한국인의 인체 절단면 영상으로부터 인체의 3차원 데이터를 생성하였다. 다양한 종류의 3차원 렌더링 영상을 제작하고 이를 기반으로 하는 웹 기반정보시스템을 구축하였다. 인체 영상 정보시스템은 크게 렌더링에 필요한2차원 데이터를 생성하는 단계, 3차원 렌더링 데이터를 생성하는 단계, 영상을 데이터베이스화하고 이를 서비스하기 위한 시스템 구현 단계의 세 부분으로 나눌수 있다. 렌더링을 위한 2차원 영상처리는 절단면 영상의 분할과 정렬을 포함한다. 분할은 절단면 영상에 보여지는 인체의 부위를 구분하도록 하는 절차이고, 정렬은 왜곡된 영상 위치를 바로잡기 위한 절차이다. 3차원 렌더링은 절단면 영상들로부터 3차원 모델의 뷰를 생성하는 절차이다. 병렬처리를 통한 광선 추적 볼륨 렌더링 기법을 사용하여 잘라보기 및 돌려보기 렌더링 뷰를 생성한다. 각 절단면 영상 및 렌더링 영상은 인체영상 브라우저 및 검색기가 접근할 수 있도록 웹 시스템에 로드 하였다. 브라우저는 인체의 위치를 시각적으로 탐색 할 수 있도록 구현되었다. 각 단계별 기술적인 내용을 소개한다.
주어진 영상에서 인체를 찾고 그 자세를 인식하기 위해 자세나 조영 조건의 변화에 됨 민감한 방법으로 구성요소에 기반한 접근이 있다. 본 논문에서는 10개의 구성요소와 그들간의 유연한 연결로 구성된 인체모델을 사용한다. 각 구성요소는 기하학적, 명시적, 다른 구성요소와의 연결요소에 대한 정보로 구성되어 있다. 인체구성요소 사이의 계층적 연결은 일반-상세 탐색으로 시간효율적인 인체 매칭을 가능케 한다. 본 논문에서는 새로운 인체를 찾을 때마다 인체 구성요소를 갱신함으로써 자세 및 조명 변화에 보다 적응적으로 자세를 추정하는 방법을 제안한다.
본 논문에서는 스마트폰을 이용한 3 차원 인체 복원 시스템을 제안한다. 모바일에서의 인체 복원은 디바이스상의 한계로 인해 기기와 서버 간에 인체 모델링 과정을 분할하여 처리한다. 분할된 인체모델링 과정은 복원 과정과 출력 과정으로 나뉘게 되며 안드로이드 기반의 스마트폰을 사용하여 취득한 영상을 서버로 전송하고 3 차원 인체 복원을 수행하게 된다. 3 차원 복원 알고리즘은 인체 변형 모델을 기반으로 3 차원 모델로부터 2 차원 영상으로의 투영을 통해 최적의 자세 및 체형 매개변수를 추정하고 복원된 결과는 모바일로 전송되어 복원된 모델링 결과를 출력한다.
3차원 인체 스캐너로부터 얻어진 인체형상데이터는 여러 인체에 대한 3차원 평균 모델을 만들어 내는 등의 통계적 분석이나 자세 변경을 위해 필요한 내부 골격 구조와 골격과 피부조직 사이의 관계 등을 계산해 내기 어렵다. 또, 이러한 통계적 분석을 위해서는 각 모델 간의 상응 관계가 확립되어야 하지만 스캐너로부터 얻어진 인체 형상 데이터들은 측정 환경이나 대상에 따라 각각이 서로 상이한 기하학적 구조로 이루어져 있다. 본 논문에서는 템플릿 모델을 3차원 인체데이터에 맞도록 변형함으로써 다수의 인체 형상에 대하여 토폴로지를 일치시키도록 한다. 3차원 인체 데이터에 대해 템플릿 모델이 가장 근사한 형상이 되도록 하는 변형을 자동으로 찾아내기 위해서 표면 위에 정의된 특징점들을 사용한다. 또한, 기존에 찾아둔 특징점군 및 변형정보 데이터가 충분히 많다면 새로운 변형을 계산하는 데 유용하게 사용될 수 있음을 보인다. 이렇게 상응 관계가 확립된 모델들은 삼차원 벡터 공간의 점들의 집합으로 표현 및 통계적 분석이 가능하게 된다.
