• Title/Summary/Keyword: auto calibration

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Development of Method for Deciding Automatically Parameters of Water Quality Simulation Models (수질모형의 매개변수 자동보정 프로그램 개발에 관한 연구)

  • Song, Kwang-Duck;Paik, Do Hyeon;Lee, Yong Woon
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.15 no.2
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    • pp.101-109
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    • 2006
  • Water quality simulation models include the difference between the measured and estimated values as an inevitable consequence because they represent the complicated natural phenomena as simplified mathematical equations. The major reason of the difference occurrence is due to the use of the imprecise values of the model parameters, but the parameter values are currently determined by the try and error method directly performed by humans. However, the use of this method requires many time and endeavor of humans, and generally does not obtain the most suitable parameter values. A method for deciding model parameter values is, therefore, developed in this study. The method minimizes the difference between the measured and estimated values and also distributes uniformly the measured values on the upper and lower sides of the line representing the estimated values. A user interface based on this method is also developed by using the Visual Basic 6.0 of Microsoft, and it can be operated in the environment of Windows 98/2000. In this study, the method for deciding model parameter values is applied for estimating the water quality of the stream Ko-heung. The results of the application show that the method, including its computer program, can effectively obtain the most suitable parameter values and also save many working time in comparison with the existing method directly performed by humans.

Read-Out Integrated Circuit of Colorimetry-Based Optical Sensor for Eutrophication Analysis (수생태계 부영양화 분석을 위한 비색법 기반의 광학식 센서 신호처리회로(ROIC)구현)

  • Koo, Seong Mo;Jung, Dong Geon;Choi, Young Chan;Kim, Kyung-Kyoo;Kong, Seong Ho
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.29 no.4
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    • pp.270-274
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    • 2020
  • In this study, a read-out integrated circuit (ROIC) that can be applied to a colorimetry-based optical sensor for analyzing total phosphorus and total nitrogen was developed and characterized. The proposed ROIC minimizes the effect on temperature fluctuation, improves sensitivity, and extends the dynamic range by utilizing a dual optical path and feedback control circuit. Using a dual optical path makes it possible to calibrate the output signal of the optical sensor automatically, along with the temperature fluctuation. The calibrated voltage is fed back into the measurement stage; thus, the output current of the measurement is adaptively controlled. As a result, the sensitivity and dynamic range of the proposed ROIC are improved. Finally, a total-phosphorus analysis was conducted by utilizing the ROIC. The ROIC was found to operate stably over a wide temperature range.

The Analysis of the State of Successful Refractive Surgery's Eye (성공적인 굴절교정수술자 안구상태분석에 대한 연구)

  • Jang, Woo-Yeong;Lee, Jeong-Yeong;Park, Jeong-Sik
    • Journal of Korean Clinical Health Science
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    • v.2 no.4
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    • pp.223-230
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    • 2014
  • Purpose. Scheduled calibration of refractive error's have various refractive surgery, and a side effect of post refractive surgery for refractive errors's before refractive surgery, by analyzing the eye condition of the refractive error's good state, it tries to increase the satisfaction of refractive error's refractive surgery. Methods. In response to 60 people preoperative data 20-30 generations of age, were analyzed for eye conditions. Results. IOP, thickness of the cornea, liquid leakage amount inspection, the corneal endothelium inspection, the size of the pupil, have been conducted auto refraction test and showed a numerical value in most normal range. Conclusion. Surgery can be of individual differences of patients, it is difficult to define the full normal range, to the surgery based on the case of this study, the side effects of patients after surgery is expected to be prevention.

