• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.553-560
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• 2007

본 논문에서는 양손의 터치를 인식하여 실시간 상호작용이 가능한 테이블 탑 디스플레이 시스템 및 구현 알고리즘에 대해 기술한다. 제안하는 시스템은 FTIR(Frustrated Total Internal Reflection) 메커니즘을 기반으로 제작되었으며 multi-touch, multi-user 방식의 손 제스처 입력이 가능하다. 시스템은 크게 영상 투영을 위한 빔-프로젝터, 적외선 LED를 부착한 아크릴 스크린, Diffuser 그리고 영상을 획득하기 위한 적외선 카메라로 구성되어 있다. 시스템 제어에 필요한 제스처 명령어 종류는 상호작용 테이블에서의 입력과 출력의 자유도를 분석하고 편리함, 의사소통, 항상성, 완벽함의 정도를 고려하여 규정하였다. 규정된 제스처는 사용자가 상호작용을 위해 스크린에 접촉한 손가락의 개수, 위치, 그리고 움직임 변화를 기준으로 세분화된다. 적외선 카메라를 통해 입력받은 영상은 잡음제거 및 손가락 영역 탐색을 위해 간단한 모폴로지 기법이 적용된 후 인식과정에 들어간다. 인식 과정에서는 입력 받은 제스처 명령어들을 미리 정의해놓은 손 제스처 모델과 비교하여 인식을 행한다. 세부적으로는 먼저 스크린에 접촉된 손가락의 개수를 파악하고 그 영역을 결정하며 그 후 그 영역들의 중심점을 추출하여 그들의 각도 및 유클리디언 거리를 계산한다. 그리고 나서 멀티터치 포인트의 위치 변화값을 미리 정의해둔 모델의 정보와 비교를 한다. 본 논문에서 제안하는 시스템의 효율성은 Google-earth를 제어하는 것을 통해 입증될 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.626-631
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• 2006

가상현실 시스템에서의 가장 기본적인 상호작용은 사용자가 원하는 위치와 방향으로 시야를 이동하는 네비게이션이다. 기존의 관련 연구들은 가상환경 네비게이션의 고전적인 문제인 'lost-in-cyberspace'에 대한 명확한 해결책을 제시하지 못하고 있다. 또한, 직관적이고 사용방법이 쉬운 상호작용에 대한 연구가 충분히 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 증강현실 기반의 감각형 오브젝트를 이용한 네비게이션 인터페이스 시스템과, 사용자의 컨텍스트를 활용한 네비게이션 방법을 제안한다. 테이블의 표면에는 프로젝터를 이용한 후면 영사를 통해 가상환경의 지도와 사용자를 위한 네비게이션 정보가 보여진다. 사용자는 테이블 공간에서 카메라를 이용해 추적되는 감각형 오브젝트를 조작함으로써 가상환경을 네비게이션 할 수 있다. 또한, 사용자의 관심 지역 및 가상공간의 중요 지역 등의 컨텍스트는 사용자의 간단한 오브젝트 조작 정보와 결합되어 이동 경로 생성에 이용된다. 제안된 시스템은 본 연구실에서 제작된 Responsive Multimedia System (RMS) 의 인터페이스 시스템으로 연동되어 실험을 수행하였다. 제안된 시스템 및 네비게이션 기법은 사용자에게 전체 가상환경에 대한 인지력을 향상시키고, 직관적인 인터페이스를 제공하며, 최소한의 조작으로 만족스러운 네비게이션을 제공한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2016.06a
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• pp.250-252
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• 2016

본 논문에서는 과거와 현재지도를 자연스럽게 융합하여 살펴볼 수 있는 열 적외선 영상 기반 지도 조작 인터페이스 시스템을 제안한다. 이 시스템은 두 지도의 융합과 손가락 터치 검출로 구성되어 있다. 두 지도의 융합은 호모그래피 방법을 사용하여 과거지도를 워핑하고 이를 현재지도 위에 중첩하였다. 손가락 터치 검출은 열 적외선 카메라를 사용하여 손가락 접촉 후 생기는 잔류 열을 검출하였다. 손가락 접촉 위치는 검출된 잔류열을 이용하여 계산하였다. 현재 위성지도에서 특정 위치에 손가락을 터치하면 접촉한 위치를 계산하고 과거지도를 프로젝터로 투사하여 지도 조작이 가능하게 하였다. 제안하는 방법을 통해 구현된 인터페이스 시스템은 손가락 터치로 과거지도와 현재지도를 이해하는데 효과적으로 활용 될 수 있을 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2012.07a
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• pp.44-46
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• 2012

Depth map를 구하는 방법 중 많이 사용되어지는 방법으로 stripe 패턴을 이용하는 방법이 존재한다. 이 방법은 Pro-Cam 시스템을 이용하며 프로젝터로 조사한 패턴을 카메라로 촬영하여 원래의 패턴과 촬영된 패턴간의 기하학적인 관계를 구하여 depth map를 구하는 방법이다. 본 논문에서는 이와 같이 구조광을 이용하여 depth map 획득 시스템을 효과적으로 multi-thread를 사용하여 실시간 처리하는 것을 제안한다. 일반적으로 자주 사용되는 multi-threading 기법에는 CPU의 thread를 이용하는 OpenMP와 GPU의 thread를 이용하는 CUDA가 있다. 이 두 가지 기법은 수행하는데 차이점이 존재하기 때문에 상황에 따라 OpenMP가 더 좋은 효율을 보이는 부분이 있고 CUDA가 더 좋은 효율을 보이는 부분이 있다. 때문에 우리는 이 두 가지에 대해서 각 부분의 특성에 맞게 더 좋은 효율을 보이는 multi-thread를 이용하였다. 결과적으로 우리는 $1280{\times}800$의 영상에 대해 25fps 이상의 depth map를 획득하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.16 no.9
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• pp.97-105
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• 2011

