• 제목/요약/키워드: 자세측정

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고속 자율 무인잠수정 적용을 위한 MEMS 기술기반 자세 측정 장치 개발 (Development of Attitude Heading Reference System based on MEMS for High Speed Autonomous Underwater Vehicle)

  • 황아롬;안남현;윤선일
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.666-673
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    • 2013
  • 본 연구는 빠른 운항 속도와 짧은 운용 시간을 요구하는 임무에 활용될 저가 소형 자율 무인잠수정에 고가 대형 관성 측정 장치를 대신하여 사용할 수 있는 저가 소형 자세 측정 장치 개발 및 성능 검증을 수행하였다. 저가 소형 자세 측정 장치 개발을 위해서 MEMS 기술을 적용한 gyro, accelerometer 및 magnetometer 채택하여 MEMS 기반 하드웨어를 제작하였으며, 좌표 변환 공식과 칼만 필터를 적용하여 자세 계산 알고리즘을 구현하였다. 또한 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치에 대한 기본 성능 검증을 위한 지자기센서 검증 시험, 정적 자세 시험, 차량 시험, 운동 모사 장치 시험을 수행하였으며, 각각 시험 결과를 제시하였다. 지자기센서 검증 시험 결과 외부 자기장 보정을 통하면 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치의 측정 결과가 외부 자기장에 강인함을 확인하였으며, 정적 자세 시험 및 차량 시험을 통하여 자세 변화가 크지 않는 환경에서 자세 측정 오차가 $0.5^{\circ}/hr$ 임을 확인하였다. 운동 모사 장치 시험을 통하여 5분 내외 자세 변화가 큰 운동 중에도 자세 측정 오차가 발산하지 않고 $1^{\circ}/hr$ 이내임을 확인하였다. 상기 시험 결과로부터 개발된 MEMS 기반 자세 측정 장치가 목표 성능인 $1^{\circ}/hr$이내 roll, pitch, yaw 오차를 보여주고 있음 확인하였으며, 이로부터 20분 내외 운용 시간 동안 정확한 자세 정보 제공 가능성을 확인할 수 있었다.

앉은 자세 교정을 위한 키넥트 센서 기반 자세 측정값 모델 및 시스템 (Measurement Value Model and System based on Kinect Sensor for Sitting Position Calibration)

  • 유현우;김동관;김태욱
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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    • pp.423-426
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    • 2017
  • 최근 스마트 기기의 사용 증가로 인해 자세 관련 질환도 크게 증가하고 있다. 이는 올바르지 않은 자세로 스마트 기기를 사용하는 것에 기인한 것으로 많은 사람들이 자신의 자세를 인식하지 못한 채 올바르지 않은 자세로 스마트 기기를 사용한다. 본 연구에서는 컴퓨터 및 스마트폰의 사용자가 자신의 앉은 자세 정보를 데이터로 인식하기 위해서 키넥트 센서에서 제공하는 골격 모델의 특징점을 추출하여 사용하였다. 이를 바탕으로 앉은 자세의 각도를 계산하여 자세의 올바름의 정도를 알려주는 앉은 자세 측정값 모델 방법과 이 모델에 기반한 시스템을 제안하였다. 본 논문에서는 제안하는 자세 측정 모델 및 시스템의 설계 및 구현을 설명하였고, 실험을 통해서 제안된 모델의 상용화 가능성을 살펴보았다.

동작인식 센서를 이용한 자세판별시스템 개발 (Development of posture measuring system using motion recognition sensor)

  • 오승용;신선혜;홍철운;권대규
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2017년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.391-392
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    • 2017
  • 본 연구에서는 동작인식센서를 통해 측정되는 사용자의 자세를 측정하여 사용자의 자세균형 능력을 자세히 측정하고 거울형 스탠드 화면을 통해 제공되는 가이드 영상을 따라함으로서 보다 효과적인 자세균형 훈련이 가능한 거울형 자세훈련장치를 개발하고자 하였으며 이를 위해 하드웨어와 소프트웨어를 개발하고 이의 유효성을 검증하였다.

