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AR 전신 상호작용을 위한 이종 센서 간 좌표계 보정 기법 (Heterogeneous Sensor Coordinate System Calibration Technique for AR Whole Body Interaction)

  • 김항기;김대환;이동춘;이기석;백낙훈
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제12권7호
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    • pp.315-324
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    • 2023
  • 꾸준히 증가하는 노인성 질환 환자 대상으로 몰입형 디지털 콘텐츠를 이용한 쉽고 정확한 전신 재활 상호작용 기술이 필요하며, 본 연구에서는 이를 위해 홀로렌즈와 키넥트를 사용한 전신 상호작용 기술을 소개한다. 이를 위해 메쉬 특징점 기반 변환, AR 마커 기반 변환, 신체 인식 기반 변환 방법의 3가지 좌표 변환 방식을 제안한다. 메쉬 특징점 기반 변환은 공간 메쉬에 3개의 특징점을 지정하고 변환 행렬을 이용하여 좌표계를 일치시킨다. 이 방법은 수작업이 필요하여 사용성이 떨어지지만 정확도가 8.5mm로 상대적으로 높다. AR 마커 기반 방식은 홀로렌즈s와 키넥트가 동시에 인식하는 AR, QR마커를 사용하여 평균오차 11.2mm로 준수한 정확도를 달성했다. 신체 인식 기반 변환 방법은 두 기기가 동시에 인식하는 머리 혹은 HMD위치와 양 손 혹은 컨트롤러 위치를 이용하여 좌표계를 일치시킨다. 이 방법은 정확도가 떨어지지만 부가적인 도구나 수작업이 필요 없으므로 사용성이 좋다. 또한 후처리 기술로 RANSAC을 적용함으로써 오차를 10% 이상 줄였다. 이러한 3가지 방식은 콘텐츠가 필요한 사용 편의성과 정확도에 따라서 선택적으로 적용할 수 있다. 본 연구에서는 이 기술을 이용해서 '썬더펀치'와 재활 치료 콘텐츠에 적용하여 검증하였다.

XCAT를 이용한 실시간 종양 위치 추적을 위한 비직교 스테레오 엑스선 영상시스템에서의 위치 추정 정확도 분석에 관한 연구 (Analysis on the Positional Accuracy of the Non-orthogonal Two-pair kV Imaging Systems for Real-time Tumor Tracking Using XCAT)

  • 정한성;김영주;오오성;이세호;전호상;이승욱
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제26권3호
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    • pp.143-152
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    • 2015
  • 본 연구에서는 두 개의 치료빔 가속기가 사용되는 구조에서 종양 위치 추적을 하는 두 쌍의 kV 영상시스템의 기하학적 설계 및 종양 위치 추적 정확도 분석을 목표로 하고 있다. 특히, 병변의 위치추적을 위한 수식 및 알고리즘을 수립하였고, 두 쌍의 kV 영상 시스템이 비직교 위치에 놓일 때 검출기 해상도가 종양 위치 추적 오차에 미치는 영향에 대해서 모의실험으로 분석하여 보았다. 병변의 위치추적을 위한 수식 및 알고리즘을 수립하기 위해서 각 엑스선원, 검출기 등의 절대좌표는 동차방정식을 이용하여 설정하였으며, 삼차원 상의 두 직선의 방정식을 통하여 병변의 절대위치를 찾아내도록 하였다. XCAT 프로그램을 이용한 모의실험을 통해서 영상 검출기의 해상도가 미치는 영향을 두 개의 kV 영상시스템의 각도에 따라서 분석하여보았다. XCAT 소프트웨어를 이용하여서 팬텀에 병변 추적을 위한 금속 기점 마커를 삽입하였고, CT projection 프로그램을 이용하여 각 kV 영상시스템의 각도별, 검출기의 해상도별 영상을 획득할 수 있다. 모의실험 결과, 두 kV영상시스템의 각도가 $90^{\circ}$에서 $50^{\circ}$까지는 검출기 해상도가 1.5 mm/pixel보다 고해상도 일 때 약 1 mm 이하의 위치 오차를 보였다. 하지만, 검출기의 해상도가 1.5 mm/pixel 이상으로 나빠질수록 오차가 약 1 mm 이상으로 나타날 뿐만 아니라 각도에 따른 오차의 변동이 컸다. 검출기의 해상도가 개선될 수록 그 각도별 오차의 변동이 줄어들고, $90^{\circ}$에서 가장 적은 오차가 발생 하는 것을 볼 수 있었다. 충분한 해상도의 검출기가 사용된다면 듀얼헤드 겐트리 시스템과 같이 공간적으로 제한된 방사선 치료기기에 두 개의 kV 영상시스템을 예각으로 설치하여도 된다는 결론을 도출할 수 있었다. 본 연구에서 개발한 모의실험 방법론은 병변의 위치, 검출기의 특성, kV 영상 시스템의 기하학적 배치에 따른 종양추적 위치 추적시스템의 정확도를 분석하는 도구로서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

