• 제목/요약/키워드: 3-D motion capture system

검색결과 123건 처리시간 0.027초

모션캡쳐 시스템에서 3차원 데이터 획득의 정확도 개선을 위한 연구 (The study of improving the accuracy in the 3D data acquisition of Motion Capture System)

  • 한창호;서평원;김순철;유영기;오춘석
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (C)
    • /
    • pp.503-506
    • /
    • 2008
  • 기존 논문에서 CCD 카메라를 이용해 3차원 데이터를 획득하는 시스템을 소개했었다. 하지만, 정확도에서는 기존에 개발한 다른 PSD카메라를 이용한 시스템과 큰 차이를 보이지 않았다. 본 논문에서는 정확도를 개선하기 위한 여러 가지 실험을 했으며, 결과를 통해 상당히 향상되었음을 알 수 있다. 제안된 방법은 왜곡제거, z축 보정 등이며, 각 방법의 비교실험을 통해 얼마나 개선되었는지 살펴본다.

  • PDF

A Novel System with EMG-controlled FES Enhanced Gait Function and Energy Expenditure for Older Adults

  • Jang-hoon Shin;Hye-Kang Park;Joonyoung Jung;Dong-Woo Lee;Hyung cheol Shin;Hwang-Jae Lee;Wan-hee Lee
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.152-162
    • /
    • 2024
  • Objective: This study was conducted to analyze the effect of wearable Electromyography-controlled functional electrical stimulation (EMG-controlled FES) System on Gait Function and cardiopulmonary metabolic efficiency during walking in older adults. Design: Cross-section study Methods: Total 22 older adult participants suitable to selection criteria of this study participated in this study. The EMG-controlled FES System, which functions as a wearable physical activity assist FES system was used. All participations performed randomly assigned two conditions (Non-FES assist [NFA], FES assist [FA]) of walking. In all conditions, spatio-temporal parameters and kinematics and kinetics parameters during walking was collected via 3D motion capture system and 6 minutes walking test (6MWT) and metabolic cost during walking and stairs climbing was collected via a portable metabolic device (COSMED K5, COSMED Srl, Roma, Italy). Results: In Spatio-temporal parameters aspects, The EMG-controlled FES system significantly improved gait functions measurements of older adults with sarcopenia at walking in comparison to the NFA condition (P<0.05). Hip, knee and ankle joint range of motion increased at walking in FA condition compared to the NFA condition (P<0.05). In the FA condition, moment and ground reaction force was changed like normal gait during walking of older adults in comparison to the NFA condition (P<0.05). The EMG-controlled FES system significantly reduced net cardiopulmonary metabolic energy cost, net energy expenditure measurement at stairs climbing (P<0.05). Conclusions: This study demonstrated that EMG-controlled FES is a potentially useful gait-assist system for improving gait function by making joint range of motion and moment properly.

손 마비환자의 재활운동을 위한 테이블-탑 증강현실 시스템 구현 (An Implementation of Table-top based Augmented Reality System for Motor Rehabilitation of the Paretic Hand)

  • 이석준;박길흠;이양수;곽호완;문계완;최재헌;정순기
    • 한국멀티미디어학회논문지
    • /
    • 제16권2호
    • /
    • pp.254-268
    • /
    • 2013
  • 본 논문에서는 마비/편마비 환자의 손 재활운동을 위한 증강현실 인터랙션을 통한 재활운동시스템을 제안한다. 주로 기계적 장치에 의존하고 있는 기존의 마비환자 재활운동시스템에서 가정에서 손쉽게 재활훈련을 수행할 수 있도록 시스템을 구성하기위하여 컴퓨터 비전 기법을 이용하여 재활훈련에 필요한 장비를 최소화하고 좀 더 간편하게 설치하여 사용할 수 있도록 하는데 초점을 맞추었다. 본 논문에서 제안된 방법은 손끝의 움직임과 상태를 손끝마커의 위치와 접촉여부를 검사함으로써 인터랙션 상태를 점검한다. 한대의 카메라로부터 입력되는 손끝 마커의 2차원 위치는 3차원 객체와의 인터랙션을 위하여 ARToolKit 마커를 기반으로 보정된 3차원 카메라 공간상의 좌표로 변환되어 사용된다. 3차원 좌표계로 변환과정을 거친 손끝 마커의 3차원 위치는 3차원 객체와의 인터랙션에 반영함으로써 증강현실 기반의 인터랙션을 구현하였다. 본 논문에서 제시한 인터랙션 기법의 구현내용을 실험결과에서 나타내었고, 증강현실 기반 테이블탑 환경에서 마비환자의 재활운동에 활용될 수 있음을 나타내었다.

