본 논문은 카메라자동교정(autocalibration) 방법에서의 새로운 알고리즘을 제안한다. 3차원 기반의 영상합성은 크게 두 분야로 나뉘어 진다. 하나는 본 논문에서 설명하는 카메라자동교정 방법이고 다른 하나는 패턴과 같은 3차원 실측 데이터를 이용하는 방법이다. 전자의 방법은 대상 영상에 대한 제약조건이 전혀 없기 때문에 후자보다 진보된 방법이라 할 수 있다. 따라서 카메라자동교정 방법은 비선형 방정식을 유도하는 등의 복잡한 계산 과정을 거치게 된다. 이와 같은 이유로 최근에는 카메라의 내부 파라미터에 제약조건을 줌으로써 복잡한 비선형 방정식 대신에 선형방정식을 유도하는 방법이 많이 사용되고 있고 가장 대표적인 경우가 카메라의 주점(principal point)을 고정시키는 방법이다. 하지만 이렇게 카메라의 내부 파라미터에 강한 제약조건을 주는 것은 오차를 유발하는 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 본 논문에서는 카메라자동교정에서의 새로운 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 카메라의 주점을 가변적으로 적용하여 결과적으로 최적화된 카메라의 내부파라미터를 찾아내게 된다.
180도 이상의 영역을 획득하는 어안렌즈(fisheye lens)는 최소의 카메라로 최대 시야각을 확보할 수 있는 장점으로 인해 차량 장착 시도가 늘고 있다. 이와 같이 어안렌즈를 통해 시야를 확보하고, 영상센서로 사용하기 위해서는 캘리브레이션 작업이 선행되어야 하며, 운전자에게 현실감 있는 영상을 제공하기 위해서는 이를 이용하여 방사왜곡(radial distortion)에 따른 기하학적인 왜곡 보정이 필요하다. 본 논문에서는 비대칭 왜곡을 가진 180도 이상 화각의 차량용 대각선 어안렌즈를 위해 영상 손실을 최소화하는 왜곡 보정 기법을 제안한다. 왜곡 보정은 왜곡 모델이 포함된 카메라 모델을 설정하고 캘리브레이션 과정을 통해 카메라 파라미터를 구한 후 왜곡이 보정된 뷰를 생성하는 과정으로 이루어진다. 먼저 왜곡모델로서 비선형의 왜곡 형상을 모방한 FOV(Field of View)모델을 사용한다. 또한 비대칭 왜곡렌즈의 경우 운전자의 좌우 시야각 확보에 중점을 두어 수직 화각보다 수평 화각이 크게 설계되었기 때문에 영상의 장축, 단축의 비율을 일치시킨 후 비선형 최적화 알고리즘을 사용하여 카메라 파라미터를 추정한다. 최종적으로 왜곡이 보정된 뷰 생성 시 역방향 사상과 함께 수평, 수직 방향에 대한 왜곡 보정 정도를 제어 가능하도록 함으로써 화각이 180도 이상인 영상에 대해서 핀홀 카메라 모델을 적용하여 2차원 평면으로 영상을 보정하는 경우 발생하는 영상 손실을 최소화하고 시각적 인지도를 높일 수 있도록 하였다.
There has been a sustained interest towards the non-contact structural displacement measurement by means of videogrammetric technique. On the way forward, one of the major concerns is the spurious image drift induced by temperature variation. This study therefore carries out an investigation into the temperature effect of videogrammetric technique, focusing on the exploration of the mechanism behind the temperature effect and the elimination of the temperature-caused measurement error. 2D videogrammetric measurement tests under monotonic or cyclic temperature variation are first performed. Features of measurement error and the casual relationship between temperature variation and measurement error are then studied. The variation of the temperature of digital camera is identified as the main cause of measurement error. An excellent linear relationship between them is revealed. After that, camera parameters are extracted from the mapping between world coordinates and pixels coordinates of the calibration targets. The coordinates of principle point and focal lengths show variations well correlated with temperature variation. The measurement error is thought to be an outcome mainly attributed to the variation of the coordinates of principle point. An approach for eliminating temperature-caused measurement error is finally proposed. Correlation models between camera parameters and temperature are formulated. Thereby, camera parameters under different temperature conditions can be predicted and the camera projective matrix can be updated accordingly. By reconstructing the world coordinates with the updated camera projective matrix, the temperature-caused measurement error is eliminated. A satisfactory performance has been achieved by the proposed approach in eliminating the temperature-caused measurement error.
