• 제목/요약/키워드: Time-of-Flight Camera

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일반적 총변이를 이용한 깊이맵 업샘플링 방법 (Depth Upsampling Method Using Total Generalized Variation)

  • 홍수민;호요성
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.957-964
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    • 2016
  • 요즘 들어, 3차원 콘텐츠의 수요는 지속적으로 증가하고 있다. 3차원 콘텐츠의 품질은 해당 장면의 깊이 정보에 큰 영향을 받기 때문에 정확한 깊이 정보를 얻는 것이 매우 중요하다. 카메라와 객체 사이의 깊이 정보는 적외선 센서를 이용한 계산을 통해 직접 얻을 수 있다. 최근 들어, KINECT 카메라와 같이 카메라와 물체 사이의 거리를 적외선이나 광신호를 이용하여 직접 측정하는 Time-of-flight (ToF) 기술을 사용하는 깊이 측정 방법이 널리 사용되고 있다. 이러한 방법은 카메라와 객체 사이의 깊이 정보를 실시간으로 획득할 수 있다는 장점을 갖지만, 획득된 깊이맵에 잡음이 발생하고, 깊이맵의 해상도가 낮다는 단점을 갖는다. 최근 들어, 이런 문제를 해결하기 위해서 양방향 결합 업샘플링 방법 (JBU) 이나 잡음 제거 업샘플링 방법 (NAFDU) 과 같은 필터 기반의 방법이 제안되었다. 그러나 이러한 필터 기반의 업샘플링 방법은 업샘플링된 깊이맵에 색상영상의 질감이 복사되는 문제가 발생한다. 이 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 고차 정규화항을 이용하여 에너지 함수를 만들고, 이를 최적화하여 깊이맵을 업샘플링 한다. 또한, 색상과 깊이맵의 경계 정보를 고려한 경계 가중치항을 추가하여 질감 복사 문제를 해결한다. 실험 결과, 제안하는 깊이맵 업샘플링 방법이 기존의 방법에 비해 깊이 정보의 품질은 유지하면서, 질감 복사 문제를 효과적으로 해결할 수 있음을 확인했다.

관박쥐(Rhinolophus ferrumequinum)의 먹이포획 과정에 대한 행동 및 반향정위 변화 (Variation in Echolocation and Prey-capture Behavior of Rhinolophus ferrumequinum during Foraging Flight)

  • 정철운;김성철;전영신;한상훈
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.779-788
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    • 2017
  • In this study, we analyzed the changes in the echolocation and prey-capture behavior of the horseshoe bat Rhinolophus ferrumequinum from search phase to capture time. The experiment was conducted in an indoor free-flight room fitted with an ultra-high-speed camera. We found that the bats searched for food while hanging from a structure, and capturing was carried out using the flight membrane. In addition, it was confirmed that the mouth and uropatagium were continuously used in tandem during the capturing process. Furthermore, using Constant Frequency (CF), we confirmed that the prey catching method reflected the wing morphology and echolocation pattern of R. ferrumequinum. The echolocation analysis revealed that the pulse duration, pulse interval, peak frequency, start-FM-bandwidth, and CF duration decreased as the search phase approached the terminal phase. Detailed analysis of echolocation pulse showed that the end-FM bandwidth, which increases as it gets nearer to the capture time of prey, was closely related to the accurate grasp of the location of an insect. At the final moment of prey capture, the passive listening that stopped the divergence of the echolocation was identified; this was determined to be the process of minimizing the interruption from the echo of the echolocation call emitted from the bat itself and sound waves emitted from the prey.

CGH를 위한 가상시점 깊이영상 합성 시스템 (Virtual View-point Depth Image Synthesis System for CGH)

  • 김택범;고민수;유지상
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.1477-1486
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    • 2012
  • 본 논문에서는 가상시점 깊이영상 생성 기법을 이용한 다양한 시점의 CGH(computer generated hologram) 생성 시스템을 제안한다. 제안한 시스템에서는 먼저 TOF(time of flight) 깊이 카메라를 이용하여 신뢰도 높은 기준시점 깊이영상을 획득하고 카메라 보정 과정을 통해 기준시점 카메라들의 카메라 파라미터를 추출한다. 가상시점 카메라의 위치가 정의되면 기준시점 카메라와의 거리와 위치를 고려하여 최적의 기준시점 카메라들을 선택한다. 가상시점 카메라와 가장 가까운 기준시점 카메라를 주 기준시점으로 결정하고 가상시점 깊이영상을 생성한다. 주 기준시점 카메라와 위치가 반대인 기준시점 카메라를 보조 기준시점으로 선택하여 가상시점 깊이영상을 생성한다. 주 기준시점을 통해 생성된 가상시점 깊이영상에 나타나는 가려짐 영역을 보조 기준시점으로 생성된 가상시점 깊이영상으로부터 찾아 보상한다. 보상이 되지 않고 남은 홀영역은 주변값 중 가장 작은 값으로 채워 최종 가상시점 깊이영상을 생성한다. 최종 가상시점 깊이 영상을 이용하여 CGH를 생성한다. 실험을 통해 기존의 기법보다 제안하는 가상시점 깊이영상 합성 시스템의 성능이 우수함을 확인하였다.

