• 센서학회지
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• 제27권4호
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• pp.216-220
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• 2018

In this paper, we present visual sensing techniques that can be used to teach a robot using a laser pointer. The light spot of an off-the-shelf laser pointer is detected and its movement is tracked on consecutive images of a camera. The three-dimensional position of the spot is calculated using stereo cameras. The light spot on the image is detected based on its color, brightness, and shape. The detection results in a binary image, and morphological processing steps are performed on the image to refine the detection. The movement of the laser spot is measured using two methods. The first is a simple method of specifying the region of interest (ROI) centered at the current location of the light spot and finding the spot within the ROI on the next image. It is assumed that the movement of the spot is not large on two consecutive images. The second method is using a Kalman filter, which has been widely employed in trajectory estimation problems. In our simulation study of various cases, Kalman filtering shows better results mostly. However, there is a problem of fitting the system model of the filter to the pattern of the spot movement.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.78-83
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• 2007

로봇이 미지의 환경에서 주위의 정보를 추출하여 인식하기 위해 비젼 센서, 적외선 센서, 초음파 센서 등을 이용해 주변 정보를 얻는다. 그 중 가장 많이 사용되고 있는 비젼 센서는 빛에 대한 간섭에 민감하여 어두운 곳이나 밝은 곳에서는 데이터 추출이 어려우며, 표시 된 마크나 직선 성분 및 곡선의 이미지를 통해 데이터를 추출함에 있어 많은 계산을 요구한다.반면 초음파 센서는 비젼 시스템의 단점을 극복하고 쉽게 사용할 수 있는 센서이다. 특히 어두운 곳의 물체 정보 및 거리 정보를 얻을 수 있고 비젼 시스템보다 사용하기 간단하다. 본 논문에서는 초음파 빔의 왜곡 및 산란의 특성을 고려하여 부정확 정보에 대한 오차를 줄여 환경 인식, 경로 계획 및 자율 주행의 극대화를 시키기 위한 알고리즘을 연구 및 개발한다. 그리고 알고리즘을 실제 이동 로봇에 적용하여 경로 계획 및 환경 인식이 가능한 시스템을 구현한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.1694-1699
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• 2003

A windshield wiper system plays a key part in assuring the driver's safety during the rainfall. However, because the quantity of rain and snow vary irregularly according to time and the velocity of the automobile, a driver changes wiper speed and interval from time to time to secure enough visual field in the traditional windshield wiper system. Because a manual operation of windshield wiper distracts driver's sensitivity and causes inadvertent driving, this is becoming a direct cause of traffic accidents. Therefore, this paper presents the basic architecture of a vision-based smart windshield wiper system and a rain sensing algorithm that regulates speed and interval of the windshield wiper automatically according to the quantity of rain or snow. This paper also introduces a fuzzy wiper control algorithm based on human's expertise, and evaluates the performance of the suggested algorithm in an experimental simulator.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.472-479
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• 1999

본 논문에서는 뉴로-퍼지 알고리즘을 이용한 원격탐사 화상의 지표면 패턴분류기를 제안한다. 제안된 패턴 분류기는 일반적인 퍼지 인식기를 가지고 있는 3층 전방향 신경회로망 구조로 되어 있고 가중치들은 퍼지집합으로 구성된다. 이러한 퍼지-뉴로 패턴분류 시스템을 Visual C++ 환경을 구현한다. 성능평가를 위해 기존의 역전파 학습기능을 가진 신경회로망과 Maximum-likelihood 알고리즘을 이용해처리한 결과와비교분석한다. 대표적인 지표면 특징을 나타내는 8개의 클래스에 대해 훈련집합을 선정하고 각각의 분류 알고리즘에 같은 훈련집합을 사용하여 학습시킨 후 실험화상을 적용하여 지표면 특징을 8개의 클래스로 분류하였다. 실험결과 제안된 뉴로-퍼지 분류기는 여러개의 클래스로 혼합된 패턴에 대해서 기존의 분류기들에 비해 보다 더 좋은 성능을 보인다.

• Smart Structures and Systems
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• 제8권1호
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• pp.107-117
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• 2011

Biological sensory systems continuously monitor and analyze changes in real-world environments that are relevant to an animal's specific behavioral needs and goals. Understanding the sensory mechanisms and information processing principles that biological systems utilize for efficient sensory data acquisition may provide useful guidance for the design of smart-sensing systems in engineering applications. Weakly electric fish, which use self-generated electrical energy to actively sense their environment, provide an excellent model system for studying biological principles of sensory data acquisition. The electrosensory system enables these fish to hunt and navigate at night without the use of visual cues. To achieve reliable, real-time task performance, the electrosensory system implements a number of smart sensing strategies, including efficient stimulus encoding, multi-scale virtual sensor arrays, task-dependent filtering and online subtraction of sensory expectation.

