• Title/Summary/Keyword: 2D/3D tracking

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The elbow is the load-bearing joint during arm swing

  • Bokku Kang;Gu-Hee Jung;Erica Kholinne;In-Ho Jeon;Jae-Man Kwak
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제26권2호
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    • pp.126-130
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    • 2023
  • Background: Arm swing plays a role in gait by accommodating forward movement through trunk balance. This study evaluates the biomechanical characteristics of arm swing during gait. Methods: The study performed computational musculoskeletal modeling based on motion tracking in 15 participants without musculoskeletal or gait disorder. A three-dimensional (3D) motion tracking system using three Azure Kinect (Microsoft) modules was used to obtain information in the 3D location of shoulder and elbow joints. Computational modeling using AnyBody Modeling System was performed to calculate the joint moment and range of motion (ROM) during arm swing. Results: Mean ROM of the dominant elbow was 29.7°±10.2° and 14.2°±3.2° in flexion-extension and pronation-supination, respectively. Mean joint moment of the dominant elbow was 56.4±12.7 Nm, 25.6±5.2 Nm, and 19.8±4.6 Nm in flexion-extension, rotation, and abduction-adduction, respectively. Conclusions: The elbow bears the load created by gravity and muscle contracture in dynamic arm swing movement.

3차원 얼굴 표정 추적을 위한 스테레오 시각 모듈 설계 및 구현 (Design and Realization of Stereo Vision Module For 3D Facial Expression Tracking)

  • 이문희;김경석
    • 방송공학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.533-540
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    • 2006
  • 본 연구에서는 2개의 CMOS 영상 센서가 탑재된 스테레오 시각 모듈을 사용하여 얼굴 움직임 및 표정을 효과적으로 추적할 수 있는 얼굴용 모션 캡쳐 기술을 제안한다. 제안한 추적 알고리즘에는 신경회로망 기반의 중심점추적기법 및 상관추적기법을 사용한다. 실험 결과, 일반 얼굴 표정에 대해 스테레오 시각 모션 캡쳐를 사용한 두 추적기법 모두 15, 30프레임율에 대해 각각 95.6%, 99.6%의 추적성공률을 가진다는 것을 보여준다. 그러나 '입술 떨림'의 경우, 입술부위는 중심점추적기법(82.7%/15frame, 99.1%/30frame)의 추적성공률이 상관추적기법(78.7%/15frame, 92.7%/30frame)보다 높다는 것을 보여준다.

New Digital Esthetic Rehabilitation Technique with Three-dimensional Augmented Reality: A Case Report

  • Hang-Nga, Mai;Du-Hyeong, Lee
    • Journal of Korean Dental Science
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    • 제15권2호
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    • pp.166-171
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    • 2022
  • This case report describes a dynamic digital esthetic rehabilitation procedure that integrates a new three-dimensional augmented reality (3D-AR) technique to treat a patient with multiple missing anterior teeth. The prostheses were designed using computer-aided design (CAD) software and virtually trialed using static and dynamic visualization methods. In the static method, the prostheses were visualized by integrating the CAD model with a 3D face scan of the patient. For the dynamic method, the 3D-AR application was used for real-time tracking and projection of the CAD prostheses in the patient's mouth. Results of a quick survey on patient satisfaction with the two visualization methods showed that the patient felt more satisfied with the dynamic visualization method because it allowed him to observe the prostheses directly on his face and be more proactive in the treatment process.

DBS 수신을 위한 Dual Phase LNB 설계 (The Design of Dual Phase LNB for DBS Receiving)

  • 임윤두;고봉진
    • 한국항행학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.188-194
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    • 2002
  • DBS(Direct Broadcasting Satellite)는 광범위한 주사영역과 고품질의 서비스를 제공하므로 정보화 사회에서 매우 유용한 매체로 활용되고 있으며 이동체에서도 위성 방송을 수신할 수 있는 기술을 필요로 한다. 본 논문에서는 한반도 연근해를 항해구역으로 하는 선박과 육상 이동체에서 DBS 수신이 가능한 trracking antenna용 Dual phase LNB를 설계하였다. 설계한 Dual phase LNB는 저잡음 증폭기 대역통과 필터 발진기, 혼합기, 중간주파 증폭기로 구성하였고 위치 추적을 위해 각각 두 입 출력 위상을 동위상으로 구현하였다. 측정 결과, 11.7 GHz~12.2 GHz의 입력신호에 대하여 잡음지수는 0.87 dBmax, 변환이득 62 dB이고, 온도특성은 $-30^{\circ}C{\sim}60^{\circ}C$에서 ${\pm}400$ kHz이고 위상잡음은 100 kHz 옵셋에서 -101 dBc/Hz로서 우수한 성능을 나타내었다.

