• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.185-190
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• 2016

본 논문에서는 이동 로봇에 마커를 부착하여 이를 카메라를 통해 자동으로 추출하여 이동 로봇의 운동 특성을 분석하는 방법에 대해 다루도록 한다. 이동 로봇의 구동을 위한 제어 알고리듬의 개발이나 자율 이동 관련 알고리듬 개발시 인자값에 따른 운동 특성 분석은 중요한 부분이다. 이의 분석을 위해 본 논문에서는 네 개의 체스보드 형태의 마커를 이동 로봇에 부착하여 사용하도록 한다. 이들 네 개의 마커들은 동일 평면에 존재하도록 배치하도록 한다. 평면 호모그라피를 이용하여 로봇의 실제 이동량을 계산하도록 한다. 제시된 방법은 P3-AT 로봇을 이용하여 실험을 수행하였으며 안정적인 운동 분석이 가능하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권11호
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• pp.1131-1135
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• 2010

본 논문에서는 고정시킨 평면거울을 바라보는 단일 카메라에서 얻어진 영상을 이용하여 훈련자 양 하지의 자세를 3차원으로 추정하는 방법을 제안한다. 이를 위해, 카메라 입력영상으로부터 평면거울에 부착된 네 개의 적외선 마커를 탐색하여 단일 카메라의 자세를 추정한다. 추정된 카메라 자세를 통해 거울평면을 기준으로 하는 훈련공간을 정의하고, 압력 센서를 사용하여 공간 내의 훈련자의 양 하지 위치를 측정한다. 양 하지의 마커는 직접적으로, 또는 거울을 통해 카메라 영상으로 투영되고, 정의된 훈련 공간에서 3차원 위치로 변환된다. 변환된 마커들의 3차원 위치관계에 의해 최종적으로 양 하지의 자세를 얻고 연속적인 움직임에 대해 운동 상태를 추정한다.

• 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.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.272-277
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• 2010

증강현실은 실세계의 정보와 가상의 정보를 연결시키기 위한 매개체가 요구되며, 이러한 매개체를 지속적으로 추적 인식하는 기술을 필요로 한다. 이러한 기술 중에 마커를 이용한 광학 트랙킹이 주류를 이루고 있으나 마커를 부착하는 과정이 불편하고 오래 걸리므로 최근에는 마커리스 트랙킹 기법이 활발히 연구되고 있다. 본 논문은 2차원 평면 즉 동일평면상의 특징점들을 트랙킹하는 방법이 아닌3차원 객체에 대한 특징점을 추출하여 실시간으로 트랙킹하는 방법을 제안한다, SURF(Speed Up Robust Features)를 이용하여 특징점을 추출하고 이를 POSIT(Pose Object System for Iteration) 알고리즘으로 3차원 객체의 회전과 이동정보를 얻어 실시간으로 객체를 추적한다. 추적 실패시 실시간으로 재추적이 가능하도록 빠른 특징점 추출과 매칭을 통하여 트랙킹에 적합한 특징점을 선택하여 객체의 위치와 회전 정보를 얻어 객체를 실시간으로 추적 및 재표현 하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제39권4호
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• pp.601-606
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• 2016

호흡동조방사선치료에서 비동일 평면치료는 테이블의 회전이 있기 때문에 테이블의 회전에 따른 적외선 카메라와 마커 사이의 거리 변화로 인하여 마커 움직임의 인식을 Real-time Position Management 시스템의 two dot 마커와 six dot 마커의 움직임 반영의 정확성을 평가하고자 한다. 움직임을 평가는 two dot 마커에서 테이블 각도를 시계방향, 반시계방향으로 각 $10^{\circ}$씩 변화하여 측정하였으며, six dot 마커에서도 테이블 각도를 시계방향으로 각 $10^{\circ}$ 변화하여 기준 $0^{\circ}$에서의 기준과 비교하였을 때 기준 진폭 1.173에서 1.165, 테이블 각도 $20^{\circ}$에서는 1.132, 테이블 각도 $30^{\circ}$에서는 1.083의 진폭값으로 나타났다. 반시계방향으로 $350^{\circ}$에서는 기준 진폭 1.168에서 1.157, 테이블 각도 $340^{\circ}$에서는 1.124, 테이블 각도 $330^{\circ}$에서는 1.079 진폭값으로 나타났다. 본 연구에서는 팬톰을 이용하여 테이블 변화에 따른 진폭의 값을 정량적으로 평가한 점에 학술적 의미를 두고자 한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제1권1호
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• pp.53-64
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• 2000

본 논문은 Y/C 비트 평면합 영상을 대상으로 블록에 기반한 영상 분할을 수행함으로써 우수한 분할 성능을 얻을 수 있는 칼라 영상 분할 기법에 관한 것이다. 우선, R, G, B 영상들 간의 차분 성분들의 절대값을 구하여 합산한 후, 이를 정규화하여 색차합 영상을 구한다. 다음으로, 화소 단위로 휘도 영상의 상위 2비트와 정규화된 색차합 영상의 상위 6비트를 비트연산하여 Y/C 비트 평면합 영상을 얻는다. 이후, 기설정된 크기의 블록으로 분할된 Y/C 비트 평면합 영상의 각 블록을 질감 블록과 단순 블록 및 에지 블록으로 분류하고 각 유형의 블록별로 병합한 후, 기설정된 마커 배정 규칙에 따라 선택적으로 마커를 부여한다. 마지막으로, 마커가 부여되지 않은 블록을 대상으로 화소 단위의 워터쉐드 알고리즘을 적용함으로써 정교한 분할 결과를 얻을 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 통해 고찰할 때, 제안된 방법은 질감 영역에서의 과분할의 문제와 과도한 연산량의 부담을 효과적으로 경감시킬 수 있다. 더불어, 영상 분할용 파라미터들의 민감도가 낮아 서로 다른 화소 분포 특성을 갖는 영상들에 전역적인 파라미터를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 특히, Y/C 비트 평면합 영상에 반영된 색차 성분에 힘입어 저대조 경계면에서의 분할 특성을 현저히 개선시킬 수 있는 이점이 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.79-88
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• 2011

