GPS 트래킹 방식을 이용한 옥외용 증강현실 시스템 구현

최태종,김정국,허웅,장병태,Choi, Tae-Jong,Kim, Jung-Kuk,Huh, Woong,Jang, Byun-Tae 대한전자공학회 2002 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.39 No.5

본 논문에서는 GPS를 사용하여 위치와 자세 트래킹 정보를 이용하는 옥외용 증강현실 시스템을 구현하였다. 본 시스템은 이동 운용국과 지상 운용국으로 구성하였고, 이동 운용국은 실시간 영상 획득 장치, GPS 트래킹 장치와 무선 데이터 송수신기로 구성하였다. 지상 운용국은 무선 송수신기, 가상 영상 발생 장치와 영상 합성 장치로 구성하였다. 영상 획득 장치가 부착된 이동 운용국의 위치와 자세를 측정하는 GPS 트래킹 장치는 TANS Vector와 RT-20으로 DGPS을 이용하도록 설계하였고, 무선 데이터 송수신기는 이동 운용국과 지상 운용국간의 데이터 전송을 위하여 이용하였다. 차량과 헬리콥터에 구현한 시스템을 장착하여 평가한 결과 건축 시뮬레이션과 방송, 여행지 안내, 무인정찰기, 유${\cdot}$무인 항공기에서의 항법 지원과 능동적인 정보수집, 재해 관찰 등과 같은 분야에 적용할 수 있음을 알 수 있었다. In this paper, we describe an outdoor augmented reality system using GPS tracking for position and attitude information. The system consist of a remote mobile operation unit and a ground operation unit. The remote mobile operation unit includes a real-time image acquiring device, a GPS tracking device, and a wireless data transceiver; the ground operation unit includes a wireless transceiver, a virtual image generating device, and an image superimposing device. The GPS tracking device for measurement of position and attitude of the remote mobile operation unit was designed by TANS Vector and RT-20 for DGPS. The wireless data transceiver was for data transmission between the remote mobile operation unit and the ground operation unit. After the remote mobile operation unit was installed on a vehicle and a helicopter, the system was evaluated to verify its validity in actual applications. It was found that the implemented system could be used for obtaining real-time remote information such as construction simulation, tour guide, broadcasting, disaster observation, or military purpose.

ACDE²: 수렴 속도가 향상된 적응적 코시 분포 차분 진화 알고리즘

최태종,안창욱,Choi, Tae Jong,Ahn, Chang Wook 한국정보과학회 2014 정보과학회논문지 Vol.41 No.12

이 연구는 단봉 전역 최적화 성능이 개선된 적응적 코시 분포 차분 진화 알고리즘을 제안한다. 기존 적응적 코시 분포 차분 진화 알고리즘은(ACDE) 개체의 다양성을 보장하여 다봉 전역 최적화 문제에 우수한 "DE/rand/1" 돌연변이 전략을 사용했다. 그러나 이 돌연변이 전략은 수렴 속도가 느려 단봉 전역 최적화 문제에 단점이 있다. 제안 알고리즘은 "DE/rand/1" 돌연변이 전략 대신 수렴 속도가 빠른 "DE/current-to-best/1" 돌연변이 전략을 사용했다. 이때, 개체의 다양성이 부족하여 발생할 수 있는 지역 최적해로의 수렴을 방지하기 위해서 매개변수 초기화 연산이 추가됐다. 매개변수 초기화 연산은 특정세대를 주기로 실행되거나 또는 선택 연산에서 모든 개체가 진화에 실패하는 경우 실행된다. 매개변수 초기화 연산은 각 개체들의 매개변수에 탐험적 특성이 높은 값을 할당하여 넓은 공간을 탐색할 수 있도록 보장한다. 성능 평가 결과, 개선된 적응적 코시 분포 차분 진화 알고리즘이 최신 차분 진화 알고리즘들에 비해 특히, 단봉 전역 최적화 문제에서 성능이 개선됨을 확인했다. In this paper, an improved ACDE (Adaptive Cauchy Differential Evolution) algorithm with faster convergence speed, called ACDE2, is suggested. The baseline ACDE algorithm uses a "DE/rand/1" mutation strategy to provide good population diversity, and it is appropriate for solving multimodal optimization problems. However, the convergence speed of the mutation strategy is slow, and it is therefore not suitable for solving unimodal optimization problems. The ACDE2 algorithm uses a "DE/current-to-best/1" mutation strategy in order to provide a fast convergence speed, where a control parameter initialization operator is used to avoid converging to local optimization. The operator is executed after every predefined number of generations or when every individual fails to evolve, which assigns a value with a high level of exploration property to the control parameter of each individual, providing additional population diversity. Our experimental results show that the ACDE2 algorithm performs better than some state-of-the-art DE algorithms, particularly in unimodal optimization problems.