Localization Algorithm for a Mobile Robot using iGS (iGS를 이용한 모바일 로봇의 실내위치추정 알고리즘)

  • Seo, Dae-Geun;Cho, Sung-Ho;Lee, Jang-Myung
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.14 no.3
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    • pp.242-247
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    • 2008
  • As an absolute positioning system, iGS is designed based on ultrasonic signals whose speed can be formulated clearly in terms of time and room temperature, which is utilized for a mobile robot localization. The iGS is composed of an RFID receiver and an ultra-sonic transmitter, where an RFID is designated to synchronize the transmitter and receiver of the ultrasonic signal. The traveling time of the ultrasonic signal has been used to calculate the distance between the iGS system and a beacon which is located at a pre-determined location. This paper suggests an effective operation method of iGS to estimate position of the mobile robot working in unstructured environment. To expand recognition range and to improve accuracy of the system, two strategies are proposed: utilization of beacons belonging to neighboring blocks and removal of the environment-reflected ultrasonic signals. As the results, the ubiquitous localization system based on iGS as a pseudo-satellite system has been developed successfully with a low cost, a high update rate, and relatively high precision.

Semi-auto Calibration Method Using Circular Sample Pixel and Homography Estimation (원형 샘플 화소와 호모그래피 예측을 이용한 반자동 카메라 캘리브레이션 방법)

  • Shin, Dong-Won;Ho, Yo-Sung
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2015.11a
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    • pp.67-70
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    • 2015
  • 최근 깊이 영상 기반 렌더링 방법을 이용하여 제작된 3차원 컨텐츠가 우리의 눈을 즐겁게 해주고 있다. 이러한 깊이 영상 기반 렌더링에서는 필연적으로 색상 카메라와 깊이 카메라 간의 시점 차이가 발생한다. 따라서 두 시점을 일치시키는 전처리 과정으로서 카메라 파라미터가 중요한 역할을 수행한다. 카메라 파라미터를 획득하는 과정으로 카메라 캘리브레이션이 수행된다. 널리 사용되는 기존의 카메라 캘리브레이션 방법은 평면의 체스보드 패턴을 여러 자세로 촬영한 다음 패턴 특징점을 손으로 직접 선택해야하는 불편함이 따른다. 따라서 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 원형 샘플 화소 검사와 호모그래피 예측을 이용한 반자동 카메라 캘리브레이션을 제안한다. 제안하는 방법은 먼저 FAST 코너 검출 알고리즘을 이용하여 패턴 특징점의 후보를 영상으로부터 추출한다. 다음으로 원형 샘플 화소를 검사하여 후보군의 크기를 줄인다. 그리고 호모그래피 예측을 통해 손실된 패턴 특징점을 보완하는 완전한 패턴 특징점군을 획득한다. 마지막으로 화소 정확성 향상을 통해 실수 단위의 정확성을 가지는 패턴 특징점의 위치를 획득한다. 실험을 통해 제안하는 방법이 기존의 방법과 비교하여 카메라 파라미터의 정확성은 유지하고 수작업의 불편함을 해소할 수 있음을 확인했다.

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Development of flow nomograph auto-calibration method based on real-time measured data for small stream flood forecasting and warning (소하천 홍수 예·경보를 위한 실시간 계측자료 기반 노모그래프 자동보정 기술 개발)

  • Kang Min Koo;Seojun Kim;Yoonsung Lim;Kyoungsik Lee;Tae Sung Cheong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.58-58
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    • 2023
  • 전 세계 홍수 피해에 노출된 인구가 20년 만에 약 25% 증가한 것으로 나타났는데, 수재해 복구에 드는 비용이 수재해 예방을 위한 비용에 6배에 달했다. 수재해는 비용적인 손실과 아울러 인명피해가 크기 때문에 이를 예방하기 위한 대책 마련이 시급하다. 특히 국내에서 근래 10년간 전체 수재해 중 약 40%가 소하천에서 발생했는데, 이를 해결하는 방안으로 행정안전부와 국립재난안전연구원은 CCTV 기반 자동유량계측기술을 제시했다. 소하천은 홍수도달시간이 매우 짧고 하상이 불규칙하며 표고차가 커 일반적인 수리모형을 이용해 실시간 홍수 예·경보를 위한 홍수량 예측이 어렵다. 또한 대부분의 소하천은 수문 계측이 이뤄지지 않고 있어 하상 특성을 충분히 반영해 홍수량을 산정하기 어려운 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 CCTV 기반 자동유량계측기술로부터 수집된 자료들을 이용해 노모그래프를 작성하고 예측강우량만으로 홍수량을 추정해 실시간 홍수 예·경보에 적용할 수 있는 방법을 개발했다. 이때 실시간으로 계측 유량 자료를 반영해 노모그래프를 자동으로 갱신해 예측정확도를 개선할 수 있다. CCTV 기반 자동유량계측기술 검증을 위한 시범 소하천 4개소에 적용한 결과 실시간 자동보정 노모그래프를 이용하면 정확도 향상에 도움을 주는 것으로 나타나 향후 홍수 예·경보를 위한 홍수량 산정에 도움을 줘 수재해를 경감 할 수 있을 것으로 기대된다.

