• 제목/요약/키워드: 방향 인식 알고리즘

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플로어 마크를 이용한 차량용 실내 정밀 측위 기술 (Indoor Precise Positioning Technology for Vehicles Using Floor Marks)

  • 박지훈;이재성
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.2321-2330
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    • 2015
  • 실내에서 무용지물이 되는 GPS 의 한계로 다양한 실내 측위 기술에 대한 연구가 진행되고 있으나 대부분 사설 무선 네트워크 기반의 실내 측위 방법들로 고가의 설치 및 유지보수 비용, 비실시간성, 그리고 낮은 정확도 때문에 상용화가 어려운 실정이다. 본 논문에서는 기존에 증강현실에 사용되던 마크 인식 알고리즘을 최초로 차량용 실내 측위분야에 적용하였다. 지면에 플로어 마크를 설치하고 마크의 투영 변환 및 정보 디코딩을 통해 마크 내부의 정보(절대 좌표)를 인식하고 기하학적 분석을 통해 차량이 마크로부터 떨어진 정밀한 위치와 접근 방향(상대 좌표)를 인지할 수 있도록 하였다. 실험 결과 5m 단위로 마크를 설치했을 때 약 30 cm 이내의 오차만 발생하였고, 20km/h 의 속도에서 초당 20 프레임의 이미지 중 43.2% 의 마크 인식률을 보여 충분히 상용화 가치가 있음을 확인하였다.

RSSI기반 위치인식기능 지능형 실내 자율 이동로봇 (Intelligent mobile Robot with RSSI based Indoor Location Estimation function)

  • 윤바다;신재욱;김성길;정완영
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.449-452
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    • 2007
  • RSSI기반의 실내위치인식 시스템과 무선센서네트워크를 이용한 자율 이동 로봇의 기능 중에서 선행적으로 요구되는 지능형 실내위치추정 로봇을 설계, 구현하였다. 지능형 실내위치추정 로봇은 주제어장치로서 Spartan III를 사용하였으며, 현재의 위치 데이터는 계속적으로 Zigbee /IEEE802.15.4 무선통신을 사용하여 블라인드노드로 전송된다. 그리고 로봇에 탑재된 베이스스테이션노드는 블라인드 노드를 통해 수신된 위치 데이터를 수집하여 로봇을 제어하였고 서버로 전송하였다. 이동 중인 로봇은 Magnetic Compass를 사용하여 목적지의 방향을 인식하여 최종 목적지로 이동하였다. 또한 프로그램 내에 장애물회피 알고리즘을 이용하여 효율적이고 능동적으로 목적지에 도달하였다. 로봇에 부착된 베이스스테이션노드를 아용하여 서버프로그램에서 환경 데이터와 위치를 실시간으로 모니터링 할 수 있었으며, 서버프로그램에서의 능동적인 로봇제어가 가능하였다.

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시각 센서에 의한 로봇 매니퓰레이터의 툴 좌표계 보정에 관한 연구 (The Tool Coordinate Adjustment Algorithm for Robot Manipulators with Visual Sensor)

  • 이용중;김학범;이양범
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.1453-1463
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    • 1994
  • 본 연구에서는 로보트 시스템에게 인식기능을 부여하여 작업대상물의 위치와 방향이 임의적으로 변경되어도 사용자가 원하는 핸들링작업을 원활하게 수행할 수 있는 자동화시스템을 구현하는데 있다. 이를 위하여 작업대상물의 변화된 위치와 방향은 시각센서로서 검출하고, 화상처리과정에서 명도정보의 가변과 같은 주변여건의 변화때문에 발생하는 에지 추적 오차는 적절한 필터링 방법을 적용하여 최소화시켰다. 시각센서의 운용 프로그램은 인터럽트 기법으로 주변장치와 상호제어가 가능토록 구성하고, 시각센서에서 검출한 데이타는 아스키 포멧으로 로보트시스템에 전달되어 6자유도 매니플레이터의 툴 좌표계는 검출데이타와 비례하게 자동보성되어 작업대상물의 위치와 방향변화를 추종할 수 있도록 개발하였다. 본 연구에서 개발한 시스템 운용 알고리즘을 생산현장에 직접 적용한 결과 라인 밸런스의 향상과 산업재해방지를 위한 효과적이고 안정된 생산설비로써 운용될 수 있었다.