철도 네트워크를 효율적으로 사용하는 방법 중 하나는 연결선 건설을 통해 여러 노선이 하나의 선로를 공유하는 방법인데, 국내에서도 이미 사용하고 있거나 사업화 추진 중인 노선이 존재한다. 본 연구는 철도 연결선 건설시 사업화 단계가 아닌 계획 단계에서 연결선 건설의 위치 선정, 우선순위 산정 등에 필요한 연결선 설계 모형을 구축하고 이에 대한 해법을 제시하였다. 모형은 연결선건설비용, 노선운영비용, 이용자 총통행비용을 최소화하기 위한 비선형 최적화문제로 구축하였고, 결정변수로는 연결선 건설여부 및 방향, 노선의 열차 운행 빈도로 설정하였다. 본 연구에서는 문제 풀이 알고리즘과 경로선택 알고리즘을 각각 제시하였고, 예제네트워크에 적용을 통하여 모형의 실용성을 검증하였다. 향후 현실을 반영한 실제네트워크와 파라미터를 설정하여 연구의 결과를 발전시킬 여지가 있다.
본 연구는 식품 중 식품에 사용이 불가한 수단 1호, 2호, 3호 및 4호 등 4종의 유용성 색소에 대한 안전성 확보 및 효율적 품질관리를 위해 박층크로마토그래피 (TLC)와 고속액체 크로마토그래피 (HPLC-PDA)를 이용한 정성, 정량분석법을 확립하고자 수행하였다. $C_{18}$-silica를 사용하여 methanol : water(95 : 5)으로 전개하였을 때 수단색소들의 R$_{f}$ 값은 0.27~0.59로 산출되었다. HPLC-PDA를 이용하여 water와 acetonitrile용매를 사용하여 분석한 결과 20분내에 모두 분리되었으며 검량선의 농도 범위는 0.1 ∼ 100.0 $\mu\textrm{g}$/mL으로 나타났다. 본 연구에서 고춧가루, 김치 및 깍두기 등 식품을 대상으로 적용한 결과, 회수율은 고춧가루에서는 85.84∼96.95%, 김치에서는 86.24∼104.30%, 깍두기에서는 83.02∼99.93%의 양호한 결과를 얻었으며 , 검출한계는 수단 1호 및 2호는 0.01 $\mu\textrm{g}$/mL, 수단3호 및 4호는 0.02 $\mu\textrm{g}$/mL으로 나타났다.
쌀의 이화학적인 성분분석과 관능검사에 의한 식미검정으로 품질을 평가하는 방법은 많은 시간적, 경제적인 비용이 수반되므로 소량의 시료로 신속하고 정확하게 품질을 검정할 수 있는 방법이 확립되면 양질미 품종 육성의 선발 효율을 높이고 쌀 품질을 등급화하여 유통시장에서 품질 인증제 도입시 평가 방법으로 적용할 수 있을 것이다. 이러한 목적으로 벼 68품종을 공시하여 근적외 분광 분석기를 사용하여 근적외 스펙트럼과 몇가지 이화학특성치간의 중회귀 분석에 의해 각각의 검량식을 작성하여 미지의 시료로 측정정확도를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 아밀로스함량 분석에서는 1파장에서 6파장으로 구성되는 5개의 검량식을 얻었으나 2208 및 2044nm의 2파장으로 구성된 검량식에서 측정정확도가 높았다. 2. 단백질함량 분석에서는 2파장에서 6파장으로 구성되는 5개의 검량식을 얻었으나 2220, 2236, 2128, 2152및 2092nm의 5파장으로 구성된 검량식에서 측정정확도가 높았다. 3. 무기성분인 Mg와 K 함량 분석에서는 각각 5개의 검량식을 얻었으나 Mg 함량은 1224, 1212, 1156 및 1204의 4파장 검량식에서 K 함량은 2304, 2292, 2260및 1152의 4파장 검량식에서 각각 측정 정확도가 높게 나타났다. 4. 확인용 시료의 이화학적 특성치와 근적외 분광 분석기에 의한 측정치간의 상관에서 상관계수는 단백질함량(0.93), K함량(0.83), Mg함량(0.80), 아밀로스함량(0.68)의 순으로 높았고, 모든 성분에서 높은 정의 유의한 상관이 인정되었다.