3D 시각노출도를 이용한 문화재 범죄예방환경의 평가 (The Evaluation of Crime Prevention Environment for Cultural Heritage using the 3D Visual Exposure Index)

  • 김충식
    • 한국전통조경학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.68-82
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    • 2017
  • 문화재의 범죄예방환경에서 중요한 요인 중의 하나인 감시강화는 현장평가와 진단에 어려움이 있다. 이로 인해 감시강화는 문화재 형상, 지형, 수목 등을 디지털로 모델링하여 컴퓨팅 기술로 평가하는 접근이 이루어진다. 본 연구는 입체형상으로 감시강화를 정량적으로 평가할 수 있는 3차원 시각노출도 지표(3DVE, 3D Visual Exposure)를 이용하여 문화재 범죄예방환경의 평가기법을 개발하는 것을 목적으로 하였다. 연구를 위해 평가요인을 자연적 감시, 조직적 감시, 기계적 감시 그리고 통합적 감시로 세분하여 분석을 수행하였다. 분석을 위해서 건물, 지형, 담장, 수목 등의 형상을 입체적으로 모델링하였으며, Unity 3D를 이용하여 분석 프로그램을 제작하였다. 사람의 작업영역을 고려하여 머리위치와 허리위치로 구분하여 감시지점을 분석할 수 있도록 하였다. 분석 프로그램으로 3DVE의 활용 가능성을 검증하기 위해 논산에 소재한 돈암서원(사적 제383호)을 디지털로 모델링하여 범죄예방환경을 평가하였다. 연구결과 돈암서원의 자연적 감시, 기계적 감시, 조직적 감시에서 취약지점, 사각지대, 순찰동선의 문제점 등의 발견이 가능하였다. 3DVE 분석결과를 3차원 도면으로 제작함으로써 위치와 대상을 명확하게 표현할 수 있었다. 주간 감시성은 자연적 감시, 기계적 감시, 조직적 감시 순으로 높지만, 야간 감시성은 조직적 감시, 기계적 감시, 자연적 감시 순으로 높게 나타났다. 작업영역의 위치가 낮을수록 차폐되기 용이하므로, 허리위치에 대한 평가가 이루어질 필요가 있는 것으로 파악되었다. CCTV의 제원과 설치 위치, 높이에 따른 감시범위를 산출하게 됨으로써 사각지대의 발견과 표시가 가능하게 되었다. 기계적 감시의 보완효과가 있는 것으로 밝혀진 조직적 감시는 범죄취약 시간대에 분석이 요구된다. 또한 보안등, CCTV, 순찰동선 등의 설정을 검토하는데 통합적 감시도 분석이 효과적일 수 있다. 본 연구는 실제를 시뮬레이션으로 제작하여 범죄예방환경을 진단할 수 있는 성과를 거두었다. 본 연구를 기반으로 범죄예방환경설계의 대안을 평가하고 비교할 수 있는 연구가 수행되어야 한다.