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The Uncertainty Analysis of SWAT Simulated Streamflow Applied to Chungju Dam Watershed (충주댐 유역의 유출량에 대한 SWAT모형의 예측불확실성 분석)

  • Joh, Hyung-Kyung;Park, Jong-Yoon;Shin, Hyung-Jin;Lee, Ji-Wan;Kim, Seong-Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.29-29
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    • 2011
  • SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형은 물리적 기반의 준분포형 강우-유출 모형으로서, 대규모의 복잡한 유역에서 장기간에 걸친 다양한 종류의 토양과 토지이용 및 토지관리 상태에 따른 유출과 유사 및 오염물질의 거동에 대한 토지관리 방법의 영향을 예측이 가능하여, 수자원 관리 계획 및 유역관리를 위한 의사결정 지원 등 그 적용 범위가 매우 광범위하다. 이러한 모형의 적용성 검증을 위해서는 매개변수 민감도 분석 및 검 보정, 예측 불확실성 분석을 필요로 한다. 최근 수문 모델의 불확실성을 분석하기 위한 다양한 기법들이 개발 되었는데, 본 연구는 충주댐 유역(6,581.1 m)을 대상으로 유역출구점의 실측 일 유출량 자료(1998~2003)를 바탕으로 SWAT 모형의 유출관련 매개변수(총 18개)에 대한 불확실성 분석을 실시하였다. 이때 사용된 분석 기법으로는 SUFI2 (Sequential Uncertainty FItting algorithm 2), GLUE (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation), ParaSol (Parameter Solution)등을 적용 하였다. 이러한 기법은 모두 SWAT-CUP (SWAT-Calibration Uncertainty Program, Abbaspour, 2007) 모형에 탑재되어있으며, 모형의 결과로써 검 보정, 매개변수의 민감도 분석, 각종 목적 함수 및 불확실성의 범위 등이 자동으로 산출 되므로 모형의 사용자가 불확실성 평가 기법의 분석 및 비교를 손쉽게 할 수 있다. 그 결과 대표적인 목적 함수인 결정 계수( $^2$)와 NSE (Nash-Sutcliffe Model Efficiency)는 모두 0.65에서 0.92사이의 값을 나타내어 대체적으로 모의가 잘 이루어졌음을 알 수 있었다. 그러나 불확실성의 범위를 나타내는 지표인 p-factor 및 r-factor에서는 평가 기법 별로 그 차이가 확연하게 드러났다. 여기서 p-factor는 불확실성 범위에 실측치가 포함되는 비율이며, r-factor는 불확실성의 상대적인 범위로 각각 1과 0에 가까울수록 모의 기법의 성능이 우수함을 의미한다. 세 가지 알고리듬 중에서 SUFI2의 p-factor가 약 0.51로 가장 높게 나타났으며, ParaSol의 r-factor가 0.00으로 가장 작게 나타났다. 여기서 p-factor는 불확실성 범위에 실측치가 포함되는 비율이며, r-factor는 불확실성의 상대적인 범위를 의미한다. 본 연구의 결과는 SWAT 모형을 이용한 수문모델링에서 수문분석에 따른 예측결과의 불확실성을 정량적으로 평가함으로서, 모형의 적용성 평가 및 모의결과의 신뢰성 확보에 근거자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

