• Smart Structures and Systems
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• 제24권5호
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• pp.607-616
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• 2019

The video deflectometer based on digital image correlation is a non-contacting optical measurement method which has become a useful tool for characterization of the vertical deflections of large structures. In this study, a novel imaging model has been established which considers the variations of pitch angles in the full image. The new model allows deflection measurement at a wide working distance with high accuracy. A monocular video deflectometer has been accordingly developed with an inclination sensor, which facilitates dynamic determination of the orientations and rotation of the optical axis of the camera. This layout has advantages over the video deflectometers based on theodolites with respect to convenience. Experiments have been presented to show the accuracy of the new imaging model and the performance of the monocular video deflectometer in outdoor applications. Finally, this equipment has been applied to the measurement of the vertical deflection of Yingwuzhou Yangtze River Bridge in real time at a distance of hundreds of meters. The results show good agreement with the embedded GPS outputs.

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1368-1374
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• 2018

In this paper, forced vibration was used to regulate the droplet migration, fully recording the transient migration of droplets on a micro-textured substrate under the resonance frequency by a high-speed camera. The influence of resonance frequency and dynamic migration characteristics of droplets on the solid micro-texture surface under lateral vibration were researched. The experiment demonstrates that the driving force is caused by the difference between the left and right contact angles made the droplet oscillate and migrate, and as time t increases, the left and right contact points are periodically shifted and the amplitude of migration increases. Therefore, based on the droplet migration behavior and its force balance mechanism, a spring vibration model of migration behavior of the vibrating droplet micro unit was set up to predict the complete trajectory of its migration on a solid surface. The calculation results show that the theoretical displacement is less than the experimental displacement, and the longer the time, the larger the difference. Affected by the vibration, part of the droplet permeates through the micro-texture, resulting in the droplet losing height and the contact angle becoming smaller as well. While the other part of droplet overcomes the internal surface tension to migrate.

• Smart Structures and Systems
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• 제31권4호
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• pp.409-419
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• 2023

Structural integrity can be accessed from dynamic deformations of structures. Moreover, dynamic deformations can be acquired from non-contact sensors such as video cameras. Kanade-Lucas-Tomasi (KLT) algorithm is one of the commonly used methods for motion tracking. However, averaging throughout the extracted features would induce bias in the measurement. In addition, pixel-wise measurements can be converted to physical units through camera intrinsic. Still, the depth information is unreachable without prior knowledge of the space information. The assigned homogeneous coordinates would then mismatch manually selected feature points, resulting in measurement errors during coordinate transformation. In this study, a two-stage optimization method for video-based measurements is proposed. The manually selected feature points are first optimized by minimizing the errors compared with the homogeneous coordinate. Then, the optimized points are utilized for the KLT algorithm to extract displacements through inverse projection. Two additional criteria are employed to eliminate outliers from KLT, resulting in more reliable displacement responses. The second-stage optimization subsequently fine-tunes the geometry of the selected coordinates. The optimization process also considers the number of interpolation points at different depths of an image to reduce the effect of out-of-plane motions. As a result, the proposed method is numerically investigated by using a truss bridge as a physics-based graphic model (PBGM) to extract high-accuracy displacements from recorded videos under various capturing angles and structural conditions.

• 한국운동역학회지
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• 제21권4호
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• pp.437-447
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• 2011

In this study, the lower limbs joints were analyzed for features based on the biomechanical characteristics of landing techniques according to height and landing on the ground type (flats and downhill). In order to achieve the objectives of the study, changes were analyzed in detail contents such as the height and form of the first landing on the ground at different angles of joints, torso and legs, torso and legs of the difference in the range of angular motion of the joint, the maximum angular difference between joints, the lower limbs joints difference between the maximum moment and the difference between COM changes. The subjects in this study do not last six months did not experience joint injuries 10 males in 20 aged were tested. Experimental tools to analyze were the recording and video equipment. Samsung's SCH-650A model camera was used six units, and the 2 GRF-based AMTI were used BP400800 model. 6-unit-camera synchronized with LED (photo cell) and Line Lock system were used. the output from the camera and the ground reaction force based on the data to synchronize A/D Syc. box was used. To calculate the coordinates of three-dimensional space, $1m{\times}3m{\times}2m$ (X, Y, Z axis) to the size of the control points attached to the framework of 36 markers were used, and 29 where the body was taken by attaching a marker to the surface. Two kinds of land condition, 40cm and 60cm in height, and ground conditions in the form of two kinds of flat and downhill slopes ($10^{\circ}$) of the landing operation was performed and each subject's 3 mean two-way RM ANOVA in SPSS 18.0 was used and this time, all the significant level was set at a=.05. Consequently, analyzing the landing technique as land form and land on the ground, the changes of external environmental factors, and the lower limbs joints' function in the evaluation were significantly different from the slopes. Landing of the slop plane were more load on the joints than landing of plane. Especially, knee extensor moment compared to the two kinds of landing, slopes plane were approximately two times higher than flat plane, and it was statistical significance. Most of all not so much range of motion and angular velocity of the shock to reduce stress was important. In the further research, front landing as well as various direction of motion of kinetic, kinetic factors and EMG variables on lower limbs joints of the study in terms of injury-prevention-approach is going to be needed.

