• 방송공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.495-506
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• 2006

본 논문에서는 실감 콘텐츠 생성에 쓰이는 움직이는 다수 카메라 시스템을 위한 분해법 기반 자동 보정 알고리즘을 제안한다. 대부분의 기존 자동 보정 연구는 스테레오 카메라 혹은 고정된 다수 카메라 시스템에 한정되어왔다. 보다 넓은 영역의 3차원 복원이나, 다수 카메라를 사용하는 일반적인 응용으로의 확장을 위해서는 새로운 알고리즘에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 일반적인 다수 카메라 시스템 (동적인 시스템 포함) 구조에 대한 강건한 자동 보정 방법을 제안하고, 카메라 구조가 평면 구성을 갖는 다수 카메라 시스템 보정 알고리즘을 제안한다. 우선, 기하학적 제한 요소를 바탕으로 분해법을 사용하기 위한 수식을 유도하고, 유도된 정리를 바탕으로 실질적인 자동 보정 사용법을 설명한다. 특히, 평면을 이루는 카메라 시스템에서의 분해법 적용이 어파인 복원과 같다는 성질을 증명하고, 어파인 분해법을 활용한 자동 보정 알고리즘을 제시한다. 실험에서는 제안된 알고리즘을 시뮬레이션 데이터와 실제 영상에 적용한 실험 결과를 보인다. 제안된 알고리즘은 다수 카메라 시스템을 활용한 영상 기반 3차원 실감 콘텐츠 복원이나, 하드웨어의 지원과 함께 실시간 다수 카메라 증강 현실 시스템에 활용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권2C호
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• pp.78-85
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• 2011

본 논문에서는 카메라 자체에서 움직임을 검출하고 분류된 객체를 추척할 수 있는 지능형 PTZ 카메라 시스템을 제안하였다. 추적하고자 하는 객체가 검출되면 분류하고, 객체의 움직임에 따라 PTZ 카메라가 실시간으로 추적한다. 검출을 위해 GMM을 사용하였고 검출성능을 높이기 위해 그림자 제거 기법을 적용하였다. 검출된 객체의 분류를 위해 Legendre 모멘트를 적용하였다. 본 논문에서는 카메라의 초점 조절을 사용하지않고 영상의 중심과 객체와의 방향, 거리, 속도 정보만을 이용하여 PTZ 카메라의 움직임을 제어하는 방법을 제안하였다. TI DM6446 Davinci를 이용하여 실시간으로 객체의 검출, 분류와 추적이 가능한 카메라 시스템을 구성하였다. 실험 결과 사람과 차량을 구분하고, 움직임의 속도가 빠른 차량에 대해서도 본 추적시스템은 안정적으로 동작함을 확인하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.713-718
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• 2007

본 논문에서는 실시간적인 요소와 높은 경험의 질을 요구하는 다자간 협업 환경에서 고해상도 비디오를 제공하기 위하여, 무손실과 저지연, 저비용의 특징을 갖는 비압축 HD 비디오를 처리할 수 있는 '비압축 HD 비디오 전송 응용' (Scalable Video Tool)을 구현하여 초고해상도 디스플레이를 위한 비압축 HD 가시화 서비스'를 구성한다. Scalable Video Tool (SVT)은 Microsoft 사의 Direct Show를 기반으로, 비압축 HD 카메라와 DV 카메라, WebCam의 영상도 실시간으로 처리가 가능하다. 초고해상도 디스플레이에 고해상도 비디오와 이미지 가시화를 지원하는 SAGE(Scalable adaptive graphics environment)[2]와 SVT를 연동하여 다자간 협업 환경에서 다양한 형태의 고해상도 비디오와 그래픽스 자료를 공유할 수 있는 시스템을 구성한다. 본 논문의 마지막에서는 $5{\times}11$의 격자 형태로 구성된 타일드 디스플레이 (Tiled Display)를 이용하여 제안된 시스템을 검증한다.

• 방송과미디어
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• 제26권4호
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• pp.11-22
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• 2021

실감형 미디어를 구성하기 위해서는 다시점 영상 또는 비디오들로 구성된 대용량의 콘텐츠가 필수적이다. 이러한 콘텐츠는 다량의 카메라들을 목적에 따라 배치하여 획득하므로 영상 구성의 복잡성과 콘텐츠의 크기가 급격히 커진다는 문제점을 갖고 있다. 3D 미디어 환경에서 카메라의 개수를 최소화하면서도 목적에 맞게 다양한 시점을 제공할 수 있는 가상시점 영상 생성은 핵심적인 기술이다. 본 기고문에서는 다시점 영상과 비디오로부터 학습 기반의 가상 시점 영상 생성 연구들에 대해 체계적인 조사를 통해 그 결과를 다음과 같이 제시한다. 첫째, 가상 시점 영상 생성에 대한 배경 개념을 정의한다. 둘째, 제안하는 분류 방식에 따라 기존의 제안된 방법들을 상세하게 분석한다. 셋째, 가상 시점 영상 생성에 주로 사용되는 관련 데이터셋을 조사한다. 마지막으로는 각 연구들이 갖고 있는 특징들을 분석하고, 정량적, 정성적 평가 결과를 비교한다.

