• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.67-77
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• 1998

본 논문에서는 원격 다중 참여자 3차원 그래픽스 게임 개발에 대하여 연구 하였다. 3차원 컴퓨터 그래픽스를 이용하여 표현된 가상의 공간에서, 컴퓨터 통신을 사용하여 원격지에 떨어져 있는 여러 사용자가 서로 상호작용 하면서, 여러 사용자가 서로 3차원 그래픽스로 표현된 물체를 공유할 수 있는 게임 시스템 구축의 연구에 목적을 두었다. 3차원 그래픽스 물체를 표현하기 위하여 OpenInventor와 C++를 사용하였다. 통신을 위하여 멀티캐스트 통신 프로토콜을 사용하였으며 입력 장치로서 3차원 위치 방향 인식/입력기인 Polhemus Fastrak을 사용하였다. 한가지 예로, 분산된 네트워크에서 여러 사용자가 함께 피아노를 연주하는 효과를 얻을 수 있는 게임을 구현하여 제시한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제48권5호
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• pp.13-24
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• 2011

본 논문은 3차원 공간의 원형 물체에 대한 자세 및 위치 추정 문제를 다룬다. 원형 특징은 실세계의 다양한 물체들로부터 관찰될 수 있으며, 비전 기반의 물체 식별 및 위치 인식을 위한 주요한 단서를 제공한다. 일반적으로 3차원 공간상의 원형 특징은 카메라에 의해 투영될 때 원근 변화에 따라 투영된 곡선 정보로부터 원형 특징에 대한 완전한 3차원 자세 및 위치 파라미터를 결정하는 것이 어렵다. 따라서 본 논문은 공면 점(共面鮎)을 활용한 원형 특징의 3차원 자세/위치 추정 방법을 제안한다. 본 논문은 우선 원형 특징과 공면 점에 대한 기하학적 변환 관계를 사영 공간 및 3차원 공간에서 해석하고, 이를 토대로 3차원 자세 및 위치 파라미터의 추정 절차를 기술한다. 제안된 방법은 수치 예제를 통해 검증되고, 정확도 및 민감도 분석을 위한 실험을 통해 평가된다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제45권3호
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• pp.1-10
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• 2008

점유맵은 3차원 공간상에서 장애물이 놓인 부분과 빈 공간을 구분해서 2차원 평면상에 표현하는 방식으로 자율 내비게이션이나 물체 인식 등을 위해 사용된다. 본 논문에서는 스테레오 영상에서 추출된 깊이 정보를 활용하여 3차원 공간의 점유맵을 구축하고 그 정보를 물체 영역 추출에 활용하는 기법을 제안한다. 스테레오 깊이 영상에서 기반 평면을 추출한 다음, 각 정합점들을 기반 평면 중심 좌표계로 투사하여 점유맵을 추출한다. 본 연구에서는 이렇게 추출된 점유맵을 활용하여 실내외의 다양한 환경에서 움직임 물체 영역을 추출하였는데, 실제 실험 영상을 홍해 제안된 방식의 유용성을 확인한다.

• 한국음향학회지
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• 제42권3호
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• pp.214-220
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• 2023

본 논문에서는 합성곱 신경망과 트랜스포머의 장점을 결합한 Conformer 모델을 이용하여 물체 표면의 질감특성을 나타내는 햅틱 가속도 신호로부터 질감 인식 성능을 향상시키는 방식을 제안한다. 제안한 방식에서는 사람이 스타일러스와 같은 도구를 이용하여 물체 표면과 접촉하는 동안 충격음과 진동에 의해 발생한 3축 가속도 신호를 1차원 가속도 데이터로 결합하고, 오디오 신호와 유사성을 갖는 햅틱 가속도 신호로부터 로그 멜-스펙트로그램을 추출한다. 그리고 추출된 로그 멜-스펙트로그램에 Conformer 모델을 적용하여 다양한 물체의 질감을 인식하는 데 있어 주요한 지역적 및 전역적인 주파수 특징을 학습한다. 제안된 모델의 성능 평가를 위해 60개의 재질로 구성된 Lehrstuhl für Medientechnik(LMT) 햅틱 질감 데이터세트를 실험한 결과 제안된 방식이 기존 방식들보다 물체 표면 재료의 질감을 효과적으로 잘 인식할 수 있음을 보였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.91-96
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• 2008

