• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1897-1903
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• 2011

본 논문은 2D/3D 변환을 위한 객체 추출과 깊이정보(Depth-map) 생성기법에 관한 연구이다. 2D영상을 3D로 변환하기 위해서는 영상 객체 추출, 영상 거리 인식, 영상 생성, 재보정 단계를 거치게 되는데 본 논문에서는 영상 객체 추출과 영상 거리 인식에 해당하는 깊이정보를 생성하는 방법을 제안한다. 3D 영상으로의 변환은 2D 영상에서의 객체 추출과, 추출된 객체와 주변 배경을 구별하기 위한 거리감을 할당하는 깊이정보 생성이 중요하다. 보다 정확한 객체 추출과 깊이정보를 생성하기 위해 기존의 Optical flow에서 잡음을 제거한 방법을 제안하였다. 제안한 방법으로 2D 영상을 깊이정보가 포함된 영상으로 변환하여 영상의 깊이 정보가 추정됨을 알 수 있다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제10권1호
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• pp.33-40
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• 1999

목적 : 본 논문은 2차원과 3차원 신경계 자기공명영상에서 뼈 주위에 있는 여러 조직의 신호세기를 계산하고 측정값과 비교 분석하는 데 목적을 두었다. 대상 및 방법 : 신경계 양성자 강조영상은 뼈를 제외한 뇌척수액과 근육 및 지방 등 모든 조직을 보여준다. 또한 자기공명영상을 이용하면 2차원이나 3차원 영상을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 2차원 영상기법으로 2차원 고속스핀반향 (Fast spin-echo) 영상법을 사용하였고 3 차원 영상기법으로는 3차원 경사자계반향(Gradient-echo) 영상법을 사용하였다. 2차원 스핀반향 (Spin-echo)과 3차원 경사자계반향 영상법에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방의 신호세기를 알아내기 위해 2차원 스핀 반향과 3차원 경사자계반향의 신호세기의 이론값을 계산하였다. 2차원 고속스핀반향 영상법에서는 양성자 강조영상을 얻기 위해 긴 반복시간 (4000 ms) 과 짧은 반향시간(TE$_{eff}$ =22 ms)을 적용하였다. 3차원 경사자계반향 영상법에서는 양성자 강조영상을 얻기 위해 작은 꺽임각 (8$^{\circ}$) 과 짧은 반복시간 (35 ms) 및 짧은 반향시간 (3 ms)을 적용하였다. 결과: 2차원 고속스핀반향 영상법에서는 뇌척수액과 근육 및 지방의 영상 대조도가 우수하였고 신호 대 잡음비(SNR) 값은 39-57 사이였다. 3차원 경사자계반향 영상법에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방의 영상 대조도는 2차원 고속스핀반향 영상법의 결과와 비슷하였지만 신호 대 잡음비(SNR) 값은 26-33 사이였다. 신호 대 잡음비는 2차원 고속스핀반향 영상법이 3차원 경사자계반향 영상 법보다 높았고 가장자리 향상효과 때문에 2차원 고속스핀반향 영상에서 머리뼈의 가장자리를 쉽게 구별할 수 있었다. 덧붙여 2차원 고속스핀반향 영상에 나타난 뇌척수액과 근육 및 지방 사이의 대조도는 강한 신호세기와 향상된 뇌척수액의 가장자리 때문에 상당히 우수하였다. 결론 : 2차원과 3차원 신경계 자기공명영상에서 머리뼈 주위에 있는 여러 조직의 신호세기를 계산하고 측정값과 비교 분석하였다. 뇌척수액과 근육 및 지방의 계산값과 측정값의 영상 대조도와 신호 대 잡음비 값이 2차원 고속스핀반향 영상법과 3차원 경사자계반향 영상법에서 대체로 일치하였다. 그렇지만 2차원 고속스핀반향 영상에서 뇌척수액과 근육 및 지방 사이의 대조도가 우수하였고 신호 대 잡음비는 상대적으로 높았으며 상대적으로 짧은 영상시간이 소요되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1031-1038
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• 2005

