• 한국통신학회논문지
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• 제39A권5호
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• pp.271-279
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• 2014

이 논문에서는 임시 애드 혹 네트워크 기반 무선 영상 관측이 가능한 임베디드 시스템의 두 가지 설계 기법을 제안하고 구현한다. 첫 번째 방법은 실시간에 가까운 단기 관측 적용 서비스를 위한 임베디드 시스템 설계 기법에 기반을 둔 것으로 $160{\times}128$ 영상을 최대 1 fps(초당 프레임) 속도의 무선 영상 전송 능력을 가지며, 영상처리 기능이 내장된 특수한 원격 관측노드를 가진다. 두 번째 방법은 일반 무선 영상 장기 관측을 위한 임베디드 시스템을 사용하며, 1/3 fps 무선 영상 전송 능력을 가지고, 영상처리가 내장된 시스템 제어기, 주노드, 관측노드로 구성이 된다. 제안 시스템은 저전력 근거리 양방향 디지털 통신 방식으로 잘 알려진 애드 혹 무선 네트워크를 사용하며, 제안 시스템의 하드웨어는 일반 개발 보드, 소형 카메라, 그리고 시스템 제어를 위해 PC로 구성되며, 지그비 스택에 기반을 둔 임베디드 소프트웨어와 시스템 제어용 사용자 인터페이스 소프트웨어가 개발되고 구현된 하드웨어 모듈에 내장되어 동작된다. 또한 프로토콜 분석기를 사용해 무선 환경 분석을 수행한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제5권6호
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• pp.307-312
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• 2016

증강현실 분야에서 호모그래피(Homography)를 이용한 비마커 기반의 객체 추적 기술(Markerless tracking)은 카메라의 방향, 위치를 파악하여 실세계의 영상에 가상의 객체를 정확하고 자연스럽게 증강할 수 있는 기술이다. 이와 같은 호모그래피를 추정하기 위한 방법으로 RANSAC 알고리즘이 많이 사용되고 있으며, 최근 기존의 RANSAC 알고리즘에 제약 조건 문제(Constraint Satisfaction Problem)를 적용하여 정확도를 향상시키고, 처리시간을 줄인 CS-RANSAC 알고리즘에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 CS-RANSAC 알고리즘은 샘플링 단계에서 정확도가 낮은 호모그래피를 추정하게 하는 특징점이 선택되어 불필요한 연산으로 인해 알고리즘의 효율성이 저하되는 경우가 있다. 따라서 본 논문에서는 효과적인 평면 호모그래피 추정을 위한 CS-RANSAC 기반의 특징점 필터링 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 호모그래피 평가 단계에서 Symmetric Transfer Error로 정확도가 높은 호모그래피를 추정하게 하는 특징점인지를 평가하고 불필요한 특징점들을 다음 샘플링 단계에서 제외함으로써 정확도를 향상키고 처리시간을 줄였다. 제안하는 CS-RANSAC 기반의 특징점 필터링 방법의 성능평가를 위하여 제안하는 방법을 적용한 알고리즘과 기존의 RANSAC 알고리즘, CS-RANSAC 알고리즘의 수행시간과 오차율(Symmetric Transfer Error), 참정보 포함비율을 비교하였다. 실험 결과 본 논문에서 제안한 방법이 기존 CS-RANSAC 알고리즘보다 수행시간이 평균적으로 약 5% 단축되었고 오차율은 약 14% 줄어들어 더욱 정확한 호모그래피를 추정 할 수 있게 되었다.

• 한국운동역학회지
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• 제15권3호
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• pp.21-30
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• 2005