증강현실(Augmented Reality)을 위한 효과적인 비전 기반 인터페이스 개발은 꾸준히 진행되어 왔으나, 대부분 환경적 제약을 받거나, 특수한 장비 혹은 복잡한 모델을 요구한다. 예를 들어, 마커를 이용하면 구현 상의 편의성과 정확성을 보장하지만, 일반적으로 마커는 환경과 대비되는 모양을 가지기 때문에, 사용자에게 거부감을 줄 수 있으며 무엇보다 복잡한 인터랙션에는 적용되기 힘들다. 한편, 손동작을 이용할 경우, 자연스럽고 다양한 인터랙션을 수행할 수 있지만, 색을 이용한 손동작 인식은 복잡한 환경에서 인식률이 크게 저하되고, 3 차원 모델 기반의 손동작 인식은 많은 연산량을 필요로 한다는 문제점을 가진다. 이로 인해 지금까지 제안된 방법을 증강현실 시스템에 적용하는 데는 한계가 있다. 본 논문에서는 기본적으로 손동작을 이용한 인터페이스를 제안하는데, 손동작 인식을 위한 알고리즘을 효율적으로 개선함으로써, 복잡한 환경에서 적은 연산량으로 자연스러운 인터랙션을 제공하고자 한다. 제안방법은 손목에 컬러 밴드를 착용하고, 색 정보를 이용하여 손을 포함하는 최소 영역을 용이하게 검출함으로써, 손 동작 인식률이 좋아지도록 하였다. 제안된 인터페이스는 손의 자연스러운 움직임을 감지해서 손의 모양과 동작에 따라서 가상의 물체를 자연스럽게 제어할 수 있도록 해 준다. 예를 들어, 손이 지정한 위치에 가상의 물체를 나타내고, 가상의 물체를 잡고 다양한 조작을 하는 등의 제어를 할 수 있다. 다양한 환경에서의 실험 및 사용자 평가를 통해 제안된 인터페이스의 유용성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.91-93
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• 2016

2차원 영상으로부터 3차원 정보를 추출하는 과정은 매우 중요한 단계로서 하나의 카메라를 이용하는 단안시법과 두 개의 카메라를 이용하는 양안 시법이 있는 후자를 일반적으로"스테레오 비전"이라고 한다. 요즘 많이 CCTV나 여러 매체에서 사용되고 있는 자동 물체추적 시스템에서 인간의 두 눈을 모방한 스테레오 카메라를 이용하여 현장의 상황이나 작업 전개를 보다 명확하게 알 수 있어 회피/제어 기동 및 여러 작업의 효율을 극대화할 수 있다. 기존의 2D 영상에서의 물체 추적시스템은 거리를 인식할 수 없어 전이를 인식할 수 없었으나 스테레오 영상의 시차를 이용하고 객체를 표시하여 관측자가 보다 효과적으로 제어할 수 있을 것이다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 2부
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• pp.221-226
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• 2006

원격 3차원 디자인 협업 환경이란 원거리에 있는 디자이너들이 3차원 모델을 함께 동시적으로 다루는 협업 환경으로서, 제품 개발 프로세스의 비용과 시간을 단축하는데 매우 중요한 역할을 한다. 그러나 이에 대한 연구는 아직 미비한 실정이며 기존의 연구들도 2차원 데스크탑 환경에 제한된 문제점이 있다. 따라서 본 연구는 새로운 협업 환경의 제안을 통해 지리적으로 떨어진 디자이너들간의 3D 모델에 관한 원활한 협업을 촉진하는 것을 목표로 한다. 본 연구에서 제안한 증강현실 기반의 원격 3차원 디자인 협업 환경은 3D 모델의 공유를 위한 회전 원반(turntable)과 상대의 위치 및 제스처 정보를 제공하는 가상 그림자(virtual shadows)로 구성된다. 동시적으로 회전하는 회전원반은 물리적인 매개체로서 가상물체와 실제 세계를 자연스럽게 연결하는 동시에 상대의 실재감을 높인다. 가상그림자는 가상물체 주위로 보여지는 사람들의 손과 팔의 움직임을 시각화하여 공유하는 것으로, 상대의 위치뿐 아니라 지시, 제스처 등 행동에 대한 인식이 지속적으로 이루어지게 한다. 프로토타입을 제작하고 사용자 평가 실험을 실시하여 3차원 모델을 검토하는 단계에 그 유용성이 있음을 확인하였다. 데스크탑 환경의 모델링 툴에 익숙한 사용자들은 실제 공간에서 가상물체를 조작할 수 있음에 긍정적인 반응을 보였고 회전원반과 가상그림자의 제공은 태스크 수행의 정확도를 높이며 협업을 촉진하는 결과를 보였다. 본 연구는 환경적 제약으로 원활하게 이루어지지 못했던 3D 모델에 관한 원격 협업에 의사소통의 장을 마련하고 이를 촉진시킨다는 점에서 그 의의가 있다. 본 환경에서 제시한 상대방과 협업대상물에 대한 심리적, 물리적 공유 감을 증대시키는 방법들은 3D 모델에 관한 디자인 협업에서 확장되어 다른 원격 협업을 지원하는 데도 적용될 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.20-28
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• 1989

