• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권2호
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• pp.10-23
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• 2009

본 논문은 회전 테이블에서 취득된 영상으로부터 카메라 교정을 위한 강건한 기본 행렬을 계산하기 위한 새로운 알고리즘과 적은 수의 영상만을 이용하는 키 프레임 선택 알고리즘을 통해서 전방향 3차원 영상 재구성 시스템을 구현하였다. 비 교정영상에서 3차원 영상 재구성을 위해서는 카메라 교정 작업이 필수이다. 카메라 교정 과정은 기본 행렬로부터 추정 할 수 있는데, 정확한 기본 행렬의 추정이 선행되어야 한다. 단일 축 회전 움직임은 몇 가지 고정된 특성을 가지고 있는데, 이러한 특성은 영상간의 아웃라이어를 제거하는데 이용되고, 기본 행렬을 구하기 위한 새로운 알고리즘을 제공한다. 또한 제안한 키 프레임 선택 알고리즘을 통해서 선택된 영상의 사영 행렬을 정렬 시킨 다음, 재구성된 3차원 데이터들을 정합시킴으로서 전방향 3차원 영상 재구성을 구현한다. 자체 제작한 영상 취득 시스템(Potonovo)을 통해서 취득한 실제 영상을 대상으로 기존의 기본 행렬 방법 및 키프레임 선택 방법들과 비교 실험을 통하여 제안된 방법들이 더 우수함을 확인하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제37권2호
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• pp.103-113
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• 2021

In this study, an Excel-based model (ROADMOD) was developed to estimate pollutant loading from the road and evaluate BMPs. ROADMOD employs the Chezy-Manning equation and empirical expression for estimating surface runoff, and power function for pollutant buildup, and exponential function for pollutant washoff in SWMM. The results of model calibration for buildup and washoff using observed data revealed a good match between the simulation results and the observed data. The long-term surface runoff and sediment simulated by ROADMOD demonstrated a good match with those by SWMM with 2 ~ 14% of relative error. The shorter sweeping interval (within 8 days) remarkably decreased sediment loads from the road. It was found that the effect of reducing sediment loads from the road was greatly affected not only by the sweeping interval but also by sweeping on the day before a rainfall event. The 48% of removal efficiency of sediment loads from the road was achieved with 26 times of road sweeping per year when sweeping was performed on the day before the rainfall event. A 4-day sweeping interval showed similar removal efficiency (48%) with 96 times of sweeping per year. It is considered that the road sweeping on the day before a rainfall event could maximize the effect of reducing the non-point source pollution from the road with minimization of the number of road sweeping. So, the road sweeping on the day before a rainfall event can be considered as one of the useful and best management practices (BMPs) on road.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권5_1호
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• pp.665-679
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• 2019

면 단위의 고해상도 토양 수분 측정이 가능한 Cosmic-Ray Neutron Probe(CRNP)를 이용한 토양수분 관측 데이터는 위성기반의 큰 공간해상도를 지닌 토양 수분 자료와 지점 관측 토양 수분 자료를 연결하는 통로의 역할을 수행할 것으로 기대된다. 이러한 CRNP 센서를 이용하여 토양 수분을 산출하기 위해서는 측정된 중성자 강도의 교정이 필요한데 기존의 교정 방법은 관측 기간의 단일 교정 중성자 강도($N_0$)를 이용하여 장기간의 토양 수분 관측에 어려움이 있다. 또한 기존 방법을 이용한 $N_0$는 시간에 따라 변동하는 인자들에 의해 영향을 고려하지 못하며 이로 인해 CRNP 센서를 이용한 토양 수분 관측 값에 불확실성을 초래한다. 이를 극복하기 위해 새로운 교정 방법(Dynamic-$N_0$ 교정 방법)을 제시한다. Dynamic-$N_0$ 교정 방법은 시간에 따른 $N_0$의 변동을 고려함으로써 토양 수분 관측 값을 개선하는 방법으로 비선형 회귀 모델을 이용하여 $N_0$의 시계열 자료를 구하여 토양 수분 산출에 이용한다. 본 연구에서는 Dynamic-$N_0$ 교정 방법을 이용하여 산출된 토양 수분을 지점 기반 토양 수분 및 기존의 교정방법을 이용한 토양 수분 산출 값과 비교하였으며 결과적으로 상관계수를 0.7에서 0.72로 개선하였다. RMSE와 Bias는 각각 $0.036m^3m^{-3}$에서 $-0.026m^3m^{-3}$으로, $-0.006m^3m^{-3}$에서 $-0.001m^3m^{-3}$으로 개선되었다. Dynamic-$N_0$ 교정 방법의 기존의 방법 대비 탁월한 성능은 CRNP 센서 주변의 수소 공급원에 의하여 $N_0$의 변동이 발생했음을 시사한다. 그러나 몇몇 중성자 강도에 영향을 미치는 수소 공급원들에 대한 고려가 구체적으로 이뤄지지 않았는데 이는 향후 연구를 통해 Cosmic-Ray를 이용한 토양 수분 관측이 보다 개선될 수 있음을 보여준다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권2호
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• pp.102-114
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• 2013

