• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.455-461
• /
• 2003

비전을 이용한 사용자의 위치 및 방향 측정 시스템은 대부분 마커를 부착하고 그 마커들의 위치를 측정한 후, 이 마커들의 3차원 위치 정보와 이미지 상에서의 2차원 위치를 기초로 카메라(또는 사용자)의 위치 및 방향을 계산한다. 여기서 사용되는 마커들은 대부분 알고리즘 상으로 컴퓨터가 찾기 쉽도록 고안하는 경우가 많다. 그러나 환경이 확장되는 경우에 있어서는 그에 상응하는 마커를 부착하는 것이 실제적으로 어려운 경우가 많다. 이와 같은 경우에, 효과적으로 검색이 가능하다면, 마커가 아닌 환경에 이미 존재하는 물체를 이용할 수 있다. 이러한 물체들을 위치 및 방향 계산에 사용하기 위해서는 이 물체들의 3차원 위치를 미리 계산해야 한다. 본 논문에서는 확장 환경에서 카메라(또는 사용자)의 위치 및 방향의 계산이나 수정에 사용되는 물체들의 3차원 위치를 계산하는 방법을 제안하고 설명한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제32권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2005

영상들 간의 2차원 변환을 표현하는 영상 몰핑(morphing)기술은 대상 물체의 위치나 카메라 시점 변화를 반영하지 않기 때문에 부자연스러운 왜곡현상이 발생한다. 또한 기존의 뷰(view) 몰핑 방법은 사후 워핑(postwarping)을 위한 제어점이 필요하고 영상 내 가려짐 등에 대한 제약이 존재한다. 본 논문에서는 비보정(un-calibrated)된 카메라로부터 취득된 두 영상을 이용하여 임의 중간(in-between) 시점에서의 영상을 자동으로 생성하는 새로운 몰핑 알고리즘이 제안된다. 제안된 방법은 두 영상의 기본행렬(fundamental matrix)을 구하여 영상을 교정(rectification)한 다음, 양방향 시차맵(disparity map)을 이용해 선형 보간(linear interpolation)한다. 그리고 대상 영상과 교정된 영상간의 변환행렬(homography)을 역투영(inverse projection)하여 중간영상들을 생성하였다. 제안된 방법은 카메라의 복잡한 보정(calibration)과정과 대상 장면에 대한 3차원 정보가 필요 없기 때문에 사진이나 그림 등에 효과적으로 적용될 수 있다. 다양한 영상에 대한 실험결과로부터 제안된 방법의 성능을 확인하였으며, 생성된 중간영상은 가상 시스템의 시뮬레이션 환경 및 영상통신 등의 분야에 활용될 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제46권2호
• /
• pp.10-23
• /
• 2009

본 논문은 회전 테이블에서 취득된 영상으로부터 카메라 교정을 위한 강건한 기본 행렬을 계산하기 위한 새로운 알고리즘과 적은 수의 영상만을 이용하는 키 프레임 선택 알고리즘을 통해서 전방향 3차원 영상 재구성 시스템을 구현하였다. 비 교정영상에서 3차원 영상 재구성을 위해서는 카메라 교정 작업이 필수이다. 카메라 교정 과정은 기본 행렬로부터 추정 할 수 있는데, 정확한 기본 행렬의 추정이 선행되어야 한다. 단일 축 회전 움직임은 몇 가지 고정된 특성을 가지고 있는데, 이러한 특성은 영상간의 아웃라이어를 제거하는데 이용되고, 기본 행렬을 구하기 위한 새로운 알고리즘을 제공한다. 또한 제안한 키 프레임 선택 알고리즘을 통해서 선택된 영상의 사영 행렬을 정렬 시킨 다음, 재구성된 3차원 데이터들을 정합시킴으로서 전방향 3차원 영상 재구성을 구현한다. 자체 제작한 영상 취득 시스템(Potonovo)을 통해서 취득한 실제 영상을 대상으로 기존의 기본 행렬 방법 및 키프레임 선택 방법들과 비교 실험을 통하여 제안된 방법들이 더 우수함을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제7권1호
• /
• pp.2-9
• /
• 2002

