• Journal of rehabilitation welfare engineering & assistive technology
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• v.7 no.2
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• pp.47-54
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• 2013

In this paper, we present an inertial sensor-based motion capturing system to measure and analyze whole body movements. This system implements a wireless AHRS(attitude heading reference system) we developed using a combination of rate gyroscope, accelerometer and magnetometer sensor signals. Several AHRS modules mounted on segments of the patient's body provide the quaternions representing the patient segments's orientation in space. We performed 3D motion capture using the quaternion data calculated. And a method is also proposed for calculating three-dimensional inter-segment joint angle which is an important bio-mechanical measure for a variety of applications related to rehabilitation. To evaluate the performance of our AHRS module, the Vicon motion capture system, which offers millimeter resolution of 3D spatial displacements and orientations, is used as a reference. The evaluation resulted in a RMSE of 2.56 degree. The results suggest that our system will provide an in-depth insight into the effectiveness, appropriate level of care, and feedback of the rehabilitation process by performing real-time limbs or gait analysis during the post-stroke recovery process.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.10a
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• pp.359-363
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• 2004

Numerous studies have been performed to analyze various phenomena of human's walking, gait. In the present study, unrecognized walking and recognized walking were analyzed by three dimensional motion capture system(VICON motion system Ltd., England) and simulated by computer program. Two normal males participated in measuring the motion of unrecognized and recognized walking. Six infrared cameras and four force plates were used and sixteen reflective markers were attached to the subject to capture the motion. A musculoskeletal model was generated anatomically by using ADAMS(MSC software corp., USA) and LifeMOD(Biomechanics Research Group Inc, USA). The inverse dynamic simulation and forward dynamic simulation were also performed. The result of simulation was similar to the experimental result. This study provides the base line for dynamic simulation of the falling walking. It will be useful to simulate various another pathologic gaits for old peoples.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2002.05c
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• pp.459-464
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• 2002

본 논문에서는 실시간으로 사람의 움직임을 캡쳐한 영상으로부터 추출된 end-effector의 3차원 위치정보를 이용하여 중간관절의 위치를 생성하는 방법에 대해 기술한다. 이 시스템은 동작자의 좌, 우 전방에 위치한 동기화된 2대의 컬러 CCD 카메라로부터 입력된 스테레오 영상을 분석하여 신체의 중심이 되는 루트와 머리, 손, 발과 같은 end-effector의 특징점을 추출하여 3차원 위치정보를 생성한다. 생성된 루트와 end-effector의 위치정보를 역운동학 알고리듬에 적용하고, 인체 관절의 해부학적인 제약조건을 고려하여 중간관절의 위치를 정밀하게 계산한다. 중간관절의 위치를 생성하므로서 동작자의 모든 관절의 움직임 정보를 실시간으로 획득이 가능하며, 모션데이터로 생성할 수 있으므로 게임이나 애니메이션등 다양한 멀티미디어 분야에서 이용할 수 있다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.7 no.5
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• pp.467-474
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• 2001

When user wants to animate more than one character, some unexpected motion animation like a collision between characters may occur. Therefore, this problem must be resolved using a proper control mechanism. Therefore, this problem must be resolved using a proper control mechanism. This paper proposes an agent-based system that controls the motion animation of the character for representing animation scenario reflecting user\`s intention. This system provides a method that coordinates a type of motion and avoids collision between characters according to the moving path of a character in three-dimensional space. Agent communicates with others for motion synchronization. Agent is extended into several intelligent agents that coordinate character\`s motion. Agent system enables not only an intended motion animation, but also the scheduling of motion to an entire character animation. It designs automata model using Petri-net analysis tool for the agent\`s interaction as a method that passes the agent\`s information and infers the current state of agents. We implement this agent system to control the motion of character using agent technology and show an example of controlling the motion of human character model to prove the possiblity of motion control.

• Smart Media Journal
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• v.5 no.3
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• pp.25-29
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• 2016

This paper presents research for non-contact gesture recognition system using EPS(Electronic Potential Sensor) for measuring the human body of electromagnetic fields. It implemented a signal acquisition and signal processing system for designing a system suitable for motion recognition using the data coming from the sensors. we transform AC-type data into DC-type data by applying a 10Hz LPF considering H/W sampling rate. in addition, we extract 2-dimensional movement information by taking difference value between two cross-diagonal deployed sensor.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.4
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• pp.431-437
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• 2010

The purpose of this study is to compute the ground reaction forces during gait in the absence of force plates. The difficulties in using force plates for hemiparetic patients inspired us to initiate this study. Level-walking experiments were performed using a three-dimensional motion analysis system with synchronized force plates. Kinematic data were obtained from the three-dimensional trajectories of reflective markers. Gait events were also detected from the kinematic data. The human body was modeled as 13 rigid segments. The mass and the center of mass of each segment were determined from anthropometric data. Vertical ground-reaction forces obtained from the kinematic data were in good agreement with those obtained using the force plate. The computed and measured values of anterior and lateral ground reaction showed similar tendencies. The computation results can be used as the basic data for inverse dynamic analysis.

