핀홀 스테레오 비전 센서의 공간 스캔을 통한 방사선의 영상화 시뮬레이션

박순용,백승해,최창원,Park, Soon-Yong,Baek, Seung-Hae,Choi, Chang-Won 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.7

원자력 발전소에서 예기치 못한 사고가 발생하거나 발전소를 해체하는 작업을 수행하는 과정에서는 방사선 물질의 유출에 대한 우려가 항상 존재한다. 유출된 방사선 물질을 제거하기위해서는 방사선의 분포에 대한 정확한 정보를 획득할 수 있는 기술이 필요하다. 그러나 방사선 물질의 직접적 취급은 매우 제한적이기 때문에 방사선과 관련된 기술의 개발은 미리 시뮬레이션을 통하여 그 가능성을 검토하여야 한다. 본 논문에서는 방사선 물질의 분포에 대한 3차원 정보를 획득할 수 있는 방사선 영상화 기술을 시뮬레이션하였다. 두 개의 가상의 1차원 방사선 센서를 이용하여 스테레오 방사선 영상을 획득하고, 스테레오 시차를 이용하여 가상의 방사선 물질에 대한 3차원 거리 정보를 획득하였다. 점과 면으로 구성된 가상의 방사선 물질에 대하여 스테레오 방사선 영상 및 3차원 정보의 획득이 가능함을 시뮬레이션하였다. There are always much concern about the leakage of radiation materials in the event of dismantle or unexpected accident of nuclear power plant. In order to remove the leakage of radiation materials, appropriate dispersion detection techniques for radiation materials are necessary. However, because direct handling of radiation materials is highly restricted and risky, developing radiation-related techniques needs computer simulation in advance to evaluate the feasibility. In this paper, we propose a radiation imaging technique which can acquire 3D dispersion information of radiation materials and tested by simulation. Using two virtual 1D radiation sensors, we obtain stereo radiation images and acquire the 3D depth to virtual radiation materials using stereo disparity. For point and plane type virtual radiation materials, the possibility of the acquisition of stereo radiation image and 3D information are simulated.

구조광 방식 3차원 복원을 위한 간편한 프로젝터-카메라 보정 기술

박순용,박고광,Park, Soon-Yong,Park, Go-Gwang,Zhang, Lei 한국정보처리학회 2010 정보처리학회논문지B Vol.17 No.3

구조광(structured-light)을 이용한 3차원 복원 기술은 카메라 영상과 프로젝터 영상에서 구조광 코드(code)의 일치점을 탐색하고 그 점의 3차원 좌표를 획득하는 기술이다. 일치점의 3차원 좌표를 계산하기위해서는 카메라와 프로젝터의 보정(calibration)이 선행되어야 한다. 또한 복원된 3차원 형상의 정확도는 카메라와 프로젝터의 보정 결과에 영향을 받는다. 기존의 카메라-프로젝터 보정 기술은 고가의 장치를 사용하거나 복잡한 알고리즘을 사용하여 시간과 비용에 대한 효율성이 낮았다. 본 논문에서는 쉽고도 정밀한 카메라-프로젝터 보정 기술을 제안하고자 한다. 제안하는 기술은 복잡한 장치 또는 알고리즘이 필요치 않고 영상처리 기술로만 구현이 가능하기 때문에 3차원 형상복원의 효율성을 높일 수 있다. 두 종류의 카메라-프로젝터 장치에 대한 보정 실험 결과를 보였으며, 보정된 카메라와 프로젝터의 투영 오차 및 월드 기준점의 3차원 복원 오차를 측정하여 제안하는 알고리즘의 정밀도를 분석하였다. The structured-light 3D reconstruction technique uses a coded-pattern to find correspondences between the camera image and the projector image. To calculate the 3D coordinates of the correspondences, it is necessary to calibrate the camera and the projector. In addition, the calibration results affect the accuracy of the 3D reconstruction. Conventional camera-projector calibration techniques commonly require either expensive hardware rigs or complex algorithm. In this paper, we propose an easy camera-projector calibration technique. The proposed technique does not need any hardware rig or complex algorithm. Thus it will enhance the efficiency of structured-light 3D reconstruction. We present two camera-projector systems to show the calibration results. Error analysis on the two systems are done based on the projection error of the camera and the projector, and 3D reconstruction of world reference points.

