• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.781-787
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• 2015

This paper proposes a hybrid visual servoing algorithm for the object tracking by a mobile robot with the stereo camera. The mobile robot with the stereo camera performs an object recognition and object tracking using the SIFT and CAMSHIFT algorithms for the hybrid visual servoing. The CAMSHIFT algorithm using stereo camera images has been used to obtain the three-dimensional position and orientation of the mobile robot. With the hybrid visual servoing, a stable balance control has been realized by a control system which calculates a desired angle of the center of gravity whose location depends on variations of link rotation angles of the manipulator. A PID controller algorithm has adopted in this research for the control of the manipulator since the algorithm is simple to design and it does not require unnecessary complex dynamics. To demonstrate the control performance of the hybrid visual servoing, real experiments are performed using the mobile manipulator system developed for this research.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.1259-1266
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• 2014

Road signs provide important safety information about road and traffic conditions to drivers. Road signs include not only common traffic signs but also warning information regarding unexpected obstacles and road constructions. Therefore, accurate detection and identification of road signs is one of the most important research topics related to safe driving. In this paper, we propose a 3-D vision technique to automatically detect and track road signs in a video sequence which is acquired from a stereo vision camera mounted on a vehicle. First, color information is used to initially detect the sign candidates. Second, the SVM (Support Vector Machine) is employed to determine true signs from the candidates. Once a road sign is detected in a video frame, it is continuously tracked from the next frame until it is disappeared. The 2-D position of a detected sign in the next frame is predicted by the 3-D motion of the vehicle. Here, the 3-D vehicle motion is acquired by using the 3-D pose information of the detected sign. Finally, the predicted 2-D position is corrected by template-matching of the scaled template of the detected sign within a window area around the predicted position. Experimental results show that the proposed method can detect and track many types of road signs successfully. Tracking comparisons with two different methods are shown.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.359-365
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• 2001

본 논문에서는 바이러스-진화 유전 알고리즘에 기반한 퍼지 기저 함수 확장을 이용한 표적 추적 시스템의 설계 방법을 제안한다. 일반적으로 표적 추적의 목적은 센서로부터 얻어진 표적의 과거 위치에 기반하여, 미래에 대한 표적의 궤적을 추정하는 것이다. 확장 칼만 필터와 같은 전통적이고 수학적인 비선형 필터링 기법에서 강한 비선형성은 시스템의 성능을 저하시킬 수 있다. 이러한 비선형 필터링 기법의 장점을 결합한다. 제안된 방법에서, 확장 칼만 필터의 파라미터로 학습 데이터를 구성하고, 강한 근사화 능력을 가지는 퍼지 기저 함수에 유전 알고리즘의 유전적 다양성 상실로 이한 조기 수렴을 방지하는 바이러스-진화 유전 알고리즘을 결합하여, 파라미터와 규칙 수를 동시에 동정시킴으로써 확장 칼만 필터의 오차를 보정한다. 마지막으로, 제안된 방법은 3차원 상의 모의 실험을 통해 그 성능이 입증된다.

• 한국생산제조학회지
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• 제24권6호
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• pp.605-612
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• 2015

Three dimensional (3D) position determination and motion recognition using a 3D depth sensor camera are applied to a developed penguin-shaped robot, and its validity and closeness are investigated. The robot is equipped with an Asus Xtion Pro Live as a 3D depth camera, and a sound module. Using the skeleton information from the motion recognition data extracted from the camera, the robot is controlled so as to follow the typical three mode-reactions formed by the operator's gestures. In this study, the extraction of skeleton joint information using the 3D depth camera is introduced, and the tracking performance of the operator's motions is explained.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.587-588
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• 2022

본 논문에서는 다수의 모션 캡처 카메라의 2D 패시브마커 영상을 이용한 3차원 공간에서의 리지드 바디(Rigid Body) 추적 방법을 제안한다. 1차로 개별 카메라의 내부 변수를 구하기 위해 체스보드를 이용한 칼리브레이션 과정을 수행하고, 2차 보정 과정에서 3개의 마커가 있는 삼각형 구조물을 모든 카메라가 관찰 가능하도록 움직인 후 프레임별 누적된 데이터를 계산하여 카메라간의 상대적인 위치정보의 보정 및 업데이트를 진행한다. 이 후 각 카메라의 좌표계를 3D월드 좌표계로 변환하는 과정을 통해 3개 마커의 3차원 좌표를 복원하여 각 마커간 거리를 계산하여 실제 거리와의 차이를 비교한 결과 2mm 이내의 오차를 측정하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.1011-1019
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• 2019

In this paper, we propose a system that can more precisely identify and monitor the position of the tool used in the assembling workplace such as automobile production. The proposed positioning monitoring system is a combination of UWB communication module and MEMS IMU sensor. Since UWB does not need modulation and demodulation function and has low power density, UWB is widely used in indoor positioning field. However, it may cause positioning error due to errors in RF transmission and reception process, which may cause positioning accuracy. Therefore, in this paper, we propose an algorithm that uses IMU as an auxiliary means to compensate for errors that may occur in positioning using only UWB. The tag and anchor of UWB module measure the transmission / reception time by transmitting signals to each other and then estimate the distance between tag and anchor. The MEMS IMU sensor serves to provide positioning calibration information. The tag, which is a mobile node and attached to a moving tool, measures the three-dimensional position of the tool and transfers the coordinate data to the anchor. Thus, it is possible to confirm whether or not the specific tool is properly used according to the prescribed regulations.

