• 제목/요약/키워드: 3-dimensional matching

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Biomedical Applications of Stereoscopy for Three-Dimensional Surface Reconstruction in Scanning Electron Microscopes

  • Kim, Ki Woo
    • Applied Microscopy
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    • 제46권2호
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    • pp.71-75
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    • 2016
  • The scanning electron microscope (SEM) offers two-dimensional (2D) micrographs of three-dimensional (3D) objects due to its inherent operating mechanisms. To overcome this limitation, other devices have been used for quantitative morphological analysis. Many efforts have been made on the applications of software-based approaches to 3D reconstruction and measurements by SEM. Based on the acquisition of two stereo images, a multi-view technique consists of two parts: (i) geometric calibration and (ii) image matching. Quantitative morphological parameters such as height and depth could be nondestructively measured by SEM combined with special software programs. It is also possible to obtain conventional surface parameters such as roughness and volume of biomedical specimens through 3D SEM surface reconstruction. There is growing evidence that conventional 2D SEM without special electron detectors can be transformed to 3D SEM for quantitative measurements in biomedical research.

3차원 영상처리 기술을 이용한 Grasp planning의 최적화 (The Optimal Grasp Planning by Using a 3-D Computer Vision Technique)

  • 이현기;김성환;최상균;이상룡
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.54-64
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    • 2002
  • This paper deals with the problem of synthesis of stable and optimal grasps with unknown objects by 3-finger hand. Previous robot grasp research has mainly analyzed with either unknown objects 2-dimensionally by vision sensor or known objects, such as cylindrical objects, 3-dimensionally. As extending the previous work, in this study we propose an algorithm to analyze grasp of unknown objects 3-dimensionally by using vision sensor. This is archived by two steps. The first step is to make a 3-dimensional geometrical model for unknown objects by using stereo matching. The second step is to find the optimal grasping points. In this step, we choose the 3-finger hand which has the characteristic of multi-finger hand and is easy to model. To find the optimal grasping points, genetic algorithm is employed and objective function minimizes the admissible force of finger tip applied to the objects. The algorithm is verified by computer simulation by which optimal grasping points of known objects with different angle are checked.

Random Sample Consensus를 이용한 포인트 클라우드 실린더 형태 매칭 (Matching for Cylinder Shape in Point Cloud Using Random Sample Consensus)

  • 진영훈
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권5호
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    • pp.562-568
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    • 2016
  • 포인트 클라우드 데이터는 어떠한 형태를 표현하기 위해 무수히 많은 점들을 갖는 데이터 집합으로 특정 벡터 시스템에서 표현될 수 있으며, 일반적으로 3차원 좌표 공간에서 다양한 특성을 갖게 된다. 본 논문은 3차원 좌표 시스템의 포인트 클라우드에서 기존 방법(Hough Transform)보다 빠른 실린더 형태의 파이프 추정을 목표로 한다. 이를 위해 비교적 빠른 RANdom SAmple Consensus(RANSAC)를 사용한다. 본 논문에서 제안하는 실린더 형태의 파이프 추정은 두 가지 형태의 수학적 모델을 근거로 파라미터를 계산하고, 결과를 조합하여 예측한다. 두 가지 수학적 모델은 구(Sphere)와 직선(Line)이며, RANSAC 적합을 통해 실린더의 축과 반지름이 될 수 있는 구의 파라미터(중심과 반지름)를 계산하고, 이를 직선화하여 실린더를 추정한다. 이는 법선 추정(Normal Estimation) 및 분할(Segmentation) 없이 비교적 정확도를 유지하며, 빠르게 실린더 매칭을 할 수 있게 한다. 빠른 실린더 매칭은 실시간 파이프 추정이 필요한 레이저 스캐닝 및 건설 역설계 분야에서 활용할 수 있을 것이다.