옥외 증강현실을 위한 관측점 트래킹 시스템 구현

최태종,김정국,허웅,장병태,Choi, Tae-Jong,Kim, Jung-Kuk,Huh, Woong,Jang, Byung-Tae 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.41 No.4

한글 본 논문에서는 개방된 광역을 대상으로 하는 옥외 증강현실을 위한 관측점 트래킹 시스템을 구현하였다. 옥외용 증강현실 시스템은 관측점이 이동하면 주위환경이 변하기 때문에 이동체의 위치와 관측시점의 위치를 트래킹 해야만 실제영상과 가상영상의 정확한 정합이 가능하다. 따라서 옥외용 증강현실의 전역 트래킹은 이동체의 위치와 방향을 추적하는 시스템이므로 GPS를 응용하여 구현하였다. 지역 트래킹 시스템은 이동할 때 현재 위치에서 이동체 내부의 사용자가 바라보는 시점의 변화를 추적하기 위한 장치이므로 제한된 영역에서 시점 트래킹이 가능한 광학식 위치 추적 시스템을 사용하여 구현하였다. 따라서 본 논문은 실제 영상과 실시간으로 트래킹된 가상정보를 정합함으로서 제한적이지만 옥외용 증강현실 시스템의 응용분야에 적용 가능성을 보였다. In this paper, a view point tracking system has been realized for outdoor augmented reality including broad area monitoring. Since the surroundings of the moving view point are changing, it is necessary to track the position and observation moment of the view point system for consistency between real and virtual images. For this reason, the GPS(Global Positioning System) is applied to the realized system for tracking the information on position and direction of the moving system. In addition, an optical position tracking system that is able to track view point in a limited area is used, because the local tracking system has to trace the image variation, seen to the observer in a moving vehicle, at a particular position and time. It was found that the realized outdoor augmented reality system, which combined the virtual information tracked in real time with the real image, can be very practical in various application area.

ACDE²: 수렴 속도가 향상된 적응적 코시 분포 차분 진화 알고리즘

최태종(Tae Jong Choi),안창욱(Chang Wook Ahn) 한국정보과학회 2014 정보과학회논문지 Vol.41 No.12

이 연구는 단봉 전역 최적화 성능이 개선된 적응적 코시 분포 차분 진화 알고리즘을 제안한다. 기존 적응적 코시 분포 차분 진화 알고리즘은(ACDE) 개체의 다양성을 보장하여 다봉 전역 최적화 문제에 우수한 “DE/rand/1” 돌연변이 전략을 사용했다. 그러나 이 돌연변이 전략은 수렴 속도가 느려 단봉 전역 최적화 문제에 단점이 있다. 제안 알고리즘은 “DE/rand/1” 돌연변이 전략 대신 수렴 속도가 빠른 “DE/current-to-best/1” 돌연변이 전략을 사용했다. 이때, 개체의 다양성이 부족하여 발생할 수 있는 지역최적해로의 수렴을 방지하기 위해서 매개변수 초기화 연산이 추가됐다. 매개변수 초기화 연산은 특정세대를 주기로 실행되거나 또는 선택 연산에서 모든 개체가 진화에 실패하는 경우 실행된다. 매개변수 초기화연산은 각 개체들의 매개변수에 탐험적 특성이 높은 값을 할당하여 넓은 공간을 탐색할 수 있도록 보장한다. 성능 평가 결과, 개선된 적응적 코시 분포 차분 진화 알고리즘이 최신 차분 진화 알고리즘들에 비해 특히, 단봉 전역 최적화 문제에서 성능이 개선됨을 확인했다. In this paper, an improved ACDE (Adaptive Cauchy Differential Evolution) algorithm with faster convergence speed, called ACDE2, is suggested. The baseline ACDE algorithm uses a "DE/rand/1" mutation strategy to provide good population diversity, and it is appropriate for solving multimodal optimization problems. However, the convergence speed of the mutation strategy is slow, and it is therefore not suitable for solving unimodal optimization problems. The ACDE2 algorithm uses a "DE/current-to-best/1" mutation strategy in order to provide a fast convergence speed, where a control parameter initialization operator is used to avoid converging to local optimization. The operator is executed after every predefined number of generations or when every individual fails to evolve, which assigns a value with a high level of exploration property to the control parameter of each individual, providing additional population diversity. Our experimental results show that the ACDE2 algorithm performs better than some state-of-the-art DE algorithms, particularly in unimodal optimization problems.

