이동하는 스마트폰이나 로봇의 단안 카메라를 이용하여 연속적으로 촬영된 이미지들을 분석하여 카메라의 위치를 추정하는 것은 메타버스나 이동 로봇, 사용자 위치 서비스에서 매우 중요하다. 지금까지는 PnP 관련 기술들을 적용하여 위치를 계산하였는데, 본 논문에서는 연속된 영상들에 적용된 에피폴라 기하학에서의 필수 행렬을 이용하여 카메라의 이동 방향을 구하고 기하학적인 수식 계산을 통해 카메라의 연속적인 이동 위치를 추정하는 방법을 새롭게 제안하였고, 시뮬레이션을 통해 그 정확성을 검증하였다. 이 방식은 기존의 방식과는 전혀 다른 방법으로 두 개 이상의 영상에서 하나 이상의 일치되는 특징점만 있어도 적용할 수 있는 특징이 있다.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제10권2호
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pp.67-80
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2006
본 논문에서는 스테레오 비전을 이용하여 기존의 포인팅 디바이스인 마우스를 대신할 새로운 포인팅 디바이스 방법을 제안 한다. 제안한 방법은 기존의 인식 장비들이 가진 마커에 의한 움직임 제약과 고가 장비의 단점을 극복하기 위해 컴퓨터 비전을 이용한다. 즉, 사람이 시각을 통해 정보를 인식하는 것과 동일하게 컴퓨터의 영상 정보를 이용하여 실시간으로 영상내의 컬러 영역의 분할을 통해 물체의 위치를 추적 및 정합하고 이의 위치를 스테레오 기하학 정보로부터 계산하여 포인팅 동작을 수행한다.
방사선치료를 위한 고에너지 광자선의 품질관리를 위해 사용하는 TLD의 광자선 선질에 대한 에너지 의존도를 몬테카를로 모사법을 사용하여 평가하였다. IAEA 선량보증사업에 이용되는 LiF TLD 및 홀더를 EGS4기반의 사용자 코드인 DOSIMETER 와 MCNP4C 몬테카를로 코드를 사용하여 기하학구조를 구성하고, Co, 4, 6,10 밑 15 MV 광자선을 시뮬레이션하였다. DOSIMETER계산 결과를 통해 TLD의 에너지 보정인자가 실험 데이터와 일치함을 확인할 수 있었으며, 이와 별도로 캡슐에 의한 교란량도 무시할 수 없음을 발견하였다.
균류를 이용하는 생물공정의 생산성, 분리성, 유변 학적 성질에 영향을 미치는 중요한 변수인 균류의 형태를 fractal 차원을 사용하여 정량화하였다. 산업적으로 중요한 균류인 Aspegillus oryzae와 Aspergil Ius niger가 초기의 접종 포자량과 탄소원의 놓도를 변화시켜 액상배지에서 성장하는 경우 디지탈 영상 분석장치를 사용하여 fractal 차원을 계산하였다. 균 샤가 형성하는 구체의 특성과 fractal로 표현된 균사 의 형태와의 상관관계를 구하였다. 일반적으로 낮은 fractal 차원의 균사가 낮은 밀도(compactness)의 구체를 형 성하고 외부의 모양이 불규칙 척 이 었다.
영상기반 렌더링(image-based rendering) 기법은 전통적인 컴퓨터 그래픽 기법과는 다르게 장면 생성 시 복잡한 3차원 정보들을 2차원 영상들의 조합으로 표현하여 렌더링 하는 방법이다. 그 중에서 원통맵을 이용한 렌더링은 파노라마 영상을 이요해 관찰자에게 보다 빠르게 실시간으로 장면을 렌더링하여 보여준다. 이러한 영상기반 렌더링에서도 ㅅㄹ제감을 보다 더 높이기 위해서는 빛과 빛에 의해 생기는 그림자, 하이라이트의 역할이 매우 중요하다. 하지만 파노라마 영상의 경우 미리 촬영된 영상들을 사용하므로 실시간으로 동적인 광원의 변화와 그로인한 그림자와 하이라이트 부분을 표현하기 위해서는 변화된 영상들을 재촬영하여 새로운 파노라마 영상을 제작해야 한다. 본 논문에서는 OpenGL을 이용하여 실내 공간을 표현한 원통 영상 기반 환경 맵에서 광원의 위치변화에 의해 가상 하이라이트 (virtual highlight)의 움직임을 파노라마 이미지의 재 촬영 없이 몇 가지 기하학 정보만으로 계산하여 표현해 주는 방법을 제안한다.