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회전 경계박스 기능의 변형 FASTER R-CNN 딥러닝 알고리즘을 이용한 암석 CT 영상 내 자동 균열 탐지 (Automatic Fracture Detection in CT Scan Images of Rocks Using Modified Faster R-CNN Deep-Learning Algorithm with Rotated Bounding Box)

  • 추엔 팜;장리;염선;신휴성
    • 터널과지하공간
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    • 제31권5호
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    • pp.374-384
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    • 2021
  • 본 논문에서는 암석시료의 CT 촬영 이미지상의 균열을 자동으로 탐지하는 새로운 인공지능 딥러닝 기법을 제안한다. 본 제안 기법은 2단계 딥러닝 객체인식 알고르즘인 Faster R-CNN을 기반으로 회전 가능한 경계박스(bounding box) 개념을 도입하여 알고리즘을 개조하였다. 회전 경계박스의 도입은 관심 균열 영역 밖의 배경의 불균질성 및 균열의 크기와 형태에 영향을 받는 딥러닝 객체인식기법 상의 고유한 어려움을 극복하기 위한 핵심 역할을 한다. 본 회전형 경계박스의 사용은 일반적으로 사용되는 영상 수평축과 평행한 경계박스 사용의 경우와 비교하여 긴 형태의 균열 형상 특성에 매우 잘 부합된다. 즉, 좋지않은 영향을 끼치는 경계박스 내 균열 이외 배경영역의 비율을 최소화 시킬 수 있다. 이외에도, 회전 경계박스의 추가적인 이점은 인식된 균열의 방향에 따라 회전하여 추론되는 경계박스를 통해 균열의 방향과 길이에 대한 정보를 직접적으로 얻을 수 있다. 본 제안기법의 적용성을 검증하기 위하여, 이미지상에서 매우 불균질한 화강암 시료에 인공적으로 균열을 발생시킨 다수의 암석시료 영상을 딥러닝 학습에 사용하고 추론 성능 실험을 진행하였다. 그 외에도, 동일 조건에서 사암과 셰일 암석 시료에도 적용하여 검증하였다. 결론적으로, 제안된 기법을 통해 균열 객체 인식의 평균 추론정확도(mAP)값이 0.89 정도 수준의 우수한 추론 성능을 보였으며, 기존 기법에 비해 추론된 경계박스 내 균열과 배경 영역의 비율 측면에서 배경의 비율이 획기적으로 최소화되는 유리한 추론 검증 결과를 보였다.

영역정보기반의 유전자알고리즘을 이용한 텍스트 후보영역 검출 (Detection of Text Candidate Regions using Region Information-based Genetic Algorithm)

  • 오준택;김욱현
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제45권6호
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    • pp.70-77
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    • 2008
  • 본 논문은 화소 단위의 정보가 아닌 분할된 영역들의 정보를 기반으로 유전자 알고리즘을 이용한 텍스트 후보영역 검출방안을 제안한다. 먼저, 영상분할을 수행하기 위해 색상별 화소분류와 비동질적인 군집의 감소를 위한 영역 단위의 재분류 알고리즘을 수행한다. 색상별 화소분류에 이용되는 EWFCM(Entropy-based Weighted Fuzzy C-Means) 알고리즘은 공간정보를 추가한 개선된 FCM 알고리즘으로써, 잡음에 강건한 특징을 가진다. EWFCM 알고리즘에 의해 분류된 화소들의 군집정보를 기반으로 수행되는 영역 단위의 재분류는 화소나 군집 단위의 재분류에 비해 효과적으로 영상에 존재하는 비동질적인 군집들을 감소시킬 수 있다. 그리고 텍스트 후보영역 검출은 분할된 영역들로부터 추출한 방향성 에지 성분에 대한 분산값 및 에너지, 크기, 개수 등의 정보를 기반으로 유전자알고리즘에 의해 수행된다. 이는 화소 단위의 정보를 이용한 방법보다 더 명확한 텍스트 영역정보를 획득할 수 있으며, 향후 자동문자인식에서 좀 더 손쉽게 이용될 수 있다. 실험 결과 제안한 분할방법은 기존 방법이나 화소나 군집 기반의 재분류보다 좋은 결과를 보였으며, 텍스트 후보영역 검출에서도 화소 단위의 정보를 이용한 기존 방법보다 더 좋은 결과를 보여 제안방법의 유효성을 확인하였다.

