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영상분할 방법 기반의 인공신경망을 적용한 카메라의 렌즈왜곡 보정
문정환(Joung-H. Mun),배장한(Jang-Han Bae),신기영(Ki-Young Shin) 한국컴퓨터정보학회 2009 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.14 No.4
렌즈 왜곡현상은 머신비전 시스템에 있어 필연적인 현상이며 가격과 시스템의 크기를 줄이기 위한 렌즈의 선택으로 왜곡현상은 점점 더 심해지고 있다. 이와 같은 추세로 왜곡보정의 필요성은 중대한 문제가 되고 있지만 기존의 카메라 모델을 이용한 왜곡보정 방식은 그 비선형 때문에 복잡하고 많은 연산이 필요한 문제점이 있다. 또한 최근 각광을 받고 있는 인공신경 망을 이용한 보정방법 역시 정확성과 효율성의 측면에서 문제점이 발견되고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 형태의 알고리즘을 제안한다. K-means 군집분석 방법을 사용하여 왜곡영상을 실제 왜곡정도에 따라 분할한 후 각 영역에 인공신경 망을 적용하여 영상을 보정한다. 그 결과 새롭게 제안된 영상분할을 적용한 신경망 알고리즘은 영상분할을 하지 않은 기존 방법들보다 더 정확한 왜곡보정 결과를 나타내었다. Lens distortion is inevitable phenomenon in machine vision system. More and more distortion phenomenon is occurring in order to choice of lens for minimizing cost and system size. As shown above, correction of lens distortion is critical issue. However previous lens correction methods using camera model have problem such as nonlinear property and complicated operation. And recent lens correction methods using neural network also have accuracy and efficiency problem. In this study, I propose new algorithms for correction of lens distortion. Distorted image is divided based on the distortion quantity using k-means. And each divided image region is corrected by using neural network. As a result, the proposed algorithms have better accuracy than previous methods without image division.
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시뮬레이션 모델 구축과 분석을 통한 솔레노이드 생산라인의 최적 버퍼 할당
김영진,노상도,문정환,Kim, Young-Jin,Noh, Sang-Do,Mun, Joung-H. 한국시뮬레이션학회 2008 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.17 No.4
본 논문의 목적은 생산성 향상을 위한 시뮬레이션 모델의 구축과 활용으로, 자동차 솔레노이드 밸브를 생산하는 국내의 한 중소기업을 대상으로 최적 버퍼 할당 문제를 시뮬레이션을 통하여 해결하였다. 이를 위하여 생산 라인을 구성하고 있는 주요 요소나 운영 정책 등이 변화했을 때 이러한 변화가 생산량에 어떠한 영향을 주는지를 확인 할 수 있도록 생산 라인의 공정과 작업 내용 및 순서, 공정 수행시간, 총 근무 시간, 가동률, 작업 효율, 불량률, 재공재고 등을 주요 입력 변수로 설정하였으며, 실제 생산라인 운영 결과와의 비교를 통해 이를 검증하였다. 본 논문에서 대상으로 한 솔레노이드 생산라인은 공정 중의 버퍼가 지나치게 많은 상황이지만, 버퍼를 줄이게 되면 결품 발생으로 생산이 중단되는 경우가 발생하기 때문에 많은 양의 버퍼를 유지하고 있었다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 시뮬레이션 모델을 구성, 검증하고 이를 활용하여 생산에 영향을 미치지 않는 최적의 버퍼 값을 결정 하였다. 본 본문에서 구축된 시뮬레이션 모델은 생산 라인에 영향을 미치는 많은 요소들을 입력 요소로 고려할 수 있도록 구성되었으며, 최적 버퍼 할당 뿐 아니라, 다양한 목적의 분석에 활용이 가능하다. The purpose of this study is the use of simulation modelling to enhance productivity. In this paper, the optimal buffer allocation of small and medium size industries which produce solenoid valves for automobiles, is performed using simulations. The simulation model was developed under considerations of production layout, process & operation, process time, total work time, WIP, utilization, failure rate, and operation efficiency as inputs, and it was validated with careful comparisons between real behaviors and simulation outputs of the production line. Therefore, we can evaluate effects and changes in productivity when some strategies and/or crucial factors are changed. Although too large buffer could decrease productivity, the solenoid production line in this paper has been maintained large buffer. It is because reducing the size of buffer could result in the termination of the process. We determined the optimal number of buffers that could not cause any interrupt in productions using simulations. This simulation model considers diverse input variables which could influence productivity, and it is very useful not only for the production line of solenoid valves, but also for other production lines with various purposes, especially, small and medium size industries.