• 대기
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• 제29권3호
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• pp.311-324
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• 2019

We employed a Multi-Angle Snowflake Camera (MASC) to quantitatively analyze snow particles at the ground level in the Yeongdong region of Korea. The MASC captures high-resolution photographs of hydrometeors from three angles and simultaneously measures fallspeed. Based on snowflake images of the several episodes in 2017 and 2018, we derived statistics of size, aspect ratio, orientation, complexity, and fallspeed of snow crystals, which generally showed similar characteristics to the previous studies in other regions of the world. Dominant snow crystal habits of January 22, 2018 generated by northerly were melted aggregates when 850 hPa temperature was about $-6{\sim}-8^{\circ}C$. Average fallspeed of snow crystals was $1.0m\;s^{-1}$ though its size gradually increased as temperature decreased. Another snowfall event (March 8, 2018) was driven by the baroclinic instability as accompanied with a deep trough. Snow crystal habits were largely rimed aggregates (complexity ~1.8) and melting particles of dark images. Meanwhile, in the extreme snowfall event whose snow rate was greater than $10cm\;hr^{-1}$ on January 20, 2017, main snow crystals appeared to be heavily rimed particles with relatively smaller size when convective clouds developed vertically up to 9 km in association with tropopause folding. MASC also could successfully measure a decrease in snow crystal size and an increase in riming degree after AgI seeding at Daegwallyeong on March 14, 2017.

• 문화기술의 융합
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• 제8권1호
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• pp.499-505
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• 2022

최근 메타버스가 많은 관심을 받고 있다. 메타버스는 가상공간을 의미하며 이 공간에서 다양한 이벤트가 펼쳐질 수 있을 것이다. 특히 메타버스 공간에 최적화된 포맷인 360° 영상이 주목을 받고 있다. 360도 영상 이미지는 여러 대의 카메라 또는 렌즈로 촬영한 이미지를 360도 모든 방향으로 스티칭하여 생성된다. 360도 영상 촬영 시에는 카메라 전면에서 피사체를 촬영하기 위한 촬영 스태프를 비롯한 다양한 촬영 장비들이 영상에 표시된다. 따라서 360° 영상을 촬영할 때는 카메라 주변의 피사체를 제외한 모든 것을 숨겨야 한다. 이러한 촬영 방식에는 여러 가지 문제점이 있다. 그 중 조명에 관한 부분이 가장 큰 문제이다. 기존의 이미지 촬영처럼 카메라 뒤에서 피사체에 초점을 맞추는 고정된 조명기를 설치하기가 매우 어렵기 때문이다. 본 연구는 실내조명의 각도를 조절하여 360° 영상에 최적화된 각도를 찾기 위한 실험적 연구이다. 추가 조명을 설치하지 않고 360도 영상을 촬영할 수 있는 방법을 제안한다. 본 연구의 결과를 바탕으로 앞으로 더욱 다양한 촬영 앵글을 통해 실험이 이루어지고 나아가 메타버스 공간에서 360도영상 활용 시 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국측량학회지
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• 제40권4호
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• pp.359-364
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• 2022

원격탐사 영상의 변화탐지는 카메라의 광학적 요인, 계절적 요인, 토지피복 특성에 의해 오류가 발생한다. 본 연구에서는 CycleGAN (Cycle Generative Adversarial Network) 방법을 사용하여 촬영 각도에 따른 영상 내 건물 기울기를 모의 조정하였고, 이렇게 모의한 영상을 변화탐지에 활용하여 탐지 정확도 향상에 기여하도록 하였다. CycleGAN 기반으로 두 개 시기 영상 중 한 시기 영상을 기준으로 건물의 기울기를 다른 한 영상 내 건물에 유사하게 모의하였고 원 영상과 건물 기울기에 대한 오류를 비교 분석하였다. 실험자료로는 서로 다른 시기에 다른 각도로 촬영되었고, 건물이 밀집한 도시지역을 포함한 Kompsat-3A 고해상도 위성영상을 사용하였다. 실험 결과, 영상 내 건물 영역에 대하여 두 영상의 건물에 의한 오탐지 화소 수가 원 영상에서는 12,632개, CycleGAN 기반 모의 영상에서는 1,730개로 약 7배 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 제안 방법이 건물 기울기로 인한 탐지오류를 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제45권2호
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• pp.111-120
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• 2024