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A Design and Implementation of Yoga Exercise Program Using Azure Kinect

  • Park, Jong Hoon;Sim, Dae Han;Jun, Young Pyo;Lee, Hongrae
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.37-46
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    • 2021
  • 본 논문에서는 Azure Kinect를 사용하여 요가 자세의 정확도를 측정하고 판단하는 프로그램을 설계하고 구현하였다. 이 프로그램은 Azure Kinect Camera와 센서를 통해 사용자의 모든 관절 위치를 측정한다. 측정한 관절의 값은 두 가지 방법으로 정확도를 판단하는 데이터로 사용된다. 측정된 관절 데이터는 삼각법과 피타고라스의 정리를 통하여 관절의 각도를 구한다. 또한, 측정된 관절 값은 상대적인 위치 값으로 변경한다. 각각 계산하여 구한 값은 목표하고자 하는 자세의 관절 값 및 상대적 위치 값과 비교하여 정확도를 판단한다. Azure Kinect Camera를 통해 사용자가 본인의 자세를 확인할 수 있도록 화면을 구성하고 사용자의 자세 정확도를 피드백으로 전달해 사용자의 자세 향상을 유도한다.

연령별 신체자세에 따른 혈압의 차이분석 (Differences in Blood Pressure according to Body Position by Age Groups)

  • 송미령;이영신
    • Journal of Korean Biological Nursing Science
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    • 제13권3호
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    • pp.238-244
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    • 2011
  • 목적: 이 연구의 목적은 성인의 연령군별 측정자세 변화에 따른 혈압의 변화 정도를 살펴보기 위한 것이다. 방법: 이 연구는 탐색적 조사연구로서 연구대상자는 20세에서 59세까지 성인 136명을 대상으로 만성질병이 없고 연구 목적과 연구방법에 대한 설명을 듣고 연구 참여에 동의한 자를 대상으로 하였다. 수집된 자료는 연령군을 나누어 앙와위, 좌위, 직립위에서 혈압의 차이를 paired t-test로 분석하였으며, 연령군에 따라 운동여부와 건강상태에 차이가 있었으므로 연령과 측정자세에 따른 혈압 변화의 상호작용을 확인하기 위해 repeated measure ANCOVA를 실시하였다. 결과: 초기 성인군(20대와 30대)에서는 자세의 변화에 따른 수축기 및 이완기 혈압의 변화가 없었으나40대와 50대에서는 수축기 혈압에서 앙와위에 비해 좌위(p=.007, p<.001)와 직립위(p<.001, p=.001)에서 유의한 감소가 있었다. 수축기(p=.004)와 이완기(p=.019) 모두에서 연령과 측정자세에 따른 혈압 변화에 유의한 상호작용이 있어 연령군에 따라 자세로 인한 혈압의 변화에 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 결론: 40세 이후에는 혈압측정시에 자세를 기록하는 것이 중요하며 중년기 이후 자세의 변화에 따른 혈역동의 변화에 특별한 주의를 기울일 필요성이 있다.

운동 후 멀티파라미터를 이용한 자세균형의 시스템 분석 (Analysis of Posture Balance System of using Multi-parameter after Exercising)

