• 제목/요약/키워드: 3D Position Tracking

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3D 가변 선회 모델 및 기구학적 구속조건을 사용한 기동표적 추적 (Maneuvering Target Tracking With 3D Variable Turn Model and Kinematic Constraint)

  • 김남수;이동우;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권11호
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    • pp.881-888
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    • 2020
  • 본 논문에서는 관측자가 얻을 수 있는 시선각(LOS) 측정값을 사용하여 관심표적의 상태변수를 추정하는 연구를 수행하였다. 관심상태변수는 표적의 위치, 속도 및 가속도로 설정하였다. 시선각 측정값은 필터에 표적운동모델 적용을 어렵게 하는 비선형성이 강한 측정값이다. 이러한 문제해결을 위해 가측정치 공식(Pseudomeasurement equation)을 사용하여 시선각 측정값 수식을 변경한 후 3D 가변선회(3D Variable Turn) 표적운동모델을 적용하였다. 또한 필터의 성능을 위해 기구학적구속조건(Kinematic Constraint)을 적용하였다. 필터는 초기조건에 강건한 특성을 가진 Bias Compensation Pseudomeasurement Filter (BCPMF)를 사용하였다. 병렬 계산의 이점을 위해 Two Stage Kalman Filter 형태를 추가적으로 적용하였다. 이 기법들을 사용하여 TBCPMF 3DVT-KC 필터를 제안하였고 시뮬레이션을 통해 성능을 확인하였다.

Performance Evaluation of ARCore Anchors According to Camera Tracking

  • Shinhyup Lee;Leehwan Hwang;Seunghyun Lee;Taewook Kim;Soonchul Kwon
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제15권4호
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    • pp.215-222
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    • 2023
  • Augmented reality (AR), which integrates virtual media into reality, is increasingly utilized across various industrial sectors, thanks to advancements in 3D graphics and mobile device technologies. The IT industry is thus carrying out active R&D activities about AR platforms. Google plays a significant role in the AR landscape, with a focus on ARCore services. An essential aspect of ARCore is the use of anchors, which serve as reference points that help maintain the position and orientation of virtual objects within the physical environment. However, if the accuracy of anchor positioning is suboptimal when running AR content, it can significantly diminish the user's immersive experience. We are to assess the performance of these anchors in this study. To conduct the performance evaluation, virtual 3D objects, matching the shape and size of real-world objects, we strategically positioned ourselves to overlap with their physical counterparts. Images of both real and virtual objects were captured from five distinct camera trajectories, and ARCore's performance was analyzed by examining the difference between these captured images.

실감형 컨텐츠를 위한 향상된 동작 인식 리모트 컨트롤러 (Improved Motion-Recognizing Remote Controller for Realistic Contents)

  • 박건혁;김상기;임성훈;한갑종;최승문;최승진;어홍준;조선영
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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    • pp.396-401
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    • 2009
  • 본 연구에서는 실감형 컨텐츠를 위한 리모트 컨트롤러의 하드웨어 및 소프트웨어적 개선점을 살펴본다. 보이스코일 모터와 진동 모터를 모두 사용한 진동 촉감 제공 방법을 제시하며, 마커의 크기 및 카메라 파라미터 최적화를 통한 위치 추적 시스템의 성능 향상을 살펴보고 효율적인 세그멘테이션 및 비전 데이터 추가를 통한 동작 인식의 개선점을 살펴본다. 또한, 제시된 컨트롤러의 실감형 컨텐츠에 대한 적용 가능성을 살펴본다.

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복수카메라 및 Ray-based Importance Sampling을 이용한 실시간 비행체 추적 (Real-Time Quad-Copter Tracking With Multi-Cameras and Ray-based Importance Sampling)

