• 제목/요약/키워드: Three-dimensional laser scanner

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Analysis of Facial Asymmetry

  • Choi, Kang Young
    • 대한두개안면성형외과학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-10
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    • 2015
  • Facial symmetry is an important component of attractiveness. However, functional symmetry is favorable to aesthetic symmetry. In addition, fluctuating asymmetry is more natural and common, even if patients find such asymmetry to be noticeable. However, fluctuating asymmetry remains difficult to define. Several studies have shown that a certain level of asymmetry could generate an unfavorable image. A natural profile is favorable to perfect mirror-image profile, and images with canting and differences less than $3^{\circ}-4^{\circ}$ and 3-4 mm, respectively, are generally not recognized as asymmetry. In this study, a questionnaire survey among 434 medical students was used to evaluate photos of Asian women. The students preferred original images over mirror images. Facial asymmetry was noticed when the canting and difference were more than $3^{\circ}$ and 3 mm, respectively. When a certain level of asymmetry is recognizable, correcting it can help to improve social life and human relationships. Prior to any operation, the anatomical component for noticeable asymmetry should be understood, which can be divided into hard tissues and soft tissue. For diagnosis, two-and three-dimensional (3D) photogrammetry and radiometry are used, including photography, laser scanner, cephalometry, and 3D computed tomography.

스테인리스강을 사용한 분말 적층 용융 방식의 금속 3차원 프린터에서 제작된 물체의 최소 선폭 측정 (Measurement of minimum line width of an object fabricated by metal 3D printer using powder bed fusion type with stainless steal powder)

  • 손봉국;정연홍;조재흥
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.346-351
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    • 2018
  • 금속 3D 프린팅 기술은 레이저 빔의 초점에 금속분말을 주입하는 방식에 따라 대표적으로 PBF(Powder Bed Fusion)방식과 DED(Direct Energy Deposition)방식으로 나뉜다. DED 방식은 금속 분말 도포와 동시에 레이저를 조사하여 3차원 구조물을 제작하는 금속 3D 프린팅 기술이고, PBF 방식은 일정 높이로 3차원 그래픽을 슬라이싱 한 후 한 층씩 금속 분말을 적층하여 레이저를 이용해 3차원 구조물을 제조하는 방식이다. DED 방식을 사용하면 레이저 클래딩, 금속 용접 등에는 강점을 가지지만 3D 형상을 제작할 경우 밀도가 낮아지는 문제점이 발생한다. DED 방식에서의 구조체 밀도 문제를 해결하기 위해 PBF 방식을 도입하면 상대적으로 밀도가 높은 3차원 구조물을 제작하는데 용이하다. 본 논문에서는 갈바노 스캐너와 광섬유로 전송되는 Nd:YAG 레이저 빔을 이용한 약 $30{\mu}m$ 크기의 스테인리스 강 분말을 이용하는 PBF 방식의 3차원 프린터를 제작하고, 이를 이용하여 얇은 금속 구조물을 제작하였다. 또한 레이저의 조사 횟수, 출력, 초점 크기, 스캐닝 속도에 따른 선폭의 최적조건을 찾았으며, 그 결과 최적 조건은 레이저 조사 횟수 2회, 출력 30 W, 초점 크기 $28.7{\mu}m$, 스캐닝 속도 200 mm/s에서 최소 선폭은 약 $85.3{\mu}m$로 측정되었다.

툴링볼을 이용한 측정 및 레지스트레이션 방법 개발 (Developent of Scanning and Registration Methods Using Tooling Balls)

  • 김용환;윤정호;이관행
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.60-68
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    • 1999
  • In reverse engineering (RE) sustems, the quality of the data aquisition process is crucial to the accuracy of the reverse engineered three dimensional computer-aided design (CAD) model. However, these tasks are predominantly done manually, and little work has been done to improve the efficiency of scanning by determining the minimum number of scans and the optimal scanning directions. In this paper, new scanning and registration methods using tooling balls are developed to assist in determining the optimal parameter for these processes. When the object to scanned has no concavity, attaching path of the object and its bounding rectangle are used for optimal scanning and registration. Then minimum number of tooling balls and their positions are calculated automatically. In the case of concave parts, the scanning plan should include a complete scan of the concave area. With the surface normal vector and the scanning direction, the minimum degree of rotating the part can be calculated. But the maximum rotation should be restricted in order to prevent occlusion of the part. Finally tow sample part ar scanned based on the proposed methods and the results are discussed.

