• 한국건설관리학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.136-145
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• 2009

'지능형 굴삭시스템 개발'은 센서기술, 로봇기술들을 융합하여 토공 작업환경을 인식하고 작업 계획을 수립하며 굴삭기를 자동 조정하여 토공작업을 자동화 하는 것을 목표로 한다. 본 연구는 지능형 굴삭시스템 개발을 위한 요소기술로서, 광대역 3D 레이저 스캐너를 이용하여 실제 토공 작업환경을 가상의 3차원 공간으로 재현할 수 있는 수학적 모델을 만드는 것이다. 이 연구에서는 광대역 3D 레이저 스캐너를 구동하기 위한 사용자 소프트웨어 및 사용자 인터페이스를 개발하였으며, 3D 레이저 스캐너의 차량 탑재 및 스캐닝 작업의 최적화를 위하여 모바일 3D 이미징 시스템을 개발하였다. 또한 실제 토공 작업환경을 대상으로 스캐닝 실험을 실시하여 스캔 데이터를 획득하였고, 이를 기반으로 각 스캔 데이터들 간의 자동 정합 알고리즘을 설계하였다. 본 연구에서 개발된 시스템은 향후 지능형 굴삭 로봇의 완전 자동화 시스템의 구현을 위하여 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제35권10호
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• pp.600-607
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• 2008

이 논문은 방향성 2차원 타원형 필터(Multiple Oriented 2D Elliptical Filters;MO2DEFs)를 사용하여 스테레오 영상으로부터 포즈에 강인한 사람 검출을 제안한다. 기존의 물체 지향 크기 적응 필터(Object Oriented Scale Adaptive Filter;OOSAF)는 정면을 보고 있는 사람만을 검출하는 단점을 지니고 있는데 반해 제안한 방향성 2차원 타원형 필터는 사람의 크기나 포즈에 관계없이 사람을 검출하고 추적한다. 2D 공간-깊이 히스토그램에 특정 각도로 향하는 4개의 2차원 타원형 필터들을 적용하고, 필터링 된 히스토그램에서 임계값을 통해서 사람을 검출한 다음, MO2D2EFs 중 승적 결과가 가장 큰 2차원 타원형 필터의 방향을 사람의 방향으로 판단한다. 사람 후보들은 얼굴을 검출하거나 검출된 사람의 선택된 방향의 머리-어께 형태를 정합함으로서 검증한다. 실험 결과는 (1) 포즈 각도 예측의 정확도는 약 88%이고, (2) 제안한 MO2DEFs를 사용한 사람 검출의 성능이 OOSAF를 사용한 사람 검출의 성능보다 $15{\sim}20%$만큼 향상되었으며, 특히 정면이 아닌 사람의 경우에 더 향상이 있었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제45권4호
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• pp.22-31
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• 2008

3DTV를 위한 핵심 기술 중의 하나인 다시점 영상에서 변이를 추정하고 가상시점을 합성하는 새로운 방식을 제안한다. 다시점 영상에서 변이를 효율적이고 정확하게 추정하기 위해 준 N-시점 & N-깊이 구조를 제안한다. 이 구조는 이웃한 영상의 정보를 이용하여 변이 추정 시 발생하는 계산상의 중복을 줄인다. 제안 방식은 사용자에게 2D와 3D 자유시점을 제공하며, 사용자는 자유시점 비디오의 모드를 선택할 수 있다. 실험 결과는 제안 방식이 정확한 변이 지도를 제공하며, 합성된 영상이 사용자에게 자연스러운 자유시점 비디오를 제공한다는 것을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권8호
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• pp.418-425
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• 2005

표면 재구성은 2차원 기하정보로 부터 3차원 물체의 형상을 복원하는 방법이다. 기존의 표면 재구성 알고리즘 중 많이 사용되는 Barequet의 방법은 정합되는 부분을 먼저 타일화 하고, 정합되지 않는 부분인 클레프트는 동적 계획법으로 타일화 한다. 그러나 이 방법은 클레프트를 처리하는 시간이 오래 걸리기 때문에 모델이 복잡할 경우 수행속도가 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 분기가 없는 단순영역을 한 번의 연산으로 외곽선의 최단거리 정점을 따라 타일화 하고, 분기가 있는 경우에는 정합이 잘되는 기본영역과 정합이 되지 않는 클레프트로 나눈다. 클레프트는 최단거리 정점들의 중점을 이용하여 간단하고 신속하게 타일화 하는 방법을 제안한다. 실험결과 기존 방법보다 메쉬 재구성 속도와 정확도가 높아진 것을 확인할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.153-158
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• 2011

