• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.1245-1250
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• 2016

본 연구에서는 영상처리를 이용하여 레이저 포인터를 연구하였다. 레이저 포인터는 영상처리로 빛을 추적하고, 추적된 신호를 송신부에 (레이저 포인터) 수신한다. 레이저 포인터에 수신된 영상신호 이용하여 마우스 기능 및 지우기, 쓰기, 창 변환, 글씨 색 변경을 실행한다. 즉, 한 자리에서 포인터와 마우스 기능을 실행할 수 있는 스마트 레이저 포인터 시스템을 연구하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제1권3호
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• pp.111-117
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• 2008

시청각 수업이나, 세미나 등에서 프로젝터와 함께 레이저 포인터와 마우스, 키보드를 같이 사용하고 있으나 레이저 포인터와 함께 마우스나 키보드를 사용 시 불편을 초래한다. 따라서 본 논문에서는 레이저 포인터의 활용도를 높이기 위해 레이저 포인터를 이동하면 그 위치를 정확히 추적하고 그 정보를 표시함으로서 마우스 기능까지 수행할 수 있는 하드웨어를 구현하였다. 시스템은 FPGA로 카메라 인터페이스를 구현하고 ARM을 이용한 영상처리 소프트웨어와 패턴 추적을 위한 소프트웨어를 제작하였다. 레이저 포인터의 정확한 위치 파악과 처리속도를 높이기 위해 하드웨어로 잡음 처리기를 구현하여 사용하였고 소프트웨어로 스펙트럼을 분석하였다. 또한 자주 나타나는 레이저 포인터의 패턴을 저장하여 정확한 추적이 가능하도록 하였다. 구현결과 20M거리 이내에서 98%의 인식률을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.566-569
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• 2010

레이저 포인터를 검출하는 과정은 포인터의 위치를 검출하는 과정과 입력된 레이저 포인터의 좌표를 모니터의 좌표로 변환하는 과정으로 나눌 수 있다. 레이저 포인터의 추적에 있어서 다변하는 환경의 영향으로 강건성의 확보가 어렵다. 기존의 추적 방식인 Mean-Shift 알고리즘의 경우에는 계산량이 많아서 실시간으로 입력되는 동영상에는 부적합하다. 반면에 CamShift 알고리즘은 빠른 수행이 가능하여 비디오 영상 및 실시간 영상에 적용하기에 적합하고 배경 변화의 영향을 적게 받는다. 또한 검출하려는 색과 같은 색에 의해서 간섭 받는 현상을 방지할 수 있다. 배경이 복잡한 형태이거나 배경이 동적으로 움직일 때에도 강건한 결과를 얻을 수 있다. 제안된 알고리즘을 실환경에 적용한 결과 검출하고자 하는 물체가 예측 영역을 넘나들거나 또는 화면으로부터 지나치게 멀어지거나 가까워져서 상대적인 크기가 변화할 수 있는 불확실한 변화에도 안정적으로 반응함을 알 수 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권2호
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• pp.211-216
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• 2012

레이저 포인터를 검출하는 과정은 포인터의 위치를 검출하는 과정과 입력된 레이저 포인터의 좌표를 모니터의 좌표로 변환하는 과정이 있다. 기존의 Mean-Shift 알고리즘의 경우에는 계산량이 많아서 실시간으로 입력되는 동영상에는 부적합하다. 본 논문에서는 상황 기반의 실시간 레이저 포인터 검출과 추적을 제안하였다. 제안하는 방법은 배경이 복잡한 형태이거나 배경이 동적으로 움직일 때에도 강건한 결과를 얻을 수 있다. 또한, 실환경에 적용한 결과 검출하고자 하는 물체가 예측 영역을 넘나들거나 다른 불확실한 변화에도 안정적으로 반응함을 알 수 있었다. 제안하는 방법을 개발하여 논리적 타당성과 유효성을 검증하기 위해 실험적인 적용을 시도하고자 한다. 따라서 서베일런스 시스템에서 영상인식의 정확도와 질을 향상시켰다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 2부
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• pp.257-261
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• 2008

본 논문을 통해 카메라 추적 기반 레이저 포인터 시스템에서 사용할 수 있는 다양한 프로그램에 호환성을 가지며 마우스 기능을 모두 소화할 수 있는 직관적인 상호작용을 제안한다. 이런 상호작용을 위하여 기존에 사용하던 일반적인 레이저 포인터에 3축 가속도계를 부착하여 이로부터 나오는 가속도의 정보를 이용해 시스템과 상호작용 할 수 있는 동작기반 상호작용을 고안하고 이의 효용성을 보인다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.332-336
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• 2008