연동형 반감응 신호제어 시스템 적용을 위한 모의실험 검증

박순용(Park, Soon Yong),이석기(Lee, Suk Ki),정준화(Jeong, Jun-Hwa Jeong) 대한토목학회 2013 대한토목학회 학술대회 Vol.2013 No.10

현장 임계간격을 이용한 다지 회전교차로 분석

박순용(Soon-Yong Park),김동녕(Dong-Nyong Kim),정준화(Jun-Hwa Jeong) 한국콘텐츠학회 2013 한국콘텐츠학회논문지 Vol.13 No.9

본 연구에서는 한국 운전자의 특성을 고려한 회전교차로 진입 임계간격을 조사하여 이를 기반으로 다양한 교통조건 및 다지 회전교차로에 대하여 그 효과를 분석하였다. 회전교차로의 임계간격은 4지, 5지, 6지, 그리고 7지에 대하여 현장조사를 수행하였으며, Raff의 추정기법을 이용하여 임계간격을 도출하였다. 도출된 임계간격은 모의실험을 위한 정산 및 통계적 검증과정을 거쳤으며, 이를 기반으로 다양한 조건에서 회전교차로 운영분석을 수행하였다. 그 결과 운영 교통량 및 회전비율 등에 따른 다지 회전교차로의 설계요소인 내접원 직경을 서비스수준별로 제시하였다. 이는 향후 회전교차로 설계지침에 반영할 수 있을 것으로 사료된다. In this paper, considering the characteristics of the driver at roundabouts by investigating the critical gap acceptance on various traffic conditions, multi-legged roundabouts were evaluated. The gap acceptance and rejection of 4-legged, 5-legged, 6-legged, and 7-legged roundabout were surveyed on real fields, and the critical gap acceptance was estimated using Raff’s methods. Derived the critical gap acceptance was processed calibration and validation for micro-simulation, and then multi-legged roundabouts under variable conditions such as variations of traffic volume, turning ratio, and size of inscribed circle diameter were evaluated to verify operating conditions of roundabouts. As the results, according to the operating traffic volume and turning ratio, the inscribed circle diameters were proposed at each level of service. These inscribed circle diameters were able to reflect the guideline of geometric design for multi-legged roundabouts.

Developing and Evaluation of Coordinated Semi - Actuated Signal Control for Field Application

Soon-Yong Park(박순용),Suk-Ki Lee(이석기),Jun-Hwa Jeong(정준화) 한국콘텐츠학회 2014 한국콘텐츠학회논문지 Vol.14 No.3

본 연구에서는 지방부 간선 또는 지선 축에서 효과적으로 사용 가능한 연동형 반감응 신호제어 알고리즘을 개발하고 이를 평가하였다. 연동형 반감응 신호제어에 대한 모의실험 결과를 살펴보면, 주?부 도로의 교통량 차이가 커질수록 연동형 반감응 신호제어의 지체가 최적화된 고정식 신호제어에 비해 감소하는 것을 확인하였다. 그러나 주부도로의 교통량이 같거나 전체 교통량이 많아지면 최적화된 고정식 신호제어의 지체가 더 낮게 나타났으며, 횡단 보행량이 많아질수록 차량 지체가 증가하는 것으로 확인되었다. 따라서 연동형 반감응 신호제어는 차량 교통량이 일정수준 이하인 곳에 적용하되, 횡단 보행량을 고려하여 적용지역을 선별해야 할 것이다. In this paper, Coordinated Semi-Actuated Signal Control algorithm was developed and evaluated. According to the analysis of simulation, the coordinated semi-actuated signal control led to reduced vehicle delay as the difference of traffic volume between major and minor streets was getting bigger. But when there was relatively high traffic volume, or the equivalent amount of traffic volume on major and minor streets, optimized pre-timed signal control was verified to lower delay times compared to coordinated semi-actuated signal control; however, it might increase pedestrian delay. Therefore, the coordinated semi-actuated signal control should be implemented at intersections where traffic volume is relatively low.