초임계 나노유체의 열-물리적 물성치 측정 기법

최태종(Tae Jong Choi),장석필(Seok Pil Jang) 한국추진공학회 2020 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.7

물-기반 다중벽 탄소나노튜브 나노유체의 흡광계수와 분산 안정성에 관한 실험적 연구

최태종(Tae Jong Choi),이승현(Seung-Hyun Lee),장석필(Seok Pil Jang) 대한기계학회 2014 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2014 No.11

물-기반 금나노유체의 분산안정성이 열전도도에 미치는 영향

최태종 ( Tae Jong Choi ),김현진 ( Hyun Jin Kim ),이승현 ( Seung-hyun Lee ),박용준 ( Yong Jun Park ),장석필 ( Seok Pil Jang ) 한국액체미립화학회 2016 한국액체미립화학회지 Vol.21 No.2

This paper experimentally reports the effect of suspension stability on the thermal conductivity of water-based Au nanofluids. For this purpose, the water-based Au nanofluids are prepared by the one-step method called electro-chemical method with volume fraction of 0.0005%. The thermal conductivity of water-based Au nanofluids is measured from 22℃ to 42℃ using the transient hot wire method. To quantify the suspension stability of Au nanofluids, the suspension stability of nanofluids is evaluated using the in-house developed laser scattering system at a fixed wavelength of 632.8nm with the elapsed time. Based on the experimental results, the both thermal conductivity and suspension stability of water-based Au nanofluids are gradually decreased according to the time. These results experimentally show that the suspension stability of water-based Au nanofluids is the one of the important factor of thermal conductivity.

도심 항공 모빌리티의 배터리 냉각을 위한 나노유체의 대류열전달 특성

최태종(Tae Jong Choi),장석필(Seok Pil Jang) 한국추진공학회 2021 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5

입자 크기에 따른 물/에틸렌글리콜 기반 알루미나 나노유체의 열전도도

최태종(Tae Jong Choi),김수빈(Soo Bin Kim),장석필(Seok Pil Jang),정대수(Dae Soo Jung),임형미(Hyung Mi Lim) 대한기계학회 2018 大韓機械學會論文集B Vol.42 No.3

본 논문에서는 입자 크기에 따른 물/에틸렌글리콜 기반 알루미나 나노유체의 열전도도 특성을 실험적으로 연구하였다. 이를 위해 물/에틸렌글리콜 기반 알루미나 나노유체를 Modified two-step method를 이용하여 제작하였다. 나노유체 속에 분산된 입자의 크기는 Particle Size Analyzer(PSA)로 분석하였으며, 나노유체의 열전도도는 비정상열선법(Transient Hot Wire Method)을 이용하여 측정하였다. 나노입자의 크기는 RCF×h가 증가할수록 감소하는 것을 확인하였으며, 입자의 크기가 감소할수록 온도에 따라 열전도도가 상승하는 온도 의존성이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, 단위부피당 열전도도 측정 결과, 입자의 크기가 작을수록 열전도도 향상 폭이 더 높은 것을 실험적으로 확인하였다. This paper experimentally reports the effect of particle size on the thermal conductivity of water/ethylene glycol-based alumina nanofluids. For this study, the water/ethylene glycol-based alumina nanofluids was manufactured using the modified two-step method. The particle size dispersed in nanofluids was measured by the particle size analyzer, and thermal conductivity of nanofluids was measured by the transient hot wire method. The particle size decreased with total RCF and the temperature dependence of nanofluids was observed as the particle size decreased. Moreover, it was experimentally confirmed that the nanofluids exhibit higher thermal conductivity as the particle size decreased.

개체군 분포 편차 기반의 적응적 차분 진화 알고리즘

최태종(Tae Jong Choi),안창욱(Chang Wook Ahn) 한국정보과학회 2013 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2013 No.11