• 제목/요약/키워드: 3D스캐닝

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지능형 굴삭 시스템을 위한 모바일 3D 이미징 시스템 및 자동 정합 알고리즘의 개발 (Development of the 3D Imaging System and Automatic Registration Algorithm for the Intelligent Excavation System (IES))

  • 채명진;이규원;김정렬;박재우;유현석;조문영
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.136-145
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    • 2009
  • '지능형 굴삭시스템 개발'은 센서기술, 로봇기술들을 융합하여 토공 작업환경을 인식하고 작업 계획을 수립하며 굴삭기를 자동 조정하여 토공작업을 자동화 하는 것을 목표로 한다. 본 연구는 지능형 굴삭시스템 개발을 위한 요소기술로서, 광대역 3D 레이저 스캐너를 이용하여 실제 토공 작업환경을 가상의 3차원 공간으로 재현할 수 있는 수학적 모델을 만드는 것이다. 이 연구에서는 광대역 3D 레이저 스캐너를 구동하기 위한 사용자 소프트웨어 및 사용자 인터페이스를 개발하였으며, 3D 레이저 스캐너의 차량 탑재 및 스캐닝 작업의 최적화를 위하여 모바일 3D 이미징 시스템을 개발하였다. 또한 실제 토공 작업환경을 대상으로 스캐닝 실험을 실시하여 스캔 데이터를 획득하였고, 이를 기반으로 각 스캔 데이터들 간의 자동 정합 알고리즘을 설계하였다. 본 연구에서 개발된 시스템은 향후 지능형 굴삭 로봇의 완전 자동화 시스템의 구현을 위하여 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

임진왜란 당시 조선 화포(중완구) 문화재복원 (Restoration of Joseon's Mortar Used During the Japanese Invasion of Korea in 1592)

  • 임형웅;최원호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.56-65
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 임진왜란 당시 사용된 조선화포 중완구에 대한 효과적인 복원을 통해 동시대 최고의 기술을 기반으로 해양 우세권을 유지할 수 있었던 조선시대 화포(중완구)의 우수성과 독창성을 확인하는 것이다. 조선화포 중완구는 임진왜란 당시 해·육상 주요 전장에서 사용되었던 화포로서 외세의 침략으로부터 국가를 수호하고자 하는 우리민족의 호국의지를 엿볼 수 있는 중요한 문화유산이며, 운용방법 등 역사적인 고증을 위해 크기, 비례, 구조, 재료 및 주조방법 등 다양한 분야에 대한 많은 연구가 필요하다. 이에 따라 중완구의 효과적인 연구를 위해 3차원 스캐닝 및 3D 프린팅 등 최신 IT 기술을 활용하는 것으로 먼저, 조선화포 중완구에 대한 형태적 특징을 파악하기 위하여 훼손된 중완구에 대한 3차원 스캐닝과 3차원 모델링, 3D 프린팅 기술을 이용한 문화재복원을 수행하였다. 이를 통해 본 연구에서 얻고자 하는 조선화포 중완구의 크기, 내부구조, 비례 등을 확인할 수 있었다. 또한 전장에서 훼손된 조선화포 중완구에 대한 복원을 통해 형태적, 운영방법, 주조방법 등을 파악함으로써 임진왜란 시기 조선 과학기술력의 우수성과 독창성을 확인할 수 있는 중요한 계기가 마련되었다. 본 연구는 "제4회 3D프린팅 BIZCON 경진대회"에 참가하여 대상인 과학기술부정보통신부 장관상을 수상한 주제이다.

