• 제목/요약/키워드: Color-based tracking

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SOM 기반의 계층적 군집 방법을 이용한 계산 효율적 비디오 객체 분할 (Computation ally Efficient Video Object Segmentation using SOM-Based Hierarchical Clustering)

  • 정찬호;김경환
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권4호
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    • pp.74-86
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    • 2006
  • 본 논문에서는 계산 효율적이고 노이즈에 강건한 비디오 객체 분할 알고리즘을 제안한다. 움직임 분할과 색 분할을 효율적으로 결합한 시공간 분할 방법의 구현을 위해 SOM 기반의 계층적 군집 방법을 도입하여 특징 벡터들의 군집 관점에서 분할 과정을 해석함으로써 기존의 객체 분할 방법에서 정확한 분할 결과를 얻기 위해서 요구되어지는 많은 연산량과 노이즈에 의한 시스템의 성능 저하 문제를 최소화한다. 움직임 분할 과정에서는 움직임 추정 에러에 의한 영향을 최소화하기 위해서 MRF 기반의 MAP 추정 방법을 이용하여 계산한 움직임 벡터의 신뢰도를 이용한다. 또한 움직임 분할의 성능 향상을 위해서 움직임 신뢰도 히스토그램을 이용한 노이즈 제거 과정을 거칠 뿐만 아니라 자동으로 장면 내에 존재하는 객체의 수를 구하기 위해서 군집 유효성 지표를 이용한다. 객체 추적의 성능 향상을 위해 교차 투영 기법을 이용하며, 분할 결과의 시간적 일관성 유지를 위해 동적 메모리를 이용한다. 다양한 특성을 가지는 비디오 시퀀스들을 이용한 실험을 통해 제안하는 방법이 계산 효율적이고 노이즈에 강건하게 비디오 객체 분할을 수행함은 물론 기존의 구현 방법에 비해 정확한 분할 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

모바일 랜드마크 가이드 : LOD와 문맥적 장치 기반의 실외 증강현실 (A Mobile Landmarks Guide : Outdoor Augmented Reality based on LOD and Contextual Device)

  • 조비성;누르지드;장철희;이기성;조근식
    • 지능정보연구
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    • 제18권1호
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    • pp.1-21
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    • 2012
  • 최근 스마트폰의 등장으로 인해 사용자들은 시간과 공간의 제약 없이 스마트폰을 이용한 새로운 의사소통의 방법을 경험하고 있다. 이러한 스마트폰은 고화질의 컬러화면, 고해상도 카메라, 실시간 3D 가속그래픽과 다양한 센서(GPS와 Digital Compass) 등을 제공하고 있으며, 다양한 센서들은 사용자들(개발자, 일반 사용자)로 하여금 이전에 경험하지 못했던 서비스를 경험할 수 있도록 지원하고 있다. 그 중에서 모바일 증강현실은 스마트폰의 다양한 센서들을 이용하여 개발할 수 있는 대표적인 서비스 중 하나이며, 이러한 센서들을 이용한 다양한 방법의 모바일 증강현실 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 모바일 증강현실은 크게 위치 정보 기반의 서비스와 내용 기반 서비스로 구분할 수 있다. 위치 정보 기반의 서비스는 구현이 쉬운 장점이 있으나, 증강되는 정보의 위치가 실제의 객체의 정확한 위치에 증강되는 정보가 제공되지 않는 경우가 발생하는 단점이 존재한다. 이와 반대로, 내용 기반 서비스는 정확한 위치에 증강되는 정보를 제공할 수 있으나, 구현 및 데이터베이스에 존재하는 이미지의 양에 따른 검색 속도가 증가하는 단점이 존재한다. 본 논문에서는 위치 정보 기반의 서비스와 내용기반의 서비스의 장점들을 이용한 방법으로, 스마트폰의 다양한 센서(GPS, Digital Compass)로 부터 수집된 정보를 이용하여 데이터베이스의 탐색 범위를 줄이고, 탐색 범위에 존재하는 이미지들의 특징 정보를 기반으로 실제의 랜드마크를 인식하고, 인식한 랜드마크의 정보를 링크드 오픈 데이터(LOD)에서 검색하여 해당 정보를 제공하는 랜드마크 가이드 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 크게 2개의 모듈(랜드마크 탐색 모듈과 어노테이션 모듈)로 구성되어있다. 첫 번째로, 랜드마크 탐색 모듈은 스마트폰으로 인식한 랜드마크(건물, 조형물 등)에 해당하는 정보들을 (텍스트, 사진, 비디오 등) 링크드 오픈 데이터에서 검색하여 검색된 결과를 인식한 랜드마크의 정확한 위치에 정보를 제공하는 역할을 한다. 스마트폰으로부터 입력 받은 이미지에서 특징점 추출을 위한 방법으로는 SURF 알고리즘을 사용했다. 또한 실시간성을 보장하고 처리 속도를 향상 시키기 위한 방법으로는 입력 받은 이미지와 데이터베이스에 있는 이미지의 비교 연산을 수행할 때 GPS와 Digital Compass의 정보를 사용하여 그리드 기반의 클러스터링을 생성하여 탐색 범위를 줄임으로써, 이미지 검색 속도를 향상 시킬 수 있는 방법을 제시하였다. 두 번째로 어노테이션 모듈은 사용자들의 참여에 의해서 새로운 랜드마크의 정보를 링크드 오픈 데이터에 추가할 수 있는 기능을 제공한다. 사용자들은 키워드를 이용해서 링크드 오픈 데이터로에서 관련된 주제를 검색할 수 있으며, 검색된 정보를 수정하거나, 사용자가 지정한 랜드마크에 해당 정보를 표시할 수 있도록 지정할 수 있다. 또한, 사용자가 지정하려고 하는 랜드마크에 대한 정보가 존재하지 않는다면, 사용자는 랜드마크의 사진을 업로드하고, 새로운 랜드마크에 대한 정보를 생성하는 기능을 제공한다. 이러한 과정은 시스템이 카메라로부터 입력 받은 대상(랜드마크)에 대한 정확한 증강현실 컨텐츠를 제공하기 위해 필요한 URI를 찾는데 사용되며, 다양한 각도의 랜드마크 사진들을 사용자들에 의해 협업적으로 생성할 수 있는 환경을 제공한다. 본 연구에서 데이터베이스의 탐색 범위를 줄이기 위해서 랜드마크의 GPS 좌표와 Digital Compass의 정보를 이용하여 그리드 기반의 클러스터링 방법을 제안하여, 그 결과 탐색시간이 기존에는 70~80ms 걸리는 반면 제안하는 방법을 통해서는 18~20ms로 약 75% 정도 향상된 것을 확인할 수 있었다. 이러한 탐색시간의 감소는 전체적인 검색시간을 기존의 490~540ms에서 438~480ms로 약 10% 정도 향상된 것을 확인하였다.