하악전돌증에 있어서 전산화단층촬영을 이용한 하악지의 형태학적 평가 (MORPHOLOGICAL EVALUATION OF MANDIBULAR RAMUS IN MANDIBULAR PROGNATHISM BY COMPUTED TOMOGRAPHY)

  • 차두원;장지영;이상한
    • Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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    • 제34권3호
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    • pp.370-375
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    • 2008
  • Sagittal split ramus osteotomy (SSRO) is widely used in treatment of dentofacial deformities. But, many complications can occur including unfavorable fractures during osteotomy. To prevent these complications, it is necessary to understand comprehensively the anatomy of the mandiular ramus. The purpose of this study was to evaluate the morphology of the madibular ramus in manibular prognathism patients by computed tomography comparing with normal control group. The study group consisted of 33 skeletal class III patients (20 males, 13 females) and the control group consisted of the 52 patients without dentofacial deformities (32 males, 20 females). The mean age of study group was 22.0-year old, and that of control group was 37.1-year. For the CT examination, following scan parameters was used: 1mm slice thickness, 0.5 second scan time, 120kV and 100mA/s. The axial scans of the head were made parallel to the mandibular occlusal plane. The anteroposterior length of the ramus, the distance from anterior border of the ramus to lingula, the relative distance from the anterior border of the ramus to lingula compared to the anteroposterior length of the ramus, the thickness of anterior and posterior cortical plate, the thickness of medial cortical plate of the ramus at lingula level, the thickness of cancellous bone of the ramus at lingula level were measured. The skeletal class III mandibular prognathism patients exhibited shorter anteroposterior length of the ramus, thicker anterior and posterior cortical plate, thinner mediolateral cancellous bone thickness. The lingula has a relative stable anteroposterior position in ramus in all groups. There was higher possibility of fusion of medial and lateral cortical plate at lingula level in the mandibular prognathism group. In conclusion, the mandibular prognathism patients have narrow rami with scanty cancellous bone, which means that careful preoperative examination including CT scan can prevent undesirable fractures during osteotomy.

웹캠과 공간정보를 이용한 체감형 기능성게임 (Motion Based Serious Game Using Spatial Information of Game and Web-cam)

  • 이영재;이대호;이상봉
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권9호
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    • pp.1795-1802
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    • 2009
  • 웹캠을 사용한 체감형 기능성게임은 손과 팔 머리 등 온몸을 인터페이스로 사용하는 게임과 운동을 병행하는 새로운 형태의 게임이다. 이때 게이머의 움직임이 미치는 공간이 게임 정보공간으로 이 공간상에 가상객체와의 상호작용이 발생하는 곳이다. 이 공간을 효과적으로 분할, 분석하여 게이머의 공격으로부터 적 캐릭터가 효과적으로 피할 수 있는 방법을 제안한다. 본 논문에서는 게임 공간을 9등분하여 적 캐릭터의 위치와 상, 하, 좌, 우의 게이머의 움직임 정보를 이용하여 충돌 회피를 구현한다. 이를 검증하기 위하여 웹캠, 게임플레이어, 적 캐릭터로 구성된 체감형 기능성 게임을 제작하고, 제안한 기법을 사용하여 충돌 회피를 실험하여 그 타당성을 확인하였다. 특히 적 캐릭터 앞 공간 영역에 움직임 정보가 있는 경우 제자리 뛰기를 하면서 기다리며 충돌회피 공간을 찾음으로써 보다 재미있고, 효과적인 충돌회피가 가능하였다. 제안한 알고리즘은 웹캠을 이용한 체감형 기능성게임의 효과적인 상호작용과 레벨조정 등 개발 알고리즘으로 활용될 수 있다.