본 논문에서는 패럴렉스 배리어 방식의 2D/3D 겸용 PC 및 핸드폰용 LCD를 위한 화소단위의 실시간 3D 영상변환 구조를 제안하고, 이를 FPGA 기반으로 설계한 후에 전체적인 동작을 위한 시스템으로 구현하였다. PC로부터 출력되는 아날로그 형태의 영상신호를 A/D 변환한 후에 디지털 형태의 신호를 입력된 영상의 형태에 따라서 3D 형태의 영상으로 재구성한다. 3D 형태의 영상으로 재구성하는 알고리즘은 패럴렉스 배리어에 많은 부분 의존하고 하는데, 입력되는 영상의 포맷에 따라서 R, G, B의 화소 단위로 영상을 인터리빙 하는 방식을 사용한다. 제안한 구조는 고속의 메모리 처리기법과 함께 다시점 2D 영상을 3D 영상으로 변환하는 FPGA로 설계되고, 고속의 데이터 저장 및 처리를 위해 4개의 SDRAM을 사용한다. 구현된 전체 시스템은 A/D 변환기를 위한 시스템과 디지털화된 2D 영상신호를 3D 디스플레이를 위한 영상신호로 변환하는 FPGA 시스템 그리고 3D영상을 디스플레이할 수 있는 LCD 패널로 구성된다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1004-1013
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• 2012

3D 영상 산업의 활성화와 함께 3D 영상이 적용됨으로써 유망한 산업 분야 중 하나가 게임이다. 2D에서 3D 그래픽으로 그리고 현재는 3D 입체영상으로 진화하면서 이용자에게 깊이감을 제공함으로써 더 큰 즐거움을 주고 있다. 그러나 우리나라 18세 이상 성인 중절반이 안경 또는 콘택트렌즈를 착용하고 있을 정도로 안경 착용자가 많은 환경에서 3D 영상을 즐기기 위해서 또 다른 안경인 3D 안경을 착용해야 하는 것은 큰 불편이 아닐 수 없다. 본 연구에서는 게임에서의 입체영상 및 안경 착용여부가 영상의 특성, 프레즌스 그리고 피로도 등에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 했으며, 실험결과 디스플레이와 안경착용의 상호작용효과는 프레즌스 구성요소 중 시간관여에서 유의미하게 나타났다. 2D 영상에서는 안경 착용자가 높은 반면 3D 입체영상에서는 안경 비착용자가 높게 인지하였다. 그리고 인지된 특성과 피로도 변인에서는 영상 여부의 주효과에서만 유의미한 것으로 나타났다. 인지된 특성 구성요소 중 선명도에서는 3D 입체영상 보다 2D 영상의 화질이 좋다고 평가하였으며, 피로도는 2D 영상 보다는 3D 입체영상에서 높은 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.913-915
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• 2004

시술 중 제공되는 2D영상은 실시간으로 환자와 시술도구의 상태정보를 제공해주지만 환부의 입체적ㆍ해부학적 파악이 어렵다. 따라서 긴 촬영시간으로 시술 전 획득되는 3D영상과 시술 중 얻어지는 2D영상간 정합영상은 영상 유도술에 있어서 유용한 정보를 제공한다. 이를 위해 본 논문에서는 볼륨영상으로부터 혈관모델을 추출하고 이를 평면으로 투영하였다. 두 2D영상에서 정차대상이 되는 혈관골격을 추출한 후 혈관의 분기특성을 고려 한 초기정합을 수행하였다. 크기와 초기 위치를 맞춘 혈관골격을 골격간 거리가 최소가 되도록 반복적으로 혈관을 기하변환시키고 최종 변환된 혈관골격을 시술 중 제공되는 2D영상에 겹쳐 가시화 하였다. 이로써 시술시간 경감과 시술성공률 향상을 유도할 수 있는 시술경로맵을 제시하고자 하였다.

• 방송과미디어
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• 제15권1호
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• pp.24-36
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• 2010

최근 우리나라는 디지털 방송에서 3D 실험방송을 계획하고 있으며, 최소의 비용과 장비교체를 통해 스테레오 3D 방송을 준비하고 있다. 디지털 방송에서 스테레오 3D 영상 서비스의 제공은 기존 방송방식 뿐만 아니라 2D 사용자와의 호환성을 유지하면서 좌우영상을 서비스하는 것이 중요한 요소이다. 특히, 2D 영상(좌영상)의 서비스 품질을 유지하면서 새로운 3D(우영상)영상의 서비스가 가능해야 하기 때문에 디지털 방송, 특히 제한된 대역폭을 갖는 지상파 방송에서 스테레오 3D 방송을 위한 코덱기술의 변경 및 알고리즘 수정은 매우 중요한 이슈이다. 지상파 방송은 19.39Mbps의 제한된 대역폭에서 스테레오 3D 영상을 제공해야 하므로 기존의 2D(좌영상) 영상 코덱인 MPEG-2의 인코딩 성능을 개선할 필요가 있고, 3D(우영상) 영상에 대해서는 최신 비디오 코덱인 MPEG-4 AVC/H.264 보다 20~30% 향상된 코딩 알고리즘을 적용해야 한다. 본 논문에서는 기존 비디오 코딩 방식 및 새로운 코딩 알고리즘의 분석을 통해서 기존 2D 방송과 역호환성을 유지하면서 양질의 양안영상을 서비스 할 수 있는 가능성을 시험하였으며 해결방안을 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.2693-2700
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• 2009