본 연구에서는 동일한 내용의 영상을 2D로 감상할 때와 3D로 감상할 때 함께 재생되는 음향이 어떻게 달라져야하는지를 확인하는 주관적 실험을 수행하고 그 결과를 고찰하였다. 먼저 음향 정보는 음원이 자체적으로 제공하는 정보인 음원의 거리와 방위각(즉 위치) 그리고 음원의 환경 혹은 장면(scene)이 제공하는 정보인 공간감으로 분리가 가능하므로 이에 맞게 동일 내용의 2D/3D 영상이 음원의 위치 선정에 미치는 영향 평가 실험과 동일한 내용의 2D/3D 장면이 음향 공간감에 주는 영향 평가 실험을 수행하였다. 첫 번째 실험 결과 3D 영상을 감상하는 경우 2D 영상을 감상할 때 보다 스크린을 기준으로 음원의 거리와 방위각을 확대하여 인지한다는 결과를 얻을 수 있었다. 이는 2D 영상용 소리보다 거리와 방위각이 큰 3D 영상용 소리를 만들어야 한다는 것을 의미한다. 또한 3D 영상용 소리는 3D 영상뿐만 아니라 2D 영상과도 잘 어울린다는 결과를 얻었다. 두 번째 실험 결과, 3D 영상을 감상하는 경우 2D 영상을 감상할 때 보다 잔향이 더 많은 소리를 선호함을 알 수 있었다. 이는 3D 영상을 감상할때 공간감이 강화되기 때문으로 해석된다. 본 연구의 결과는 기본적으로 2D 영상용 음향을 제작하던 음향엔지니어가 3D영상용 음향을 제작하는 데 활용할 수 있으며, 2D to 3D 음향을 자동으로 변형하는 연구의 기초가 될 것이다. 더 나아가서 본 연구의 결과를 기반으로 제한된 대역폭에서 2D 와 3D를 동시에 지원하는 방송 시스템을 설계하는데 적용해 본다면, 방송 데이터 규격은 스테레오 영상, 음원의 위치가 강조된 3D 음향과 공간감을 주는 잔향 정보로 구성하는 것이 적절하다고 할 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.361-366
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• 2012

본 논문에서는 TSMC 0.18 ${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 저전력, 5.2 GHz 대역 저잡음 증폭기를 설계하였다. 제안된 회로는 5.2 GHz 대역 저잡음 증폭기 설계를 위해, 공통 게이트 구조를 이용하여 입력 정합을 하였다. 입력 정합단에 캐패시터 크로스 커플링 방법을 사용하여 적은 양의 전류를 흘려 적당한 이득을 얻었다. 추가적인 전력 소비 없이 부족한 이득을 증가시키기 위하여 전류 재사용 방법을 이용하여 공통 게이트 증폭단 위에 공통 소스 구조를 추가하였다. 전류 재사용단의 인덕터의 크기를 줄이기 위하여 캐패시터를 병렬로 연결함으로써 실효 인덕턴스 값을 증가시켜 인덕터의 크기를 줄였다. 제안된 회로는 5.2 GHz 대역에서 17.4 dB의 이득과 2.7 dB의 잡음 지수 특성을 갖는다. 저잡음 증폭기는 1.8 V의 공급 전압에 대해 5.2 mW의 전력을 소비한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.107-114
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• 2009

본 논문에서는 저출력에서의 효율을 높이기 위한 전력 증폭기 시스템과 이 시스템에 필요한 재구성성이 있는 전력 분배기를 제안한다. 저출력에서의 효율을 높이게 되면, 무선 통신용 선형 전력 증폭기의 평균 효율을 높일 수 있다. 제안한 전력 분배기는 출력의 크기에 따라 고출력 모드와 저출력 모드로 동작한다. 각 모드에서 신호의 경로가 재구성되고 임피던스 정합도 이루어진다. 이러한 재구성성이 있는 전력 분배기는 두 개의 $\lambda/4$ 결합 선로(coupled line)와 두 개의 스위치로 구성된다. 제작된 전력 분배기는 중심주파수 0.9 GHz에서 고출력 모드일 때 반사손실($S_{11}$)과 삽입손실($S_{21}$)이 각각 -16.49 dB와 -0.83 dB, 저출력 모드일 때 반사 손실($S_{11}$)과 삽입손실($S_{31}$)이 각각 -16.28 dB와 -0.73 dB였다. 이 결과를 통해 각 모드에서 신호의 경로가 재구성되며 임피던스 정합이 이루어지는 것을 확인하였다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제32권2호
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• pp.195-203
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• 2009