• 한국광학회지
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• 제28권4호
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• pp.146-152
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• 2017

우주용 인공위성 카메라를 구성하는 반사경의 정렬은 광학계의 고분해능, 고성능을 얻기 위한 중요한 과정 중 하나이다. 반사경들의 상호정렬에는 큐브미러(cube mirror)가 대신 사용되기 때문에, 각 반사경과 해당 큐브미러 간의 상호위치관계 정보가 우선 필요하다. 따라서 우주용 카메라 반사경들의 정렬을 위해 각 반사경의 정점과 해당 큐브미러의 상대 좌표값을 정확하게 측정해야하며, 본 논문에서는 컴퓨터 제작 홀로그램(computer-generated hologram, CGH)의 정렬용 세그먼트와 광섬유를 이용하는 새로운 측정 시스템을 제안함으로써 우주용 카메라를 구성하는 반사경의 정점을 요구조건 이내로 측정할 수 있었다. 측정 시스템은 광학계 평가용 간섭계, CGH, 광섬유, 반사경으로 구성되어 있으며, 최종적으로 데오도라이트를 이용해 큐브미러를 기준으로 주 반사경의 정점에 위치한 광섬유 끝단의 3차원 상대 좌표값을 $25{\mu}m$ 이하의 정밀도로 측정할 수 있었다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권43호
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• pp.343-362
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• 2016

웨스 앤더슨 감독은 개성이 뚜렷한 감독으로, 화면 구성, 움직임, 조명 및 소품까지 세밀하게 고려하여 촬영하며, 그만의 독특한 방법으로 영화 세계를 구축하고 있는 감독이다. 앤더슨 감독의 영화는 '대칭적'이고 '평면적'인 영상 구성을 추구하는 것으로 알려져 있는데, 이 연구는 그가 평면적인 영상 구성뿐만 아니라 '깊이감있는 영상 구성'을 추구하였음을 장면 분석을 통하여 고찰하였으며, '화면의 깊이감'이 그의 영화에서 어떻게 활용되었는지 살펴보았다. 분석 대상은 그의 최근 대표 작품인 <문라이즈 킹덤>(2012)과 <그랜드 부다페스트 호텔>(2014)을 대상으로 하였다. 웨스 앤더슨 감독은 그의 영화에서 1점 투시도법이나 Z축 블로킹과 같은 기법을 활용하여 화면의 깊은 공간감을 구사하면서도 중앙을 기점으로 완벽히 좌우대칭의 화면을 만들어낸다. 이는 일반적인 대칭구도가 지니는 평면성과 상당히 다를 뿐만 아니라, 일반적으로 '화면의 깊이감'이 추구하는 현실성과도 거리가 있다. 깊이감 있게 구성된 화면이 완벽히 대칭구도를 이룸으로써 영화 속 세계가 현실 세계와는 동떨어진 세계라는 느낌을 준다. 따라서 '깊이감 있는 대칭구도'는 앤더슨 감독이 판타지 세계를 표현하는 그만의 독특한 방식이라고 할 수 있다. 또한 그는 수평과 수직, 앞과 뒤로 직선적으로 움직이는 카메라 움직임을 구사하면서도 '화면의 깊이감'을 구현해내고 있다. 카메라의 움직임이 사람의 움직임을 따라 자연스럽게 이동하는 것이 아니라, 가로로 때로는 세로로 직선적으로 움직임으로써 현실 세계를 자연스럽게 보여주는 카메라워킹이 아니라 현실세계와 거리두기를 하는 것이다. 즉, 그는 현실 세계의 재현을 추구하는 것이 아니라, 오히려 현실 세계와 거리두기를 하면서 그만의 영화적 세계를 구현하고 있는 것이다. 이와 같은 방식으로 그가 보여주는 영화세계는 '동화적'이라는 단어로 표현할 수 있다. 화면 구성에서부터 카메라 움직임까지 그는 영화 속 공간을 '깊이감' 있게 구성해 내면서도, 이러한 '깊이감'을 통해 현실성을 확보하기 보다는 그의 영화 세계가 현실과는 동떨어진 판타지의 세계임을 강조하는데, 이는 동화 같은 스토리에 동화책을 보는 듯한 파스텔톤의 색감과 함께 '동화 세계'를 구축하는데 기여하고 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.177-186
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• 2005

