• Journal of Korea Game Society
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• v.19 no.5
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• pp.91-102
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• 2019

In this paper, we propose an improved method of plane tracking in developing AR games for smartphones using magnetic field sensor. The previous method based on ARCore is a VIO method using a mixture of SLAM and IMU of smartphones. The disadvantages of accelerometers and gyroscopes in IMUs cause errors in tracking the plane. We propose an improved method of planar tracking by adding the magnetic field sensor as well as the existing IMU sensors. Experimental results shows that our method reduces the error of the smartphone posture estimation.

• 대한방사선방어학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.112-113
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• 2011

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2012.11a
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• pp.117-119
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• 2012

모바일 환경에서 평면기반 카메라 추적을 이용해서 가상 물체를 증강시킬 때 강건함과 실시간성은 매우 중요하면서도 서로 상반관계에 있다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해서 인접한 프레임 사이의 시간일관성을 이용한다. 즉, 카메라 움직임이 크지 않다고 가정하고, 이전 프레임의 정보로부터 현재 프레임에서의 초기 카메라 포즈를 쉽게 얻을 수 있으며, 이를 이용함으로써 좀더 강건하면서 빠른 평면기반 카메라 추적 방법을 제안한다. 또한, 특징점 추적을 보다 효율적인 방법으로 대체함으로써, 속도 개선을 극대화한다. 실험을 통해서 제안된 방법이 50%정도의 시간이 절약되면서도 강건함이 보장된다는 것을 확인하였다.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.19 no.6
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• pp.942-956
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• 2014

This paper proposes a real-time hand pose tracking method using a monocular RGB camera. Hand tracking has high ambiguity since a hand has a number of degrees of freedom. Thus, to reduce the ambiguity the proposed method adopts the step-by-step estimation scheme: a palm pose estimation, a finger yaw motion estimation, and a finger pitch motion estimation, which are performed in consecutive order. Assuming a hand to be a plane, the proposed method utilizes a planar hand model, which facilitates a hand model regeneration. The hand model regeneration modifies the hand model to fit a current user's hand, and improves robustness and accuracy of the tracking results. The proposed method can work in real-time and does not require GPU-based processing. Thus, it can be applied to various platforms including mobile devices such as Google Glass. The effectiveness and performance of the proposed method will be verified through various experiments.

• Journal of Korea Game Society
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• v.12 no.3
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• pp.87-96
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• 2012

This paper presents a novel EKF(Extended Kalman Filter) based SLAM(Simultaneous Localization And Mapping) system for stable camera tracking and re-localization. The obtained 3D points by SLAM are triangulated using Delaunay triangulation to establish a reference plane, and features are described by BRISK(Binary Robust Invariant Scalable Keypoints). The proposed method estimates the camera parameters from the homography of the reference plane when the tracking errors of EKF SLAM are much accumulated. Using the robust descriptors over sequence enables us to re-localize the camera position for matching over sequence even though the camera is moved abruptly.

• The KIPS Transactions:PartB
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• v.17B no.1
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• pp.37-46
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• 2010

In this paper we have presented a two dimensional model based tracking system using improved chamfer matching. Conventional chamfer matching could not calculate similarity well between the object and image when there is very cluttered background. Then we have improved chamfer matching to calculate similarity well even in very cluttered background with edge and corner feature points. Improved chamfer matching is used as likelihood function of particle filter which tracks the geometric object. Geometric model which uses edge and corner feature points, is a discriminant descriptor in color changes. Particle Filter is more non-linear tracking system than Kalman Filter. Then the presented method uses geometric model, particle filter and improved chamfer matching for tracking object in complex environment. In experimental result, the robustness of our system is proved by comparing other methods.

• Journal of Korea Game Society
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• v.11 no.4
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• pp.143-149
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• 2011

This paper presents a novel camera tracking method based on model with multiple planes. The proposed algorithm detects QR code that is one of the most popular types of two-dimensional barcodes. A 3D model is imported from the detected QR code for augmented reality application. Based on the geometric property of the model, the vertices are detected and tracked using optical flow. A clipping algorithm is applied to identify each plane from model surfaces. The proposed method estimates the homography from coplanar feature correspondences, which is used to obtain the initial camera motion parameters. After deriving a linear equation from many feature points on the model and their 3D information, we employ DLT(Direct Linear Transform) to compute camera information. In the final step, the error of camera poses in every frame are minimized with local Bundle Adjustment algorithm in real-time.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.10B
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• pp.1390-1398
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• 2001

