• 제목/요약/키워드: Laser Range Finder(LRF)

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펄스형 레이저 거리측정기를 위한 거리계산 카운터 개발

  • 유병헌;조성학;장원석;김재구;황경현
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.180-180
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    • 2004
  • 정밀한 계측의 필요성이 높아지면서 레이저는 그 신뢰성과 사용 편의성으로 인해 거리측정에도 높은 활용을 보이고 있다. 레이저 거리측정기(laser range finder, LRF)의 원리는 20ns 미만의 짧은 레이저 펄스를 표적에 발사한 후 반사되어 돌아오는 신호의 시간과 빛의 속도를 곱하여 거리를 계산하는 방식이다. 이러한 반사펄스(pulse-echo techniques)법은 수m-수백만 km까지의 거리측정에 사용되는 방식으로서 정밀하고 빠른 측정이 가능할 뿐 아니라 단지 목표물을 확인하고 측정버튼을 누름으로써 결과를 얻을 수 있는 사용 편의성을 장점으로 한다.(중략)

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다중 평면의 3차원 모서리를 이용한 레이저 거리센서 및 카메라의 정밀 보정 (An Accurate Extrinsic Calibration of Laser Range Finder and Vision Camera Using 3D Edges of Multiple Planes)

  • 최성인;박순용
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제4권4호
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    • pp.177-186
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    • 2015
  • 레이저 거리센서와 비전 카메라의 정보를 융합하기 위해서는 두 센서 사이의 상대적인 위치관계를 설명하는 외부 파라미터를 정확하게 보정하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 레이저 거리센서와 카메라 좌표계 간의 외부 파라미터를 기존에 알려진 방법보다 쉬우면서도 정확하게 획득할 수 있는 새로운 보정 방법을 제안하고자 한다. 본 논문에서 제안한 방법의 접근법은 레이저 거리센서로 획득한 3차원 구조물의 모서리 정보를 영상으로 투영하였을 때 반드시 하나의 직선상에 존재해야 한다는 것을 제약조건으로 한다. 이러한 제약조건을 만족하는 3차원 기하모델을 제시하고 이 모델의 에너지 함수를 최소화하기 위한 수치적 해법을 소개한다. 또한 높은 정밀도의 보정을 위하여 레이저 거리정보 및 카메라 영상의 획득 과정에 대해서도 상세히 설명한다. 실험을 통해 제안된 방법의 성능이 기존의 방법에 비하여 보다 높은 정밀도를 보임을 확인할 수 있었다.

레이저 거리 측정기용 광 검출기 수신 감도 실시간 측정 시스템 구현 (Implementation of the Real-time Measurement System of Receiver Sensitivity for a Laser Range Finder)

  • 이영주
    • 전기학회논문지
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    • 제65권1호
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    • pp.108-111
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    • 2016
  • We propose the method for measuring sensitivity of optical receiver of a long-range laser range finder in real-time. The sensitivity of the detector can be calculated using the detected voltage of the reference sensor, the area of the reference sensor and the transmittance ratio of neutral density filters. To evaluate the performance of the proposed method, we implemented a system and performed experiments. As a result, this system can be measured from 2nW to $113{\mu}W$. With this system, we measured the sensitivity of 37nW and 7nW with PIN PD and APD sample, respectively. This system has the advantage for the performance test of an optical sensor module in the long-range laser range finder.

단일레이저거리센서를 탑재한 실내용이동서비스로봇의 사람추종 (Human following of Indoor mobile service robots with a Laser Range Finder)

  • 유윤규;김호연;정우진;박주영
    • 로봇학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.86-96
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    • 2011
  • The human-following is one of the significant procedure in human-friendly navigation of mobile robots. There are many approaches of human-following technology. Many approaches have adopted various multiple sensors such as vision system and Laser Range Finder (LRF). In this paper, we propose detection and tracking approaches for human legs by the use of a single LRF. We extract four simple attributes of human legs. To define the boundary of extracted attributes mathematically, we used a Support Vector Data Description (SVDD) scheme. We establish an efficient leg-tracking scheme by exploiting a human walking model to achieve robust tracking under occlusions. The proposed approaches were successfully verified through various experiments.

