• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권7호
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• pp.1236-1245
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• 2004

In this study, an optical imaging method was developed for the measurements of the sizes and velocities of droplets in sprays. Double-exposure single-frame spray images were captured by the imaging system. An image processing program was developed for the measurements of the sizes and positions of individual particles including separation of the overlapped particles and particle tracking and pairing at two time instants. To recognize and separate overlapping particles, the morphological method based on watershed segmentation as well as separation using the perimeter and convex hull of image was used consecutively. Better results in separation were obtained by utilization of both methods especially for the multiple or heavily-overlapped particles. The match probability method was adopted for particle tracking and pairing after identifying the positions of individual particles and it produced good matching results even for large particles like droplets in sprays. Therefore, the developed optical imaging method could provide a reliable way of analyzing the motion and size distribution of droplets produced by various sprays and atomization devices.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.44-51
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• 2014

The disinfection method using UV has emerged as photodissociation in water disinfection. In order to predict performance for UV disinfection, CFD analysis was performed due to saving cost. Most CFD studies of UV reactor have used particle tracking method. However it demands additional analysis time, computing resource and phase besides working fluid. In this paper, pathogenic microorganisms' route is assumed to streamline of fluid to save computing time. the computational results are in good agreement with experimental results. The results of streamline method are compared with the particle tracking method. In conclusion, the effectiveness of streamline method for UV disinfection are confirmed.

• 전기학회논문지
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• 제56권10호
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• pp.1826-1835
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• 2007

In this paper, we present a new approach for automatic detection and tracking for multiple targets. We combine a highest probability data association(HPDA) algorithm for target detection with a particle filter for multiple target tracking. The proposed approach evaluates the probabilities of one-to-one assignments of measurement-to-track and the measurement with the highest probability is selected to be target- originated, and the measurement is used for probabilistic weight update of particle filtering. The performance of the proposed algorithm for target tracking in clutter is compared with the existing clustering algorithm and the sequential monte carlo method for probability hypothesis density(SMC PHD) algorithm for multi-target detection and tracking. Computer simulation studies demonstrate that the HPDA algorithm is robust in performing automatic detection and tracking for multiple targets even though the environment is hostile in terms of high clutter density and low target detection probability.

• 로봇학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.104-115
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• 2013

For natural human-robot interaction, we need to know location and shape of facial feature in real environment. In order to track facial feature robustly, we can use the method combining particle filter and active appearance model. However, processing speed of this method is too slow. In this paper, we propose two ideas to improve efficiency of this method. The first idea is changing the number of particles situationally. And the second idea is switching the prediction model situationally. Experimental results is presented to show that the proposed method is about three times faster than the method combining particle filter and active appearance model, whereas the performance of the proposed method is maintained.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권8호
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• pp.883-887
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• 2010

3D 얼굴 추적(Face tracking)은 보안감시, HCI(Human-Computer Interface), 엔터테인먼트(Entertainment)등 컴퓨터 비전과 관련된 여러 분야의 핵심 기술로서 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, 광범위한 응용분야에도 불구하고 3D 얼굴 추적의 기본적인 높은 연산 비용으로 인하여 그 응용 분야가 모바일 단말기 등의 저 사양 플랫폼에는 많은 한계가 있어왔다. 본 논문에서는 이러한 3D얼굴 추적의 연산 비용을 효과적으로 해결하고 폭 넓게 응용 분야를 확대하기 위하여 MLESAC(Maximum Likelihood Estimation by Sampling Consensus)을 이용한 움직임 추정(Motion Estimation) 기법과 기존의 파티클 필터(Particle Filter)를 결합하여 실행 속도 면에서 빠르면서도 성능 면에서도 우수한 3D 얼굴 추적 알고리즘을 제안한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권4호
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• pp.293-304
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• 2004

침전지는 수처리 공정에서 중요한 조작 중 하나이며, 침전지내에서는 응집과 침전이 일어남에 따라 입자의 크기분포가 변하는 복잡한 현상이 발생한다. 따라서 침전지의 효율적인 설계나 운영을 위해서는 이러한 현상에 대해 이해해야만 하며, 침전효율의 극대화를 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 침전지내의 흐름을 모의하기 위하여 범용 CFD 프로그램인 FLUENT를 이용하였으며, 침전효율을 평가하기 위하여 FLUENT에서 제공되는 입자추적기법을 사용하였다. 또한 침전지의 형상을 지나치게 단순화시키는 기존의 연구와는 달리 본 연구에서는 실제 현장에서 사용되는 규모와 침전지내 인자들 (유입부 정류벽, 유출부 트라프 등)이 수치모의에 최대한 반영되었으며, 현장실험의 결과를 바탕으로 민감도 분석을 수행해 수치모의에 사용되는 매개 변수들을 보정하였다. 민감도 분석 결과 입자의 직경이 입자의 밀도에 비해서 민감도가 큰 것으로 나타났고, 침전효율이 실헐결과와 가장 잘 일치할 때의 직경값을 결정해본 결과 입자의 직경값이 26.5 $\mu\textrm{m}$로 나타났다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권5호
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• pp.563-569
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• 2002

