• 한국BIM학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.1-9
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• 2021

Comparing to general scanning data, the 3D digital map for large construction sites and complex buildings consists of millions of points. The large construction site needs to be scanned multiple times by drone photogrammetry or terrestrial laser scanner (TLS) survey. The scanned point cloud data are required to be registrated with high resolution and high point density. Unlike the registration of 2D data, the matrix of translation and rotation are used for registration of 3D point cloud data. Archiving high accuracy with 3D point cloud data is not easy due to 3D Cartesian coordinate system. Therefore, in this study, iterative closest point (ICP) registration method for improve accuracy of 3D digital map was employed by different overlap ratio on 3D digital maps. This study conducted the accuracy test using different overlap ratios of two digital maps from 10% to 100%. The results of the accuracy test presented the optimal overlap ratios for an ICP registration method on digital maps.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.970-976
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• 2012

In this paper, a single LRF has been used to produce a 3D map for the mobile robot navigation. The 2D laser scanners are used for mobile robots navigation, where the laser scanner is applied to detect a certain level of area by the straight beam. Therefore it is limited to the usages of 2D obstacle detection and avoidance. In this research, it is designed to complement a mobile robot system to move up and down a single LRF along the yaw axis. During the up and down motion, the 2D data are stacked and manipulated to build a 3D map. Often a single LRF data are mixed with Gaussian and impulse noises. The impulse noises are removed out by the hybrid median filter designed in this research. The 2D data which are improved by deleting the impulse noises are layered to build the 3D map. Removing impulse noises while preserving the boundary is a main advantages of the hybrid median filter which has been used widely to improve the quality of images. The effectiveness of this hybrid median filter for rejecting the impulse noises has been verified through the real experiments. The performance of the hybrid median filter is evaluated in terms of PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) and the processing time.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.239-244
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• 2010

This paper is to present map building of mobile robot using RFID (Radio Frequency Identification) technology and ultrasonic sensor. For mobile robot to perform map building, the mobile robot needs its localization and accurate driving in space. In this reason, firstly, kinematic modeling of mobile robot under non-holonomic constrains is introduced. Secondly, based on this modeling, a tracking controller is designed for tracking a given path based on backstepping method using Lyapunov function. The Lyapunov function is also introduced for proving the stability of the designed tracking controller. Thirdly, 2D map building is performed by RFID system, mobile robot system and ultrasonic sensors. The RFID mobile robot system is composed of DC motor, encoder, ultra sonic sensor, digital compass, RFID receiver and RFID antenna. Finally, the path tracking simulation results and map building experimental results are presented to show the effectiveness of the designed controller.

• 한국CDE학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.253-262
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• 2014

3D city model, which consisted of the 3D building models and their geospatial position and orientation, is becoming a valuable resource in virtual reality, navigation systems, civil engineering, etc. The purpose of this research is to propose the new framework to generate the 3D city model that satisfies visual and physical requirements in ground oriented simulation system. At the same time, the framework should meet the demand of the automatic creation and cost-effectiveness, which facilitates the usability of the proposed approach. To do that, I suggest the framework that leverages the mobile mapping system which automatically gathers high resolution images and supplement sensor information like position and direction of the image. And to resolve the problem from the sensor noise and a large number of the occlusions, the fusion of digital map data will be used. This paper describes the overall framework with major process and the recommended or demanded techniques for each processing step.

• 한국지리정보학회지
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• 제24권4호
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• pp.1-25
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• 2021

정부는 지하안전사고 대응 및 예방을 위해 현행 수작업 기반의 지하공간통합지도 구축 및 갱신체계를 지하구조물을 포함한 지하정보에 대해서 자동화 기반의 3D 지하정보 구축 및 갱신체계로의 전환을 위한 준공도서제출 시스템 구축사업을 진행하고 있다. 하지만 3D 지하구조물 자동화 갱신 시 필요한 표준도면 연구가 미비하여 이에 관한 구체적인 연구가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 지하공간통합지도를 구성하는 6종 지하구조물을 대상으로 표준도 기반의 3차원 지하구조물 구축 방안을 제시하여 신속 정확한 도면데이터 작성과 체계적인 3차원 지하구조물 도면데이터 관리가 이루어질 수 있도록 하였다. 또한, 지하정보 실무에 활용 가능한 3D 구축용 가공도면 툴을 개발하여, 일반 CAD 프로그램 사용자들도 쉽게 가공도면을 제작할 수 있도록 하였다. 본 논문에서 도출된 결과물들은 향후 3D 지하구조물 구축을 위한 표준 프레임워크 및 실무적용 지침 수립 시 주요한 참조자료가 될 것으로 기대한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1887-1891
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• 2005

Despite significant advances in multimedia transferring technologies in various fields of robotics, it is sometimes quite difficult for the operator to fully understand the context of 3D remote environments from 2D image feedback. Particularly, in the remote control of mobile robots, the recognition of the object associated with the task is very important, because the operator has to control the robot safely in various situations not through trial and error. Therefore, it is necessary to provide the operator with 3D volumetric models of the object and object-related information as well such as locations, shape, size, material properties, and so on. Thus, in this paper, we propose a vision-based human interface system that provides an interactive, information-rich map through network-based information brokering. The system consists of an object recognition part, a 3D map building part, a networked knowledge base part, and a control part of the mobile robot.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.744-746
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• 2003

