• 제목/요약/키워드: 위치제어오차

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위치변위 레이저 간섭계용 송수신 광학계의 설계 및 분석 (Design and Analysis of a Receiver-Transmitter Optical System for a Displacement-Measuring Laser Interferometer)

  • 윤석재;임천석
    • 한국광학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.75-82
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    • 2017
  • 초정밀도를 요구하는 반도체 소자 공정에서 웨이퍼의 위치와 반복정밀도를 파장의 수백분의 일로 오차가 거의 없는 상태에서 제어하기 위해 위치변위 레이저 간섭계가 필요하다. 특히 제조공정에서는 생산단가의 인하압박으로 인해 웨이퍼의 대형화가 시도되고 있고 이에 따라 넓은 변위량을 측정하면서 나노미터 급의 위치 정밀도를 지닌 레이저 간섭계가 더욱 절실하게 요구된다. 이런 기술적인 문제를 해결하기 위해서 간섭계에 사용되는 송수신 광학계에도 특별한 광학적인 고안이 필요하게 된다. 본 논문에서는, 송수신 광학부로서 단순하게 콜리메이팅 렌즈만을 사용하는 기존의 방식 대신에, GRIN 렌즈-콜리메이팅 렌즈-무초점 광학계로 구성되는 새로운 형식의 조금 복잡한 형태의 광학구조를 제안하였고 이를 통해 반사된 후 되돌아와 간섭계로 결합되는 광신호의 효율을 약 100배 정도 높일 수 있었다.

능동적 윤곽 모델과 색상 기반 파티클 필터를 결합한 얼굴 추적 (Face Tracking Combining Active Contour Model and Color-Based Particle Filter)

  • 김진율;정재기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권10호
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    • pp.2090-2101
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    • 2015
  • 본 논문은 ACM(active contour model)과 색상기반 PF(particle filter)의 장점을 결합하여 크기와 색상이 변화하는 객체에 대해 강인한 추적이 가능한 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 색상기반의 PF 추적기, 윤곽선을 추적하는 ACM 추적기, 그리고 두 추적기의 추정 정보를 결합하여 최종적인 객체의 위치와 스케일을 결정하고 또 참조 모델의 업데이트 여부를 결정하는 Decision 부로 이루어진다. PF 추적기는 객체의 형태변화와 모션블러에 강인하지만 위치와 스케일의 정확도가 떨어지고, ACM 추적기는 배경 클러터가 없는 경우에는 객체의 윤곽을 정확하게 추출하지만 복잡한 배경에서는 추적에 실패하는 문제가 있다. 본 논문에서는 색상 PF 추적기가 추정한 객체 위치와 스케일 정보를 이용하여 ACM의 내부 에너지를 제어함으로써 ACM의 스네이크 포인터가 객체가 아닌 배경 클러터로 수렴되는 것을 방지하여 정확히 객체의 윤곽을 추적할 수 있도록 하였다. 사람의 머리 윤곽선을 포함한 얼굴 추적에 제안된 알고리즘을 적용하고 추정 위치와 스케일 오차를 분석하여 성능을 분석하였으며 제안된 방식이 기존 기법들보다 추적 성능이 우수함을 보였다.

적응적 패럴랙스 베리어를 위한 사용자 위치 추적 방법 (Estimating Location in Real-world of a Observer for Adaptive Parallax Barrier)

  • 강석훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권12호
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    • pp.1492-1499
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    • 2019
  • 이 논문에서는 적응적 패럴랙스 베리어 방식에서, 시청영역을 제어할 수 있도록 사용자의 위치를 추적하는 방법을 제안한다. 얼굴자세에 강건한 양안거리 측정을 위해, 형태모델과 랜드마크 기반인 CLM으로 자세를 추정한다. 카메라와의 상관관계로, 거리와 수평위치를 거리로 변환한다. 사용자의 눈의 위치에 따라 적응적 패럴랙스 베리어의 화소간격을 조정하고, 베리어를 이동해 시청영역을 조정한다. 이 논문에서는 60cm부터 490cm의 범위에서 사용자를 추적하는 방법을 제안하고, 카메라 영상의 해상도에 따른 에러, 측정 가능 범위, fps를 측정하였다. 그 결과, 사용자를 평균 3.1642cm의 절대오차 범위내로 측정 가능하였으며, 영상의 해상도에 따라 320×240에서 약 278cm, 640×480에서 약 488cm까지, 그리고 1280×960에서 약 493cm까지를 측정할 수 있었다.

