• Title/Summary/Keyword: fusion of sensor information

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Weighted Distance-Based Quantization for Distributed Estimation

  • Kim, Yoon Hak
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • v.12 no.4
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    • pp.215-220
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    • 2014
  • We consider quantization optimized for distributed estimation, where a set of sensors at different sites collect measurements on the parameter of interest, quantize them, and transmit the quantized data to a fusion node, which then estimates the parameter. Here, we propose an iterative quantizer design algorithm with a weighted distance rule that allows us to reduce a system-wide metric such as the estimation error by constructing quantization partitions with their optimal weights. We show that the search for the weights, the most expensive computational step in the algorithm, can be conducted in a sequential manner without deviating from convergence, leading to a significant reduction in design complexity. Our experments demonstrate that the proposed algorithm achieves improved performance over traditional quantizer designs. The benefit of the proposed technique is further illustrated by the experiments providing similar estimation performance with much lower complexity as compared to the recently published novel algorithms.

Velocity and Position Estimation of UAVs Based on Sensor Fusion and Kalman Filter (센서퓨전과 칼만필터에 기반한 무인항고기의 속도와 위치 추정)

  • Kang, Hyun-Ho;Kim, Kwan-Soo;Lee, Sang-Su;You, Sung-Hyun;Lee, Dhong-Hun;Lee, Dong-Kyu;Kim, Young-Eun;Ahn, Choon-Ki
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2018.10a
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    • pp.430-433
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    • 2018
  • This paper proposes the Kalman filter (KF) with optical flow method to estimate the position and the velocity of unmanned aerial vehicles (UAVs) in the absence of global positioning system (GPS). A downward-looking camera, a gyroscope and an ultrasonic sensor are fused to compensate the measurement from optical-flow method. To overcome the problem of dealing with noise in onboard sensors, the KF is incorporated to efficiently predict the velocity and estimate the position. Basic mechanisms of optical flow and the KF are introduced and experiments are conducted to show how the techniques involved improve the estimations.

Basket ball motion recognition using a 3-axis accelerometer sensor of smart phone (스마트폰의 3축 가속도 센서를 이용한 농구 자세 인식)

  • Ho, Jong-Gab;Lee, Sang-Jun;Wang, Chang-Won;Jung, Hwa-Yung;Na, Ye-Ji;Min, Se-dong
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2015.10a
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    • pp.1372-1374
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    • 2015
  • 본 논문에서는 농구 경기에서의 대표적 자세 중 Standing shoot, Jump shoot, Pass, Dribble, Lay-up shoot, 총 5가지 자세를 인식하기 위해 각 자세와 3축 가속도 값과의 상관관계를 보여주고 있다. 스마트폰에 내장되어 있는 가속도 센서로부터 데이터를 생성해주는 어플리케이션인 Sensor log를 활용하여 얻은 3축 가속도 값으로 수직, 수평축과 3축 가속도의 크기를 구해 Instance로 사용하였다. 위 데이터는 대표적인 데이터 마이닝 도구인 Weka tool을 이용하여 각 모션과 데이터 값의 상관관계를 확인하였고, 실험 결과 10-fold에서 평균 59.8%를 보였으나 Training set과 Test set의 결과 80.8%를 보였다.

Development of Surveillance Gateway system for Event Sensitivity Type using Sensor fusion-based M2M Technology (센서 융합기술을 활용한 M2M 기반의 이벤트 감응형 감시 게이트웨이 기반 시스템 개발)