  • 김룡해;정문호;이기서
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.899-905
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    • 2013
  • 본 논문은 복수카메라 기반 실시간 비행체 검출 및 추적하는 방법에 대해서 설명한다. 정밀하게 가공된 보정체를 필요로 하지 않는 복수카메라 자기보정 기법에 스케일을 추가하여, 간편하게 각 카메라 내부변수와 카메라 사이의 상대위치 관계를 구하는 복수카메라 보정기법을 제시한다. 비행체 검출 및 추적은 파티컬 필터링 기법을 적용하여 수행하는데, 적은수의 샘플로도 비행체 검출을 빠르고 정확하게 할 수 있도록 하는 Ray-based Importance Sampling을 고안했다. 3차원 공간을 일정한 크기의 격자구조로 나누고, 영상 특징점과 사영기하학을 이용하여 이 격자구조 위에 비행체의 이산적인 분포를 구한다. 이 분포에 따라 격자를 샘플링하고, 또 다시, 격자의 중심을 평균으로 하는 가우시안 분포로부터 비행체의 위치를 샘플링 한다. 이 두 단계의 샘플링을 통해 비행체가 있을 가능성이 높은 영역에 샘플을 집중적으로 분포시킬 수가 있다. 그리고, 복수의 카메라 영상으로부터 실시간으로 동기화된 영상 특징점을 검출하기 위하여 GPGPU를 이용한 병렬 영상처리 시스템을 구현하였다. 실험을 통해 제안한 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.

Ranging Performance for Spoofer Localization using Receiver Clock Offset

  • Lee, Byung-Hyun;Seo, Seong-Hun;Jee, Gyu-In;Yeom, Dong-Jin
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제5권3호
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    • pp.137-144
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    • 2016
  • In this paper, the performance of ranging measurement, which is generated using two receiver clock offsets in one receiver, was analyzed. A spoofer transmits a counterfeited spoofing signal which is similar to the GPS signal with hostile purposes, so the same tracking technique can be applied to the spoofing signal. The multi-correlator can generate two receiver clock offsets in one receiver. The difference between these two clock offsets consists of the path length from the spoofer to the receiver and the delay of spoofer system. Thus, in this paper, the ranging measurement was evaluated by the spoofer localization performance based on the time-of-arrival (TOA) technique. The results of simulation and real-world experiments show that the position and the system clock offset of the spoofer could be estimated successfully.

사람의 움직임 추적을 위한 다중 카메라 기반의 지면 위 발의 대응 (Multiple Camera-Based Correspondence of Ground Foot for Human Motion Tracking)

  • 서동욱;채현욱;조강현
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.848-855
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    • 2008
  • In this paper, we describe correspondence among multiple images taken by multiple cameras. The correspondence among multiple views is an interesting problem which often appears in the application like visual surveillance or gesture recognition system. We use the principal axis and the ground plane homography to estimate foot of human. The principal axis belongs to the subtracted silhouette-based region of human using subtraction of the predetermined multiple background models with current image which includes moving person. For the calculation of the ground plane homography, we use landmarks on the ground plane in 3D space. Thus the ground plane homography means the relation of two common points in different views. In the normal human being, the foot of human has an exactly same position in the 3D space and we represent it to the intersection in this paper. The intersection occurs when the principal axis in an image crosses to the transformed ground plane from other image. However the positions of the intersection are different depend on camera views. Therefore we construct the correspondence that means the relationship between the intersection in current image and the transformed intersection from other image by homography. Those correspondences should confirm within a short distance measuring in the top viewed plane. Thus, we track a person by these corresponding points on the ground plane. Experimental result shows the accuracy of the proposed algorithm has almost 90% of detecting person for tracking based on correspondence of intersections.

EBS AR 실감영상 제작 시스템 도입이 콘텐츠에 끼친 영향에 대한 연구 (A study on the effect of introducing EBS AR production system on content)

  • 김호식;권순철;이승현
    • 문화기술의 융합
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    • 제7권4호
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    • pp.711-719
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    • 2021
  • 2000년대 초부터 전통적인 가상 스튜디오 제작 시스템을 활용하여 수많은 교육 콘텐츠를 제작해 온 EBS는 약 20년만인 2020년 10월에 AR 영상 제작 시스템을 도입했다. 카메라의 움직임과 렌즈 정보를 트래킹하여 실시간으로 그래픽 요소와 실사를 합성한다는 기본 개념은 유사하지만, 새로 도입된 AR 영상 제작 시스템은 이전보다 개선된 몇 가지 최신 기술이 적용되었다. 좀 더 자유로운 카메라의 움직임을 가능하게 해주고 안정적으로 위치 트래킹을 할 수 있는 마커 추적 방식의 트래킹 기술이 적용되었고, 운영 소프트웨어는 컴퓨터 게임 제작에 활용되는 대표적인 그래픽 엔진 중 하나인 언리얼 엔진이 적용되어 시스템의 렌더링 부담은 줄어들면서 고품질의 실시간 그래픽 효과가 가능하게 되었다. 해당 시스템은 생방송 전용 스튜디오에서 부감 촬영을 담당하는 크레인 카메라에 설치되어 어린이 대상 생방송 프로그램에 주로 활용되고 있으며, 2D 그래픽으로 표현되던 코너 소개나 퀴즈 이벤트 등의 영상 중 일부가 3D AR 영상으로 전환되었다. 본 논문에서는 AR 영상 제작 시스템의 도입과 적용이 EBS의 콘텐츠 제작 측면에 있어서 어떤 변화를 가져왔는지와 향후 발전 방향과 가능성에 대해 알아본다.