스테레오 카메라의 주시각 제어를 위한 영상 시차 보정

박순용(Park-Soon Yong),이남호(Lee-Nam Ho),조재완(Cho-Jae Wan),이용범(Lee-Yong Bum),이종민(Lee-Jong Min) 대한전자공학회 1995 대한전자공학회 학술대회 Vol.1995 No.6

CaO첨가가 마그네슘 합금의 고온산화에 미치는 영향

박순용 ( Soon Yong Park ),김세광 ( Shae Kwang Kim ),이동복 ( Dong Bok Lee ) 대한금속재료학회(구 대한금속학회) 2016 대한금속·재료학회지 Vol.54 No.6

CaO-added Mg alloys were cast in air, hot extruded to thin plates, and oxidized in air at high temperatures. During the casting process, the CaO was decomposed into Ca in the α-Mg matrix and formed Al2Ca precipitates along grain boundaries. A thin, nonuniform CaO-rich layer was formed on the surface during the casting and oxidation. Based on this study, the oxidation mechanism of the CaO-added Mg alloys during casting and oxidation is proposed. (Received August 25, 2015)

전방향 거리 센서의 균일 원호길이 샘플링을 이용한 무인 이동차량의 실시간 위치 추정

박순용(Soon-Yong Park),최성인(Sung-In Choi) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.48 No.6

본 논문에서는 무인 지상 차량의 (Unmanned Ground Vehicle UGV)의 위치 추정을 위한 컴퓨터 비전 기술을 제안한다. 제안하는 방법은 연속적으로 획득되는 360도 거리 정보(range data)와 디지털 수치모델(Digital Surface Model 이하 DSM)의 3차원 등록(3-D registration) 방법에 기반하고 있다. 많은 수의 3차원 점군(point clouds) 정보를 가지고 있는 거리 정보의 연속적 3차원 등록은 상당한 수행 시간을 필요로 한다. 실시간 위치 추정을 위해 우리는 투영 기반의 등록 방법과 Uniform Arc Length Sampling(이하 UALS) 방법을 제안한다. UALS는 거리영상에서의 GSD(ground sample distance)를 균일하게 유지하면서 동시에 3차원 샘플 포인트의 수를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 투영 기반 등록 기술은 3차원 대응점의 탐색 시간을 감소시킨다. 두 개의 실제 항법 경로를 이용한 실험을 통하여 제안하는 방법의 성능을 검증하였다. 3차원 점군의 다양한 샘플링에 대하여 제안하는 기술의 속도 및 정합 성능을 기존 방법과 비교하였다. We propose an automatic localization technique based on Uniform Arc Length Sampling (UALS) of 360 degree range sensor data. The proposed method samples 3D points from dense a point-cloud which is acquired by the sensor registers the sampled points to a digital surface model(DSM) in real-time and determines the location of an Unmanned Ground Vehicle(UGV). To reduce the sampling and registration time of a sequence of dense range data 3D range points are sampled uniformly in terms of ground sample distance. Using the proposed method we can reduce the number of 3D points while maintaining their uniformity over range data. We compare the registration speed and accuracy of the proposed method with a conventional sample method. Through several experiments by changing the number of sampling points we analyze the speed and accuracy of the proposed method.

