• The KIPS Transactions:PartB
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• v.10B no.6
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• pp.657-664
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• 2003

Reliable tracking of moving humans is essential to motion estimation, video surveillance and human-computer interface. This paper presents a new approach to human motion tracking that combines appearance-based and model-based techniques. Monocular color video is processed at both pixel level and object level. At the pixel level, a Gaussian mixture model is used to train and classily individual pixel colors. At the object level, a 3D human body model projected on a 2D image plane is used to fit the image data. Our method does not use inverse kinematics due to the singularity problem. While many others use stochastic sampling for model-based motion tracking, our method is purely dependent on nonlinear programming. We convert the human motion tracking problem into a nonlinear programming problem. A cost function for parameter optimization is used to estimate the degree of the overlapping between the foreground input image silhouette and a projected 3D model body silhouette. The overlapping is computed using computational geometry by converting a set of pixels from the image domain to a polygon in the real projection plane domain. Our method is used to recognize various human motions. Motion tracking results from video sequences are very encouraging.

• Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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• v.20 no.3
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• pp.41-48
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• 2012

Using multi-sensor or multi-temporal high resolution satellite images together is essential for efficient applications in remote sensing area. The purpose of this paper is to estimate geometric difference of translations between high-resolution optical and SAR images automatically. The geometric and radiometric pre-processing steps were fulfilled to calculate the similarity between optical and SAR images by using Mutual Information method. The coarsest-level pyramid images of each sensor constructed by gaussian pyramid method were generated to estimate the initial translation difference of the x, y directions for calculation efficiency. The precise geometric difference of translations was able to be estimated by applying this method from coarsest-level pyramid image to original image in order. Yet even when considered only translation between optical and SAR images, the proposed method showed RMSE lower than 5m in all study sites.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.21 no.4
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• pp.339-438
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• 2002

This paper presents a method to simulate noise propagation by a computer for outdoor environment. Sound propagated in 3 dimensional space generates reflected waves whenever it hits boundary surfaces. If a receiver is away from a sound source, it receives multiple sound waves which are reflected from various boundary surfaces in space. The algorithm being developed in this paper is based on a ray sound theory. If we get 3 dimensional geometry input as well as sound sources, we can compute sound effects all over the boundary surfaces. In this paper, we present two approaches to compute sound: the first approach, called forward tracing, traces sounds forwards from sound sources. while the second approach, called geometry based computation, computes possible propagation routes between sources and receivers. We compare two approaches and suggest the geometry based sound computation for outdoor simulation. Also this approach is very efficient in the sense we can save computational time compared to the forward sound tracing. Sound due to impulse-response is governed by physical environments. When a sound source waveform and numerically computed impulse in time is convoluted, the result generates a synthetic sound. This technique can be easily generalized to synthesize realistic stereo sounds for virtual reality, while the simulation result is visualized using VRML.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2003.11a
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• pp.112-115
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• 2003

모듈러 멱승은 주어진 값 X, E, N에 대하여 X$^{E}$ mod N으로 정의된다. 모듈러 멱승은 대부분의 공개키 암호시스템과 전자서명에 사용되므로, 이 연산을 빠르게 수행하는 문제는 암호학 분야에서 중요하게 연구 되고 있다. 모듈러 멱승을 계산하기 위해 가장 많이 사용되는 효율적인 알고리즘은 VLNW방법이다. 그러나 이 방법은d, q 인자를 고정시키기 때문에 제한적인 결과를 제공한다. 일반화된 그래프 모델은 VLNW방법의 f 인자를 제거하여 그 성능을 향상시켰다. 그러나 고 인자는 여전히 VLNW방법과 동일하게 고정되어 있다. d 인자는 초기 블록 테이블을 결정하는 인자로써, 이것을 확장할 경우 천 처리 시간이 기하급수적으로 증가하게 된다. 그러나, 본 논문은 전 처리 시간의 기하급수적인 증가를 저지하면서도 고 인자를 확장하기 위해서 초기 블록 테이블을 만드는 몇 가지 효율적인 방법을 제시한다. 이 방법은 VLNW 방법과 일반화된 그래프 모델보다도 효율적이며, 그 성능은 실험을 통하여 검증하였다.

