• 대한전자공학회논문지SP
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• 제46권6호
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• pp.43-57
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• 2009

여러 시점에서 계측한 3차원 데이터를 통합하는 기술은 3차원 모델링에 매우 중요한 기술이다. 기존의 표면(Surface)통합 방법들은 정합오차와 잡음에 민감하다. 본 논문에서는 표면의 지역적 지형을 이용하는 표면통합 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 먼저 인접한 표면 사이에서 일정 지형적 조건을 만족하는 외곽정점의 쌍, 즉 대응정점을 찾아 표면 사이의 지역을 여러 지역으로 구분한다. 다음으로 주성분 분석(PCA)을 통해 각 지역에 대한 최접합 평면(Best Pitting Plane)을 계산하여 표면 사이에 삽입될 삼각형의 생성에 이용한다. 제안하는 알고리즘은 지역적 단위로 지형을 이용하여 인접한 표면을 통합하기 때문에 정합오차와 잡음에 강건하다. 본 논문에서는 또한 변수화(Parameterization)기술을 이용하는 질감(Texture)통합 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 통합된 표면을 각 표면의 초기시점으로 변환하고 해당 시점의 질감영상을 투영한다. 투영된 질감영상들을 통합된 표면의 2차원 변수화 표면에 할당하여 표면들이 통합된 이음새를 따라 통합한다. 실험을 통해 제안하는 방법이 얼굴모델링에 효율적임을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제30권1_2호
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• pp.153-163
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• 2003

본 논문에서는 기하학적인 3차원 모델을 사용하지 않고 정면이 얼굴 영상 및 2차원 메쉬만으로 얼굴의 포즈 변형을 수행하는 영상기반 렌더링(Image Based Rendering; IBR) 기법을 제안한다. 3차원 기하학적 모델을 대신하기 위해, 먼저 표준 인물의 정면, 좌우 반측면, 좌우 측면의 얼굴 영상에 대한 표준 메쉬를 작성한다. 합성하고자 하는 임의의 인물에 대해서는 주어진 정면 얼굴 영상의 메쉬만을 작성하고, 그 밖의 메쉬는 표준 메쉬 집합을 근거로 자동 생성된다. 그런 다음, 메쉬 제어점들의 중첩 및 역전을 허용하도록 개선한 역전가능 메쉬워프 알고리즘(invertible meshwarp algorithm)을 이용하여 얼굴의 입체적인 회전 변형을 수행한다. 또한, 눈이나 입의 개폐 변형도 동일한 워핑 알고리즘으로 구현한다. 얼굴 변형 성능을 평가하기 위해, 총 10명으로부터 머리를 수평으로 회전하면서 동영상을 취득한 후, 실제 영상과 변형 영상마다 양 눈의 중간 위치인 기준점에서 각 특징점까지의 거리를 계산하여 평균 차이를 구하였다. 그 결과, 기준점에서 입의 중간 위치까지의 거리에 비해 약 7.0%의 평균 위치 오차만이 발생하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.1-12
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• 2009

올바른 피부색 검출은 사람의 얼굴 검출 및 동작 분석에서 매우 중요한 전처리과정에 속한다. 피부 검출은 일반적으로 화소의 칼라 공간을 Non-RGB로 변형하고, 피부색의 조명 요소를 제거한 다음 피부색 분포 모델에 의해 Skin과 Non-Skin으로 분류하는 3단계로 진행된다. 이는 피부색 검출이 칼라 공간, 조명 요소의 존재 여부, 피부 모델링 방법에 따라 수행 성능에 많은 영향을 받기 때문이다. 본 연구에서는 조명 조건에 따라 피부색 모델의 범위에 차이가 있다는 사실에 기초하여 다양한 조명 조건과 복잡한 배경을 가진 영상에서 효과적으로 다인종의 피부색을 분류해내 기 위한 3차원 피부색 모델을 제시하고자 한다. 제안된 피부색 모델은 화소의 칼라 공간을 YCbCr공간으로 변형하고, 각 요소(Y, Cb, Cr) 값에 의한 3차원 피부색 모델을 형성한다. 다인종의 피부색을 함께 분할하기 위해 인종(백인, 흑인, 황인)별 피부색 모델을 먼저 생성한 후 각각의 모델에서 피부색 확률에 따라 결합한 다인종을 위한 통합 모델을 생성하였다. 또한 우리는 적은 양의 훈련 데이터로 피부색 영역을 올바르게 검출할 수 있도록 여러 단계의 피부색 영역을 설정하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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• pp.482-485
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• 2020