통행시간과 점유율 기반의 실시간 신호운영 알고리즘

박순용(Soon-Yong Park),정영제(Young-Je Jeong) 한국콘텐츠학회 2016 한국콘텐츠학회논문지 Vol.16 No.8

본 연구에서는 통행시간과 점유율의 융합 정보를 이용하는 새로운 실시간 신호제어 알고리즘을 제시하였다. 교통정보시스템의 통행시간 정보를 신호운영에 적용하였으며, 통행시간으로부터 산정한 포화도를 신호제어에 이용하기 위한 프로세스를 개발하였다. 결정적 지체모형을 이용해 통행시간으로부터 대기행렬길이를 생성하고, 대기행렬 길이를 다시 포화도로 변환하는 과정이 적용되었다. 또한 통행시간 기반 포화도와 루프검지기 포화도를 융합해 신호시간이 산정되도록 하였다. 신호제어 알고리즘의 효과평가를 위해 미시적 시뮬레이션 분석을 시행하였으며, 과포화 상태에서 기존 루프검지기 기반 실시간 신호제어 대비 최대 27%의 지체 감소 효과를 확인하였다. 또한 과포화 및 검지기 고장상황에 대한 효과적이고, 유용한 대응이 가능함을 확인하였다. 본 연구에서는 교통신호제어시스템과 교통정보시스템의 교통정보 통합이용방안을 제시하였다는데 의의가 있겠다. This research suggested a new real-time traffic signal control algorithm using fusion data of the travel time and the occupancy rate. This research applied the travel time data of traffic information system to traffic signal operation, and developed the signal control process using the degree of saturation that was estimated from the travel time data. This algorithm estimates a queue length from the travel time based on a deterministic delay model, and includes the process to change from the queue length to the degree of saturation. In addition, this model can calculate the traffic signal timings using fusion data of the travel time and the occupancy rate based on the saturation degree. The micro simulation analysis was conducted for effectiveness evaluation. We checked that the average delay decreased by up to 27 percent. In addition, we checked that this signal control algorithm could respond to a traffic condition of oversaturation and detector breakdown effectively and usefully. This research has important contribution to apply the traffic information system to traffic signal operation sectors.

3차원 거리정보와 DSM의 정사윤곽선 영상 정합을 이용한 무인이동로봇의 위치인식

박순용 ( Soon Yong Park ),최성인 ( Sung In Choi ) 한국정보처리학회 2012 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.1 No.1

본 논문에서는 야지 환경에서 동작하는 무인이동로봇에서 획득한 3차원 LIDAR (Light Detection and Ranging) 센서 정보와 로봇이 이동하는 지형의 3차원 DSM (Digital Surface Map)에서 정사윤곽선(Ortho-edge) 특징영상을 생성하고 정합하여 로봇의 현재 위치를 추정하는 기술을 제안한다. 최근의 무인이동로봇의 위치 인식에 대한연구는 GPS (Global Positioning System), IMU (Inertial Measurement Unit), LIDAR 등의 위치인식 센서를 융합하는 경우가 많아지고 있다. 특히 LIDAR에서 획득한 거리정보를 ICP(Iterative Closest Point) 기반의 기하정합으로 로봇의 위치를 추정하는 기술이 개발되고 있다. 그러나 이동로봇에서 획득한 센서 정보는 DSM의 센싱 방향과 큰 차이차이가 있어 기존의 기하정합 기술을 사용하는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 서로 다른 센싱 방향에서 획득한 3차원 LIDAR 거리정보와 DSM에서 정사윤곽선이라는 특징 영상을 생성하고 이들을 정합하여 로봇의 위치를 추정하는 새로운 기술을 제안한다. DSM으로부터 현재 시점의 정사윤곽선 영상을 생성하는 방법, 전방향 LIDAR 거리센서에서 정사윤곽선 영상을 생성하는 방법, 그리고 정사윤곽선 영상의 정합 기술을 설명하였다. 실험에서는 다양한 주행 경로에 대한 위치 추정의 오차를 분석하고 제안 기술의 성능의 우수성을 보였다. This paper presents a new localization technique of an UGV(Unmanned Ground Vehicle) by matching ortho-edge images generated from a DSM (Digital Surface Map) which represents the 3D geometric information of an outdoor navigation environment and 3D range data which is obtained from a LIDAR (Light Detection and Ranging) sensor mounted at the UGV. Recent UGV localization techniques mostly try to combine positioning sensors such as GPS (Global Positioning System), IMU (Inertial Measurement Unit), and LIDAR. Especially, ICP (Iterative Closest Point)-based geometric registration techniques have been developed for UGV localization. However, the ICP-based geometric registration techniques are subject to fail to register 3D range data between LIDAR and DSM because the sensing directions of the two data are too different. In this paper, we introduce and match ortho-edge images between two different sensor data, 3D LIDAR and DSM, for the localization of the UGV. Details of new techniques to generating and matching ortho-edge images between LIDAR and DSM are presented which are followed by experimental results from four different navigation paths. The performance of the proposed technique is compared to a conventional ICP-based technique.