• Annual Conference of KIPS
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• 2002.11a
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• pp.35-38
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• 2002

본 논문에서는 3차원 재구성에 있어서 필수 불가결한 기술인 카메라 교정 방법에 있어서 특정 교정 물체나 또는 영상에서의 제약 조건 등을 요구하지 않고 영상 내에 산재되어 있는 기하학 정보를 이용하여 카메라 내부 파라미터를 추출하고 영상간의 카메라 움직임을 계산하여 3차원 재구성하는 알고리즘을 제안한다. 공간에서의 직교하는 평행선들의 집합이 만들어 낸 자 축 방향으로의 3개의 소실 점을 이용하면 그 투영 영상에 대한 카메라 내부 파라미터를 얻을 수 있게 된다. 또 한 영상간의 대응점 관계를 이용하면 두 영상 사이의 상대적인 카메라의 회진 및 이동 성분을 얻어 낼 수 있다. 따라서 카메라의 내부, 외부 성분을 추출함으로써 사영 행렬을 계산하고 역 투영 방법에 의해서 3차원 재구성을 구현하게 된다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.4
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• pp.499-506
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• 2022

For autonomous ships to be commercialized and be able to navigate in coastal water, they must be able to detect maritime obstacles. One of the most common obstacles seen in coastal area are the farm buoys. In this study, a maritime object detection system was developed that detects buoys using the YOLO algorithm and visualizes the distance and bearing between buoys and the ship through geometric interpretation of camera images. After training the maritime object detection model with 1,224 pictures of buoys, the precision of the model was 89.0%, the recall was 95.0%, and the F1-score was 92.0%. Camera calibration had been conducted to calculate the distance and bearing of an object away from the camera using the obtained image coordinates and Experiment A and B were designed to verify the performance of the maritime object detection system. As a result of verifying the performance of the maritime object detection system, it can be seen that the maritime object detection system is superior to radar in its short-distance detection capability, so that it can be used as a navigational aid along with the radar.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.22 no.6
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• pp.143-148
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• 2022

It is very important for metaverse, mobile robot, and user location services to analyze the images continuously taken using a mobile smartphone or robot's monocular camera to estimate the camera's location. So far, PnP-related techniques have been applied to calculate the position. In this paper, the camera's moving direction is obtained using the essential matrix in the epipolar geometry applied to successive images, and the camera's continuous moving position is calculated through geometrical equations. A new estimation method was proposed, and its accuracy was verified through simulation. This method is completely different from the existing method and has a feature that it can be applied even if there is only one or more matching feature points in two or more images.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.16 no.2
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• pp.9-17
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• 2010

Minkowski sum of two polyedra is an operation to compute the sum of all pairs of points contained in the polyhedra. It has been a very useful tool to solve many geometric problems arising in the areas of robotics, NC machining, solid modeling, and so on. However, very few algorithms have been proposed to compute Minkowski sum of polyhedra, because computing Minkowski sum boundaries is susceptible to roundoff errors. We propose an algorithm to robustly compute the Minkowski sum boundaries by employing the controlled linear perturbation scheme to prevent numerically ambiguous and degenerate cases from occurring. According to our experiments, our algorithm computes the Minkowski sum boundaries with the precision of $10^{-14}$ by perturbing the vertices of the input polyhedra up to $10^{-10}$.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.42 no.10 s.340
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• pp.55-64
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• 2005

In this paper, we designed floating point units to accelate real-time 3D Graphics for Geometry processing. Designed floating point units support IEEE-754 single precision format and we confirmed 100 MHz performance of floating point add/mul unit, 120 MHz performance of floating point NR inverse division unit, 200 MHz performance of floating point power unit, 120 MHz performance of floating point inverse square root unit at Xilinx-vertex2. Also, using floating point units, designed Geometry processor and confirmed 3D Graphics data processing.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.42 no.2
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• pp.37.3-38
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• 2017