본 논문에서는 DEM(Digital Elevation Model)과 산 영상을 매핑하여 3차원 정보를 생성하고 이를 이용한 비전기반 카메라 위치인식방법을 제안한다. 일반적으로 인식에 사용된 영상의 특징들은 카메라뷰에 따라 내용이 변해 정보양이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 카메라뷰에 무관한 기하학의 불변특징을 추출하고 제안하는 유사도 평가함수와 Graham 탐색방법을 사용한 정확한 대응점을 산출하여 카메라 외부인수를 계산하였다. 또한 그래픽이론과 시각적 단서를 이용한 3차원 정보생성 방법을 제안하였다. 제안하는 방법은 불변 점 특징 추출단계, 3차원 정보 생성단계, 외부인수 산출단계의 3단계로 구성된다. 실험에서는 제안한 방법과 기존방법을 비교, 분석함으로써 제안한 방법의 우월성을 입증하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권3호
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• pp.1-7
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• 2009

본 논문에서는 컬러 모노 카메라를 이용한 자동 전착 로봇 시스템 (Automatic Electrophoretic Deposition Robot System)을 제안한다. 전착 로봇 시스템은 실제 전착 작업 수행을 위한 2자유도 직교 로봇과 로봇 자동 제어를 위한 컬러 모노 카메라로 구성되어 있다. 직교 로봇은 전착 작업 특성상 10mm/s까지 저속 구동이 가능하도록 스크류 (Screw)를 사용하여 감속 구동하였다. 컬러 모노 카메라는 로봇과 비커에 부착된 컬러 마커를 인식하여 각각의 위치를 측정하고 측정된 위치를 기반으로 로봇을 제어한다. 또한, 카메라에 의해 비커에 부착된 컬러 마커의 조합을 인식하여 다양한 작업 변수를 갖는 전착 작업을 판단한다. 제안된 자동 전착 로봇 시스템의 효율성을 입증하기 위해 전착 작업 실험을 수행하였고 그 결과를 제시하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.151-154
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• 2012

본 논문에서는 화상통신의 현실감을 증진시킬 수 있는 화자 간 시선 맞춤 시스템을 제안한다. 제안하는 방법은 Kinect 거리 카메라로부터 입력된 영상에서 화자의 얼굴 영역을 획득하여 화자의 시선이 카메라를 응시하도록 획득한 영역을 변환한 후에 원본 영상과 합성한다. Kinect 거리 카메라에서 획득한 얼굴 영역에는 다양한 형태의 잡음이 많아 미디언 필터와 모폴로지 연산을 통해 얼굴 영역의 잡음을 제거한다. 화자의 위치에 상관 없이 화자가 카메라를 응시하는 영상을 생성하기 위해서 Kinect 가 제공하는 거리 정보를 이용하여 시선 보정 각도와 회전 축을 획득한다. 시선이 보정된 얼굴 영역은 원본 영상에서 존재하지 않는 영역을 포함하고 있기 때문에, 원본 영상의 각 화소를 삼각형 메쉬로 구성한 후 해당 영역을 보간하여 최종적으로 시선이 보정된 영상을 생성한다. 제안하는 방법은 시선 맞춤 영상을 생성하는 데 필수적인 눈과 주변 얼굴 영역만 선택해서 변환하므로 영상의 왜곡이 적고 실시간 처리가 가능하다는 장점이 있다. 또한 카메라와 화자 사이의 거리 정보를 이용해 화자의 위치에 적응적인 시선 맞춤 영상을 생성할 수 있다. 실험을 통해 Intel i5 CPU 를 장착한 PC에서 $320{\times}240$ 크기의 영상을 사용할 경우 초당 약 35 프레임의 보정된 영상을 생성하여 제안하는 방법이 실시간 처리가 가능하다는 것을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 추계학술발표대회
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• pp.93-96
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• 2006

2D 및 입체 영상 콘텐츠의 공급이 많아지면서 실감 콘텐츠에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다. 실감 콘텐츠는 다시점 카메라로부터 획득한 다시점 비디오, 깊이 카메라에서 얻은 RGB 영상과 컴퓨터 그래픽스와 같은 synthetic data를 합성하여 보다 실감나게 제작된다. 다시점 카메라를 이용하면 다시점 비디오를 쉽게 획득할 수 있으나 제작비용이 많이 들고, 깊이 카메라를 사용하면 시스템 구성은 상대적으로 용이하나 시점 영상이 하나라는 단점이 있다. 본 논문에서는 깊이 카메라에서 얻은 RGB 텍스쳐 데이터와 깊이 데이터로부터 가상 다시점 영상을 생성하고, 생성된 영상에 컴퓨터 그래픽스를 합성하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 다시점 카메라 시스템을 사용하지 않고도 시점에 따른 가상 시점 화상을 용이하게 제작하여 그래픽 객체를 합성한다. 합성된 다시점 3D 모니터나 입체 모니터를 이용하여 3차원으로 실감나게 시청할 수 있다.