As virtual reality technologies are advanced rapidly, how to render 3D objects across modalities is becoming an important issue. This study is therefore aimed to investigate human discriminability on the curvature of 3D polygonal surfaces with focusing on the vision and touch senses because they are most dominant when explore 3D shapes. For the study, we designed a psychophysical experiment using signal detection theory to determine curvature discrimination for three conditions: haptic only, visual only, and both haptic and visual. The results show that there is no statistically significant difference among the conditions although the threshold in the haptic condition is the lowest. The results also indicate that rendering using both visual and haptic channels could degrade the performance of discrimination on a 3D global shape. These results must be considered when a multimodal rendering system is designed in near future.

최근, 이진 특징 기술자를 생성하는 방법에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이진 특징 기술자의 정합은 비트 연산에 기반한 해밍거리를 이용하므로 실수 연산에 기반한 유클리디안 거리를 이용하는 기존의 일반적인 특징 기술자의 정합보다 훨씬 효율적이기 때문이다. 그러나, 특징 수의 증가는 정합 속도를 선형적으로 감소시키는 원인이 되기 때문에, 객체 추적과 같은 실시간 처리가 중요한 응용 분야에서는 이진 특징 기술자의 정합 속도를 더욱 향상시킬 수 있는 방법에 대한 요구가 증가해 왔다. 이에 본 논문에서는 고차원의 이진 특징 기술자를 여러 저차원의 이진 특징 기술자로 나누어 부분 해밍거리를 계산하고 순차적으로 분석함으로써, 정합 속도는 크게 개선하면서도 정확도는 유지할 수 있는 방법을 제안한다. 제안된 방법의 효율성을 분석하기 위해 기존의 정합 방법들과의 비교 실험을 수행한다. 아울러, 제안된 고속화 방법의 성능을 극대화하기 위한 이진 특징 기술자 생성 방법에 대해서도 논의한다. 몇가지 생성 방법에 대한 성능을 분석함으로써, 가장 효과적인 방법을 모색한다.

망막 쌍극세포는 광자극에 대하여 완만한 전위응답을 하며, 막전위에 의존하여 전달물질(glutamine 산)을 방출한다. 본 논문에서는 ON형 쌍극세포의 시냅스 앞단에서 전달물질 방출 기구에 관한 여러 가지의 생리학적 정보를 수식적 모델로 통합하였다. 전달물질 방출의 빠른 성분과 느린 성분의 공급원을 병렬로 배치한 본 모델은 전달물질 방출의 막전위 및 세포 내 $Ca^{2+}$ 농도 의존성을 충실하게 재현할 수가 있었다. 또한 전달물질의 빠른 방출 성분은 사다리꼴 모양의 막전위 의존성을 나타내는 데에 반하여, 느린 방출 성분은 종모양의 막전위 의존성을 나타내기 때문에 세포 내의 $Ca^{2+}$ 농도 상승을 $Ca^{2+}$ 완충제로 억제하여 느린 방출 성분이 감소되고, 전달 물질 방출의 막전위 의존성이 사다리꼴 모양의 특성이 되는 것을 확인하였다. 그리고 ON 형 쌍극세포의 광응답에서 일시적 성분과 지속적 성분에 의하여 발생하는 전달물질 방출을 시뮬레이션한 결과 광응답의 시작은 전달물질을 빠르게 방출하게 하였으며, 광응답의 일시적 성분과 초기의 지속적 성분은 전달물질을 느리게 방출하도록 하였다. 또한 광응답의 후기 지속적 성분은 저장 pool로부터 보충된 시냅스 소포에 의하여 지속적인 방출이 발생하기 때문이라는 것을 확인하였다.

This paper introduces a mixture of background subtraction technique and K-Means clustering algorithm for removing shadows from video sequences. Lighting conditions cause an issue with segmentation. The proposed method can successfully eradicate artifacts associated with lighting changes such as highlight and reflection, and cast shadows of moving object from segmentation. In this paper, K-Means clustering algorithm is applied to the foreground, which is initially fragmented by background subtraction technique. The estimated shadow region is then superimposed on the background to eliminate the effects that cause redundancy in object detection. Simulation results depict that the proposed approach is capable of removing shadows and reflections from moving objects with an accuracy of more than 95% in every cases considered.

청각, 언어장애인과 수화를 모르는 일반인과의 대화를 위해, 키넥트를 이용한 모션 인식을 통해 수화를 번역하여 주는 시스템을 개발하였다. 키넥트의 주요기능을 이용하여 수화를 번역하는 알고리즘들을 설계하고, 다양한 수화자에 대한 수화번역의 정확도를 높이기 위한 방법으로서 길이정규화와 팔꿈치정규화의 두 가지 정규화 방법을 사용하였다. 그리고 이러한 정규화 방법이 효과적인지 알아보기 위해서 실제 수화데이터를 차트로 비교하였다. 또한 10개의 데이터베이스를 입력하여 간단한 수화부터 복잡한 수화까지 직접 실시하고, 이를 키넥트로 인식하여 번역을 해봄으로서 프로그램의 정확도를 검증하였다. 추가적으로 다양한 체형의 수화자를 인식시켜 프로그램을 실행 시켜봄으로서 체형에 따른 오차 값의 보완을 완료하여 수화번역에 대한 신뢰도를 높였다.