최근에 TV 방송에서 가상스튜디오나 가상캐릭터와 같은 가상현실(VR: Virtual Reality) 기술이 자주 사용되고 있으며 증강현실 (AR: Augmented Reality) 기술에 대한 관심도 높아지고 있다. 본 논문에서는 증강현실 기술을 방송에 응용한 가상스크린 시스템에 대해 소개한다. 가상스크린 시스템은 움직이는 색상패턴 패널을 추적하여 실시간으로 그 위에 동영상을 합성하는 증강영상 시스템이다. KBS 기술연구소에서는 가상스크린 시스템을 개발하고 'K-비전'이라 이름지었다. 이 시스템은 사용자가 들고 움직이는 패널에 동영상이나 그래픽 영상 등을 보여줄 수 있는데, 보여지는 모든 영상은 카메라의 움직임과 패널의 움직임에 따라 정확하게 입혀진다. 패널 추적을 위하여 블럽 분석(blob analysis)이나 특징 추적(feature tracking)과 같은 영상처리 기술을 이용한다. K-비전은 모든 타입의 카메라와 사용 가능하며. 특별한 부가장치가 필요하지 않다. 센서를 부착하지 않아도 되고. 캘리브레이션(calibration) 과정 또한 필요하지 않다. K-비전은 선거개표 방송. 다큐멘터리, 오락 프로그램 등 생방송 프로그램에서 활용한다.

• 대한전자공학회논문지SP
• /
• 제45권6호
• /
• pp.44-56
• /
• 2008

기존 모션 캡쳐의 경우, 고가의 장비나 사용의 복잡도, 동작자의 움직임 제한 등 모션 캡쳐의 어려움이 있었다. 최근 실시간으로 모션 캡쳐가 가능한 컴퓨터 비젼 기반 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 다시점 영상으로부터 쉽고, 빠르게 추출할 수 있는 피부색과 정확한 3차원 복원을 위한 2차원 영상 좌표 보정을 사용하여 효율적인 다시점 영상 분석 알고리즘을 제안한다. 동작자와 피부색을 검출하고, 카메라 보정 및 에피폴라 기하학 정보를 이용하여 보다 정확한 영상 분석, 그리고 칼만 필터(Kalman filter)를 사용한 추적 등을 통해 보다 안정적인 모션 캡쳐가 가능하게 된다. 실험결과를 통하여, 제안된 방법은 보다 정확한 위치 추정 및 실시간 모션 캡쳐를 위한 알고리즘임을 보여주고 있다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.116-124
• /
• 2011

A service robot can identify its own position relative to landmarks, the locations of which are known in advance. The main contribution of this research is that it gives various ways of making the self-localizing error smaller by referring to special landmarks which are developed as high gain reflection material and coded array associations. In this paper, the authors propose a set of indices to evaluate the accuracy of self-localizing methods using the selective reflection landmark and infrared projector, and the indices are derived from the sensitivity enhancement using 3D distortion calibration of camera. And then, the accurarcy of self-localizing a mobile robot with landmarks based on the indices is evaluated, and a rational way to minimize to reduce the computational cost of selecting the best self-localizing method. The simulation results show a high accuracy and a good performance.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.486-492
• /
• 2015

방사선 영상장치는 방사능 누출사고의 조기처리 및 확산 피해 최소화에 필수적인 장비이며, 가까운 미래에 빅마켓으로 성장될 원전폐로 분야에서도 중요한 역할을 담당할 것으로 예상된다. 현재까지 개발된 방사선 영상장치는 방사선 오염원의 위치를 방향 정보만으로 탐지하여 가시화하고 있고 방사선원의 거리 측정은 불가능한 실정이다. 본 논문에서는 스테레오 카메라 원리를 적용하여 방사선원의 3차원 위치정보를 추출할 수 있는 새로운 기법의 방사선 3차원 영상장치의 구현에 대해 연구하였다. 한 대의 방사선 센서와 CCD 카메라, 그리고 팬틸의 컴팩트한 구성으로 설계된 방사선 3차원 영상장치(K3-RIS)는 위치변환 제어에 의한 스테레오 방사선 영상 취득과 연속모드 제어 및 고속 스테레오 영상정보처리 기능이 특징이다. 개발한 장치의 기능검증을 위해 감마 방사선원(Cs-137)을 대상으로 실험을 수행한 결과 선원간의 거리와 무관하게 3% 이하의 거리측정 오차를 확인하였다.