가속도 주파수분석 방법을 이용한 스마트폰 기반 정적균형평가 (Smartphone Based Standing Balance Evaluation Using Frequency Domain Analysis of Acceleration)

  • 황지선;황선홍
    • 한국전문물리치료학회지
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.27-38
    • /
    • 2018
  • Background: At present time, smartphones have become very popular and powerful devices, and smartphone applications with the good validity have been designed to assess human balance ability. Objects: The purpose of this study is to evaluate the feasibility of smartphone acceleration in the assessment of postural control ability for six different conditions. Methods: Twenty healthy college-aged individuals volunteered. Static balance ability was measured twice with one-day interval using smartphone application and 3D motion capture system under the six different conditions. Results: Dominant frequencies for each test condition did not show significant differences except for two conditions. The intra-rater correlation coefficient between the first and second tests showed high correlations in six conditions(r>.70, p<.05). Smartphone acceleration and the acceleration calculated from the 3D marker position data showed high correlation coefficient(r>.80, p<.001). Conclusion: Acceleration recorded from a smartphone could be useful assessment variables for balance test in the clinical field.

모션 데이터의 계층적 가시화에 의한 3차원 아바타의 표정 제어 (Facial Expression Control of 3D Avatar by Hierarchical Visualization of Motion Data)

  • 김성호;정문렬
    • 정보처리학회논문지A
    • /
    • 제11A권4호
    • /
    • pp.277-284
    • /
    • 2004
  • 본 논문은 사용자로 하여금 계층적 가시화 기법에 의한 표정들의 공간으로부터 일련의 표정을 선택하게 함으로써 3차원 아바타의 표정 제어기법을 기술한다. 본 시스템에서는 2,40P0여개의 표정 프레임을 이용하여 2차원 표정공간을 구성하였으며, 3차원 아바타의 표정 제어는 사용자가 표정공간을 항해하면서 수행한다. 그러나 표정의 수가 너무 많아 사용자가 항해를 하는데 어려움이 많기 때문에 계층적 가시화 기법이 필요하다. 표정공간을 계층적으로 분할하기 위해, 퍼지 클러스터링을 이용한다. 초기 단계에서는 2,400여개의 표정들을 이용하여 약 11개의 클러스터센터를 가지도록 클러스터링한다. 클러스터 센터들은 2차원 평면에 표시되며 후보 키 프레임으로 사용된다 사용자는 후보 키 프레임들 중에서 특정 키 프레임들을 선택하여 초기 항해경로를 생성한다. 사용자가 줌 인(이산적인 단계를 가지고 있음)을 하면 상세한 단계를 보기를 원한다는 의미이므로 줌 인된 단계에 적합한 표정 클러스터들을 생성한다. 단계가 증가될 때 마다 클러스터의 수를 두 배로 하고, 클러스터의 수만큼 표정들을 클러스터링한다. 사용자는 현재 단계에서 그전 단계의 항해경로를 따라 새로운 키 프레임(클러스터 센터)들을 선택하여 항해경로를 갱신한다. 줌 인을 최대로 한 마지막 단계에서 항해경로를 갱신하면 표정 제어 설정이 끝난다. 사용자는 언제든지 줌 아웃을 통해 그 전단계로 돌아가서 항해경로를 수정할 수 있다. 본 논문은 본 시스템이 어떤 효과가 있는지를 알기 위해 사용자들로 하여금 본 시스템을 사용하여 3차원 아바타의 표정 제어를 수행하게 하였으며, 그 결과를 평가한다.

