• Title/Summary/Keyword: motion-tracking

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Line-of-Sight Rate for Off-axis Seeker on a 2-axis Gimbal (2축 김발 위에 장착된 비축탐색기를 위한 시선각속도 계산)

  • Kim, Jeong-Hun;Park, Kuk-Kwon;Ryoo, Chang-Kyung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.47 no.3
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    • pp.187-194
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    • 2019
  • The off-axis Infra-Red(IR) seeker is mounted on the nose cone side of the anti-air high speed missile to alleviate thermal shield effect due to aerodynamic heating. The seeker output can not be regarded as the Line-of-Sight(LOS) rate any more as missile's roll motion to keep the target tracking is associated. In this paper, we propose a method to calculate the LOS rate for off-axis seeker on a 2-axis gimbal. Firstly, true LOS rate equations are analytically derived but not implementable because boresight error rate is not measurable. And then the first order lag approximation to obtain boresight error rate is proposed. The proposed LOS rate calculation method can compensate the coupling effect by considering the rotations of missile and gimbal. The performance of the proposed method is verified via full nonlinear 6-DOF(Degree of Freedom) simulations.

Separation of Dynamic RCS using Hough Transform in Multi-target Environment (허프 변환을 이용한 다표적 환경에서 동적 RCS 분리)

  • Kim, Yu-Jin;Choi, Young-Jae;Choi, In-Sik
    • The Journal of Korean Institute of Information Technology
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    • v.17 no.9
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    • pp.91-97
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    • 2019
  • When a radar tracks the warhead of a ballistic missile, decoys of a ballistic missile put a heavy burden on the radar resource management tracking the targets. To reduce this burden, it is necessary to be able to separate the signal of the warhead from the received dynamic radar cross section (RCS) signal on the radar. In this paper, we propose the method of separating the dynamic RCS of each target from the received signal by the Hough transform which extracts straight lines from the image. The micro motion of the targets was implemented using a 3D CAD model of the warhead and decoys. Then, we calculated the dynamic RCS from the 3D CAD model having micromotion and verified the performance by applying the proposed algorithm. Simulation results show that the proposed method can separate the signals of the warhead and decoys at the signal-to-noise ratio (SNR) of 10dB.

A Study on the Gesture Based Virtual Object Manipulation Method in Multi-Mixed Reality

  • Park, Sung-Jun
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.26 no.2
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    • pp.125-132
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    • 2021
  • In this paper, We propose a study on the construction of an environment for collaboration in mixed reality and a method for working with wearable IoT devices. Mixed reality is a mixed form of virtual reality and augmented reality. We can view objects in the real and virtual world at the same time. And unlike VR, MR HMD does not occur the motion sickness. It is using a wireless and attracting attention as a technology to be applied in industrial fields. Myo wearable device is a device that enables arm rotation tracking and hand gesture recognition by using a triaxial sensor, an EMG sensor, and an acceleration sensor. Although various studies related to MR are being progressed, discussions on developing an environment in which multiple people can participate in mixed reality and manipulating virtual objects with their own hands are insufficient. In this paper, We propose a method of constructing an environment where collaboration is possible and an interaction method for smooth interaction in order to apply mixed reality in real industrial fields. As a result, two people could participate in the mixed reality environment at the same time to share a unified object for the object, and created an environment where each person could interact with the Myo wearable interface equipment.

Implant-supported fixed prosthesis in patient with severe defects using staged GBR via 2-step augmentations: A case report (심한 결손부의 단계적 골증대술을 통한 임플란트 지지 고정성 보철 수복 증례 보고)

  • Oh, SaeEun;Jun, Ji Hoon;Park, YoungBum
    • The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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    • v.60 no.4
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    • pp.382-394
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    • 2022
  • The treatment of patients with severe periodontitis should be proceeded step-bystep through an accurate diagnosis of each patients' individual tooth and with a strategic treatment plan. Implant-supported fixed prosthetic restoration has the advantage of high patient satisfaction and stable vertical dimension compared to the removable partial denture. However, multiple teeth defect areas lacking hard tissue may be disadvantageous in aesthetic failure and longer treatment time. In addition, it takes a certain period of time to manufacture and install a conventional fixed prosthesis, and during this process, the provisional prosthesis must satisfy the mechanical, biological, and aesthetic requirements of teeth. The purpose of this article is to describe the fabrication of implant-supported fixed prosthesis through a step-by-step approach in a partially edentulous patient.