영상정합 기술은 두 개 이상의 영상을 서로 맞추어, 각각의 영상이 가지고 있는 단점을 보완하여, 새로운 정보를 획득하게 하는 기술이다. 본 논문은 의료 영상간의 2D 영상 정합을 통해 환자의 점진적 병세파악에 도움을 주는 것을 목적으로 하고 있다. 서로 다른 시점과 장비로부터 얻어진 CT와 PET/CT영상을 정합하기 위하여 정확한 해부학적 정보를 제공하는 CT영상간의 정합을 먼저 수행하고 이를 통하여 얻어진 기하학적 정합파라미터들을 PET 영상에 적용하여, 독립 CT영상 위에 PET영상을 중첩하였다. 정합작업을 위해 먼저 각각의 CT영상에 대해 전처리 작업을 실시하였고, 영상의 변형은 affine 좌표변환을 이용하였다. 정합할 영상간의 유사도 평가를 위해 mutual information을 이용하였으며, 빠르고 정확한 정합을 위하여 최적화 알고 리듬인 particle swarm optimization 방법을 이용하였다. 이를 통해 실제 환자의 독립 CT와 PET/CT영상을 이용하여 실험하였고, PET/CT의 영상에서 확인할 수 있었던 병소에 대한 해부학적 위치 정보가 영상정합 과정을 통해 독립 CT 영상에서도 동일한 위치에 표시됨을 확인하였다. 제안된 알고리듬은 PET/CT 뿐만 아니라 향후 도입될 SPECT/CT, MRI/PET 등 다중영상기기와 기존의 독립 CT 영상기기와의 정합에도 폭넓게 사용될 것으로 기대된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.24-32
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• 2006

본 논문에서는 다시점 카메라부터 획득된 부분적인 3D 점군을 사용하여 실내환경의 3D 복원을 위한 새로운 방법을 제안한다. 지금까지 다양한 양안차 추정 알고리즘이 제안되었으며, 이는 활용 가능한 깊이 영상이 다양함을 의미한다. 따라서, 본 논문에서는 일반화된 다시점 카메라를 이용하여 실내환경을 복원하는 방법을 다룬다. 첫 번째, 3D 점군들의 시간적 특성을 기반으로 변화량이 큰 3D 점들을 제거하고, 공간적 특성을 기반으로 주변의 3D 점을 참조하여 빈 영역을 채움으로써 깊이 영상 정제 과정을 수행한다. 두 번째, 연속된 두 시점에서의 3D 점군을 동일한 영상 평면으로 투영하고, 수정된 KLT (Kanade-Lucas-Tomasi) 특징 추적기를 사용하여 대응점을 찾는다. 그리고 대응점 간의 거리 오차를 최소화함으로써 정밀한 정합을 수행한다. 마지막으로, 여러 시점에서 획득된 3D 점군과 한 쌍의 2D 영상을 동시에 이용하여 3D 점들의 위치를 세밀하게 조절함으로써 최종적인 3D 모델을 생성한다. 제안된 방법은 대응점을 2D 영상 평면에서 찾음으로써 계산의 복잡도를 줄였으며, 3D 데이터의 정밀도가 낮은 경우에도 효과적으로 동작한다. 또한, 다시점 카메라를 이용함으로써 수 시점에서의 깊이 영상과 컬러 영상만으로도 실내환경 3D 복원이 가능하다. 제안된 방법은 네비게이션 뿐만 아니라 상호작용을 위한 3D 모델 생성에 활용될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권8호
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• pp.24-32
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• 2000

본 논문에서는 기존의 Wilkinson 전력 분배기의 1/4 파장 정합 선로를 유도성 슬릿이 삽입된 3가닥 결합 구조로 구현함으로써 점유면적을 줄이고 전기적 특성을 개선시킨 새로운 구조의 전력 분배기를 제안하였다. 정합 선로의 결합 구조로 인해 발생하는 전기적 특성과 위상의 변화를 유도성 슬릿과 선로의 길이 조정으로 보상하였다. 삽입된 유도성 슬릿의 인덕턴스 값은 폭과 깊이에 의해 결정되는데, 인덕턴스의 최적화를 통하여 상호 커패시턴스를 보상함으로써 전기적 특성을 향상시킬 수 있었다. 제작된 전력 분배기는 중심 주파수 f= 1.75 GHz에서 입,출력 단 반사 특성이 각각 -34.2 dB, -34.3 dB를 나타내었고 출력 단간 격리도 특성은 -36.7 dB를 나타내어 기존의 것에 비해 수치적으로 우수한 특성을 유지하였다. 크기 면에서도 3가닥 결합 구조로 구현함에 따라 2차원적인 점유면적을 기존의 약 1/3배로 줄였다.