• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1307-1312
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• 2023

본 논문에서는 자율주행 인지 기술의 핵심 요소인 객체 인식과 거리 측정을 위해 서로 다른 초점거리를 가진 다시점 카메라와 라이다(LiDAR) 센서를 결합한 복합형 카메라 시스템을 제안한다. 제안한 복합형 카메라 시스템을 이용해 장면 안의 객체를 추출하고, 추출한 객체의 정확한 위치와 거리 정보를 생성한다. 빠른 계산 속도와 높은 정확도, 실시간 처리가 가능하다는 장점 때문에 자율주행 분야에서 많이 사용하고 있는 YOLO7 알고리즘을 이용해 장면 안의 객체를 추출한다. 그리고 객체의 위치와 거리 정보를 생성하기 위해 다시점 카메라를 이용해 깊이맵을 생성한다. 마지막으로 거리 정확도를 향상시키기 위해 라이다 센서에서 획득한 3차원 거리 정보와 생성한 깊이맵을 하나로 결합한다. 본 논문에서는 제안한 복합형 카메라 시스템을 기반으로 주행중인 주변 환경을 더욱 정확하게 인식함과 동시에 3차원 공간상의 정확한 위치와 거리 정보까지 생성할 수 있는 자율주행 차량 플랫폼을 제안하였으며, 이를 통해 자율주행 차량의 안전성과 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권6호
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• pp.96-101
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• 2020

In this paper, we present the results of our research to perform 3D laser scanning functions by adding a focusing lens to a conventional 2D laser scanner. For the optical design, the ray-tracing technique was used along with a total of four lenses as the variable incident focusing lens, the collimating lens, and the F-Theta lens. As design variables, the curvature of the incident focusing lens (Lens #1) was assumed to be us, l mm and sumed mm, and the incident angles were set at 0cidenus, l. In addition, the distance between the focusing lens and the collimating lens was set to vary from 5 mm to 15 mm. When the incident focal length was varied from 5 mm to 15 mm, the exit focal length was calculated to vary from 67.5 mm to 56.8 mm for the lens with R = 100 mm and from 108.5 mm to 99.0 mm for the lens with R = 150 mm. When the incident angle was 0°, the focal aberration was only slightly observable at 10㎛ in both the x- and y-direction. At 7.5° was the focal aberration of approximately 20~50㎛ was measured at 20㎛. To investigate the chromatic aberration of the designed optical device, the distortion of the focus was observed when the 550 nm beam was simulated on lens designed for a 980 nm wavelength.

• 문화기술의 융합
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• 제8권5호
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• pp.713-721
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• 2022

LED 비디오월을 방송 현장에서 사용하기 위해서는 몇 가지 알아두어야 할 사항이 있다. 첫째, 픽셀이 촘촘히 배열되어 있기 때문에 짧은 배열 주기로 인한 무아레 현상이 나타날 수 있고, 둘째, 픽셀 간의 거리(픽셀피치)가 촬영하는 카메라 이미지 센서에 기록될 수 있다. 무아레 현상이 발생하거나 픽셀피치가 관찰되게 되면 시청자의 입장에서는 불편함을 느끼게 된다. 무아레 현상은 카메라의 촬영거리나 각도를 조정하면서 감소시킬 수 있지만, 픽셀피치가 이미지 센서에 녹화되는 걸 방지하기 위해서는 LED 비디오월과 카메라와의 거리를 충분히 확보하거나, 거리가 확보된 상태에서도 픽셀피치가 녹화되지 않도록 방송 현장에서 사용되는 줌렌즈의 배율을 적절하게 변화시켜 운용해야 한다. 원하는 화각을 얻기 위해 배율을 변경시켜 초점거리를 변동시키게 되면 의도치 않게 픽셀피치가 녹화되는 결과를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 비디오월과의 거리가 충분히 확보된 상태에서 줌렌즈의 배율을 변경하면서 픽셀피치가 관찰되지 않는 범위에 대해 알아보았다. LED 비디오월에 영상을 재생시켜 B4 마운트 줌렌즈를 장착한 HD 카메라와 서버를 사용해 LED 비디오월 상태를 녹화하였고, TV 화면으로 재생하여 픽셀피치가 관찰되는지 확인해 보았다.

• 한국안광학회지
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• 제18권4호
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• pp.495-501
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• 2013

목적: 본 연구는 망원경과 바이프리즘(biprism)을 이용하여 골퍼로부터 깃대까지의 거리를 정확히 측정할 수 있는 골프 거리측정기를 개발하기 위한 것이다. 방법: 망원경내부에 이동 가능한 바이프리즘을 포함시켜 골프거리측정기를 제작하였으며. 20~200 m 거리에서 제작된 거리측정기의 정확도를 분석하였다. 결과: 바이프리즘의 위치에 따라 거리를 계산할 수 있는 방정식을 유도하였으며 개발된 골프거리측정기를 이용하여 성공적으로 거리를 측정할 수 있었다. 2 ${\Delta}$의 바이프리즘이 짧은 거리의 측정에서는 유용했지만 먼 거리의 측정에서는 정확도가 떨어지는 것으로 나타났으며 먼 거리의 측정에는 0.5 ${\Delta}$이 더 유용한 것으로 나타났다. 먼 거리를 측정하기 위하여 바이프리즘이 대물렌즈의 초점부근으로 접근할 때 상이 나빠지는 현상이 나타났으며, 이러한 약점을 보완하기 위하여 다층형 바이프리즘을 개발하였다. 결론: 바이프리즘을 이용하여 손떨림에 구애받지 않고 거리를 잘 측정할 수 있었으며 유도한 거리계산 방정식이 유용함을 확인하였다. 먼 거리를 측정하기 위하여 바이프리즘이 대물렌즈의 초점부근으로 접근했을 때 새로이 고안된 다층형 바이프리즘이 일반적인 바이프리즘보다 유용하다는 것을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제8권2호
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• pp.107-110
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• 1997

