of the Planned Construction Site for Establishment of Housing Construction Planning)

  • 박준규;이근왕
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.621-626
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    • 2021
  • 본 연구에서는 드론과 이동형 3D 레이저 스캐너를 이용하여 아파트 건설을 위한 철거현장의 데이터를 취득하고, DEM을 구축하였으며, DEM을 활용하여 건설폐기물의 물량을 산출 및 조망분석 등 공간분석을 수행하였다. 데이터의 신뢰성 확보를 위해 정확도 평가를 수행하였으며, 정확도 평가 결과 드론은 수평 및 수직 방향 0.034~0.064m로 나타났으며, 이동형 3D Laser Scanner는 수평방향 0.018~0.049m의 정확도를 나타내었다. 이러한 결과는 1:1,000 수치지형도 허용정확도 이내의 값으로 드론 및 이동형 3D 레이저 스캐너를 이용한 공간정보 구축이 가능함을 나타낸다. 이동형 3D 레이저 스캐너 데이터를 이용하여 계산된 건설폐기물의 물량은 70,797㎥이었으며, 드론 성과물에서 음영지역으로 나타난 건물 측면이나 일부 시설물에 대한 물량의 산출이 가능하였다. 또한 건설예정인 아파트의 조망분석을 위한 모델링을 수행하였으며, 주변 건물 및 건설예정인 아파트에 대한 지형 기반의 모델링 결과는 조망분석을 위한 자료로 활용이 가능하였다. 향후 이동형 3D 레이저 스캐너를 이용한 데이터 구축 및 정확도 평가와 함께 기존 방법과 작업공정을 비교하는 추가 연구가 이루어진다면 공간정보 구축 분야에서 이동형 3D 레이저 스캐너의 효율성을 제시할 수 있을 것이다.

분산배치된 레이저 스캐너를 이용한 사람추적방법 및 출입감시시스템에의 응용 (People Tracking Method with Distributed Laser Scanner and Its Application to Entrance Monitoring System)

  • 이재훈;김용식;김봉근;오바 코타로;카와타 히로히코;오야 아키히사;유타 신이치
    • 로봇학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.130-138
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    • 2009
  • Recently, people tracking technology is being required to various area including security application. This paper suggests a method to track people with multiple laser scanners to detect the waist part of human. Multi-target model and Kalman filter based estimation are employed to track the human movement. The proposed method is applied to a novel system to monitor the entrance area and to filter out the trespasser to pass through the door without identification. Experiments for various cases are performed to verify the usefulness of the developed system.

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