• 전자공학회논문지S
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• 제36S권5호
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• pp.78-87
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• 1999

3차원 물체 인식은 학습에 의해서 구성된 모델베이스를 이용하여 주어진 입력 영상에 존재하는 한 개 혹은 여러 개의 물체를 구별하는 과정이다. 본 논문에서는 입력 거리 정보를 받아들여 이 정보로부터 보이는 각 면에 대한 특징을 추출해낸 후 이 특징들을 입력 영상에 존재하는 물체를 묘사하는 특징으로 사용하여 이로부터 모델을 결정하는 방법을 제시한다. 영상 분할된 입력 물체는 그래프로 표현되는데, 물체 인식은 입력 물체의 그래프를 모델 베이스의 각 모델의 그래프와 정합하는 고정에서 얻어진다. 제한 조건은 만족시키는 정합을 수행하기 위하여 mean field annealing (MFA) 신경 회로망을 사용하였으며 가려진 물체 인식을 수행할 수 있는 정합을 위해 에너지 함수를 제안하였다. 제안한 알고리듬의 효용성을 입증하기 위하여 가려짐의 정도를 다르게 한 합성영상에 대해서 모의 실험을 하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제17B권4호
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• pp.287-294
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• 2010

TOF(Time of Flight) 기술은 물체의 3차원 깊이 정보 추출을 가능케 하는 기술 중의 하나이다. 하지만, TOF의 카메라의 출력인 깊이 영상을 이용한 물체의 3차원 위치 추출은 몸이나 손 등 크기가 큰 물체의 경우에는 비교적 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있는데 비하여 크기가 작은 손 끝의 경우에는 신뢰할 수 있는 값을 얻기 힘들다. 본 논문에서는 TOF 카메라에서 육면체 손 모델을 이용하여 수정된 손의 영상에서의 위치 정보와 팔 모델을 이용하여 손 끝의 3차원 좌표를 추정한다. 제안된 방법으로 실험을 한 결과 TOF 카메라의 깊이 영상만을 사용하여 인식한 손 끝의 3차원 위치정보와 비교하여 훨씬 더 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.1931-1932
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• 2006

로봇이 어떤 물체를 인지하고 그 물체에 대해 어떤 작업을 하고자 할 때 특정 물체의 인식 문제, 3차원 정보를 획득하는 문제, 자세를 추정하는 문제 등 해결해야 될 문제들이 있다. 물체를 인식하는 과정에서는 주위 배경과 물체의 크기의 변화, 회전, 가려짐 등으로 인해 물체 인식을 어렵게 만드는 요소들이 있다. 2차원 이미지를 통해 3차원 정보를 추출하는 과정은 일반적으로 두 대의 카메라를 이용하여 스테레오 이미지를 통해 얻는다. 이 때 좌우 영상간의 매칭의 과정이 필요하다. 자세 추정의 문제는 카메라 좌표와 물체의 좌표간의 관계를 알아야 한다. Visual Servoing을 어렵게 만드는 많은 요인들이 있으며 본 논문에서는 물체의 크기, 회전, 이동에 불변인 디스크립터(descriptor)를 사용하는 SIFT(Scale Invariant Feature Transform)를 통해 3차원 물체의 인식과 자세를 추정하는 방법을 제시한다. 또한 자세 추정을 위해 2차원 Keypoint들의 매칭을 3차원 정보를 통해 검증하는 방법을 제시한다. (SIFT에 의해 추출된 point를 Keypoint라 명한다.)

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.26-36
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• 1998

