• 제목/요약/키워드: 3D 비전

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스테레오비전 센서의 3D 궤적 정보를 이용한 상지 재활 동작 인식 (Recognition of Physical Rehabilitation on the Upper Limb Function using 3D Trajectory Information from the Stereo Vision Sensor)

  • 권기현;이형봉
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.113-119
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    • 2013
  • 뇌졸중 및 척수 신경 손상으로 인해 재활에 대한 요구는 증대되고 있다. 재활 영역 중에서도 상지(上肢) 재활은 신경의 복잡도로 인해 매우 어렵고 시간이 많이 걸린다. 재활은 전문치료사가 시설에서 작업치료를 하는 것이 효과적이기는 하나, 접근성, 상시성, 자발성 등에 대한 문제와 함께 비용과 시간이 많이 소요되는 문제점을 가지고 있다. 이 논문에서는 상지 재활 동작을 인식하기 위해 스테레오 비전 센서를 통해 취득한 3D 궤적정보에 대해 PCA, ICA, LDA, SVM의 패턴인식 알고리즘을 적용하여 인식정확도 및 실행시간을 구하고, 여러 패턴인식 알고리즘 중에서 어떤 알고리즘이 인식정확도 및 실행시간 측면에서 적용이 가능한지 제시한다. 실험결과, PCA, ICA는 인식정확도가 낮아 사용하기에 부적합하며 LDA, SVM은 인식정확도가 우수하여 상지 재활 동작 인식에 사용이 적합함을 보인다.

스테레오 비전을 이용한 마커리스 정합 : 특징점 추출 방법과 스테레오 비전의 위치에 따른 정합 정확도 평가 (Markerless Image-to-Patient Registration Using Stereo Vision : Comparison of Registration Accuracy by Feature Selection Method and Location of Stereo Bision System)

  • 주수빈;문정환;신기영
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권1호
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    • pp.118-125
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    • 2016
  • 본 논문에서는 얼굴 영역 수술용 네비게이션을 위한 스테레오 비전과 CT 영상을 이용하여 환자-영상 간 정합(Image to patient registration) 알고리즘의 성능을 평가한다. 환자 영상 간 정합은 스테레오 비전 영상의 특징점 추출과 이를 통한 3차원 좌표 계산, 3차원 좌표와 3차원 CT 영상과의 정합 과정을 거친다. 스테레오 비전 영상에서 3가지 얼굴 특징점 추출 방법과 3가지 정합 방법을 사용하여 생성될 수 있는 5가지 조합 중 정합 정확도가 가장 높은 방법을 평가한다. 또한 머리의 회전에 따라 환자 영상 간 정합의 정확도를 비교한다. 실험을 통해 머리의 회전 각도가 약 20도의 범위 내에서 Active Appearance Model과 Pseudo Inverse Matching을 사용한 정합의 정확도가 가장 높았으며, 각도가 20도 이상일 경우 Speeded Up Robust Features와 Iterative Closest Point를 사용하였을 때 정합 정확도가 높았다. 이 결과를 통해 회전각도가 20도 범위 내에서는 Active Appearance Model과 Pseudo Inverse Matching 방법을 사용하고, 20도 이상의 경우 Speeded Up Robust Features와 Iterative Closest Point를 이용하는 것이 정합의 오차를 줄일 수 있다.

한국과학영재학생의 MBTI 성격유형과 MMPI-A 척도에서 나타난 정서적 특징 (Emotional Characteristics in MBTI Personality Type and MMPI-A Scale of Science Gifted)