Facial Animation을 위한 다중 마커의 추적 (The Multi-marker Tracking for Facial Animation)

  • 이문희;김철기;김경석
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국멀티미디어학회 2001년도 춘계학술발표논문집
    • /
    • pp.553-557
    • /
    • 2001
  • 얼굴 표정을 애니메이션하는 것은 얼굴 구조의 복잡성과 얼굴 표면의 섬세한 움직임으로 인해 컴퓨터 애니메이션 분야에서 가장 어려운 분야로 인식되고 있다. 최근 3D 애니메이션, 영화 특수효과 그리고 게임 제작시 모션 캡처 시스템(Motion Capture System)을 통하여 실제 인간의 동작 및 얼굴 표정을 수치적으로 측정해내어 이를 실제 애니메이션에 직접 사용함으로써 막대한 작업시간 및 인력 그리고 자본을 획기적으로 줄이고 있다. 그러나 기존의 모션 캡처 시스템은 고속 카메라를 이용함으로써 가격이 고가이고 움직임 추적에서도 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 일반 저가의 카메라와 신경회로망 및 영상처리기법을 이용하여 얼굴 애니메이션용 모션 캡처 시스템에 적응할 수 있는 경제적이고 효율적인 얼굴 움직임 추적기법을 제안한다.

  • PDF

혼합형 유체요소와 무한요소를 이용한 3차원 축대칭 유체-구조물-지반 상호작용해석 (3-D Axisymmetric Fluid-Structure-Soil Interaction Analysis Using Mixed-Fluid-Element and Infinite-Element)

  • 김재민;장수혁;윤정방
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 1999년도 가을 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.257-266
    • /
    • 1999
  • This paper presents a method of seismic analysis for a cylindrical liquid storage structure on/in horizontally layered half.space considering the effects of the interior fluid and exterior soil medium in the frequency domain. To capture the essence of fluid-structure-soil interaction effects effectively, a mixed finite element with two-field (u, p) approximation is employed to model the compressive inviscid fluid, while the structure and soil medium are presented by the 3-D axisymmetric finite elements and dynamic infinite elements. The present FE-based method can be applied to the system with complex geometry of fluid region as well as with inhomogeneous near-field soil medium, since it can directly model both the fluid and the soil. For the purpose of verification, dominant peak frequencies in transfer functions for horizontal motions of cylindrical fluid storage tanks with rigid massless foundation on a homogeneous viscoelastic half.space are compared with those by two different added mass approaches for the fluid motion. The comparison indicates that the Present FE-based methodology gives accurate solution for the fluid-structure-soil interaction problem. Finally, as a demonstration of versatility of the present study, a seismic analysis for a real-scale LNG storage tank embedded in layered half.space is carried out, and its member forces along the height of the structure are compared with those by an added mass approach developed by the present writers.

  • PDF

달리기 시 체간의 골반-척추구조변형이 동적안정성에 미치는 연구 (Kinematic Analysis of Dynamic Stability Toward the Pelvis-spine Distortion during Running)