AGV의 작업자 식별 및 회피를 위한 2D 공간 지도 구성 (2D Spatial-Map Construction for Workers Identification and Avoidance of AGV)

  • 고정환
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권9호
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    • pp.347-352
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    • 2012
  • 본 논문에서는 지능적인 경로 계획을 위한 스테레오 카메라 기반의 AGV의 작업자 식별 및 회피를 위한 2D 공간 지도 구성 기법을 제안하였다. 우선 스테레오 카메라로부터 입력된 영상 중 좌 영상에 YCbCr 컬러 모델 및 무게 중심법을 이용하여 이동중인 작업자의 얼굴 영역과 중심좌표를 검출하고, 검출된 좌표 값에 따라 스테레오 카메라 제어를 통해 이동하는 작업자를 실시간적으로 검출하게 된다. 다음으로, AGV 구동에 의해 추적 제어된 스테레오 카메라의 좌, 우 영상간의 시차정보와 카메라 내부 변환관계를 통해 깊이 정보를 검출한 후, 검출된 깊이 지도로부터 각 열에 존재하는 최소값을 이용한 2차원 공간좌표를 검출하여 AGV과 작업자간의 거리와 실제좌표는 물론 다른 물체들과의 상대 거리를 산출하게 되며, 산출된 위치 좌표를 토대로 AGV의 지능적인 경로 추정 및 판단에 따라 자율적인 주행을 수행하게 된다. 실시간적으로 입력되는 240 프레임의 스테레오 영상을 사용한 실험결과, 산출된 2차원 공간좌표는 검출된 작업자의 위치좌표와의 관계를 통해 작업자의 폭과 실제 측정한 값과의 오차율이 평균 1.8% 이하로 유지됨으로써 보다 지능적인 AGV 시스템의 구현 가능성을 제시하였다.

반도체 테스트 핸들러 측정점간의 온도 편차 감소 (Reduction of Temperature Variation at Measurement Points of Semiconductor Test Handler)

  • 김재용;조수영;강태삼;이호준;고광일
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권10호
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    • pp.77-84
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    • 1998
  • 기존의 테스트 핸들러는 단일 히터와 팬을 사용하여 항온조내의 IC 테스트점들 사이에 온도 편차가 발생한다. 본 논문에서는 온도 분포가 중간 부분과 가장자리 부분의 온도 오차가 심한 문제에 착안하여, 기존의 히터를 3등분하여 3지점의 온도를 각각 제어함으로써 측정점의 위치에 따라 온도 편차를 줄이는 방안을 제시하였으며, 온도 챔버의 파라미터의 식별과 식별된 모델에 기초하여 LQG 제어기를 설계하였다. 항온조의 온도를 일정하게 유지하기 위하여 RTD 센서와 VME 시스템을 이용하였다. 실험 결과 챔버의 위치에 따른 온도 편차를 50$^{\circ}C$ ${\cdot}$ 80$^{\circ}C$와 120$^{\circ}C$에서 기존의 ${\pm}1.5^{\circ}C$에서 ${\pm}0.35^{\circ}C$로 줄임으로써 그 성능을 개선하였다.

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반복 적응자속관측기를 이용한 초고속 영구자석형 동기전동기의 전영역 센서리스 제어 (Sensorless Control of High-speed Type PMSM in Wide Speed Range using an Iterative Adaptive Flux Observer)

  • 김종무;최정원;이석규
    • 전력전자학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.168-175
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    • 2009
  • 본 논문은 에어포일 베어링을 적용한 45,000[rpm]/22[kW]급 초고속 영구자석형 동기전동기의 센서리스 제어을 위한 개선된 알고리즘을 제안한다. 에어포일 베어링이 적용된 전동기를 정지상태에서 초기 기동시 부터 고속영역까지 전 속도 영역에 걸쳐 센서리스 알고리즘을 구현하기 위하여 반복 적응자속관측기를 제안하여 회전자의 회전각 및 속도를 실시간으로 추정하여 센서리스 제어 알고리즘을 구현하였다. 기존 적응자속관측기의 주파수 응답특성을 개선하고 넓은 속도 범위에서 안정된 응답을 얻기 위하여 속도에 따른 회전자의 추정 위치각과 실제 회전각과의 오차를 시뮬레이션을 통하여 분석한 후 안정된 위상지연 특성을 나타내는 반복 횟수를 얻고 전류제어 주기 내에서 관측기를 반복 수행하여 적응자속관측기의 동특성 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하였다. 또한 제안된 반복 적응 자속관측기를 적용한 센서리스 알고리즘의 타당성을 입증하기 위하여 실험을 통하여 검증하였다.