운량은 천체 관측을 지속하는 데에 중요한 요소 중 하나이다. 과거에는 관측자가 날씨를 직접 판단할 수밖에 없었으나, 원격 및 자동 관측 시스템의 개발로 관측자의 역할이 상대적으로 줄어들었다. 또한 구름의 다양한 형태와 빠른 이동 때문에 자동으로 운량을 판단하는 것은 쉽지 않다. 이 연구에서는 기계학습 기반의 파이썬 모듈인 "cloudynight"을 밀양아리랑우주천문대의 전천 영상에 적용하여 운량을 모니터링하는 프로그램을 개발하였다. 전천 영상을 하위 영역으로 나누어 각 39,996개 영역의 16개의 특징을 학습하여 기계학습 모델을 생성하였다. 검증 표본에서 얻은 F1 점수는 0.97로, 기계학습 모델이 우수한 성능을 가짐을 보여준다. 운량("Cloudiness")은 전체 하위 영역 개수 중 구름으로 식별 된 하위 영역 개수의 비율로 계산하며, 운량이 지난 30분 동안 0.6을 초과할 때 관측을 중단하도록 자동 관측 프로그램 규칙을 정하였다. 이 규칙을 따를 때, 기계학습 모델이 운량을 오판하여 관측에 영향을 미치는 경우는 거의 발생하지 않았다. 본 기계학습 모델을 통하여, 밀양아리랑우주천문대 0.7 m 망원경의 성공적인 자동 관측을 기대한다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제30권2호
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• pp.105-111
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• 2007

상악동은 연령이 증가함에 따라 크기와 형태가 변화하고, 추체부와의 해부학적 상관관계도 변화된다. 유 소아의 연령대별 상악동과 추체부의 상관관계 변화에 따른 촬영 기준 각도(OML과 IP가 이루는 각도)를 산출함으로서 PNS Water's 영상의 이상적 구현을 위한 촬영 기준 각도를 제시하고자 한다. 본원 내원 환자 50명을 대상으로 두개부에 납볼을 붙이고, PNS Water's 촬영 자세에서 X-선 발생장치와 디지털카메라를 동시에 이용하여 PNS Water's 및 Skull trans-Lat.의 X-선 촬영을 실시하고 PNS Water's 촬영 자세에서 일반사진 측면상을 촬영한 후, 방사선 영상을 이용 중심선속의 입사 경로와 OML과 상악동 하연에서 추체부를 연결하는 선의 각도(Angle A)를 산출하여 $90^{\circ}-Angle A의 그래프를 얻고, 일반사진 측면상에서는 이상적인 Water's 영상으로 평가된 환자의 OML과 Image Plate(IP)가 이루는 각도(Angle B)를 산출하여 연령에 따른 그래프를 작성한 후, 두 개의 그래프를 비교 분석하였다. 분석 결과 OML과 Image Plate(IP)가 이루는 각도(Angle B)는 4세 소아에서는 평균 $43^{\circ}로 마호니가 제시한 기준각도인 $37^{\circ} 보다 크게 나타났으며, 연령이 증가함에 따라 각도가 감소하여, 만 30세 부터는 $37^{\circ}에 근접하는 결과를 얻을 수 있었다. PNS Water's 검사에서 상악동의 성장을 고려하여 연령별 OML과 Image Plate(IP)가 이루는 각도에 변화를 주어 촬영한다면, 유 소아 발생하기 쉬운 상악동의 왜곡을 최소화하여 보다 정확한 검사가 가능할 것으로 사료된다.

• 한국측량학회지
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• 제35권6호
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• pp.535-544
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• 2017

무인항공기는 크게 고정익과 회전익으로 구분되며, 이들 두 기종은 촬영 시 비행특성이 매우 상이하여 촬영된 영상과 성과물의 품질에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 농경지를 대상으로 고정익은 고도 130m, 260m, 회전익은 고도 130m에서 각각 촬영된 영상의 외부표정요소를 계산하여 카메라의 회전각 변화를 비교 분석하였다. 아울러 연구대상지역 내의 두 필지를 대상으로 무인항공사진측량과 지적현황측량에 의한 필지경계 측량의 정확도를 비교하였다. 연구결과 130m 동일 고도에서 촬영한 고정익과 회전익 영상의 회전각의 차이는 매우 큰 반면, 필지경계 측량의 연결교차는 RMSE가 ${\pm}0.075m$ 내외로 거의 동일하였다. 하지만 고정익으로 260m고도에서 촬영한 영상의 경우 연결교차의 RMSE는 ${\pm}0.099{\sim}0.136m$로 변동 폭이 다소 커지는 현상을 보여주었다. 또한 동일 필지를 대상으로 무인항공정사영상에 의한 면적은 지적현황측량의 결과와 비교하여 오차가 0.2% 미만으로 도출되어 무인항공사진측량의 지적측량 관련 분야에서의 높은 활용 가능성을 보여주고 있다.