모바일 증강현실 물체와 몰입형 상호작용을 위한 비전기반 동작제어 (Vision-based Motion Control for the Immersive Interaction with a Mobile Augmented Reality Object)

  • 전준철
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.119-129
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    • 2011
  • 비전기반 인간컴퓨터 상호작용은 컴퓨터와 인간의 상호소통을 자연스럽게 제공하는 측면에서 과학과 산업분야에서 주목받는 연구 분야이다. 특히 최근 모바일 증강현실의 활용에 대한 수요증대는 증강된 가상 객체와 사용자간의 효과적인 상호작용 기술 개발을 요구하고 있다. 본 논문에서는 안드로이드기반 모바일 플랫폼에서 비 마커기반의 새로운 모바일 증강현실 객체생성 및 제어 방법을 제시하였다. 전통적인 마커를 대신하여 비 마커기반 모바일 증강현실 시스템에서는 사용자에게 친숙한 손 인터페이스를 이용하였다. 기존의 데스크 탑 기반의 증강현실에 비하여 제한된 시스템 사양을 이용하는 비 마커기반 모바일 증강현실을 구현하기 위하여 마커의 역할을 수행할 손의 최적영역을 모바일 장치의 카메라로부터 실시간으로 검출 하여 객체를 증강시키는 방법을 제시하였다. 손의 최적영역의 추출은 YCbCr 스킨컬러 모델을 이용한 손영역 검출과 Rotating Calipers 알고리즘을 적용한 최적 사각형 추출에 의해 구현하였다. 이때 추출된 최적 사각형은 통상적인 마커기반 증강현실에서의 마커역할을 수행할 수 있도록 하였으며, 기존의 손끝추적에 의한 마커 생성 시 발생하는 손의 회전이나 가려짐에 의한 문제를 해결하였다. 실험을 통하여 제안된 방법이 비 마커기반 모바일 객체를 효과적으로 생성 제어할 수 있음을 입증하였다.

머신비전을 이용한 전복 치패 계수에 관한 연구 (A Study on Abalone Young Shells Counting System using Machine Vision)

  • 박경민;안병원;박영산;배철오
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.415-420
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    • 2017
  • 본 논문에서는 머신비전을 이용하여 컨베이어 시스템에서 이동하는 객체를 계수하는 알고리즘을 제안하였다. 영상처리를 이용한 객체 계수 시스템은 유동인구나 교통량 파악 등의 다양한 산업현장에서 사용되고 있으며, 주로 템플릿 매칭이나 기계학습의 방법으로 검출하여 추적 후 계수한다. 하지만 빠르게 움직이는 컨베이어 벨트위의 물체를 검출하기 위해서는 연산에 소요되는 시간이 짧아야 하므로 영역기반의 방법으로 영상처리를 하였다. 본 연구에서는 모양과 크기, 그리고 색깔이 비슷한 전복 치패를 계수하였다. 컨베이어 시스템은 한 방향으로 동작하는 특성을 이용하여 첫 번째 영역에서 치패를 검출하여 정보를 얻은 것을 기반으로 다음 프레임에서의 물체의 위치 범위를 계속적으로 변화하여 치패를 검출하고 각각의 획득한 정보를 비교하여 계수하였다. 치패가 간격을 두고 이동 시에는 정확하게 계수됨을 확인하였으며, 치패가 붙어서 오는 경우에는 크기정보를 이용하여 계수하여 중복되거나 누락됨을 방지하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 컨베이어 시스템 위에서 움직이는 다양한 객체 계수 제어에 적용할 수 있을 것이다.