터널에서 전자뇌관을 이용한 발파진동 저감 기술 사례 (A case study on the reduction of Blasting vibration using EDD in tunnel)

  • 윤지선;이진무;조영곤
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.433-441
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    • 2004
  • 국내 발파 현장에서 사용되고 있는 폭약류에 강력한 폭굉력을 충분하게 발휘하기 위해서는 뇌관(Blasting cap, Detonator)의 역할이 중요하다. 그리고 이 뇌관의 정밀성에 따라 발파 효율의 차이가 있게된다. 초기의 도화선 및 공업뇌관에서 시작하여 현재 정밀성 면에서는 MS(Milli Second)뇌관의 경우 20ms또는 25ms의 정밀한 시차로 순차적으로 기폭함으로써 발파효과의 극대화와 소음 및 진동제어에 큰 효과를 이루었으나, 최근 개발된 진자뇌관의 경우 자체 IC회로를 내징하여 $1{\sim}2ms$의 초정밀시차(오차범위 $0.1{\sim}0.2ms$이내)의 구현이 가능해짐에 따라 이를 적절히 조합하여 설계함으로써 각종 제어발파, 파쇄도 향상, 암손상영역 저감 등의 효과에 대해 국외에서 연구가 진행되고 있는 것으로 알려지고 있다. 그러나 우리나라와 같이 도심지 발파 및 터널이나 노천 현장 근거리에 보안물건이 위치해 있어 진동제어가 절실히 필요한 상황에서 진동제어에 효과가 있는 것으로 알려진 전자뇌관에 대한 연구가 이루어지고 있지 않은 상황에서 본 연구는 앞으로 이루어질 전사뇌관에 대한 수많은 연구에 기초자료를 제공하고자 실시하였다. 본 연구에서는 이를 위해 국내에서 최초로 2003년 9월 23일 강원도 양구 지역읜 00터널에 전자뇌관을 이용한 시험발파를 실시하였고, 발파에 의한 진동 등을 조사하여 그 효율성을 검토하였다. 이를 위해 전자뇌관의 특성과 장점을 최대한 살리기 위하여 각공을 발파하는 방식, 즉 1지발에 1공을 발파하는 방식을 채택하고 비전기 뇌관과 전자뇌관으로 설계를 하여 각각의 발파효율을 비교하여 보았다. 그 결과 발파신동의 경우 비전기뇌관을 이용하여 1공씩을 1지발로 발파를 한 경우에는 18${\sim}$56%의 진동저감 효과가 있었고, 번 설계에 의해 진해오딘 발파에 비하여는 최대 70% 이상의 진동저감 효과가 있는 것으로 나타났다.

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2 Hall-ICs를 이용한 Slotless PM Brushless DC Motor의 정밀속도제어를 위한 PLL 제어방식 (PLL Control Method for Precise Speed Control of Slotless PM Brushless DC Motor Using 2 Hall-ICs)

  • 윤용호;이승준;김영란;원충연;최유영
    • 전력전자학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.109-116
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    • 2005
  • 최근 각종 산업기기 및 자동화기기에는 회전자가 영구자석으로 구성된 브러시리스 전동기의 사용이 증가하고 있다. 그러나 회전자가 영구자석으로 이루어진 BLDC전동기의 경우 회전자 위치 판별 센서는 필수 요소이다. PM BLDC 전동기의 속도제어를 수행함에 있어 기존의 엔코더와 Hall-IC 3개를 이용하지 않고, 2개의 Hall-IC로 3상 motor의 나머지 한상의 Hall-IC 신호를 추정하였다. 또한 사용된 PM BLDC motor는 고속속도를 가지는 특성을 가지고 있지만 Hall-IC를 이용하여 속초제어를 하기 때문에 속도의 오차 량이 상당히 크다는 단점을 가지고 있다. 따라서 이러한 단점을 개선하기 위해 저가의 PLL회로를 적용하였다. 또한 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였다.

스네이크 알고리즘에 의한 CCD 카메라 영상에서의 얼굴 및 얼굴 요소 추출 (Pace and Facial Element Extraction in CCD-Camera Images by using Snake Algorithm)