• 수산해양기술연구
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• 제39권4호
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• pp.318-325
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• 2003

SPB방식과 시스템을 수조실험에서 검증하였다. 이상의 연구 성과를 정리하면 다음과 같다. 1) 핑거와 비슷한 펄스를 하이드로폰으로부터 발생시켜 수파기의 협빔과 광빔의 양빔 모드의 위상빔어레이 중심간 거리를 보정하여 전후, 좌우의 위상빔에 대한 위치측정 정도를 비교, 분석하였다. 측정위치오차는 협빔 모드의 전후위상빔에서 6.4cm, 좌우위상빔에서 6.3cm로 위치측정 정도는 고정도 이었으며, 광범 모드에서는 각각 24cm, 23cm로 협빔 모드보다 위치측정 정도는 4 배 정도 낮았다. 2) 핑거를 이미 계산된 위치로 이동시켜 핑거동기방식에 의한 거리정보와 SSBL 방식에 의한 방위정보를 자동, 연속으로 측정하였으며, 핑거동기 방식에 의한 핑거의 측정거리, SSBL. 핑거동기 바이오텔레메터리 방식에 의한 핑거의 측정위치, 핑거의 측정이동속도를 구해 기존의 값과 비교하여 새롭게 개발한 방식과 시스템의 유효성을 검증하였다. 핑거동기 방식에 의해 구한 핑거의 측정거리 오차는 1.8cm, SSBL. 핑거동기 바이오텔레메터리 방식에 의해 구한 핑거의 측정위치 오차는 7.7cm로 고정도로 측정이 기능하였으며, 핑거의 측정이동속도는 기존의 값에 대체적으로 일치하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.343-347
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• 2020

본 논문에서는 수중에서의 물체위치추적 소프트웨어와 수중선저 입체지도 생성 소프트웨어를 개발하였다. 선저청소로봇을 위한 소프트웨어로써 선저 청소로봇의 위치를 추적하고 음파통신의 음영지역을 발견함으로써 센서의 정위 구현을 목표로 하였다. 수중에서 로봇의 위치를 추적하기 위하여 개발된 소프트웨어는 수중의 초음파통신에 변수로 작용하는 파도의 고저와 세기를 적용하였다. 선(lines)들을 이용하여 그려진 선박의 도면을 스캔하여 OpenGL을 이용하여 입체지도를 형성하는 소프트웨어를 개발하였다. 이는 청소로봇이 비가시적인 수중 선저에서의 위치파악이 용이하며, 선저의 굴곡으로 인한 초음파통신 음영지역을 쉽게 발견함으로써 그에 따른 센서의 정위를 구현하여 원활한 통신 상태를 유지하는데 활용될 수 있다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제38권
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• pp.13.1-13.12
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• 2016

Background: Mandibular motion tracking system (ManMoS) has been developed for orthognathic surgery. This article aimed to introduce the ManMoS and to examine the accuracy of this system. Methods: Skeletal and dental models are reconstructed in a virtual space from the DICOM data of three-dimensional computed tomography (3D-CT) recording and the STL data of 3D scanning, respectively. The ManMoS uniquely integrates the virtual dento-skeletal model with the real motion of the dental cast mounted on the simulator, using the reference splint. Positional change of the dental cast is tracked by using the 3D motion tracking equipment and reflects on the jaw position of the virtual model in real time, generating the mixed-reality surgical simulation. ManMoS was applied for two clinical cases having a facial asymmetry. In order to assess the accuracy of the ManMoS, the positional change of the lower dental arch was compared between the virtual and real models. Results: With the measurement data of the real lower dental cast as a reference, measurement error for the whole simulation system was less than 0.32 mm. In ManMoS, the skeletal and dental asymmetries were adequately diagnosed in three dimensions. Jaw repositioning was simulated with priority given to the skeletal correction rather than the occlusal correction. In two cases, facial asymmetry was successfully improved while a normal occlusal relationship was reconstructed. Positional change measured in the virtual model did not differ significantly from that in the real model. Conclusions: It was suggested that the accuracy of the ManMoS was good enough for a clinical use. This surgical simulation system appears to meet clinical demands well and is an important facilitator of communication between orthodontists and surgeons.

• 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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• 한국레이저가공학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.50-56
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• 2005

The robot systems are widely used in the many industrial field as well as welding manufacturing. The essential tasks to operate the welding robot are the acquisition of the position and/or shape of the parent metal. For the seam tracking or the robot tracking, many kinds of contact and non-contact sensors are used. Recently, the vision is most popular. In this paper, the development of the system which measures the shape of the welding part is described. This system uses the line-type structured laser diode and the vision sensor. It includes the correction of radial distortion which is often found in the image taken by the camera with short focal length. The Direct Linear Transformation (DLT) method is used for the camera calibration. The three dimensional shape of the parent metal is obtained after simple linear transformation. Some demos are shown to describe the performance of the developed system.