• 제목/요약/키워드: voronoi diagram

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Voronoi Diagram-based USBL Outlier Rejection for AUV Localization

  • Hyeonmin Sim;Hangil Joe
    • 한국해양공학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.115-123
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    • 2024
  • USBL systems are essential for providing accurate positions of autonomous underwater vehicles (AUVs). On the other hand, the accuracy can be degraded by outliers because of the environmental conditions. A failure to address these outliers can significantly impact the reliability of underwater localization and navigation systems. This paper proposes a novel outlier rejection algorithm for AUV localization using Voronoi diagrams and query point calculation. The Voronoi diagram divides data space into Voronoi cells that center on ultra-short baseline (USBL) data, and the calculated query point determines if the corresponding USBL data is an inlier. This study conducted experiments acquiring GPS and USBL data simultaneously and optimized the algorithm empirically based on the acquired data. In addition, the proposed method was applied to a sensor fusion algorithm to verify its effectiveness, resulting in improved pose estimations. The proposed method can be applied to various sensor fusion algorithms as a preprocess and could be used for outlier rejection for other 2D-based location sensors.

보로노이 다이어그램을 이용한 지문정합 알고리즘 (A Fingerprint Matching Algorithm Based on the Voronoi Diagram)

  • 김승훈;최태영
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권6호
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    • pp.247-252
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    • 2004
  • 본 논문에서는 검출된 특징점에 대해 보로노이 다이어그램을 사용하여 이동과 회전에 불변인 정합 알고리즘을 제안한다. 보로노이 다이어그램에 의해서 검출되는 각각의 특징점과 그에 인접한 특징점들 사이의 거리와 각도를 데이터베이스에 저장하고 인증을 요청한 지문의 정보를 같은 방법으로 변환 후 데이터베이스 내의 정보들과의 비교를 통해서 결과를 출력한다. 이는 기존의 인덱싱 기반 알고리즘에 비해 더욱 정확한 알고리즘이다.

이동로봇의 주행을 위한 토폴로지컬 지도의 작성 (Topological Map Building for Mobile Robot Navigation)

  • 최창혁;이진선;송재복;정우진;김문상;박성기;최종석
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.492-497
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    • 2002
  • Map building is the process of modeling the robot's environment. The map is usually built based on a grid-based or topological approach, which has its own merits and demerits. These two methods, therefore, can be integrated to provide a better way of map building, which compensates for each other's drawbacks. In this paper, a method of building the topological map based on the occupancy grid map through a Voronoi diagram is presented and verified by various simulations. This Voronoi diagram is made by using a labeled Voronoi diagram scheme which is suitable for the occupancy grid maps. It is shown that the Proposed method is efficient and simple fur building a topological map. The simple path-planning problem is simulated and experimented verify validity of the proposed approach.

자율 이동 로봇의 경로 계획 (Path Planning of Autonomous Mobile Robot)

  • 이주호;서삼준;박귀태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.866-870
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    • 1995
  • To make a mobile robot to get to a goal point, path which connects the mobile robot and the goal point is needed and a path planning is necessary. There are various kinds of a path planning. Well known methods are skeleton method, cell decomposition method and potential field method. But each method has both fortes and defects. In this paper, we propose a new method of path planning to find a path for mobile robot. It is obtained by modifying a Voronoi diagram. An original Voronoi diagram can make a safe path but its result is not satisfied. First defect of path, finded by the original Voronoi diagram, is sulplus of safty which make a path longer. Second defect is that the original Voronoi diagram method has a problem of connecting the Voronoi daigram with start/goal point of mobile robot. These defects are removed in proposed algorithm in this paper. We define a function to show the quality of paths. And by computer simulation, paths are compared and its result are shown.

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$\beta$-Shape and $\beta$-Complex for the Structure Analysis of Molecules

  • Seo, Jeong-Yeon;Kim, Dong-Uk;Cho, Young-Song;Ryu, Joong-Hyun;Kim, Deok-Soo
    • International Journal of CAD/CAM
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    • 제7권1호
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    • pp.91-101
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    • 2007
  • To understand the structure of molecules, various computational methodologies have been extensively investigated such as the Voronoi diagram of the centers of atoms in molecule and the power diagram for the weighted points where the weights are related to the radii of the atoms. For a more improved efficiency, constructs like an $\alpha$-shape or a weighted $\alpha$-shape have been developed and used frequently in a systematic analysis of the morphology of molecules. However, it has been recently shown that $\alpha$-shapes and weighted $\alpha$-shapes lack the fidelity to Euclidean distance for molecules with polysized spherical atoms. We present the theory as well as algorithms of $\beta$-shape and $\beta$-complex in $\mathbb{R}^3$ which reflects the size difference among atoms in their full Euclidean metric. We show that these new concepts are more natural for most applications and therefore will have a significant impact on applications based on particles, in particular in molecular biology. The theory will be equivalently useful for other application areas such as computer graphics, geometric modeling, chemistry, physics, and material science.