최근 물리적 언택트(Untact)와 사회적 온택트(Ontact)를 이끄는 기술에 대한 관심이 커지면서 가상현실(VR:Virtual Reality) 기술을 활용한 교육이 주목받고 있다. 이와 더불어 교육 환경이 경험과 체험 위주의 맞춤형 교육으로 급격히 변화함에 따라 사용자 요구를 만족시킬 콘텐츠는 부족한 실태이다. 따라서, 본 논문에서는 효과적인 독서교육을 위해 종이책과 전자책을 비교 설명하며 가상현실 기술을 활용한 동화 체험 시스템을 제안하였다. 사용자 얼굴 3D 텍스처 모델링과 멀티플레이어를 통해 비대면 실감형 콘텐츠와 공공데이터를 활용하여 동화선택 기능을 구현하였다. 이처럼 교육적인 관점에서 스스로 선택한 동화를 함께 체험하고 인지한다는 점에서 효과적이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.802-816
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• 2010

새로운 텍스트 입력으로부터 제스처를 생성하는 것은 컴퓨터 게임, 가상현실 등의 응용분야에서 종종 요구되는 중요한 문제이다. 최근에는 유명 아나운서와 같은 특정인의 제스처를 모방하는 제스처 스타일화에 관한 관심이 증가하고 있다. 그러나 기쁨이나 슬픔과 같은 감정을 이용하여 제스처를 스타일화하려는 시도는 많지 않다. 또한 이전의 연구는 대부분 실시간 알고리즘에 초점을 맞추고 있지 않다. 본 논문에서는 SMS 문장을 캐릭터 얼굴 표정과 제스처 애니메이션으로 자동 변환하고 감정 요소를 이용하여 제스처를 스타일화하는 시스템을 제안한다. 이 시스템의 가장 큰 특징은 제스처에 희로애락의 감정을 결합하는 실시간 알고리즘을 제시하는데 있다. 모바일 단말기를 플랫폼으로 하기 때문에 서버와 단말기에 작업을 적절하게 분배하고 초당 20프레임 이상의 실시간 수행을 보장한다. 먼저, 디즈니 영상에서 감정을 표현하는 단어와 이에 해당하는 제스처를 추출하고 통계적으로 모델링 한 후, 감정과 제스처의 결합을 위하여 Laban의 움직임 이론을 도입한다. 제안된 시스템의 타당성과 기존 서비스와의 대체 적정도를 알아보기 위해서 사용자 반응을 조사 분석한다.

• 지능정보연구
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• 제29권3호
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• pp.185-209
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• 2023

4차 산업혁명의 도래와 함께 다양한 기술이 주목을 받고 있다. 4차 산업혁명과 관련된 기술로는 IoT(Internet of Things), 빅데이터, 인공지능, VR(Virtual Reality), 3D 프린터, 로봇공학 등이 있으며 이러한 기술은 종종 융합된다. 특히 로봇 분야는 빅데이터, 인공지능, VR, 디지털 트윈과 같은 기술과 결합할 것으로 기대된다. 이에 따라 로봇을 활용한 연구가 다수 진행되고 있으며 유통, 공항, 호텔, 레스토랑, 교통 분야 등에 적용되고 있다. 이러한 상황에서 인간-로봇 상호작용에 대한 연구가 주목을 받고 있지만 아직 만족할 만한 수준에는 이르지 못하고 있다. 하지만 완벽한 의사소통이 가능한 로봇에 대한 연구가 꾸준히 이루어지고 있고 이는 인간의 감정노동을 대신할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 현재의 인간-로봇 상호작용 기술을 비즈니스에 적용할 수 있는지에 대한 논의가 필요하다. 이를 위해 본 연구는 첫째, 인간로봇 상호작용 기술의 동향을 살펴본다. 둘째, LDA(Latent Dirichlet Allocation) 토픽모델링과 BERTopic 토픽모델링 방법을 비교한다. 연구 결과, 1992년~2002년 간의 연구에서는 인간-로봇 상호작용에 대한 개념과 기초적인 상호작용에 대해 논의되고 있었다. 2003년~2012년에는 사회적 표현에 대한 연구가 많이 진행되었으며 얼굴검출, 인식 등과 같이 판단과 관련된 연구도 수행되었다. 2013년~2022년에는 노인 간호, 교육, 자폐 치료와 같은 서비스 토픽들이 등장하였으며, 사회적 표현에 대한 연구가 지속되었다. 그러나 아직까지 비즈니스에 적용할 수 있는 수준에는 이르지 못한 것으로 보인다. 그리고 LDA토픽모델링과 BERTopic 토픽모델링 방법을 비교한 결과 LDA에 비해 BERTopic이 더 우수한 방법임을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권6호
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• pp.49-59
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• 2008