A Study on Depth Information Acquisition Improved by Gradual Pixel Bundling Method at TOF Image Sensor

  • Kwon, Soon Chul;Chae, Ho Byung;Lee, Sung Jin;Son, Kwang Chul;Lee, Seung Hyun
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제7권1호
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    • pp.15-19
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    • 2015
  • The depth information of an image is used in a variety of applications including 2D/3D conversion, multi-view extraction, modeling, depth keying, etc. There are various methods to acquire depth information, such as the method to use a stereo camera, the method to use the depth camera of flight time (TOF) method, the method to use 3D modeling software, the method to use 3D scanner and the method to use a structured light just like Microsoft's Kinect. In particular, the depth camera of TOF method measures the distance using infrared light, whereas TOF sensor depends on the sensitivity of optical light of an image sensor (CCD/CMOS). Thus, it is mandatory for the existing image sensors to get an infrared light image by bundling several pixels; these requirements generate a phenomenon to reduce the resolution of an image. This thesis proposed a measure to acquire a high-resolution image through gradual area movement while acquiring a low-resolution image through pixel bundling method. From this measure, one can obtain an effect of acquiring image information in which illumination intensity (lux) and resolution were improved without increasing the performance of an image sensor since the image resolution is not improved as resolving a low-illumination intensity (lux) in accordance with the gradual pixel bundling algorithm.

HMD기반 비행 시뮬레이터를 위한 혼합현실 영상 생성 기법 (Mixed Reality Image Generation Method for HMD-based Flight Simulator)

  • 현주하;강문혜;문용호
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.59-67
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    • 2023
  • 최근 HMD와 혼합현실에 기반한 비행 시뮬레이터에 많은 관심이 증가하고 있다. 그러나 기존 혼합현실 기반 비행 시뮬레이터는 HMD를 착용한 조종사에게 다양한 상호작용과 실재감을 제공하는 데 한계가 있다. 이를 해결하기 위해서는 실제 조종석 환경하에서 상호작용에 대응하는 혼합현실 영상이 실시간으로 생성되어 조종사에게 제공되어야 한다. 본 논문에서는 HMD에 부착된 카메라에서 얻어지는 현실 영상에서 조종사의 신체를 포함한 조종석 영역을 검출하고, 이를 가상영상과 합성하여 고해상도의 혼합현실 영상을 실시간으로 생성하는 혼합현실 영상 생성기법을 제안하였다. 모의실험 결과는 99%의 영상합성 정확도를 지니고 30Hz 프레임율로 HMD에 혼합현실 영상을 제공할 수 있음을 보여준다.

선형 CCD카메라 영상의 기하학적 모델 수립 및 좌표 변환 (Geometric Modelling and Coordinate Transformation of Satellite-Based Linear Pushbroom-Type CCD Camera Images)

  • 신동석;이영란
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.85-98
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    • 1997
  • 본 논문에서는 현재 고해상도 위성 영상을 촬영하는 대부분의 카메라인 pushbroom형태 의 선형 CCD카메라의 기하학적 모델 및 좌표변환 과정을 제안한다. 제안되는 모델은 원시 영상 자표계로 부터 지도 좌표계까지의 정함수 변환 뿐아니라 반대 방향의 역함수 변환도 포함한다. 실제로 resampling의 용이성이나 구현의 효율성을 감안할 때 역함수 변환이 사용되어야 하지만, pushbroom형태의 영상일 경우 그 촛점의 위치가 시간에 따라 변화하므로 역함수 변환 함수가 단 순한 수학적 형태로 성립될 수 없다. 따라서 이 논문에서는 반복 연산과 수렴을 통한 역함수 변 환의 유도를 제안한다. 제안되는 기하학적 모델은 모든 선형 CCD 위성영상에 적용될 수 있으나 본 논문에서는 유도의 편이성을 위해 현재 비행모델을 제작 중이며 1998년 후반에 발사 예정인 우리별 3호의 고해상도 카메라 영상에 촛점을 맞추었다.

평행봉 Kenmotsu 동작의 운동학적 분석 (A Kinematical Analysis of the Kenmotsu on the Parallel Bars)

  • 공태웅;김용선;윤창선
    • 한국운동역학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.61-70
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    • 2005
  • The purpose of study was to investigate the kinematic variables of Kenmotsu motion in Parallel bars. To this study, by 3 dimensional kinematical analysis of 4 male national gymnasts participants in the 28th Athens Olympic Game in 2004, kinematic data collected using video camera. Coordinate data were smoothed by using a fourth-order Butterworth low pass digital filter with cutoff frequency of 6Hz. The conclusions were as follows. 1. In P2, because the constrained swing movement made the movement of a rising back difficult7, the movements of Reg. were performed at low position after Air phase. 2. In E5 event, for the shake of a stable handstand and applied techniques like a Belle(E-value), a Belle Piked(super E-value), a vertical velocity in E2, a horizontal velocity in E3 and a vertical velocity in E4 were necessary for high velocities. 3. In E4 event, it was appeared that for a flexible body's movement of a vertical up-flight, the large angle of the shoulder joint and the flexion & extension of the hip joint were necessary in Air phase and a long flight time and vertical displacement made Reg. movements stable at the high position.