This paper describes an automated computer-aided engineering (CAE) system for micromachines whose size range 10 to 10$^3$${\mu}{\textrm}{m}$. An automatic finite element mesh generation technique, which is based on the fuzzy knowledge processing and computational geometry techniques, is incorporated into the system, together with one of commercial finite clement (FE) analysis codes, MARC, and one of commercial solid modelers, Designbase. The system allows a geometry model of concern to be a automatically converted to different FE models, depending on physical phenomena to be analyzed, i.e. electrostatic analysis, stress analysis, modal analysis and so on. The FE analysis models are then exported to the FE analysis code, and then analyses are performed. This system is successfully applied to an electrostatic micro actuator.
균류를 이용하는 생물공정의 생산성, 분리성, 유변 학적 성질에 영향을 주는 중요한 변수인 균류의 형 태를 fractal 차원을 사용하여 정량화하였다. 산업적 으로 중요한 균류인 Aspegillus oryzae와 Aspergill Ius niger가 초기의 접종 포자량과 탄소원의 농도를 변화시켜 액상배지에서 성장하는 경우, 디지탈 영상 분석장치를 사용하여 fractal 차원을 계산하였다. 균 사가 형성하는 구체의 특성과 fractal로 표현된 균사 의 형태와의 상관관계를 구하였다. 일반적으로 낮은 fractal 차원의 균사가 낮은 멜도(compactness)의 구체를 형성하고 외부의 모양이 불규칙적이었다.
본 연구에서는 캘리브레이션 박스와 같은 사전에 약속된 물체를 사용하지 않고 일반적인 환경(unstructured environment)의 컬러 스테레오 영상으로부터 특징점을 찾고, 특징점 사이의 대응관계를 사용자 개입 없이 파악하는 방법에 대해 소개한다. 또한 찾은 대응관계를 이용해 스테레오 카메라 사이의 에피폴라 기하학(epipolar geometry) 관계를 계산하여 셀프 캘리브레이션에 이용한다. 이와 유사한 연구는 많이 진행되어 왔으나 대부분의 연구가 흑백 영상에서 진행되어 왔다. 본 연구에서는 컬러 이미지의 속성을 이용해 흑백 영상을 이용할 때보다 외부 환경의 변화에 강인하며, 정밀한 대응 관계를 찾을 수 있음을 실험을 통해 보인다.
본 논문에서는 코어를 이용한 주조에 대한 계산 기하학 문제를 다룬다. 주조는 녹인 물질을 주형 안에 주입해서 응고시킨 후 주형을 제거하는 방법으로, 주물은 주형의 내부 공동의 모양을 갖게 된다 코어는 두 개의 주형으로는 만들 수 없는 물체를 주조하기 위한 부속물로서, 두 개의 주요 주형이 제거되는 방향과는 다른 방향으로 제거된다. 따라서 코어를 사용하면 두 개의 주형으로는 제작할 수 없는 물체를 주조로 만들 수 있게 된다. 본 논문에서는 어떤 물체가 주어졌을 때, 코어를 사용하는 주조로 만들 수 있는지를 증명 할 수 있는 필요충분 조건을 제시한다 또한, 다면체의 물체를 테스트하는 O(n$^3$ logn)의 알고리즘과, 동일한 시간 안에 주형의 형태를 만들어낼 수 있는 알고리즘을 제시한다.
기하학에서 민코스키합은 두 집합에 들어 있는 모든 점들간의 합으로 이루어지는 집합을 구하는 연산으로 정의되는데, 로보틱스, NC 가공, 솔리드 모델링 등의 다양한 분야의 기하학적 문제를 다루는 매우 유용한 이론적 도구로 사용되고 있다. 하지만, 단순한 정의에도 불구하고 수치연산의 반올림 오차로 인하여 다면체간의 민코스키합을 정밀하고 강건하게 계산하는 것은 매우 어렵다. 본 논문에서는 컨볼루션 계산방법을 이용하여 다면체간의 민코스키합 경계를 계산하는 알고리즘을 제안한다. 알고리즘의 강건성을 보장하기 위한 방법으로 CLP(controlled linear perturbation) 기법을 처음으로 적용하였다. CLP는 인위적 교란방법의 하나로 알고리즘의 강건성을 해치는 반올림 오차에 의한 논리적 오류발생을 막는다. 본 논문의 알고리즘은 실험 예제들에서 민코스키합의 경계면을 구성하는 완전한 2차원 다양체 구조메시를 $10^{-14}$의 정밀도로 출력하고, 이때 입력 다면체의 꼭지점 좌표는 $10^{-10}$까지 교란되는 결과를 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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