• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.1167-1175
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• 2010

This paper presents the use of the inertial measurement unit information and the infrared sector information for getting the position of an object. Travel distance is usually calculated from the double integration of the accelerometer output with respect to time; however, the accumulated errors due to the drift are inevitable. The orientation change of the accelerometer also causes error because the gravity is added to the measured acceleration. Unless three axis orientations are completely identified, the accelerometer alone does not provide correct acceleration for estimating the travel distance. We propose a way of minimizing the error due to the change of the orientation. In order to reduce the accumulated error, the infrared sector information is fused with the inertial measurement unit information. Infrared sector information has highly deterministic characteristics, different from RFID. By putting several infrared emitters on the ceiling, the floor is divided into many different sectors and each sector is set to have a unique identification. Infrared light based sector information tells the sector the object is in, but the size of the uncertainty is too large if only the sector information is used. This paper presents an algorithm which combines both the inertial measurement unit information and the sector information so that the size of the uncertainty becomes smaller. It also introduces a framework which can be used with other types of the artificial landmarks. The characteristics of the developed infrared light based sector and the proposed algorithm are verified from the experiments.

• Spatial Information Research
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• 제13권1호
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• pp.55-63
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• 2005

최근에는 항측기에 GPS/INS 장비를 탑재하여 사진의 촬영과 동시에 외부표정요소를 직접 결정할 수 있는 Direct Georeferencing기술의 개발로 인하여 지상기준점을 최소로 측량하거나 생략이 가능하게 되었다. Direct Georeferencing 기법을 이용하게 되면 외부표정요소를 구하기 위한 전처리 과정을 생략할 수 있다. 따라서 지상기준점을 이용한 사진기준점측량(AT)을 수행하지 않더라도 수치표고모델만 미리 확보되어 있으면 촬영과 동시에 수치정사사진을 생성할 수 있다. 본 연구에서는 촬영과 동시에 GPS/INS에 의해 획득한 외부표정요소와 항공사진을 이용하여 영상매칭에 의하여 수치표고모델(DEM)을 자동 생성하고, 이 결과를 바탕으로 정사사진을 제작하였다. 실제 도화데이터와 Direct Georeferencing 정사영상과의 오차를 평가한 결과, 표준편차가 X는 약 62cm, Y는 약 76cm 정도가 발생하였다. 이 결과는 축적 1:5,000 수치지도의 정확도 요구를 충분히 만족시킬 수 있는 양호한 결과임을 알 수 있다. Direct Georeferencing에 의한 정사영상의 제작방법은 큰 크기의 과대오차가 발생하는 부분을 수작업 또는 반자동으로 해결할 수 있으면 효율적으로 수치지도를 수정/갱신 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권3호
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• pp.281-287
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• 2001

2차원 음향방출 위치표정에서 전통적인 방법으로 문턱 전압값을 설정하여 도달시간차를 측정함으로써 2개의 쌍곡선을 형성하는 데는 해당 구조물에서 직접 측정한 속도를 이용하게 된다. 복합재료 적층판과 같은 이방성 재료에서는 섬유의 배열방향에 따라 탄성계수가 변하므로 속도가 섬유의 방향성에 의존하게 된다. 따라서 임의의 위치에서 발생한 탄성파의 도달시간차 측정에 의한 위치표정의 오차가 커지며, 위치표정의 과정이 복잡해지는 것을 피할 수 없다. 본 연구에서는 전통적인 음향방출 위치표정에서 쌍곡선의 2중 교점의 오차를 정정하기 위해 사용되어야 하는 제 4의 센서를 사용하지만 속도변화에 기인하는 위치표정의 오차를 줄일 수 있는 방법으로 수치해석에 의해 비선형방정식을 풀어내는 위치표정 알고리즘을 제안하였다. 또한 제안된 방법이 전통적인 방법에 비해 이방성 판에서의 2차원 위치 표정을 보다 간단하게 수행하고, 정확도를 향상할 수 있는 방법임을 실험적으로 입증하였다.

• 펄프종이기술
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• 제32권5호
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• pp.72-79
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• 2000

On the other hand, the fiber orientation at the surface and middle layer of the sheet controls the bending stiffness of paperboard. Therefore, a reliable measurement of paper surface fiber orientation gives us a magnificent tool to investigate and predict paper curling and cockling tendency, and provides the necessary information to fine-tune the manufacturing process for optimum quality. Many papers, especially heavily calendered and coated grades, do resist liquid and gas penetration very much, being beyond the measurement range of the traditional instruments or resulting inconveniently long measuring time per sample. The increased surface hardness and use of filler minerals and mechanical pulp make a reliable, non-leaking sample contact to the measurement head a challenge of its own. Paper surface coating causes, as expected, a layer which has completely different permeability characteristics compared to the other layers of the sheet. The latest developments in sensor technologies have made it possible to reliably measure gas flow n well controlled conditions, allowing us to investigate the gas penetration of open structures, such as cigarette paper, tissue or sack paper, and in the low permeability range analyze even fully greaseproof papers, silicon papers, heavily coated papers and boards or even detect defects in barrier coatings! Even nitrogen or helium may be used as the gas, giving us completely new possibilities to rank the products or to find correlation to critical process or converting parameters. All the modern paper machines include many on-line measuring instruments which are used to give the necessary information for automatic process control systems. Hence, the reliability of this information obtained from different sensors is vital for good optimizing and process stability. If any of these on-line sensors do not operate perfectly as planned (having even small measurement error or malfunction), the process control will set the machine to operate away from the optimum, resulting loss of profit or eventual problems in quality or runnability. To assure optimum operation of the paper machines, a novel quality assurance policy for the on-line measurements has been developed, including control procedures utilizing traceable, accredited standards for the best reliability and performance.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_1호
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• pp.941-951
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• 2018

