• 로봇학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.149-158
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• 2024

This paper presents a robust autonomous navigation and reconnaissance system for tracked robots, designed to handle complex multi-floor indoor environments with stairs. We introduce a localization algorithm that adjusts scan matching parameters to robustly estimate positions and create maps in environments with scarce features, such as narrow rooms and staircases. Our system also features a path planning algorithm that calculates distance costs from surrounding obstacles, integrated with a specialized PID controller tuned to the robot's differential kinematics for collision-free navigation in confined spaces. The perception module leverages multi-image fusion and camera-LiDAR fusion to accurately detect and map the 3D positions of objects around the robot in real time. Through practical tests in real settings, we have verified that our system performs reliably. Based on this reliability, we expect that our research team's autonomous reconnaissance system will be practically utilized in actual disaster situations and environments that are difficult for humans to access, thereby making a significant contribution.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.689-699
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• 2016

LCD 수요 증가에 따라 LCD 생산 효율성 개선을 위한 검사장비의 중요성이 지속적으로 부각되고 있다. 패턴 검사기는 라인 스캔 카메라와 같은 광학 장비를 통해 미세한 패턴 결함을 빠른 속도로 검출하는 장비이다. 이러한 패턴 검사기는 실시간 검사를 위해 패턴 내에서 단일 기준값을 사용하여 픽셀 단위의 결함 여부를 판단하고 있다. 하지만 패턴 내 각 영역별 특징을 반영하여 서로 다른 기준값을 적용하는 적응적 이진화를 이용하는 경우 결함 검출 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 이러한 적응적 이진화를 적용하기 위해서는 특정 검사 대상 픽셀이 어떠한 영역에 속하는지에 대한 정보를 필요로 한다. 이를 위해 본 논문에서는 각각의 검사 대상 픽셀이 어떠한 영역에 속하는지를 판단하는 영역 매칭 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 머신 비전의 실시간성을 고려한 패턴 정합에 기반을 둔 알고리즘으로 실제 시스템에 적용될 수 있도록 GPGPU를 이용하여 구현된다. 모의실험을 통해 제안된 방법이 실제 시스템이 요구하는 처리 속도를 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 결함 검출의 성능을 개선할 수 있음을 보인다.

• 핵의학기술
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• 제14권1호
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• pp.78-82
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• 2010

현재 우리나라 암발생률을 보면 유방암과 갑상샘암이 매년 빠르게 증가하고 있는 추세이다. 따라서 I-131 scan과 전초림프절 검사인 lymphoscintigraphy가 많이 시행되고 있다. 그러나 이러한 검사는 전통적인 핵의학 영상 검사들과 마찬가지로 병리생태를 영상화하는 데에는 탁월하나 해부학적 정보는 많지 않다. 따라서 트랜스미션 스캔을 실시하여 해부학적 위치를 찾는 데 도움을 주는 등 여러 방법을 사용하고 있으나 만족스럽지 못하다. 이에 착안하여 감마실사영상의 fusion으로 좀 더 해부학적 정보가 많은 영상을 구현하고자 한다. 2009년 4월부터 7월까지 본과를 내원하고 SIEMENS사의 Symbia Gamma Camera를 이용하여 lymphoscintigraphy를 시행한 환자와 I-131 추가 검사를 시행한 환자를 대상으로 하였다. 먼저 감마카메라로 촬영한 후 촬영실 천정에 설치한 hyVISION사의 소형카메라(R-2000)로 동일 위치를 촬영하여 감마영상과 소형카메라의 실사영상을 자체개발한 Gamma Ray Tool Fusion 프로그램을 이용하여 fusion하여 일치도를 평가 하였으며, 환자 및 술자의 피폭선량을 평가하였다. 술자와 환자의 피폭선량은 트랜스미션 스캔을 적용하기 위한 플러드 선원의 제작과정과 실제 트랜스미션 스캔이 적용될 때 방사선피폭이 발생되며 술자의 방사선피폭은 평균 14.1743 ${\mu}Sv$이며, 환자의 방사선피폭은 평균 0.9037 ${\mu}Sv$이다. 또한 fusion 영상에서 감마마커와 실사마커가 일치하였고 플러드 선원에 의한 피폭은 없었다. 본원에서 구축한 감마영상과 실사영상의 fusion 프로그램으로 보다 많은 해부학적 정보를 포함하고 있는 영상을 임상의 및 판독의에게 제공할 수 있고, 업무프로세스가 감소되어 편리한 조작이 가능하게 되었다. 또한 플러드 선원에 의한 피폭을 줄일 수 있어서, 다른 핵의학 검사에도 사용이 가능할 것으로 생각되어진다. 하지만 환자의 사생활이 존중되어야 하기 때문에 검사시행 전, 검사진행 과정과 장점 등을 자세하게 설명한 후 환자가 동의할 경우 검사를 실시하여야 할 것이다.