2차원 밝기 영상에서 3차원 정보를 얻는 문제는 컴퓨터 시각 연구에서 매우 중요한 분야를 차지하고 있다. 이러한 목적을 위해 먼저 2차원 영상을 취득할 때 카메라의 위치, 광원의 방향, 영상내 물체의 반사특성 등 본질적인 정보를 이용한다. 이중에서 물체의 표면 반사특성은 매우 중요한 단서가 된다. 과거에는 물체의 반사특성을 Lambertian 반사만을 전제하여 연구를 진행했지만 실세계의 물체는 대부분 Non-Lambertian 반사특성을 갖는다. 본 논문에서는 2차원 밝기 영상에서 물체의 반사특성을 해석하고, 반사특성 파라미터를 추정하여 물체의 형상을 복구하는 새로운 방법과 반사특성을 모르는 상황에서 신경회로망 학습에 의해 형상을 복구하는 방법을 제안한다. 물체의 반사특성은 전반사 성분과 난반사 성분을 함께 갖는 Non-Lambertian 면을 그 대상으로 하며, 이러한 반사특성은 전반사(Torrance-Sparrow) 모델과 난반사(Lambertian) 모델의 선형적인 합으로 설명될 수 있다. 본 논문에서 제안한 Photometric Matching은 주변 화소의 밝기 분포를 고려하여 참조영상과의 매칭을 통한 형상복구 알고리듬으로써 기존의 Photometric Stereo에 근본을 두고 있지만, 잡음 및 오차의 누적 정도가 향상되었다. 또한 물체의 반사특성을 모르는 상황에서 신경회로망 학습에 의한 형상복구방법을 제안한다. 이 방법은 역전파 학습알고리듬을 이용해 광원 방향에 따른 밝기값에 대해 면법선을 교사하여 형상을 결정한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제44권2호
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• pp.144-152
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• 2007

본 논문에서는 멀티 레이저 라인 조사 방법을 이용한 능동적 비젼(Active Vision)의 방법으로 비등속 이동물체의 표면을 효율적으로 모델링 하는 방법을 제안한다. 레이저 라인을 물체에 조사하고 레이저가 조사된 방향과 각도를 달리한 방향에서 이를 관찰하면 레이저 라인이 표면의 굴곡에 따라 휘어지는 현상을 관찰할 수 있다. 이를 삼각기법(triangulation method)을 이용하여 분석하면 물체의 표면 3차원 정보 획득이 가능하다. 기존에 대표적 구조화 조명기법인 단일 라인(single stripe) 기법과 단일 프레임(single frame) 기법의 장단점과 제안하는 멀티 라인 기법의 장점을 설명하고 정밀도를 높이기 위한 레이저 라인의 효율적 배치에 대하여 설명한다. 강인한 레이저 라인의 추출을 위하여, 레이저 라인 피크 검출기법과 색 분석을 통해 얻은 레이저 반응도를 함께 이용하는 방법을 소개하였고, 효과적인 레이저 라인의 라벨링 기법을 새로 제안하였다. 개별 3차원 복원 표면을 전체영상으로 표현하기 위하여 동기화 정보 획득에 영상 간 특징점 매칭을 활용한 영상 정합 기법을 접목하였다. 3차원 표면 모델링 기술을 최종적으로 컨테이너 표면 데미지 검사에 활용하여 제안 3D 모델링 기술의 우수성을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.116-122
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• 2016

본 논문은 수중에서 사용되는 영상 소나를 이용하여 수중 물체의 외형 복원을 수행하여 보고 그 결과를 분석한다. 일반적으로 해양 측량에 많이 사용되는 다중빔 해양 측심기(Multi-beam echo sounder, MES)보다 더 자세한 수중 환경 관찰이 가능한 영상 소나는 상하 방사영역 정보의 불확실성으로 인해 3차원 복원 연구로 활용되기에 어려움이 있다. 이에 본 논문에서는 소나 영상에서 얻는 물체에 대한 3차원 높이 정보의 불확실성을 줄이기 위해 영상 소나의 상하 방사영역을 좁게 조정하여 영상 소나의 3차원 물체 외형 복원의 어려움을 극복하고자 한다. 또한, 음향 채널별 잡음 제거 필터를 적용하고, 음향 채널별 상호보완 거리값 검출 방법의 적용을 통해 3차원 위치 정보의 정확도를 높이고자 한다. 제안한 수중 물체 외형 복원 방법은 3가지 물체(원뿔, 구, 기둥)에 대해 3차원 복원 실험을 수행하여 보고 그 결과를 분석하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2000년도 제13회 춘계학술대회 및 임시총회 학술발표 논문집
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• pp.1037-1041
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• 2000

