• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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• pp.160-162
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• 2013

본 논문에서는 스테레오스코픽 디스플레이에 사용되는 스테레오 영상의 피로도를 분석하여 스테레오 영상의 시청 및 제작에 응용될 수 있는 시스템을 제안한다. 스테레오 영상의 피로도는 스테레오 영상의 시청 및 제작 시 영상의 품질을 향상시키기 위해 고려해야 할 가장 중요한 요소이나, 현재 이에 관한 국제 표준이 정해지지 않아 디스플레이 및 스테레오 영상 제작자마다 다른 기준으로 피로도를 분석하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 시청자의 신체적 특성, 디스플레이 장치의 크기, 시청거리, 영상의 특성 등 시청자의 피로도에 영향을 미치는 모든 요소를 종합적으로 고려한 실용적인 피로도 분석 시스템을 제안한다. 제안하는 피로도 분석 시스템은 The zone of comfortness 와 peak signal to noise ratio (PSNR) estimation 기술을 응용하여 영상의 시차(disparity), PSNR, 디스플레이 크기, 시청거리, 시청자의 양안 거리로부터 수렴-조절 불일치 (vergenceaccommodation conflict)와 양안 입사 자극 불일치 정도를 추정해 스테레오 영상의 피로도를 계산한다. 제안하는 시스템을 통하여 스테레오스코픽 디스플레이 장치에서 영상과 시청자 특성을 고려한 최적의 시청환경을 시청자에게 제안할 수 있으며, 스테레오 영상 제작에 있어 목표 시청 환경에 대해 피로도를 최소화할 수 있는 영상의 제작 등의 응용이 가능하다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.77-80
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• 2009

3차원 영상 처리 기술과 3차원 디스플레이의 발전은 3차원 영상 시장의 빠른 발전을 가져왔고 차세대 방송 기술로 큰 관심을 받고 있다. 하지만 3차원 영상은 시청할 때 눈의 피로, 어지럼증과 같은 현상이 일어날 수 있으며, 왜곡된 3차원 영상이 인체에 해로운 영향을 미칠 수도 있다. 이는 3차원 영상 산업의 활성화를 위해서 가장 시급히 해결되어야 할 문제이다. 현재 3차원 디스플레이는 스테레오 방식과 함께 1view 1depth 다시점 방식이 개발되었다. 특히 1view 1depth 다시점 디스플레이에서 깊이 영상의 공간적/시간적으로 복잡한 정도는 피로감을 일으키는 주요 요소이며 이는 1view 1depth 영상을 통해 직접 연구할 수 있다. 본 논문에서는 1view 1depth 디스플레이에서 주관적인 피로도와 큰 상관도를 가지는 깊이 영상의 특성 측정 방법을 제안한다. 1view 1depth 디스플레이에서 view 영상은 양호한 화질을 가정하였으며 피로감에 큰 영향을 미치는 깊이 영상 정보만 사용하여 공간적, 시간적인 특성을 분석한다. 공간적 복잡도는 각 프레임에 대하여 깊이 영상 내 화소 값의 분산 값을 취하여 공간적으로 깊이 값의 분포와 구조의 복잡한 정도를 측정하고, 시간적 복잡도는 연속적인 프레임에 대하여 동일한 화소위치에서 화소 값 차이의 분산 값을 사용한다. 또한 공간적/시간적 평균값의 측정하여 피로감에 영향을 주는 요인으로 사용하였다. 결과적으로 측정한 값들을 바탕으로 주관적인 피로도 평가와 유사성을 가지도록 모델링하여 3차원 영상의 피로도를 예측한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.43-52
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• 2022

사람이 느끼는 피로는 다양한 생체신호로부터 측정이 가능한 것으로 알려져 있으며, 기존 연구는 질병과 관련된 심각한 피로수준을 산정하는데 주된 목적을 두고 있다. 본 연구에서는 피실험자의 영상을 이용하여 딥러닝 기반의 영상 분석 기술을 적용, 피로 여부를 판단하기 위한 모델을 제안한다. 특히 화상 분석에서 통상적으로 사용되는 객체 인식, 요소 추출과 함께 영상 데이터의 시계열적 특성을 고려하여 방법론을 교차한 3개 분석모델을 제시했다. 다양한 피로상황에서 수집된 정면 얼굴 영상 데이터를 이용하여 제시된 모델을 실험하였으며, CNN 모델의 경우 0.67의 정확도로 피로 상태를 분류할 수 있어 영상 분석 기반의 피로 상태 분류가 유의미하다고 판단된다. 또한 모델별 학습 및 검증 절차 분석을 통해 영상 데이터 특성에 따른 모델 적용방안을 제시했다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권1호
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• pp.14-21
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• 2002