우리나라의 천문 관측의 기록의 역사는 삼국시대 이전 선사시대까지 거슬러 올라간다. 선사시대에는 천문 현상을 바위나 건축 유물에 기록을 남기고 역사를 기록하기 시작한 이후에는 일반 역사 기록 속에 항상 함께 기록하고 있다. 특히 동양은 역사기록 자체가 인간이 남긴 자취뿐만 아니라 하늘과 땅에 일어나는 다양한 자연 현상도 함께 동시에 남겼다. 고대로부터 인간은 하늘과 땅과 항상 유기적인 관계를 갖는다고 믿었기 때문이다. 우리나라는 정사로서 가장 오래된 역사 기록인 삼국사기와 삼국유사에 일식, 혜성 출현, 별똥과 유성우, 달과 행성 운행, 초신성 관측 등 250회 이상의 천문 기록이 나타나며 대부분 실제로 일어났던 사실을 그대로 기록하고 있다. 그 후 고려사와 조선왕조실록에는 이루 헤아릴 수 없을 정도로 많은 천문 기록을 남기고 있다. 이러한 천문 기록뿐만 아니라 일찍부터 중국으로부터 역법을 도입하여 천체 운행을 이용하여 우리 생활에 필요한 시각법을 사용하고 달력을 제작하였다. 특히 달과 태양의 운행 원리를 파악하여 일식과 월식을 직접 추산하였다. 역법의 운용은 천체 운행의 원리를 이해하고 수학을 발전시키는데 큰 역할을 하였다. 이러한 천문 관측과 정확한 시각 체계를 유지하고 정밀한 역법을 사용하기 위해서는 끊임없이 천체를 정밀하게 관측할 필요성이 있다. 이를 위해 다양한 천문 관측기기를 개발하고 제작하였다. 천문 의기는 천체의 위치를 측정하고 천체의 운행을 이용하여 시각 체계를 유지 관리를 위해 필수불가결한 기기이다. 우리나라 천문학 발달의 네 가지 축인 천문(天文), 역법(曆法), 의상(儀象), 구루(晷漏)등은 조선 초기 세종시대 완성을 보게 되었다. 이는 단일 왕조가 이룬 업적으로 다른 문화권에서 볼 수 없을 정도의 우수한 과학 기술의 유산이다. 특히 칠정산내편과 외편의 완성은 중국의 역법에서 벗어나 독자적인 역법을 완성하려는 시도였다. 이 모든 것은 당시 이를 주도하던 세종대왕의 지도력과 천문학과 수학에 뛰어난 천문학자가 이룩한 업적이다. 그 후 조선 중기로 접어들면서 쇠퇴하다가 임진왜란과 병자호란을 겪으면서 거의 모든 과학기술의 유산이 파괴되거나 유실되었다. 조선 현종 이후에 세종시대의 유산을 복원하려는 노력 중에 중국을 통하여 서양의 천문학을 도입하게 되었다. 중국에 들어와 있던 서양 선교사들이 주도하여 중국의 역법 체계를 바꾸었다. 즉, 일식과 월식의 예측력이 뛰어난 시헌력을 만들어 사용하기 시작했다. 시헌력에는 서양의 대수학과 기하학을 이용한 다양한 수학적 기법이 사용되었다. 조선 후기에 이 시헌력을 익히기 위한 노력을 하는 과정에서 서양의 수학과 기하학을 접하게 되고 새로운 우주 체계를 도입하게 되었다. 특히 서양의 천문도와 지도 제작에 기하학의 투사법이 사용되어 복잡한 대수학적 계산을 단순화시켜 활용하였다. 조선 후기에 전문 수학자뿐만 아니라 많은 유학자들도 서양의 수학과 기하학에 깊은 관심을 갖고 연구하였다. 고천문학 전체를 조망해 볼 때 핵심은 현대의 천체물리학이 아니라 위치천문학이다. 따라서 고천문학을 연구하는데 필수적인 요소가 지구의 자전과 공전 운동에 의해서 일어나는 현상과 세차운동에 의한 효과를 정확하게 이해하고 있어야 한다. 그중에서도 구면천문학과 천체역학에 대한 원리를 알고 있는 상태에서 접근해야 한다. 고천문학의 중심인 천문(天文), 역법(曆法), 의상(儀象), 구루(晷漏) 등의 내용은 이러한 위치천문학이 그 기본 골격을 이루고 있다. 예를 들어 고려사의 천문 현상을 모아 놓은 천문지(天文志)와 일식과 월식 계산 원리가 들어있는 역지(曆志)를 연구하기 위해서는 위치천문학의 기본 개념 없이는 연구하는데 한계가 있다. 인문학을 전공하는 학자가 고천문을 연구하는데 가장 큰 걸림돌이 되는 점이 위치 천문학의 기본 개념 없이 접근하는 것이다. 심지어 조선시대 유학자들조차 저술한 많은 천문 관련 기록을 보면 상당부분 천체 운행 원리를 모르고 혼란스럽게 기록된 내용이 적지 않다. 우리나라 수학사를 연구할 경우 방정식 해법, 보간법, 삼각법, 일반 기하 원리에 대한 것을 연구하는데 큰 문제가 없다. 그러나 천문 현상이나 천문 의기 제작에 사용되는 수학은 천문 현상에 대한 원리를 모르면 접근하기 어렵게 된다. 수학사를 하더라고 기본적인 위치 천문학의 기본개념을 이해하고 있어야 폭 넓은 수학사 연구에 성과를 거둘 수 있다. 의외로 천문 현상 추산을 위해 사용되는 수학이나 기하학 원리가 수학사 연구에 중요한 요소가 된다. 더구나 한문으로 기록된 천문 내용을 한문 해독이 능숙한 학자라 하더라도 내용을 모르고 번역하면 도무지 무슨 내용인지 알아볼 수 없는 경우가 많다. 그래서 한문으로 된 천문 현상 기록이나 역법 관련 기록의 번역 내용 중에 많은 오역을 발견하게 된다. 문제는 한번 오역을 해 놓으면 몇 십 년이고 그대로 그 내용을 무비판적으로 인용하게 되고 사실로서 인정하는 오류를 범하게 된다. 이 때문에 우리 선조들이 남긴 고천문 관련 기록에 관한 이해는 우리 현대 천문학자의 역할이 대단히 크다.