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Safety diagnosis process for deteriorated buildings using a 3D scan-based reverse engineering model

  • Jae-Min Lee;Seungho Kim;Sangyong Kim
    • Smart Structures and Systems
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    • 제31권1호
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    • pp.79-88
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    • 2023
  • As the number of deteriorated buildings increases, the importance of safety diagnosis, maintenance, and the repair of buildings also increases. Traditionally, building condition assessments are performed by one person or one company and various inspections are needed. This entails a subjective judgment by the inspector, resulting in different assessment results, poor objectivity and a lack of reliability. Therefore, this study proposed a method to bring about accurate grading results of building conditions. The limitations of visual inspection and condition assessment processes previously conducted were identified by reviewing existing studies. Building defect data was collected using the reverse-engineered three-dimensional (3D) model. The accuracy of the results was verified by comparing them with the actual evaluation results. The results show a 50% time-saving to the same area with an accuracy of approximately 90%. Consequently, defect data with high objectivity and reliability were acquired by measuring the length, area, and width. In addition, the proposed method can improve the efficiency of the building diagnosis process.

지상 이동체 기반의 다중 센서 통합 데이터를 활용한 도로의 3차원 기하정보 추출에 관한 연구 (Extracting Three-Dimensional Geometric Information of Roads from Integrated Multi-sensor Data using Ground Vehicle Borne System)

  • 김문기;성정곤
    • 한국지리정보학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.68-79
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    • 2008
  • 한국건설기술연구원(KICT)에서는 도로의 안전성 분석을 위해서 도로의 각종 정보를 이동하는 차량을 이용하여 신속하게 취득하고, 이를 토대로 도로의 결함구간을 분석할 수 있는 도로 안전성 조사 분석 차량(RoSSAV, Road Safety Survey and Analysis Vehicle)을 개발하였다. 본 연구를 통해 도로의 안전성에 의심이 되는 지역에 대해서 3차원 도로 모델링을 통한 도로 선형 결함 알고리즘을 개발하였으며, 이를 위해서는 신속하고 정확한 데이터가 수집되어야 한다. 차량에 회전식 레이저 스캐너, GPS(Global Positioning System), INS(Inertial Navigation System), CCD(Charge-Coupled Device) 카메라 그리고 DMI(Distance Measuring Instrument) 등 여러 센서를 장착하여 데이터를 취득하였다. 마지막으로 이들 데이터를 통합하여 3차원 도로 기하(도로 중심선, 도로 경계선), 도로 시설물과 사면을 추출하였다.

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통합 비전 시스템을 이용한 무인 크레인 영상 정보 추출 (Extracting Image Information of the unmanned-crane automation system Using an Integrated Vision System)

  • 이지현;김무현;박무훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.545-550
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    • 2011
  • 본 논문에서는 무인 크레인 시스템 구축을 위하여 산업현장에서 가장 일반적으로 사용되어지는 slab와 coil의 형상 판별 및 3차원 위치 좌표를 산업현장의 환경에 구애받지 않고 정확하게 추출할 수 있는 통합 비전 시스템을 개발하였다. 기존의 비전 시스템은 산업현장의 환경에 영향을 받기 때문에 정확한 물체의 형상 팔별 및 위치 데이터를 추출 할 수 없는 경우가 빈번히 발생하였다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 본 논문에서는 레이저 스캐너와 CCD 카메라를 정합하여 slab와 coil의 형상을 판별하고 3차원 위치좌표를 추출하는 통합 비전 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안한 통합 비전 시스템은 무인 크레인 시스템 구축에 상당한 도움이 될 것으로 기대 된다.