영상정합에 의한 STOP 위성영상의 3차원 위치결정에 관한 연구 (A Study on Three Dimensional Positioning of SPOT Satellite Imagery by Image Matching)

  • 유복모;조기성;이현직;노도영
    • 한국측량학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.49-56
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    • 1991
  • 본 연구에서는 SPOT 위성자료를 이용함에 있어 경제적 시간적 효용성을 증대시키기 위해, CCT 형태의 수치영상자료를 일반 PC 영상처리체계로 처리하여 3차원 위치를 결정하고자 하였으며, 위성영상의 상좌표취득에는 통계적 이론에 근거한 영상정합기법을 도입, 좌표취득의 신뢰도를 분석하여 수치표고모형생성, 정사사진의 작성 등에 요구되는 3차원 위치결정에 관한 새로운 알고리즘을 제시하였다. CCT 형태의 수치위성영상을 이용한 상좌표취득에 있어서 영상정합기법을 적용한 결과, 육안관측에 의하여 상좌표를 취득하는 방법에 비하여 수평위치 및 높이결정의 정확도를 향상시킬 수 있었다. 상좌표취득을 위해 영상상관기법을 적용할 경우, 기준영역의 크기를 변화시켜 상관계수를 구한 결과, 19$\times$19 영상소의 기준영역이 상좌표취득에 있어 가장 적합한 크기임을 알 수 있었으며, 이러한 결과를 바탕으로 SPOT 위성자료를 해석함에 있어 수치영상의 활용에 관한 알고리즘을 제시할 수 있었다.

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E-대역 본드와이어 모델링 및 정합회로 설계 (E-Band Bond-Wire Modeling and Matching Network Design)

  • 김기목;강현욱;이우석;최두헌;양영구
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.401-406
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    • 2018
  • 본 논문에서는 E-대역에서 본드와이어의 기생성분을 예측하고, 그에 따른 전송손실을 줄이기 위한 정합회로를 설계하였다. 본드와이어의 임피던스는 3D EM 시뮬레이션을 통해 예측하였고, 정합회로는 간단한 구조로 구성하여 공간 활용 및 시스템 적용에 용이하도록 하였다. 설계된 정합회로는 WR-12 규격의 도파관 기구와 71~86 GHz의 사용주파수를 갖는 상용 LNA 소자에 적용하였다. 정합회로는 시스템의 전달계수를 최대 4.5 dB, 전력 이득은 최대 3.12 dB, $P_{1dB}$를 최대 2.2 dB 증가시켰으며 이득 평탄도를 ${\pm}1.07dB$ 개선시켰다.

Virtual Control of Optical Axis of the 3DTV Camera for Reducing Visual Fatigue in Stereoscopic 3DTV

  • Park, Jong-Il;Um, Gi-Mun;Ahn, Chung-Hyun;Ahn, Chie-Teuk
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.597-604
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    • 2004
  • In stereoscopic television, there is a trade-off between visual comfort and 3-dimensional (3D) impact with respect to the baseline-stretch of a 3DTV camera. It is necessary to adjust the baseline-stretch at an appropriate the distance depending on the contents of a scene if we want to obtain a subjectively optimal quality of an image. However, it is very hard to obtain a small baseline-stretch using commercially available cameras of broadcasting quality where the sizes of the lens and CCD module are large. In order to overcome this limitation, we attempt to freely control the baseline-stretch of a stereoscopic camera by synthesizing the virtual views at the desired location of interval between two cameras. This proposed technique is based on the stereo matching and view synthesis techniques. We first obtain a dense disparity map using a hierarchical stereo matching with the edge-adaptive multiple shifted windows. Then, we synthesize the virtual views using the disparity map. Simulation results with various stereoscopic images demonstrate the effectiveness of the proposed technique.

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간소화된 윈도우 푸리에 위상을 이용한 계층적 접근기반의 3차원 객체 추출 기법 (3D Object Extraction Algorithm Based on Hierarchical Approach Using Reduced Windowed Fourier Phase)

  • 민각;한규필;이기수;하영호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권8A호
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    • pp.779-785
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    • 2002
  • 본 논문에서는 두 개의 2차원 영상에서 3차원 객체를 효율적으로 추출하기 위해서 위상 기반의 스테레오 정합 알고리즘을 제시한다. 특히, 윈도우 푸리에 위상을 이용하는 기존의 위상 기반 방법들은 기본적으로 다중-해상도 위상 맵을 사용하기 때문에 계층적인 접근 관점에서 좋은 특성을 가지고 있는 반면 높은 계산량을 요구한다. 그러므로 본 논문에서는 다중-해상도 위상 기반전략과 더불어 위상 계산의 중복성을 제거하는 빠른 계층적 접근기반의 3차원 객체 추출 기법을 제안한다. 또한, 정합 성능을 개선시키기 위해 위상 영역에서 형태학적인 정합 알고리즘을 제시한다. 제안된 알고리즘을 실험한 결과 계산량이 대략 8배 정도로 크게 감소되었으며 안정된 결과 값을 획득할 수 있었다.

