This paper describes self-localization of a mobile robot from the multiple candidates of landmarks in outdoor environment. Our robot uses omnidirectional vision system for efficient self-localization. This vision system acquires the visible information of all direction views. The robot uses feature of landmarks whose size is bigger than that of others in image such as building, sculptures, placard etc. Robot uses vertical edges and those merged regions as the feature. In our previous work, we found the problem that landmark matching is difficult when selected candidates of landmarks belonging to region of repeating the vertical edges in image. To overcome these problems, robot uses the merged region of vertical edges. If interval of vertical edges is short then robot bundles them regarding as the same region. Thus, these features are selected as candidates of landmarks. Therefore, the extracted merged region of vertical edge reduces the ambiguity of landmark matching. Robot compares with the candidates of landmark between previous and current image. Then, robot is able to find the same landmark between image sequences using the proposed feature and method. We achieved the efficient self-localization result using robust landmark matching method through the experiments implemented in our campus.
Inaccurate localization exposes a robot to many dangerous conditions. It could make a robot be moved to wrong direction or damaged by collision with surrounding obstacles. There are numerous approaches to self-localization, and there are different modalities as well (vision, laser range finders, ultrasonic sonars). Since sensor information is generally uncertain and contains noise, there are many researches to reduce the noise. But, the correctness is limited because most researches are based on statistical approach. The goal of our research is to measure more exact robot location by matching between built VRML 3D model and real vision image. To determine the position of mobile robot, landmark-localitzation technique has been applied. Landmarks are any detectable structure in the physical environment. Some use vertical lines, others use specially designed markers, In this paper, specially designed markers are used as landmarks. Given known focal length and a single image of three landmarks it is possible to compute the angular separation between the lines of sight of the landmarks. The image-processing and neural network pattern matching techniques are employed to recognize landmarks placed in a robot working environment. After self-localization, the 2D scene of the vision is overlaid with the VRML scene.
Shin, Myoung Sig;Shin, Jung Il;Park, In Sun;Suh, Yong Cheol
한국측량학회지
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제34권2호
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pp.143-151
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2016
The distribution of seabed rock in the coastal area is relevant to navigation safety and development of ocean resources where it is an essential hydrographic measurement. Currently, the distribution of seabed rock relies on interpretations of water depth data or point based bottom materials survey methods, which have low efficiency. This study uses the airborne bathymetric Lidar data and the hyperspectral image to detect seabed rock in the coastal area of the East Sea. Airborne bathymetric Lidar data detected seabed rocks with texture information that provided 88% accuracy and 24% commission error. Using the airborne hyperspectral image, a classification result of rock and sand gave 79% accuracy, 11% commission error and 7% omission error. The texture data and hyperspectral image were fused to overcome the limitations of individual data. The classification result using fused data showed an improved result with 96% accuracy, 6% commission error and 1% omission error.
The automated gate operating system is developed in this paper that controls the information of container at gate in the ACT. This system can be divided into three parts and consists of container identifier recognition car plate recognition container deformation perception. We linked each system and organized efficient gate operating system. To recognize container identifier the preprocess using LSPRD(Line Scan Proper Region Detection)is performed and the identifier is recognized by using neural network MBP When car plate is recognized only car image is extracted by using color information of car and hough transform. In the port of container deformation perception firstly background is removed by using moving window. Secondly edge is detected from the image removed characters on the surface of container deformation perception firstly background is removed by using moving window. Secondly edge is detected from the image removed characters on the surface of container. Thirdly edge is fitted into line segment so that container deformation is perceived. As a results of the experiment with this algorithm superior rate of identifier recognition is shown and the car plate recognition system and container deformation perception that are applied in real-time are developed.
Underwater images carry information that is useful in the fields of aquaculture, underwater military security, navigation, transportation, and so on. In this research, we transmitted an underwater image through various underwater mediums in the presence of underwater turbulence and beam attenuation effects using a high-speed visible optical carrier signal. The optical beam undergoes scintillation because of the turbulence and attenuation effects; therefore, distorted images were observed at the receiver end. To understand the behavior of the communication media, we obtained the bit error rate (BER) performance of the system with respect to the average signal-to-noise ratio (SNR). Also, the structural similarity index (SSI) and peak SNR (PSNR) metrics of the received image were evaluated. Based on the received images, we employed suitable nonlinear filters to recover the distorted images and enhance them further. The BER, SSI, and PSNR metrics of the specific nonlinear filters were also evaluated and compared with the unfiltered metrics. These metrics were evaluated using the on-off keying and binary phase-shift keying modulation techniques for the 50-m and 100-m links for beam attenuation resulting from pure seawater, clear ocean water, and coastal ocean water mediums.