포토 스캐닝 기술을 기반으로 한 3D 모델링 제품디자인 프로세스에 관한 연구 (3D Modeling Product Design Process Based on Photo Scanning Technology)

  • 이준상
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.1505-1510
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    • 2018
  • 그래픽스 분야의 제품모델링 제작기술은 급속하게 발전하고 있고 3차원 데이터 응용과 활용성은 계속 증가하고 있다. 제품디자인 제작에 있어 3차원 모델링 제작에는 많은 시간이 소요된다. 최근 역설계 방식은 3D 데이터의 응용과 제작시간단축으로 활용성이 크다. 본 연구는 영상데이터 기반으로 포토메트리를 이용하여 3차원 포인트 클라우드 및 메쉬 데이터를 추출하고 이를 응용하여 제품의 1차 시안을 제작한다. 디자인 수정에 중점을 두어 2차 시안이 제작되었으며 3차 시제품 제작을 위한 3D 프린팅 작업을 진행한다. 이러한 제품디자인 제작과정에서 영상데이터의 활용과 가능성 및 3D 모델링 제작시간의 단축, 효율적인 프로세스를 제시한다. 또한 제품디자인 환경변화에 대응하기 위한 신제품 개발 프로세스 시스템의 모델을 제안한다.

대면적 3 차원 마이크로 형상제작을 위한 스테이지 스캐닝 시스템을 이용한 이광자 흡수 광조형 공정 개발 (Development of Large-area Two-photon Stereolithography Process for the Fabrication of Large Three-dimensional Microstructures)

  • 임태우;손용;이신욱;공홍진;박상후;양동열
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.122-129
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    • 2008
  • Two-photon stereolithography is recognized as a promising process for the fabrication of three-dimensional (3D) microstructures with 100 nm resolution. Generally, beam-scanning system has been used in the conventional process of two-photon stereolithography, which is limited to the fabrication of micro-prototypes in small area of several tens micrometers. For the applications to 3D high-functional micro-devices, the fabrication area of the process is required to be enlarged. In this paper, large-area two-photon stereolithography (L-TPS) employing stage scanning system has been developed. Continuous scanning method is suggested to improve the fabrication speed and parameter study is conducted. An objective lens of high numerical aperture (N.A.) and high strength material were employed in this system. Through this work, 3D microstructures of $600*600*100\;{\mu}m$ were fabricated.

3D 스캐닝 결과물에서 2D 도면 데이터로 추출 및 변환하는 방법에 대한 연구 (A Study on the method of extract 2D blueprint data from 3D scanner output.)

  • 김성욱;김병욱
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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    • pp.629-630
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    • 2019
  • Canny Edge Detection Algorithm 을 이용하여 3D 스캐너로 생성된 입체 데이터에서 2D 도면 데이터로 추출 및 변환 하는 방법을 제안한다.

이동식 로버 기반 스캔 자동화 계획에 대한 연구 (3D Image Scan Automation Planning based on Mobile Rover)

  • 강태욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.1-7
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    • 2019
  • 최근 3D 이미지 스캔(image scan) 작업을 통해 획득한 3D 포인트 클라우드(point cloud)를 활용하는 사례가 점차 많아지고 있다. 특히, 도시나 건물 차원의 실내/실외, 기계 플랜트 등 3D 공간정보 콘텐츠를 활용한 서비스 개발 필요성이 증가하면서, 3D 이미지 스캔 기술의 수요가 급격히 늘고 있다. 기존의 3D 이미지 스캔 방법을 사용하는 경우, 이미지 스캔 작업은 노동집약적인 수작업으로 진행되는 것이 일반적이다. 따라서, 사용자가 복잡한 설비로 이루어진 공간을 스캐닝 할 때나, 사용자가 내부로 진입하기 어려운 좁은 공간을 스캐닝하기에는 어려움이 있으며, 결과적으로 그림자 영역 문제로 인한 품질 저하 문제를 발생시킨다. 본 연구는 사람이 진입하기 어려운 영역에 스캐너가 장착된 로버를 활용해 이미지 스캔을 하는 방법을 제안한다. 스캔 경로를 정확히 제어하기 위해, 로버 이동 규칙 정의 기반 3D 이미지 원격 스캔 자동화 방법을 기술한다. 이 방법을 통해, 사용자는 로버의 스캔 경로를 규칙 기반으로 정의함으로써 3D 스캔 계획을 자동화할 수 있다.

