• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.4C
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• pp.494-504
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• 2004

The researches about gaze detection have been much developed with many applications. Most previous researches only rely on image processing algorithm, so they take much processing time and have many constraints. In our work, we implement it with a computer vision system setting a IR-LED based single camera. To detect the gaze position, we locate facial features, which is effectively performed with IR-LED based camera and SVM(Support Vector Machine). When a user gazes at a position of monitor, we can compute the 3D positions of those features based on 3D rotation and translation estimation and affine transform. Finally, the gaze position by the facial movements is computed from the normal vector of the plane determined by those computed 3D positions of features. In addition, we use a trained neural network to detect the gaze position by eye's movement. As experimental results, we can obtain the facial and eye gaze position on a monitor and the gaze position accuracy between the computed positions and the real ones is about 4.2 cm of RMS error.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.10 no.3
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• pp.28-33
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• 2004

본 논문에서는 자유곡면 간의 교차곡선이 갖는 위상 구조를 분석하는 방법을 제시하며, 또한 이를 이용하여 교차곡선을 효율적이고 안정적으로 계산하는 알고리즘을 제안한다. 자유곡면 간의 교차곡선 계산은 현재까지 난문제로 알려져 있으며, 그러한 가장 큰 원인 중의 하나로서 교차곡선의 위상 구조를 분석하기 어렵다는 점을 들 수 있다. 본 논문에서는 입력으로 주어지는 자유곡면 중의 하나가 매개변수 곡면 F(u, v) 이라는 가정 하에 음함수 곡면 g(x, y, z) = 0 과의 교차곡선, 그리고 또 다른 매개변수 곡면 G(s, t)와의 교차곡선 계산방법을 제시한다. 교차곡선은 uv-평면 상의 평면 곡선으로 고려되며, 이 평면곡선에서 u-방향에 대한 극점(critical point)을 먼저 계산한 뒤 이를 이용하여 위상구조를 분석한다. 또한, 분석된 위상구조를 기반으로 전체 교차곡선을 추적(tracing)하는 알고리즘을 제시한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04a
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• pp.812-814
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• 2003

LCD(Liquid Crystal Display)는 표시장치로 실용화된 후 많은 상품에 적용되고 있다 그러나 LCD는 자체 발광 능력이 없으므로 그 후면에서 LCD 화면을 밝혀주는 BLU(Backlight Unit)를 필요로 한다. BLU는 내부 광원으로 밝기가 균일한 평면광을 만들어 LCD 화면을 균일하게 면조사하는 역할을 한다. LCD의 표시 품질을 향상시키기 위해, 균일한 평면광을 만들어내는 BLU를 제작하기 위한 다양한 방법이 개발되고 있다. 본 논문에서는 이러한 BLU를 제작하는 툴(Tool)과 제작린 BLU가 생성하는 평면광의 휘도 분포를 예측하는 시뮬레이터를 제안함으로써 BLU 개발에 소요되는 시간 및 비용을 단축할 수 있도록 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2018.06a
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• pp.105-106
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• 2018

본 논문에서는 동적 프로젝션 맵핑을 구현하기 위하여 3차원 공간의 깊이 정보와 대상 객체의 색상영상에서의 특징점을 추출하여 3차원 공간상에서 움직이는 2차원 평면 객체의 자세를 안정적으로 추정하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 타겟 이미지를 출력하여 타겟 이미지 보다 큰 평면 패널에 부착하고, 이 평면 패널을 3차원 공간상에서 움직이는 환경에서 타겟 이미지의 자세를 안정적으로 추정하기 위하여 고안되었다. 제안 기법에서는 우선 패널이 움직일 수 있는 깊이 영역을 지정하여 해당 깊이 영역에 존재하는 2차원 패널을 추출하고, 패널의 사각영역을 추출한다. 또한, 색상 영상에 SURF 알고리즘을 적용하여 2차원 평면상에 부착된 타겟 이미지의 영역을 색상 특징을 기반으로 함께 추출하여 패널의 사각 영역과 타겟 이미지의 상대적인 위치 정보를 추출한다. 셋업 단계에서 추출된 타겟 이미지의 상대적인 위치 정보를 이용하여, 조명의 변화에 의하여 순간적으로 타겟 이미지의 특징점 추적에 실패한 경우, 패널의 사각 영역에 의해 계산된 타겟 이미지의 상대적 위치 정보를 계산하여 자세 추정에 사용함으로써 움직이는 타겟 이미지의 3차원 자세를 안정적으로 추정할 수 있도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2003.09b
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• pp.87-90
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• 2003

