• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.119-129
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• 2011

비전기반 인간컴퓨터 상호작용은 컴퓨터와 인간의 상호소통을 자연스럽게 제공하는 측면에서 과학과 산업분야에서 주목받는 연구 분야이다. 특히 최근 모바일 증강현실의 활용에 대한 수요증대는 증강된 가상 객체와 사용자간의 효과적인 상호작용 기술 개발을 요구하고 있다. 본 논문에서는 안드로이드기반 모바일 플랫폼에서 비 마커기반의 새로운 모바일 증강현실 객체생성 및 제어 방법을 제시하였다. 전통적인 마커를 대신하여 비 마커기반 모바일 증강현실 시스템에서는 사용자에게 친숙한 손 인터페이스를 이용하였다. 기존의 데스크 탑 기반의 증강현실에 비하여 제한된 시스템 사양을 이용하는 비 마커기반 모바일 증강현실을 구현하기 위하여 마커의 역할을 수행할 손의 최적영역을 모바일 장치의 카메라로부터 실시간으로 검출 하여 객체를 증강시키는 방법을 제시하였다. 손의 최적영역의 추출은 YCbCr 스킨컬러 모델을 이용한 손영역 검출과 Rotating Calipers 알고리즘을 적용한 최적 사각형 추출에 의해 구현하였다. 이때 추출된 최적 사각형은 통상적인 마커기반 증강현실에서의 마커역할을 수행할 수 있도록 하였으며, 기존의 손끝추적에 의한 마커 생성 시 발생하는 손의 회전이나 가려짐에 의한 문제를 해결하였다. 실험을 통하여 제안된 방법이 비 마커기반 모바일 객체를 효과적으로 생성 제어할 수 있음을 입증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.684-686
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• 2019

증강현실은 3D 도형과 그림 등을 통해 사용자에게 편의를 제공하여 교육, 디자인, 항법, 의학 등의 분야에서 사용되고 있다. 증강현실은 마커기반 증강현실과 비가시적 마커기반 증강현실로 나눌 수 있다. 증강현실 반려동물 어플리케이션은 비가시적 마커기반 증강현실을 기반 하여 가상의 반려동물을 제공함으로써, 실제 교감과 유사한 경험을 제공한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.621-624
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• 2011

최근 HCI(Human Computer Interaction)의 한 분야인 증강현실은 크게 마커 기반과 비 마커기반으로 구분된다. 비 마커기반은 실세계 환경에서 자연적인 특징을 이용하여 객체를 증강한다. 반면, 마커기반은 사각형의 평면 마커를 이용하여 좌표를 쉽게 계산하고 객체를 정확하게 증강 시킨다. 그러나 마커기반은 제공되는 영상 안에 마커가 존재하기 때문에 비 마커기반 보다 사용자에게 주는 현실감 및 몰입감이 적다. 따라서 본 논문에서는 마커기반의 현실감 및 몰입감을 증대시키기 위해 감쇄 현실과 증강현실을 결합한 객체 제거 기법을 활용한 마커기반 증강현실 시스템 구조를 연구한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.375-377
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• 2011

증강현실은 현실 세계에 가상의 사물을 합성하여 현실 세계만으로는 얻기 힘든 부가적인 정보를 타나내는 기술이다. 본 논문에서는 가상의 사물을 정합하고자 하는 현실 세계의 위치를 IR LED 마커를 통해 획득하는 방법을 사용한다. IR LED 마커는 실세계에서는 보이지 않도록 추적대상체에 삽입하여 제작하므로 비가시적인 마커의 특징을 갖는다. 증강현실을 구현하기 위한 카메라 입력 영상에서는 마커의 존재를 확인할 수 있으므로 본 논문에서는 IR LED 마커를 구현함에 있어 인페인팅 기법을 적용하여 완전한 비가시적인 마커의 특징을 갖도록 하는 방법을 제안한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.433-438
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• 2012