• 핵의학기술
• /
• 제26권2호
• /
• pp.20-31
• /
• 2022

Broad Quantification Calibration(B.Q.C)은 SPECT/CT 장비에서 정량적인 평가(Quantitative Analysis)에 사용되는 표준 섭취 계수(Standard Uptake Value; SUV) 측정을 위한 Calibration 이다. Tc-99m, I-123, I-131, Lu-177 네 가지 핵종 별로 B.Q.C 를 시행한 후 SUV 가 정확하게 측정되는지를 검증하기 위해 팬텀 실험을 추가로 시행하였다. SPECT 장비를 위한 국제 기준이 아직까지 명확하게 마련되지 있지 않아 ACR Esser PET phantom을 이용하여 감마카메라 장비에서 사용하는 핵종 별로 SUV 측정을 위한 기반 작업을 수행하고자 하였다. 실험에 사용 된 SPECT/CT 장비는 SIEMENS 사의 Symbia Intevo 16과 Symbia Intevo Bold 두 장비이다. B.Q.C는 point source 를 이용하여 각 detector 에 감도를 인식시켜주는 sensitivity cal. 을 1 차로 시행하고, cylinder phantom 을 이용하여 Volume Sensitivity Factor(VSF)를 산출하는 volume sensitivity cal.을 추가로 시행한다. SUV 측정을 위해 ACR Esser PET phantom을 이용하여 Tc-99m, I-123, I-131, Lu-177 네 가지 핵종 별로 팬텀 영상을 획득하고, 배후방사능(BKG)의 SUV_mean와 네 개의 hot vial(25, 16, 12, 8 mm)에서의 SUV_max를 측정하였다. Intevo 16, Intevo Bold 두 장비간의 SUV 차이를 비교하기 위해 SPSS ver. 21(IBM company, USA)을 이용하여 Mann-Whitney 검정을 시행하였다. B.Q.C 시행에 따른 네 가지 핵종 별로, 각 장비와 Detector 1, 2 에서의 Sensitivity(CPS/MBq) 및 VSF 는 다음과 같다(Intevo 16 D1 sensitivity/D2 sensitivity/VSF, Intevo Bold 순). Tc-99m 에서는 87.7/88.6/1.08, 91.9/91.2/1.07, I-123에서는 79.9/81.9/0.98, 89.4/89.4/0.98, I-131에서는 124.8/128.9/0.69, 130.9, 126.8/0.71, Lu-177 에서는 8.7/8.9/1.02, 9.1/8.9/1.00 이었다. ACR Esser PET 팬텀 실험에서 SUV 결과는 다음과 같다(Intevo 16 BKG SUV_mean/25mmSUV_max/16mm/12mm/ 8mm, IntevoBold순). Tc-99m에서는 1.03/2.95/2.41/1.96/1.84, 1.03/2.91/2.38/1.87/1.82, I-123에서는 0.97/2.91/2.33/ 1.68/1.45, 1.00/2.80/2.23/1.57/1.32, I-131에서는 0.96/1.61/ 1.13/1.02/0.69, 0.94/1.54/1.08/0.98/0.66, Lu-177에서는 1.00/ 6.34/4.67/2.96/2.28, 1.01/6.21/4.49/2.86/2.21 이었다. 두 장비 간의 팬텀 실험 별 SUV 차이를 비교하기 위해 MannWhitney 검정을 시행한 결과, 통계적으로 유의한 차이가 없었다(z=-0.338, p=0.735). 기존 감마카메라는 단면 영상의 육안적인 평가만 가능하였다면, SPECT/CT 영상을 통해 해부학적 정보와 3차원 단층 영상 획득 및 SUV 측정으로 정량 분석이 가능하게 되었다. 주로 사용하는 Tc-99m 뿐만 아니라 I-123, I-131, Lu-177 핵종에 대해서도 Broad Quantification Calibration 을 시행하여 핵종 별로 정량적인 정보를 획득 할 수 있는 기반 작업이 수행 되었고, ACR Esser PET phantom 실험을 통해 SUV 측정의 신뢰도에 대한 검증도 수행 되었다. 장비의 성능 및 정량분석의 재현성을 유지하기 위해 주기적인 장비의 정도관리가 필요할 것이며, 이를 통해 Bone SPECT/CT 뿐만 아니라 기타 다른 SPECT/CT 영상 검사의 추적관찰 및 동위원소 치료 분야에서도 치료반응을 평가하는 등의 많은 도움이 될 것으로 사료된다.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
• /
• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
• /
• pp.1526-1526
• /
• 2001