LRF 를 이용한 이동로봇의 실시간 차선 인식 및 자율주행 (A Real Time Lane Detection Algorithm Using LRF for Autonomous Navigation of a Mobile Robot)

  • 김현우;황요섭;김윤기;이동혁;이장명
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.1029-1035
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    • 2013
  • This paper proposes a real time lane detection algorithm using LRF (Laser Range Finder) for autonomous navigation of a mobile robot. There are many technologies for safety of the vehicles such as airbags, ABS, EPS etc. The real time lane detection is a fundamental requirement for an automobile system that utilizes outside information of automobiles. Representative methods of lane recognition are vision-based and LRF-based systems. By the vision-based system, recognition of environment for three dimensional space becomes excellent only in good conditions for capturing images. However there are so many unexpected barriers such as bad illumination, occlusions, and vibrations that the vision cannot be used for satisfying the fundamental requirement. In this paper, we introduce a three dimensional lane detection algorithm using LRF, which is very robust against the illumination. For the three dimensional lane detections, the laser reflection difference between the asphalt and lane according to the color and distance has been utilized with the extraction of feature points. Also a stable tracking algorithm is introduced empirically in this research. The performance of the proposed algorithm of lane detection and tracking has been verified through the real experiments.

비 가시 환경에서의 LRF와 CCD 카메라의 성능비교 (Performance Comparison of the LRF and CCD Camera under Non-Visibility (Dense Aerosol) Environments)

  • 조재완;최영수;정경민
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.367-373
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    • 2016
  • In this paper, range measurement performance of LRF (Laser Range Finder) module and image contrast of color CCD camera are evaluated under the aerosol (high temperature steam) environments, which are simulated severe accident conditions of the LWR (Light-Water-Reactor) nuclear power plant. Data of LRF and color CCD camera are key informations, which are needed in the implementation of SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) function for emergency response robot system to cope with urgently accidents of the nuclear power plant.

2차원 레이저 거리계를 이용한 수직/수평 다각평면 기반의 위치인식 및 3차원 지도제작 (3D Simultaneous Localization and Map Building (SLAM) using a 2D Laser Range Finder based on Vertical/Horizontal Planar Polygons)

  • 이승은;김병국
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.1153-1163
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    • 2014
  • An efficient 3D SLAM (Simultaneous Localization and Map Building) method is developed for urban building environments using a tilted 2D LRF (Laser Range Finder), in which a 3D map is composed of perpendicular/horizontal planar polygons. While the mobile robot is moving, from the LRF scan distance data in each scan period, line segments on the scan plane are successively extracted. We propose an "expected line segment" concept for matching: to add each of these scan line segments to the most suitable line segment group for each perpendicular/horizontal planar polygon in the 3D map. After performing 2D localization to determine the pose of the mobile robot, we construct updated perpendicular/horizontal infinite planes and then determine their boundaries to obtain the perpendicular/horizontal planar polygons which constitute our 3D map. Finally, the proposed SLAM algorithm is validated via extensive simulations and experiments.

LRF 기반의 스캔매칭을 위한 회전오차에 강인한 대응점 탐색 기법 (Searching Methods of Corresponding Points Robust to Rotational Error for LRF-based Scan-matching)

  • 장은석;조현학;김은경;김성신
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.505-510
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    • 2016
  • 본 논문은 모바일 로봇의 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) 구현 시 사용되는 스캔매칭을 위한 회전오차에 강인한 대응점 탐색 기법을 제시한다. 많은 모바일 로봇의 연구에 차동구동방식의 구동부가 사용되는데, 이는 곡선 주행이나 제자리 회전을 위해 두 모터의 속력을 다르게 하거나, 반대 방향으로 제어하게 된다. 이러한 경우 직선 주행에 비해 비교적 바퀴의 미끄러짐 현상(Wheel Slip)을 심화시켜 모바일 로봇의 누적 위치 오차를 증가시키는 요인이 된다. 따라서 본 논문에서는 모바일 로봇의 회전 반경을 기반으로 최근접점을 추출하는 대응점 탐색 기법을 통해 스캔매칭 성능을 향상시키고자 한다. 제안된 방법의 검증을 위해 LRF(Laser Range Finder)를 이용해 실험을 진행하였으며, 기존 알고리즘에 주로 적용되는 유클리디안 최근접점 기반의 대응점 탐색 알고리즘과 비교한 결과, 제안된 대응점 탐색 기법이 보다 정확하게 대응점 집합을 추출하는 것을 확인했다.