Simulation of Time-Delay Based Path-Tracking Control of Reusable Launch Vehicle (시간지연기법을 적용한 재사용발사체 유도제어 시뮬레이션)

  • Cho, Woosung;Lee, HyeongJin;Lee, Yeol;Ko, Sangho
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.49 no.8
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    • pp.627-636
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    • 2021
  • This paper deals with a study for the guidance control of reusable launch vehicle. For this purpose, modeling of the equation of motion of a reusable launch vehicle with 6 degrees of freedom was performed. With this model, an optimal re-entry path was created and a path-following guidance control simulation was performed to follow the optimal re-entry path. For the design of the path-following guidance controller, the attitude controller applying a time-delay technique that is resistant to modeling uncertainty, disturbance and failure. And the nonlinear path-following guidance law were used. Guidance control simulation using a classical PD controller was performed and compared with the guidance control simulation of a reusable launch vehicle applying a time delay technique.

Performance Comparison for Exercise Motion classification using Deep Learing-based OpenPose (OpenPose기반 딥러닝을 이용한 운동동작분류 성능 비교)

  • Nam Rye Son;Min A Jung
    • Smart Media Journal
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    • v.12 no.7
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    • pp.59-67
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    • 2023
  • Recently, research on behavior analysis tracking human posture and movement has been actively conducted. In particular, OpenPose, an open-source software developed by CMU in 2017, is a representative method for estimating human appearance and behavior. OpenPose can detect and estimate various body parts of a person, such as height, face, and hands in real-time, making it applicable to various fields such as smart healthcare, exercise training, security systems, and medical fields. In this paper, we propose a method for classifying four exercise movements - Squat, Walk, Wave, and Fall-down - which are most commonly performed by users in the gym, using OpenPose-based deep learning models, DNN and CNN. The training data is collected by capturing the user's movements through recorded videos and real-time camera captures. The collected dataset undergoes preprocessing using OpenPose. The preprocessed dataset is then used to train the proposed DNN and CNN models for exercise movement classification. The performance errors of the proposed models are evaluated using MSE, RMSE, and MAE. The performance evaluation results showed that the proposed DNN model outperformed the proposed CNN model.

3D Ultrasound Panoramic Image Reconstruction using Deep Learning (딥러닝을 활용한 3차원 초음파 파노라마 영상 복원)

  • SiYeoul Lee;Seonho Kim;Dongeon Lee;ChunSu Park;MinWoo Kim
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.44 no.4
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    • pp.255-263
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    • 2023
  • Clinical ultrasound (US) is a widely used imaging modality with various clinical applications. However, capturing a large field of view often requires specialized transducers which have limitations for specific clinical scenarios. Panoramic imaging offers an alternative approach by sequentially aligning image sections acquired from freehand sweeps using a standard transducer. To reconstruct a 3D volume from these 2D sections, an external device can be employed to track the transducer's motion accurately. However, the presence of optical or electrical interferences in a clinical setting often leads to incorrect measurements from such sensors. In this paper, we propose a deep learning (DL) framework that enables the prediction of scan trajectories using only US data, eliminating the need for an external tracking device. Our approach incorporates diverse data types, including correlation volume, optical flow, B-mode images, and rawer data (IQ data). We develop a DL network capable of effectively handling these data types and introduce an attention technique to emphasize crucial local areas for precise trajectory prediction. Through extensive experimentation, we demonstrate the superiority of our proposed method over other DL-based approaches in terms of long trajectory prediction performance. Our findings highlight the potential of employing DL techniques for trajectory estimation in clinical ultrasound, offering a promising alternative for panoramic imaging.