과거의 이동로봇 시스템은 완전한 자율주행이 주된 목표였으며 그때의 영상정보는 단지 모니터링을 하는 보조적인 수단으로 사용되었다. 그러나 지금은 이동 물체의 추적, 대상 물체의 인식과 판별, 특징 추출과 같은 다양한 응용분야에서 영상정보를 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다 또한 제어 측면에서는 전통적인 제어기법으로는 해결하기 힘들었던 여러 가지 비선형적인 제어를 지능제어 방법을 통하여 많이 해결하곤 하였다. 그러한 지능제어에서 신경망을 많이 사용하기도 한다. 최근에는 신경망의 학습에 많이 사용하는 방법 중 강화학습이 많이 사용되고 있다. 강화학습이란 동적인 제어평면에서 시행착오를 통해, 목적을 이루기 위해 각 상황에서 행동을 학습하는 방법이다. 그러므로 이러한 강화학습은 수많은 시행착오를 거쳐 그 대응 관계를 학습하게 된다. 제어에 사용되는 제어 파라메타는 어떠한 상태에 처할 수 있는 상태와 행동들, 그리고 상태의 변화, 또한 최적의 해를 구할 수 있는 포상알고리즘에 대해 다양하게 연구되고 있다. 본 논문에서 연구한 시스템은 비젼시스템과 Strong Arm 보드를 이용하여 대상물체의 색상과 형태를 파악한 후 실시간으로 물체를 추적할 수 있게 구성하였으며, 또한 물체 이동의 비선형적인 경향성을 강화학습을 통하여 물체이동의 비선형성을 보다 유연하게 대처하여 보다 안정하고 빠르며 정확하게 물체를 추적하는 방법을 실험을 통하여 제안하였다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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• v.36S no.6
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• pp.37-44
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• 1999

In this paper, we present a new sliding surface with a time-varying repeated root for fast and robust tracking of higher-order uncertain systems. The repeated root is moved to target one with stabilizing the closed-loop time-varying system in sliding mode. This initial root is obtained so that shifting distance of the surface may be minimized with respect to an initial error, and the intercept is produced so that the surface may pass the initial error. Under the allowable input, fast shifting of the surface and movement of the repeated root enable the error convergence rate to be increased. The proposed sliding mode control makes the error always remain on the surface from the beginning, and therefore, the system is more insensitive to parameter uncertainties and external disturbances. In simulation, the effectiveness of the proposed method is proved by comparison with the conventional one.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.75-75
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• 2015

오염원과 취수장이 동일 구간 내에 공존하는 국내하천의 특성상, 하천 평면 내에서 오염물의 거동 및 혼합 특성을 보다 정확하게 해석하기 위해서는 2차원 이송-분산 모형의 적용이 필요하다. 이를 위해서는 2차원 모형의 주요 매개변수인 종분산계수와 횡분산계수의 적절한 입력이 매우 중요하다. 하지만 국내외적으로 횡분산계수에 대한 연구는 많이 진행된 반면, 현재까지 종분산계수에 대한 연구는 충분히 이루어지지 않은 실정이다. 분산계수를 결정하는 방법에는 실측된 농도 자료의 유무에 따라 크게 두 가지로 분류된다. 실측된 농도 자료가 없는 경우, 이론식이나 경험식을 이용하는 방법이 있다. 반면에 추적자 실험 등을 수행하여 실측된 농도 자료가 있는 경우, 모멘트법 또는 추적법을 적용하여 농도-시간 분포 곡선으로부터 분산계수를 계산하는 것이다. 모멘트법은 임의 지점에서 농도의 횡분포를 통해 얻을 수 있는 2차 모멘트의 종방향 변화율이 횡분산계수와 비례한다는 원리를 이용한 것이며, 추적법은 상류부의 관측된 농도를 입력자료로 하여 하류부의 농도를 계산한 후 계산된 농도와 실측된 하류부 농도의 비교를 통해 분산계수를 산정하는 방법이다. 본 연구에서는 불규칙한 단면 형상을 가지는 자연하천에서의 2차원 종 횡분산계수를 산정하기 위해서 Baek & Seo(2010)가 제안한 2차원 유관추적법(2D Stream-tube Routing Procedure)을 적용하였다. 본 연구에서는 국내 자연하천 중 다양한 사행형태를 갖으며 수질오염 사고의 위험이 높은 구간을 선정하고, 추적자로서 Rhodamine WT를 이용하여 현장실험을 수행하였다. 실험에서 수집된 수리량 및 농도자료로부터 추적자의 2차원적 거동을 분석하였으며, 2차원 유관추적법을 적용하여 종분산계수를 산정하였다. 그 결과 하폭 대 수심비(W/H)와 마찰손실관련 무차원변수(U/U*)의 증가에 따라 종분산계수가 증가됨을 확인 할 수 있었다. 본 연구에서 산출된 종분산계수와 선행 연구에서 수집된 자료를 이용하여 추정식을 개발하였다. 차원해석을 통해 무차원 종분산계수에 영향을 미치는 무차원 인자를 선별하고 회귀분석을 이용하여 종분산계수 추정식을 유도하였다. 추정식을 이용하여 산정한 종분산계수의 범위는 Elder (1959)가 제안한 이론값보다 약 10배 정도로 크게 나타났다. 혼합 특성이 밝혀지지 않은 자연하천에 2차원 확산모형을 적용하고자 할 때 본 연구에서 개발된 추정식으로부터 계산된 종분산계수를 사용할 수 있을 것이다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.41 no.2
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• pp.79-88
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• 2004