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정밀하지 않은 깊이정보와 2D움직임 정보를 이용한 사용자 검출과 주요 신체부위 추정 (User Detection and Main Body Parts Estimation using Inaccurate Depth Information and 2D Motion Information)

  • 이재원;홍성훈
    • 방송공학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.611-624
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    • 2012
  • '제스처'는 음성을 제외한 가장 직관적인 인간의 의사표현 수단이다. 따라서 키보드나 마우스를 대체하여 제스처를 입력으로 컴퓨터를 제어할 수 있는 방법에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 연구에서 사용자 객체의 검출과 주요 신체부위의 추정은 매우 중요한 과정 중의 하나이다. 본 논문에서는 깊이정보가 부정확한 조건에서 사용자 객체검출과 주요 신체부위를 추정하는 방법을 제시한다. 본 논문에서는 2D 영상정보와 3D 깊이정보를 이용하여 조명 변화와 잡음에 강인하고, 3D 깊이정보를 1D 신호로 변환하여 처리함으로써 실시간에 적합하며, 이전 객체정보를 이용하여 더욱 정확하고 환경변화에 강인한 사용자 검출 방법을 제안한다. 또한 주요 신체부위 추정 방법에서 본 논문에서는 2D 외곽선 정보와 3D 깊이정보 및 추적을 혼합 사용하여 사용자 자세를 추정하는 방법을 제안한다. 실험결과 제안된 사용자 객체 검출방법은 2D정보만을 이용하는 방법에 비해 조명변화와 복잡한 환경에 강인하고, 깊이정보가 부정확한 경우에도 정확한 객체검출을 수행하였다. 또한 제안된 주요 신체부위 추정방법은 2D 외곽선 정보만 이용할 경우 겹친 부분에 대한 검출이 불가능하고, 색상 정보를 사용하는 방법은 조명이나 환경에 민감한 단점을 극복함을 확인할 수 있다.

고속 추적 특성을 위한 디지털 역지향성 배열 안테나 시스템 설계와 특성 평가 (System Design and Evaluation of Digital Retrodirective Array Antenna for High Speed Tracking Performance)

  • 김소라;유흥균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권8호
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    • pp.623-628
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    • 2013
  • 역지향성 배열 안테나 시스템은 기존의 빔형성 기술들에 비하여 복잡도가 낮고 간단하여 시스템 동작 속도가 빠르다. 따라서 고속이동체 환경에서의 빔추적에 용이하다. 하지만 역지향성 배열 안테나는 다중경로 환경 또는 다중 사용자 신호에 따른 AOA(anle of arrival) 추정에 어려움이 있다. 이러한 AOA 추정의 불확실성을 개선 하기 위해 MUSIC 알고리즘과 결합한 디지털 역지향성 배열 안테나 시스템을 제안한다. 본 논문에서는 위상을 추정하는 디지털 PLL 하나를 통하여 위상을 찾는 디지털 역지향성 배열 안테나 시스템을 설계하며 시속 300Km/h의 속도의 이동체를 송수신 거리 100m일때, 원 경로를 따라 움직이는 환경에서의 역지향성 배열 안테나 시스템의 성능을 확인하였고, 다중경로 환경을 고려 하였을 때 시스템의 성능 또한 확인하였다. 고속 추적 모델에 따라AOA를 추적한 결과 10dB의 SNR에서는 오차크기의 평균이 $4.2^{\circ}$, SNR이 20dB인 경우에는 오차크기 평균이 $1.3^{\circ}$이다.