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신기영(Ki-Young Shin),문정환(Joung-H. Mun) 한국컴퓨터정보학회 2009 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.14 No.6
본 논문에서는 광학식 모션캡처 장비를 위한 다중 카메라 보정 방법을 제안한다. 이 방법은 DLT(Direct linear transformation) 알고리즘을 이용하여 7개의 마커가 있는 3축 보정틀의 영상을 획득하여 1차 카메라 보정을 한다. 그리고 2개의 마커가 있는 보정봉을 측정하고자 하는 영역에서 움직여서 2차 카메라 보정을 실시한다. 1차 카메라 보정에서는 카메라 보정뿐만 아니라 렌즈 왜곡 계수를 계산하여 2차 카메라 보정에서의 최적화를 위한 초기해로 사용한다. 2차 카메라 보정에서는 보정봉에 있는 마커사이의 거리가 일정하기 때문에 계산된 마커 거리와 실제 마커 거리의 차가 최소화 되도록 최적화를 수행한다. 제안한 방법에 의한 다중 카메라 보정 방법을 검증하기 위하여 재투영에러를 계산하였고 3축 보정틀에 있는 마커사이의 거리와 보정봉에 있는 마커사이의 거리를 계산하여 다른 상용장비의 값과 비교하였다. 3축 보정틀에 있는 마커를 복원하여 에러를 비교한 결과 평균오차가 상용장비의 1.7042mm에 비해 0.8765mm로 51.4% 수준으로 나타났고, 보정봉에 있는 마커를 복원하여 에러를 비교한 결과 상용장비의 평균에러 1.8897mm에 비해 2.0183mm로 0.1286mm 크게 나타났다. In this paper, the multi-camera calibration algorithm for optical motion capture system is proposed. This algorithm performs 1st camera calibration using DLT(Direct linear transformation} method and 3-axis calibration frame with 7 optical markers. And 2nd calibration is performed by waving with a wand of known length(so called wand dance} throughout desired calibration volume. In the 1st camera calibration, it is obtained not only camera parameter but also radial lens distortion parameters. These parameters are used initial solution for optimization in the 2nd camera calibration. In the 2nd camera calibration, the optimization is performed. The objective function is to minimize the difference of distance between real markers and reconstructed markers. For verification of the proposed algorithm, re-projection errors are calculated and the distance among markers in the 3-axis frame and in the wand calculated. And then it compares the proposed algorithm with commercial motion capture system. In the 3D reconstruction error of 3-axis frame, average error presents 1.7042mm(commercial system) and 0.8765mm(proposed algorithm). Average error reduces to 51.4 percent in commercial system. In the distance between markers in the wand, the average error shows 1.8897mm in the commercial system and 2.0183mm in the proposed algorithm.
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이기영(Ki Young Lee),신기영(Ki-Young Shin),문정환(Joung H. Mun) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.7
Muscle fatigue is characterized as a progressive increase in discomfort arising from the active muscle at moderate load levels are maintained. The overtraing syndrome is a condition of fatigue and underperformance, often associated with frequent infections and depression which occurs following hard training and competition. In this paper, we extract parameters such as median frequency, zero crossings and band energy from surface electromyogram (EMG). and compare to evaluate themselves as measures for fatigue. Three males and 3 females volunteered to participate in surface EMG recordings placed on the biceps brachii and each recording experiment continued until exhaustion.
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