목차 주제 과정 활용성과완성도 (matlab...

25
목차 주제 과정 활용성과 완성도 한계 및 보완 부록(MATLAB Code) 2

Upload: others

Post on 16-Apr-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

목차

주제

과정

활용성과 완성도

한계 및 보완

부록(MATLAB Code)

2

Page 2: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

주제

3

Page 3: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

주제

UWB Radar를 이용한 사람의 키 측정

4

UWB Radar를 이용하여 1~3m 거리 안에서 무선으로 키 측정

UWB Radar

Page 4: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

과정

5

Page 5: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

과정

UWB Radar의특징

6

기본적으로 사물과의 거리 측정에 기반

Relatively High Resolution ( 4mm )

Resolution 이 좋아 CM단위도 측정이 가능하다

Penetration

투과성이 있어 벽이나 장애물 뒤에 있는 물체 감지가 가능하다.

Page 6: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

과정

사용 한 레이더의 종류와 환경

7

사용한 레이더의 특징

• 다른 레이더보다 보는 폭이 가로방향으로 길고 세로로 좁다

• 사람의 신호를 받기엔 90도 회전시켜측정하는것이 바람직하다.

환경

• PC, Matlab 환경

• PC와 레이더를 USB로 연결

• Matlab을 이용하여 레이더를 통해 받은 신호를 처리

Page 7: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

과정

처음 고려했던 실험환경

8

문 위, 또는 천장에 레이더 설치

문 또는 통로에는 한번에 1명만 지나간다고 가정

Page 8: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

과정

키 측정 방식

9

Distance

Height

A

B

키 =

Page 9: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

과정

당면했던 문제점

레이더 측정에서 사람 머리(정수리)까지의 거리가 정확하지 않다.

-> 1~2cm 정도로 오차를 보정해 주었다.

레이더를 통해 들어오는 신호를, Threshold를 이용하여 구분하는데, Threshold 값 선정이 어렵다

반올림, 필터처리, 피크값에 따른 유동적인 Threshold, 미분계수 등등

Peak 값 대비 Threshold 값을 사용하였다.

레이더로부터의 거리 측정에서 offset을 설정해 주어야한다.

약 20cm 오차가 있어 SampleDelay 값 조정을 통해 보정

10

Page 10: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

과정

당면했던 문제점

1~2cm 도 키 측정과정에서는 예민하기 때문에, 실험환경에서 레이더의 높이, 사람과의 거리 측정이힘들다

FTC와 ITBT 관등 다양한 장소, 많은 실험을 통해 레이더의 높이를 정할 수 있었다.

레이더의 종류에 따라 신호의 세기도 바뀌고, 사용해야하는 Parameter 도 달라진다.

되도록이면 각을 좁게 보는 레이더를 선택하였다.

레이더의 각도에 따라 사람의 신호 세기가 바뀐다.

많은 실험을 통해 각도를 잡을 수 있었다.

11

Page 11: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

과정

당면했던 문제점

RawData와 B_LowPass 데이터의 사용

키 측정할때 LowPass 신호의 경우 신호의 값이 작아지거나, 값이 일정하지 않아 RawData를 사용하였다.

특히 B_LowPass 신호의 경우 머리신호가 현저히 줄어들어 구별이 힘들다

12

B_LowPass RawData

Page 12: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

과정

사용한 레이더의 원리 및 파라미터

1) 배경 데이터 수집 ( 약 300~500 Sample, 환경에 따라 다름)

2) 사람 신호 데이터 수집 ( 약 150~200 Sample)

3) 배경 데이터와 사람 데이터의 차이를 얻어내어, median 필터와 round 함수를 통하여 결과 도출

4) 처리된 신호에서 머리와 발 부분을 정해줄 threshold를 고려

13

배경신호 수집

사람신호 수집

사람 - 배경

Threshold 적용

Page 13: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

활용성과 완성도

14

Page 14: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

활용성과 완성도

활용성

놀이기구와 같이 키로 인해 입장을 구분할때, 이러한 작품을 이용하면 노동력이 필요하지 않다.

가게나 어떤 장소를 드나드는 사람들의 평균키를 구할때 이용되어질 수 있다.

성장기 아이가 있는 집에 설치해놓으면 시간에 따라 아이의 키가 어떻게 변화하는지 알 수 있다.

헬스케어와 같은 의료기기 또는 건강검진 기기에 활용될 수 있다.

꼭 사람이 아닌 구조물이나 사물의 길이를 재는 것에 사용되어 질 수 있다.

15

Page 15: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

활용성과 완성도

16

머리신호

몸통 신호다리 및 발신호

Peak값 대비Threshold 처리후

Threshold 처리 전

Radar Resolution : 4mm 256 sample : 1m

Page 16: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

활용성과 완성도

17

실제키 : 181cm오차 : 1.2cm

측정 키

Left Edge

Radar 부터 머리까지의거리

392x4(mm) = 1.568m

Page 17: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

활용성과 완성도

18

실제키 : 176cm오차 : 1cm

측정 키

Left Edge

Radar 부터 머리까지의거리

396x4(mm) = 1.584m

Page 18: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

한계 및 보완

19

Page 19: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

한계 및 보완

한계

Threshold에 따라 머리신호가 구분되기 때문에, Threshold 값에 너무 예민하다.

움직이는 사람에 대해서는 키 측정이 어렵다.

발끝 신호와 바닥 신호의 구분이 상당히 어렵다.

사람신호 수집을 위해, 레이더앞에서 15초가량 서있어야 한다. ( 사람이 움직이면 키가 부정확해진다 )

레이더의 높이가 낮을수록 오차가 더 커진다. ( 사람의 키가 클수록 오차가 커진다 )

20

Page 20: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

부록 (MATLAB Code)

21

Page 21: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

부록

22

Page 22: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

부록

23

Page 23: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

부록

24

Page 24: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

부록

25

Page 25: 목차 주제 과정 활용성과완성도 (MATLAB Code)electronic.hanyang.ac.kr/NFUpload/nfupload_down.php?tmp... · 2017-11-02 · 목차 주제 과정 활용성과완성도 한계및보완

26