심한 퇴행성 악관절 질환 환자에서 보철성 과두를 이용한 하악과두 재건술의 치험례 (A CLINICAL CASE OF ALLOPLASTIC CONDYLE REPLACEMENT WITH CONDYLAR PROSTHESIS IN SEVERE DEGENERATIVE JOINT DISEASE)

  • 전용민;김창현;차정섭;민경기;권종진
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제32권2호
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    • pp.162-167
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    • 2010
  • This is a case report about patient who had suffered from degenerative joint disease and treated by TMJ reconstruction with condylar prosthesis. The patient visited Korea University An-am hospital on 2007 complaining symptom about both TMJ pain, mouth opening limitation and open bite. From CT view there was severe resorption of both condylar head, therefore condylar prosthesis reconstruction was planned. After 3D RP model analysis for preparation, the patient was operated under general anesthesia for condylar prosthesis reconstruction and the symptom was alleviated. (increased mouth opening, reduced anterior open bite, full mouth occlusal contact achieved) Follow up was carried out monthly, but after this, patient refused follow up. After 26 months from the operation, the patient revisited for anterior open bite. In clinical evaluation, occlusal contact was remained, but anterior open bite was relapsed. From cephalometry analysis, severe resorption of glenoid fossa was found. Therefore, Autogenous disc reconstruction with alloplastic material was planned on August 2009. After another surgery, condylar prosthesis was regained its normal position in glenoid fossa, and occlusion was recovered properly.

The Effects of Augmented Somatosensory Feedback on Postural Sway and Muscle Co-contraction in Different Sensory Conditions

  • Kim, Seo-hyun;Lee, Kyung-eun;Lim, One-bin;Yi, Chung-hwi
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.126-132
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    • 2020
  • Background: Augmented somatosensory feedback stimulates the mechanoreceptor to deliver information on bodily position, improving the postural control. The various types of such feedback include ankle-foot orthoses (AFOs) and vibration. The optimal feedback to mitigate postural sway remains unclear, as does the effect of augmented somatosensory feedback on muscle co-contraction. Objects: We compared postural sway and ankle muscle co-contraction without feedback (control) and with either of two forms of somatosensory feedback (AFOs and vibration). Methods: We recruited 15 healthy subjects and tested them under three feedback conditions (control, AFOs, vibration) with two sensory conditions (eyes open, or eyes closed and the head tilted back), in random order. Postural sway was measured using a force platform; the mean sway area of the 95% confidence ellipse (AREA) and the mean velocity of the center-of-pressure displacement (VEL) were assessed. Co-contraction of the tibialis anterior and gastrocnemius muscles was measured using electromyography and converted into a co-contraction index (CI). Results: We found significant main effects of the three feedback states on postural sway (AREA, VEL) and the CI. The two sensory conditions exerted significant main effects on postural sway (AREA and VEL). AFOs reduced postural sway to a level significantly lower than that of the control (p = 0.014, p < 0.001) or that afforded by vibration (p = 0.024, p < 0.001). In terms of CI amelioration, the AFOs condition was significantly better than the control (p = 0.004). Vibration did not significantly improve either postural sway or the CI compared to the control condition. There was no significant interaction effect between the three feedback conditions and the two sensory conditions. Conclusion: Lower-extremity devices such as AFOs enhance somatosensory perception, improving postural control and decreasing the CI during static standing.

중환자 전문간호사제도에 관한 요구조사 (A Survey on Nursee' Needs for ICU Clinical Nurse Specialists)

  • 윤숙희
    • 간호행정학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.535-545
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    • 1999
  • The purpose of this study is to investigate the nurses' needs in the general hospitals as a basic study to develop ICU clinical nurse from Aug. 3 to Sept. 26 1998 at 13 general or university hospitals that have ICU nurse training course and are accredited at KNA. The subjects of study were ICU nurses and nurse managers at the department of nursing. The questionnaire items were developed from literature review, interviews with 30 ICU nurses at an university hospital in Pusan. The results were as follows : The subjects of study educated in ICU nurse training course were 44.3% of total. The 93.1% responded the necessity of ICU CNS and 89.1% wanted to have ICU CNS certification. The 43.8% answered that ICU should be a center of CNS education and 32.0% answered the department of nursing. Most of subjects responded that the clinical experience of ICU should be needed prior to CNS education. Regarding the treatment of ICU CNS, the 34.2% of total subjects responded it would be suitable to pay additional allowance and the 28.3% answered to grade-up salary step, and then the 13.7% to promote level position. Concerning the assignment department, the 63.5% answered that the charge nurse would be proper than general nurse or head nurse. As to the working time of ICU CNS, the 93.2% responded that D-duty is needed, the 79.5% to E-duty and the 64.4% to N-duty. It is suggested that the consensus of ICU nurses for the concept, the role and the system of ICU CNS is needed.