The purpose of this study is helps to make full use for perfect performance by grasping the defects of Tichonkich motion performed by athlete CSM For this, the study analyzed kinematical variables through Tichonkich motions performed at the first selection competition(1st trial) and final selection competition(2nd trial) for the dispatch to the 28th Athens Olympic Games using the three-dimensional cinematographical method with a high-speed video camera, and obtained the following results. 1. During Tichonkich motion, the execution time of up swing and the right hand moving to the left bar was shorter in the 2nd trial than the 1st one, while the execution time of down swing, the support of the left bar and the right hand moving to the right bar was longer in the 2nd trial than the 1st trial. 2. The horizontal position of COG in the 2nd trial was -35cm in the 1st stage, 42cm in the 3rd stage and 29cm in the 4th stage, that is, it showed a great swing focused on the circular movement compared to the 1st trial, while the vertical position of COG was -59cm in the 2nd stage, that is, it showed a small swing focused on a up and down movement. Also the 5th stage vertical position was 98cm, and the 6th stage vertical position was 95cm in the 2nd trial which were higher than those of the 1st trial, so it has provided magnificence required in the modern gymnastics. 3. And it was indicated that the horizontal velocity at the down swing phase proceeded forward more rapidly in the 2nd trial than that in the 1st trial, and the reverse ascent made a rapid vertical rise lessening left and right velocity change. And in the 5th stage, the 2nd trial was kept very slower in horizontal, vertical and left and right velocity that in the 1st trial, so it reached a handstand with leisurely movement. 4. In the 2nd trial, shoulder joint of the 1st, 2nd, 3rd stages kept a larger angle than that in the 1st trial, that is, it made a great swing while in the 1st trial, it showed a swing movement dependent on kick movement by the flexion and extension of hip joint. Also in the 2nd trial, the body formed a vertical posture with both hands supporting the left bar and hip joint was kept larger as $198^{\circ}$ and $190^{\circ}$ in the 5th and 6th stage than that in the 1st trial, so it made a handstand with the body uprightly stretched out, and magnificent and stable movement.

• 대한교통학회지
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• 제30권6호
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• pp.93-102
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• 2012

도시지역의 교통사고 중 교차로와 관련한 교통사고가 교통사고 건수와 교통사고 심각도에서 가로구간이나 횡단보도 관련 교통사고에 비해 높게 나타나고 있다. 특히 교차로에서 신호위반으로 인한 교통사고는 다른 교통사고유형과는 달리 중상과 경상에 관련된 교통사고비율이 높은 것으로 나타나고 있다. 이에 우리나라는 물론이고 많은 외국에서 신호위반으로 인한 교차로 교통사고를 줄이기 위하여 교차로 신호위반 단속카메라를 설치하고 있다. 이와 더불어 교차로 신호위반 단속카메라의 교통사고 감소에 미치는 효용에 대한 연구가 계속 이루어지고 있으나 신호위반 단속카메라만의 효과를 분석하기란 쉽지가 않다. 따라서 본 연구에서는 미국 Illinois주 Chicago시의 다운타운의 교차로 관련 데이터를 이용하여 SPF모형을 개발하고 개발된 모형을 활용하여 EB방법으로 교차로 신호위반 단속카메라의 효용에 대하여 분석하였다. 분석 결과, 목표로 지정한 교통사고 유형(측면직각추돌, 후방추돌, 같은 방향 측면추돌, 반대 방향 측면추돌, 회전시 추돌, 그리고 정면충돌)과 전체 교통사고유형 모두가 교차로 신호위반 단속카메라의 영향을 받는 것으로 나타났다. 전반적으로 신호위반 단속카메라 사망사고가 약 26% 감소한 것으로 나타났으며, 전체 사고는 5.49% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 대물교통사고의 경우 3.23% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 목표로 한 사고유형에 대한 교통사고효과 분석에서는 사망사고는 약 38% 감소한 것으로 나타났으며 전체 사고의 경우 1.46% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 대물교통사고의 경우 1.16% 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.358-365
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• 2017

본 논문에서는 산업용 매니퓰레이터의 작업 성능 향상을 위하여 영상 기반의 물체 인식 방법을 제안하였다. 기존 산업용 매니퓰레이터의 경우 대부분 산업 현장에서 제공하는 정보만을 활용해 산업용 매니퓰레이터를 동작시킴으로써 작업 물체 틀어짐 등에 대한 문제를 고려하지 않고 있기에 보다 안정적인 작업을 수행하는데 있어 문제점이 발생할 수 있다. 본 연구에서 사용된 물체인식 방법은 기존의 Harris Coner 알고리즘의 인식률 향상을 위하여 HSV채널로부터 색상정보를 포함한 V채널과 배경분리가 용이한 S채널을 분리 한 뒤 이를 바탕으로 Otsu Thresholding 기법을 적용하였다. 이를 통해 작업 물체를 보다 정확하게 인식하고 만약 작업 물체가 외부요인에 의하여 정확한 위치에 놓여있지 않거나 뒤틀어져 있는 경우 신속하게 확인한 후 원활한 작업을 위해 산업용 매니퓰레이터의 동작 제어를 수행하는 것으로 실제 산업용 매니퓰레이터에 적용한 후 실험을 통하여 이를 검증하였다. 이는 실제 공장 시스템에서 갑작스런 사람의 유입 혹은 외부요인에 의한 작업 물체의 변화 등의 문제점에 대하여 강인하고 유연하게 대처하며 오류로 인한 작업공정의 중단을 사전에 방지함으로서 전체시스템 가동시간의 효율성을 증대시키는 결과를 가져올 수 있다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제1권2호
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• pp.127-136
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• 2012