3차원 레이저 스캔을 이용한 안면 연조직 분석을 위한 계측점의 제안 (A proposal of soft tissue landmarks for craniofacial analysis using three-dimensional laser scan imaging)

  • 백형선;이화진;전재민
    • 대한치과교정학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.1-13
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    • 2006
  • 3차원 레이저 스캐너는 두개안면부의 입체적인 영상을 구성할 수 있을 뿐만 아니라 컴퓨터의 조작을 통해 관찰이 용이하도록 원하는 위치로 회전과 축의 조정이 가능하여 면밀한 연조직 분석이 가능하다. 이에 본 연구에서는 Vivid 900 (Minolta, Tokyo, Japan) 3차원 레이저 스캐너와 Rapidform 프로그램 (Inus Technology Inc., Seoul, Korea)을 이용하여 마네킨의 3차원 영상을 채득하여 촬영 과정의 오차를 평가하고 3차원 레이저 스캔 영상의 정밀도 및 확대율을 평가하였으며, 마네킨과 정상교합자, 제II급 부정교합자, 제III급 부정교합자의 3차원 레이저 스캔 영상에서 지정이 용이하고 반복 재현성이 높은 연조직 계측점을 제안하고자 하였다. 마네킨을 6회 반복 촬영한 결과 촬영 과정에서의 평균 오차는 X축은 0.16 mm, Y축은 0.15 mm, Z축은 0.15 mm였다. 마네킨의 실측치와 3차원 스캔 영상에서의 계측치를 비교하여 본 결과, 평균오차 0.37 mm, 확대율 0.66%로 나타났다. 3차원 스캔 영상에서 마네킨의 오른쪽 연조직 gonion을 제외한 26개의 연조직 계측점의 평균 오차가 2.0 mm를 넘지 않았으며 glabella, 연조직 nasion, endocanthion, exocanthionm, pronasale, subnasale, nasal alare, upper lip point, cheilion, lower lip point, 연조직 B point, 연조직 pogonion, 연조직 menton, preaurale 등이 평균 오차가 적었다. 제안된 연조직 계측점들은 3차원 레이저 영상에서 반복 재현성이 높고 지정이 용이하며 안면의 해부학적 특징을 나타내주는 점들로 두개안면 구조의 3차원적인 연조직의 분석을 위해 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

건설공사 현황측량을 위한 UAV DSM의 활용성 평가 (Utilization Evaluation of Digital Surface Model by UAV for Reconnaissance Survey of Construction Project)

  • 박준규;엄대용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.155-160
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    • 2018
  • UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 운용비용이 저렴하고, 데이터 취득의 속도가 빠르며 DSM(Digital Surface Model)의 생성이 가능하기 때문에 토지조사, 시설물 관리, 재난감시 및 복구 등 다양한 분야에 활용이 증가하고 있으며, 최근 건설 분야에서도 공정관리에 UAV 적용을 시도하고 있다. 건설공사 현장은 도심지, 산지, 농어촌 등에 광범위하게 분포되어 있으며, 짧게는 수백 미터에서 길게는 수 킬로미터에 이르기까지 그 범위가 다양하다. 건설공사 현황측량을 위해 기존에는 GPS나 토털스테이션을 이용한 측량방법이 주로 활용되어 왔다. 그러나 이 방법들은 데이터 취득에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 본 연구에서는 건설공사 현황측량을 위한 UAV DSM의 활용성을 평가하고자 하였다. UAV와 3D 레이저 스캐너를 이용하여 데이터를 취득하고, 데이터 처리를 통해 건설현장의 DSM을 생성하였다. 3D 레이저 스캐너 데이터를 기준으로 UAV DSM를 비교하여 30cm 이내의 정확도를 확인하였으며, 두 작업 방법 간의 공정 비교를 통해 UAV DSM의 건설공사 현황측량 분야 활용성을 제시할 수 있었다. 향후 UAV DSM의 활용은 건설공사 측량에서 작업효율성을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