  • Kim, Ju-Su;Park, Joon-Hoon;Lee, Chol-U;Oh, Ryum-Duck
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2014.07a
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    • pp.107-108
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    • 2014
  • 현재의 지능형 안전 및 유지관리 방법은 자연재해 및 시설물 사용성능 향상 등의 환경변화 대응에 아직 미흡하고, 기술역량도 부족하다. 국내의 시설물의 점검 및 관리 시스템은 대부분 수작업으로 이루어진다. 이러한 수동적인 관리는 시설물의 상태 변화에 실시간으로 대응하지 못함으로서 여러 사고를 초래하기도 한다. 하지만 사람이 일일이 검사하는 수동적인 시설물 관리에서는 이러한 문제점을 완벽히 해결할 수 없으며, 시설물 관리를 위해 많은 유지보수 인력이 필요하지만 예산상의 문제로 인해 관리가 미흡하다. 본 논문에서는 4G 무선네트워크 기반의 영상카메라 및 감지센서 융합형 시각정보화 M2M 게이트웨이를 활용하여 간단한 시설물 관리 시스템 구성으로 인한 기존 원격 영상 감시 시스템과 차별화된 저전력, 저비용, 고효율, 고성능의 무인 시설물 관리 시스템을 설계하였다.

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Obstacle Avoiding Method of Mobile Robot Using Sensor Fusion with RFID and Range Information (RFID정보와 거리정보와의 결합을 통한 장애물 회피 방법 개선)

  • Seon, Minju;Kim, Sanghoon
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2013.11a
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    • pp.1721-1723
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    • 2013
  • 본 RFID를 지면과 목표물체에 설치하고 로봇은 리더기와 다양한 센서를 갖춤으로써 이동시 자기 위치를 파악하고 물체로부터도 고유정보를 얻을 수 있게 구성하였다. 초음파 센서 신호의 귀환시간을 활용하여 전방 물체의 거리를 추출하며 바닥의 RFID로부터 이미 획득한 자기 위치를 활용하여 물체의 절대 위치를 구한다. 이는 이동체를 중심으로한 실내의 경로지도를 작성하는 것이 가능하며, 실내의 구조 및 목표점을 포함한 전체적인 지도를 작성할 수 있다.

Implementation of Quad-rotor Hovering Systems with Tracking (추적이 가능한 쿼드로터 호버링 시스템 구현)

  • Jung, Won-Ho;Chung, Jae-Pil
    • Journal of Advanced Navigation Technology
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    • v.20 no.6
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    • pp.574-579
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    • 2016
  • Unlike general unmanned aerial vehicles, the quad-rotor is attracting the attention of many people because of simple structure and very useful value. However, as the interest in drones increases, the safety and location of vehicles are becoming more important provide against aviation safety accidents or lost accidents. Therefore, in this paper, we propose a tracking system that stabilizes the model with a simple controller by linearized modeling and grasp tilt angle data from various sensor through the filter. The developed tracking system transmits the position of the quad-rotor in flight to the computer and shows it through the route, so it can check the flight path and various information such as flight speed and altitude at the same time. Then the sensor used in the actual quad-rotor can not measure exact sensor data for disturbance and vibration. So we use sensor fusion of Kalman filter and Complementary filter to overcome this problem and the stability of the quad-rotor hovering is realized by PID control. Through simulation, various information such as the speed, position, and altitude of the quad-rotor were confirmed in real time.

Human Legs Stride Recognition and Tracking based on the Laser Scanner Sensor Data (레이저센서 데이터융합기반의 복수 휴먼보폭 인식과 추적)

  • Jin, Taeseok
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.23 no.3
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    • pp.247-253
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    • 2019
  • In this paper, we present a new method for real-time tracking of human walking around a laser sensor system. The method converts range data with $r-{\theta}$ coordinates to a 2D image with x-y coordinates. Then human tracking is performed using human's features, i.e. appearances of human walking pattern, and the input range data. The laser sensor based human tracking method has the advantage of simplicity over conventional methods which extract human face in the vision data. In our method, the problem of estimating 2D positions and orientations of two walking human's ankle level is formulated based on a moving trajectory algorithm. In addition, the proposed tracking system employs a HMM to robustly track human in case of occlusions. Experimental results using a real system demonstrate usefulness of the proposed method.

