• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.38-48
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• 2020

기존에 건조되어 있거나, 신규로 건조되고 있는 선저를 검사하기 위해선 전문 잠수부가 직접 수중 하부에서 육안으로 검사를 한다. 하지만 직접 사람이 하는 일이기 때문에 인명사고, 충돌사고 등 많은 위험이 뒤따른다. 이를 해결하기 위해 Visual Inspection을 위한 선박 검사용 수중 드론 개발이 필요하다. 수중 드론에 적용되는 기술과 각 부품의 용도와 제작 과정, 펌웨어 개발과 같은 제작 방법에 관해 기술하였으며 수중에서 드론 자체의 주행 능력과 크롤러를 이용한 주행 능력을 측정하여 차이를 비교해보고 위치 추적 장치 테스트를 통해 실제 위치와의 오차를 확인하였다. 본 연구를 통해 제작된 수중 드론을 작업 현장에서 사용하였을 때 인명사고를 예방하고 경제적 효과와 안정성을 얻을 것으로 기대된다.

• 방송공학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.738-747
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• 2021

오늘날 딥러닝 기술의 향상으로 영상 분류, 객체 탐지, 객체 분할, 객체 추적 등 컴퓨터 비전 분야 또한 큰 발전을 이루고 있다. 지능적 감시, 로봇, 사물 인터넷, 자율주행 자동차 등 딥러닝 기술이 결합된 다양한 응용 기술들은 실제 산업에 적용되고 있으며, 이에 따라 사람의 소비를 위한 영상 데이터 뿐만 아니라 머신 비전을 위한 영상 데이터의 효율적인 압축 방식에 대한 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 머신 비전을 위한 열 적외선 영상의 객체 기반 압축 기법을 제안한다. 효율적인 영상 압축과 신경망의 좋은 성능을 유지하기 위해 본 논문에서는 신경망의 객체 탐지 결과와 객체 크기에 따라 입력 영상을 객체 부분과 배경 부분으로 나누어 서로 다른 압축률로 부호화를 수행하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 VVC로 영상 전체를 압축하는 방식보다 BD-rate 값이 최대 -19.83%로 압축 효율이 뛰어나다는 것을 확인할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권11호
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• pp.809-817
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• 2022

무인 로봇과 UAV의 발달로 경로 계획 알고리즘의 필요성이 높아지고 있으며 다양한 환경에서 잘 작동하는 RRT^* 알고리즘이 여러 분야에서 유용하게 활용되고 있다. RRT^* 알고리즘에 다양한 변형을 통해 더 좋은 경로를 생성하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 이러한 노력 덕분에 알고리즘의 성능 향상은 거듭되는 중이다. 본 논문은 이러한 연구의 연장선에서 샘플링 범위의 제한을 이용하여 효율적인 경로를 생성하는 방법을 제안한다. 장애물이 있는 환경에서 경로가 장애물에 근접할수록 최적의 경로에 가까워진다는 발상에 근거하여 더 짧은 경로를 얻기 위해 장애물 근처에 노드를 생성한다. 또한 경로가 장애물을 휘감는 경우 변경된 재연결 방법을 통해 빠르게 직선화된 경로를 얻는다. 기존의 알고리즘과 제안하는 방법을 비교 분석하여 성능을 검증하고, 무인항공기의 운동학 모델을 도입하여 생성된 경로를 추적할 수 있음을 확인한다.

• Computers and Concrete
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• 제31권5호
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• pp.457-468
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• 2023

Buildings, bridges, and dams are examples of civil infrastructure that play an important role in public life. These structures are prone to structural variations over time as a result of external forces that might disrupt the operation of the structures, cause structural integrity issues, and raise safety concerns for the occupants. Therefore, monitoring the state of a structure, also known as structural health monitoring (SHM), is essential. Owing to the emergence of the fourth industrial revolution, next-generation sensors, such as wireless sensors, UAVs, and video cameras, have recently been utilized to improve the quality and efficiency of building forensics. This study presents a method that uses a target-based system to estimate the dynamic displacement and its corresponding dynamic properties of structures using UAV-based video. A laboratory experiment was performed to verify the tracking technique using a shaking table to excite an SDOF specimen and comparing the results between a laser distance sensor, accelerometer, and fixed camera. Then a field test was conducted to validate the proposed framework. One target marker is placed on the specimen, and another marker is attached to the ground, which serves as a stationary reference to account for the undesired UAV movement. The results from the UAV and stationary camera displayed a root mean square (RMS) error of 2.02% for the displacement, and after post-processing the displacement data using an OMA method, the identified natural frequency and damping ratio showed significant accuracy and similarities. The findings illustrate the capabilities and reliabilities of the methodology using UAV to evaluate the dynamic properties of structures.