  • 판데홍;김영원;김정연;전병환
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2002년도 추계정기학술대회
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    • pp.535-542
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    • 2002
  • 최근 IT 산업이 급성장하면서 화상 회의, 게임, 채팅 등에서의 아바타(avatar) 제어를 위한 자연스러운 인터페이스 기술이 요구되고 있다. 본 논문에서는 동적 윤곽선 모델(active contour models; snakes)을 이용하여 복잡한 배경이 있는 컬러 CCD 카메라 영상에서 얼굴과 눈, 입, 눈썹, 코 등의 얼굴 요소에 대해 윤곽선을 추출하거나 위치를 파악하는 방법을 제안한다. 일반적으로 스네이크 알고리즘은 잡음에 민감하고 초기 모델을 어떻게 설정하는가에 따라 추출 성능이 크게 좌우되기 때문에 주로 단순한 배경의 영상에서 정면 얼굴의 추출에 사용되어왔다 본 연구에서는 이러한 단점을 파악하기 위해, 먼저 YIQ 색상 모델의 I 성분을 이용한 색상 정보와 차 영상 정보를 사용하여 얼굴의 최소 포함 사각형(minimum enclosing rectangle; MER)을 찾고, 이 얼굴 영역 내에서 기하학적인 위치 정보와 에지 정보를 이용하여 눈, 입, 눈썹, 코의 MER을 설정한다. 그런 다음, 각 요소의 MER 내에서 1차 미분과 2차 미분에 근거한 내부 에너지와 에지에 기반한 영상 에너지를 이용한 스네이크 알고리즘을 적용한다. 이때, 에지 영상에서 얼굴 주변의 복잡한 잡음을 제거하기 위하여 색상 정보 영상과 차 영상에 각각 모폴로지(morphology)의 팽창(dilation) 연산을 적용하고 이들의 AND 결합 영상에 팽창 연산을 다시 적용한 이진 영상을 필터로 사용한다. 총 7명으로부터 양 눈이 보이는 정면 유사 방향의 영상을 20장씩 취득하여 총 140장에 대해 실험한 결과, MER의 오차율은 얼굴, 눈, 입에 대해 각각 6.2%, 11.2%, 9.4%로 나타났다. 또한, 스네이크의 초기 제어점을 얼굴은 44개, 눈은 16개, 입은 24개로 지정하여 MER추출에 성공한 영상에 대해 스네이크 알고리즘을 수행한 결과, 추출된 영역의 오차율은 각각 2.2%, 2.6%, 2.5%로 나타났다.해서 Template-based reasoning 예를 보인다 본 방법론은 검색노력을 줄이고, 검색에 있어 Feasibility와 Admissibility를 보장한다.매김할 수 있는 중요한 계기가 될 것이다.재무/비재무적 지표를 고려한 인공신경망기법의 예측적중률이 높은 것으로 나타났다. 즉, 로지스틱회귀 분석의 재무적 지표모형은 훈련, 시험용이 84.45%, 85.10%인 반면, 재무/비재무적 지표모형은 84.45%, 85.08%로서 거의 동일한 예측적중률을 가졌으나 인공신경망기법 분석에서는 재무적 지표모형이 92.23%, 85.10%인 반면, 재무/비재무적 지표모형에서는 91.12%, 88.06%로서 향상된 예측적중률을 나타내었다.ting LMS according to increasing the step-size parameter $\mu$ in the experimentally computed. learning curve. Also we find that convergence speed of proposed algorithm is increased by (B+1) time proportional to B which B is the number of recycled data buffer without complexity of computation. Adaptive transversal filter with proposed data recycling buffer algorithm could efficiently reject ISI of channel and increase speed of convergence in avoidance burden of computational complexity in reality when it was experimented having the same condition of

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이중 랜드마크 인식 기반 AGV 이동 제어 (A Moving Control of an Automatic Guided Vehicle Based on the Recognition of Double Landmarks)

  • 전혜경;홍윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권8C호
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    • pp.721-730
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    • 2012
  • 본 논문에서는 화장장이란 특수한 실내 공간에서 시신을 최종 목적지인 화장로까지 안전하게 운구할 수 있는 무인이송차량(AGV)의 이동 제어 문제를 다루고자 한다. 바닥에 유도라인을 매립하는 방식은 화장장 환경에 적합하지 않기 때문에, 적외선 센서 기반 AGV 이동 궤적 제어 방식을 제안한다. 이 방식은 AGV가 근적외선을 방사하여 미리 부착된 랜드마크(landmark) 판독을 통해 해당 경로를 따라 주행하게 된다. 이러한 방식이 갖는 문제점은 랜드마크 배열 과정에서 사각 지역(dead zone) 및 중첩 지역(overlap zone)이 존재할 수 있다는 점이다. 이를 해결하기 위해 이중 랜드마크 인식을 통해 센싱 과정에서의 오차 발생 과정을 최소화할 것이다. 또한, 화장로에 진입하기 위한 회전 구간에서는 회전 직후 화장로의 진입로와 일직선을 유지하도록 AGV 안쪽 바퀴와 바깥쪽 바퀴의 가속도 제어를 위한 알고리즘을 제안할 것이다. 본 논문에서 제안한 방식은 모의 차량에 적용하여 그 타당성을 검증하였다. 실제 국내 화장장에 본 논문에서 개발한 AGV 시스템을 적용하여 오차 범위 내에서 동작함을 확인하였다.