현재의 증강현실 기술은 정해진 몇 가지에 해당하는 가상의 사물만을 보여주는데 그치고 있어 응용 범위가 넓지 않다. 가상의 사물뿐만 아니라 막대한 자료 중에서 원하는 자료를 증강현실로 구현하고자 하는 콘텐츠를 제작하고자 할 경우 마커가 표현 가능한 정보의 수를 그에 맞게 늘릴 수 있는 기술이 필요하다. 기 연구된 IR LED 마커는 LED의 On-Off에 따라 마커의 정보를 표현하였으나 많은 양의 정보를 나타내기 위해서는 LED의 개수를 증가시켜야하므로 마커의 크기가 커지게 되는 문제점이 있었다. 이러한 문제는 LED의 깜박임을 통해 데이터 신호를 발생시킴으로써 해결이 가능하다. 본 논문에서는 LED의 빛을 이용한 데이터 전송방식을 표현하는 OOK Code 알고리즘을 제안하고, 빛으로부터 데이터 신호를 얻게 될 경우 마커가 나타낼 수 있는 정보의 양 증가 및 마커 크기 축소에 대한 효율성을 보인다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.11-20
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• 2016

본 논문은 모바일 기반 양안식 HMD 기기를 사용하는 마커기반의 증강현실 시나리오에서 단안영상으로부터 삼차원 입체영상을 생성하는 효과적인 기법을 제안한다. 모바일 기기의 단안카메라로는 좌안과 우안에 대해 정확한 양안시차를 제공하는 양안영상을 생성할 수 없기 때문에, 기존의 양안식 증강현실 시스템에서는 좌안과 우안에 동일한 실세계 영상을 제공하여 입체감과 몰입감이 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 마커기반의 증강현실 시나리오에서 대부분의 사용자들이 마커를 주시한다는 가정 하에, 기존 방법에 비해 높은 입체감과 시각적 편안함을 제공하는 단안카메라 기반 3차원 입체영상 생성기법을 제안한다. 마커와 카메라의 3차원 자세정보를 통해 단안영상을 3차원 공간상에 나타내고, 사용자의 좌안과 우안에 해당하는 가상의 두 카메라를 통해 단안영상의 마커영역과 마커 위에 증강될 가상물체에 대해서 시차를 계산한다. 마커 이외의 영역은 블러 효과를 적용하여 선명도를 낮추고 양안식 HMD를 통해 입체 콘텐츠를 감상할 때 발생하는 시각적인 피로를 감소시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법으로 생성된 3차원 입체영상이 기존 방법에 비해 높은 입체감을 제공하는지 여부를 세 가지의 사용자 실험을 통해 평가하였다. 실험결과, 본 논문에서 제안하는 방법이 기존방법에 비해 높은 입체감을 제공하고 시각적인 피로가 크지 않는다는 것, 사람의 시차와 동일한 스테레오 카메라를 통해 촬영된 영상과 유사한 현실감을 사용자에게 제공한다는 것, 그리고 영상블러를 통해 사용자의 시각적인 피로도가 감소되었다는 사실을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.191-197
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• 2019

조선 및 해양플랜트 산업은 복합 및 대형화됨에 따라 유지보수 및 검사 시스템이 중요해지고 있다. 최근 작업자의 작업이해도 향상과 효율을 높이기 위해 증강현실기반 유지보수 및 검사 시스템이 많이 주목받고 있는데, 증강되는 모델과 현실정보 간의 정확한 정합이 이루어지지 않아 작업에 오히려 혼동을 초래하는 일이 자주 발생한다. 이를 위하여 실모델에 특정 이미지를 부착하는 마커 기반 증강현실 기술이 사용되었으나, 조선 및 해양플랜트 산업 특성상 마커의 훼손 가능성이 있으며, 카메라가 명확히 마커 전체를 검출할 수 있어야 하기 때문에 작업자와 마커 간의 충분한 공간을 필요로 한다. 본 연구에서는 이러한 기존 증강현실 시스템의 한계점을 극복하기 위하여 마커리스 기반 증강현실을 활용하여 조선 및 해양플랜트 산업에서 가장 많은 공정을 차지하고 있는 파이프 시스템을 대상으로 정확하게 실 모델을 인식하고 해당 모델에 가상 CAD모델을 정합하는 방법론에 대해 연구하였다. 본 시스템을 통해 현실 작업자의 자세와 제한적인 환경에 따른 증강모델의 비틀림 현상을 개선하고 작업 이해에 혼동을 주는 현상을 없앨 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.79-82
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• 2012

