• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.8B
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• pp.1152-1160
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• 2001

본 논문에서는 수동주사로 얻은 2차원 연속 프레임으로 3차원 초음파 영상 재구성을 위한 연속 프레임의 프레임간 거리 추정 방법을 제안하였다. 수동주사로 얻은 연속 프레임은 프레임간 거리가 불균일하기 때문에 이를 그대로 3차원 영상으로 재구성하면 실제 인체 장기의 형태와 다른 영상을 얻게 된다. 제안한 알고리듬에서는 연속 프레임의 프레임간 거리를 추정하기 위하여 매 프레임의 블록별 측면거리 상관함수를 얻고, 측면거리 상관함수들이 프로브의 진행축과 초음파 센서의 배열축이 이루는 평면상에서 등방성을 가진다는 가정 하에 인접 프레임 내의 각 블록간의 프레임간 거리를 추정하였다. 인접 프레임간 추정거리는 프레임 내에서 블록단위로 추정된 프레임간 거리를 평균하여 얻었다. 실험 결과, 제안한 알고리듬의 프레임간 추정거리 곡선은 기준 진행거리 상관함수를 이용한 방법의 추정거리 곡선에 비해서 실제 프레임간 거리 곡선에 가까웠고, SNR 비교에서 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 좋은 결과를 보였다. 그리고, 기존의 알고리듬에 비해 제안한 알고리듬으로 재구성한 3차원 영상이 원영상에 더 흡사한 것을 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.228-231
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• 1999

3차원 공간상의 표적의 위치는 방위각, 고각, 거리의 세가지요소로 나타내어 질 수 있다. 이 논문에서는 등각적 선배열 센서로 이루어진 3개의 부분센서배열을 이용한 3차원 표적의 위치추정 알고리듬을 제안하였다. 원거리 표적의 방위각 추정 알고리듬으로 근거리 표적의 방위각을 추정하면 추정된 방위각은 실제 근거리 표적의 방위각과 고각과 거리의 비선형 대수적 관계식으로 주어진다. 제안한 알고리듬은 3개의 부분센서배열에서 각각 표적을 원거리에 있다고 가정하고 원거리입체각을 추정하여 위의 대수적 관계식을 얻은 후 이들 관계식을 연립하여 실제 근거리 표적의 위치를 추정하였다. 다중표적의 경우 각각의 부분센서배열에서 추정한 원거리입체각이 어떤 표적에 대한 추정치인지 연관시켜주는 알고리듬이 필요하다. 이 논문에서는 추정한 원거리입체각의 모든 조합으로부터 3차원 MUSIC 스펙트럼값을 비교하여 그 중 표적의 개수만큼을 선별하여 다중표적의 위치를 추정하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.353-356
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• 2001

본 논문은 수중 음향을 이용하여 다중경로(Multipath) 환경에서의 해저면 설치 수신기의 3차원 위치 추정 알고리즘을 제안한다. 해저면 설치 수신기의 위치 추정을 위해 기준 음원의 위치와 음원과 수신기 사이의 수평거리를 사용하며, 수평거리 산출 시 다중경로의 영향을 고려하기 위해 음선 이론 모델을 사용하여 음원과 수신기 사이의 수평거리를 추정한다. 또한 특이치 분해법(Singular Value Decomposition estimator; SVD)을 사용하여 설정된 3차원 위치 추정 문제의 최적해를 추정하며, 이를 사용하여 동해 해상 실험 자료를 분석한다. 논문의 연구 결과 제안된 해저면 설치 3원 위치 추정 알고리즘은 다중경로 환경에서도 좋은 성능을 나타냄을 알 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2014.10a
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• pp.837-839
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• 2014

In radar systems, information of three-dimensional (3D) trajectory is necessary for tracking targets. The information of 3D trajectory for a 3D radar can be obtained by estimating the azimuth angle, the elevation angle, and the distance. The estimated information of the angles and the distance has errors according to received signals. Since these errors affect performances of 3D radar systems, performance analysis of 3D radar for the angles and the distance errors is required. In this paper, the performance of 3D radar systems is analyzed by root mean square error (RMSE) between true trajectory information and the estimated trajectory information according to the angles and the distance errors.

• KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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• v.10 no.7
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• pp.279-286
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• 2021

Recently, We are carrying out a policy of physical distancing of at least 1m from each other to prevent the spreading of COVID-19 disease in public places. In this paper, we propose a method for measuring distances between people in real time and an automation system that recognizes objects that are within 1 meter of each other from stereo images acquired by drones or CCTVs according to the estimated distance. A problem with existing methods used to estimate distances between multiple objects is that they do not obtain three-dimensional information of objects using only one CCTV. his is because three-dimensional information is necessary to measure distances between people when they are right next to each other or overlap in two dimensional image. Furthermore, they use only the Bounding Box information to obtain the exact coordinates of human existence. Therefore, in this paper, to obtain the exact two-dimensional coordinate value in which a person exists, we extract a person's key point to detect the location, convert it to a three-dimensional coordinate value using Stereo Vision and Camera Calibration, and estimate the Euclidean distance between people. As a result of performing an experiment for estimating the accuracy of 3D coordinates and the distance between objects (persons), the average error within 0.098m was shown in the estimation of the distance between multiple people within 1m.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.2235_2236
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• 2009

