• 제목/요약/키워드: 3-D shape information

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얼굴 특징점 자동 추출 오류에 강인한 3차원 얼굴 복원 방법 (A 3D Face Reconstruction Method Robust to Errors of Automatic Facial Feature Point Extraction)

  • 이연주;이성주;박강령;김재희
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권1호
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    • pp.122-131
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    • 2011
  • 최근에 널리 사용되고 있는 단일 영상 기반의 3차원 얼굴 복원 방법인 변형 가능한 3차원 얼굴 형상 모델(3D morphable shape model)은 입력 영상으로부터 2차원 얼굴 특징점들을 정확하게 추출할 경우, 입력 얼굴과 유사한 3차원 얼굴 형상을 생성할 수 있다. 그러나 실시간 3차원 얼굴 복원 시스템과 같이 사용자의 협조가 불가능한 경우에는 자동으로 얼굴 특징점들을 추출해야 하기 때문에, 특징점 추출 오류가 발생하여 정확한 3차원 얼굴 형상을 생성하기 어려운 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 본 논문에서는 특징점 추출 시 오추출 특징점과 정추출 특징점을 자동으로 분류하고, 정추출 특징점들만을 이용하여 3차원 얼굴을 복원하는 방법을 제안하였다. 실험결과에서는 특징점 자동 추출 오류를 고려하지 않은 기존 방법과 비교한 결과, 제안방법의 3차원 얼굴 복원 성능이 크게 향상되었음을 확인하였다.

3차원 모델을 이용한 입모양 인식 알고리즘에 관한 연구 (A study on the lip shape recognition algorithm using 3-D Model)

  • 남기환;배철수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.783-788
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    • 2002
  • 최근 통신 시스템의 연구와 발전 방향은 목소리의 음성 정보와 말하는 얼굴 영상의 화상 정보를 함께 적용하므로서 음성 정보만을 제공하는 경우보다 높은 인식율을 제공한다. 따라서 본 연구는 청각장애자들의 언어 대체수단 중 하나인 구화(speechreading)에서 가장 시각적 변별력이 논은 입모양 인식을 일반 퍼스널 컴퓨터상에서 구현하고자 한다. 본 논문은 기존의 방법과 달리 말하는 영상 시퀀스에서 입모양 인식을 행하기 위해 3차원 모델을 사용하여 입의 벌어진 정도, 턱의 움직임, 입술의 돌출과 같은 3차원 특징 정보를 제공하였다. 이와 같은 특징 정보를 얻기 위해 3차원 형살 모델을 입력 동영상에 정합시키고 정합된 3차원 형상모델에서 각 특징점의 변화량을 인식파라미터로 사용하였다. 그리고, 인식단위로 동영상을 분리하는 방법은 3차원 특징점 변화량에서 얻어지는 강도의 기울기에 의하여 이루어지고, 인식은 각각의 3차인 특징벡터를 이산 HMM 인식기의 인식 파라메타로 사용하였다.

3차원 모델을 이용한 입모양 인식 알고리즘에 관한 연구 (A study on the lip shape recognition algorithm using 3-D Model)

  • 김동수;남기환;한준희;배철수;나상동
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1998년도 추계종합학술대회
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    • pp.181-185
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    • 1998
  • 최근 통신 시스템의 연구와 발전 방향은 목소리의 음성 정보와 말하는 얼굴 영상의 화상 정보를 함께 적용하므로서 음성 정보만을 제공하는 경우보다 높은 인식율을 제공한다. 따라서 본 연구는 청각장애자들의 언어 대체수단 중 하나인 구화(speechreading)에서 가장 시각적 변별력이 높은 독순(lipreading)을 PC에서 구현하고자 한다. 간 논문은 기존의 방법과 달리 말하는 영상 시퀀스에서 독순(lipreading)을 행하기 위해 3차원 모델을 사용하여 입의 벌어진 정도, 턱의 움직임, 입술의 돌출과 같은 3차원 특징 정보를 제공하였다. 이와 같은 특징 정보를 얻기 위해 3차원 형상 모델을 입력 동영상에 정합시키고 정합된 3차원모델에서 각 특징점의 변화량을 인식파라미터로 사용하였다. 그리고, 인식 단위로 동영상을 분리하는 방법은 3차원 특징점 변화량에서 얻어지는 강도의 기울기에 의한다. 인식은 다차원(multi-dimensional), 다단계 라벨링 방법을 사용하여 3차원 특징벡터를 입력으로 한 이산 HMM을 사용하였다.