본 논문에서는 SIFT(Scale Invariant Feature Transform) 알고리즘을 임베디드 환경에서 실시간으로 처리하기 위해 가장 연산량이 많은 특징점 위치 결정 단계를 고정 소수점 모델로 설계 및 분석하고 그에 근거한 하드웨어 구조를 제안한다. SIFT 알고리즘은 객체의 꼭지점이나 모서리와 같이 색상 성분의 차가 심한 구역에서 얻어진 특징점 주위 픽셀의 벡터성분을 추출하는 알고리즘으로, 현재 얼굴인식, 3차원 객체 인식, 파노라마, 3차원 영상 복원 작업의 핵심 알고리즘으로 연구 되고 있다. 본 알고리즘에 대한 최적의 하드웨어 구현을 위해 특징점 위치(Keypoint Localization)와 방향(Orient Assignment)에 대한 정확도, 오차율을 사용하여 고정 소수점 모델에서 각 중요 변수들의 비트 크기를 결정 한다. 얻어진 고정 소수점 모델은 원래의 부동 소수점 모델과 비교했을 때 정확도 93.57%, 오차율 2.72%의 결과를 보이며, 고정 소수점 모델은 부동 소수점 모델과 비교하여 제거된 특징점의 대부분이 두 영상에서 추출된 특징점 끼리의 매칭과정에서 불필요한 객체의 모서리 영역에 몰려있음을 확인했다. 고정 소수점 모델링 결과 ARM 400MHz 환경에서 약 3시간, Pentium Core2Duo 2.13GHz 환경에서 약 15초의 연산시간을 갖는 부동 소수점 모델이 동일한 환경에서 약 1시간과 10초의 연산시간을 가지며, 최적화된 고정 소수점 모델을 하드웨어로 구현 시 $10{\sim}15\;frame/sec$의 성능을 보일 것으로 예상한다.

• 사상체질의학회지
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• 제26권4호
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• pp.350-364
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• 2014

Objectives This study was aimed to find the significant features of face form according to the Taeeumin and Soyangin by analyzing the three-dimensional face information data. Also, making standard face of the Taeeumin and Soyangin was an object of this study. Methods We collected three-dimensional face data of patients aged between 20~45 years old diagnosed by a specialist of Sasang constitutional medicine. The data were collected using a 3D scanner, Morpheus 3D(Morpheus Corporation, KOREA). Extracting a face feature point total of 64, was set to 332 pieces(height, angle, ratio, etc.) of each variable between feature points. ANOVA test were used to compare the characteristics of subjects according to the Taeeumin and Soyangin. Results When not to consider gender, the Taeeumin and Soyangin were different from the 18 items(3 items in the ear, 9 items in the eye, 1 item in the nose, 1 item in the mouth, 4 items in the jaw). When to consider gender, the Taeeumin and Soyangin men were different from the 6 items(1 item in the ear, 2 items in the nose, 3 items in the face). And the Taeeumin and Soyangin women were different from 17 items(1 item in the ear, 10 items in the eye, 2 items in the nose, 1 item in the mouth, 3 items in the face). Conclusions These results show Taeeumin's face(both men and women) width of the right and left is larger than the length of the top and bottom. Compared to men of Soyangin, men of Taeeumin has greater wings of the nose. Compared to women of Soyangin, women of Taeeumin has longer length of the eye. Soyangin's face(both men and women) length of the top and bottom is larger than the width of the right and left. Compared to men of Taeeumin, men of Soyangin has smaller wings of the nose. Compared to women of Taeeumin, women of Soyangin has more stereoscopic facial features at the top and bottom of the lateral face. Also, by accumulating three-dimensional face data, this study modeled the standard facial features by Taeeumin and Soyangin. These results may be helpful in the development of Sasang constitutional diagnostics utilizing the characteristics of the facial form at later.