오염물질 확산모델링시 기존의 유한차분모델의 단점을 보완하기 위해 입자추적법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 Princeton Ocean Model에 결합하여 사용할 수 있는 3차원 입자추적모델을 개발하였으며 이를 다양한 수치실험을 통해 검증하였다. 또한 미국 플로리다 주 템파만의 해양방류구 모델링에 적용하므로써 모델의 유용성을 확인하였다. 예상대로 입자추적모델은 기존의 유한차분모델에 비해 적은 확산범위를 나타내었으며, 이는 기존의 유한차분모델이 안고 있는 수치확산에 따른 오차로 추정된다. 새로이 개발된 모델은 다양한 해양확산모델링에 유용하게 응용될 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권9호
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• pp.139-147
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• 2014

본 논문에서는 다중객체 검출과 동시에 추적을 수행하는 이중계층구조의 파티클 샘플링을 제안한다. 제안된 방법은 다중 객체 검출을 위한 상위 계층 파티클 샘플링과 검출된 객체의 추적을 위한 하위 계층 파티클 샘플링으로 구성된다. 상위 계층에서는 빠른 객체 검출을 위해 슬라이딩 윈도우 대신 움직임 추정 기반의 부모 파티클 (parent particles; PP) 윈도우를 사용하여, 이동 객체 주위로 리샘플링된 파티클을 통해 객체를 검출한다. 하위 계층에서는 상위 계층에서 검출한 객체의 객체영역에 자식 파티클 (child particles; CP)을 생성하여 해당 객체를 추적한다. 실험결과를 통해 비디오 시스템에서 기존 객체 검출 방법보다 빠른 검출이 가능하고, 다중 객체를 효과적으로 추적할 수 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.102-109
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• 2014

입자 시스템은 물리적 현상을 모델링하기 위해 자주 사용된다. 특히, 3차원 공간에서의 풍경, 구름, 파도, 안개, 비, 눈, 불꽃 등의 모델링에 적합하다. 시뮬레이션 모델링에는 다양한 전통적인 방법이 존재하지만 본 논문에서는 입자 시스템을 사용하여 불꽃 입자 추적을 기반으로 한 새로운 불꽃 모델링 기법을 제시하였다. 이 방법은 불꽃 추적을 통해 발사 및 분산한 입자들을 인식하고, 스테레오 기법을 이용함으로써 3D 깊이 값을 구하여 비교적 정확한 3차원적 위치를 추출 할 수 있다. 그러므로 불꽃 입자의 위치, 속도, 색상 및 수명 등의 파라메타를 불꽃 추적을 통해 산출하였고 이를 이용하여 3D 시뮬레이션을 재연할 수 있다. 본 연구는 빠른 입자 추출 및 노이즈에 의한 허위 입자 추출을 방지하기 위해 관심 영역을 사용하였고, 발사 단계에서 견고성을 향상시키기 위해 칼만 필터를 사용하였다. 또한, 입자의 이동 방향을 예측하여 효율적인 추적을 위해 입자의 최대 이동 범위를 고려한 새로운 불꽃 입자 추적 방법을 제안 하였다. 그리고 3D 공간에서 입자의 속도는 불꽃의 회전 각도를 찾음으로써 얻어 질 수 있다. 본 논문에서는 불꽃축제에서 자주 사용되는 구, 원, 국화, 하트 이 네 가지 불꽃 유형에 대하여 각각 모델링에 필요한 파라메타를 불꽃 추적을 통해 구하였고 추적에 대한 속도와 정확도를 측정하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.743-744
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• 2016

Object tracking in video sequences is a challenging task and has various applications. Particle filtering has been proven very successful for non-Gaussian and non-linear estimation problems. In this study, we first try to develop a color-based particle filter. In this approach, the color distributions of video frames are integrated into particle filtering. Color distributions are applied because of their robustness and computational efficiency. The model of the particle filter is defined by the color information of the tracked object. The model is compared with the current hypotheses of the particle filter using the Bhattacharyya coefficient. The proposed tracking method directly incorporates the scale and motion changes of the objects. Experimental results have been presented to show the effectiveness of our proposed system.