This paper proposes a new "Live Book Service" that is combined the analog contents such as paper books and digital contents with various digital multimedia elements, and this service can project the additional digital multimedia contents on the analog paper. Also, we developed a monolithic stand type system which is composed of camera and pico projector, so that it can demonstrate the proposed contents. We also devised the low computational cost algorithm in bare-hands recognition which can be used as the interface between the system and users. In addition, to recognize the bare-hands which can be used as the interface between the digital and users, we make the low cost algorithm. Therefore this can be the interaction between the system and users. As a result, our proposed system can be used as a useful tool for various e-book or u-learning fields that requires high efficiency and much immersion.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.1 no.3
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• pp.111-117
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• 2008

Presentation with a projector and a laser pointer is widely used in seminar or conference. The function of a laser pointer in the presentation is just indicating a certain object. In this paper, to give a mouse-like function to a laser pointer, we implement a system that locates the track of a laser pointer. The system contains a FPGA that implements camera interface and noise filter. A software for ARM processor is programmed to analyze the spectrum of the captured image and track the pattern of a laser pointer with previously stored image. As a result, the tracking system could locate the position correctly most of time within 20m with 98% accuracy.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.11 no.5
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• pp.27-35
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• 2010

In this paper, we propose a method that can compensate the geometric distortions of image caused from an arbitrary nonflat display surface(or wall) under the environment of portable overhead projector without a flat screen. In the proposed method, we first project a grid pattern to an arbitrary nonflat display surface and then derive an equation of straight line that represents the geometry relationship between the distorted grid pattern and the original grid pattern. Next, after determining the proper size of the original grid pattern according to the form of the display surface, we generate a compensation pattern from the derived equation of straight line, which can symmetrically compensate for the distorted image. Finally, we compensate for the geometric distortions of the projected image by segmenting the real image to be projected from portable overhead projector and prewarping it according to the compensation pattern. To evaluate the proposed method, we performed experiments of image compensation on inclined surface, bent surface and curved surface that are frequently occurred in the environment of portable overhead projector without a flat screen. From the experimental results, we found that the proposed method could be very effective in compensating for the general types of the geometric distortions of the projected images.

• Annual Conference of KIPS
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• 2005.05a
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• pp.903-906
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• 2005

프로젝션 디스플레이 시스템(PDS)을 사용한 Advanced Paper Document (APD)는 오프라인 문서와 온라인 문서의 장점을 모두 가지고 있다. PDS는 가상의 물체를 실제 세계에 공간적으로 연결하여 줌으로써 사용자에게 더욱 풍부한 정보를 제공할 수 있다. 본 논문은 단순하게 오프라인 문서에 대한 온라인 정보를 보여주는 APD의 기능을 확장한, 사용자가 직접 오프라인 문서에 온라인 정보들을 삽입, 삭제, 수정할 수 있는 Advanced Documents Authoring Tool (ADAT)을 제안한다. ADAT는 PDS 위에 놓여진 실제의 오프라인 문서와 가상의 온라인 정보를 직관적으로 연결해준다. 사용자가 전자펜을 통하여 문서를 선택하면, 작업 공간 위쪽에 설치된 카메라를 통하여 문서의 영상을 입력받고, 해당 문서의 기존에 저장되어있는 정보를 검색한 후, 프로젝터를 통하여 문서 위에 투영해줌으로써, 사용자에게 온라인 정보를 제공한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2018.11a
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• pp.36-38
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• 2018

본 논문에서는 프로젝터와 카메라를 이용하여 다수의 평면이 결합된 형태의 사물스크린 공간에 디지털 사이니지 서비스를 제공하기 위한 기술을 개발하였다. 연구개발한 기술은 OpenGL 기반의 렌더링 소프트웨어 기반 위에 콘텐츠와 사물스크린 상호간의 기하학적 매핑, 스크린 색상과 주변 조명을 고려한 색상 보정 기능들이 적용되었다. 단순한 객체의 매핑 기능은 사각형과 같은 폴리곤 객체, 복잡한 사물공간 구조는 격자형 매쉬를 이용하여 보정하도록 지원한다. 색상 보정은 스크린으로 활용할 영역이 균일한 색상 특성을 가진 경우에 대응하여 관심 스크린 영역의 영상을 취득하여 컬러 혼합 행렬을 계산하고 이를 보정 S/W와 연동하여 처리되도록 개발했다. 본 연구개발 내용을 통해 향후 임의의 평면을 디지털 사이니지용 디스플레이 공간으로 쉽고 빠르게 활용하기 위한 요소 기술로 활용되기를 기대한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.42 no.6
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• pp.133-140
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• 2005

This paper presents a rapid face shape acquisition system. The system is composed of two cameras and one projector. The technique works by projecting a pattern on the object and capturing two images with two cameras. We use a 'one shot' system which provides 3D data acquired by single image per camera. The system is good for rapid data acquisition as our purpose. We use the 'absolutely coded pattern' using the hue and saturation of pattern lines. In this 'absolutely coded pattern' all patterns have absolute identification numbers. We solve the correspondence problem between the two images by using epipolar geometry and absolute identification numbers. In comparison to the 'relatively coded pattern' which uses relative identification numbers, the 'absolutely coded pattern' helps obtain rapid 3D data by one to one point matching on an epipolar line. Because we use two cameras, we obtain two images which have similar hue and saturation. This enables us to have the same absolute identification numbers in both images, and we can use the absolutely coded pattern for solving the correspondence problem. The proposed technique is applied to face data and the total time for shape acquisition is estimated.