웹 지리정보시스템에서 다단계 추상화 데이터의 확률기반 프리페칭 기법 (Probability-based Pre-fetching Method for Multi-level Abstracted Data in Web GIS)

  • 황병연;박연원;김유성
    • Spatial Information Research
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    • 제11권3호
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    • pp.261-274
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    • 2003
  • 기존의 웹 지리정보시스템에서는 타일링 개념을 도입하여 타일 단위로 전송하는 타일 기반의 데이터 구조를 가진다. 이는 지도의 초기 로딩 시간을 줄이는 효과는 있으나, 웹 지리정보시스템에서 사용자의 질의에 대한 전체 응답시간을 줄이지는 못하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 제안된 것이 프리페칭 알고리즘과 이와 연동하는 캐쉬대체 알고리즘이다. 프리페칭 알고리즘은 확률기반모델로 표현된 사용자의 타일접근패턴을 이용하여 앞으로 사용될 타일을 정확하게 예측하여 클라이언트에 미리 데이터를 전송하는 방법이고, 캐쉬대체 알고리즘은 클라이언트의 제한된 캐쉬공간에 서버로부터 가져온 타일을 캐쉬하기 위해서 사용자의 타일접근패턴을 이용하여 제거해야할 타일을 선정하는 정책이다. 웹 지리정보시스템은 확대 질의나 축소 질의 처리 시에 빠른 응답시간으로 서비스하기 위해 레벨링 기법이 사용된 다단계 추상화 데이터로 구성되어 있다. 그러나, 기존에 제안된 프리페칭 알고리즘은 다수 개의 레벨에서도 프리페칭이 적용되어야 하는 점은 고려하지 않고, 2차원적 공간에서만 프리페칭을 수행하였다. 본 논문에서는 다단계 추상화 데이터로 구성된 웹 지리정보시스템에서 확대 질의와 축소 질의 시, 다른 레벨로의 이동을 고려하여 프리페칭이 적용되는 알고리즘을 제안하였다. 프리페칭 공간을 다단계로 확장시킨 알고리즘의 성능을 평가한 결과, 사용자의 응답시간이 1.8%∼21.6% 빨라지는 성능 향상이 있었다. 따라서, 웹 지리정보시스템에 제안된 프리페칭 알고리즘과 이와 연동하는 캐쉬대체 알고리즘을 적용함으로써 사용자들에게 보다 빠른 응답시간으로 서비스할 수 있다. 관능검사에서 전반적인 기호도는 점성, 향미, 입안에서의 질감 등이 기여도가 높고 색상의 영향은 적었다.프, 샐러드의 비율이 높은 반면, 남자는 육류, 어패류의 비율이 높았으며, 음식 선택시 기준은 '내가 좋아하는 음식'이 70.7%로 가장 높게 나타나 부페식당 이용자들이 바람직한 식사순서 및 음식선택에 대한 인식이 낮음을 알 수 있었다. 부페식당에서 가장 좋아하는 음식의 국적은 54.4%가 한국음식으로 나타났다. 부페식사에서 '약간' 또는 ‘대단히 과식했다'고 응답한 경우가 64.0%로 많은 대상자들이 과식하는 것으로 나타났는데 이로 인한 건강 및 영양문제에 대한 교육이 필요하고 운영면에서는 이러한 일종의 음식의 낭비를 줄일 수 있는 방안에 대한 연구가 필요하다고 사료되었다. 5) 향후 부페식당의 발전방향에 대한 의견 부페식당의 발전방향에 대해 '가지수를 줄여서라도 가격을 짜게 하자'는 의견이 82.9%로 대부분 조사 대상자들이 현재 부페가격에 대해 부정적인 반응을 보였다. '한국음식을 더 많이 해서 전통음식과 친밀한 장소로 발전시키자', '계절식품을 이용하고 비슷한 종류의 음식은 빼서 가격을 낮추자', '연령에 따라서, 또, 성인에서는 성별에 따라 가격 차이를 두자'는 의견 등이 있었다.이용한 배반포의 체외생산에 있어서 배양액내 항산화제의 첨가는 체외성숙단계에서만 효과적이었다. 이것은 아마도 항산화제가 체외성숙 시 난포란 내에서 일어나는 여러 가지 생화학 반응의 처리시간과 관련하여 활성화시킴으로써 난포란의 생존력을 높인 것이라고 사료되기 때문에 앞으로는 돼지 난포란의 효율적인 체외성숙에 대해서 배양액내 첨가물질은

