• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제3권2호
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• pp.124-132
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• 2001

Autonomous of welding process in shipyard is ultimately necessary., since welding site is spatially enclosed by floors and girders, and therefore welding operators are exposed to hostile working conditions. To solve this problem, a welding robot that can navigate autonomously within the enclosure needs to be developed. To achieve the welding ra나, the robotic welding systems needs a sensor system for the recognition of the working environments and the weld seam tracking, and a specially designed environment recognition strategy. In this paper, a three-dimensional laser vision system is developed based on the optical triangulation technology in order to provide robots with work environmental map. At the same time a strategy for environment recognition for welding mobile robot is proposed in order to recognize the work environment efficiently. The design of the sensor system, the algorithm for sensing the structured environment, and the recognition strategy and tactics for sensing the work environment are described and dis-cussed in detail.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권3호
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• pp.292-299
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• 2013

The measurement in the manufacturing process of curved ship hull plates still depends on wooden templates as a standard instrument. The metrology-enabled automation in the shipbuilding process has been challenged instead of line measurement with wooden templates. The developed measurement system consists of a CCD camera, multiple structured laser sources and 3-DOF motion device. The system carries out measurement of curved profiles for large scale plates by an optical triangulation method. The results of experiment conducted in a manufacturing shop demonstrate the accurate and robust performance.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1508-1510
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• 2003

비접촉 방식인 광 삼각측량법(optic triangulation method)에 의한 고정도 변위센서를 반도체 레이저 다이오드와 리니어 CCD를 이용하여 구현하였다. 개발한 고유의 알고리듬을 채용하여 측정 분해능 보다 적은 CCD pixel(256 pixel)로 고분해능(2,560분해능, $4{\mu}m$)을 실현함으로써, 결과적으로 저가이며 소형의 고정도 변위센서를 개발하였다. 또 검출물체의 색상이나 재질에 따른 검출특성의 현저한 차이를 보상하기 위하여 LFTC(laser flash time control)과 AGC(auto gain control)을 적용하여 안정된 검출결과를 얻을 수 있었다. 개발된 변위센서의 특성은 다음과 같다. 측정 거리:30mm, 유효측정 범위: -5.09${\sim}$5.10mm, 분해능:4um, 직선성:${\pm}1%$.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제16권1호
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• pp.55-66
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• 2012

목적 : 자기공명영상(MRI) 획득시 피험자의 머리 움직임은 영상의 품질에 영향을 줄 수 있다. 영상 왜곡의 발생 원인이 되는 피험자의 움직임을 감지하기 위한 3차원 광학 추적 시스템을 제작하였다. 대상 및 방법 : 시스템은 두 대의 CCD 카메라 및 적외선 조명, 구형 반사 마커, 프레임 그래버(frame grabber)와 데스크탑 컴퓨터로 구성되었다. 두 대의 카메라를 이용하여 마커의 움직임을 관측하는 스테레오 비전 시스템을 제작하고, 카메라의 내부/외부 매개변수를 측정하는 캘리브레이션(calibration)과 측정된 매개변수를 이용하여 3차원 움직임 정보를 계산하는 삼각측량(triangulation)기법을 적용하였다. 캘리브레이션 보드와 피험자용 안경을 제작하여 움직임 추적의 정확도와 실제 MRI 영상 촬영 동안의 움직임 검출의 유효성을 평가하였다. 결과 : 반사 마커가 부착된 안경을 쓴 피험자들이 MRI 영상 촬영 동안 머리를 규칙적으로 움직였을 때, 시스템은 MRI의 고자장 환경 내에서도 영상에 영향을 주지 않고 피험자들의 움직임을 잘 감지했다. 결론 : 제작한 스테레오 비전 시스템은피험자의 머리 움직임을 잘 감지하였고, 실시간 알림 기능을 통해 피험자의 움직임을 중지할 수 있도록 알려줌으로써 MRI 영상에 영향을 주는 것을 최소화할 수 있다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.480-485
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• 2002

The purpose of this paper is the development of guidance algorithm for a mobile robot which is used to acquire the position and state information of the pipe defects such as crack, damage and through hole. The data used for the algorithm is the range data obtained by the range sensor which is based on an optical triangulation method. The sensor, which consists of a laser slit beam and a CCD camera, measures the 3D profile of the pipe's inner surface. After setting the range sensor on the robot, the robot is put into a pipe. While the camera and the LSB sensor part is rotated about the robot axis, a laser slit beam (LSB) is projected onto the inner surface of the pipe and a CCD camera captures the image. From the images the range data is obtained with respect to the sensor coordinate through a series of image processing and applying the sensor matrix. After the data is transformed into the robot coordinate, the position and orientation of the robot should be obtained in order to guide the robot. In addition, analyzing the data, 3D shape of the pipe is constructed and the numerical data for the defects of the pipe can be found. These data will be used for pipe maintenance and service.