Octree 모델에 근거한 고속 3차원 물체 인식 (Octree model based fast three-dimensional object recognition)

  • 이영재;박영태
    • 전자공학회논문지C
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    • 제34C권9호
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    • pp.84-101
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    • 1997
  • Inferring and recognizing 3D objects form a 2D occuluded image has been an important research area of computer vision. The octree model, a hierarchical volume description of 3D objects, may be utilized to generate projected images from arbitrary viewing directions, thereby providing an efficient means of the data base for 3D object recognition. We present a fast algorithm of finding the 4 pairs of feature points to estimate the viewing direction. The method is based on matching the object contour to the reference occuluded shapes of 49 viewing directions. The initially best matched viewing direction is calibrated by searching for the 4 pairs of feature points between the input image and the image projected along the estimated viewing direction. Then the input shape is recognized by matching to the projectd shape. The computational complexity of the proposed method is shown to be O(n$^{2}$) in the worst case, and that of the simple combinatorial method is O(m$^{4}$.n$^{4}$) where m and n denote the number of feature points of the 3D model object and the 2D object respectively.

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홉필드 신경망을 이용한 젤 영상 정합 (Gel Image Matching Using Hopfield Neural Network)

  • 유흐 아흐바야;황석형;황영섭
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제13B권3호
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    • pp.323-328
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    • 2006
  • 단백질 분석에 사용하는 이차원 젤 영상에서 단백질은 반점으로 나타난다. 같은 세포에서 추출한 두 젤 영상을 비교하면 같은 단백질은 비슷한 위치의 반점으로 나타난다. 정상 세포와 암 세포의 젤 영상을 비교하면 달라진 단백질을 알 수 있으므로 이는 신약개발의 중요한 정보가 된다. 젤 영상은 생물학적 실험 방법으로 만들어지므로 반점의 위치가 일정하지 않아 자동으로 정합하기 매우 어렵고, 이 문제는 NP-hard임이 밝혀졌다. NP-hard 문제를 푸는 방법으로 신경회로망이 널리 쓰이므로 그 중 젤 영상 정합에 적당한 홉필드 신경망으로 문제를 해결하였다. 두 젤 영상의 반점의 위치와 거리를 매개변수로 하는 에너지 함수를 정의하였고, 이 에너지 함수가 최소로 되는 두 반점이 같은 단백질이라 판정한다. 에너지 함수는 검토중인 반점뿐만 아니라 이웃한 반점도 함께 검사하도록 하여 단순한 거리 개념만이 아니라 전체 반점의 형태를 반영하도록 하였다.

선박블록의 정도관리를 위한 3차원 좌표의 패턴매칭 알고리즘에 대한 연구 (A Study on the Pattern Matching Algorithm of 3D Coordinates for Quality Control in Ship Blocks)

  • 이호철;이동명
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권10호
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    • pp.933-939
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    • 2012
  • 일반적으로 선박공정에서 작업자는 완성된 블록을 레이저 계측장비를 이용하여 제작된 선박블록의 3차원 좌표를 측정한다. 그런데 제작된 선박블록의 좌표측정은 수작업으로 이루어졌으므로 이에 의한 측정된 좌표는 설계단계에서 작성된 도면의 설계좌표와 편차가 발생한다. 이로 인해 작업자는 육안으로 직접 선박블록의 측정좌표와 설계좌표의 일치정도를 확인해야 하며, 이는 선박불록의 정도관리에 대한 인적 및 시간적 비용을 크게 증가시킨다. 본 논문에서는 선박공정의 선박블록의 정도관리에 있어서 이러한 단점을 해결할 수 있는 자동화된 3차원 좌표의 패턴매칭 알고리즘을 제안하고, 제안한 3차원 좌표의 패턴매칭 알고리즘의 성능은 자체적으로 개발한 3차원 좌표 시뮬레이션 프로그램에 의해 분석하였다. 단일 및 다수 선박블록의 측정좌표 데이터에 대한 좌표매칭율은 거리오차 허용범위가 20~25cm에서 약 90.2%가 됨을 확인하였다.