Gaze detection is to locate the position on a monitor screen where a user is looking by computer vision. Gaze detection systems have numerous fields of application. They are applicable to the man-machine interface for helping the handicapped to use computers and the view control in three dimensional simulation programs. In our work, we implement it with a computer vision system setting a IR-LED based single camera. To detect the gaze position, we locate facial features, which is effectively performed with IR-LED based camera and SVM(Support Vector Machine). When a user gazes at a position of monitor, we can compute the 3D positions of those features based on 3D rotation and translation estimation and affine transform. Finally, the gaze position by the facial movements is computed from the normal vector of the plane determined by those computed 3D positions of features. In addition, we use a trained neural network to detect the gaze position by eye's movement. As experimental results, we can obtain the facial and eye gaze position on a monitor and the gaze position accuracy between the computed positions and the real ones is about 4.8 cm of RMS error.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.12 no.11
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• pp.2050-2056
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• 2008

A realization for moving object sensing and tracking system in two dimensional plane using stereo line CCDs and lighting source is presented in this paper. The system is realized that instead of processing camera images directly, two line CCD sensor and input line image is used to measure two dimensional distance by comparing the brightness on line CCDs. The algorithms are used the moving object sensing, path tracking and coordinate converting method. To ensure the effective detection of moving path, a detection algorithm to evaluate the reliability of each measured distance is developed. The realized system results are that the performance of moving object recognizing shows 5mm resolution, and enables to track a moving path of object per looms period.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.248-248
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• 2021

본 연구에서 개발한 하천흐름해석모형 HDM-2Di는 2차원 추적모형에 필요한 격자생성기(RAMS-G) 및 GUI (RAMS+)와 연계하여 요소망 생성기능 및 요소망 처리기능을 통해 실제 지형을 반영할 수 있는 전처리 과정을 수행할 수 있다. 장구간 하천에서 신속하고 정확하게 모의결과를 도출할 수 있도록 입출력 체계를 구조화하다. 또한 하천의 복잡한 지형과 자연 하천구조의 동역학적인 흐름환경을 효과적으로 재현할 수 있으며 흐름해석모의 결과인 2차원 평면상의 유속과 수심을 2차원 유해화학물질 추적모형(CTM-2D-TX)의 입력자료로 활용할 수 있도록 개발하였다. HDM-2Di 모형의 성능 검증을 위하여 정상류 및 준부정류, 부정류 조건 흐름해석 성능 테스트를 진행하였으며, 실제 자연하천의 물리적 구조를 재현한 사행수로 추적자 실험 결과와 모형 결과를 비교분석하였다. 또한 자연하천 적용을 위하여 구미보와 칠곡보 구간을 대상으로 ADCP 실측 결과와 상용모형인 Nays-2DH 모의 결과와의 비교를 통해 HDM-2Di 흐름해석모형의 정확성 및 적용성을 평가하였다.