브라켓의 접착 전후 입술 주위 연조직의 3차원적 변화 (Lip and perioral soft tissue changes after bracket bonding using 3-D laser scanner)

  • 이원제;이기준;유형석;백형선
    • 대한치과교정학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.411-422
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    • 2011
  • 브라켓의 접착에 의한 입술 주위 연조직의 변화를 평가하기 위하여 심한 골격적 부조화가 존재하지 않는 18세 이상, 29세 미만의 성인 환자 중 포괄적 교정 치료를 위하여 상, 하악 치아의 순측에 브라켓을 접착한 45명을 대상으로 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 브라켓의 접착 직전과 직후의 3차원 입체 영상을 획득하였다. 브라켓의 접착 전후 입술 및 입술 주위 연조직의 변화를 3차원 좌표계 상에서 분석하였다. 3차원 변화량(distance: 동일 계측점 간의 변화에 대한 최단 거리)에서 유의성을 보인 모든 계측점에서 전방 변화량이 가장 크게 나타났으며, 측면 계측점들은 측방으로 유의성 있는 변화가 나타났다. 상순의 계측점들은 상방으로, 하순의 계측점들과 B'는 하방으로 유의성 있는 변화가 나타났다. 하순의 Li (labrale inferius)에서 1.39 mm로 가장 큰 변화가 나타났고 ($p$ < 0.01), Li Rt (labrale inferius right), Li Lt (labrale inferius left)에서 1.15 mm, 1.09 mm의 변화가 나타났다 ($p$ < 0.01). 상순의 양측 ULP (upper lip point), Ls (labrale superius), Ls Rt (labrale superius right), Ls Lt (labrale superius left)에서 0.81 mm, 0.85 mm, 0.82 mm, 0.97 mm, 0.92 mm의 변화를 보여 ($p$ < 0.01), 하순에 비하여 상순의 변화가 작게 나타났다. 양측 Ch (cheilion)과 Stm (stomion)에서 1.17 mm, 1.16 mm, 1.02 mm ($p$ < 0.01), Sn (subnasale)와 B' (soft tissue B point)에서 0.46 mm, 0.63 mm ($p$ < 0.01, $p$ < 0.05)의 변화가 나타났다. 브라켓의 종류에 따른 연조직 변화량은 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과는 성인 교정 환자에서 브라켓의 접착에 의한 입술 및 입술 주위 연조직 변화의 예측에 참고 자료가 될 것이다.

출력 지지대 두께가 선택적 레이저 용융법으로 제작된 금속 하부구 조물 적합도에 미치는 영향 (Effect of support thickness on the adaptation of Co-Cr alloy copings fabricated using selective laser melting)

  • 김재홍;김세연
    • 대한치과기공학회지
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    • 제45권3호
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    • pp.67-73
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    • 2023
  • Purpose: This in vitro study aimed to evaluate the clinical acceptability of precision of fit of the support thickness of Co-Cr alloy copings fabricated using selective laser melting (SLM). Methods: Thirty dental stone models of maxillary left molar abutments were manufactured, images were taken using a scanner, and a computer-aided design program was used to design the form of a conventional metal ceramic crown coping. Overall, 30 single copings were made from Co-Cr alloy using SLM and divided into three support radius groups (0.1, 0.25, and 0.35 mm) of 10 for each. Digitized data were superimposed with three-dimensional inspection software to quantitatively obtain the machinability of a ceramic crown coping, and visual differences were confirmed using a color map. The root mean square values of the ceramic crown coping group were statistically analyzed using one-way analysis of variance (α=0.05). Results: The precision of fit was superior with 0.25 mm compared with 0.1 mm and 0.35 mm, and the results exhibited significant differences (p<0.05). All specimens showed that various support thicknesses did not exceed the clinically permitted value of 120 ㎛, which mean that more than 0.1 mm and 0.35 mm of support radius for SLM was adequate. Conclusion: The support thickness of Co-Cr alloy restoration fabricated using SLM is shown to affect the adaptation.