본 논문에서 카메라 추적 기반 레이저 포인터 시스템의 실시간 상호작용을 개선하기 위해 새로운 아이디어를 제시하고 그에 대한 타당성을 분석한다. 영상정보에 기반한 해당 시스템의 반응시간을 향상시키고, 청중에게 성가신 시각정보의 남용을 방지하기 위하여 레이저 포인터의 기능을 이원화 하였다. 이를 위해 기능성 관심 영역을 정의하고 이에 따른 새로운 상호작용을 소개하였다. 끝으로 위 아이디어에 기반한 시스템의 성능을 점검하는 실험을 진행하여 신뢰도, 정확도, 잠복기 및 유용도 측면에서 성능을 측정하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.920-926
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• 2007

새로운 매체와 접촉 시 발생하는 거부감을 최소화 하고 별도의 학습 없이 사용 가능한 직관적 명령 전달 방식의 매개 인터페이스를 제안한다. 제안하는 매개 인터페이스는 3차원 공간에서 사용가능한 가상 마우스와 TV 리모트 컨트롤러의 기능적 결합을 목표로 하고 실버세대들에게 익숙한 매체인 펜을 형태로 삼아 개념적으로 설계되었다. 구체적인 구현은 가속도계의 신호를 분석하거나 펜촉에 레이저 포인터를 추가하여 레이저 포인터의 좌표 변화를 웹캠으로 추적, 인식하는 방법으로 구분하였고 본 논문에서는 가속도계의 경우를 소개한다. 가속도계 신호분석을 통해 마우스의 기능을 모사하고 동작을 감지하는데 발생하는 문제점과 이를 해결하기 위한 기존 연구를 분석하고 동작 중에 중력방향의 수직축이 바뀌면서 발생하는 가속도계 신호의 오류를 보상하기 위해 제안된 Zero Velocity Compensation 방법을 소개한다. ZVC의 결과에 필수적인 저주파의 시계열 신호 실시간 끝점 추출과 동시에 패턴인식을 위한 특징추출 기능을 수행하는 새로운 알고리즘을 제안하며 기존의 방법과 실험적으로 성능을 비교한다. 또한 입력된 가속도계 신호를 학습된 인식기를 통해 인식하는 기존의 연구에서 더 나아가, 마우스의 좌표변화를 짧은 시간동안 가속도 신호의 실시간 분석을 통해 모사하기 위해 변형시킨 알고리즘을 소개한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.316-320
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• 2007

다수의 사용자가 동일한 디스플레이 화면을 보면서 의사를 교환하거나 공동 작업을 수행하는 협업환경에서의 인터랙션 기술은 네트워크 기술, 디스플레이 기술만큼이나 효율적인 협업을 위해 중요한 요소 기술이다. 이러한 인터랙션의 성공적인 수행을 위해서 중요한 기능 중의 하나는 사용자의 상황인식을 들 수 있는데 이는 사용자의 돌발 행동, 사용자들간의 의사교환 정도 등을 측정하고 예측하는데 유용하게 사용될 수 있다. 협업환경 내에서의 사용자의 위치 파악은 사용자의 상황인식뿐 아니라 다수의 사용자가 동시에 레이저 포인터를 이용하여 디스플레이 장치를 가리키고 있는 경우, 어느 사용자가 디스플레이 화면 중 어느 위치를 포인팅 하고 있는지를 계산하는데 도움을 줄 수 있다. 본 연구에서는 제한된 환경 내에서 사용자의 3차원 위치를 추적할 수 있는 시스템을 제안한다. 개발된 시스템은 사용자의 위치 계산뿐 아니라 사용자의 제스처도 함께 인식하여 사용자가 협업환경 시스템을 제어할 수 있고 공중에서 글씨 쓰는 등의 인터랙션도 수행할 수는 기능을 지원한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.1070-1075
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• 2013

본 논문에서는 실내 보안지역내의 인간 출입을 통제하기위해 보안로봇을 이용한 출입통제 기능을 수행한 시스템 및 연구결과를 제시하고 있다. 제안된 로봇은 환경인식을 위한 레이저파인더를 탑재하고 보안지역을 상시 관찰을 수행하며 출입금지 구역에 인간을 출입이나 진행을 감지했을 때, 로봇이 인간의 속도벡터를 계산 및 주행할 경로를 계획하고 인간의 진행방향을 차단할 수 있도록 예측된 경로를 따라 주행을 하게 된다. 이때, 인간의 움직임은 포인터 물체로 간주하였으며 로봇의 기구학에 기반하여 인간의 위치를 추정한다. 실내에서 계속적인 환경변화에 대해 로봇은 감시기능 수행하게 된다. 통제구역에 대한 진입을 인식하게 되면 인간의 움직임의 반대방향으로 주행하여 진입차단 기법을 제시한다. 제안된 연구결과를 검정하기위해 로봇을 이용한 위치추정 및 추적 실험결과를 제시하였다.