적외선 영상에서 다수표적추적을 위한 LM-IHPDA 알고리듬 연구 (A Study of LM-IHPDA Algorithm for Multi-Target Tracking in Infrared Image Sequences)

  • 김태한;최병인;김지은;양유경;송택렬
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.209-218
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    • 2013
  • Military surveillance systems with electro-optical sensors can be used to track a number of targets efficiently and reliably. In MTT (Multi-Target Tracking), joint events in which different tracks share the same measurements may occur. Measurement-to-track assignment are computationally challenging because of the number of operations increases exponentially with number of tracks and number of measurements. IHPDA (Integrated Highest Probability Data Association) based on a 2D-Assignment technique can find an optimal solution for measurement to track one-to-one assignments for complex environments. In this paper, LM-IHPDA (Linear Multi-Target IHPDA) which does not need to form all feasible joint events of association and thus the computational load is linear in the number of tracks and the number of measurements. Simulation studies illustrate the effectiveness of this approach in an infrared image environment.

Hausdorff 거리를 이용한 이동물체 추적 (Tracking Moving Object using Hausdorff Distance)

  • 김태식;이주신
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권3호
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    • pp.79-87
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    • 2000
  • 본 논문에서는 배경이 움직이는 자연환경에서 모델기반 이동물체 추적 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 이동물체의 형태변화에 적응하기 위하여 Hausdorff 거리를 모델과 영상사이의 유사도로 사용하였으며, 이동물체의 위치 탐색시간을 줄이기 위하여 2D-Logarithmic 탐색기법을 사용하였다 이동물체 추적실험은 도로에서 주행하는 차량을 대상으로 수행하였다. 그 결과 자동차 영상과 오토바이 영상에서 실제위치와 추적결과에 대한 평균자승오차는 각각 1.15와 1.845로 이동물체의 정확한 추적이 가능함을 알 수 있었다. 그리고 추적 정합 시도 회수는 제안한 알고리즘이 기존알고리즘 보다 자동차 영상에서는 평균 1125회, 오토바이 영상에서는 평균 523회 적게 시도하여 추적시간을 단축할 수 있음을 알 수 있었다.

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가변형 패럴랙스배리어를 이용한 무안경 디스플레이 시스템 (Autostereoscopic Display System Using a Variable Parallax Barrier)

  • 위성민;이승현
    • 한국광학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.95-102
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    • 2008
  • 패럴랙스배리어의 장점은 2D와 3D 콘텐츠를 자동적으로 스위칭 하여 디스플레이 할 수 있다는 것이다. 그러나 관찰자가 움직일 경우 배리어를 통과하는 영상이 바뀌게 되며, 수평으로 어느 범위 이상을 움직이게 되면 영상이 역전되어 다른 영상을 보게 된다. 이러한 제한점을 해결하고자 시점추적이나 시점을 증가시키는 것과 같은 무안경 스테레오 디스플레이가 소개되고 있다. 본 논문에서는 일정한 위치에서만 관찰할 수 있는 고정식 패럴랙스배리어의 단점을 보완할 수 있는 가변형 패럴랙스배리어 방식을 제안하였으며, 가변형 배리어의 제작을 위하여 640 라인 FPC로 구성된 새로운 교차커넥터를 설계하였다. 또한, 일반적으로 사용되는 웹 카메라를 이용하여 시점추적시스템을 구현하였고 실험 결과를 보였다.

증강현실에서 3D 객체 조작을 위한 손동작 인터페이스 (Hand Gesture Interface for Manipulating 3D Objects in Augmented Reality)

  • 박건희;이귀상
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.20-28
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    • 2010
  • 본 논문에서는 증강현실 환경에서 등장하는 3차원 공간상의 객체를 카메라와 손을 사용하여 조작할 수 있는 인터페이스를 제안한다. 일반적으로 3차원 움직임을 검출하기 위해서 마커를 사용하지만, 이러한 경우에는 객체를 등록하기 위해서 마커가 영상 내에 있어야 하며 추가적인 장비를 사용함으로서 몰입감의 저하를 초래한다. 이것을 극복하기 위해서 본 연구에서는 손을 하나의 평면으로 변환하고 손 모양의 변화를 검출하여 마커를 대체하는 방법을 제안한다. 또한 조명으로 인한 손의 색상 변화에 따른 객체의 등록 위치 변화를 칼만 필터를 적용하여 추적하였다. 실험결과, 제안한 알고리즘은 손의 원활한 움직임에 의한 객체의 3차원 조작이 가능함을 보였다.