본 논문에서는 렌즈 배열에 의한 대용량의 3차원 집적 영상을 활용하기 위한 효율적인 압축 방법을 제안한다. 기존의 정지영상 압축 기법은 각 요소 영상간의 상관도를 적절하게 제거하지 못하여 압축 효율 및 화질 측면에서 낮은 성능을 보인다. 또한, 각 요소 영상을 1차원 스캔방법에 의해 분리하여 동영상 압축기법을 이용할 경우 요소 영상간 상관도를 효과적으로 제거하는 데 한계가 있다. 제안하는 방식에서는 2차원 참조기법에 의해 각 요소 영상을 분리하고, 이를 H.264/AVC의 다중 프레임 참조 기법을 이용하여 효과적으로 압축한다. 제안하는 2차원 참조 기법은 요소 영상의 수직, 수평 및 대각 방향의 상관도에 따라 최적의 참조 영상을 선택할 수 있어 가장 좋은 압축성능을 나타낸다. 실험 결과는 정지 영상 압축 방법에 비해 요소 영상을 분리하는 방법이 압축 성능을 향상시킴을 보이고, 제안하는 2차원 참조 기법이 1차원 스캔 방식에 비해 주관적 화질 및 객관적 성능에 있어 뛰어남을 보인다.

• 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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.117-123
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• 2009

본 논문에서는 일반적인 2차원 비디오 프레임을 패러럴 스테레오 카메라로 촬영한 듯한 3차원 입체 비디오 프레임으로 변환하는 알고리즘을 제안하였다. 동영상의 연속하는 프레임 사이의 픽셀 변위를 구하고 이 변위 정보를 기반으로 입체영상을 합성한다. 픽셀 변위를 구하기 위하여 기존 수렴 반복법을 개선 보완하여 사용하였으며 픽셀변위 정보로부터 입체영상을 합성하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 알고리즘은 동영상의 어떤 유형이라도 일관성 있는 방법에 의하여 합성영상을 만들어 내므로 기존의 영상 유형 분류에 의한 합성 방법의 문제점을 개선하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제108권3호
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• pp.440-453
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• 2019

본 연구는 평면 숲동영상 및 VR 숲동영상 시청이 성인의 스트레스 감소에 미치는 영향을 밝히기 위해 수행되었다. 실험은 인공기후실에서 진행되었으며, 피험자는 40명이 참가하였다. 피험자의 스트레스를 유발한 후 2D 회색동영상, 2D 숲동영상, VR 숲동영상을 5분 동안 시청하게 하였다. 실험하는 동안 연속적으로 심박변동성을 측정하여 자율신경계 활동을 평가하였으며, 각 실험 후 설문지를 이용하여 심리 상태를 평가하였다. 생리적 측정 결과 2D 숲동영상은 2D 회색동영상보다 스트레스 지수 감소효과가 크고, HF 증가효과가 크며, 심장박동수 감소효과가 크다는 사실을 확인하였다. 또한 VR 숲동영상은 2D 회색동영상 시청보다 스트레스 지수 감소효과가 크고, LF/HF 증가효과가 크며, 심장박동수 감소효과가 크다는 사실을 확인하였다. 심리적 측정 결과 피험자들은 2D 회색동영상보다 2D 숲동영상과 VR 숲동영상을 더 쾌적하고, 자연적이며, 진정된다고 느꼈다는 사실을 확인하였다. 그리고 2D 숲동영상과 VR 숲동영상이 2D 회색동영상보다 긍정적인 정서를 증가시키고 부정적인 정서를 감소시킨다는 사실을 확인하였다. 이상의 결과를 바탕으로 2D 숲동영상과 VR 숲동영상의 시청은 스트레스 상황을 벗어나 2D 회색동영상을 시청하는 것보다 더 스트레스 지수를 감소시키고, 심장박동수를 감소시키는 것으로 판단된다. 또한 2D 숲동영상은 부교감 신경계의 활동을 증가시키고 VR 숲동영상은 교감 신경계의 활동을 증가시키는 차이점이 있는 것으로 판단된다. 마지막으로 VR 숲동영상의 교감 신경계의 활동 증가는 스트레스, 긴장 등의 부정적 교감신경 활성이 아닌 신기함, 호기심 등의 긍정적 교감신경 활성으로 판단된다. 이러한 연구의 결과가 산림치유의 시각적 효과에 대한 기반이 되길 기대하고, 임업분야에서 4차 산업혁명의 기술인 VR의 활용이 넓어지는 기반이 되길 기대한다.