• The KIPS Transactions:PartB
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• v.8B no.1
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• pp.28-34
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• 2001

컴퓨터 시각 인식 방법을 이용하여 얼굴의 3차원 움직임 량을 추정하고자 하는 연구는 가상 현실 환경에서 얼굴 움직임에 의한 3차원 그래픽 화면 조정, 시뮬레이터에서의 훈련자 얼굴 움직임에 의한 화면 조정 및 모니터상의 시선 위치 파악 등을 위해 필수적으로 요구되는 기술로서 최근 활발히 연구되고 있다. 기존에 얼굴의 3차원 움직임 량을 추정하고자 하는 연구들은 대부분 확장 칼만 필터(extended kalman filter)를 이용하였으나, 이러한 방법은 필터의 초기 값을 정확하게 설정해야하는 제약 요소를 갖고 있으며, 또한 얼굴의 회전 방향 변화 시 이에 대처하지 못하는 경우 역시 종종 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 확장 칼만 필터의 변형 형태인 반복적 확장 칼만 필터를 이용하여 얼굴의 3차원 움직임 량을 추정하였다. 반복적 확장 칼만 필터에서는 확장 칼만 필터에서 계산되어 나오는 추정 오차 공분산 행렬 값이 미리 정해진 임계치보다 커지는 경우, 현재 얼굴의 움직임 량을 제대로 추정하지 못하고 있는 것으로 판단하여 칼만 필터에서 사용하는 회전 및 이동 속도, 그리고 회전 및 이동 각 속도를 변형함으로써 얼굴의 움직임 량을 정확하게 추정할 수 있도록 하는 방법이다. 실험 결과 반복적 확장 칼만 필터를 사용하였을 경우에 얼굴의 급격한 회전 방향 변화에도 얼굴의 3차원 움직임 량을 정확하게 추정할 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.13 no.3
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• pp.339-349
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• 2008

We present a novel method to estimate the light source direction and relight a face texture image of a single 3D model under arbitrary unknown illumination conditions. We create a virtual irradiance sphere to detect the light source direction from a given illuminated texture image using both normal vector mapping and weighted bilinear interpolation. We then induce a relighting equation with estimated ambient and diffuse coefficients. We provide the result of a series of experiments on light source estimation, relighting and face recognition to show the efficiency and accuracy of the proposed method in restoring the shading and shadows areas of a face texture image. Our approach for face relighting can be used for not only illuminant invariant face recognition applications but also reducing visual load and Improving visual performance in tasks using 3D displays.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.447-454
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• 2007

본 논문에서는 사용자의 가상환경 내의 위치 정보에 대한 감각을 향상시키는 방법론으로서 햅틱 피드백(haptic feedback)과 사운드 피드백(sound feedback)의 모달리티를 활용한 그리드(grid)를 제안한다. 제안된 그리드는 사용자의 3차원 공간 내의 움직임(explorative procedure)에 추가적인 비 시각적인(non-visual) 위치정보 피드백을 부여하는데 그 목적을 두고 있다. 햅틱 모달리티를 활용한 3차원 그리드는 SensAble사의 PHANTOM(R) Omni$^{TM}$ 를 활용하여 설계되었으며, 사운드 모달리티를 활용한 경우 저주파 배경음의 주파수 특성(frequency characteristics of sound source)을 사용자 손의 공간 좌표값에 근거하여 재생 시의 표본 추출 비율(sampling rate)를 연속적으로 바꾸는 방식으로 설계되었다. 이러한 공간 그리드는 두 모달리티 각각의 독립적인 제시 및 동시 제시/제거를 통해 평가되었으며, 동시 제시의 경우 두 모달리티간의 어긋남(cross-modal asynchrony)이 없도록 설계되어 사용자의 공간 작업 시 모달리티간의 조화 (manipulating congruency)를 확보할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 얻어진 결과는 그것의 통계적 유의미성을 분석하기 위해 다원변량분석과 사후검증(Turkey. HSD)을 거쳐 해석이 되었다. 공간 내 특정 좌표 선택을 기준으로 하는 그리드의 사용자 평과 결과, 3차원 내의 움직임에 대해 햅틱 및 사운드 피드백의 비 시각적 피드백은 사용자의 공간 작업의 오차를 줄여 주고 있음이 확인되었다. 특히 시각적인 정보만으로 확인하기 어려운 Z축 상의 움직임은 그리드의 도움으로 그 오차정도가 50% 이상 줄어 드는 것으로 확인되었다(F=19.82, p<0.01). 이러한 시각적 정보를 보존하는 햅틱, 사운드 피드백 방식을 HCI의 중요한 요소인 사용성과 유용성과 연관시켜 MMHCI(multimodal human-computer interaction) 방법론으로의 적용 가능성을 검토해 본다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.25 no.6
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• pp.785-791
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• 2021

In this paper, we propose a methodology for estimating the optimal traversable destination from the location-based information of the object recognized by the mobile robot to perform the object delivery service. The location estimation process is to apply the generalized Voronoi graph to the grid map to create an initial topology map composed of nodes and links, recognize objects and extract location data using RGB-D sensors, and collect the shape and distance information of obstacles. Then, by applying the hybrid approach that combines the center of gravity and thinning method, the optimal moving position for the service robot to perform the task of grabbing is estimated. And then, the optimal node information for the robot's work destination is updated by comparing the geometric distance between the estimated position and the existing node according to the node update rule.