본 논문에서는 웨이블릿 변환을 이용하여 추정된 변위 벡터와 이를 이용한 물체의 분할을 통해 특징 점을 추출하고 3차원 와이어 프레임(wire-frame)을 생성하는 알고리즘을 제안한다. 우선, 웨이블릿 변환을 이용하여 빠른 시간 안에 변위를 측정하고, 이를 통해 배경과 물체를 분리해 내었다. 그런 뒤에, 변위 벡터를 이용하여, 깊이 정보를 추정해 내고, 동시에 물체로부터 두드러진 특징 값들을 추출하여 3차원 와이어 프레임 생성을 위한 거리 값으로 사용하였다. 마지막으로, 일반적인 delaunay triangulation에서 생길 수 있는 오 정합을 본 논문에서 제안하는 전경/배경 분할 알고리즘을 이용하여 제거 하여 정확한 3차원 모델을 생성하였다. 아울러, 본 논문에서 제안하는 웨이블릿을 이용한 빠른 3D 모델링 방법을 원 영상을 이용한 방법과 비교하여, 더 좋은 결과를 보여줌으로써, 계산 시간 뿐만 아니라 정확성에서도 만족할 만한 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제35권12호
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• pp.789-799
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• 2008

상호작용이 가능한 컴퓨팅 환경에서 사람과 컴퓨터 사이의 자연스러운 정보 교환을 위해 동작 인식과 관련한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 기존의 2차원 특징값을 이용하는 인식 알고리즘은 특징값 추출과 인식 속도는 빠르지만, 정확한 인식을 위해서 많은 환경적인 제약이 따른다. 또한 2.5차원 특징값을 이용하는 알고리즘은 2차원 특징값에 비해 높은 인식률을 제공하지만 물체의 회전 변화에 취약하고, 3차원 특징값을 이용하는 인식 알고리즘은 특징값 추출을 위해 3차원 물체를 재구성하는 선행 과정이 필요하기 때문에 인식 속도가 느리다. 본 논문은 3차원 물체 재구성 단계와 특징값 추출 단계를 통합하여 실시간으로 3차원 정보를 가지는 특징값 추출 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 기존의 GPU 기반 비주얼 헐 생성 방법의 세부 과정 중에서 동작 인식에 필요한 데이타 생성 부분만을 수행하여 임의의 시점에서 3차원 물체에 대한 3종류의 프로젝션 맵을 생성하고, 각각의 프로젝션 맵에 대한 후-모멘트(Hu-moment)를 계산한다. 실험에서 우리는 기존의 방법들과 단계별 수행 시간을 비교하고, 생성된 후-모멘트에 대한 혼동 행렬(confusion matrix)을 계산함으로써 제안하는 방법이 실시간 동작 인식 환경에 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제9B권2호
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• pp.237-244
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• 2002

본 논문에서는 스테레오 영상 인식에 기반한 직육면체형 물체의 부피를 계측하는 한 방법이 제안된다. 제안된 방범은 두 대의 CCD(charge coupled device)카메라로부터 획득된 영상에 대하여 관심영역추출, 특징 추출, 그리고 스테레오 정합에 기반한 꼭지점 인식의 과정을 통하여 3D 물체의 부피를 계측한다. 제안된 방법은 3D 물체의 특징을 나타내는 꼭지점 후보들을 영상처리과정을 통해 추출한 후, 이들 꼭지점들에 대해서만 스테레오 정합을 수행함으로써 고속의 부피 계측이 가능한 이점이 있다. 실험을 통하여, 본 논문에서 제안한 방법이 직육면체형 물체의 고속 부피계측에 효과적으로 사용될 수 있음이 보여진다.

• 전자공학회논문지T
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• 제35T권2호
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• pp.28-34
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• 1998

본 논문에서는 3차원 영상 처리 시스템을 이용한 이동 물체 추적을 위한 경계선 추출 알고리즘을 제시하였다. 이동 물체의 검출은 입력 영상에서 차 영상 기법을 이용하였고, 이동 물체 검출을 위한 검출 윈도우는 처리시간을 줄이기 위하여 4개의 예상영역과 물체영역으로 구성하였으며, 크기는 이동 물체의 크기와 중심 좌표에 대한 예측 계수에 의해 정하였고, 추적 카메라는 직류 모터에 의해 X, Y 방향으로 이동하도록 하였다. 모형 자동차를 이용하여 알고리즘을 수행한 결과, 최대 추적 시간은 2초였고, 추적 에러는 물체 크기의 6% 이하였다.