데스크톱 3D 홀로그램 피라미드에서 피라미드 단면 사이 사용자 이동에 따른 끊김 없는(seamless viewing control) 뷰 생성 (Seamless Viewing Control by User Movement Between Pyramid Sections in Desktop 3D Hologram Pyramid)

  • 황선주;남양희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • 홀로그램 피라미드는 플로팅 홀로그램의 응용으로, 착용형 장비 없이 다각도에서 3D 홀로그램을 감상할 수 있게 하는 장치이다. 저렴하고 제작이 간단하다는 장점으로 교육, 프로토타이핑, 쇼케이스 등 다양한 분야에서 사용되고 있다. 그 중에서도 데스크톱형 홀로그램은 기존의 홀로그램 피라미드의 크기를 키워 더욱 선명하고 크게 홀로그램을 감상할 수 있게 하였다. 하지만 다각도에서 홀로그램 피라미드를 감상할 수 있음에도 불구하고, 피라미드의 각각의 면이 이어지는 곳에서 홀로그램을 감상할 경우, 홀로그램이 끊기거나 왜곡되는 현상이 있다. 뿐만 아니라, 기존 홀로그램 피라미드에 투사되는 영상은 단순히 각각의 면에 홀로그램을 90도씩 회전시킨 4개의 뷰를 투사하도록 제작되어 있기 때문에, 사용자가 다양한 각도에서 홀로그램을 감상하더라도 4개의 각도에서 바라본 뷰 밖에 보지 못한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 사용자의 위치를 추적하여 사용자의 시선 각도에 해당하는 홀로그램 영상을 생성 후, 역으로 왜곡하여 투영된 홀로그램이 왜곡되지 않는 방법을 제안하고, 기존의 홀로그램 피라미드 영상을 사용한 결과와 새롭게 제안한 방법을 적용한 결과를 비교 하였다.

원추형 자기 베어링 지지 무마찰 구동장치의 위치제어 (Position control of the frictionless positioning device suspended by cone-shaped active magnetic bearings)

  • 정호섭;이종원
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.181-187
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    • 1996
  • A frictionless positioning device using cone-shaped active magnetic bearings(AMBs) is developed, which is driven by a brushless DC motor equipped with resolver. The cone-shaped AMB feature that the structure is simple and yet the five d.o.f. rotor motion is controlled by four magnet pairs. A linearized dynamic model, which accounts for the relationship between input voltage and output current in the cone-shaped magnet, is developed and the azimuth motion of the frictionless positioning device is modeled as the second order system. The feedback controller is designed by using linear quadratic regulator with integral action optimal control law so that the cone-shaped AMB system is stabilized and the frictionless positioning device gets the zero steady state. It is observed that the linearized dynamic model is adequate and the frictionless positioning device can achieve the tracking accuracy within the sensor resolution.

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전기.유압 서보 시스템의 제어성능 비교 (Comparison of Control Performance in Electro.hydraulic Servo Systems)

  • 김도태;박경섭
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.14-20
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    • 2006
  • A controller design procedure for an electro-hydraulic positioning systems has been developed using $H{\infty}$ control. The generalized plant models and weighting function for multiplicative uncertainty modelling error was presented along with $H{\infty}$ controller designs in order to investigate the robust stability and performance. Both disturbance rejection and command tracking performances were improved with the $H{\infty}$ controller, and the better uniformity of time response is achieved across wide range of operating conditions than the PID, LQR and LQG control scheme. The multiplicative uncertainty case was specifically suited for the design of an electro-hydraulic positioning control systems using $H{\infty}$ control.

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