A 3D modeling of urban area can be composed the terrain modeling that can express specific and shape of the terrain and the object modeling such as buildings, trees and facilities which are found in urban areas. Especially in a 3D modeling of building, it is very important to make a unit model by simplifying 3D structure and to take a texture mapping, which can help visualize surface information. In this study, the texture mapping technique, based on library for 3D urban modeling, was used for building modeling. This technique applies the texture map in the form of library which is constructed as building types, and then take mapping to the 3D building frame. For effectively apply, this technique, we classified buildings automatically using LiDAR data and made 3D frame using LiDAR and digital map. To express the realistic building texture, we made the texture library using real building photograph.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.735-739
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• 2005

This paper presents a new system to estimate the head pose of human in interactive indoor environment that has dynamic illumination change and large working space. The main idea of this system is to suggest a new morphological feature for estimating head angle from stereo disparity map. When a disparity map is obtained from stereo camera, the matching confidence value can be derived by measurements of correlation of the stereo images. Applying a threshold to the confidence value, we also obtain the specific morphology of the disparity map. Therefore, we can obtain the morphological shape of disparity map. Through the analysis of this morphological property, the head pose can be estimated. It is simple and fast algorithm in comparison with other algorithm which apply facial template, 2D, 3D models and optical flow method. Our system can automatically segment and estimate head pose in a wide range of head motion without manual initialization like other optical flow system. As the result of experiments, we obtained the reliable head orientation data under the real-time performance.

• 한국지리정보학회지
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• 제23권4호
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• pp.173-183
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• 2020

도심지 지하시설물 노후화가 진행되고, 도로 굴착 안전사고에 불안이 형성되고 있는 가운데, 국토교통부에서는 「지반침하 예방대책」과 지하공간의 효율적 활용방안의 일환으로 2015년부터 지하공간통합지도를 구축하기 시작하여 그 범위를 매년 확산하고 있다. 현행 지하공간통합지도 정보는 웹기반으로 데스크탑 환경에서 운용되고 있는 바, 굴착 공사장과 같은 현장 환경에서의 활용에는 제한되는 부분이 있는 것이 사실이다. 웹기반 환경에서 구축 운영되고 있는 지하공간통합지도는 대용량 3차원 데이터이다. 따라서 데이터를 현장으로 지체 없이 전송하여 서비스하기 위해서는 지하공간통합지도 데이터를 가볍게 할 방안이 필요하다. 또한 현재 지하공간통합지도는 3DS, COLLADA등 데이터포맷이 일원화 되어있지 않으며, 좌표체계 방식도 상대좌표, 절대좌표 등으로 상이하다. 본 연구에서는 국내외 선행연구와 기술적용 사례를 분석하여 모바일용 지하공간통합지도 데이터포맷 및 경량화 방법을 제시하고, 제시된 포맷의 모바일용 지하공간통합지도를 생성할 수 있는 기술 개발을 실시하였다. 또한 현장에서 빠르게 데이터를 전송받을 수 있도록 3차원 데이터 압축기술을 적용하여 경량화율을 테스트해 보았으며, 현장에서 압축된 3D 데이터를 해제하여 활용할 수 있는 기술개발을 하였다. 아울러 향후 본 연구에서 실험적으로 개발한 기술을 보완하고 추가 연구실시하여 굴착현장에서 활용할 수 있는 소프트웨어로 제작하여 활용에 쓰이는 것을 목표로 한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.620-624
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• 2009

본 논문은 고화질(high definition, HD) 복합형 카메라 시스템과 고품질(high-quality) 3차원 스캐너를 결합하여 다시점 비디오와 그에 상응하는 다시점 깊이맵을 생성하는 시스템을 제안한다. 복합형 카메라 시스템과 3차원 스캐너를 이용해 3차원 비디오를 생성하기 위해서는, 우선 움직임이 없는 배경영역에 대한 깊이정보를 고품질 3차원 스캐너를 이용해 미리 획득하고, 동적으로 움직이는 전경영역에 대해서는 다시점 카메라와 깊이 카메라를 결합한 복합형 카메라 시스템을 이용해 다시점 비디오와 깊이맵을 획득한다. 그리고 3차원 스캐너와 깊이카메라를 통해 획득한 깊이정보를 이용해 3차원 워핑(warping)을 적용하여 각 다시점 카메라를 위한 초기 깊이정보를 예측한다. 초기 깊이정보를 이용해 다시점 깊이를 예측하는 것은 다시점 카메라의 각 시점에서의 초기 깊이맵을 계산하기 위한 것이다. 고화질의 다시점 깊이맵을 생성하기 위해서 belief propagation 방법을 이용하여 초기 깊이맵을 정제한다. 마지막으로, 전경영역의 경계선 영역의 불규칙적인 깊이맵을 정제하기 위해 전경영역의 외곽선 정보를 추출하여 생성된 깊이맵의 경계선 영역을 다시한번 정제한다. 제안한 3차원 스캐너와 복합형 카메라를 결합한 시스템은 기존의 깊이맵 예측 방법보다 정확한 다시점 깊이맵을 포함하는 3차원 비디오를 생성할 수 있었으며, 보다 자연스러운 3차원 영상을 생성할 수 있었다.