• 제목/요약/키워드: 가상 센서

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가상 증강현실 기반의 의료서비스 (Medical Service Based on AR and VR)

  • 연윤모;우성희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.803-806
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    • 2016
  • '포켓몬 고'가 단순히 게임 목적이지만 이것은 사용자들의 행동변화를 이끌어 낸다는 의미에서 헬스케어분야의 문제를 해결하는 실마리를 제공하고 있다. '포켓몬 고'는 포켓몬 게임 시리즈의 스핀오프로, 증강 현실기술을 활용한 것이다. 증강현실은 현실세계를 보완하는 것이라고 할 수 있으며 많은 분야에 활용할 수 있는 광범위한 기술로써 의료분야, 방송분야, 제조분야, 모바일 분야등에 활용되고 있다. 특히, 의료 분야는 증강 현실 초기부터 가장 활발히 적용되는 분야로써, 자기공명장치(MRI), 초음파 등의 3차원 데이터 센서를 이용하여 환자의 상태나 환부에 대한 정보를 실제 환자의 영상과 합성하여 정확한 의료 진단과 불필요한 절개를 막는 등 의료 분야에 큰 도움이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 가상 증강현실 기술동향과 의료서비스에 적용사례, 미래의 가상 및 증강현실 기반의 의료서비스를 분석 및 기술한다.

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서버/클라이언트 통신을 통한 영상 기반 위치 인식 및 근육 센서를 이용한 상호작용 모바일 증강현실 시스템 (Interactive Mobile Augmented Reality System using Muscle Sensor and Image-based Localization System through Client-Server Communication)

  • 이성진;백다빈;최상연;황성수
    • 한국HCI학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.15-23
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    • 2018
  • 실제로 많은 게임들은 사용자의 신체의 움직임을 유발하기 보다는, 마우스 키보드 등 간단한 컨트롤러 조작을 통해서 게임을 플레이하도록 되어 있다. 이러한 게임은 사용자에게 운동부족을 유발하는 한계가 있다. 따라서 본 연구는 움직임을 유발하는 시스템 개발을 통해 이러한 기존의 게임 시스템이 가지고 있던 문제를 해결하고, 더 실감나는 시스템을 사용자에게 제공할 것이다. 이에 주어진 공간에서 사용자의 위치를 인식하며, 증강된 가상의 게임 캐릭터와 상호 작용하는 모바일 증강현실 시스템을 제안한다. 사용자들에게 마치 현실 공간에 가상 캐릭터가 실제로 있는 듯한 현실감과 재미를 느낄 수 있도록 증강현실 기술을 사용하며, 가상 캐릭터와 상호작용하기 위한 사용자의 동작을 인식하는 암밴드 컨트롤러와 호환이 되는 모바일 게임 시스템을 설계한다.

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자율주행 차량의 학습 데이터 자동 생성 시스템 개발 (Development of Autonomous Vehicle Learning Data Generation System)

  • 윤승제;정지원;홍준;임경일;김재환;김형주
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.162-177
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    • 2020
  • 자율주행시스템에서 다양한 센서를 기반으로 한 외부환경 인지는 주행안전성과 직접적인 관계가 있다. 최근 머신러닝/심층 신경망 기술의 발전으로 심층 신경망 기반의 인지 모델이 사용됨에 따라, 인지 알고리즘의 올바른 학습과 이를 위한 양질의 학습데이터가 필수적으로 요구된다. 그러나 자율주행에 발생할 수 있는 모든 상황을 데이터를 수집하는 것은 현실적인 어려움이 많다. 해외와 국내의 교통 환경의 차이로 인지 모델의 성능이 저하되기도 하며, 센서가 정상동작을 못하는 악천우에 대한 데이터는 수집이 어려우며 질적인 부분을 보장하지 못한다. 때문에, 실제 도로가 아닌 시뮬레이터 내 가상 도로 환경을 구축하여 합성 데이터를 수집하는 접근법이 필요하다. 본 논문에서는 국내 실정에 맞게 국내 도로 상황을 모사한 시뮬레이터 환경 안에 날씨와 조도, 차량의 종류와 대수, 센서의 위치를 다양화하여 학습데이터를 수집하였고, 보다 더 좋은 성능을 위해 적대적 생성 모델을 활용하여 이미지의 도메인을 보다 실사에 가깝게 바꾸고 다양화 하였다. 그리고 위 데이터로 학습한 인지 모델을 실제 도로 환경에서 수집한 시험 데이터에 성능 평가를 진행하여, 실제 환경 데이터만으로 학습한 모델과 비슷한 성능을 내는 것을 보였다.