알지네이트를 이용한 체표면적 측정방법과 삼차원 스캐닝에 의한 체표면적 측정방법의 비교 (Comparison between Alginate Method and 3D Whole Body Scanning in Measuring Body Surface Area)

  • 이주영;최정화
    • 한국의류학회지
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    • 제29권11호
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    • pp.1507-1519
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    • 2005
  • The purpose of this study was to compare two methods of measuring body surface area (BSA). The BSA of Korean adults was measured using both three-dimensional (3D) scanning and an alginate method. Two males (one overweight and one lean) and one overweight female participated as subjects. The results were as follows: First, the 3D scanned BSA of all three subjects was smaller than the BSA measured using the alginate method by as much as $6-14\%$. The difference in methods was greater in the overweight participants than in the lean subject. Second, the results comparing the BSA obtained using these two methods and the BSA estimated by 10 previously developed formulas, showed that the 3D scanned BSA was the smallest among the 12 BSAs. Third, in comparing the regional differences between these two methods, the regional BSA of the lean subject (male 2) did not show any significant difference, but the overweight subjects (male 1, female 1) showed a significant difference. Forth, the biggest difference in regional BSA obtained through these two methods was in the hand, for all three subjects. The 3D scanned hand surface area was smaller than the hand surface area measured by the alginate method by as much as $24-34\%$. Fifth, in the percentage of regional BSA, there was no significant difference in these two methods. The reasons for the underestimation in the 3D scanning might be because: 1) the 3D scanner can not recognize the folding and shading of body parts, such as the finger, toe, ear, armpit, crotch and breast, 2) 3D patching and smoothing processes depend on researchers. However, the 3D scanning method is applicable to the estimation of the entire BSA, if the surface area of the hands is known, and the participant is not overweight.

송전선 모니터링을 위한 포인트클라우드 데이터 활용 (Application of Point Cloud Data for Transmission Power Line Monitoring)

  • 박준규;엄대용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.224-229
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    • 2018
  • 우리나라는 급격한 경제발전으로 전력소비량이 크게 증가하고 있으며, 원활한 전력의 공급을 위해 많은 송전탑 및 송전선이 설치되고 있다. 고압 송전선은 주로 알루미늄 연선으로 제작되며, 전선을 느슨하게 가선하여 약간의 처짐이 유지되도록 하고 있다. 처짐의 정도는 공사의 품질과 전선의 수명에 많은 영향을 끼치게 되는데 시간이 지날수록 전선의 무게나 주변 환경적 요인으로 수축과 팽창이 반복적으로 일어나므로 송전선의 관리를 위해 주기적인 모니터링이 필수적이다. 본 연구에서는 3D 레이저 스캐닝 기술을 활용하여 송전선에 대한 모니터링을 수행하였다. 연구대상지의 송전선에 대한 데이터를 취득하고, 자료처리를 통해 송전선에 대한 포인트클라우드 형태의 3차원 공간정보를 추출하였다. 송전선에 대한 3차원 공간정보를 활용하여 송전선의 길이와 처짐량을 산출하였으며, 주변 장애물들과의 이격거리를 효과적으로 산출할 수 있었다. 연구를 통해 송전선 관리를 위한 3D 레이저 스캐닝 기술의 활용성을 제시할 수 있었으며, 향후 추가적인 연구를 통해 3D 레이저 스캐닝 기술이 적용된 송전선 모니터링 방안이 개발된다면 송전선 관리의 효율성 증대에 크게 기여할 것이다.

포커스 - 인쇄의 한계, 그 끝은 어디인가?

  • 조갑준
    • 프린팅코리아
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    • 제12권9호
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    • pp.66-71
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    • 2013
  • 각종 정보통신기기는 인쇄매체의 범위를 하드카피에서 전자미디어로 넓혔고, 인쇄전자는 인쇄산업을 보다 지능적으로 바꿔놓았다. 이에 그치지 않고 인쇄의 범위는 대상을 스캐닝해 입체형상으로 복원하는 3D프린팅까지 확대됐다. 인쇄의 한계, 그 끝은 어디인가? 그리고 인쇄인들은 이러한 패러다임의 변화에 어떻게 대처해야 하는가?

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