무인기 충돌방지를 위한 레이다 센서 시스템 설계 (Radar Sensor System Concept for Collision Avoidance of Smart UAV)

  • 곽영길;강정완
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.203-207
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    • 2003
  • Due to the inherent nature of the low flying UAV, obstacle detection is a fundamental requirement in the flight path to avoid the collision from obstacles as well as manned aircraft. In this paper, a preliminary sensor requirements of an obstacle detection system for UAV in low-altitude flight are analyzed, and the automated obstacle detection sensor system is proposed assessing both passive and active sensors such as EO camera, IR, Laser radar, microwave and millimeter radar. In addition, TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System) are reviewed for the collision avoidance of the manned aircraft system. It is suggested that small-sized radar sensor is the best candidate for the smart UAV because an active radar can provide the real-time informations on range and range rate in the all-weather environment. However, an important constraints on small UAV should be resolved in terms of accommodation of the mass, volume, and power allocated in the payload of the UAV system design requirements.

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실시간 영상 기반 산불 추적 및 매핑기법 개발 (Development of a Forest Fire Tracking and GIS Mapping Base on Live Streaming)

  • 조인제;김규범;박범순
    • 융합정보논문지
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    • 제10권10호
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    • pp.123-127
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    • 2020
  • 야간 중대형 산불의 전체적인 화선정보를 얻기 위하여 누락되는 산불에 대한 반복적인 임무비행과 임무수행 종료 후 획득되는 정사영상 정합에 대한 소요시간을 줄이기 위하여 실시간 동영상으로 산불발생 여부를 판단하고 드론의 위치와 영상카메라의 각도정보, 지도상의 고도정보를 활용하여 판단된 산불위치를 계산하여 지도에 도시할 수 있는 지상통제시스템을 개발하였다. 개발된 기능의 신뢰성을 검증하기 위하여 비행고도 별, 영상카메라의 지향하는 위치정보의 오차거리를 측정하였으며, 신뢰할 수 있는 범위내의 위치정보를 지도에 표시하였다. 본 논문에 개발된 기능으로 다수의 산불 발생위치를 실시간 식별이 가능하므로 산불 진화대책 수립을 위한 전체적인 화선정보를 보다 신속하게 획득할 수 있을 것으로 예상된다.

가상 대장 내시경 시스템을 위한 고속 경로 생성 알고리즘 (A Fast Flight-path Generation Algorithm for Virtual Colonoscopy System)

  • 강동구;이재연;나종범
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.77-82
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    • 2003
  • 삼차원 CT 영상을 이용하여 대장 내부의 병변을 관찰하고 진단하기 위한 비침습적 검사 방법인 가상 대장 내시경을 위하여 가상 카메라의 관찰점과 관찰 방향을 제공하기 위한 적절한 경로가 필요하다. 특히. 인간의 대장은 매우 길고 복잡하므로 사용자가 직접 경로를 생성하려면 많은 시간이 걸리고 정확한 결과를 기대하기 어렵다. 또한 경로를 자동으로 생성하는 기존의 방법들은 계산량이 많아 약 수 분에서 수 십분 이상의 수행 시간이 걸리고. 사람의 대장이 가지는 대표적인 구조인 두께가 급격히 변하거나 곡률이 큰 영역에서 적절한 중앙선을 얻기 어려우며. 끊김이 있는 부적절한 경로를 생성하고, 평활화된 경로가 대상체의 표면과 충돌할 가능성을 배제할 수 없다. 이 논문에서는 계산량이 적은 거리 지도 및 제안된 순서 지도를 이용하여 끊김이 없고 적절한 중앙선을 얻는 고속의 알고리즘을 제안한다 순서 지도는 대상체 내부의 각 복셀에서의 가능한 경로의 방향을 나타내며 거리 지도는 대상체 내부의 각 복셀과 가장 가까운 배경 복셀까지의 거리를 나타낸다. 제안한 방법에서는 두 지도들을 이용하여 끝점에서 출발하여 시작점을 향하는 동시에 더욱 넓은 영역으로 진행하는 경로를 얻으므로, 대상체의 두께와 곡률의 크기에 관계없이 적절한 중앙선을 얻을 수 있다. 이와 함께 경로의 충돌 가능성을 완전히 제거할 수 있는 간단한 평활화 방법을 제안한다 알고리즘의 적절성을 검증하기 위해 사람의 대장의 특징을 가진 팬텀(phantom) 데이터를 이용하여 실험하였다. 사람의 대장 CT 데이터를 이용하여 800MHz PC에서 1분 이내에 적절한 경로를 얻었으며 이를 따라 이동하는 가상의 카메라로부터 만족할만한 가상 대장 내시경 영상을 얻을 수 있음을 보였다.