인공호수인 시화호 유역은 우리나라에서 가장 고도로 산업화가 진행되고 있는 지역 중 하나이며 현재 조력발전소 가동으로 인한 수질변화가 예상되고 있다. 본 연구에서는 2011~2012년 동안 총 14회에 거쳐 시화호 내 외측의 투명도, 저층 용존산소 포화도, 용존무기인, 용존무기질소 및 클로로필-a의 조사결과를 개정된 수질평가기준(수질평가지수, WQI)에 적용하여 시화호 주변해역의 시 공간적 수질변화 특성과 조력발전소 가동에 따른 수질개선 효과를 평가하였다. 수질평가지수는 시화호 내측의 산업단지 주변과 외측의 하수처리장 방류구 주변에서 상대적으로 높았으며 각각 시화방조제와 외해역으로 갈수록 감소하는 수평분포 특성을 나타내었다. 시화호 내 외측의 수질은 주로 시화호 유역의 산업지역, 도심지역 및 농촌지역에 산재하는 비점오염유출과 하수처리장 방류에 큰 영향을 받고 있는 것을 알 수 있었다. 시화호 내측 수질평가지수는 2011년 평균 53.0(IV 등급, 나쁨)에서 2012년 평균 42.8(III 등급, 보통)로 큰 폭으로 감소하였다. 조력발전소 가동이 해수교환량을 증가시켜 저층 빈산소 환경이 약화되어 시화호 수질이 크게 개선된 것으로 나타났다. 시화호 외측 수질평가지수는 2011년과 2012년 각각 37.4와 35.3으로 모두 보통(III 등급)의 수질상태를 보여 조력발전소 가동 이후 내측 해수의 외측 방류에 의한 수질 오염은 없는 것으로 판단된다. 그러나 군집분석 결과, 산업단지 주변의 시화호 상류지역은 조력발전소 가동을 통한 수질개선 효과가 미미한 것으로 나타났으며, 강우가 집중되는 여름철에 수질이 악화되고 있어 시화호 전체 수질을 개선시키기 위해서는 하천이나 우수토구를 통한 비점오염물질 관리 및 저감대책이 시급한 것으로 판단된다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제17권1호
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• pp.29-34
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• 2017

A CMOS-based temperature sensor is proposed for low-voltage and low-power on-chip thermal monitoring applications. The proposed temperature sensor converts a proportional to absolute temperature (PTAT) current to a PTAT frequency using an integrator and hysteresis comparator. In addition, it operates in the subthreshold region, allowing reduced power consumption. The proposed temperature sensor was fabricated in a standard 90 nm CMOS technology. Measurement results of the proposed temperature sensor show a temperature error of between -0.81 and $+0.94^{\circ}C$ in the temperature range of 0 to $70^{\circ}C$ after one-point calibration at $30^{\circ}C$, with a temperature coefficient of $218Hz/^{\circ}C$. Moreover, the measured energy of the proposed temperature sensor is 36 pJ per conversion, the lowest compared to prior works.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.290-293
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• 2009

In this paper, we propose a method to estimate pointing region in real-world from images of cameras. In general, arm-pointing gesture encodes a direction which extends from user's fingertip to target point. In the proposed work, we assume that the pointing ray can be approximated to a straight line which passes through user's face and fingertip. Therefore, the proposed method extracts two end points for the estimation of pointing direction; one from the user's face and another from the user's fingertip region. Then, the pointing direction and its target region are estimated based on the 2D-3D projective mapping between camera images and real-world scene. In order to demonstrate an application of the proposed method, we constructed an ICGS (interactive cinema guiding system) which employs two CCD cameras and a monitor. The accuracy and robustness of the proposed method are also verified on the experimental results of several real video sequences.