영상기반 가상현실 시스템에서 사용되는 가상환경은 영상모자익(image mosaics)을 통해 만들어진 파노라마 영상으로 표현할 수 있다. 이 경우 실린더 파노라마 영상은 생성 시 제약성 때문에 고정 시점에 방향만을 바꿀 수 있는 탐색을 지원하다. Shum은 가상환경 내에서 자유로운 시점이동을 제공하기 위해 카메라를 일정한 간격으로 회전시켜 얻은 영상으로부터 동심원을 이루는 여러 개의 실린더 형태인 광필드(light field)의 4차원 함수를 세 개의 파라미터, 즉 중심으로부터 거리, 높이, 각도의 3차원 함수로 단순화시킨 동심원 모자익(concentric mosaics)을 제안하였다[10]. 그러나, 이 방법은 카메라의 동일한 간격의 수평 회전운동에 의해 영상을 얻어야 하기 때문에 특별한 장치가 필요하고, 중심으로부터의 거리에 따라 카메라를 배치시켜 촬영함으로써 많은 영상을 처리해야하는 단점이 있다. 본 논문에서는 Shum의 동심원 모자익 생성시의 단점을 보완하기 위하여 영상 스트립을 실린더 평면에 배치시키는 방법을 이용한 효율적인 동심원 모자익 생성 알고리즘을 제안한다. 이는 영상 촬영 시 자유로운 수평 회전이 가능하여 부가적인 촬영장치가 필요하지 않다. 또한 새로운 시점에 대한 영상을 생성할 때, 보간 영상의 사용을 최소화하여 영상의 질을 향상시켰다.
This research carried out a study on the job characteristics of the skipper of the coastal composite fishing vessels in order to find a way to prevent the ship collision caused by the highest human error among the marine casualty of fishing boats. Video observation was used as the research method in which six CCD cameras were installed on the vessel to collect image data and data extracted from the image were analyzed to derive the results of the functional activity of skipper according to the fishing operation process of experimental fishing vessel. The results are as follows. The working process of the experimental fishing vessel consisted of navigation for fishing ground, setting line, waiting for hauling line, hauling line and navigation to homeport. In these processes, the skipper was performing watchkeeping in the wheelhouse in which he carried out a single task, a dual task that performed two tasks simultaneously, and a triple task that performed two or more tasks simultaneously. In addition, one of the risk factors causing the collision was a no watchkeeping in the wheelhouse for navigating for fishing ground, waiting for hauling line, and hauling line at 25.4%, 64.6% and 0.3%, respectively among the marine casualty while drowsiness caused 1.2% of the marine casualty in navigating for fishing ground. Concurrent tasks that simultaneously perform two or more tasks that can overlook any other important duties while carrying out watchkeeping in the wheelhouse include 51.3% of navigation for fishing ground, 81.9% of setting line, 19.0% of waiting for hauling line, 87.9% of hauling, and 88.7% of navigation to homeport. The above concurrent tasks yielded an average of 66.1%. Experimental fishing vessels are required to focus on ship handling operations related to fishery operations, and the skipper is assigned more activities and attention to fishery related tasks. Therefore, it is considered desirable to build a collision prevention system that is appropriate to the characteristics of the skipper's work, escaping from transferring the responsibility of ship collision to the skipper completely.
본 연구는 언택트 시대로 인해 인터넷 쇼핑 인구가 증가함에 따라 데스크톱 환경에서의 쇼핑몰 이용 시 가장 많이 사용하게 되는 내비게이션의 사례를 분석하고자 하였다. 이에 쇼핑몰의 탐색에 있어 구조적 탐색 유형에 따라 GNB와 LNB의 종류와 유형을 분석하고 그 구성요소를 알아보았다. GNB는 탐색구조의 최상위 요소로 콘텐츠 섹션의 레이블 구성을 바탕으로 사용자의 탐색을 유도하며 컬러, 텍스트, 아이콘, 이미지 요소를 배치할 수 있다. LNB는 드롭다운, 플라이아웃, 드롭라인 그리고 메가 메뉴의 형태로 분류할 수 있었다. 본 연구에서는 사용자가 많이 사용하는 오픈 마켓 중지 마켓과 인터파크의 내비게이션 구조를 분석하였다. 지 마켓의 GNB는 2단 구조로 컬러, 텍스트, 이미지, 아이콘 요소가 사용되었으며 인터파크는 3단 구조의 수평 레이블로 구성되어 있었다. 인터파크의 GNB는 지 마켓과는 달리 일시적인 콘텐츠 섹션인 계절 레이블에 뱃지를 두어 시선을 유도하였다. 두 쇼핑몰의 LNB는 모두 좌측에 배치된 로고 하단에 수직 텍스트 형태로 배치된 카테고리 메뉴에 마우스 오버하면 플라이아웃 메뉴가 돌출되며 플라이아웃 메뉴는 메가 메뉴의 레이아웃으로 구성된 복합 구조를 가지고 있음을 알 수 있었다. 본 연구는 인터넷 쇼핑이 증가하고 있는 요즘 쇼핑몰의 GNB와 LNB를 분석하여 사용자 경험 요소를 밝히는데 의의가 있으나 오픈 마켓 외 소셜 커머스나 대형 마트와 같은 타 쇼핑몰이 분석을 함께 하지 못한 것은 한계로 남는다.
