• 한국통신학회논문지
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• 제32권10C호
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• pp.982-989
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• 2007

본 논문에서는 사용자의 시점과 환경을 고려한 3DTV 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 다시점 영상의 부 복호화기, 얼굴 추적, 2D/3D동영상 입체 변환으로 구성된다. 다시점 영상에 입체감을 부여하기 위한 방법 중 실시간 처리가 가능한 2차원 영상을 3차원 영상으로 변환하는 2D/3D 동영상 입체 변환을 이용하여 입체 영상을 생성하였다. 기존의 2D/3D 동영상 입체 변환은 다시점 영상을 고려한 변환 방법이 아니기 때문에 다시점 영상의 시점 변화 시 다른 시점의 영상을 사용하여 불안정한 입체 영상을 생성한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다시점 영상에 적합하도록 시점 변화 시를 고려한 2D/3D변환방법을 사용함으로써 시점 변화 시 안정된 입체영상을 생성할 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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• pp.140-141
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• 2012

최근 영상분야의 키워드는 초고품질화, 초실감화, 스마트화로 대표될 수 있다. 그 중에서도 무안경식 3D는 초실감화를 이루기 위한 핵심응용분야 중 하나이다. 하지만 무안경식 3D 단말기가 성공적으로 보급되기 위해서는 연구되어야 할 분야가 여전히 존재한다. 그 중에서도 본 논문에서는 고화질의 무안경식 3D 스마트 콘텐츠 제작에 필요한 자동 스테레오 정합 기법을 제안하였다. 이전까지 연구된 변이지도 추출을 위한 알고리즘은 전역적 최적화 방법을 사용할 시 영상의 해상도와 깊이 정도에 따른 연산량의 증가로 많은 수행시간이 요구되었다. 또한 좌/우 영상의 intensity 정보만으로는 정확한 변이지도 추출이 어렵다는 한계점이 존재하였다. 이러한 이유로 본 논문에서는 스트림 영상에서 프레임 간의 정보를 이용하여 신뢰지도와 경계정보를 생성하였으며 belief propagation 스테레오 정합 방법을 이용하여 고화질의 정확한 변이지도를 추출하였다. 또한, 알고리즘의 연산량에 대한 문제를 해결하기 위한 고속화 방안으로, 최근 많은 연구가 이루어지고 있는 GPU(graphics processing units) 를 이용한 병렬처리를 연구하였다. 마지막으로 연구결과의 신뢰성을 향상하기 위하여 다양한 데이터를 이용한 실험을 통해 고화질의 영상정보를 고속으로 추출할 수 있음을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제15권8호
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• pp.391-400
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• 2017

본 논문의 목적은 영상자극이 신체 안정성에 미치는 영향을 개념 모델(Conceptual Model)로 제시하고, 시청자에게 제공되는 영상의 종류(2D, VR)에 따라 신체 안정성(손 안정성)에 미치는 영항을 실험을 통해 알아보는 것이다. 최근에 VR과 같은 입체 영상이 스마트폰이나 운동기구 등과의 결합이 활발해지고 있고, 영상자극이 제거된 후 일시적으로 신체 균형 및 손 안정성에 영향을 미침에 따라 안전사고나 인적오류의 가능성도 높아지고 있다. 개념모델은 기존 연구결과들을 바탕으로 제시되었고, 실험결과를 기반으로 뇌에서 일어나는 인간정보처리과정 및 인지적 자원모델과 결합되어 설명되었다. 20명의 피실험자는 2D, VR 자극에 노출 된 후 영상피로가 Cybersickness 질문지를 통해, 손 안정성은 Hand Steadiness Tester를 이용해 측정되었다. 실험결과 2D보다 VR 영상이 높은 영상피로, 낮은 손 안정성을 유발하였다. 본 연구는 아직 시도되지 않은 영상 종류 및 영상피로 수준에 따른 손 안정성을 개념모델과 실험을 통해 밝혔다는데 의의가 있다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제16권1호
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• pp.67-75
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• 2012