피로균열 성장거동 관찰을 위한 새로운 실험 방법의 개발이 필요하다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 본 연구에서는 영상처리기법을 피로시험에 도입하였으며, 영상처리시스템을 이용하여 표면피로균열길이를 측정하였다. 먼저 주기적으로 시험하중을 멈추는 동안 균열영상 데이터를 컴퓨터에 저장시켰다. 시험이 끝난 후에는 본 연구진에서 개발한 영상처리 소프트웨어를 사용하여 균열길이를 측정하였으며, 이를 위하여 블록매칭방법을 포함한 다양한 영상처리 기법을 적용하였다. 영상처리시스템으로 측정한 데이터와 현미경을 이용하여 수동으로 측정한 데이터를 비교하여 영상처리시스템의 유효성을 검증하였다. 만약 본 연구에서 제안한 방법을 균열성장거동을 자동적으로 관찰하거나 모니터 하는데 사용한다면 피로시험에 소요되는 시간과 노동력을 현격히 줄일 수 있다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권3호
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• pp.329-335
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• 2016

본 논문의 목적은 운용자가 2D와 3D 영상을 주시할 경우 영상피로를 정량적으로 비교하는 것이다. 16명의 20대 남 여가 2D와 3D 영상을 10분간 관람을 한 후, 관람 전과 후의 Flicker Fusion Frequency(FFF)와 Cyversickness가 측정되었다. 관람 전과 후의 두 종속변수를 비교함으로써 정량적으로 3D가 2D에 비해 어느 정도 영상피로를 발생시키는지를 이론적 고찰과 함께 과학적인 기기와 방법으로 측정하였다. 주관적인 척도인 Cybersickness 증가율은 2D에 비해서 3D가 4배, FFF 감소율은 3D가 2D에 비해 2배 높은 결과를 보였다. 본 연구는 일반적으로 3D 영상이 2D 영상에 비해 영상피로를 크게 유발함을 과학적인 방법과 객관적인 데이터로 증명했다는데 의의가 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권11호
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• pp.990-999
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• 2013

기존의 연구들에서 이론적 근거를 바탕으로 3D 영상 시청에 대해 시각피로도와 연관이 있는 요소와 영향을 주는 요소들에 대해 경험적 데이터를 기반하여 지속적으로 밝혀내고 있다. 하지만, 이러한 영향을 미치는 요소와 맞물려 실제로 시청자가 느끼는 피로감과 연계하여 측정된 자료는 미비한 상태이다. 본 연구에서는 시청자가 느끼는 자각적 피로도에 따른 시기능적 데이터인 IPD, AC/A비, 그리고 사위도와 그 변화량에 미치는 영향 및 상관관계를 알아보고자 하였다. 자각적 피로도의 기술통계량 점수 $6.00{\pm}3.88$점에 기초하여 피로도 점수 합계 0 ~ 6점을 피로 미호소 그룹, 7 ~ 16점을 피로 호소 그룹으로 분류하였다. 실험 결과 자각적 피로도별 영상 만족도, IPD, 원거리 사위도에서는 차이를 나타내지 않았다. 피로 미호소 그룹에서 AC/A비가 높게 나타났고, 피로 호소 그룹에서는 근거리 사위도가 높게 나타났다. 3D 영상 시청 이후에서는 피로 미호소 그룹에서 더 높은 외사위도 증가 경향을 나타냈다. 본 실험에서 나타난 상관관계에서 AC/A비와 근거리 사위도가 3D 영상 시청 시 느끼는 자각적 피로도와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 3D 영상 시청 시 두 데이터에 기반하여 피로도를 예측할 수 있을 것으로 보이며 콘텐츠 제작 시에도 피로도 경감 차원의 주요한 근거 데이터로 사용될 것으로 판단된다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2003년도 정기총회 및 학술대회
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• pp.149-152
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• 2003

기존의 양안식 스테레오 디스플레이 시스템은 장면 내에 매우 큰 변이를 가지는 물체가 존재 할 경우에 시각피로를 유발하여 오랜 시간동안 시청하기가 어렵게 된다. 본 논문에서는 변이 기반 비대칭 필터링 기법을 제안하고, 이 기법의 시각 피로도에 미치는 영향을 주관적 평가를 통하여 고찰하며, 아울러 교차변이(crossed disparity) 및 비교차변이(uncrossed disparity)에 따른 시각 피로도에 미치는 영향의 변화 또한 고찰하였다. 실험 결과, 변이기반 비대칭 필터링은 시각 피로의 측면에서는 비교차변이만 존재하는 영상의 경우에는 원래의 스테레오 영상에 비해 큰 영향이 없거나, 오히려 필터링 수준에 따라 오히려 시각적 피로가 심하게 되는 결과를 나타내었다. 또한 교차변이의 경우에는 시파피로가 필터링 수준을 높임에 따라 조금씩 시각피로가 개선되는 결과를 나타내었다. 따라서, 비대칭 필터링에 의한 시각피로의 개선효과는 스테레오 영상 내 변이 종류와 그 크기, 시청자의 주시전 등 여러 요인에 따라 달라질 수 있음을 앞 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.145-148
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• 2010