각종 지능형 전자장비의 개발과 사용자 편의성 증대를 위해 영상기반의 손 동작 인식시스템이 다양하게 개발, 적용되고 있다. 손 동작 인식을 위해 손의 3차원 위치를 계산하고 오 동작 방지를 위해 명령 동작을 다른 유사동작과 구분하여 정확히 검출해야 한다. 본 논문에서는 설치가 쉽고 저렴한 비용으로 3차원 위치를 계산하는 시스템과 다양한 유사 동작 중 정의된 동작만을 검출해 내는 방법에 대해 다룬다. 팬/틸트 가능한 두 대의 USB 카메라와 표식을 이용하여 카메라를 임의의 위치에 두더라도 부착된 표식을 통해 자동으로 두 카메라간 상대위치를 구해 3차원 위치를 계산할 수 있다. 사용자의 명령 동작을 다른 유사 동작과 구분하기 위해 퍼지 가비지 모델을 개발 하였는데 퍼지 명령모델과 가비지 모델 두 가지를 이용하여 행동 인식에 대한 가변적 문턱 값을 구할 수 있다. 또한 두 단계의 적응 과정을 통해 각 사용자마다 다르게 나타나는 행동 특성 및 동일 사용자가 환경에 따라 다르게 나타내는 행동 특성을 반영 하여 성능을 개선한다. 개발된 시스템을 5명의 사용자를 대상으로 실험을 실시하였는데 명령 동작과 하나의 유사동작만 있을 경우 95% 이상, 다양한 유사동작이 혼재되어 있을 경우 85%이상의 인식률(명령 동작 검출)을 보였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권10호
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• pp.465-472
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• 2015

본 논문에서는 시차공간상의 평면검출 방법을 제안하고 그 성능을 평가한다. 다양한 표면을 평면으로 근사하고 검출함으로써 시차공간에 나타난 장면을 간소화하고 수식화하여 다루기 쉽도록 한다. 또한 시차공간에서 근사적으로 구한 평면은 3차원 공간상에서 실측 크기로 표현 가능하고 장애물 검출 및 카메라 위치 추정에 활용할 수 있다. 먼저 스테레오 매칭 기술을 이용해 두 개의 영상으로부터 2차원 공간상에 좌표쌍마다 시차값을 가지는 시차공간을 생성한다. x 또는 y축의 전체적인 추이를 반영하도록 돕는 선 단순화 기법을 이용하여 시차값의 접선 기울기를 추정한다. 기울기 쌍의 조합에 따라 10개의 라벨을 시차공간의 좌표쌍에 부여한다. 상하좌우 방향으로 인접하고 동일한 라벨을 가지는 좌표쌍을 연결하여 군집을 생성하고 최소자승법을 이용해 각 군집에 대한 평면식을 추정한다. 시차공간 내에서 평면식을 만족하는 점들이 가장 많은 평면을 검출하고 이를 시차공간을 가장 잘 간소화한 N개의 평면으로 선택한다. 평면검출의 성능을 정량적으로 평가하였고 그 결과는 3차원 원뿔과 원통에서 각각 97.9%, 86.6% 품질을 보였다. 스테레오 비전 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 대표적으로 이용되는 Middlebury와 KITTI 실험데이터로부터 제안된 평면검출 방법은 훌륭하게 평면을 검출하였다.