  • 박규태;유경석
    • 한국운동역학회지
    • /
    • 제23권4호
    • /
    • pp.369-376
    • /
    • 2013
  • The purposes of this study were to assess dynamic stability toward pelvis-spine column distortion during running and to compare the typical three-dimensional angular kinematics of the trunk motion; cervical, thoracic, lumbar segment spine and the pelvis from the multi-segmental spine model between exercise group and non-exercise group. Subjects were recruited as exercise healthy women on regular basis (group A, n=10) and non-exercise idiopathic scoliosis women (group B, n=10). Data was collected by using a vicon motion capture system (MX-T40, UK). The pelvis, spine segments column and lower limbs analysiaed through the 3D kinematic angular ROM pattern. There were significant differences in the time-space variables, the rotation motion of knee joint in lower limbs and the pelvis variables; obliquity in side bending, inter/outer rotation in twisting during running leg movement. There were significant differences in the spinal column that is lower-lumbar, upper-lumbar, upper-thoracic, mid-upper thoracic, mid-lower thoracic, lower thoracic and cervical spine at inclination, lateral bending and twist rotation between group A and group B (<.05, <.01 and <.001). As a results, group B had more restrictive motion than group A in the spinal column and leg movement behaved like a 'shock absorber". And the number of asymmetry index (AI) showed that group B was much lager unbalance than group A. In conclusion, non-exercise group was known to much more influence the dynamic stability of equilibrium for bilateral balance. These finding suggested that dynamic stability aimed at increasing balance of the trunk ROM must involve methods and strategies intended to reduce left/right asymmetry and the exercise injury.

인체의 사지 동작 분석에 기반한 압전 에너지 수확 의류의 탐색적 연구 (An Exploration on the Piezoelectric Energy Harvesting Clothes based on the Motion Analysis of the Extremities)

  • 박선형;조현승;양진희;윤대연;윤광석;이주현
    • 감성과학
    • /
    • 제16권1호
    • /
    • pp.85-94
    • /
    • 2013
  • 인체의 동작으로부터 전기 에너지를 수확하려는 압전 에너지 수확에 관한 연구가 최근 활발히 진행되고 있으며, 본 연구에서는 이러한 압전 에너지 수확 소자를 의류에 적용하여 에너지 수확 의류를 설계하였다. 먼저, 동작에너지를 수확하는데 적합한 사지의 인체 부위를 밝히기 위해 3차원 모셥 캡쳐를 실시하였고, 그 결과 엉덩이, 팔꿈치, 무릎이 적합한 부위임이 밝혀졌으며, 이 중, 움직임이 자유로운 팔꿈치와 무릎이 동작에너지 수확 부위로 도출되었다. 압전 에너지 수확 소자의 경우 의류에 적용되기 위해서는 유연하면서도 동작에 민감하게 반응되는 새로운 구조가 필요하였으며, 2개 소자를 적층으로 구성하여 발생하는 전력량을 높이는 새로운 방식이 제안되었다. 의류의 경우 압전 에너지 수확 부위인 팔꿈치와 무릎 부위에서 인체에 잘 밀착되면서 움직임을 제한하지 않는 구조가 요구되었으며, 이에 가장 적합한 무봉제 의류로 제작되었다. 개발된 압전 에너지 수확소자를 부착한 에너지 수확 의류를 시험한 결과 높은 전기에너지 발생 결과를 얻을 수 있었다.

  • PDF

골프스윙시 근육협응관계 구명을 위한 EMG 분석 (EMG Analysis for Investigation Muscle-Collaborated Relationship during Golf Swing)

  • 심태용;신성휴;오승일;문정환
    • 한국운동역학회지
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.177-189
    • /
    • 2004
  • Kinematic and kinetic analysis using 3D Motion Capture system are common, yet there is little in the literature that discuss the relationship and coactivity between muscles during the golf swing. The purpose of this study was to describe the relationship between the employed 16 muscles during golf swing. We could observe 3 muscle patterns such as 'Line' shape, 'L' shape, and 'Loop' shape for the golf swing activity. The 'Line' shape indicates that two muscles act almost perfectly in phase, and the 'L' shape represents that two muscles act in a reciprocating manner(When one is active, the other is quiescent and vice versa). And the 'Loop' shape indicates that two muscles act sequently(After one is active, the other act). In these results, we knew the muscle patterns during golf swing is similar to the patterns during gait. And we presented it was possible to show the consistence of golf swing through the frequency analysis of muscle patterns. We believe that the results potentially useful for the golf players and coaches to analyze their performance.