전자파 인체영향 관련 다양한 연구들이 유럽은 물론 미국, 일본, 중국 등 기술 선진국을 중심으로 전세계적으로 진행되고 있다. 특히, 유럽에서는 FP7 RTD 프로젝트의 일환으로 국가 간 혹은 관련 산업 간 컨소시엄을 구성하여 1990년대부터 전자파에 의한 인체영향과 관련된 다양한 프로젝트가 수행되었으며 현재도 다양한 주제의 프로젝트들이 수행 중이다. 본고에서는 유럽을 중심으로 진행 중인 전자파 인체영향 관련 프로젝트, 즉 휴대전화 전자파와 인체영향에 대해 연구를 수행하는 Interphone Study, Mobi-Kids Study, 그리고 Mobi-Kids 연구결과 및 프로토콜을 기반으로 일반인에 대해 누적되고 종합적인 전자파 영향 연구를 수행하는 GERoNiMO 프로젝트, 그리고 노출량 저감 관련 LEXNET 프로젝트에 대해 소개하였다.
3차원 어패럴 캐드 시스템은 의복 생산 공정의 자동화를 위해 꾸준히 연구되고 있다. 이러한 어패럴 캐드 시스템의 주요한 목표 중의 하나가 소량 주문 생산에의 대응이다. 그런데 인체의 형태는 매우 다양하므로 개개인의 인체 형태에 대응하는 적합한 의복 디자인을 위해서는 먼저 정확한 인체 형태의 정확한 계측이 필요하다. 인체 데이터의 3차원적인 제품들인 계측은 그동안 많은 연구가 이루어져 상업화된 제품도 다수 출시되었다. (중략)
본 연구는 3D레이저 스캔 방식으로 계측된 인체 데이터를 대상으로 하여 인체의 여러 동작들에 대한 애니메이션 모듈 구현을 목표로 하였다. 이를 위하여 애니메이션 회전을 위한 기준점인 인체의 골격 기준점을 추출하고 추출된 기준점을 이용하여 골격을 잡고 각 골격에 따른 계층트리를 구성하였다. 구성된 계층트리의 골격에 해당되는 오브젝트 정점들을 골격과 연결하고 주어진 애니메이션 3차원 정점들에 행동 패턴을 적용하여 스캔데이터에 애니메이션을 구현하였다.
본 논문은 도플러 레이다의 원리를 이용하여 인체 호흡수 측정기술에 관하여 기술하였다. 주파수 1.59㎓ 대역의 전자파를 이용한 인체 호흡수 측정의 역사적 배경과 함께 자세한 측정원리 및 방법을 제시하였다. 인체의 흉곽 운동에 의해 반사된 신호의 도플러 주파수 차이만큼의 변이량을 오실로스코프 상에서 단위시간 당 호흡수를 나타내었다. 헤테로다인 방식의 시스템으로 측정하였으며, 폴디드 슬롯 안테나를 자체 제작하여 사용하였다. 이와 같은 인체 호흡수 측정기는 생명체 탐지 장치나 수면 무호흡증 측정기로 사용될 수 있으며 동작 감지 레벨을 높이면 그 적용 범위는 더욱더 늘어날 것으로 예상된다.
인체에 영향을 미치는 진동을 분류하는데 가장 중요한 기준은 주파수이다. ISO의 인체진동관련 규격에서는 인체에 영향을 미치는 거동을 저주파수 운동(0.63Hz이하)과 진동(1~80Hz)으로 나누고 있다[1]. ISO 2631에서는 주파수별로 인체에 미치는 영향을 그림1과 같이 가중치로 정의하여 제시하고 있다. 저주파수 영역의 운동은 외부 거동(주로 수평방향)에 대하여 자세를 유지하기 위해 힘Tm게 되므로 물리적인 피로감을 줄 뿐만 아니라 'Motion sickness'란 증상을 유발한다.(중략)
인체진동(human vibration)이란 인체에 미치는 기계적 진동효과로 정의 된다. 일상생활을 하는 가운데에서 우리는 여러종류의 진동을 받는데, 예를 들면 버스, 기차, 자동차 등이 그것이다. 또한 많은 사람들이 일하는 동안 다른 여러가지 진동을 받으며 그 예로 수공구, 기계, 또는 중장비에 의하여 생기는 진동들이다. 이 책자에서 우리는 오로지 바람직하지않은 인체진동에 대해서만 언급할 것이다. 인체진동의 과노출 영향, 측정되었을 경우 고려해야할 여러가지 요소들을 어떻게 측정하고 평가 할 것인 지 그리고 어떤 동작이 해롭고 또한 위험한 진동원을 줄이기 위해 무엇을 취해야 할지에 대해 언급할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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