불규칙적 무선센서네트워크에 강한 위치기반 다중경로 제공 방안 (A Robust Disjoint Multipath Scheme based on Geographic Routing in Irregular Wireless Sensor Networks)

  • 김성휘;박호성;이정철;오승민;김상하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권1B호
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    • pp.21-30
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    • 2012
  • 무선센서네트워크는 전력 공급이 제한적인 대규모의 센서 노드들로 구성되어 있다. 에너지 비용의 최소화와 여러 홉을 거쳐 싱크 노드까지 안정적으로 데이터전송의 신뢰성을 높이는 것은 매우 중요한 요소이다. 데이터 전송의 신뢰성을 높이는 방안으로 다중경로 라우팅 방안이 제시되고 있다. 플러딩 기반의 다중경로 라우팅 방식은 불규칙적 무선센서네트워크에서도 효과적으로 다중경로를 구성할 수 있는 장점이 있지만 전원 공급에서 제약이 많은 무선센서네트워크에서는 적합하지 않은 라우팅 방식이다. 그러나 최소의 오버헤드를 가진 지역 위치정보를 이용하는 위치기반 라우팅 방식은 비플러딩 방식으로 무선센서네트워크에서 효율적인 방식이지만 다중경로 구성 시 데이터 패킷의 충돌을 유발할 수 있다. 패킷 충돌을 제어할 수 있는 방안으로 다중경로 파이프라인 개념을 도입하였지만 홀과 같은 불규칙적 네트워크에서는 파이프라인을 구성하기가 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가상 그리드 좌표 상에서 위치기반 포워딩 방식과 다중경로 상의 홀 회피 알고리즘이 결합된 새로운 다중경로 라우팅 방식을 제안한다. 제안된 다중경로 방식은 불규칙적 무선센서네트워크에서 효율적이고 전송 신뢰성을 높일 수 있는 노드 분리된 다중경로(multipath) 파이프라인을 구성할 수 있는 방식이다. 시뮬레이션 결과는 이러한 주장의 타당성을 제공한다.

멀티모달 인터렉션을 이용한 증강현실 게임 플랫폼 설계에 관한 연구 (A study on AR(Augmented Reality) game platform design using multimodal interaction)

  • 김치중;황민철;박강령;김종화;이의철;우진철;김용우;김지혜;정용무
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.87-90
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    • 2009
  • 본 연구는 HMD(Head Mounted Display), 적외선 카메라, 웹 카메라, 데이터 글러브, 그리고 생리신호 측정 센서를 이용한 증강현실 게임 플랫폼 설계를 목적으로 하고 있다. HMD 는 사용자의 머리의 움직임을 파악하고, 사용자에게 가상 물체를 디스플레이화면에 제공한다. 적외선 카메라는 HMD 하단에 부착하여 사용자의 시선을 추적한다. 웹 카메라는 HMD 상단에 부착하여 전방 영상을 취득 후, 현실영상을 HMD 디스플레이를 통하여 사용자에게 제공한다. 데이터 글러브는 사용자의 손동작을 파악한다. 자율신경계반응은 GSR(Galvanic Skin Response), PPG(PhotoPlethysmoGraphy), 그리고 SKT(SKin Temperature) 센서로 측정한다. 측정된 피부전기반응, 맥파, 그리고 피부온도는 실시간 데이터분석을 통하여 집중 정도를 파악하게 된다. 사용자의 머리 움직임, 시선, 그리고 손동작은 직관적 인터랙션에 사용되고, 집중 정도는 직관적 인터랙션과 결합하여 사용자의 의도파악에 사용된다. 따라서, 본 연구는 멀티모달 인터랙션을 이용하여 직관적 인터랙션 구현과 집중력 분석을 통하여 사용자의 의도를 파악할 수 있는 새로운 증강현실 게임 플랫폼을 설계하였다.

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데이터 글로브를 이용한 3차원 손동작 인식 (3-D Hand Motion Recognition Using Data Glove)

  • 김지환;박진우;;김태성
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.324-329
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    • 2009
  • Proactive computing의 핵심 기술인 손동작 인식 (Hand Motion Recognition, HMR) 기술은 인간과 컴퓨터 사이의 상호작용(Human Computer Interaction, HCI) 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 3축 가속도 센서를 부착한 data glove를 제작하고, 3차원 손 모델을 구현한 후, 이를 이용한 손동작 인식 기술을 개발하였다. Data glove는 가상현실에 대한 입력 장치로써 본 논문에서는 3축 가속도 센서를 사용하여 획득된 신호를 wireless communication으로 PC에 전송할 수 있도록 구현하였다. 손 모델링은 ellipsoid를 이용한 kinematic chain 이론 바탕의 3차원 손 모델을 구현하였으며, data glove에서 얻어진 가속도 정보에 rule 기반의 알고리즘을 적용하여 구현된 3차원 손 모델을 통하여 간단한 손동작(가위, 바위, 보)을 인식하였다.