• Smart Structures and Systems
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• 제31권3호
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• pp.283-299
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• 2023

Structural stability of floating platforms has long since been a crucial issue in the field of marine engineering. Excessive motions would not only deteriorate the operating conditions but also seriously impact the safety, service life, and production efficiency. In recent decades, several control devices have been proposed to reduce unwanted motions, and an attractive one is the tuned heave plate (THP). However, the THP system may reduce or even lose its effectiveness when it is mistuned due to the shift of dominant wave frequency. In the present study, a novel adaptive tuned heave plate (ATHP) is proposed based on inerter by adjusting its inertance, which allows to overcome the limitation of the conventional THP and realize adaptations to the dominant wave frequencies in real time. Specifically, the analytical model of a representative semisubmersible platform (SSP) equipped with an ATHP is created, and the equations of motion are formulated accordingly. Two optimization strategies (i.e., J₁ and J₂ optimizations) are developed to determine the optimum design parameters of ATHP. The control effectiveness of the optimized ATHP is then examined in the frequency domain by comparing to those without control and controlled by the conventional THP. Moreover, parametric analyses are systematically performed to evaluate the influences of the pre-specified frequency ratio, damping ratio, heave plate sizes, peak periods and wave heights on the performance of ATHP. Furthermore, a Simulink model is also developed to examine the control performance of ATHP in the time domain. It is demonstrated that the proposed ATHP could adaptively adjust the optimum inertance-to-mass ratio by tracking the dominant wave frequencies in real time, and the proposed system shows better control performance than the conventional THP.

• 대한수의학회지
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• 제63권4호
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• pp.40.1-40.7
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• 2023

To optimize the most efficient method for porcine in vitro maturation (IVM), we compared the effects of supplementing extracellular vesicles (EVs) derived from porcine follicular fluid (pFF). The cumulus oocyte complexes were grouped into 4 groups with different supplementations as following: pFF (G1), pFF-depleted EVs (G2), EVs (G3) and control (G4) groups. After IVM with different supplementations, maturation rates and the developmental competences of porcine oocytes and blastocyst development were investigated. Additionally, glutathione (GSH) and reactive oxygen species (ROS) levels were measured in mature oocytes. The EVs were isolated and characterized with cryo-TEM and nanoparticle tracking analysis. The pFF significantly affected the maturation rate, whereas the presence of EVs did not show notable difference in the maturation rates. Although there were numerical increases in the measured parameters in EV and pFF-depleted EVs groups, no significant differences were observed between them. The EV group showed similar oocyte maturation rate for both positive and negative control groups. The GSH was not different among the groups, but ROS levels were significantly lower in pFF-supplemented group when compared with other groups with the highest level in the control group. G2 group wasn't significantly different G1 and G3 group. G3 group wasn't significantly different from G2 and G4 group. This suggests that EVs in IVM medium which probably effected partially to protect against oxidative stress and potentially enhance the quality of oocytes. This study indicates that the EVs in pFF play a significant role in improving the efficiency of oocyte maturation in porcine.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제28권5호
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• pp.59-67
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• 2023

This review examined the current administrative policies and guidelines for management of reclaimed soils after remediation processes and proposed practical strategies to improve the potential value of the remediated soil as a resource. Three management practices are proposed to facilitate more efficient recycling of remediated soil; obligatory use, quality certification, and tracking of the remediated soils. If properly implemented in utilization of remediated soil, these strategies could contribute to enhancing public safety by assuring soil quality. Such administrative tools, for both suppliers and demanders, are expected to mitigate potential risks associated with the transactions of remediated soil. To enhance the quality assurance process, a soil quality certification combined with the soil health assessment index was proposed. The systematic integration of the suggested practices with soil health assessment can allow to produce optimal results, encompassing affordability, efficiency, and accessibility, which helps establishing more robust 'Remediated Soil Recycling Management System (RSRMS)'. Subsequent researches should be conducted to develop more effective policies that incorporate soil health assessment tools. The proposed management practices for remediated soil, coupled with soil health assessment, can be a pioneering effort to achieve such goals. By fostering an environmentally friendly policies, the sustainable utilization of remediated soil can be attained. Overall, the proposed strategies can provide a sound framework for responsible and sustainable soil management practices.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제20권4호
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• pp.1-8
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• 2023

In recent years, robots have been utilized in various industries to reduce workload and enhance work efficiency. The following mobility offers users convenience by autonomously tracking specific locations and targets without the need for additional equipment such as forklifts or carts. In this paper, deep learning techniques were employed to recognize individuals and assign each of them a unique identifier to enable the recognition of a specific person even among multiple individuals. To achieve this, the distance and angle between the robot and the targeted individual are transmitted to respective controllers. Furthermore, this study explored the control methodology for mobility that tracks a specific person, utilizing Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) and Proportional-Integral-Derivative (PID) control techniques. In the PID control method, a genetic algorithm is employed to extract the optimal gain value, subsequently evaluating PID performance through simulation. The SLAM method involves generating a map by synchronizing data from a 2D LiDAR and a depth camera using Real-Time Appearance-Based Mapping (RTAB-MAP). Experiments are conducted to compare and analyze the performance of the two control methods, visualizing the paths of both the human and the following mobility.

