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박규해 연구실
전남대학교 기계공학부 박규해 교수
위상기반 광류
전장 변위 측정
진동 영상화
연구 영역
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박규해 연구실

전남대학교 기계공학부 박규해 교수

박규해 연구실은 카메라 기반 비전 데이터를 이용하여 위상 정보를 추출하고 전역 변위장과 진동 영상을 추정하는 기술을 중심으로 연구합니다. 영상 오정렬과 노이즈 영향을 줄이기 위해 위상 기반 광류, 비선형 가중 필터, 센서 그리드 구성, 교차선 특징을 활용한 강인 추적 방법을 개발합니다. 동시에 초음파 파동장에서는 웨이브넘버 성분 선별과 라벨 비의존 학습을 통해 손상·균열을 탐지하는 비파괴 검출 연구를 수행합니다. 확보한 계측 알고리즘을 구조건전성 진단, 비접촉 조건 모니터링, 제조·장비 평가와 같은 실사용 문제로 확장합니다.

위상기반 광류전장 변위 측정진동 영상화비접촉 상태모니터링초음파 웨이브넘버 분석
대표 연구 분야
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위상 기반 비접촉 진동·변위 영상화와 구조건전성 진단 연구 thumbnail
위상 기반 비접촉 진동·변위 영상화와 구조건전성 진단 연구
Phase-based Non-contact Vibration/Displacement Imaging and Structural Integrity Assessment Research
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 1
·
2025
Phase-based crossline center detection for robust vibration monitoring under large motion and pose variations
Haifeng Zhang, Fangfang Gong, Yinan Miao, Bo Yan, Qinchuan Li, Gyuhae Park
IF 8.9 (2025)
Mechanical Systems and Signal Processing
• 큰 동작 및 자세 변화 하에서도 견고한 진동 측정. • Crossline은 중심 검출에 대해 관점 불변(perspective-invariant) 특징을 제공한다. • 위상 0-교차(phase zero-crossing) 선들의 교차를 이용하여 Crossline 중심을 정확히 위치시킨다. • 향상된 픽셀 단위 카메라 영상 시뮬레이션은 부픽셀(sub-pixel) 동작 검증을 개선한다. • 검증된 이 기법은 0.003 픽셀 미만의 정확도로 영상면(image-plane) 추적 정확도를 달성한다. 큰 동작을 겪는 진동 표적을 모니터링하는 것은 산업 정보학, 항공우주 시험 등 분야에서 관심을 받아왔다. 그러나 큰 평행이동과 표적의 가능한 자세 변화는, 비전 추적 기반 기법을 이용한 안정적이고 정확한 진동 모니터링을 어렵게 만든다. 본 연구에서는 큰 동작 및 심각한 자세 변화 하에서도 정확하고 견고한 절대 영상면 변위 추적(평균 절대 오차 0.003 pxl 미만)이 가능한 위상 기반 Crossline 중심 검출 기법을 제안한다. Crossline 패턴의 두 직교 선은 원근 변환 이후에도 선 패턴으로 유지되어, 횡방향 위상 추출 및 중심 검출을 위한 안정적인 특징을 제공한다. 각 선의 위치는 두 방향에서 위상을 추출한 뒤 위상 0-교차를 탐색함으로써 결정되며, 기존의 위상 기반 광류(phase-based optical flow)에서 요구되는 일정 위상 가정과 위상 피라미드(phase pyramid)는 필요하지 않다. 중심은 두 선을 교차시켜 정확히 검출된다. 본 연구는 위상 기반 Crossline 중심 검출 과정의 유도를 제공하며, 위상 0-교차를 통해 마커 중심을 정밀하게 위치시킬 수 있음을 보여준다. 또한 제안된 기법의 정확성과 견고성을 서로 다른 필터 매개변수 및 Crossline의 자세와 크기에 대해 검증하기 위한 개선된 픽셀 단위 카메라 영상 시뮬레이션 방법도 제안한다. 제안된 기법의 정확성과 견고성을 평가하기 위해, 일정 진폭의 진동 출력이 제공되는 이동식 셰이커를 대상으로 실험실 실험을 수행한다. 또한, 가속도계와의 비교를 통해 하이브리드 머시닝 센터에서 이동하는 스핀들의 진동을 모니터링하는 현장 실험을 수행한다. 결과는 제안된 위상 기반 Crossline 중심 검출의 유효성과, 큰 동작 및 자세 변화가 있더라도 진동 모니터링 과제에 대한 잠재력을 확인해준다. 이 맥락에서 정확도는 영상면 변위를 의미하며, 이는 평면 조건에서의 물리적 동작에 해당한다. 반면, 상당한 자세 변화와 큰 동작 하에서는 주로 동작의 크기(스케일), 경향(trends), 그리고 주파수 성분을 나타낸다.
https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2025.113287
Vibration
Center (category theory)
Computer science
Motion (physics)
Artificial intelligence
Acoustics
Engineering