• 한국광학회지
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• 제30권5호
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• pp.187-192
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• 2019

본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저의 핵심 부품인 펌프광 결합기를 제작하였으며, 고출력 성능시험 장비를 이용하여 출력특성을 측정하였다. $(18+1){\times}1$ 펌프광 결합기는 1개의 신호광 광섬유와 18개의 펌프광 광섬유들로 이뤄진 광섬유 다발, 출력 광섬유와 하우징으로 구성되어 있다. 신호광 광섬유와 출력 광섬유는 편광유지 광섬유를 사용하여 제작하였다. 광섬유 다발의 테이퍼링 길이에 따른 신호광의 손실을 측정하여 테이퍼링 길이를 18 mm로 최적화하였다. 제작된 $(18+1){\times}1$ 펌프광 결합기의 신호광 삽입 손실, 펌프광 투과율 및 편광 소광률은 각각 6.5%, 98.07% 및 18.0 dB로 측정되었다. 18개의 펌프 레이저 다이오드를 이용하여 2 kW의 고출력에서 펌프광 결합기의 온도 분포를 열화상 카메라를 이용하여 측정 및 분석하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.426-432
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• 2021

CW (continuous wave) 도플러 레이다는 카메라와 달리 사생활 침해 문제를 해결할 수 있고, 비접촉 방식으로 신호를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 CW 도플러 레이다를 이용한 사람 행동 인식 시스템을 제안하고, 가속을 위한 하드웨어 설계 및 구현 결과를 제시한다. CW 도플러 레이다는 사람의 연속된 동작에 대한 신호를 측정한다. 이에, 동작 분류를 위한 단일 스펙트로그램을 얻기 위해 운동 동작의 횟수를 세는 기법을 제안하였다. 또한, 연산의 복잡도와 메모리 사용량을 최소화하기 위해 동작 분류에 BNN (binarized neural network)을 사용하였고, 검증 결과 94%의 정확도를 보임을 확인하였다. BNN의 복잡한 연산을 가속하기 위해 FPGA를 이용하여 BNN 가속기가 설계 및 구현되었다. 제안된 사람 행동 인식 시스템은 logic 7,673개, register 12,105개, combinational ALUT (adaptive look up table) 10,211개, block memory 18.7 Kb를 사용하여 구현되었으며, 성능 평가 결과 소프트웨어 구현 대비 연산 속도가 99.97% 향상되었다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제8권2호
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• pp.61-66
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• 2019

증강현실은 카메라로 촬영하고 있는 영상에 가상의 객체를 실시간으로 합성하여 가상의 객체가 현실에 존재하는 것처럼 보이게 하는 기술이다. 증강현실에서 현실에 존재하는 물체에 가상의 물체를 증강하기 위해서는 현실에 존재하는 물체의 위치와 방향을 정확하게 추정해야 하는데, 이 때 활용되는 기술이 영상의 호모그래피(Homography) 이다. 이러한 호모그래피는 영상의 특징점 좌표에 RANSAC 알고리즘을 적용하여 추정할 수 있는데, RANSAC 알고리즘을 이용한 호모그래피 추정 방식은 호모그래피를 추정하고자하는 물체 이외의 배경에 특징점이 많을 경우 정확한 호모그래피를 추정할 수 없다는 문제점이 존재했다. 본 논문에서는 호모그래피를 추정하고자하는 물체가 가까이에 있고 배경이 상대적으로 멀리 위치해있을 때 영상 각 픽셀의 거리 값을 알 수 있는 깊이 영상을 활용하면 물체와 배경을 쉽게 분리할 수 있다는 점을 이용하여 배경의 특징점을 필터링하는 방법을 제안한다. 이를 위하여 본 논문에서는 흑백조 영상인 깊이 영상을 Otsu 알고리즘을 이용하여 사용자와 거리가 가까운 영역과 거리가 먼 영역으로 이진화하고, RGB 영상에서 추출된 특징점 중에서 거리가 먼 영역에 위치한 특징점을 제거함으로써 특징점을 활용한 호모그래피 추정 결과를 향상시킨다. 이러한 방법을 기존의 호모그래피 추정 방법에 적용한 결과 수행시간이 71.7% 단축되었으며, RANSAC 알고리즘의 반복 횟수가 69.4% 줄어들었고, 참정보 비율이 16.9% 증가하였다.