• Annual Conference on Human and Language Technology
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• 2010.10a
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• pp.22-27
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• 2010

최근 국가적 차원에서 영어교육에 대한 많은 투자가 이루어지고 있으나 기존의 주입식, 암기식 영어 교육은 회화 실력 향상에 큰 도움을 주지 못하였다. 컴퓨터를 이용한 영어교육 또한 많은 관심을 얻고 있으나 실제 의사소통을 위한 회화 학습에 대한 고려는 깊지 않으며, 주어진 흐름의 대본을 따라 단순히 읽고 반복하는 수준의 시스템만 존재하고 있다. 이러한 학습형태는 흥미 유발 동기가 약하여 사용자로 하여금 장기간 꾸준히 학습하게 만들지 못한다는 문제가 있다. 이러한 문제점에 대하여 제2언어 습득 이론에 바탕을 둔 자연어 처리 기반 몰입 환경 영어 교육 시스템을 제안한다. 이는 도메인 확장성이 뛰어난 예제 기반 대화 시스템을 3 차원 가상공간과 결합한 시스템으로 자연스러운 대화를 통한 외국어 회화 연습을 하는 과정에서 학습자의 발화 오류를 분석하고 교육적 피드백을 제공한다. 또한 현실과 비슷한 몰입 환경에서 체험형 기술을 통해 자발적인 학습을 유도하고 집중력, 기억력을 획기적으로 높이고자 한다. 본 논문에서는 영어교육 시스템의 이론적 배경, 예제 기반 대화관리, 시스템 구성요소와 동작에 대하여 중점적으로 기술하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.124-129
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• 2006

음악은 소리를 즐긴다는 뜻을 담고 있다. 감상자에게 단순한 청각적 자극을 넘어 즐거움을 주기 위해선 음악적인 경험이 뒷받침되어야 한다. 가상 현실을 이용한 사용자와 시스템 간의 상호작용을 음악 경험 제공에 접목하려는 시도는, 새로운 경험을 통해 일반인들이 보다 쉽게 음악을 접하고 체험함으로써 음악을 통해 즐거움을 얻을 수 있도록 도움을 주는 데에 그 목적이 있다. 가상 오케스트라를 구현하고 지휘 동작을 재현하는 것은 이러한 가능성을 극대화하는 연구이다. 본 논문에서는 가상 오케스트라를 구현하기 위해 필수적인 중간 단계로, 사용자의 지휘 동작을 감지하여 연주의 박자(속도)를 제어하는 지휘 시뮬레이션 시스템을 제시한다. 실제의 지휘 동작을 분석하고, 동작의 변화를 인식하기 위하여 가속도 센서를 이용, 공간상에서 지휘봉의 움직임을 가속도 정보로 수집하여 이에 상응하는 박자의 제어를 구현한다. 사용자의 박자 명시에 따라 변화하는 상하 방향의 가속도를 센서를 통해 전압 신호로 입력 받고, DSP 의 A/D conversion 모듈에서 디지털 신호로 변환, 일정 수준 이상의 신호를 박자 정보로 직렬통신을 통해 컴퓨터에 전달한다. 컴퓨터에서는 Max/MSP를 이용하여 각 박자 사이의 시간 간격을 측정하고 상응하는 MIDI 음악을 재생하는 방식으로 시스템이 구현된다. 기존 연구에서 사용된 CCD 카메라에 의한 Motion Tracking 을 보완하여 동작의 크기에 따라 음량을 조절한다. 본 논문에서 제시되는 시스템은 지휘 동작에서 가장 특징적으로 나타나는 상하 방향의 급격한 가속도 변화를 직접 입력 받기 때문에 기존 시스템에 비해 지휘 동작의 인식 성공률을 높일 수 있으며, 화상 처리 및 계산에 의한 지연을 최소화할 수 있다. 또한, 장치의 규모를 소형화하여 보다 지휘봉의 형태에 가까운 인터페이스를 제공하며, 적합한 응용 콘텐츠를 접목할 경우 게임 컨트롤러로의 발전 가능성이 있다.

• Korean Journal of Applied Biomechanics
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• v.19 no.1
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• pp.167-177
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• 2009

The purpose of this study was to investigate effect of golf shoe design on kinematic variables during golf swing. Five professional male golfers with shoe size 270mm were recruited for the study. Swing motion was collected using 8 high speed camera motion analysis at a sampling of 180Hz. Kinematic variables were calculated by EVaRT 4.2 software. Driver swing was divided into four events; El(adress), E2(top), E3(impact) and E4(finish). Time, peak velocity, velocity of center of mass, velocity of the foot and ankle angle during Phase 1(El-E2), Phase 2(E2-E3), and Phase 3(E3-E4) were analyzed in order to investigate the relationship between golf shoe design and swing performance. The findings indicated that type C golf shoes would be beneficial for stability and control of movement during address and swing performance. Furthermore, faster speed of golf shoes, center of mass, and both feet were observed with Type C golf shoes. It is expected that golfers with Type C golf Shoes provide greater force as they control the center of mass faster and increase rotational force during impact compared to other golf shoes.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.25 no.4
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• pp.301-307
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• 2004

An inverse dynamic model of lower limbs is presented to calculate joint moments during gait. The model is composed of 4 segments with 3 translational joints and 12 revolute joints. The inverse dynamic method is based on Newton-Euler formalism. Kinematic data are obtained from 3 dimensional trajectories of markers collected by a motion analysis system. External forces applied on the foot are measured synchronously using force plate. The use of developed model makes it possible to calculate joint moments for variation of parameters.