• 한국물환경학회지
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• 제35권2호
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• pp.131-144
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• 2019

Climate Change affects the hydrological cycle in agricultural watersheds through rising air temperature and changing rainfall patterns. Agricultural watersheds in Korea are characterized by extensive paddy fields and intensive water use, a resource that is under stress from the changing climate. This study analyzed the effects of climate change on river flows for Geum Cheon and Eun-San Choen watershed using STREAM, a semi-distributed watershed model. In order to evaluate the performance and improve the reliability of the model, calibration and validation of the model was done for one flow observation point and three reservoir water storage ratio points. Climate change scenarios were based on RCP data provided by the Korea Meteorological Administration (KMA) and bias corrections were done using the Quantile Mapping method to minimize the uncertainties in the results produced by the climate model to the local scale. Because of water mass-balance, evapotranspiration tended to increase steadily with an increase in air temperature, while the increase in RCP 8.5 scenario resulted in higher RCP 4.5 scenario. The increase in evapotranspiration led to a decrease in the river flow, particularly the decrease in the surface runoff. In the paddy agricultural watershed, irrigation water demand is expected to increase despite an increase in rainfall owing to the high evapotranspiration rates occasioned by climate change.

• Smart Structures and Systems
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• 제25권2호
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• pp.135-153
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• 2020

There has been a sustained interest towards the non-contact structural displacement measurement by means of videogrammetric technique. On the way forward, one of the major concerns is the spurious image drift induced by temperature variation. This study therefore carries out an investigation into the temperature effect of videogrammetric technique, focusing on the exploration of the mechanism behind the temperature effect and the elimination of the temperature-caused measurement error. 2D videogrammetric measurement tests under monotonic or cyclic temperature variation are first performed. Features of measurement error and the casual relationship between temperature variation and measurement error are then studied. The variation of the temperature of digital camera is identified as the main cause of measurement error. An excellent linear relationship between them is revealed. After that, camera parameters are extracted from the mapping between world coordinates and pixels coordinates of the calibration targets. The coordinates of principle point and focal lengths show variations well correlated with temperature variation. The measurement error is thought to be an outcome mainly attributed to the variation of the coordinates of principle point. An approach for eliminating temperature-caused measurement error is finally proposed. Correlation models between camera parameters and temperature are formulated. Thereby, camera parameters under different temperature conditions can be predicted and the camera projective matrix can be updated accordingly. By reconstructing the world coordinates with the updated camera projective matrix, the temperature-caused measurement error is eliminated. A satisfactory performance has been achieved by the proposed approach in eliminating the temperature-caused measurement error.

• 한국측량학회지
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• 제32권6호
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• pp.625-635
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• 2014

Multiple strips are required for large area mapping using ALS (Airborne Laser Scanner) system. LiDAR (Light Detection And Ranging) data collected from the ALS system has discrepancies between strips due to systematic errors of on-board laser scanner and GPS/INS, inaccurate processing of the system calibration as well as boresight misalignments. Such discrepancies deteriorate the overall geometric quality of the end products such as DEM (Digital Elevation Model), building models, and digital maps. Therefore, strip adjustment for minimizing discrepancies between overlapping strips is one of the most essential tasks to create seamless point cloud data. This study implemented area-based matching (ABM) to determine conjugate features for computing 3D transformation parameters. ABM is a well-known method and easily implemented for this purpose. It is obvious that the exact same LiDAR points do not exist in the overlapping strips. Therefore, the term "conjugate point" means that the location of occurring maximum similarity within the overlapping strips. Coordinates of the conjugate locations were determined with sub-pixel accuracy. The major drawbacks of the ABM are sensitive to scale change and rotation. However, there is almost no scale change and the rotation angles are quite small between adjacent strips to apply AMB. Experimental results from this study using both simulated and real datasets demonstrate validity of the proposed scheme.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2C호
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• pp.229-237
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• 2004

본 논문은 카메라자동교정(autocalibration) 방법에서의 새로운 알고리즘을 제안한다. 3차원 기반의 영상합성은 크게 두 분야로 나뉘어 진다. 하나는 본 논문에서 설명하는 카메라자동교정 방법이고 다른 하나는 패턴과 같은 3차원 실측 데이터를 이용하는 방법이다. 전자의 방법은 대상 영상에 대한 제약조건이 전혀 없기 때문에 후자보다 진보된 방법이라 할 수 있다. 따라서 카메라자동교정 방법은 비선형 방정식을 유도하는 등의 복잡한 계산 과정을 거치게 된다. 이와 같은 이유로 최근에는 카메라의 내부 파라미터에 제약조건을 줌으로써 복잡한 비선형 방정식 대신에 선형방정식을 유도하는 방법이 많이 사용되고 있고 가장 대표적인 경우가 카메라의 주점(principal point)을 고정시키는 방법이다. 하지만 이렇게 카메라의 내부 파라미터에 강한 제약조건을 주는 것은 오차를 유발하는 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 본 논문에서는 카메라자동교정에서의 새로운 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 카메라의 주점을 가변적으로 적용하여 결과적으로 최적화된 카메라의 내부파라미터를 찾아내게 된다.