• 분석과학
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• 제13권2호
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• pp.136-150
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• 2000

생체시료에서 미지 의약품의 검출을 위하여, 민감하고 선택적인 박층크로마토그래피인 자동화 점적기 및 자외선 스펙트럼 검출기를 장착한 고성능박층크로마토그라피(HPTLC)를 시도하였다. 205종의 의약품에 대한 Rf값과 자외선흡수스펙트럼(scan 200-360 nm)을 이용하여 HPTLC 데이터베이스를 구축하였으며, 또한 96종의 의약품에 대하여는 리도카인에 대한 상대적 머무름시간(relative retention time; RRT) 및 질량스펙트럼을 이용하여 GC/MS 데이터베이스를 구축하였다. 생체시료중 의약품성분은 고상추출법(Clean Screen ZSDAU020)으로 추출한 후, 이들 시료들을 HPTLC 및 GC/MS 데이터베이스에 적용시켜 검색한 결과 90% 이상의 매우 양호한 일치율로 검색할 수 있었으며, 이들 의약품들을 GC/MS로 확인하였다. 결론적으로, 우리가 구축한 HPTLC 및 GC/MS 데이터베이스체계는 생체시료에서 미지의 의약품성분을 검색하는데 매우 유용한 방법으로 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제59권1호
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• pp.79-87
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• 2021

구강 스캐너를 이용한 디지털 인상과 CAD-CAM (Computer-aided design-computeraided manufacturing) 기술은 점차 발전하고 있다. 전통적인 인상 채득, 작업모형의 제작, 왁스 납형 제작 및 주조의 복잡한 과정이 단축되었으며 환자의 방문 횟수도 줄일 수 있게 되었다. 구강 스캐너 기술의 발전으로 디지털 인상의 정밀도와 정확성이 향상되었으며, 그 적응증은 보다 광범위한 부위의 고정성 치과보철물의 수복으로 점차 확대되어지고 있다. 본 증례 보고에서는 광범위한 부위의 고정성 임플란트 보철물의 수복을 위하여, 컴퓨터로 계획하고 가이드 수술용 템플레이트로 완전히 가이드된 수술을 하고, 즉시/조기 임플란트 보철물을 장착하였으며, 임시 보철물에서 최종 보철물로 전환하는 과정에서 구강스캐너의 지대주중첩 알고리즘을 활용하였다. 임플란트 수술 당일 획득한 구강스캔으로 맞춤형 지대주를 포함한 임시 보철물을 제작하여 활용하였으며, 최종 보철물은 임시 보철물에서의 맞춤형 지대주를 낀 채로 구강스캔하여 제작되었다. 이 과정에서 임시 보철물 장착 전에 미리 스캔해서 라이브러리화한 맞춤형 지대주 데이터를 구강스캐너 소프트웨어 '지대주 자동중첩 기능'으로 최종 디지털 인상에 자동적으로 매칭하였고, 치은연하마진인 부분도 지대주를 탈거하지 않고, 치은압배사 없이 정밀하게 획득할 수 있었다. 구강스캐너와 소프트웨어의 다양한 기술을 응용하여 임플란트 치료 과정을 디지털 워크플로우로 변화시킴으로써, 환자 불편감 및 치료 시간을 단축하였으며, 환자와 술자에게 모두 이롭고 예지성 있는 치료가 가능하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제30권10호
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• pp.973-982
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• 2003

이 논문은 주어진 영상에 존재하는 물체를 자동적으로 탐지하기 위한 시간과 공간 효율적인 방법을 소개한다. 일반화 허프 변환(Generalized Hough Transform: GHT)은 다양한 모양의 물체를 찾기 위해 자동 물체 탐지를 하는 강력한 템플릿(template) 매칭 알고리즘이다. 다양한 모양과 크기의 물체를 찾기 위해 서로 다른 많은 템플릿을 GHT에 적용해야 한다. GHT로 찾아진 모든 경계선은 보다 정교한 경계선을 찾기 위한 초기 외곽선으로 사용된다. 그러나, GHT의 주요 단점은 과도한 시간과 공간을 요구하는 것이다. 이런 단점을 극복하기 위해서, 제안된 알고리즘은 공간 효율적 방법인 반복적 GHT(iterative GHT: IGHT)를 사용한다. 또한, 원래 영상의 크기를 이분의 일 크기와 사분의 일 크기로 줄여서 다중 해상도 탐색을 이용한다. 사분의 일 영상에서 첫 번째 IGHT를 수행하여 획득한 정보를 이용하고, 세포 크기의 범위를 줄여 이분의 일 크기의 영상에서 탐색공간을 제한한다. 이분의 일 크기의 영상에서 두 번째 IGHT를 수행한 후, 세포핵은 세부 탐색에 의해 찾아지고, 정확한 경계선을 결정하기 위한 에지 정보에 의해 분할된다. 실험결과는 이 방법이 정확도의 손실이 없으면서, 수행시간과 메모리 사용을 줄이고 있음을 보여준다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권9호
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• pp.59-63
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• 2006