3차원 도시모델의 생성을 위한 무인항공기의 활용 및 수요가 증가하고 있다. 본 연구에서는 3D 도시 모델 생성의 선행 연구로 불완전한 자세에서 취득된 무인항공기의 위치/자세 정보를 보정하여 포인트 클라우드를 추출하는 연구를 수행했다. 포인트 클라우드의 추출을 위해서는 정밀한 센서모델의 수립이 선행되어야 한다. 이에 무인항공기의 위치/자세 보정을 위해 무인항공기 영상에 기록된 위치정보의 연속성을 이용하여 회전각을 산출하고, 이를 초기값으로 하는 사진 측량 기반의 IBA(Incremental Bundle Adjustment)를 적용하여 보정된 위치/자세 정보를 획득했다. 센서모델 정보를 통해 스테레오 페어 구성이 가능한 영상들을 자동으로 선별하고 페어간의 타이포인트 정보를 이용해 원본 영상을 에피폴라 영상으로 변환했으며, 변환된 에피폴라 스테레오 영상은 고속, 고정밀의 영상 정합기법인 MDR (Multi-Dimensional Relaxation)의 적용을 통해 포인트 클라우드를 추출했다. 각 페어에서 추출된 개별 포인트 클라우드는 집성 과정을 거쳐 하나의 포인트 클라우드 혹은 DSM의 최종 산출물 형태로 출력된다. 실험은 DJI社 무인항공기에서 취득된 연직 및 경사 촬영 영상을 사용했으며, 실험을 통해 건물의 난간, 벽면 등이 선명하게 표현되는 포인트 클라우드 추출이 가능함을 확인하였다. 향후에는 추출된 포인트 클라우드를 이용한 3차원 건물 추출 연구를 통해 3차원 도시모델의 생성을 위한 영상 처리기술을 계속 발전시켜나가야 할 것이다.

• 센서학회지
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• 제5권3호
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• pp.93-100
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• 1996

높은 큐리온도를 가진 다결정 세라믹스 $Sr_{2}(Ta_{1-x}Nbx)_{2}O_{7}$ 및 $La_{2}Ti_{2}O_{7}$을 고상반응법과 용융염합성법으로 제조하고 조성과 하소 및 소결조건에 따른 분말특성, 상구조, 소결특성, 입자배향도 및 전기적 특성을 조사하였다. 용융염합성법에 의해 합성된 하소분말의 단일상은 고상반응법에 의한 것보다 100 - $150^{\circ}C$ 낮은 하소온도에서 나타났다. 한편 $Sr_{2}(Ta_{1-x}Nbx)_{2}O_{7}$ 소결체에서 Nb의 조성이 커질수록 입자배향도가 커지고 소결성 및 고온에서의 유전특성이 좋아졌다. 또 용융염합성법으로 $A_{2}B_{2}O_{7}$ 세라믹스를 제조할 경우 고상반응법에 비해 소결온도를 낮출 수 있고 비유전율도 다소 높일 수 있으나 압전특성이나 입자배향도는 향상되지 않았다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_1호
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• pp.1479-1488
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• 2022

해양에서는 선박충돌, 침몰 등으로 인하여 기름이 유출되는 사고가 간헐적으로 일어난다. 이러한 사고가 발생하였을 때 신속한 대책 마련을 위해 유출유 현황을 정확히 파악해야 한다. 이를 위해 해양경찰은 고정익비행기 또는 헬기로 대상 지역을 순찰하며 육안이나 영상 촬영을 통해 확인하는데, 유출유로 오염된 면적과 지도 상의 정확한 위치를 파악하는데 어려움이 있었다. 이에 본 연구는 유출유 현황 파악을 위해 해경에서 수집한 항공 영상을 개별적으로 지상기준점 없이 자동으로 직접 지오레퍼런싱(georeferencing)하여 정사보정하는 기술을 개발한다. 먼저, 영상 등 센서 정보를 가시화한 화면에서 지오레퍼런싱에 필요한 메타정보를 문자인식기술을 통해 추출한다. 추출된 정보를 바탕으로 영상의 외부표정요소를 결정한다. 결정된 외부표정요소를 이용해서 영상을 개별적으로 정사보정한다. 이러한 방법으로 통해 생성한 개별정사영상의 정확도는 수십 미터에서 최대 100 m 정도로 평가되었다. 지상기준점을 사용하지 않았고, 위치와 자세 센서의 관측 오차, 카메라 초점거리 등 내부표정요소의 오차를 고려할 때 상당히 양호한 수준이었다. 해양에서 유출유 오염 지역에 대한 현황 파악을 위해 적절한 수준으로 판단된다. 향후 비행 중 촬영 영상에 대한 실시간 전송이 가능해지면, 제안된 개별정사보정 기술을 통해 실시간으로 개별 정사영상을 생성할 수 있게 된다. 이를 기반으로 유출유 오염 현황에 대한 신속한 파악과 대책 수립에 효과적으로 활용할 수 있다.

