• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.27 no.10
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• pp.825-834
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• 2000

광학식 동작 포착(optical motion capture)시스템에서 신뢰할만한 3차원 좌표의 획득과 마커의 궤적 추적은 매우 중요한 문제이다. 3차원 좌표를 획득하기 이해서는 다중의 카메라로부터 2차원의 데이터 간의 대응관계를 구해야 한다. 본 논문에서는 각 카메라에서의 3차원 마커들 간의 대응관계를 k-partite graph로 모델링하고, 릴렉세이션 알고리즘을 사용하여 고스트가 제거된 신뢰성있는 클릭을 추출한다. 이를 통해 정확하고 안정적인 3차원의 좌표를 생성할 수 있다. 또한 추출된 3차원 마커의 궤적의 추적을 위해 칼만 필터를 사용한 마커의 예측과 데이터 연계 문제의 해결을 위한 전략을 제안하고. 사라진 마커의 궤적을 유지시키기 위해 다이나믹 모델을 사용한 추적 알고리즘을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10b
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• pp.448-452
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• 2006

본 논문에서는 특정 마커를 사용하는 실감형 증강현실 시스템 상에서 카메라가 비정형적인 움직임을 하는 경우에 대하여, 다중 마커를 사용한 떨림 현상을 줄인 실시간 움직임 추적 기법을 제안하고자 한다. 카메라의 움직임을 추정하기 위하여 카메라와 마커 사이의 변환을 계산해야 한다. 이미지로부터 검출된 각 마커의 네 모서리 점들을 이용하여, 각 마커에 대한 변환을 계산한다. 마커는 서로 다른 로컬 좌표계를 가지고 있고, 마커에 대한 변환은 해당 마커의 좌표계에 의해 정의된다. 다중 마커의 로컬 좌표계로부터 최적의 카메라 움직임을 추정하기 위한 정합 알고리즘을 제안한다. 정합을 위한 방법으로 레퍼런스 마커를 사용한다. 레퍼런스 마커는 정합 과정에서 자동적으로 선택된다. 레퍼런스 마커를 기준으로 각 마커의 변환에 대해 신뢰성(confidence rate)을 기반으로 가중치를 적용함으로써 최적의 카메라 움직임을 추정할 수 있다. 또한 추정된 카메라의 움직임의 최적화를 위하여 히스토리 버퍼를 사용하여 떨림 현상을 제거하는 방법을 제안한다. 추정된 카메라의 위치에 대한 평균 필터 및 중간 필터의 개념과 유사한 보정 방법을 통해 떨림 현상을 제거한다. 실험을 통해 다른 방법들과 비교한 우리가 제안한 방법의 정확성을 확인할 수 있다.

• Journal of Digital Convergence
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• v.12 no.11
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• pp.357-364
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• 2014

AR contents, if markers to be tracked move fast, show flickering while updating images captured from cameras. Conventional methods employing image based markers and SLAM algorithms for tracking objects have the problem that they do not allow more than 2 objects to be tracked simultaneously and interacted with each other in the same camera scene. In this paper, an improved SLAM type algorithm for tracking dynamic objects is proposed and investigated to solve the problem described above. To this end, method using 2 virtual cameras for one physical camera is adopted, which makes the tracked 2 objects interacted with each other. This becomes possible because 2 objects are perceived separately by single physical camera. Mobile robots used as dynamic objects are synchronized with virtual robots in the well-designed contents, proving usefulness of applying the result of individual tracking for multiple moving objects to augmented visualization of objects.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2009.02a
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• pp.493-496
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• 2009

Many AR (Augmented Reality) applications have been interested in a marker-less tracking since the tracking methods give camera poses without attaching explicit markers. In this paper, we propose a new marker-less page recognition and tracking algorithm for an AR book application such as DigilogBook. The proposed method only requires orthogonal images of pages, which need not to be trained for a long time, and the algorithm works in real-time. The page recognition is done in two steps by using SIFT (Scale Invariant Feature Transform) descriptors and the comparison evaluation function. And also, the method provides real-time tracking with 25fps ~ 30fps by separating the page recognition and the frame-to-frame matching into two multi-cores. The proposed algorithm will be extended to various AR applications that require multiple objects tracking.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.16 no.6
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• pp.1032-1037
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• 2012

Augmented reality (AR) is augmented virtual information on the real world with real-time. And user can interact with information. In this paper, Marker-less tracking algorithm has been studied, for implement the augmented reality system on a mobile environment. In marker-less augmented reality, users do not need to attach the markers, and constrained the location. So, it's convenient to use. For marker-less tracking, I use the SURF algorithm based on feature point extraction in this paper. The SURF algorithm can be used on mobile devices because of the computational complexity is low. However, the SURF algorithm optimization work is not suitable for mobile devices. Therefore, in this paper, in order to the suitable tracking in mobile devices, the SURF algorithm was tested in a variety of environments. And ways to optimize has been studied.

• KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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• v.7 no.3
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• pp.107-112
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• 2018

In this paper, optical flow based keypoint detection and tracking technique is proposed for the collaboration between flying drone with vision system and ground robots. There are many challenging problems in target detection research using moving vision system, so we combined the improved FAST algorithm and Lucas-Kanade method for adopting the better techniques in each feature detection and optical flow motion tracking, which results in 40% higher in processing speed than previous works. Also, proposed image binarization method which is appropriate for the given marker helped to improve the marker detection accuracy. We also studied how to optimize the embedded system which is operating complex computations for intelligent functions in a very limited resources while maintaining the drone's present weight and moving speed. In a future works, we are aiming to develop collaborating smarter robots by using the techniques of learning and recognizing targets even in a complex background.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2001.11a
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• pp.596-601
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• 2001

본 논문에서는 두 대의 카메라로부터 입력받은 인간의 신체와 같은 관절체의 움직임을 Color Marker의 색상 특성을 이용하여 3차원 공간 정보를 인식하는 방법에 관해 기술한다. 이 방법은 인체에 물리적인 장치를 하지 않고 단순히 영상정보만을 이용하여 3차원 정보를 구하였다. 보다 정확한 인체의 특징점을 구하기 위해 환 논문에서는 신체의 관절각에 칼라 마커를 부착하고 칼라 마커틀을 세그먼트하여 관절각의 2차원 정보를 구한 다음 스테레오 기하(Stereo Geometry)를 이용하여 3차원 정보를 계산하고 가상 공간상에서 인간의 움직임을 추적하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 제스쳐 인식과 3차원 Virtual Reality 인터페이스 시스템 구성 등에 사용될 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.96-102
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• 2007

본 논문에서는 자연스러운 증강현실 환경을 위하여 패치 기반의 텍스쳐 합성을 통한 마커 은닉 방법을 제안한다. 증강현실에서 카메라의 자세를 구하기 위한 보편적인 방법은 음영 대비가 뚜렷한 정사각형의 마커를 사용하는 것이다. 이러한 인위적인 마커의 사용은 물체의 인식과 추적을 용이하게 하지만 증강된 장면의 실감성을 감소시켜 사용성 저하를 유발하기도 한다. 제안된 마커 은닉 방법은 실시간성을 보장하면서, 배경 텍스쳐의 전역적인 특성을 유지하고, 주변 환경의 변화에 유연하다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.9
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• pp.49-55
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• 2019

This paper presents a marker image evaluation method based on analysis of object distribution in images and classification of images with repetitive patterns for effective marker-based augmented reality (AR) system development. We measure the variance of feature point coordinates to distinguish marker images that are vulnerable to occlusion, since object distribution affects object tracking performance according to partial occlusion in the images. Moreover, we propose a method to classify images suitable for object recognition and tracking based on the fact that the distributions of descriptor vectors among general images and repetitive-pattern images are significantly different. Comprehensive experiments for marker images confirm that the proposed marker image evaluation method distinguishes images vulnerable to occlusion and repetitive-pattern images very well. Furthermore, we suggest that scale-invariant feature transform (SIFT) is superior to speeded up robust features (SURF) in terms of object tracking in marker images. The proposed method provides users with suitability information for various images, and it helps AR systems to be realized more effectively.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2017.06a
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• pp.168-170
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• 2017

본 논문에서는 박물관이나 전시공간처럼 조도가 낮은 환경에서 마커기반 증강현실 구현이 가능한 마커를 살펴보고 실용적 마커 제작 방법을 제안한다. 조도가 낮고 어두운 환경에서 일반적인 마커나, 이미지, 객체를 인식하여 증강현실을 구현하는 것은 매우 어렵다. 마커기반 증강현실의 몰입감을 저감시키지 않기 위해 제안되었던 눈에 보이지 않는 마커 방식은 제시한 어두운 환경에 적용이 가능하다. 하지만 이와 같은 상황에서 사용되는 마커는 실제 제작과 사용에 있어 제약이 있다. 따라서 기존의 보이지 않는 마커의 특징을 분석하여 제약 사항과 문제점을 개선하고 실용적인 마커 구현 방법을 제시한다. 기존의 방법과 비교하여 제안하는 방법으로 구현된 마커는 품질이 일정하고, 제작이 편의성이 향상되었다.