• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.499-508
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• 2023

본 논문에서는 3차원 공간 내에서 동일 평면 상에 존재하는 특징점들의 좌표를 추정하기 위한 기법을 제안한다. 제안된 방법은 카메라 영상만을 이용하여 3차원 공간 내에 존재하는 다수의 특징점들을 검출한 다음 동일 평면 상에 위치하지 않는 특징점들은 제거시킨다. 이를 위해서 3차원 공간 내의 평면 객체와 2차원 카메라 영상 평면 사이의 평면 호모그래피(homography) 관계를 추정한 다음 각 특징점들의 평면 객체 상에서의 역사영 오차를 계산하고 오차값이 기준 값보다 큰 특징점들은 좌표값 추정 과정에서 제외시킨다. 제안된 방법은 별도의 센서 또는 최적화 알고리즘 없이 카메라 영상으로부터 추정된 평면 호모그래피 만을 이용한다. 실험 결과를 통해서 초당 40프레임 이상의 처리 속도를 보인다는 것을 확인할 수 있었으며, 또한 RGB-D 카메라를 이용하는 경우와 비교해도 처리 속도에 큰 차이를 보이지 않았으며, 특히 제안된 방법은 검출되는 특징점의 수가 지속적으로 증가하는 조건에서도 처리 속도가 거의 영향을 받지 않음을 알 수 있었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제18B권5호
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• pp.255-264
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• 2011

본 논문에서는 스테레오 비전기반의 컬럼 검출과 조감도 맵핑을 이용한 전방 차량 검출 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 실제 복잡한 도로 환경에서 전방 차량을 강건하게 검출할 수 있다. 전체적인 알고리즘은 도로 특징기반의 컬럼 검출, 조감도 기반의 장애물체 세그멘테이션, 차량 특징기반의 영역 재결합, 차량 검증으로 크게 네 단계로 구성되어 있다. 먼저 v-시차맵상에서 최대 빈도값을 이용하여 도로 특징 정보만을 추출한 후, 이를 기반으로 컬럼 검출을 수행한다. 도로 특징 정보는 기존의 중앙값과 달리 도로 환경에 영향을 받지 않아 도로상의 장애물체 유무를 판단하는 기준으로 적절하다. 그러나 다수의 장애물체가 동일한 장애물체로 검출되는 것을 해결하기 위하여 조감도 기반의 세그멘테이션을 수행한다. 조감도는 시차맵과 카메라 정보를 기반으로 계산된 장애물체들의 위치를 평면상에 표시함으로써 장애물체를 쉽게 분리할 수 있다. 그러나 분리된 장애물체 중에는 동일한 장애물체인 경우도 있으므로, 도로상의 차량 특징을 기반으로 장애물체가 동일한지를 판단하여 재결합하는 과정을 수행한다. 마지막으로 시차맵과 그레이 영상기반의 차량 검증 단계를 수행하여 차량만 검출한다. 제안된 알고리즘을 실제 복잡한 도로 영상에 적용함으로써 차량 검증 성능을 검증한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권5호
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• pp.642-651
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• 2015

소실점(vanishing point)이란 카메라 렌즈를 통해 3차원 공간을 2차원 영상으로 투영하는 과정에서 평행한 직선들이 수렴하는 점을 의미한다. 소실점 검출은 영상 내의 정보를 이용하여 소실점의 위치를 파악하는 것을 의미하며, 영상 내 지점들의 상대적인 거리를 파악하거나 장면 전체의 3차원 구조를 파악하는데 활용된다. 일반적으로 영상 내 평행한 직선들은 인공 구조물 내에 존재하는 경우가 많으므로 직선 검출 기반 소실점 검출 기법들은 인공 구조물 내의 직선들을 찾아 이들이 수렴하는 점을 소실점으로서 검출하는 것을 목표로 한다. 이 때, 영상 내에서 직선을 검출하기 위하여 먼저 에지 검출(edge detection)을 통해 에지 픽셀을 검출하고 그 결과를 허프 변환(Hough transform)하여 직선들을 찾아낸다. 그러나 각종 텍스쳐 및 노이즈 등 여러 원인들로 인해 위 과정에서 검출된 직선들이 모두 소실점을 지나지는 않는다. 따라서 검출된 직선들로부터 소실점을 정확히 검출하기 위해서는 각 직선에 대하여 소실점을 지날 가능성에 따라 다른 가중치를 부여하는 것이 필요한데 기존의 연구들은 가중치를 동일하게 부여하거나 단순한 수준의 가중치 계산을 적용해 왔다. 본 논문에서는 소실점을 지나는 직선들은 대부분 인공 구조물 내의 직선들임에 착안하여 직선에 가중치를 부여하는 새로운 방법을 제안하고 이를 이용한 소실점 검출 결과를 몇 가지 기존 방법들과 비교하였다. 그 결과, 기존 방법들에 비하여 소실점 추정 오류가 약 65% 감소하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권3_4호
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• pp.247-256
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• 2004