한국 속화(俗畵)(민화(民畵))에 표현된 식물의 상징성에 관한 연구 (A Study on Plant Symbolism Expressed in Korean Sokwha (Folk Painting))

  • 길금선;김재식
    • 한국전통조경학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.81-89
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    • 2011
  • 속화(俗畵 또는 민화(民畵)) 속의 도입요소를 대상으로 식물의 상징성을 추적한 연구결과는 다음과 같다. 1. 우리 민족의 토속성 짙은 그림이자 상징적 의미를 담고 있는 '속화(俗畵)'라는 용어는 고려시대 이규보(1268~1241)의 '동국이상국집'에서 발견할 수 있고, 그리고 조선시대 초기 '속 동문선'과 강희맹(1424~1483)의 '사숙재집', 조선시대 후기의 '일성록(1786)', 유한준(1732~1811)의 '자저(自著)', 이규경(1788~?)의 '오주연문장전산고(五洲衍文長箋散稿)' 등에서 다양하게 추적할 수 있다. 특히, 이규경의 '오주연문장전산고' 인사편 서화(書畵)의 제병족속화변증설에 의하면 "민간에서 속화라고 불렀다"라는 기록이 발견된다. 2. 시대사적으로 한국의 속화는 농경문화의 자연관을 원초적으로 반영한 선사시대를 거쳐, 우주관을 반영하고 영혼불멸의 사상을 채색화 형태로 표현한 삼국시대, 추상적인 도형과 초자연적인 무늬를 공간 속에 상징화시켜 종교적으로 표현한 고려시대, 그리고 자연관, 심미적 가치, 상징성 등이 복합적으로 작용되어 대중화되고 한국 고유의 정체성으로 자리매김한 조선시대 등 시계열적 변화과정을 추적할 수 있다. 3. 한국의 속화 1,009점을 대상으로 분석한 소재는 식물요소 35종, 동물요소 37종, 자연요소 6종, 기타요소 5종등 총 83종이 출현하고 있다. 4. 속화에 표현된 식물 요소의 미학적 분석에 따른 형태미의 경우 모란도는 음양오행의 원초적 세계관을, 매화도는 역동적인 운치와 생태적인 조화원리를, 구도미의 경우 책가도는 복합 다시점 구도이면서도 강한 주목성을, 병화도는 역원근법에 의한 색의 강한 대비를, 독서여가도는 직선과 사선을 이용하여 자연과 인공요소의 질서정연한 균제미를 담백하게 표현하고 있다. 한편 색채미의 경우 오방색(동(東), 서(西), 남(南), 북(北), 중앙(中央)) 또는 오채색(적(赤), 청(靑), 황(黃), 백(白), 흑색(黑色))의 경우 주술적 또는 종교적으로 활용하거나 자연법칙과의 상관관계를 상징적으로 대입시키고 있다. 5. 한국 속화에 등장하는 각 요소들의 도입방식은 단순한 자연계 형태 모방을 뛰어 넘어 우주 내에 존재하는 본질의 의경을 통해 회화적 예술성을 바탕으로 자연관과 접목된 '상징성'으로 승화시켰다. 즉, 한국의 속화에서 추적할 수 있는 동 식물의 '상징성'은 종교적, 사상적, 생태적, 철학적 측면이 복합적으로 작용되어 자유 분망하면서도 독특한 표현으로 과학적 인식체계가 아닌 상징적 인식체계로, 현재 속에 과거와 미래가 공존하는 우리 민족의 집단적 문화 정체성으로 나타났다. 따라서 한국의 속화(또는 민화)는 우리 민족의 문화적 정체성이라 할 수 있으며, 우리 민족의 생활문화 속에 자연스럽게 배어든 자연관이자 토속성 짙은 의미경관요소로 해석할 수 있는 것이다. 그러나 우리 민족의 생활문화 속에 뿌리 깊게 배어 있었던 속화는 시대적 변천과정을 거쳐 그 의미와 감정이 현격히 퇴색되었다. 오늘날 주거생활이 아파트문화로 전이되고 가치관의 혼돈이 심화되는 시대적 상황 속에서 속화가 갖는 미학적, 상징적 가치는 정신적 풍요를 건전하게 지켜주는 상징 자산으로 전승되어 우리의 정체성으로 자리매김해야 하는 당위성을 갖는다고 하겠다.