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고속도로 합류구간 첨단 차로변경 보조 시스템 개발 : 최적 차로변경 시작 지점 Positioning 알고리즘 (Advanced Lane Change Assist System for Automatic Vehicle Control in Merging Sections : An algorithm for Optimal Lane Change Start Point Positioning)

  • 김진수;정진한;유성현;박장현;장경영
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.9-23
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    • 2015
  • 차로변경은 운전자의 숙련된 주변인식 및 운전기술이 요구되어 심각한 교통사고를 야기한다. 그리하여 우리는 불가피한 차로변경이 대두되는 고속도로 합류구간에서 본선으로 합류하는 차량의 차로변경을 보조하는 차량 자동제어 시스템 (ALCAS; Advanced Lane Change Assist System)을 개발한다. 본 연구에서는 ALCAS 중 조향이 수행되기 이전에 최적 차로변경 시작지점(Optimal Lane Change Start Point; OLCSP)을 생성하고 그 지점까지 도달하는 종방향 제어 알고리즘 개발에 초점을 두었다. 이를 위해 우선 고속도로 합류구간의 차로변경 행태를 분석하였고, 실제 차량의 가속도 함수 형태를 통해 차로변경 특징모형(Lane Change Feature Model)을 설계하였다. 그 후 차로변경 수행 단계를 정립하였으며, 이 알고리즘 성능과 타당성을 검증하기 위하여 다양한 주변차량 주행환경에 따른 시나리오 시험을 수행하였다. 또한 개발된 알고리즘의 효과를 미시적 교통류 시뮬레이션 (VISSIM)을 통해 확인하였다. 개발한 알고리즘을 합류차량에 적용한 결과 안정류 상태에서 합류성능이 두드러지게 개선되는 것을 확인하였다. 이 차량 자동제어 시스템은 교통 자동차 분야 융합기술의 일환으로 개발되었으며, 운전자의 부하와 오류를 감소시켜 효율성과 안전성을 향상시킬 뿐만 아니라 교통류의 안정성, 임계용량, 주행 효율성의 증대로 사회비용 감소를 기대할 수 있다.

원통형 곡면상으로의 투영과 상호작용 기법에 관한 연구 (A study on the projection and interaction methods onto the cylindrical surface)