A study on the effect of turbulent motion on the external fertilization of sea urchin (난류 흐름이 성게의 체외수정에 미치는 영향에 대한 연구)

  • Park, Hyoungchul;You, Hojung;Hwang, Jin Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.92-92
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    • 2021
  • 체외수정을 기반으로 이루어지는 성게의 수정 과정은 성게 주변에서 형성되는 복잡한 난류 흐름의 영향을 받게 된다. 성게 몸체의 하류부에 형성되는 재순환 영역 (recirculation zone) 내에는 다양한 난류 와류 흐름이 존재하며, 이들은 성게 몸체에서 방출된 정자와 난자의 충돌을 일으키고 수정 과정에 지대한 영향을 미친다. 즉, 성게의 수정 과정을 이해하기 위해서는 성게 주변의 흐름에 대한 유체역학적 관점에서의 분석이 수행되어야 한다. 본 연구의 목적은 성게 몸체에 의해 발생한 난류 흐름이 성게의 체외 수정에 미치는 영향에 대해 조사하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 상용 프로그램인 오픈폼 (OpenFaom)을 활용하여 수치 모의를 수행하였다. 성게 주변의 유동장은 LES (Large Eddy Simulation)을 기반으로 모의하였고, 정자와 난자의 확산 궤적은 라그랑지안 입자 추적 (Lagrangian Particle Tracking) 알고리즘을 통해 구현하였다. 총 5개의 유속 조건 (0.025 - 0.20 m/s) 에 대해 모의를 수행하였으며 정자와 난자 사이의 거리를 바탕으로 수정률을 산정하였다. 정자와 난자의 뭉쳐있거나 퍼져있는 공간적인 분포 형태는 Standardized Morisita 지수를 통해 수치적으로 표현하였으며 이들과 수정률과의 관계를 규명하였다. 연구 결과에 따르면 성게 수정은 유속 조건이 0.1 m/s일 때 가장 빈번하게 발생하였으며, 성게 수정의 성공 여부는 크게 2가지 조건에 의해 결정되었다. 첫 번째로, Standardized Morisita 지수가 높을수록 다시 말해 생식세포들이 공간적으로 뭉쳐있어야 하며 두 번째는, 생식세포들을 충돌시킬 수 있는 원동력인 작은 와류가 존재해야 한다. 와류의 크기가 너무 크게 되면 생식세포들은 충돌하지 않고 확산만 되기 때문에 오히려 수정률이 감소하였다. 영역별로 분석한 결과에 따르면, 성게 몸체에 의해 형성된 재순환 영역이 수정과정에 있어 가장 지배적인 영역임을 확인하였다.

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Mechanisms of Transporting Microplastics near the Antarctic Research Station according to Vertical Motion (연직 운동에 따른 남극 과학기지 인근 해역에서의 미세플라스틱 운송 메커니즘)