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텍셀을 이용한 3차원 물체의 형상 인식 (Shape Recognition of 3-D Object Using Texels)

  • 김도년;조동섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1990년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.460-464
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    • 1990
  • Texture provides an important source of information about the local orientation of visible surfaces. An important task that arises in many computer vision systems is the reconstruction of three-dimensional depth information from two-dimensional images. The surface orientation of texel is classified by the Artificial Neural Network. The classification method to recognize the shape of 3D object with artificial neural network requires less developing time comparing to conventional method. The segmentation problem is assumed to be solved. The surface in view is smooth and is covered with repeated texture elements. In this study, 3D shape reconstruct using interpolation method.

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Deformable Surface 3D Reconstruction from a Single Image by Linear Programming

  • Ma, Wenjuan;Sun, Shusen
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권6호
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    • pp.3121-3142
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    • 2017
  • We present a method for 3D shape reconstruction of inextensible deformable surfaces from a single image. The key of our approach is to represent the surface as a 3D triangulated mesh and formulate the reconstruction problem as a sequence of Linear Programming (LP) problems. The LP problem consists of data constraints which are 3D-to-2D keypoint correspondences and shape constraints which are designed to retain original lengths of mesh edges. We use a closed-form method to generate an initial structure, then refine this structure by solving the LP problem iteratively. Compared with previous methods, ours neither involves smoothness constraints nor temporal consistency, which enables us to recover shapes of surfaces with various deformations from a single image. The robustness and accuracy of our approach are evaluated quantitatively on synthetic data and qualitatively on real data.

HSFE Network and Fusion Model based Dynamic Hand Gesture Recognition

  • Tai, Do Nhu;Na, In Seop;Kim, Soo Hyung
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권9호
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    • pp.3924-3940
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    • 2020
  • Dynamic hand gesture recognition(d-HGR) plays an important role in human-computer interaction(HCI) system. With the growth of hand-pose estimation as well as 3D depth sensors, depth, and the hand-skeleton dataset is proposed to bring much research in depth and 3D hand skeleton approaches. However, it is still a challenging problem due to the low resolution, higher complexity, and self-occlusion. In this paper, we propose a hand-shape feature extraction(HSFE) network to produce robust hand-shapes. We build a hand-shape model, and hand-skeleton based on LSTM to exploit the temporal information from hand-shape and motion changes. Fusion between two models brings the best accuracy in dynamic hand gesture (DHG) dataset.

3-Dimensional Micro Solder Ball Inspection Using LED Reflection Image

  • Kim, Jee Hong
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제8권3호
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    • pp.39-45
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    • 2019
  • This paper presents an optical technique for the three-dimensional (3D) shape inspection of micro solder balls used in ball-grid array (BGA) packaging. The proposed technique uses an optical source composed of spatially arranged light-emitting diodes (LEDs) and the results are derived based on the specular reflection characteristics of the micro solder balls for BGA A vision system comprising a camera and LEDs is designed to capture the reflected images of multiple solder balls arranged arbitrarily on a tray and the locations of the LED point-light-source reflections in each ball are determined via image processing, for shape inspection. The proposed methodology aims to determine the presence of defects in 3D BGA shape using the statistical information of the relative positions of multiple BGA balls, which are included in the image. The presence of the BGA balls with large deviations in relative position imply the inconsistencies in their shape. Experiments were conducted to verify that the proposed method could be applied to inspection without sophisticated mechanism and productivity problem.