• 한국측량학회지
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• 제34권6호
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• pp.619-627
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• 2016

Cells of a PV (photovoltaic) module can suffer defects due to various causes resulting in a loss of power output. As a malfunctioning cell has a higher temperature than adjacent normal cells, it can be easily detected with a thermal infrared sensor. A conventional method of PV cell inspection is to use a hand-held infrared sensor for visual inspection. The main disadvantages of this method, when applied to a large-scale PV power plant, are that it is time-consuming and costly. This paper presents an algorithm for automatically detecting defective PV panels using images captured with a thermal imaging camera from an UAV (unmanned aerial vehicle). The proposed algorithm uses statistical analysis of thermal intensity (surface temperature) characteristics of each PV module to verify the mean intensity and standard deviation of each panel as parameters for fault diagnosis. One of the characteristics of thermal infrared imaging is that the larger the distance between sensor and target, the lower the measured temperature of the object. Consequently, a global detection rule using the mean intensity of all panels in the fault detection algorithm is not applicable. Therefore, a local detection rule was applied to automatically detect defective panels using the mean intensity and standard deviation range of each panel by array. The performance of the proposed algorithm was tested on three sample images; this verified a detection accuracy of defective panels of 97% or higher. In addition, as the proposed algorithm can adjust the range of threshold values for judging malfunction at the array level, the local detection rule is considered better suited for highly sensitive fault detection compared to a global detection rule. In this study, we used a panel area extraction method that we previously developed; fault detection accuracy would be improved if panel area extraction from images was more precise. Furthermore, the proposed algorithm contributes to the development of a maintenance and repair system for large-scale PV power plants, in combination with a geo-referencing algorithm for accurate determination of panel locations using sensor-based orientation parameters and photogrammetry from ground control points.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권4호
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• pp.427-445
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• 2016

Star sensors are the attitude estimation sensors of the satellite orbiting in its path. It gives information to the control station on the earth about where the satellite is heading towards. It captures the images of a predetermined reference star. By comparing this image with that of the one captured from the earth, exact position of the satellite is determined. In the process of imaging, stray lights are eliminated from reaching the optic lens by the mechanical enclosures of the star sensors called Baffles. Research in space domain in the last few years is mainly focused on increased payload capacity and reduction in launch cost. In this paper, a star sensor baffle made of Aluminium is considered for the study. In order to minimize the component weight, material wastage and to improve the structural performance, an alternate material to Aluminium is investigated. Carbon Fiber Reinforced Polymer is found to be a better substitute in this regard. Design optimisation studies are carried out by adopting suitable design modifications like implementing an additional L-shaped flange, Upward flange projections, downward flange projections etc. A better configuration of the baffle, satisfying the design requirements and achieving manufacturing feasibility is attained. Geometrical modeling of the baffle is done by using UNIGRAPHICS-Nx7.5(R). Structural behavior of the baffle is analysed by FE analysis such as normal mode analysis, linear static analysis, and linear buckling analysis using MSC/PATRAN(R), MSC-NASTRAN(R) as the solver to validate the stiffness, strength and stability requirements respectively. Effect of the layup sequence and the fiber orientation angle of the composite layup on the stiffness are also studied.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.8-15
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• 2011

This paper proposes a real-time navigation algorithm which integrates the artificial potential field (APF) for an unmanned vehicle in the unknown environment. This approach uses repulsive potential function around the obstacles to force the vehicle away and an attractive potential function around the goal to attract the vehicle. In this research, laser range finder is used as range sensor. An obstacle detected by the sensor creates repulsive vector. Differential global positioning system (DGPS) and digital compass are used to measure the current vehicle position and orientation. The measured vehicle position is also used to create attractive vector. This paper proposes a new concept of potential field based navigation which controls unmanned vehicle's speed and steering. The magnitude of repulsive force based on the proposed algorithm is designed not to be over the magnitude of attractive force while the magnitude is increased linearly as being closer to obstacle. Consequently, the vehicle experiences a generalized force toward the negative gradient of the total potential. This force drives the vehicle downhill towards its goal configuration until the vehicle reaches minimum potential and it stops. The effectiveness of the proposed APF for unmanned vehicle is verified through simulation and experiment.