GPR (Ground Penetrating RADAR)은 도로의 포장 상태 및 싱크홀, 지하관로를 검사하는 센서로 도로관리에 활발히 사용되는 센서이다. MMS (Mobile Mapping System)는 도로 표면과 주변 환경에 대한 정확한 정밀 도로 지도를 제공한다. 두 종류의 데이터가 동일한 지역에서 구축되면 지상과 지하의 공간정보를 동시에 구축할 수 있어서 효율적이며 육안으로 도로와 도로 주변의 중요 시설물, 지하의 관로 위치등을 파악할 수 있어서 현장에 대한 직관적인 이해가 가능하여 도로나 시설물을 관리하는데 있어서 유용한 도구가 된다. 그러나 이러한 최신 기술을 적용한 해외의 장비는 고가이며 국내 실정에 맞지 않다. 해외 개발 장비를 대체하고 향후 국산 장비를 개발할 수 있는 원천기술을 확보하기 위해 LiDAR (Light Detection And Raging)와 GNSS/INS (Global Navigation Satellite System / Inertial Navigation System)를 동기화 하고, 동일한 GNSS/INS에 GPR 데이터도 동기화 하였다. 동기화된 GPR 데이터를 취득 당시의 GNSS/INS의 위치와 자세정보를 이용하여 지오레퍼런싱을 수행하는 소프트웨어를 개발하였다. 개활지와 비개활지로 구분하여 도로 현장에서 실험을 수행하였으며, LiDAR를 통해 취득되는 3D 포인트 클라우드 데이터를 통해서 지상의 도로와 주변 시설물을 육안으로 쉽게 확인할 수 있었다. 지오레퍼런싱된 GPR 데이터도 점군데이터와 함께 3D 뷰어로 볼 수 있었으며, 지하의 시설물의 위치를 GPR 데이터를 통해 쉽고 빠르게 확인할 수 있었다.
최근 몇 년 사이 바다 신호등 역할을 하는 항로표지 시설이 디지털화되면서 단순한 표지판 기능을 넘어 해양 정보 수집, 감독, 관제 등 다양한 기능을 제공하는 방향으로 발전하고 있다. 국내에서도 울산항과 부산항이 부표 일부에 카메라를 설치하고 영상정보를 수집하여 충돌을 감독하는 등 선도 기술 적용을 주도하고 있다. 그러나, 이 첨단기술은 장기간 배터리 운용이 필요하고 관리·유지 등이 해양 특성에 지장을 받기 때문에 주요 기능을 수행하는 것이 어렵다. 이러한 문제들은 육상시설과 해양시설의 특성 차이를 극복하기 위한, 해양 분야의 풍부한 연구의 필요성을 제기한다. 본 연구에서는 표지 주변을 지나가는 해양 객체를 영상정보로 분석해 자동으로 알림을 줄 수 있는 시스템을 제안한다. 기존 시스템들은 표지와 해양 객체가 충돌하면 센서를 기반으로 객체를 포착해 서버로 전송하지만, 이 방식은 사고가 발생한 뒤에야 안전사고 대처가 가능해 개선의 여지가 필요하다. 따라서, 제안하는 시스템은 이러한 한계점을 극복하기 위해, 해양 특성을 기반으로 해상 객체 감지 시스템을 설계하였다. 이는 기존의 해양 영상처리 감지 시스템과 유사한 성능을 보였으며, 보다 효율적인 모니터링을 위해 약 5배 빠른 처리 속도를 기록한 해상 안전 시스템을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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