무선 센서 네트워크에서 동적 시스템에 대한 consensus 알고리듬은 센서 네트워크의 데이터 융합을 위해 신축적인 알고리듬을 적용할 수 있다. 본 논문은 분산 센서 데이터 기반의 평균적인 consensus 특성을 이용하여 n개의 센서 계측치들의 평균을 추적하기 위해 센서 네트워크의 노드들로 구성되는 하나의 분산 데이터 융합 필터를 구현하였다. 본 consensus 필터는 센서 네트워크에서 분산 칼만 필터링에 의한 구조로 데이터 융합의 문제를 해결한다. consensus 필터의 최적 수렴특성, 잡음 전파의 감소 및 빠른 입력신호들의 추적 능력을 보여준다. 필터링 처리 결과를 확인하기 위해 지그비 통신을 이용하여 각 센서의 출력신호와 필터링 처리 결과 및 각 센서의 개별적 신호들을 통합하고 consensus 필터링 처리 결과를 보였다.

아날로그 신호를 입력받아서 실시간으로 처리하기 위해서는 빠른 곱셈 연산회로와 고속 ADC(A/D converter) 회로가 필요하며 이를 위하여 Double-base Number System(DBNS)이 효과적인 것으로 알려져 있다. DBNS는 2와 3을 밑수로 이용하는 시스템으로서 이진 곱셈기와 비교할 때 곱셈 처리가 매우 빠르며, 칩 면적을 감소시킬 수 있으며, 저소비전력의 장점을 갖고 있다. 그러나 DBNS의 고유특성 때문에 변환오차가 발생하며, 디지털 필터의 구조로 인하여 오차가 연산결과에 누적되어 기존에 사용하던 2진수 방식에 비하여 차단 주파수의 S/N 특성이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 필터 계수에 대한 오차를 분석하여 ADC의 엔코더를 비선형으로 설계함으로써 DBNS의 누적오차를 상쇄시키는 방법을 제안하였다. 제안된 시스템은 엔코더 회로만이 수정되었으므로 DBNS의 장점은 그대로 유지된다. 제안한 ADC 엔코더가 비선형임에도 불구하고 -70dB의 차단 주파수 특성을 갖도록 설계한 FIR 필터와 비교하면, 기존의 DBNS 엔코더의 결과는 -35dB를 얻을 수 있었지만, 본 연구에서 제안된 비선형 DBNS 엔코더는 -45dB의 S/N로 -10dB의 향상을 이룰 수 있었다.

본 논문에서는 대전상관기의 상관결과 정밀도 향상을 위해 FFT 모듈의 유효비트 확장에 관해 고찰한다. FPGA를 기반으로 하는 대전상관기는 데이터처리의 고속화를 위해 FFT 연산을 고정소수점으로 구현하였다. 그러나 상관결과에서 연산비트의 부족으로 인해 대역폭의 낮은 주파수 영역에서 위상의 0도 집중현상이 발생하고 있다. 이 현상은 관측천체를 분석할 때 위상 집중현상을 제외시키기 때문에 데이터 손실과 같은 효과를 주어 상관결과의 정밀도에 영향을 주고 있다. 따라서 상관결과의 정밀도 향상을 위해 FPGA의 주어진 리소스 범위 내에서 기존 FFT 모듈의 16비트 연산보다 비트수를 확장할 수 있는지에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 사용한 FPGA 리소스 범위 내에서 FFT 모듈의 유효비트 수는 확장할 수 있으며, FFT 모듈의 20-bit 연산비트가 실험결과의 비교를 통하여 상관결과의 정밀도를 향상시키는데 유효한 것으로 확인되었다.

본 논문에서는 VLBI 관측데이터를 광신호로 변환하여 전송할 수 있는 광변환 송수신 장치의 설계 개발과 성능시험에 대해 기술한다. 대전상관기에서 고속재생기(Mark5B, VERA2000)와 동기재생처리장치(RVDB) 사이, RVDB와 VLBI상관서브시스템(VCS) 사이에는 80라인의 구리선으로 구성된 VSI 케이블이 사용되고 있는데, 관측데이터를 LVDS 신호로 전송하며 유효길이는 최대 5m이다. 대전상관기는 16관측국의 자료처리를 수행할 예정이며, 향후 14대의 RVDB 시스템이 도입될 예정이다. 그리고 VSI 케이블의 연결단자의 접속 오류로 인해 데이터 손실도 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 VSI 케이블의 접촉오류로 인한 데이터 손실, RVDB와 VCS 사이의 공간 활용과 시스템의 증설계획, 그리고 장거리 데이터 전송(e-VLBI) 등을 고려하여 VLBI 관측데이터를 광신호로 변환하여 데이터를 효율적으로 송수신할 수 있는 장치를 개발하였다. 본 논문에서는 개발한 광변환 송수신 장치의 성능을 확인하기 위해 고속재생기와 RVDB 사이의 데이터 전송시험을 수행하였으며, 시험결과에서 데이터의 손실 없이 전송되는 것을 확인하였다.