  • 성보경;이아름;최은정;강은영;김동호
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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    • pp.1319-1324
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    • 2006
  • 최근 다양한 분야(건축, 디자인, 영화관)에서 활용되는 디스플레이 기술들은 대체로 평면에 투영하는 프로젝션 기술을 사용하고 있다. 예외적으로 평면이 아닌 곡면에 투영하는 경우도 있었으나, 기술적인 제약으로 왜곡된 영상을 보정하여 사용하는 경우는 드문 상태이다. 그리고 상호작용의 경우는 기계적 장치에 의존한 초보적 형태가 주류를 이루고 있다. 본 논문에서는 프로젝션 기술 중에서 원통형 곡면상으로의 투영 기법과 모션인식을 반영한 상호작용 기법에 대해서 논하고자 한다. 3D 영상을 곡면에 왜곡 없이 투영하기 위하여, 본 논문에서는 '2-pass 렌더링' 기법을 이용하였다. 이 기법에서는 현재 렌더링 된 영상을 텍스쳐로 저장한 다음 원통형 물체에 매핑시켜 곡면에 적합한 영상으로 보정한다. 그리고 기계적 장치에 의존하지 않는 상호작용을 위해, 카메라를 통하여 실시간으로 사용자 정보(위치, 방향 값)를 입력 받아 원통형 스크린과 매칭되는 좌표 값을 계산한다. 위와 같은 기법들을 구현하기 위한 실험으로 미디어 아트 작품을 제작하였으며, 투영과 상호작용에 관한 알고리즘을 작품에 적용하였다. 이 작품은 하나의 프로젝터를 사용하여 1/4 원통형 곡면으로의 투영과 상호작용을 수행하였다. 본 연구의 결과는 미디어 아트 작품의 프로젝션 모듈로 사용 될 수 있으며, 공연장 건축, 실내디자인, 체감형 인터랙티브 게임, 가상현실 영화관 등 다양한 분야에 적용 될 수 있다.

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제어 가능한 카메라 환경에서 실시간 다수 물체 검출 및 관심 보행자 추적 (Real-Time Multi-Objects Detection and Interest Pedestrian Tracking in Auto-Controlled Camera Environment)

  • 이병선;이은주
    • 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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    • 한국정보기술응용학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.38-46
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    • 2007
  • 본 논문에서는 실시간으로 획득된 영상을 분석하여 움직이는 다수 물체를 검출하고, 카메라를 자동 제어하여 관심 보행자만을 추적하는 시스템을 제안한다. 다수 물체 영역 검출은 차영상과 이전변환 밀도값을 이용한다. 검출된 다수 물체 영역에서 사람의 구조적 정보와 형태 정보를 이용하여 나무들의 흔들림으로 인한 영역이나 차량의 움직임 영역은 제거되고, 관심 보행자 영역만을 검출하였다. 관심 보행자 추적은 무게중심 차를 이용한 움직임 정보와 k-means 알고리즘으로 구한 세 점의 평균 색상 정보를 이용한다. 원거리 관심 보행자는 인식률을 높이기 위해 줌을 실행하여 확대하고, 관심 보행자의 화면상 위치에 따라 카메라 방향을 자동으로 조정하여 관심 보행자반을 연속적으로 추적한다. 실험 결과, 제안한 시스템은 실시간으로 움직이는 다수 물체를 검출하고, 사람의 구조적 특정과 형태 정보로 관심 보행자만을 검출할 수 있었고, 움직임 정보와 색상정보로 관심 보행자를 연속적으로 추적할 수 있었다.

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8진트리 모델을 사용한 3D 물체 모델링과 특징점 (3D Object Modeling and Feature Points using Octree Model)

  • 이영재
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.599-607
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    • 2002
  • 8진트리 모델은 3차원 물체를 계층적으로 모델링할 수 있는 기법으로 임의의 시각 방향에서 투영영상을 생성할 수 있으므로 3차원 물체인식 등 다양한 분야에서 효율적인 데이터 베이스로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 8진트리 모델을 사용해 투영 영상을 만들어 보고 Multi level boundary search 알고리즘을 사용해 표면 영상을 생성해 본다. 또한 2D 영상과 3D 영상의 특징점을 구하는 방법과 2D 특징점, 3D 특징점의 기하학적 변환을 통하여 유사 특징점을 찾는 방법에 대하여 언급한다. 이 방법들은 3D 물체 모델링을 위한 효율적인 데이터 베이스 구축과 물체 특징점 응용을 위한 기본 자료로 활용될 수 있다.

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