본 논문에서는 초음파 센서를 이용하여 3차원 마우스 시스템을 설계하였다. 마우스에 부착시킨 초음파 발신부와 모니터에 부착시킨 초음파 수신부를 이용하여 마우스와 모니터에 부착된 수신부사이의 거리를 측정한다. 측정한 거리는 무선네트워크를 이용하여 Host PC에 전송하고, Host PC는 측정거리와 위치 추정 알고리즘을 이용하여 마우스의 위치를 추정한다. 최소자승법을 이용하여 위치 추정 알고리즘의 모의실험을 수행하였으며, 모의실험 결과로부터 최소자승법을 3차원 마우스 시스템의 위치추정 알고리즘으로 활용할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.215-218
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• 2008

본 논문에서는 스테레오 카메라로부터 획득된 좌, 우 영상의 변이를 추정하여 3차원 공간 좌표(x, y, z)를 얻어내고, 거리측정과 가상공간 제어를 통해 사용자에게 현실감을 제공하는 실시간 3차원 공간 인식 시스템을 제안한다. 스테레오 카메라로 부터 획득된 좌, 우 영상은 시점의 차이 때문에 동일 물체에 대한 좌, 우 영상의 좌표 값의 차이를 발생시키는 데 이를 변이(disparity)라 정의한다. 관심 영역의 변이를 추정할 때 일반적으로 관심 영역의 모든 화소(pixel)의 변이를 추정하지만, 제안한 알고리즘에서는 관심 영역의 2차원 중심 좌표(x, y)의 변이만을 추정하여 계산량을 줄이고 실시간 처리가 가능하도록 하였다. 카메라 파라미터를 이용하여 획득된 변이로부터 깊이 정보(depth)를 얻어내고 3차원 공간 좌표를 획득한다. 손을 관심 영역으로 설정한 시스템에서 3차원 공간 좌표는 실시간으로 사용자의 손의 움직임에 의해 획득되고, 가상공간(virtual space)에 적용되어 사용자가 가상공간을 조작할 수 있는 듯한 느낌을 준다. 실험을 통해 제안한 알고리즘이 1.5m 거리 내에서의 깊이 측정시 평균 0.68cm의 오차를 가짐을 확인 할 수 있었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.25 no.4
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• pp.184-190
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• 2006

Recently, Lee et al. have proposed an algorithm utilizing the signals from different paths by using bottom mounted simple linear array to estimate 3-D location of oceanic target. But this algorithm assumes that sound velocity is constant along depth of sea. Consequently, serious performance loss is appeared in real oceanic environment that sound speed is changed variously. In this paper, we present a 3-D near field localization algorithm for inhomogeneous sound speed. The proposed algorithm adopt localization function that utilize ray propagation model for multipath environment with linear sound speed profile(SSP), after that, the proposed algorithm searches for the instantaneous azimuth angle, range and depth from the localization cost function. Several simulations using linear SSP and non linear SSP similar to that of real oceans are used to demonstrate the performance of the proposed algorithm. The estimation error in range and depth is decreased by 100m and 50m respectively.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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• v.48 no.6
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• pp.114-122
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• 2011

We propose an automatic localization technique based on Uniform Arc Length Sampling (UALS) of 360 degree range sensor data. The proposed method samples 3D points from dense a point-cloud which is acquired by the sensor, registers the sampled points to a digital surface model(DSM) in real-time, and determines the location of an Unmanned Ground Vehicle(UGV). To reduce the sampling and registration time of a sequence of dense range data, 3D range points are sampled uniformly in terms of ground sample distance. Using the proposed method, we can reduce the number of 3D points while maintaining their uniformity over range data. We compare the registration speed and accuracy of the proposed method with a conventional sample method. Through several experiments by changing the number of sampling points, we analyze the speed and accuracy of the proposed method.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.28 no.4
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• pp.318-327
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• 2009

In this paper, we propose a 3-D geometric localization method for near-field broadband source in shallow water environments. According to the waveguide invariant theory, slope of the interference pattern which is seen in a sensor spectrogram directly proportional to a range of the source. The relative ratio of the range between source and sensors was estimated by matching of two interference patterns in spectrogram. Then this ratio is applied to the Apollonius's circle which shows the locus of a source whose range ratio from two sensors is constant. Two Apollonius's circles from three sensors make the intersection point that means the horizontal range and the azimuth angle of the source. And this intersection point is constant with source depth. Therefore the source depth can be estimated using 3-D hyperboloid equation whose range difference from two sensors is constant. To evaluate a performance of the proposed localization algorithm, simulation is performed using acoustic propagation program and analysis of localization error is demonstrated. From simulation results, error estimate for range and depth is described within 50 m and 15 m respectively.