• 항공우주산업기술동향
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• 제6권2호
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• pp.80-89
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• 2008

사진측정기는 2차원 사진 이미지를 사용해 비접촉식으로 3차원 좌표를 측정한다. 사진측정기는 2차원 사진으로부터 3차원 데이터를 재구성하기 위해 삼각측량법을 사용한다. 디지털 사진측정기는 측정사진에 대한 맵핑(mapping)과 비율 조정(scaling) 그리고 번들(bundle) 조정이 소프트웨어로 동시에 계산되며 이를 통해 카메라의 위치와 좌표를 해석해 낸다. 본 연구에서는 대형전파망원경의 구조적인 변형 측정, ISIM 시험 구조체의 사진측정기 결과 분석, 원자로 연료 조립물에 대한 수중 사진측정, 위성 광학 조립부 측정 및 위성 지상지원장비 측정과 같은 특별한 용도로 사용된 사진 측정기에 대해 소개하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.768-772
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• 2008

Various scanning systems have been studied in many industrial areas to acquire a range data or to reconstruct an explicit 3D model. Currently optical technology has been used widely by virtue of noncontactness and high-accuracy. In this paper, we describe a 3D laser scanning system developped to reconstruct the 3D surface of a large-scale object such as a curved-plate of ship-hull. Our scanning system comprises of 4ch-parallel laser vision modules using a triangulation technique. For multi laser vision, calibration method based on least square technique is applied. In global scanning, an effective method without solving difficulty of matching problem among the scanning results of each camera is presented. Also minimal image processing algorithm and robot-based calibration technique are applied. A prototype had been implemented for testing.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권3호
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• pp.71-78
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• 1999

The welded metal bellows is commonly manufactured by welding pairs of washer-shaped discs of thin sheet metal stamped from strip stock in thickness from 0.025 to 0.254 mm. The discs, or diaphragms, are formed with mating circumferential corrugations. In this study, the diaphragms were welded by using a CW Nd: YAG laser to form metal bellows. The bellows was fixed on a jig and compressed axially, while Cu-rings were installed between belows edges for intimate contact of edges. The difference between the inner diameter of bellows and jig shaft causes an eccentricity, while the tolerance between motor shaft and jig shaft causes a wobble type motion. A vision sensor which is based on the optical triangulation was used for seam tracking. An image processing algorithm which can distinguish the image by bellows edge from that by Cu-ring was developed. The geometric relationship which describes the eccentricity and wobble type motion was modeled. The seam tracking using the image processing algorithm and the geometric modeling was performed successfully.

• 전기전자학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.53-60
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• 1998

고속도로 등의 대형 구조물의 표면 요철을 측정하기 위한 높은 반복율의 광학적 근 거리 측정기를 개발하였다. 삼각 측정법의 원리에 의한 거리 계측을 위해, 광원으로는 발광 다이오드를 사용하였으며 물체에서 반사된 광의 각도 검출기로는 1차원 위치 감응 광 검출기를 사용하였다. 개발된 거리 측정기는 물체의 반사율 변화를 극복하기 위한 자동 전력 조절 기능과 일정한 배경 광잡음은 물론 시간에 대해 변하는 배경 광잡음까지도 제거할 수 있는 전기적 배경잡음 제거기능을 갖고 있다. 거리 측정기의 장착 및 요철의 깊이를 고려하여 설정된 $22{\sim}38cm$의 측정거리에 대한 실험결과, 물체의 반사율에 관계없이 ${\pm}1.5mm$ 이내의 측정오차를 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.232-237
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• 2010

본 논문에서는 원근 와핑 보정을 이용한 선광원 레이저 거리 검출 시스템을 제안한다. 제안하는 방법은 카메라와 선광원의 선형성의 왜곡이 있을 경우에도 정확도를 높일 수 있는 장점이 있다. 먼저 보정 패널에 표시된 수직이면서 병렬로 배치된 보정점과 투사된 선광원 레이저의 중심 위치를 검출한다. 얻어진 선광원 레이저의 중심위치는 원근 와핑을 이용하여 가까이 있는 보정점들로부터 실제 좌표를 계산함으로써 보정 데이터를 구하고, 동일한 과정을 보정패널을 이동하면서 반복함으로써 보정 파일을 작성한다. 거리데이터 검출은 입력된 선광원 레이저 영상으로부터 중심위치를 구하고, 보정 파일에서 가장 가까운 보정 데이터를 찾아서 선형 보간으로 검출한다. 실험에서는 제안한 선광원 레이저 거리 검출 방법은 비선형적인 광학계에도 불구하고 130mm 깊이 범위에서 0.08mm 내의 오차로 거리 측정이 가능함을 보인다.