VLSI의 복잡도가 증가함에 따라, 보다 복잡한 고장이 나타나게 되었다. 단일 고장 진단을 위한 많은 방법들이 연구되어 왔다. 때로는 오류가 존재하는 칩에 대한 다중 결함이 실제 현상을 보다 더 정확하게 반영한다. 따라서 다중 고착 고장을 위한 효율적인 고장 진단 알고리듬을 제한하겠다. 제안하는 매칭 알고리듬은 완전일치공통부분을 고장 진단의 중요한 기준으로 사용함으로써 단일 고착 고장 시뮬레이터 환경에서도 다중 고착 고장을 진단할 수 있다. 또한 각 고장간의 식별성을 높여 다중 고착 고장을 진단함에도 불구하고, 고장 후보의 수를 획기적으로 줄일 수 있었다. 이를 위하여 출력단의 수에 따른 가중치 개념과 가산, 감산 연산을 사용하였다. 제안한 매칭 알고리듬은 ISCAS85회로와 완전 주사 스캔이 삽입된 ISCAS89회로에서 실험하여 성능을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.1583-1590
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• 2011

기존 방사선 검색장치는 2차원 방사선 스캔 영상을 사용하기 때문에 정확성이 낮다는 것이 문제점으로 지적되어왔다. 본 연구에서는 컨테이터 X-선 검색 영상에 대한 스테레오 영상처리 기술의 적용 가능성을 분석하였다. 일반적 방사선 검색장치에 라인 센서 하나만을 추가하여 새롭게 고안한 스테레오 영상획득 장치로부터 검사 오브젝트의 좌우 시차 정보를 달리하는 두 장의 이차원 방사선 스캔영상을 획득하였다. 획득 영상에 대해서 매칭 알고리즘을 이용하여 3차원 오브젝트 복원하는 과정을 진행하였다. 오브젝트의 투과밀도 정보인 방사선 영상의 특성상 일반 스테레오 영상처리 알고리즘 적용은 한계가 발생하였다. 이를 극복하기 위해 먼저 이차원 영상의 에지정보에 기반한 3차원 영상복원을 시도하였다. 또한 새로운 볼륨복원 방식의 3차원 복원 알고리즘을 제안하였고, 실험을 통해 오브젝트 검색에서 개선된 형상복원 방법임을 확인하였다. 제안된 기술은 제한된 스캔환경에서 CT나 MRI 적용이 어려운 오브젝트에 대해 응용이 가능할 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.2083-2090
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• 2010

본 논문에서는 고속 이동 컨테이너 화물을 효율적으로 검색하기 위한 스테레오 방사선 영상 기반 3차원 형상화 연구에 관하여 기술하였다. 스테레오 방사선 영상은 X-선 발생장치, 선형 방사선 센서 그리고 이동 스테이지로 구성한 일련의 장치로부터 실물을 대상으로 획득하였다. 두 개의 방사선 센서는 검색 대상체의 정류된 X-선 영상을 얻도록 설계 및 제작되었다. 스테레오 X-선 영상을 이용하여 두 영상간의 대응점을 찾는 매칭 알고리즘을 구현하고, 대상체의 실제 3차원 형상을 복원과정을 연구하였다. 대상체는 컨테이너 화물을 모사하기 위해 평형 철재 상자 내부에 넣은 다음 시험하였다. 3가지 대상체에 대해 스캔시험과 3차원 복원과정을 차례로 진행하였으며, 방사선 영상의 정보부족으로 인한 한계를 극복하기 위해 에지정보를 기반으로한 영상복원을 시도하였다. 시험결과는 제안한 기술이 컨테이너 화물 검색에서 보다 효율적인 정보를 제공할 수 있음을 확인시켜 주었다.

• 한국광학회지
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• 제27권5호
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• pp.165-173
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• 2016

본 연구는 2개의 라인 레이저를 이용하여 3차원 형상을 획득하는 방법에 대해 제안한다. 제안하는 방법은 532 nm와 630 nm 파장의 레이저를 이용하여 2-라인 레이저를 생성하고 이를 대상객체에 조사하여 반사되는 빛을 영상센서로 획득하는 것을 통해 3차원 점 데이터를 연산한다. 이를 위해 레이저와 카메라 간의 위치를 결정하고 각 레이저의 평면 방정식 계수를 추정하며 삼각법을 통해 이미지 공간의 라인을 3차원 공간의 점으로 변환한다. 제안하는 시스템은 2개의 라인 레이저와 데이터 정합을 위한 스태핑 모터 제어부와 영상을 획득하고 레이저의 라인을 추출하는 영상처리부, 그리고 추출된 라인으로부터 3차원 점 데이터를 처리하고 3D 모델을 생성하는 3D 모델링부로 나뉜다. 제안하는 방법은 기존 단일 레이저 스캐닝 방식과 비교하여 가려짐으로 인해 발생하는 데이터 소실문제를 해결할 수 있다.