Implementation of an Autonomous Mobile Robot Using Sensor Fusion with Passive RFID and Range Sensors (RFID 정보와 거리센서 융합을 통한 자율주행로봇의 구현)

  • Kim, Sang-Hon;Song, Yong-Ju
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2011.11a
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    • pp.249-252
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    • 2011
  • 본 논문은 실내 공간에서 RFID와 센서를 이용하여 이동로봇이 자기 위치를 파악하고 목표 물체를 인식할 수 있는 기법을 제안한다. RFID를 지면과 목표물체에 설치하고 로봇은 리더기와 다양한 센서를 갖춤으로써 이동시 자기 위치를 파악하고 물체로부터도 고유정보를 얻을 수 있게 구성하였다. 초음파 센서 신호의 귀환시간을 활용하여 전방 물체의 거리를 추출하며 바닥의 RFID로부터 이미 획득한 자기 위치를 활용하여 물체의 절대 위치를 구한다. 이는 로봇을 중심으로한 경로지도를 실시간으로 작성하는 것이 가능하며, 실내의 구조 및 목표 물체의 위치등을 포함한 전체적인 지도를 작성할 수 있다. 최종적으로는 최적의 경로 계획을 세워 로봇이 목표 위치로 이동하거나 자율적 탐색이 가능하도록 한다.

Autonomous Mobile Robot Using Sensor Fusion (센서 융합을 이용한 로봇의 자율 이동)

  • Kim, Sang-Hon;Song, Yong-Joo
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2012.04a
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    • pp.421-424
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    • 2012
  • 본 논문은 실내 공간에서 RFID와 센서를 이용하여 이동로봇이 자기 위치를 파악하고 목표물체를 인식할 수 있는 기법을 제안한다. RFID를 지면과 목표물체에 설치하고 로봇은 리더기와 다양한 센서를 갖춤으로써 이동시 자기 위치를 파악하고 물체로부터도 고유정보를 얻을 수 있게 구성하였다. 초음파 센서 신호의 귀환시간을 활용하여 전방 물체의 거리를 추출하며 바닥의 RFID로부터 이미 획득한 자기 위치를 활용하여 물체의 절대 위치를 구한다. 이는 로봇을 중심으로한 경로지도를 실시간으로 작성하는 것이 가능하며, 실내의 구조 및 목표 물체의 위치등을 포함한 전체적인 지도를 작성할 수 있다. 최종적으로는 최적의 경로계획을 세워 로봇이 목표 위치로 이동하거나 자율적 탐색이 가능하도록 한다.

Generation of Land Surface Temperature Orthophoto and Temperature Accuracy Analysis by Land Covers Based on Thermal Infrared Sensor Mounted on Unmanned Aerial Vehicle (무인항공기에 탑재된 열적외선 센서 기반의 지표면 온도 정사영상 제작 및 피복별 온도 정확도 분석)

  • Park, Jin Hwan;Lee, Ki Rim;Lee, Won Hee;Han, You Kyung
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.36 no.4
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    • pp.263-270
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    • 2018
  • Land surface temperature is known to be an important factor in understanding the interactions of the ground-atmosphere. However, because of the large spatio-temporal variability, regular observation is rarely made. The existing land surface temperature is observed using satellite images, but due to the nature of satellite, it has the limit of long revisit period and low accuracy. In this study, in order to confirm the possibility of replacing land surface temperature observation using satellite imagery, images acquired by TIR (Thermal Infrared) sensor mounted on UAV (Unmanned Aerial Vehicle) are used. The acquired images were transformed from JPEG (Joint Photographic Experts Group) to TIFF (Tagged Image File Format) format and orthophoto was then generated. The DN (Digital Number) value of orthophoto was used to calculate the actual land surface temperature. In order to evaluate the accuracy of the calculated land surface temperature, the land surface temperature was compared with the land surface temperature directly observed with an infrared thermometer at the same time. When comparing the observed land surface temperatures in two ways, the accuracy of all the land covers was below the measure accuracy of the TIR sensor. Therefore, the possibility of replacing the satellite image, which is a conventional land surface temperature observation method, is confirmed by using the TIR sensor mounted on UAV.