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Empirical Modeling of Lens Distortion in Change of Focal Length (초점거리 변화에 따른 렌즈 왜곡의 경험적 모델링)

  • Jeong, Seong-Su;Woo, Sun-Kyu;Heo, Joon
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.26 no.1
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    • pp.93-100
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    • 2008
  • The parameters of lens such as focal length, focus, and aperture stop changes while shooting the scenes with zoom lens. Especially, zooming action dramatically changes the geometry of lens system that causes significant change of lens model. We investigated how the lens model changes while zooming in general shooting condition. Each parameters of lens model was estimated and checked whether they can be modeled well in the condition of auto-controlling focus, aperture and vibration reduction. In order to do this, calibration images were taken, modeled in different fecal length setting. And changing patterns of models were inspected to find out if there is some elements that have some particular pattern in changing with respect to focal length. The result showed us that although we didn't control the focus and aperture setting, there's specific changing patterns in radial and do-centering distortion. Especially, the strong linear correlation was found between coefficient of $r^2$ and focal length. It is expected that many parts of distortion can be eliminated without additional self calibration even if zoom operation is done when shooting the scenes if we know its fecal length and model of this coefficient.

Statistical Techniques to Detect Sensor Drifts (센서드리프트 판별을 위한 통계적 탐지기술 고찰)

  • Seo, In-Yong;Shin, Ho-Cheol;Park, Moon-Ghu;Kim, Seong-Jun
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.18 no.3
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    • pp.103-112
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    • 2009
  • In a nuclear power plant (NPP), periodic sensor calibrations are required to assure sensors are operating correctly. However, only a few faulty sensors are found to be calibrated. For the safe operation of an NPP and the reduction of unnecessary calibration, on-line calibration monitoring is needed. In this paper, principal component-based Auto-Associative support vector regression (PCSVR) was proposed for the sensor signal validation of the NPP. It utilizes the attractive merits of principal component analysis (PCA) for extracting predominant feature vectors and AASVR because it easily represents complicated processes that are difficult to model with analytical and mechanistic models. With the use of real plant startup data from the Kori Nuclear Power Plant Unit 3, SVR hyperparameters were optimized by the response surface methodology (RSM). Moreover the statistical techniques are integrated with PCSVR for the failure detection. The residuals between the estimated signals and the measured signals are tested by the Shewhart Control Chart, Exponentially Weighted Moving Average (EWMA), Cumulative Sum (CUSUM) and generalized likelihood ratio test (GLRT) to detect whether the sensors are failed or not. This study shows the GLRT can be a candidate for the detection of sensor drift.

An effective filtering for noise smoothing using the area information of 3D mesh (3차원 메쉬의 면적 정보를 이용한 효과적인 잡음 제거)

  • Hyeon, Dae-Hwan;Choi, Jong-Soo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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    • v.44 no.2 s.314
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    • pp.55-62
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    • 2007
  • This paper proposes method to get exquisite third dimension data removing included noise by error that occur in third dimension reconstruction through camera auto-calibration. Though reconstructing third dimension data by previous noise removing method, mesh that area is wide is happened problem by noise. Because mesh's area is important, the proposed algorithm need preprocessing that remove unnecessary triangle meshes of acquired third dimension data. The research analyzes the characteristics of noise using the area information of 3-dimensional meshes, separates a peek noise and a Gauss noise by its characteristics and removes the noise effectively. We give a quantitative evaluation of the proposed preprocessing filter and compare with the mesh smoothing procedures. We demonstrate that our effective preprocessing filter outperform the mesh smoothing procedures in terms of accuracy and resistance to over-smoothing.