To improve the accuracy of sweetness sensor in automated sorting operations, it is necessary to clarify unevenness of the sugar content distribution within fruits. And it is expected that the technique to evaluate the content distribution in fruits contribute to the development of the near-infrared (NIR) imaging spectroscopy. Sugiyama (1999) had succeeded to visualize the distribution of the sugar content on the surface of a half-cut green fresh melon. However, this method cannot be applied to red flesh melons because it depends on information of the absorption band of chlorophyll (676 nm), which is affected by the color of the fresh. The objective of this study was to develop the universal visualization method depends on the absorption band of sugar, which can be applied to various kinds of melons and other fruits. The relationship between the sugar contents and absorption spectra of both green and red fresh melons were investigated by using a NIR spectrometer to determine the absorption band of sugar. The combination of 2$\^$nd/ derivative absorbances at 902 nm and 874 nm was highly correlated with the sugar contents. The wavelength of 902 nm is attributed to the absorption band of sugar. A cooled charge-coupled device (CCD) imaging camera which has 16 bit (65536 steps) A/D resolution was equipped with rotating band-pass filter wheel and used to capture the spectral absorption images of the flesh of a vertically half-cut red fresh melon. The advantage of the high A/D resolution in this research is that each pixel of the CCD is expected to function as a detector of the NIR spectrometer for quantitative analysis. Images at 846 nm, 874 nm, 902 nm and 930 nm were acquired using this CCD camera. Then the 2$\^$nd/ derivative absorbances at 902 nm and 874 nm at each pixel were calculated using these four images. On the other hand, parts of the same melon were extracted for capturing the images and squeezed for the measurement of sugar content. Then the calibration curve between the combination of 2$\^$nd/ derivative absorbances at 902 nm and 874 nm and sugar content was developed. The calibration method based on NIR spectroscopy techniques was applied to each pixel of the images to convert the 2$\^$nd/ derivative absorbances into the Brix sugar content. Mapping the sugar content value of each pixel with linear color scale, the distribution of the sugar content was visualized. As a result of the visualization, it was quantitatively confirmed that the Brix sugar contents are low at the near of the skin and become higher towards the seeds. This result suggests that the visualization technique by the NIR imaging spectroscopy could become a new useful method fer quality evaluation of melons.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.255-259
• /
• 2003

Moire topography method isa well-known non-contacting 3-D measurement method as afast non-contact test for three-dimension shape measuring method. Recently, it's important to study the automatic three-dimension measurement by moire topography because it is frequently applied to the reverse engineering , the medical , the entertainment fields. Three-dimension measurement using projection of moire topography is very attractive because of its high measuring speed and high sensitivity. In this paper, the classical moire method is computerized-so called digital moire when a virtual grating pattern is projected on a surface, the captured image by the CCD camera has three-dimension information of the objects. The moire image can be obtained through a simple image processing and a reference grating pattern. and it provides similar results without physical grating pattern. digital projection moire topography turn out to be very effective for the three-dimension measurement of objects. Using different N-bucket algorithm method of digital projection moire topography is tested to measuring object with the 2-ambiguity problem. Experimental results prove that the proposed scheme is capable of finding measurement errors that decreased more by using the four-three step algorithm method instead of the same step in the phase shifting of different pitch.