Physics
Chemistry
2
Article
|
·
인용수 2
·
2025
Accurate phase-based 3D positioning for machine calibration using perspective-aligned gabor filter and monocular vision
Haifeng Zhang, Yinan Miao, Bo Yan, Qinchuan Li, Gyuhae Park
IF 8.9 (2025)
Mechanical Systems and Signal Processing
https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2025.113074
Gabor filter
Perspective (graphical)
Artificial intelligence
Computer vision
Calibration
Monocular
Monocular vision
Phase (matter)
Filter (signal processing)
Computer science
3
Article
|
·
인용수 3
·
2025
Virtual sensor grids for full-field vibration measurement via superpixel segmentation and phase-based optical flow
Yeseul Kong, Seunghwan Lee, Seongheon Jeong, Gyuhae Park
IF 8.9 (2025)
Mechanical Systems and Signal Processing
https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2025.113414
Displacement (psychology)
Sensitivity (control systems)
Vibration
Speckle pattern
Noise (video)
Metric (unit)
Accelerometer
Laser Doppler vibrometer
최신 정부 과제
56
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1
2025년 8월-2034년 8월
|1,500,000,000
지능형 국방 무인체계 연구소
전남대학교는 글로컬랩 사업을 통해 “지능형국방무인체계연구소”를 산학연 협력의 중심 연구소로 육성하고자 하며, 학사-석사-박사-박사후연구원-연구교수-전임교수로 이어지는 단계별 인재양성 체계를 구축한다. 이를 통해 양성된 고급 연구인력을 광주·전남에 유치 중인 AI 반도체 및 AI 알고리즘 기반 기업에 연계하고, 민수 및 국방 분야를 아우르는 융합 연구개발 인...
지능형 무인체계
국방 반도체
드론통신및보안
전술AI에이전트
통합검증
2
2024년 8월-2027년 12월
|1,344,000,000
전장부품 도장 공정의 생산성 향상을 위한 자율 제조시스템 기술 개발
전기차 전장부품 도장공정의 품질불량 발생에 의한 부품손실 최소화,생산성향상 위한 AI기반 도장공정 운영 최적화 및 불량검사 시스템 개발자동화공정 데이터 수집분석 기술AI 기반 자율제조 도장공정 최적화 연구자동물류 관리를 위한 자율운송공정 품질관리를 위한 AI기술 적용 비전기반 품질관리[요소기술별 최종목표] AI기반 도장 최적화 공정1단계)비전기반티칭자동화 ...
전장부품
도장
공정 최적화
비전검사
자율 운송 로봇
3
2024년 3월-2028년 12월
|1,623,165,000
디지털농업 전문인력양성 및 기술 개발
○배경- 디지털농업 글로벌 시장은 향후 10년 이내에 최고 정점에 도달할 것으로 예상되며 디지털농업 글로벌 선도 국가로 나아가기 위해서는 교육 및 연구에 대한 집중적인 투자가 필요함- 전반적인 정부 정책 변화, 농업 생태계 변화와 더불어 국제 환경 변화에 발맞춰 미래 농업 생태계를 혁신하기 위해서는 글로벌 선도적인 융합 교육 및 연구가 필요함○최종목표디지털...
디지털농업
인공지능
로보틱스
바이오테크
지능형 농기계
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2023비선형 가중 필터를 활용하여 생성된 진동 특징 맵 기반의 구조물에서 발생하는 진동을 시각화하는 방법1020230177014
등록2023영상 기반의 미세 진동 검출 및 가시화하는 방법과 이 방법을 실행시키는 컴퓨터 프로그램 및 시스템1020230004069
등록2022위상 영상의 비선형도를 고려한 구조물의 변위 판단 장치 및 방법1020220019300
전체 특허

비선형 가중 필터를 활용하여 생성된 진동 특징 맵 기반의 구조물에서 발생하는 진동을 시각화하는 방법

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230177014

영상 기반의 미세 진동 검출 및 가시화하는 방법과 이 방법을 실행시키는 컴퓨터 프로그램 및 시스템

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230004069

위상 영상의 비선형도를 고려한 구조물의 변위 판단 장치 및 방법

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220019300