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($14{\sim}15$세 한국인 안모의 실물사진계측분석에 의한 연구 (A PHOTOMETRIC STUDY OF MAXILLOFACIAL NORMALS IN $14{\sim}15$ YEAR-OLD KOREAN.)

  • 오재권;김여갑
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제23권2호
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    • pp.115-123
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    • 2001
  • The primary method of diagnosis in craniofacial deformity patient is used by gross inspection. The study for objective analysis and evaluation in Korean maxillofacial soft tissue portions is rare and our normals have been based on Caucasian such as American. But it is difficult to apply it to ours so we studied the frontal photometric measurements for maxillofacial Korean normals. The photograph were taken with the subject sitting in head position parallel with interpupillary plane to the floor. During taking pictures, facial analyser by Obwegeser in Martin was used for correct measurements. 54 male and 57 female ages 14 to 15 years were selected from a group of 111 healthy middle school students in Inchon. 1. The vertical measurements in glabella-subnasale, subnasale-stomion and stomion-menton in the male were higher than in the female subjects in $14{\sim}15$ years old Korean, so middle and lower third face were higher than those of female(p<0.05). 2. The horizontal measurements of female was higher than those of male in the rt. and It. eye width but smaller in nose width and lip width(p<0.05). 3. There was no significant difference in gender compared with soft cheek and mention angle measurements When our reports were compared with american white population, the vertical proportions in Korean normals were similar to american and the line measurements in middle facial length, nose width and intercanthal distance were higher than those of american.

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Mega Irises: 프로젝터 기반의 영상 시스템상에서 이동하는 체험자를 위한 화소 단위의 스크린 투사 밝기 보정 (Mega Irises: Per-Pixel Projection Illumination Compensation for the moving participant in projector-based visual system)

  • 진종욱;원광연
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.31-40
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    • 2011
  • 프로젝터 기반의 가시화 시스템은 가상현실 흑은 체험형 응용에서 널리 사용된다. 그러나 스크린 재질과 반사 성질에 따라 스크린 상의 투사 밝기의 불균일성이 때때로 체험자의 체험을 방해할 수 있다. 이러한 현상은 체험자의 위치를 추적하는 시스템인 CAVE 혹은 운동판 체험 시스템의 체험자가 시스템 안에서 계속적으로 움직일 경우에는 특별히 문제가 될 수 있다. 스크린 화상 상에 밝기의 불균일성을 만드는 이유 중에 하나는 참여자의 눈의 위치로의 프로젝터와 스크린의 스펙큘라 반사이며, 이에 대한 분석은 높은 계산 복잡도가 요구된다. 그래픽 프로세서의 프로그래머블 쉐이더를 이용하여 스펙큘라 라이팅 요소를 계산하는 것과 마찬가지로, 본 연구에서는 밝기의 불균일성을 줄이기 위하여 주어진 스크린 환경 3D 모델을 가지고 수행 시간에 모든 화소의 밝기를 조정하였다. 이러한 목적을 위하여 개개의 스크린 응용에 따른 각도 기반의 밝기 보정 함수를 고안하였으며, GPU 상에서 수행과 접근을 용이하도록 하였다. 두가지 기법이 구현되었는데, 각도 기반의 접근에서 프로덕트 기반의 접근으로 변환과 구간 선형 보간 근사 기법을 구현하였다.