• 지능정보연구
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• 제12권1호
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• pp.17-31
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• 2006

본 논문에서는 출입국자 관리의 효율성과 체계적인 출입국 관리를 위하여 여권 코드를 자동으로 인식하고 위조 여권을 판별할 수 있는 여권 인식 및 얼굴 인증 방법을 제안한다. 여권 이미지가 기울어진 상태로 스캔되어 획득되어질 경우에는 개별 코드 인식과 얼굴 인증에 많은 영향을 미칠 수도 있으므로 기울기 보정은 문자 분할 및 인식, 얼굴 인증에 있어 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 여권 영상을 스미어링한 후, 추출된 문자열 중에서 가장 긴 문자열을 선택하고 이 문자열의 좌측과 우측 부분의 두께 중심을 연결하는 직선과 수평선과의 기울기를 이용하여 여권 영상에 대한 각도 보정을 수행한다. 여권 코드 추출은 소벨 연산자와 수평 스미어링, 8 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 여권 코드의 문자열 영역을 추출하고, 추출된 여권 코드 문자열 영역에 대해 반복 이진화 알고리즘을 적용하여 코드의 문자열 영역을 이진화한다. 이진화된 문자열 영역에 대해 CDM 마스크를 적용하여 문자열의 코드들을 복원하고 8 방향 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 개별 코드를 추출한다. 추출된 개별 코드 인식은 개선된 RBF 네트워크를 제안하여 적용한다. 개선된 퍼지 ART 기반 RBF 네트워크는 퍼지 논리 접속 연산자를 이용하여 경계 변수를 동적으로 조정하는 퍼지 ART 알고리즘을 제안하여 RBF 네트워크의 중간층으로 적용한다. 얼굴 인증을 위해서는 얼굴 인증에 가장 보편적으로 사용되는 PCA 알고리즘을 적용한다. PCA 알고리즘은 고차원의 벡터를 저 차원의 벡터로 감량하여 전체 입력 영상들의 직교적인 공분산 행렬을 계산한 후, 그것의 고유 값에 따라 각 영상의 고유 벡터를 구한다. 따라서 본 논문에서는 PCA 알고리즘을 적용하여 얼굴의 고유 벡터를 구한 후, 특징 벡터를 추출한다. 그리고 여권 영상에서 획득되어진 얼굴 영상의 특징 벡터와 데이터베이스에 있는 얼굴 영상의 특징 벡터와의 거리 값을 계산하여 사진 위조 여부를 판별한다. 제안된 여권 인식 및 얼굴 인증 방법의 성능을 평가를 위하여 원본 여권에서 얼굴 부분을 위조한 여권과 기울어진 여권 영상을 대상으로 실험한 결과, 제안된 방법이 여권의 코드 인식 및 얼굴 인증에 있어서 우수한 성능이 있음을 확인하였다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.21-29
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• 2017

최근 증강현실(AR)에 대한 대중적인 관심의 증가와 함께, 건설장비에 AR 기술을 도입하여 효율성을 높이려는 다수의 연구가 진행되고 있다. AR 기술을 도입하기 위해선 실세계와 카메라의 가상세계를 오차없이 연결할 수 있는 정교한 외부 표정이 필수적이다. 하지만 건설 현장에서는 한정된 비용과 시간의 문제와 현재 상용화되어있는 야외용 트래킹 시스템(경사계, GPS시스템 등의 오차로 인해, 정교한 외부 표정을 도입하는 것이 사실상 불가능하다. 본 연구에서는 굴삭기에 적용되는 AR 시스템인 AR 네비게이터를 위하여 정교하지 않은 외부 표정을 이용하더라도 이미지 프로세싱 기법을 통해 가상 이미지를 매끄럽게(Seamless) 중첩시키는 방법을 제안한다. 본 연구를 기반으로, 건설장비에 특화된 AR 네비게이터의 개발을 완료할 수 있을 것이라 생각이 된다. 또한 개발된 AR 네비게이터를 건설현장에 보급함으로써, 건설현장의 작업 효율성과 크게 향상시킬 것이라 기대하고, 추후 굴삭기 뿐 아니라 다른 건설장비에 적용될 수 있는 AR 기반 시스템이 갖춰질 것이라 생각한다.