  • 김정래
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.145-150
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    • 2011
  • 본 논문은 신체의 운동 이후에 자세의 움직임 변화를 주고, 다중파라미터를 이용하여 자세균형의 변화를 나타내는 시스템이다. 신체에 동작을 주어 자세 균형의 변화된 신호를 시스템에서 측정하고, 이를 분석하여 자세균형의 변화상태를 나타냈다. 신체의 자세변화는 머리와 상체를 움직여서 변화를 주었고, 자세 변화로 발생된 신호는 파라미터의 형태로 구성하여 측정할 수 있도록 하는 시스템으로 구성하였다. 데이터 신호는 데이터 획득 장치를 통하여 얻고, 신호 전달 과정에서 신호를 분석하여 논리적으로 분석하여 자세에 대한 평가를 할 수 있도록 조정하였다. 측정파라미터의 항목은 시각(Vision), 전정기관(Vestibular), 체성감각(Somatosensory), 중추신경계(CNS)이고, 측정파라미터의 평가는 안정성(Stability)으로 확인하였다. 본연구의 결과로 운동부하에 따른 인체의 자세변화에 따른 신체의 변화 상태를 분석할 수 있는 시스템을 구성 할 수 있음을 확인하고, 다양한 신체적 파라미터를 통한 모니터링 기능을 갖춘 시스템관리가 형성 될 것으로 예상한다.

전신 정위 프레임을 이용한 환자의 움직임 및 외부자세 setup 오차 분석

  • 정진범;정원균;서태석;최경식;지영훈;이형구;최보영
    • 한국의학물리학회:학술대회논문집
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    • 한국의학물리학회 2003년도 제27회 추계학술대회
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    • pp.59-59
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    • 2003
  • 목적 : 환자의 호흡에 의한 움직임 및 부정확한 환자 자세 setup 때문에 3 차원 전신 정위 방사선치료,3 차원 입체조형 방사선치료 IMRT와 같은 방사선 치료기술에서 병소에 대한 정확한 표적 위치측정은 매우 어려운 실정이다. 그러므로 본 연구는 방사선 치료시 환자의 움직임을 최대한 고정시켜 줄 수 있으며 환자 자세에 대한 setup 오차를 감소시키고 환자 전신에 산재한 병소의 위치를 좌표화할 수 있는 전신 정위 프레임 제작과 제작한 프레임에 대한 고정효과 및 재현성을 나타내는 환자 자세의 setup 오차를 평가하는데 있다. 재료 및 방법 : 자체 제작한 전신 정위 프레임 구조는 CT 영상 촬영 가능성에 중점을 두고 병소 표적의 좌표실현 및 환자체형에 따른 다양성 그리고 프레임에 대한 견고성 및 안정성 확인에 초점화하여 제작하였다. 이렇게 제작된 전신 정위 프레임에 대한 방사선 투과율 측정 실험과 CCTV 카메라와 DVR(Digital Video Recorder)를 이용해 환자 자세 변화에 대한 영상을 획득하여 matlab으로 구현한 오차분석용 프로그램으로 환자 외부자세에 대한 오차 비교 평가하고 CT 촬영에 의한 가상표적 위치측정 실험을 수행하였다. 또 한 고정벨트 추가 사용으로 인한 환자의 고정효과 정도를 살펴보았다. 결과 : 제작된 전신 정위 프레임에 대한 방사선 투과율은 마그네트론 10, 21 MeV의 에너지에서 95, 96% 의 투과율이 측정되었고 30 $^{\circ}$. 60 。각도의 경사로 빔이 전달될 때는 90.3, 94.4% 가 측정되었다. CCTV 카메라를 이용하여 흉부 및 복부의 움직임을 촬영한 영상을 Matlab프로그램으로 구현한 오차분석 프로그램을 적용한 결과, 환자 자세에 대한 오차의 평균값은 흉부의 lateral 방향에서는 3.63$\pm$1.4 mm, AP 방향에서는 2.1$\pm$0.82 mm이었다. 그리고 복부의 later의 방향에서는 7.0$\pm$2.1 mm, AP 방향에서는 6.5$\pm$2.2 mm 이었다. 또한 표적 위치측정을 위해서 환자의 피부에 임의의 가상표적을 부착하고 CT 촬영한 영상결과, 프레임으로 가상표 적에 대한 위치를 정확히 파악할 수 있었다. 결론 : 제작된 프레임을 적용하여 방사선투과율 측정실험, 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험, 가상표적 위치측정 실험 등을 수행하였다. 환자 외부자세에 대한 오차 측정실험 경우, 더 많은 Volunteer를 적용하여 보다 정확한 오차 측정실험이 수행되어야 할 것이며 정확한 표적 위치 측정실험을 위해서 내부 마커를 삽입한 환자를 적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다.