Peak expiratory flow rate(PEF) is one of the most important diagnostic parameters in spirometry. PEF occurs in a very short duration during the forced expiratory maneuver, which could lead to measurement error due to non-ideal dynamic characteristic of the transducer. In such case the initial slope of the flow rate signal determines the accuracy of the measured PEF. The present study considered this initial slope as a parameter to compensate PEF. The 26 standard flow rate signals recommended by the American Thoracic Society(ATS) were flown through the air flow transducer followed by simultaneous measurements of PEF and maximum transducer output$(N_{PEF})$. $N_{PEF}$-PEF satisfied a quadratic equation in general, however, two signals (ATS #2 and #26) having large initial slopes deviated from the fitting equation to a significant degree. The relative error was found to be in a linear relationship with the initial slope, thus, $N_{PEF}$ was appropriately compensated to provide accurate PEF with mean relative error less than only 1%. The 99% confidence interval of the mean relative error was less than a half of the error limit of 5% recommended by ATS. Therefore, PEF can be very accurately determined by compensating the transducer output based on the initial slope, which should be a useful technique for air flow transducer calibration.
Purpose: The purpose of this study was to develop a system dynamics model for adolescent obesity in Korea that could be used for obesity policy analysis. Methods: On the basis of the casual loop diagram, a model was developed by converting to stock and flow diagram. The Vensim DSS 5.0 program was used in the model development. We simulated method of moments to the calibration of this model with data from The Korea Youth Risk Behavior Web-based Survey 2005 to 2013. We ran the scenario simulation. Results: This model can be used to understand the current adolescent obesity rate, predict the future obesity rate, and be utilized as a tool for controlling the risk factors. The results of the model simulation match well with the data. It was identified that a proper model, able to predict obesity probability, was established. Conclusion: These results of stock and flow diagram modeling in adolescent obesity can be helpful in development of obesity by policy planners and other stakeholders to better anticipate the multiple effects of interventions in both the short and the long term. In the future we suggest the development of an expanded model based on this adolescent obesity model.
원자흡수용 gas-jet assisted RF 글로우 방전시스템을 제작하고 시료손실량과 원자흡광도에 미치는 실험변수들에 관한 연구를 수행하였다. 시료손실량과 흡광도는 방전전력, 압력 및 가스흐름에 큰 영향을 받았다. 원자흡광도와 시료손실량을 가스흐름이 600ml/min로 증가할 때 까지 계속 증가하였으며, 방전 압력은 3mbar에서 최대 흡광도를 나타내었다. 방전전력이 증가할수록 시료손실량과 흡광도는 증가하였으나 시스템의 안정도에 영향을 미치는 관계로 적당한 값의 선택이 필요하였다. 스테인리스 스틸 시료 중의 Ni과 황동시료 중의 Cr의 검량선을 작성한 결과 양호한 직선성이 얻어졌다.
액상화 시 지반-말뚝 시스템의 동적 거동을 정확히 예측하기 위해 상용 유한 차분 프로그램인 FLAC3D를 이용하여 시간영역에서 3차원 수치 모델링을 수행하였다. 지반의 전단변형에 따른 간극수압의 발달을 직접적으로 모사하기 위해 유효응력 해석법을 이용한 액상화 모델인 Finn model을 적용하였으며 Mohr-Coulomb 탄소성 모델에 접목되어 해석이 수행되었다. 이력감쇠모델을 적용하여 지반 비선형 거동을 고려하였으며 지반과 말뚝 간의 분리현상, 미끄러짐 현상을 모사하는 인터페이스 모델을 적용하였다. 경계조건으로써 단순화 연속체 모델링 기법을 도입하여 반사파의 생성을 막고 해석 효율을 증가시켰으며 적절한 최대지반탄성계수와 항복 깊이의 설정으로 비선형 거동을 정확히 모사하고자 하였다. Wilson(1998)이 수행한 원심모형시험 케이스 중 상부지반 상대밀도가 55%인 모델을 이용하여 제안된 모델링 기법의 캘리브레이션을 수행한 결과, 수치해석으로부터 도출된 깊이 별 과잉간극수압 비-시간 이력, 휨모멘트-시간이력, 말뚝 두부 변위-시간이력이 실험 결과를 잘 모사하였다. 상부지반 상대밀도가 30%인 모델의 결과를 이용하여 제안된 모델링 기법의 적용성 평가를 수행한 결과, 수치해석으로부터 도출된 지반 및 말뚝 응답이 실험 결과를 잘 모사하였으며 제안된 모델링 기법이 지반-말뚝 시스템의 액상화 거동을 적절히 모사한다고 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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