본 논문에서는 애니메이션 속도에 무관한 충돌 탐지 알고리즘을 제안한다. 현재까지 개발된 대부분의 충들 탐지 알고리즘들은 점진적(incremental) 알고리즘들로서, 현 시점에서의 가까운 점(근점)을 찾기 위하여 이전 시점의 근점 주위를 먼저 찾는다. 그런데 만일 움직이는 물체가 충돌 반응에 의해서 큰 토크를 받게 된다면 회전 속도가 증가하게 되어, 다음 시점에서의 실제 근점은 현 시점에서의 근점과는 매우 동떨어져 있어 엉뚱한 위치에서 근점을 찾게 되는 단점을 가진다. 그러므로, 최악의 경우에는 각 시점에서 $O(n^2)$, 시간이 소요될 수 있다. 또한 애니메이션 속도에 따라 이러한 점진적 계산 회수가 변하게 되어 전체적인 알고리즘의 소요 시간이 변하게 되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 근본적으로 해결하고자 새로운 방법을 제안하고자 한다. 먼저, 기하학 특성을 내포하는 구면 근점 다이아그램을 생성하고, 이를 이용하여 두 물체간의 단일 거리 함수를 생성한다. 충돌 시점을 효율적으로 찾기 위해서 구간 뉴튼 방법을 거리함수에 적용한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권2호
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• pp.145-150
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• 2004

시각장애인의 시각보조를 위하여 공간 및 방향감각 보조시스템으로 초음파거리계 및 전자나침반을 개발하였다. 초음파거리계는 40 KHz 초음파의 반사를 이용하여 장애물까지 거리 정보를 거리에 비례하는 시간간격의 가청음 자극을 제공하며, 전자나침반은 자기저항브리지를 이용하여 지구자기장을 검출하고 자북 방향 정보를 이마주위의 진동모터를 통하여 촉각자극을 제공하도록 설계하였다. 초음파저리계의 측정범위는 0.065-3.26미터이며 전자나침반의 방향 분해능은 22.5도이다. 그리고 초음파거리계와 전자나침반을 통합한 일체형 시각보조시스템을 구현하였으며 이때 거리정보는 두부에서 진동모터의 위치로 전달하도록 하였다. 본 연구의 목표는 시각장애인의 공간 및 방향감각을 위한 실용적인 보조시스템을 구현하는 것이며, 본 보조시스템을 반복 사용함에 따라 시각장애인의 공간 및 방향감각 기능이 향상될 것으로 추측된다.

• 항공우주기술
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• 제3권1호
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• pp.242-250
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• 2004

군용뿐만 아니라 상업용으로 헬리콥터의 사용 빈도가 높아지면서, 무엇보다 헬기의 안정성이 가장 중요한 요소가 되었다. 단순히 조종사에 의한 시계 비행을 할 경우 야간 운항이 불가능하며 안개, 눈, 비 등의 기후 조건에서는 매우 불안전하다. 그리고 주간 비행 중에도 전선과 같은 장애물로 인한 사고가 발생하고 있다. 그러므로 헬기의 안전운항을 위해서는 단순한 시계 비행에서 벗어나 장애물 탐지 시스템을 이용한 자동항법 개념을 도입해야 한다. 자동항법을 위한 장애물 탐지 시스템은 안개, 눈, 비 등의 기후 조건하에서 주간 및 야간에도 정상적으로 동작해야 한다. 본 논문에서는 밀리미터파 레이다 시스템을 이용하여 전선 장애물의 탐지 기술 획득을 위한 기초 연구를 수행하였다. 서론에서는 헬기 운항에 장애가 되는 요소들을 탐지하기 위한 여러 방법들에 대해서 살펴봤다. 본론에서는 밀리미터파를 이용한 장애물 탐지 시스템과 실험 장치에 대해서 다루고 결론에서는 실험 결과 및 향후 연구 방향에 대해서 다루고 있다.

• 대한치과교정학회지
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• 제38권4호
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• pp.265-274
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• 2008

3D CT를 이용하여 파노라마에서 얻어진 상악 매복 견치 위치 정보의 유용성을 평가하기 위해, 상악 견치 매복을 주소로 경북대학교병원에 내원한 환자를 대상으로 파노라마 방사선 사진과 3D CT에서의 매복 견치의 위치를 평가하였다. 대상은 25명(남자 7명, 여자 18명)으로 평균 나이는 10.9세(범위 : 8.2 - 15.7세)이며, 35개의 상악 매복 견치증례를 분석하여 다음의 결과를 얻었다. 첫째, 파노라마 방사선 사진은 확대되어 촬영되므로 3D CT의 계측치보다 상악 견치의 tooth length, crown width, vertical distance 그리고 lateral shift값에서 큰 값을 가졌다. 단, angulation to occlusal plane은 파노라마에서 더 작은 값으로 계측되었다. 둘째, 파노라마 방사선 사진상 상악 견치가 구개측으로 매복된 경우, angulation to occlusal plane은 3D CT보다 작게 측정되고 vertical distance는 더 크게 측정되었다. 셋째, 파노라마 방사선 사진에서 상악 매복 견치의 tooth length, crown width 그리고 순측으로 매복된 경우 상악 견치의 angulation to occlusal plane은 3D CT와 근접된 계측치를 가졌다. 또한 CT와 비교하였을 때, 치근 흡수 정도 평가에 대한 파노라마 방사선 사진의 감수성은 33.3%인 것으로 측정되었다. 파노라마 방사선 사진은 협측 매복견치의 위치는 실제와 유사하다고 생각되나 구개측 매복의 경우 3D CT보다 더 높게, 각도는 더 작게 나타나는 등 상당한 차이가 있어 CT를 이용한 추가적인 검사가 필요하다고 생각된다.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제49권3호
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• pp.125-134
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• 2023