An Improved Approach for 3D Hand Pose Estimation Based on a Single Depth Image and Haar Random Forest

  • Kim, Wonggi;Chun, Junchul
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권8호
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    • pp.3136-3150
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    • 2015
  • A vision-based 3D tracking of articulated human hand is one of the major issues in the applications of human computer interactions and understanding the control of robot hand. This paper presents an improved approach for tracking and recovering the 3D position and orientation of a human hand using the Kinect sensor. The basic idea of the proposed method is to solve an optimization problem that minimizes the discrepancy in 3D shape between an actual hand observed by Kinect and a hypothesized 3D hand model. Since each of the 3D hand pose has 23 degrees of freedom, the hand articulation tracking needs computational excessive burden in minimizing the 3D shape discrepancy between an observed hand and a 3D hand model. For this, we first created a 3D hand model which represents the hand with 17 different parts. Secondly, Random Forest classifier was trained on the synthetic depth images generated by animating the developed 3D hand model, which was then used for Haar-like feature-based classification rather than performing per-pixel classification. Classification results were used for estimating the joint positions for the hand skeleton. Through the experiment, we were able to prove that the proposed method showed improvement rates in hand part recognition and a performance of 20-30 fps. The results confirmed its practical use in classifying hand area and successfully tracked and recovered the 3D hand pose in a real time fashion.

능동 스테레오 비젼을 이용한 실내환경의 3차원 형상 재구성 알고리즘 (A Study on the 3D Shape Reconstruction Algorithm of an Indoor Environment Using Active Stereo Vision)

  • 변기원;주재흠;남기곤
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.13-22
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    • 2009
  • 본 연구에서는 레이저 슬릿 빔을 이용한 능동 스테레오 정합 기법과 모자이크 기법을 결합한 3차원 형상 복원 기법을 제안한다. 능동 스테레오 정합 기법은 레이저 슬릿 빔이 조사된 좌, 우 영상에서 색상과 밝기 변화를 분석하여 레이저 라인의 위치정보를 검출하고, 등극선(epipolar line)에서 이를 비교하여 깊이 정보를 획득하는 방법이다. 모자이크 기법은 해리스 코너 검출 방법(harris corner detection)을 이용하여 영상의 특징점을 검출하고, 특징점 기술자(keypoint descriptor) 색인 분류 방법으로 연속 영상 간 특징점의 대응쌍을 찾고 상호 변환 관계를 추정하는 방법이다. 능동 스테레오 정합기법과 모자이크 기법을 이용하여 전체 연속 영상의 깊이 정보를 계산하였다. 이와 같은 방법으로 획득한 연속 영상의 깊이 정보를 영상의 색상, 질감 정보와 융합(blending)과정을 거쳐 최종 3차원 형상 정보로 복원하였다. 제안한 복원기법은 레이저 슬릿 빔과 스테레오 카메라를 사용함으로써 장소와 거리 제약 조건을 극복하여 용이하면서도 강인한 3차원 거리 정보를 획득할 수 있었다.

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스테레오 기법을 적용한 3차원 물체인식 시스템 (Three-Dimensional Object Recognition System Using Shape from Stereo Algorithm)

  • 허윤석;홍봉화
    • 정보학연구
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    • 제7권4호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • 3차원 영상의 깊이 정보는 3차원 물체를 2차원 스크린에 투사시킴에 의해 손실될 수 있다. 만약 깊이 정보가 재저장되고 3차원 물체 인식을 우해 사용된다면 더 효율적인 인식시스템을 만들 수 있다. 이 정보는 재 저장하기 위하여 스테레오 알고리즘으로부터 형상을 이용한다. 본 논문에서는 3차원 Hough 변환 영역을 3차원 물체 표현에 채택하여 3차원 물체 인식시스템을 제안한다. 본 시스템은 정합 시간 감소를 위하여 물체의 이동 벡터와 미지의 입력 영상을 8진 트리 구조로 이루어진 기준 영상과 비교하여 정합 단계를 이용한다. 8진 트리 구조 코드는 3차원 물체의 형태 기반에 사용되었다. 모의실험 결과 제안된 3차원 물체 인식 시스템은 만족할 수 있는 성능을 보였다.

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