시선 위치 추적이란 사용자가 모니터 상의 어느 지점을 쳐다보고 있는 지를 파악해 내는 기술이다. 시선 위치를 파악하기 위해 본 논문에서는 2차원 카메라 영상으로부터 얼굴 영역 및 얼굴 특징점을 추출한다. 초기에 모니터상의 3 지점을 쳐다볼 때 얼굴 특징점들은 움직임의 변화를 나타내며, 이로부터 카메라 보정 및 매개변수 추정 방법을 이용하여 얼굴특징점의 3차원 위치를 추정한다. 이후 사용자가 모니터 상의 또 다른 지점을 쳐다볼 때 얼굴 특징점의 변화된 3차원 위치는 3차원 움직임 추정방법 및 아핀변환을 이용하여 구해낸다. 이로부터 변화된 얼굴 특징점 및 이러한 얼굴 특징점으로 구성된 얼굴평면이 구해지며, 이러한 평면의 법선으로부터 모니터 상의 시선위치를 구할 수 있다. 실험 결과 19인치 모니터를 사용하여 모니터와 사용자까지의 거리를 50∼70cm정도 유지하였을 때 약 2.08인치의 시선위치에러 성능을 얻었다. 이 결과는 Rikert의 논문에서 나타낸 시선위치추적 성능(5.08cm 에러)과 비슷한 결과를 나타낸다. 그러나 Rikert의 방법은 모니터와 사용자 얼굴까지의 거리는 항상 고정시켜야 한다는 단점이 있으며, 얼굴의 자연스러운 움직임(회전 및 이동)이 발생하는 경우 시선위치추적 에러가 증가되는 문제점이 있다. 동시에 그들의 방법은 사용자 얼굴의 뒤 배경에 복잡한 물체가 없는 것으로 제한조건을 두고 있으며 처리 시간이 상당히 오래 걸리는 문제점이 있다. 그러나 본 논문에서 제안하는 시선 위치 추적 방법은 배경이 복잡한 사무실 환경에서도 사용가능하며, 약 3초 이내의 처리 시간(200MHz Pentium PC)이 소요됨을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.496-499
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• 2009

본 논문은 기하학적 비선형성을 가진 보존적 단일 하중 매개변수의 탄성 상태 공간구조의 분기이론에 관한 수치 해석적 기본 방법 및 경로 추적, pin-pointing, 경로 전환을 기술하고 있다. 비선형 탄성 불안정 상태는 극한점과 분기점으로 분류될 수 있으며, 평형경로상의 평형점의 계산 및 평형경로상의 특이점을 찾기 위한 pin-pointing 반복계산을 수행하는 일반적인 비선형 수치해석법으로 극한점을 계산할 수 있다. 그러나 분기좌굴 해석을 위해서는 좌굴 후 분기경로의 추적을 위한 분기경로 전환 알고리즘이 추가적으로 필요하다. 본문에서는 에너지이론에 기초한 일반 탄성안정이론을 소개하고, 평형경로 추적, 분기 좌굴점을 찾기 위한 직접법과 분기경로 전환에 관한 이론을 전개한다. 분기좌굴 해석예제로 트러스로 이루어진 스타돔, 핀지지의 평면아치, 평면프레임, 3차원 공간프레임의 분기좌굴 해석을 수행하여 본문에서 제시한 수치해석법의 정확성 및 실용성을 검증한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2012.07a
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• pp.302-305
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• 2012

평면 추적(planar tracking) 기반의 카메라 추적에 있어, 특징 검출자의 반복성과 특징 기술자(descriptor)의 정합 성능에 따라서 떨림 현상(jitter)이 발생한다. 특히, 모바일 환경에서와 같은 연산력이 부족한 환경에서 고속화를 위해 특징 검출 및 기술 알고리즘을 간략화 시킬 경우, 이러한 떨림 현상은 심각한 문제가 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 입력 영상을 워핑(warping)하여 특징 점을 재검출한 후 카메라 영상과 참조 영상(reference image) 사이의 호모그래피를 보완하는 방법을 제안한다. 실험을 통해 제안된 방법이 특징 검출 및 기술 알고리즘의 성능을 보완하여 떨림 현상을 크게(70% 이상) 감소시킴을 확인하였다.