NBUR(Negative Branch Unstable Ring) 공진기를 갖는 Nd:YAG 레이저의 원고리형 출력광속을 이용하여 무회절 광속을 발진시켰다. Scraper 출력경을 통하여 나오는 원고리형 광속은 평면화된 위상파면을 갖고 있을 뿐 아니라 균일한 공간적 세기 분포를 가지므로 무회절 광속을 발진시키는데 직접 사용할 수 있으며 높은 출력세기 밀도를 갖게 할 수 있다는 장점이 있다. 구성된 NBUR 레이저의 출력광속의 단면은 내경 2.5 mm 외경 5 mm인 크기를 가졌다. 5 m 초점거리를 갖는 Fourier 변환 렌즈를 레이저 출력경으로부터 초점거리만큼 떨어진 지점에 설치하여 원고리형 출력광속의 먼거리 형태를 관측하였으며, 렌즈를 통하여 13 m 이상의 위치에서도 광속의 퍼짐이 없음을 확인하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권4호
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• pp.70-76
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• 2022

Calcium-phosphate-based bioceramics are promising biomaterials for scaffolds because they can assist in bone regeneration. In this study, a laser sintering deposition system was developed, and 3D hydroxyapatite (HA) scaffolds were fabricated. The main process conditions of the HA scaffolds were laser power, table velocity, and laser focal distance. As the laser power increased, the line width, line height, and layer thickness also increased. Further, the line width, line height, and layer thickness decreased as the table velocity increased. As the laser focal distance increased, the line width increased, but the line height and layer thickness decreased. The fabricated green scaffolds were sintered at 1050 ℃ and 1150 ℃. The sintered scaffolds had a uniform and continuous interconnected shape, with pore sizes ranging from 850 to 950 ㎛ having 53% porosity. The compressive strength of the scaffolds decreased from 0.72 MPa (1050 ℃) to 0.53 MPa (1150 ℃). The biocompatibility of the scaffolds was investigated by analyzing the adhesion of osteoblast-like MG-63 cells cultured on the surfaces of the scaffolds. The results indicate that the scaffold sintered at 1050 ℃ had good mechanical and biological properties compared to that at 1150 ℃.

• 한국광학회지
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• 제9권6호
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• pp.362-367
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• 1998

중심거리측정법은 서로 붙어있는 두 입자 중심점간의 거리를 측정하여 입자의 지름을 구하는 방법이다. 표면장력에 의해 배열이 형성된 시편 입자들의 초점군을 투과식 광학현미경에 평행 레이저광을 입사시켜 얻어내고 CCD 카메라로 영상을 받아 전산 분석하였다. Global lab image라는 영상처리 프로그램으로 초점들의 중심점을 찾고 붙어있는 입자들의 중심점간 거리를 화소(CCD 카메라의 pixel)단위로 계산하였으며, 화소의 좌표는 레이저 간섭계로 변위를 읽는 이송대를 이용하여 교정하였다. 기존의 측정방법을 개선하여 빠른 시간에 간편하게 측정하면서도 표준입자의 배율고정에 충분한 불확도를 얻을 수 있었다. 본 실험에는 NIST 인증물질인 3$\mu\textrm{m}$와 10$\mu\textrm{m}$ 폴리스티렌구(NIST SRM 1962, 1960)를 측정하였으며, 1%이하의 불확도(신뢰도 99% 수준)로써 NIST 결과와비교하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.151-157
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• 2008

In this paper, we propose a three dimensional distance measurement method for a stereo system by using web cams. Using a parallel stereo system, a robot gets two images from each webcam and equalize brightness of both images. And we suggest an image processing method such as labeling, isolating an object from background and finding center of an object. We also propose a method of calculating the focal distance by using least square algorithm based on triangulation and we can reduce calculation error by this method. From experimental results, we show that the proposed method can be effective for 3D distance measurement.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1994년도 추계학술대회 논문집
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• pp.559-564
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• 1994

Recently, a visual servoing for an eye-in-hand robot has become an interesting problem. A distance between a camera and a task object is very useful information for visual servoing. In the previous works for visual servoing, the distance can be obtained from the difference between a reference and a measured feature value of the object such as area on image plane. However, since this feature depends on the object, the reference feature value must be changed when other task object is taken. To overcome this difficulty, this paper presents a novel method for visual servoing. In the proposed method, a blur is used to obtain the distance. The blur, one of the most important features, depends on the focal length of camera. Since it is not affected by the change of object, the reference feature value is not changed although other task object is taken. In this paper, we show a relationship between the distance and the blur, and define the feature jacobian matrix based on camera defocusing to operate the robot. A series of experiments is performed to verify the proposed method.

• 센서학회지
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• 제22권6호
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• pp.393-399
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• 2013

We propose a method of sensing the rotation and distance of a camera by using a fisheye lens system as a vision sensor. We estimate the rotation angle of a camera with a modified correlation method by clipping similar regions to avoid symmetry problems and suppressing highlight areas. In order to eliminate the rectification process of the distorted points of a fisheye lens image, we introduce an offline process using the normalized focal length, which does not require the image sensor size. We also formulate an equation for calculating the distance of a camera movement by matching the feature points of the test image with those of the reference image.