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센서 네트워크 기반 위치 인식 시스템 간섭의 최소화 방안에 관한 연구 (A Method to Reduce Interference in Sensor Network Location Awareness System)

  • 이형수;송병훈;함경선;윤희용
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.31-39
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    • 2006
  • 유비쿼터스와 퍼베이시브 환경에서의 위치인지 기술은 자동차 내비게이션, 지능형 로봇, 대화형 가상 게임, 물류 서비스, 그리고 자산 추적 등 다양한 응용 기회를 제공해 주고 있다. 더욱이 위치 인식 정보뿐 아니라 객체 혹은 센서 노드 주변의 상황 정보까지도 전달하여 제한된 공간에서의 다양한 응용에 활용될 것으로 보인다. 그러나 위치 측정에 있어 환경적 요소와 측정 매체 등에 의해 간섭이라는 문제점을 갖는다. 특히 실내 좁은 공간에서 비컨 신호간의 간섭은 거리 측정의 심각한 오류뿐 아니라 더 나아가 위치 인식 시스템 전체 성능에도 영향을 미치게 된다. 이러한 간섭 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 비컨의 초음파 및 RF 신호 세기를 각 노드 별로 차별화하는 방식인 EEM을 제안한다.

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무선 센서 망에서 싱크의 위치정보 획득을 위한 제한된 선형 플러딩 방안 (Restricted Linear Flooding Scheme to Obtain Sink Location in Wireless Sensor Networks)

  • 박호성;김태희;진민숙;이의신;삼부바트저릭;김상하
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (D)
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    • pp.387-392
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    • 2008
  • 위치 기반 라우팅은 오직 지역적인 위치 정보를 기반으로 데이터를 전송한다. 이 기법은 소스가 목적지의 위치 정보를 알고 있다고 가정하면 에너지 효율적이고 단순하다. 그러나, 무선 센서 망에서 소스는 목적지인 싱크의 위치 정보를 알지 못한다. 따라서 위치 기반 라우팅의 장점을 살리기 위해서는 소스가 효율적으로 싱크의 위치 정보를 미리 획득하는 과정이 필요하다. 본 논문은 무선망에서 싱크의 위치정보 획득을 위한 제한적인 선형 플러딩 방안을 제안한다. 제안 방안에서 싱크와 소스는 각각 싱크 위치 획득을 위한 메시지를 정해진 방향으로 전송하며 두 메시지의 교차 지점에 위치한 노드는 소스에게 싱크의 위치 정보를 전송한다. 싱크의 위치 정보를 획득한 소스는 위치 기반 라우팅을 통해 싱크에게 데이터를 전송할 수 있다. 또한 망 내부에 가상 제한 플러딩 지역 구성이라는 추가 방안을 통해 두 메시지의 교차 지점 생성을 보장한다. 우리는 시뮬레이션을 통해 제안 방안이 지금까지의 방안보다 에너지 면에서 효율적이며 신뢰성 있다는 것을 증명한다.

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아이폰 기반의 이동로봇 시뮬레이터 개발 (Development of a Simulator for a Mobile Robot Based on iPhone)

  • 김동헌
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.29-34
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    • 2013
  • 본 논문은 애드혹 통신을 기반으로 아이폰의 가속도 센서를 사용하여 이동로봇을 무선 제어하는 연구에 대하여 다룬다. 이동로봇을 아이폰으로 무선제어하기 위한 방법으로 사용자 원격제어와 자율제어 방법이 제안되었다. 궤적 추종제어 알고리즘의 효율성을 평가하기 위하여 아이폰의 인터페이스를 기반으로 모니터에 그려진 궤적을 가상로봇이 추종하는 시뮬레이터를 개발하였다. 제안된 시뮬레이터에서는 궤적 추종제어를 위해 이동로봇을 제어할 때 컴퓨터에서 해당 알고리즘을 이용하여 미리 시뮬레이션이 가능하며 사용자에 의한 원격제어와의 결과 비교도 보여준다. 연구의 결과로 제안된 시뮬레이터가 이동로봇에 자율이동제어 방법을 사용할 때, 자율추종 알고리즘의 적합성과 효율성을 미리 검사 하는데 사용될 수 있음을 보여준다.

가상주행환경에서의 측면 충돌 방지시스템 개발 (Development of Vehicle Side Collision Avoidance System with Virtual Driving Environments)

  • 윤문영;최정광;정재업;부광석;김흥섭
    • 한국정밀공학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.164-170
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    • 2013
  • The latest vehicle yields a superior safety and reduction of driving burden by monitoring the driving state of vehicle and its environment with various sensors. To detect other vehicles and objects of the rear left and right-side blind spot area of driver, provide the information about a existence of objects inside the blind spot, and give a signal to avoid collision, this study proposes the intelligent outside rear-view mirror system. This study proposes SILS system with PreScan and Matlab/Simulink to verify practical applicability of developed BSDS. PreScan yields realistic driving environments and road conditions and vehicle model dynamics and collision warning is controlled by Matlab/Simulink.