  • 곽미용;박후휘;김일;천성문;상욱
    • 영재교육연구
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    • 제20권3호
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    • pp.767-788
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    • 2010
  • 본 연구는 과학영재 학생들을 대상으로 청소년 상담에서 많이 활용되는 MBTI와 MMPI-A 검사를 이용하여 이들의 정서적 특성을 파악하고, 특별한 상담적 요구를 필요로 하는 영재아들의 지도나 상담에 도움이 되는 정보를 제공하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 143명의 한국과학영재학교 학생들에게 MBTI와 MMPI-A 검사를 실시하였으며, 빈도분석, 상관분석, 일원변량분석, 중다회귀분석을 실시하였다. 그 결과 MBTI의 성격유형은 외향형(E)과 내향형(I)은 유사한 빈도를 나타내었으며, 사고형(T), 직관형(N), 인식형(P)이 감정형(F), 감각형(S), 판단형(J)보다 많았으며, 기질 분포도에 있어서는 NT>SP= SJ>NF 순으로 나타났다. 둘째, MBTI의 내향형(I)은 MMPI-A의 비전형(후반부)(F1), 비전형(정신병리)(F2), 비전형(F), 건강염려증(Hs), 우울증(D), 강박증(Pt), 정신분열증(Sc), 내향성(Si)척도와 정적 상관, 외향형(E)은 교정(K), 경조증(Ma) 척도와 정적 상관을 나타내었다. 셋째, MBTI의 2가지 지표를 조합한 성격유형과 MMPI-A의 척도 간 일원변량분석에서는 EI/SN, EI/TF, EI/JP의 조합에서 유의한 차이를 보여주고 있는데, IN 집단에서 비전형(후반부), 건강염려증, 우울증, 정신분열증, 내향성)에서, IT 집단에서는 건강염려증, 우울증, 강박증, 내향성에서, 그리고 IP 집단에서 비전형(후반부), 비전형, 건강염려증, 우울증, 히스테리(Hy), 강박증, 정신분열증, 내향성에서 다른 집단에 비해 특히 유의한 차이를 나타내었다. 넷째, MMPI에 대한 MBTI 각 지표의 설명력을 살펴본 결과, MBTI의 EI 지표는 MMPI의 비전형(후반부), 비전형(정신병리), 비전형, 건강염려증, 우울증, 강박증, 정신분열증, 내향성에서 통계적으로 유의하게 설명하고 있으며, 특히 우울증과 내향성에 대해서는 각각 24.9%와 51.2%의 설명력을 갖고 있음을 확인하였다. 본 연구 결과의 시사점 및 후속연구에 대한 제안을 논의하였다.

데스크탑 환경에서의 3차원 상호작용을 위한 비전기반 인터랙션 도구의 설계 (Design of Vision-based Interaction Tool for 3D Interaction in Desktop Environment)

  • 최유주;이선민;유효선;노영섭
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제15B권5호
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    • pp.421-434
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    • 2008
  • 컴퓨터 그래픽스, 가상현실 및 증강현실 기술이 발전됨에 따라, 이들 기술을 기반으로 하는 다양한 응용 분야에서 3차원 공간에서의 객체 선택 및 조작 등의 3차원 인터랙션 기능들이 요구되고 있다. 본 논문은 고가의 데스크탑용 3차원 마우스 기능을 시뮬레이션 할 수 있는 비전 기반의 3차원 인터랙션 프레임워크를 제안한다. 제안 프레임워크는 3색 LED를 이용하여 특수하게 제작된 인터랙션 도구를 포함하며, 비디오 시퀀스로부터 LED의 위치 및 색상을 인식하여 다양한 마우스 이벤트와 6 자유도(Degree Of Freedom)의 인터랙션을 지원한다. 제안 도구는 고가이며 숙련된 조작을 필요로 하는 기존의 3차원 마우스에 비하여 직관적이고 편리하여 별도의 학습이나 훈련 없이 사용될 수 있다. 본 논문에서는 제안 프레임워크를 구성하는 3색 LED를 이용한 포인터 제작 방법, 포인터의 3차원 위치 및 방향 계산법, 비디오 영상에서의 LED 색상분석 기법에 대하여 설명한다. 또한, 계산된 3차원 위치 및 방향에 대한 오차 측정 결과를 보임으로써 제안 도구의 정확성 및 유용성을 검증한다.

DEM과 산영상을 이용한 비전기반 카메라 위치인식 (Vision-based Camera Localization using DEM and Mountain Image)

  • 차정희
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.177-186
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    • 2005
  • 본 논문에서는 DEM(Digital Elevation Model)과 산 영상을 매핑하여 3차원 정보를 생성하고 이를 이용한 비전기반 카메라 위치인식방법을 제안한다. 일반적으로 인식에 사용된 영상의 특징들은 카메라뷰에 따라 내용이 변해 정보양이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 카메라뷰에 무관한 기하학의 불변특징을 추출하고 제안하는 유사도 평가함수와 Graham 탐색방법을 사용한 정확한 대응점을 산출하여 카메라 외부인수를 계산하였다. 또한 그래픽이론과 시각적 단서를 이용한 3차원 정보생성 방법을 제안하였다. 제안하는 방법은 불변 점 특징 추출단계, 3차원 정보 생성단계, 외부인수 산출단계의 3단계로 구성된다. 실험에서는 제안한 방법과 기존방법을 비교, 분석함으로써 제안한 방법의 우월성을 입증하였다.