목적 : 뇌에 분포하는 동맥혈관을 관찰할 때 흔히 자기공명 뇌혈관 데이터(Magnetic Resonance Angiography, MRA)를 이용한다. 하지만 뇌혈관 데이터의 경우 관찰하고자 하는 부위의 혈관을 직접적으로 관찰하기 어렵다. 이러한 3차원 데이터를 2차원 디스플레이 장치에 나타내기 위해 최대강도투사(Maximum Intensity Projection, MIP) 영상이 흔히 이용된다. 데이터의 투사방향에 위치한 복셀들 중 최대값을 가지는 복셀을 투사하여 최대강도투사 영상을 얻게 된다. 혈관의 경우 큰 복셀값을 가지기 때문에 영상에서 밝게 나타난다. 하지만 투사방향에 중첩되어 있는 일부 혈관들이 투사하는 과정에서 최대값을 가지는 혈관들에 가려져 나타나지 않게 되기 때문에 깊이 정보를 잃게 된다. 또한 정해진 위치에서의 투사영상 밖에 얻을 수 없다는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 최대강도투사 영상이 가지는 이러한 단점들을 개선하여 뇌혈관의 분포를 3차원 공간상에서 최적화 된 입체영상으로 보는 새로운 방법을 제안하였다. 대상 및 방법 : 우리는 4개의 채널 코일과 3.0T 자기공명영상장치 (Siemens Tim Trio MRI scanner)를 이용하여 피험자의 머리를 고정시키고 3차원 위상대조 (Phase-Contrast, PC) 시퀀스를 적용하여 3차원 뇌혈관 데이터를 얻었다. 얻어진뇌혈관 데이터의 중심점을 기준으로 3차원 공간 회전 알고리즘을 적용하여 회전된 새로운 데이터를 얻은 다음 이 데이터를 기준 수평면상에 투사하여 뇌혈관에 대한 2차원 최대강도투사 영상을 구한다. 이 때 입체영상 구현을 위해 두 눈과 데이터의 중심이 이루는 수렴각에 맞게 뇌혈관 데이터를 각각 공간 회전시킨 후 투사하여 각각의 눈에 적합한 영상들을 구하고 이를 적청안경방식 (anaglyph)을 이용하여 관찰함으로써 최적의 입체감을 가지는 최대강도투사 영상을 얻는다. 결과 : 결과 영상을 살펴보면 우선 기존의 방법들에서는 불가능했던 뇌혈관 데이터의 다양한 위치에서의 최대강도투사 영상이 가능해졌다는 것을 알 수 있다. 또한 관찰자와 데이터 사이의 거리와 두 눈 사이의 거리를 고려하여 보다 사실적인 입체감을 가지는 입체 최대강도투사 영상을 얻었다. 결론적으로 관찰자가 바라보는 방향과 관찰자와 데이터 사이의 거리에 따른 최적의 입체영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 제안하는 방법은 단일 최대강도투사 영상을 관찰자의 위치를 고려하여 입체영상으로 변환시킴으로써 최적의 입체감을 가지는 입체 투사 영상을 구하였다. 그리고 구면좌표계 상에서 뇌혈관 데이터의 다양한 투사방향에서의 최대강도투사 영상을 나타낼 수 있었다. 추후 알고리즘 최적화와 병렬연산 프로세스가 적용된다면 진단과 수술 계획에 필요한 뇌혈관의 입체 정보들을 실시간으로 제공해 줄 수 있을 것으로 예상된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제9권1호
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• pp.24-29
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• 2005