  • Kim, Bo-Kyung;Hwang, Jin Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.95-95
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    • 2022
  • 남극에 상주하는 여러 과학기지 근처 해역에서 5 mm 이하의 크기를 가지는 미세플라스틱이 다량 발견되고 있으며, 그에 따라 과학기지에서 방출하는 방류수가 미세플라스틱의 지역 소스로 여겨지고 있다. 현재는 미세플라스틱의 오염 수준을 이해하는 정도에서 그쳤으며, 미세플라스틱의 물리적인 운송 메커니즘을 이해하고자 하는 시도는 상대적으로 부족한 실정이다. 남극 세종과학기지 근처에서도 미세플라스틱이 발견됨에 따라 본 연구에서는 과학기지 인근인 마리안 소만(Marian Cove)에서의 미세플라스틱 운송 메커니즘을 확인하고자 한다. 연구 대상 지역에서 미세플라스틱의 체류 시간은 짧기 때문에, 미세플라스틱에 생물오손 또는 풍화작용이 일어나기에는 충분하지 않은 시간이다. 따라서, 마리안 소만에서 발견된 미세플라스틱에 대해 연직 속도에 따라 확실히 가라앉는 그룹과 확실히 떠오르는 그룹으로 나누어 입자의 이송 메커니즘을 파악하였다. 해수 유동 모델과 파랑 모델을 결합하여 마리안 소만의 해수 흐름을 재현하였으며, 과학기지 방류 구 위치에서 방출된 미세플라스틱의 이송 경로는 라그랑지안 입자 추적(Lagrangian Particle Tracking) 방법을 이용하였다. 본 연구에서는 미세플라스틱의 궤적을 설명하기 위해 입자의 이송에 영향을 주는 힘을 결정할 수 있는 무차원 수 HK angle을 제안하였으며, 이를 이용하여 마리안 소만에서의 미세플라스틱 이송을 설명하였다. 대상 해역 내에서 확실히 떠오르는 그룹은 표층 흐름을 따라 해안선에 도달하였으며, 확실히 가라앉는 그룹은 방출 직후 빠르게 가라 앉으며 방출 위치 근처인 해저에 집적되었다. HK angle에 따르면, 마리안 소만의 연직 흐름이 강할 경우에는 미세플라스틱의 특성에 관계없이 해수 흐름을 따라 이송됨을 확인하였다. 더 나아가, 조석에 따라 미세플라스틱의 방출 시간을 달리하고, 방출 위치를 달리하여 모의함으로써 마리안 소만과 같이 작은 만에서 미세플라스틱 오염도를 줄이기 위한 적절한 방류수 방출 시간 및 위치를 제안하였다.

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Analysis of the effect of turbulence on the motion of inertial particle using 3D simultaneous PIV,PTV (3차원 동시 PIV, PTV를 활용한 난류가 관성 입자의 거동에 미치는 영향 분석)

  • Park, Hyoungchul;Hwang, Jin Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.281-281
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    • 2022
  • 바닥에서 생성되는 난류는 순간적으로 강한 모멘텀을 바닥에 전달함과 동시에 바닥에 있는 입자를 움직이게 한다. 경계층 내 난류 운동에 대한 분석은 다양한 유사 이송 문제를 이해하기 위해 필수적이며 이에 따라 많은 선행 연구들은 실험실 실험을 통해 해당 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 선행 연구에서 사용하지 못했던 진보된 실험 방법을 활용하여 바닥 경계층 내의 난류 운동에 대해 확인하고 해당 운동에 의해 관성 입자의 움직임이 어떻게 발생하는지에 대하여 물리적으로 설명하고자 한다. 다양한 흐름 조건에서 3가지의 입경 크기를 가지는 모래 입자를 가지고 실험을 수행하였으며, 실험 조건별 고해상도 유속장 및 관성 입자의 움직임은 3차원 입자 영상 유속계 (Particle Image Velocimetry; 이하 PIV)와 입자 추적 유속계 (Particle Tracking Velocimetry; 이하 PTV)를 동시에 적용하여 파악하였다. 취득된 3차원 유속장과 입자 궤적을 기반으로 실험 조건별 흐름 및 입자 거동 특성에 대해 분석하였으며, 관성 입자의 움직임을 발생시키는 3차원 난류 운동은 측정된 유속장에서 산정한 Q-criterion 값을 기반으로 도식화하였다. 측정값 내에는 난류 운동에 대한 정보와 더불어 잡음이 포함되어 있으므로 이를 제거하고자 적합 직교 분해 (Proper Orthogonal Decomposition; 이하 POD) 방법을 적용하였다. 그리고 POD로 추출한 유속장을 통해 바닥면 부근에 존재하는 헤어핀 와류 운동 혹은 와류 묶음과 같은 난류 고유 구조를 파악하였다. 해당 와류 운동들의 3차원 난류 특성을 확인하고자 비등방성 불변 지도(anisotropy invariant map)를 활용하였으며 경계층 내부에서 난류의 형태가 흐름 방향으로 늘어진 럭비공 형태임을 확인하였다. 마지막으로, 입자의 움직임을 발생시키는 난류 이벤트를 결정하고자 사방구 분석 (Quadrant analysis) 기법을 적용하였으며 흐름 조건별로 입자를 움직이게 하는 난류 이벤트는 달라짐을 확인하였다.

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