Objectives: The aim of the study was to quantify and compare craniofacial asymmetry in subjects with and without symptoms of temporomandibular joint disorders (TMDs). Materials and Methods: A total of 126 adult subjects were categorized into two groups (63 with a TMDs and 63 without a TMDs), based on detection of symptoms using the Temporomandibular Joint Disorder-Diagnostic Index (TMD-DI) questionnaire. Posteroanterior cephalograms of each subject were traced manually and 17 linear and angular measurements were analyzed. Craniofacial asymmetry was quantified by calculating the asymmetry index (AI) of bilateral parameters for both groups. Results: Intra- and intergroup comparisons were analyzed using independent t-test and Mann-Whitney U test, respectively, with a P<0.05 considered statistically significant. An AI for each linear and angular bilateral parameter was calculated; higher asymmetry was found in TMD-positive patients compared with TMD-negative patients. An intergroup comparison of AIs found highly significant differences for the parameters of antegonial notch to horizontal plane distance, jugular point to horizontal plane distance, antegonial notch to menton distance, antegonial notch to vertical plane distance, condylion to vertical plane distance, and angle formed by vertical plane, O point and antegonial notch. Significant deviation of the menton distance from the facial midline was also evident. Conclusion: Greater facial asymmetry was seen in the TMD-positive group compared with the TMD-negative group. The mandibular region was characterized by asymmetries of greater magnitude compared with the maxilla. Patients with facial asymmetry often require management of temporomandibular joint (TMJ) pathology to achieve a stable, functional, and esthetic result. Ignoring the TMJ during treatment or failing to provide proper management of the TMJ and performing only orthognathic surgery may result in worsening of TMJ-associated symptoms (jaw dysfunction and pain) and re-occurrence of asymmetry and malocclusion. Assessments of facial asymmetry should take into account TMJ disorders to improve diagnostic accuracy and treatment outcomes.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.8879-8888
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• 2015

도심지에 지진과 같은 재난 발생시 건물이나 기타 지하부를 갖는 지하철, 터널 공간 등의 붕괴사고로 인해 수많은 인명 및 재산피해가 발생된다. 특히 붕괴 잔해에 매몰된 인명의 생존 상태를 파악하거나 매몰자의 매몰위치를 정확하게 파악하는 것이 곤란하여 구호에 상당한 시간과 인력이 투입되는 실정이며, 추가 붕괴에 따라 2차 피해가 발생될 수 있다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해 무선통신 기술을 활용하여 2차원 평면에서 매몰자의 휴대기기 위치를 측위하여 구호 정보를 제공할 수 있도록 하는 확률적 방법론을 제안하는 것이 목적이다. 즉, Wi-Fi 무선신호 기반의 매몰자 탐지 방식을 선정하여, 거리별 신호 강도 특성을 확인하였으며, 2차원 평면에서의 확률적 기반 위치 탐지 모델을 제안하였다. 이는 향후 국가 재난발생시 신속한 매몰자 구호를 위한 단서를 제공함으로써, 국민의 안전과 인명을 보호 할 수 있는 핵심기술로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 방송공학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.31-41
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• 2023

재생하고자 하는 3차원 이미지에서 발현되는 빛의 간섭 무늬를 계산하여 얻게 되는 Computer Generated Hologram(CGH)은 본래의 3차원 이미지와 유사관계를 찾기 힘든 형태로 형성되기에 직접적인 초점 위치 혹은 크기 등의 변환이 어려운 것으로 알려져 있다. 본논문은 이러한 문제 중 하나인 다중 평면으로 구성된 3차원 이미지 CGH의 평면별 초점 거리를 변환하는 문제를 해결하는 기술을 제안한다. 제안하는 기술은 CGH로부터 재생되는 3차원 이미지를 여러 각도에서 관측한 2차원 이미지의 집합으로 구성된 Light-Field (LF) 이미지로 변환하고, 관측한 각도별로 이동하는 객체의 위치를 객체 탐지 알고리즘인 YOLOv5(You Only Look Once version 5)로 분석한 뒤, 이를 조절함으로써 초점 거리가 변환된 LF 이미지와 이를 역변환한 결과인 CGH를 생성한다. 해당 기술은 CGH의 픽셀 사이즈가 3.6 ㎛, 해상도가 3840⨯2160인 상황에서 10 cm 거리에 재생되는 상에 적용되어 영상 품질의 큰 손실 없이 약 3 cm 정도의 범위에서 초점 거리를 변환시킬 수 있음을 시뮬레이션 분석과 실제 실험 관측을 통해 확인하였다.