목적 : 기존의 시각 자극과 관련한 뇌기능 연구가 일반적인 이차원 시각 자극을 이용한 데 반하여 본 논문에서는 삼차원 스트레오스코픽 비젼에 의한 시각 자극을 이용한 뇌기능 영상 연구를 수행하였다. 본 연구를 통하여 삼차원 시각처리와 관련한 뇌의 기능 영역 및 특징을 이차원 시각 자극 결과와 비교 검토하였다. 대상 및 방법 Anaglyph(이차원 그림을 칼라 코딩한 후 왼쪽과 오른쪽에 서로 다른 색깔의 렌즈를 사용하여 스트레오스코픽 비젼을 구현)를 이용하여 삼차원 시각 자극을 주었으며, 이와 비교를 위하여 동일한 영상으로 이차원 시각 자극을 구현하였다. 건강한 volunteer들에 대하여 삼차원 및 이차원 시각 자극에 대한 뇌기능 영상을 3.0 Tesla MRI 시스템에서 얻었다. 결과 : 삼차원 시각 자극에 의하여 활성화된 뇌의 영역은 이차원 시각 자극과 동일하게 후두엽으로 나타났으며, 삼차원 시각 자극에 의한 활성영역이 이차원 시각 자극에 의한 영역 보다 약 $18\%$ 더 넓게 나타났다. 결론 : 사람은 양 눈을 사용하여 삼차원 물체를 인식한다. 삼차원 물체 인식은 스테레오스코픽 비젼에 기인하는데, anaglyph 를 이용하여 삼차원 시각 자극에 대한 뇌기능 영상을 3.0 Tesla MRI 시스템에서 수행하였다. 삼차원 시각 자극에 의하여 활성화된 뇌의 영역은 이차원 시각 자극과 동일하게 후두엽으로 나타났으나, 활성영역이 이차원 자극에 비하여 약 $18\%$ 더 넓게 나타났다. 이것은 삼차원 영상 처리가 이차원 영상 처리에 비하여 왼쪽 영상과 오른쪽 영상의 차이에서 거리 정보를 추출하는 삼차원 시각 처리 기능이 추가됨에 따라 뇌의 처리 영역이 넓어진 것으로 판단된다. 이러한 삼차원 시각 자극 뇌기능 영상은 가상현실이나 3-D 디스플레이, 3-D 멀티미디어 콘텐츠 연구 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 방송공학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.478-490
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• 2014

3-D 디스플레이를 이용하여 실감나는 입체 경험을 시청자에게 제공하는데 필요한 요인을 파악하는 다양한 연구가 여러 분야에서 이루어지고 있다. 본 연구는 3차원 지각에 필요한 정보를 어느 쪽 눈에 제시하느냐에 따라 관찰자의 입체 지각 과정에 차이가 있는지를 알아보고자 하였다. 실험은 관찰자의 우세안과 비우세안에 3-D 자극 패턴의 변화를 배타적으로 제공하고, 이 자극 정보를 통합해서 3-D 입체로 지각하는 시간을 측정하는 과정이 포함되었다. 다양한 조건으로 구성된 실험에서 얻은 결과는 관찰자의 우세안 여부에 상관없이 3-D 정보가 왼쪽 눈에 제시된 경우, 오른쪽 눈에 비해 일관성 있게 지각이 수행된다는 것이다. 본 결과는 3-D 영상물 제작 시 깊이 정보가 왼쪽 눈에 담길 수 있도록 입체 영상 카메라 시점을 조정한다면, 입체 영상물에 담겨있는 깊이를 영상 관람자가 더 잘 지각할 수 있음을 제안하고 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.483-494
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• 2006

본 논문에서는 기존 디지털방송 시스템과의 호환성을 유지하면서 3차원 방송 서비스를 하기 위한 MPEG-2 시스템의 PSI(Program Specific Information) 구조를 제안하고, 이를 기반으로 3차원 방송 시스템을 설계 및 구현한다. 제안한 PSI 구조는 2차원 또는 3차원 콘텐츠를 구별하기 위한 디스크립터를 포함하고 있어 서비스 사업자에게 2차원 또는 3차원 콘텐츠를 임의로 구성할 수 있는 기능을 제공하며 기존 디지털 방송 수신기에서는 이를 무시하도록 설계하였다. 또한, 제안하는 시스템을 통해 전송되는 3차원 방송은 시청자의 인터랙션을 통하여 2차원 또는 3차원 모드로 선택하여 시청할 수 있는 기능이 가능하여 시청자의 시청 선호도 폭을 향상시킬 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.703-720
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• 2009