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과학지도 작성을 통한 미래기술 발굴 및 정부R&D의 동적 투자방향성 설정 연구 (An Exploration For Future Emerging Technologies by Science Mapping and a Dynamic Portfolio Setting for Government R&D Strategy)

  • 양혜영;손석호;한민규;한종민;임현
    • 기술혁신연구
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    • 제19권3호
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    • pp.1-29
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    • 2011
  • 정부는 과학기술이 실현할 긍정적 미래사회의 모습을 보여주고 장기적인 과학 기술 발전의 가이드라인을 제시하기 위하여 "2040 과학기술 미래비전"을 수립하였다. 과학 기술 미래비전은 글로벌 메가트렌드와 한국사회의 변화를 전망하고 이를 바탕으로 과학기술적 비전을 수립하였으며 비전달성을 위한 25대 미래핵심기술분야를 도출하였다. 이에 대한 후속작업으로, 과학기술 미래비전 구현을 위한 연구개발 전략이 수립되었다. 연구개발 전략은, 25대 미래핵심기술분야별로 특히 미래과학기술발전을 주도해나갈 미래주도기술을 선정하고 그에 대한 정부R&D 투자현황 분석과 향후 투자방향성으로 구성된다. 미래사회를 주도할 기술의 선제적 발굴과 그에 대한 정부의 전략적 정책설정은 기술선도국으로 도약하기 위한 필수조건이라고 할 수 있고, 이에 따라 미래기술 발굴 노력이 확대되고 있다. 기존의 미래 기술 발굴에는 전문가들의 패널토론이나 전문가평가를 통한 포트폴리오분석 등 정성적 방법론을 활용하였다. 그러나 일부 전문가에게 의존해야 하는 정성적 방법론은 객관성의 부족 등 한계가 존재한다. 따라서 이러한 한계점을 보완하기 위한 정량적 방법론이 시도되고 있는데, 본 연구에서는 논문서지자료를 분석하여 과학지도를 작성하는 방법을 활용한 미래기술 발굴 방법을 제안한다. 또한 미래기술에 대한 정부R&D 정책은 일반적으로 기술이 실현될 때까지 정부지원방향을 단일하게 제시하는 경우가 대부분이다. 본 연구에서는 이를 중간시점과 기술실현시점 등 2단계로 구분하여 구간별로 정부R&D에 대한 투자포트포리오를 제시함으로써 전략적 측면을 강화할 수 있는 방안을 제안한다. 본 연구를 통해 다음과 같은 정책적 시사점을 확인할 수 있다. 첫째, 미래기술 발굴에 대한 정량적 방법론과 정성적 방법론의 결합 가능성을 통해 기존의 한계점을 보완할 수 있다. 둘째, 정부R&D의 투자방향성을 동적으로 제시하여 전략성을 제고하고 부처간 또는 연구수행 주체간 연계를 강화할 수 있다. 향후 본 연구의 결과가 "2040 과학기술 미래비전"의 구현을 위한 실천적 전략으로서 유용하게 적용되는 한편, 미래기술 발굴 및 정책설정의 방법론으로서 널리 활용되기를 기대한다.

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자유곡면의 형상 측정에서 shape-from-shading을 접목한 스테레오 비전의 적용 (Application of Stereo Vision for Shape Measurement of Free-form Surface using Shape-from-shading)

  • 양영수;배강열
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.134-140
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    • 2017
  • Shape-from-shading (SFS) or stereo vision algorithms can be utilized to measure the shape of an object with imaging techniques for effective sensing in non-contact measurements. SFS algorithms could reconstruct the 3D information from a 2D image data, offering relatively comprehensive information. Meanwhile, a stereo vision algorithm needs several feature points or lines to extract 3D information from two 2D images. However, to measure the size of an object with a freeform surface, the two algorithms need some additional information, such as boundary conditions and grids, respectively. In this study, a stereo vision scheme using the depth information obtained by shape-from-shading as patterns was proposed to measure the size of an object with a freeform surface. The feasibility of the scheme was proved with an experiment where the images of an object were acquired by a CCD camera at two positions, then processed by SFS, and finally by stereo matching. The experimental results revealed that the proposed scheme could recognize the size and shape of freeform surface fairly well.