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체위 변환과 좌압 측정을 통한 자세교정 앱 서비스의 개발 (Development of Postural Correction App Service with Body Transformation and Sitting Pressure Measurement)

  • 최정현;박준호;성영기;서재용;박준모
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.15-20
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    • 2023
  • 일반적으로 잘못된 앉은 자세를 장시간 유지하는 것은 척추에 나쁜 영향을 미치는 것으로 널리 알려져 있다. 최근 여러 연구자들이 잘못된 앉은 자세와 척추질환의 인과관계에 관심을 두고 있으며, 척추질환 예방을 위해 앉거나 서는 자세의 변화를 정밀하게 측정할 수 있는 방법을 연구해왔다. 우리는 과거 연구에서 실시간 체위 변환 측정이 가능한 센서 디바이스를 개발하고 운동량 계산 알고리즘을 적용하여 실시간 자세 전환 측정 정확도를 향상시켰으며, 체위 변환 측정 센서의 정확도를 검증하였다. 본 연구에서는 좌압 측정을 통해 체중심의 변화를 고려한 자세 측정 및 분석 장치를 개발하였으며, 개발된 센서는 사용자의 시각적 피드백을 개선하여 자세 교정 훈련 정확도를 높이는 보조 도구로의 활용 가능성을 확인하였다.

스키 자세 유사도 측정의 효율성 향상을 위한 Weight Point를 적용한 Pairwise testing 방법 (Pairwise testing method applying the Weight Point for improving the efficiency skiing posture similarity measurement)

  • 김종한;박준형;정승문
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2015년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.331-332
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    • 2015
  • 스키 입문자의 경우 부상 등에 따른 두려움을 느끼거나 부정확한 자세가 익숙해져 바로잡기가 힘든 경우가 발생한다. 스키 트레이닝 시뮬레이터는 이러한 단점을 보완하여 스키 선수의 정확한 자세를 바탕으로 정확한 자세를 취할 수 있도록 유도하는 시스템이다. 본 논문에서는 스키 선수의 자세와 시뮬레이터 사용자의 자세를 비교하여 유사도를 측정하기 위해 사용한 알고리즘의 효율성을 향상하기 위해 특정 센서에 가중치를 부여하고 이들의 좌표값을 받아 계산하는 Pairwise testing 기법을 적용한다. 이는 센서간의 거리를 실시간으로 계산하여 두 자세의 유사도를 검출하는데 있어 비교 테스트 케이스를 감소시켜 유사도 측정의 효율성을 높일 수 있다.

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지상레이더의 동적 자세 측정을 통한 추적 정확도 개선 (The Improvement of Tracking Accuracy of the Ground-Based Radar By the Measurement of Dynamic Attitude)

  • 김완규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.766-773
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    • 2011
  • 항공기용, 함정용 레이더에 비해 비교적 정적인 지상 레이더의 운용 환경을 고려하면 정적인 환경에서 경사면을 측정하는 경사계 등에 사용되는 가속도계로 레이더의 정적인 자세각을 측정할 수 있지만, 바람 및 돌풍 또는 회전하는 안테나의 원심력 등에 의해 동적인 움직임이 발생하게 되는 경우 각가속도가 발생하여 자세각 측정에 오차가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 위와 같이 발생한 자세각 측정 오차와 표적 위치에 따른 추적 오차에 대해 분석하고, 가속도계만을 사용한 동적 자세각 측정방법을 제시하고 이에 따라 개선된 추적오차를 시뮬레이션을 통해 결과를 나타내었다.