• 한국광학회지
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• 제13권4호
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• pp.283-288
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• 2002

유연부품은 조립 시에 변형이 발생하기 때문에 로봇을 이용한 자동조립에서 이의 성공적인 조립을 위해서는 부품변형 및 상대오차를 효과적으로 측정할 수 있는 방법이 필요하다. 이에 본 논문에서는 시각센서를 이용하여 상대오차 및 부품변형을 측정할 수 있는 3차원 측정시스템의 설계방법을 제안한다. 시스템의 광로해석을 통해 실제 작업공간과 카메라 영상면 사이의 사상관계를 해석하고, 이를 토대로 시스템의 설계방법을 제안한다. 또한 구현된 실제 시스템을 이용한 조립실험을 통해 제안된 시스템의 유효성을 검증한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2451-2456
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• 2003

In biological cell manipulation, manual thrust or penetration of an injection pipette into an egg is currently performed by a skilled operator, relying only on visual feedback information. Massive load of various micro injection of either genes, fluid or cells in the postgenomic era calls a more reliable and automatic micro injection system that can test hundreds of genes or cell types at a single experiment. We initiated to study cellular force sensing in zebrafish eggs as the first step for the development of a more controllable micro injection system by any inexperienced operator. Zebrafish eggs at different developmental stages were collected and an integrated biomanipulation system was employed to measure cellular force during penetrating the egg envelope, the chorion. First of all, the biomanipulation system integrated with cellular force sensing instrument is implemented to measure the penetration force of cell membranes and characterize mechanical properties of zebrafish embryo cells. Furthermore, implementation of cellular force sensing system and calibration are presented. Finally, the cellular force sensing of penetrating cell membranes at each developmental stages was experimentally performed. The results demonstrated that the biomanipulation system with force sensing capability can measure cellular force at real-time while the injection operation is undergoing. The magnitude of the measured force was in the range of several hundreds of uN. The precise real-time measurement should provide the first step forwards for the development of an automatic and reliable injection system of various materials into biological cells.

• 전력전자학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.325-332
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• 2001

전징기관은 내이에 존재하며 유연한 동작과 몸의 자세 그리고 운동을 조절한다. 이 기관은 회진 가속도를 감지하는 세반고리관과 선형 가속을 감지하는 이석기관으로 구성된다. 이러한 기관의 생체 신호로부터 의사는 사람이 환자인지를 판단한다. 이 신호의 데이터를 얻기 위해서 회전의자 한쪽을 들어올려 최대 30도까지 기울인 상태에서, 회전제어하게 되는데, 이 경우 부하의 불균형으로 인한 불평형 부하를 제거하고, 생체신호의 측정을 위하여 robust제어가 요구된다. 본 연구에서는 자세조절기능에 대한 이석기관의 역할을 추구하기 위하여 탈수직축 회전자극기를 개발하였으며, 공간을 차지하고 다양한 시각패턴을 만들지 못하는 기존 시각자극시스템의 단점을 해결하기 위하여 HMD를 이용한 시각자극 시스템을 개발하였다. 더구나 노이즈에 취약한 아날로그 신호인 ENG신호의 전송문제를 해결하기 위하여 근거리 R/F 무선시스템으로 개발하였다. 이상의 제안된 시스템을 제작하고 실험한 결과를 보고하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.1206-1208
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• 2003

The extraction of earthquake damage from remote sensed imagery requires high spatial resolution and temporal effectiveness of acquisition of imagery. The analog photographs and visual interpretation were taken traditionally. Now it is possible to acquire damage information from many commercial high resolution RS satellites. The key techniques are processing velocity and precision. The authors developed the automatic / semiautomatic image process techniques including feature enhancement, and classification, designed the emergency Earthquake Damage and Losses Evaluate System based on Remote Sensing (RSEDLES). The paper introduced the functions of RSEDLES as well as its application to the earthquakes occurred recently.

• 감성과학
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• 제21권3호
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• pp.165-176
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• 2018

본 연구는 시 청각 피드백을 통해 아동의 운동 효과를 증진시킬 수 있는 의류형 웨어러블 동작 센싱 및 피드백 시스템을 개발하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 직물 센서 제조 및 이를 적용한 스포츠웨어 디자인, 직물기반 동작 센싱 모듈 설계, 아동의 운동 흥미 유발을 위한 시 청각 피드백 시스템 개발 등의 일련의 연구를 수행하였다. SWCNT 기반의 동작 센싱용 신축성 직물 센서를 개발하고, 이를 의복의 사지 관절 부위에 부착한 스포츠웨어를 디자인하였으며, 센싱 모듈을 설계하여 아동을 대상으로 한 관절 동작 실험을 통해 센싱 성능을 검증하였다. 또한 악세서리 형태로 개발된 피드백 제품을 통해 본 연구에서 개발된 스포츠웨어를 착용한 아동의 동작에 따라 빛과 소리로 반응하도록 구현하였다. 본 연구의 결과로, 아동의 운동 흥미를 유발할 수 있는 아동용 스포츠웨어 및 악세서리 제품의 디자인 프로토타입을 제안하였다.