본 논문에서는 3차원 스테레오 영상에서의 시각적 피로도와 안구의 운동량과의 상관관계를 도출하고 시각적 피로도 측정 시스템을 제안한다. 제안한 측정 방법은 3차원 스테레오 영상 시청자의 피로도가 누적되었을 때, 안구의 단속성 운동(saccade)이 감소할 것이라는 가정에 기반을 둔다. 액티브 셔터글라스 방식의 3D 안경을 착용한 시청자의 동공을 검출하고 추적하기 위해 적외선 광원 및 적외선 카메라를 이용한다. 획득한 영상에 대해 이진 임계화를 적용하고 타원 피팅을 수행하여 동공의 위치를 검출한다. 피팅된 타원의 이심률과 크기 및 위치를 제한하여 검출 오류를 줄인다. 검출된 동공의 위치를 바탕으로 안구의 단속성 운동량을 측정한다. 실험에는 변이 정도가 크지 않아 편안하게 시청 가능한 스테레오 영상과 과도한 변이를 가져 시청하는데 불편한 영상이 분리되어 사용되었다. 이들 영상에 대해 각각 실험자의 단속성 운동량을 측정하였다. 실험 결과에서 안구의 단속성 운동량이 변이가 큰 영상에서 그렇지 않은 영상에 비해 감소하는 경향이 나타났다.

• 감성과학
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• 제12권2호
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• pp.169-180
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• 2009

본 연구에서는 입체 영상이 가지는 특성과 시청환경의 특성에 따라 입체 영상을 시청할 때 발생할 수 있는 시각적 피로도를 체계적으로 살펴보기 위해 깊이방향의 운동속도와 응시거리 각각을 입체 영상과 시청환경의 대표적인 특성으로 삼고 각 요인에 의해 발생되는 시각적 피로도를 측정하였다. 시각적 피로도는 눈통증 요인, 시각적 스트레스, 어지러움 요인, 신체 통증 요인, 상흐림 요인으로 구성된 피로도 측정도구를 이용하여 주관적인 시각적 피로도를 측정하였다. 실험 1에서는 깊이 방향의 운동속도를 변화시킨 자극을 40분간 제시하면서 10분, 20분, 40분에 시각적 피로도를 측정하였다. 측정결과 전체 피로도 점수는 시청시간이 증가함에 따라 높아졌지만 운동 속도에 따른 차이를 보이지 않았다. 다섯 개의 하위척도들 중 어지러움 하위척도 점수에 서만 운동 속도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타났다. 실험 2에서는 동일한 입체 영상을 응시거리만 변화시켜가면서 시각적 피로도를 측정하였다. 전체 피로도 점수는 시청시간이 증가함에 따라 높아졌지만 응시거리에 따른 차이는 발견되지 않았다. 다섯 개의 하위 척도들 중 상흐림 하위척도 점수에서만 응시거리가 멀어질수록 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 입체 영상의 특성이나 시청환경에 따라 시각피로도가 변화될 수 있음을 보여주며, 시각피로도를 발생시키는 요인에 따라 각기 다른 종류의 시각피로도가 발생할 수 있음을 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.692-699
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• 2017

본 논문의 목적은 자전거를 사용할 경우 제시되는 2D 영상과 비교하여 HMD기반의 3D VR 영상 유발하는 영상피로를 정성적으로 분석하는 것이다. 2D에 비해 3D 영상이 더 많은 영상피로를 유발할 것이라고 일반적으로 알려져 있었지만, 과학적으로 영상피로를 측정하고자 하는 연구는 많지 않았다. 20명의 20대 남 여가 2D와 HMD 기반의 3D VR 영상을 자전거 패달을 밟으면서 5분간 경험한 한 후, 경험 전과 후의 사이버 멀미(Cyversickness)와 Flicker Fusion Frequency(FFF)가 측정되었다. 경험 전과 후의 두 종속변수를 비교함으로써 정량적으로 3D VR 영상이 2D에 비해 어느 정도 영상피로를 발생시키는지를 이론적 고찰과 함께 과학적인 기기와 방법으로 측정하였다. 주관적인 척도인 사이버 멀미 증가율은 2D에 비해서 3D VR 영상에서 통계적으로 유의하게 높게 나타났으며, FFF 감소율도 3D VR 영상이 2D에 비해 높은 결과를 보였다. 본 연구는 VR 기술이 운동기구 등에 접목됨에 따라 일반적으로 3D VR 영상이 2D 영상에 비해 영상피로를 크게 유발함을 과학적인 방법과 객관적인 데이터로 증명했다는데 의의가 있다.