본 논문에서는 증강 현실에서 객체 구분을 위하여 사용되는 다양한 마커를 기반으로 실시간으로 음악을 편집하고 이를 재생할 수 있는 시스템을 설계 및 구현한다. 제안 시스템은 증강 현실 마커 기반의 뮤직 마커와 뮤직 보드로 구성된다. 뮤직 보드상에 배치된 뮤직 마커의 내용을 악기의 종류와 미리 정의된 재생 트랙과 매핑하고 2차원 평면상에서 상대적인 뮤직 마커의 위치 값을 측정하여 이를 미디 트랙에서 공간 효과와 관련있는 파라메터 값으로 설정한다. 제안된 시스템은 최대 $1600{\pm}1200$ 픽셀을 지원하는 캠을 기반으로 다양한 해상도에서 마커의 움직임이나 추가에 따른 재생 지터 시간을 측정하여 성능을 평가하였으며, 실험 결과 $860{\pm}600$ 픽셀에서 초당 두 개의 프레임을 처리하는 경우, 마커의 인식률이 높았고 허용 가능한 지터 내에서 안정적인 결과를 도출하였다. 제안 시스템은 오늘날 대체 의학으로 제시되고 있는 음악을 기반으로 한 감성 치료법이나 음악적 배경이 없는 어린이나 노약자도 손쉽게 사용할 수 있어서 교육적인 측면에서도 활용될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권4호
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• pp.49-58
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• 2011

일반적으로 사용되는 마커 기반의 증강현실 시스템은 카메라 입력영상 내에 마커가 항상 존재해야 한다는 제한 때문에 사용자의 접근에 불편을 준다. 때문에 최근 배경 영상에서 취득할 수 있는 객체를 자연 마커로 생성한 시스템이나 배경 영상의 특징을 이용해 기하학적 지도를 작성하여 가상의 객체 정합에 이용한 증강현실 시스템들이 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 카메라 입력 영상에서 동일 평면상에 존재하는 특징들을 검출하고, 이를 추적함으로써 카메라 위치 정보를 추정하는 증강현실 시스템을 제안한다. 또한 특징점 추적에 사용된 추적 방법은 카메라에서 취득한 영상 밖으로 특징점이 벗어날 경우 더 이상 추적할 수 없는 문제점을 가지고 있어, 이를 보완하기 위해 새로운 특징점을 재검출하여 객체의 정합을 유지하는 방법도 제시한다. 제안된 방법은 미리 지정된 마커를 사용하지 않기 때문에 사용자의 접근이 편리하고, 특정한 형태의 마커를 사용하지 않는 다른 시스템보다 비교적 간단하게 구현할 수 있어 다양한 모바일 환경에서 유용하게 이용될 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.20-28
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• 2010

본 논문에서는 증강현실 환경에서 등장하는 3차원 공간상의 객체를 카메라와 손을 사용하여 조작할 수 있는 인터페이스를 제안한다. 일반적으로 3차원 움직임을 검출하기 위해서 마커를 사용하지만, 이러한 경우에는 객체를 등록하기 위해서 마커가 영상 내에 있어야 하며 추가적인 장비를 사용함으로서 몰입감의 저하를 초래한다. 이것을 극복하기 위해서 본 연구에서는 손을 하나의 평면으로 변환하고 손 모양의 변화를 검출하여 마커를 대체하는 방법을 제안한다. 또한 조명으로 인한 손의 색상 변화에 따른 객체의 등록 위치 변화를 칼만 필터를 적용하여 추적하였다. 실험결과, 제안한 알고리즘은 손의 원활한 움직임에 의한 객체의 3차원 조작이 가능함을 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.425-438
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• 2012

본 논문에서는 컴퓨터 비전 기술 기반으로 사용자의 손 움직임과 가상객체 사이의 자연스러운 상호작용을 위한 증강현실 시스템을 제안한다. 기존의 증강현실 시스템은 마커를 이용하거나 트랙커 같은 센서를 직접 조작해야 했기 때문에 사용자에게 불편함을 제공한다. 우리는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 손 움직임을 증강현실 시스템에 적용한다. 또한 가상객체의 움직임에 물리적 현상을 적용하여 현실감을 부여한다. 제안한 시스템은 마커를 이용하여 기하학적 정보를 얻어 가상의 공이 움직이는 가상공간, 벽돌 등의 시스템 환경을 구성하였으며, 사용자의 손 움직임은 테이핑을 통하여 특징점을 추출하여 정보를 얻는다. 이 특징점을 이용하여 손 위에 가상 평면을 안정적으로 정합한다. 가상의 공의 움직임은 포물선 방정식을 이용하여 기본적으로 포물선 움직임을 보이고, 평면 또는 벽돌에 충돌이 발생할 경우에는 가상 공의 위치와 평면의 법선벡터를 이용하여 가상 공의 움직임을 보였다. 실험을 통해 충돌 시 발생되는 잘못된 공의 위치에 대해 보정되는 과정을 보였고, 증강된 가상객체의 떨림과 수행속도에 대해 마커를 이용한 시스템과 비교하여 제안한 시스템으로 대체할 수 있다는 것을 확인하였다.