본 논문에서는 3D 컨텐츠 서비스에 대한 사용자의 욕구를 만족시킴과 동시에 미래 컴퓨팅 환경에 적합한 새로운 동영상 코딩 방법으로서 실감형 다시점 스케일러블 비디오 코딩 방법을 제안하였다. 미래의 비디오 코딩 방법은 스테레오 스코픽 또는 다시점 비디오를 통하여 삼차원 실감형 입체영상을 사용자로 하여금 느끼게 하는 실감형 서비스를 지원함과 동시에 다양한 통신환경 및 다양한 종류의 단말을 통합적으로 지원하기 위한 'One-source Multi-use'를 달성할 수 있어야 한다. 지금까지 2차원 디스플레이만을 지원하는 동영상 코딩 방법과는 다르게 본 논문에서 제안하는 실감형 다시점 스케일러블 비디오 코딩 방법은 그러한 실감 서비스를 지원할 수 있는 방법이다. 제안된 코딩 방법은 다시점 비디오 코딩 방법과 스케일러블 비디오 코딩 방법의 기능을 통합하는 방향으로 설계되고 구현된 후 성능 평가를 통해 실제 3D 서비스에서의 응용 가능성을 살펴보았다. 성능 평가를 통해 본 논문에서 제안하는 코딩 구조가 코딩 효율을 효율적으로 유지하면서 시점간의 랜덤 액세스 성능을 크게 높여 주는 것을 확인할 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.796-803
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• 2008

본 논문에서는 사용자에게 보다 실감있고, 사용자가 선호하는 다시점 3D 영상의 3D 입체감을 제공할 수 있는, 다시점 3D 동영상의 인식 깊이감을 조절하는 기법을 제안한다. 카메라 배열을 변경하는 기존의 방법들과 달리, 제안한 기법은 사용자가 요청하는 깊이 범위의 스케일링을 활용하기 위하여 영상의 깊이 데이터를 활용한다. 다시점 영상 및 해당 시점의 깊이 영상을 입력받아 각 화소의 변이로 변환하고, 각 화소의 변이를 조절함으로써 인식되는 깊이감을 조절하게 된다. 제안 방법은 다시점 카메라로부터 획득한 다시점 영상의 처리가 가능하며, 또한 2-시점 입체영상부터 다시점 영상까지 적용이 가능하다. 실험에서는 제안한 방법을 통하여 깊이감이 조절된 다시점 동영상을 다시점 3D 모니터로 시청하였을 때, 깊이감이 사용자가 선호하는 깊이에 따라서 스케일되는 것을 DSCQS(Double Stimulus Continuous Quality Scale)으로 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.930-940
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• 2008

본 논문은 동기화된 다중화 기법을 사용하는 고화질 다시점 비디오 전송 시스템의 프로토타입을 제안한다. 제안된 동기화된 다중화 기법은 비디오 획득 과정에서 동기화를 고려하고 전송하는 동안의 상호적인 시점 선택을 위한 다중화를 고려한다. IEEE 1394 인터페이스를 통해 다수의 HDV 캠코더들로부터 비디오 획득시의 동기화를 위하여 카메라와 서버 사이의 전역시간 (global time)을 사용하여 MPEG-2로 부호화된 비디오 스트림들 간의 기준 시간 차이를 추정(예측)하고 MPEG-2 시스템의 시간 모델을 수정함을 통하여 비디오 스트림들의 기준 시간 차이를 보정한다. 이와 함께 상호적인 시점 전환을 위해서 MPEG-2 TS (transport stream)에서 다중화를 수행한다. 최종적으로 제안하는 동기화된 다중화 기법을 사용하여 사용자들은 동기화된 고화질 시점 비디오를 재생할 수 있다.