• The KIPS Transactions:PartB
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• v.15B no.5
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• pp.421-434
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• 2008

As computer graphics, virtual reality and augmented reality technologies have been developed, in many application areas based on those techniques, interaction for 3D space is required such as selection and manipulation of an 3D object. In this paper, we propose a framework for a vision-based 3D interaction which enables to simulate functions of an expensive 3D mouse for a desktop environment. The proposed framework includes a specially manufactured interaction device using three-color LEDs. By recognizing position and color of the LED from video sequences, various events of the mouse and 6 DOF interactions are supported. Since the proposed device is more intuitive and easier than an existing 3D mouse which is expensive and requires skilled manipulation, it can be used without additional learning or training. In this paper, we explain methods for making a pointing device using three-color LEDs which is one of the components of the proposed framework, calculating 3D position and orientation of the pointer and analyzing color of the LED from video sequences. We verify accuracy and usefulness of the proposed device by showing a measurement result of an error of the 3D position and orientation.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.481-483
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• 2005

오늘날의 경영관리는 창고에 대한 투자나 재고 비용을 최소화하는 방향으로 운영되고 있다. 따라서 창고의 기능 역시 변화되었으며, 최근에는 정보화 및 고객서비스 만족차원으로 그 주안점이 바뀌고 있다. 기존의 창고 관리 시스템은 각종 데이터를 사랑이 직접 입력하는 방식으로 정보화 및 고객서비스 지원 부분에서 많은 단점을 가지고 있다. 자동인식(Auto-ID) 시스템의 하나인 RFID 시스템을 창고 관리 시스템에 도입하면 이러한 단점들을 해결할 수 있다. 본 논문에서는 창고 관리 시스템에 RFID 시스템을 도입하고 창고 내 물품의 위치 정보를 실시간 3차원으로 보여줌으로써 효율적인 창고 관리에 대한 방안을 제시하고자 한다.

• The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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• v.18 no.6
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• pp.1307-1312
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• 2023

In this paper, we propose a hybrid camera system that combines cameras with different focal lengths and LiDAR (Light Detection and Ranging) sensors to address the core components of autonomous driving perception technology, which include object recognition and distance measurement. We extract objects within the scene and generate precise location and distance information for these objects using the proposed hybrid camera system. Initially, we employ the YOLO7 algorithm, widely utilized in the field of autonomous driving due to its advantages of fast computation, high accuracy, and real-time processing, for object recognition within the scene. Subsequently, we use multi-focal cameras to create depth maps to generate object positions and distance information. To enhance distance accuracy, we integrate the 3D distance information obtained from LiDAR sensors with the generated depth maps. In this paper, we introduce not only an autonomous vehicle platform capable of more accurately perceiving its surroundings during operation based on the proposed hybrid camera system, but also provide precise 3D spatial location and distance information. We anticipate that this will improve the safety and efficiency of autonomous vehicles.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.3D
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• pp.535-540
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• 2006

This paper presented an effective strategy to extract the buildings and to reconstruct 3-D buildings using high-resolution multispectral stereo satellite images. Proposed scheme contained three major steps: building enhancement and segmentation using both BDT (Background Discriminant Transformation) and ISODATA algorithm, conjugate building identification using the object matching with Hausdorff distance and color indexing, and 3-D building reconstruction using photogrammetric techniques. IKONOS multispectral stereo images were used to evaluate the scheme. As a result, the BDT technique was verified as an effective tool for enhancing building areas since BDT suppressed the dominance of background to enhance the building as a non-background. In building recognition, color information itself was not enough to identify the conjugate building pairs since most buildings are composed of similar materials such as concrete. When both Hausdorff distance for edge information and color indexing for color information were combined, most segmented buildings in the stereo images were correctly identified. Finally, 3-D building models were successfully generated using the space intersection by the forward RFM (Rational Function Model).

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2016.04a
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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.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12a
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• pp.241-243
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• 2011

인체동작 인식에 대한 연구는 재활치료, 운동선수의 동작 교정 및 모니터링, 3차원 애니메이션 제작등 많은 분야에서 필요로 하고 있다. 동작 인식에 대한 일반적인 방법으로는 반사 마커를 부착하여 여러 대의 적외선 카메라로 관절 운동을 관찰하는 방식이였다. 이러한 방식은 여러 개의 마커를 사용자들이 옷을 벗고 몸에 붙이거나 특수 복장을 착용해야 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라 초기 위치 보정에도 많은 시간이 소모된다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 어떠한 특수 장비를 착용하거나 몸에 부착하지 않고 즉각적으로 인체의 움직임을 트래킹 할 수 있는 마커리스 트래킹시스템을 개발하였다. 이 시스템은 사람의 동작 분석을 하는데 있어 빠르게 측정 및 분석이 가능하고 특수 장비를 착용하지 않아도 됨으로 인해 동작에 방해를 받지 않아서 3차원 영상을 즉각적으로 확인할 수 있는 편리성을 갖추고 있다.