전산 기하학과 Voronoi도표

  • 좌경용
    • 전기의세계
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    • 제32권6호
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    • pp.325-330
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    • 1983
  • 본 기술해설에서는 전산 기하학에서 다루는 많은 기본 문제들 중에서도 특히 평면상에 놓여있는 n개의 점들에 대한 여러문제, 예를 들면 Euclidean Minimum Spanning Tree을 구하는 문제, 점 사이의 거리가 가장 가까운 두점(two closest point pair)을 찾는 문제, Convex hull을 찾는 문제 등을 효율적으로 처리할 수 있는 Voronoi 도표 (Voronoi Diagram)라는 기본적인 structure에 대해 설명을 하고 이 Voronoi 도표가 위에서 언급한 문제를 해결하는데 이용됨을 살펴보고자 한다.

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Voronoi Diagram 을 이용한 Stereo;ithography 의 향상된 레이져 주사경로 생성에 관한 연구 (A Study on Generation of the Advanced Laser Scanning Path for Stereolithography using Voronoi Diagrams)

  • 이기현;최홍태;이석희
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.405-409
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    • 1997
  • Voronoi diagrams are applied in varios field such as NC toolpath generation, VLSI design and robot path planning because of their geometric charcteristics. In this paper, Voronoi diagrams are introduced on polygon constructed by line segments only and with constant offset. Bisector curves for two arbitrary objects, which is the combination of line segment and arc, are defined as parametric fuction where the parameter is used as offset. Offset curves are applied on the generation of laser scanning path for the stereolithography and shows a good result from several examples.

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그리드 기반 게임에서 Voronoi diagram을 이용한 곡선 경로찾기 (Finding a smooth path by using a Voronoi diagram in grid-based games)

  • 전현주;유견아
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (B)
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    • pp.604-606
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    • 2005
  • 컴퓨터 게임에서 움직이는 캐릭터를 위한 자연스러운 경로의 계획은 게임의 현실감을 측정하는 중요한 척도이다. Voronoi 다이어그램은 컴퓨터 기하학 분야에서 잘 알려진 로봇 경로계획 알고리즘 중 하나이다. Voronoi 다이어그램은 두 장애물로부터 같은 거리에 있는 선분과 점들로 구성되어 생성된 경로가 장애물로부터 멀리 떨어진 안전한 길이고 사람이 실제로 택하는 경로와 유사하다는 것이 장점이다. 본 논문에서는 셀-기반 게임 환경에서 움직이는 캐릭터의 이동경로를 찾기 위해 Voronoi 다이어그램을 적용하는 방법을 제안하고 구현한다. 제안된 방식과 기존에 많이 사용되던 그리드 기반 A* 알고리즘의 적용 결과를 비교 분석한다.

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심볼간 간섭 채널을 위한 고정 지연 신호 검출기 (Fixed Decision Delay Detector for Intersymbol Interference Channel)

  • Taehyun, Jeon
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권9호
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    • pp.39-45
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    • 2004
  • 순차적인 관찰값을 바탕으로 하고 신호검출에 소요되는 시간이 고정된 신호검출기의 제작에 관한 방법을 제안하며 이는 하드웨어의 복잡도를 감소시키는 장점이 있다. 제안된 방법은 Voronoi 다이어그램과 Delaunay 분할을 사용한다. 제안된 신호검출기 제작은 또한 고정 지연 트리 검색 검출 (FDTS) 방법에 기반을 둔다. FDTS 는 효율적인 순차적 신호검출 알고리즘이며 심볼간 간섭이 존재하는 채널에서 결정 궤환 등화기법 (DFE)과 결합하여 최적화에 근접한 성능을 보인다. 이러한 접근방법에서는 Voronoi 다이어그램 혹은 등가적으로 Delaunay 분할에 포함된 정보를 활용하여 다차원 유클리드 공간에서의 상대적인 관찰값의 위치를 계산하며 이러한 방법이 효율적인 계산을 유도하는 신호검출기의 제작에 이용된다.