본 논문에서는 퀄컴의 Vuforia 엔진을 이용한 증강현실 미로 찾기 어플리케이션을 제안하고 구현하였다. Vuforia 엔진은 증강 현실 엔진 중 비교적 최근에 만들어져 다양한 마커를 활용할 수 있으며 속도, 마커 인식 면에서 다른 AR 엔진에 비해 뛰어나다. 본 논문에서는 Vuforia 엔진에 기반한 미로 찾기 앱을 설계하고 구현한다. 제안한 방법에서는 스마트폰으로 이미지 마커를 인식한 후, 스마트폰 화면에 3D 캐릭터와 미로를 출력해주도록 한다. 또한 가속도 센서를 이용하여 사용자가 직접 스마트폰을 기울여 캐릭터를 목적지까지 이동시키는 미로 찾기 게임 어플리케이션을 구현하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.258-266
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• 2011

증강현실 기술이 많이 보편화 되고 사용 양태가 다양화됨에 따라 적용되는 분야 및 범위 또한 우리 생활 곳곳에서 쉽게 나타나고 볼 수 있게 되었다. 기존의 카메라 비전 기반 증강현실 기법들은 현실 세계의 실제 정보 이용 보다는 마커를 이용한 기술을 더 많이 사용하였다. 이러한 마커 인식을 통한 증강현실 기법은 그 응용 범위가 제한적이고 사용자가 해당 서비스 응용 프로그램에 몰입하는데 적절한 환경을 제공하는데 한계가 존재한다. 본 논문에서 스마트 모바일 단말 기반 증강현실 기술 구현을 위해 단말 장치에 내장된 카메라와 이미지 처리 기술을 활용하여 어떠한 마커도 없는 상태에서 사용자가 현실세계의 영상으로부터 객체를 인식하고 해당 객체에 연결된 3D 컨텐츠와 관련 정보를 현실 세계의 영상에 추가되게 함으로써 서비스가 구현되는 증강현실 가술을 제시하였다. 이미지로부터의 객체 인식은 미리 등록되어 있는 창조용 정보와 비교하는 과정을 통해 진행되었으며 이 과정에서 스마트 모바일 장치의 특성을 고려하여 구동 속도 향상을 목표로 유사도 측정을 위한 연산량을 줄이도록 하였다. 또한 3D 컨텐츠가 단말 화면상에 출력된 후 사용자는 스마트 모바일 장치를 이용한 터치 이벤트를 통해 상호작용이 가능하도록 설계되었다. 이 후 사용자의 선택에 따라 웹 브라우저를 통하여 객체와 연관된 정보를 얻을 수 있도록 하였다. 본 논문에 묘사된 시스템을 이용하여 기존 기술과의 객체 인식 및 동작 속도, 정확도, 인식 오류 검출 정도 등의 성능 차이를 비교 분석하였고 그 결과를 제시함으로써 스마트 모바일 환경에 적합한 증강현실 기법을 소개하고 실험을 통해 검증하고자 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.155-166
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• 2012

본 논문은 비마커 증강현실(Marker-less Augmented Reality)을 위한 색상 및 깊이 정보를 융합한 Mean-Shift 추적 알고리즘 기반 손 자세의 추정 기법을 제안한다. 기존 비마커 증강현실의 연구는 손을 검출하기 위해 단순한 실험 배경에서 피부색상 기반으로 손 영역을 검출한다. 그리고 손가락의 특징점을 검출하여 손의 자세를 추정하므로 카메라에서 검출할 수 있는 손 자세에 많은 제약이 따른다. 하지만, 본 논문은 3D 센서의 색상 및 깊이 정보를 융합한 Mean-Shift 추적 기법을 사용함으로써 복잡한 배경에서 손을 검출할 수 있으며 손 자세를 크게 제약하지 않고 손 영역의 중심점과 임의의 2점의 깊이 값만으로 정확한 손 자세를 추정한다. 제안하는 Mean Shift 추적 기법은 피부 색상정보만 사용하는 방법보다 약 50픽셀 이하의 거리 오차를 보였다. 그리고 증강실험에서 제안하는 손 자세 추정 방법은 복잡한 실험환경에서도 마커 기반 방법과 유사한 성능의 실험결과를 보였다.