부분적으로 가려진 물체의 인식은 공장자동화를 위한 실제 문제를 해결하는 비젼 응용 분야에서 중요한 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 부분적으로 가려진 2차원 물체의 인식 문제를 해결하는 한 기법에 대하여 서술한다. 이러한 기법은 3단계로 구성된다. 즉, 1) 경계점 추적, 2) 선형선소의 추출, 3) 정합확률에 의한 정합벡타의 결정으로 구성된다. 80개의 모델을 포함하고 있는 20개의 영상화면에서 시험해 본 결과는 평균적으로 95%의 인식율을 나타내었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.723-725
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• 2016

본 논문에서는 프로젝션 기반 증강현실의 초기 캘리브레이션 단계에서 수동화 작업 절차를 줄이기 위하여 위치가 변화하는 다중 물체의 위치를 자동으로 추출하여 가상이미지를 투사하기 위한 실시간 마스킹 기반 프로젝션 매핑 기법을 제안하다. 이를 위하여 카메라 영상으로부터 실재하는 여러 개의 3차원 물체의 영역을 인식하고, 프로젝션 되는 가상 이미지의 디스플레이 영역을 자동으로 계산하는 절차를 제시한다. 제안 방법을 적용한 프로젝션 매핑 프로토타입 시스템을 설계 구현하고, 동적 배경이 결합된 프로젝션 매핑 콘텐츠 제작 결과를 제시한다.

• 전자공학회논문지 IE
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• 제47권2호
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• pp.38-46
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• 2010

본 논문에서는 스테레오 비젼 기법에 기반한 작업자 모니터링을 위한 자동 감시추적 시스템을 제안하였다. 즉, 인간 시각 시스템을 모방한 교차식 스테레오 카메라 시스템의 특성을 이용하여 작업자의 인식은 물론 추적, 감시가 가능한 새로운 형태의 지능형 감시추적 시스템을 설계 제안하였다. 즉, 작업자 표적의 다양한 변화에 관계없이 배경과 분리된 표적인식은 물론 움직이는 표적의 3차원적 위치 정보를 검출함으로써 실시간적 물체인식 및 추적이 가능한 새로운 형태의 지능형 스테레오 감시 추적 시스템을 제시하였다. 실험결과, 교차식 스테레오 카메라 기반의 이동물체 감시추적 시스템의 실험결과 팬과 틸트를 통한 물체추적 후 표적 중심좌표의 수평, 수직 평균오차는 1.82%, 1.11%의 매우 낮은 에러 값을 각각 유지하였으며, 추정된 물체의 3차원 위치좌표의 경우도 실제 물체 위치값과 비교하여 평균 2.5% 이하의 낮은 오차가 나타남이 분석되었다. 따라서, 본 논문에서 제안한 팬과 틸트가 탑제된 스테레오 카메라 기반의 감시추적 시스템은 복잡한 배경 및 주위환경 변화에도 이동 물체를 효과적으로 추출하여 적응적으로 감시 및 추적이 가능한 산업용 무인 감시추적 시스템의 구현 가능성을 제시하였다.