• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제35권12호
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• pp.780-788
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• 2008

손 포즈 모델링 및 추적은 컴퓨터 시각 분야에서 어려운 문제로 알려져 있다. 손 포즈 3차원 복원을 위한 방법에는 사용되는 카메라의 수에 따라 다중 카메라 또는 스테레오 카메라 기반 방식과 단일카메라 기반 방식이 있다. 다중 카메라의 경우 여러 대의 카메라를 설치하거나 동기화를 시키는 등에 대한 제약사항이 따른다. 본 논문에서는 확률 그래프 모델에서 신뢰 전파 (Belief Propagation) 알고리즘을 이용하여 단안 카메라에서 획득된 2차원 입력 영상으로부터 3차원 손 포즈를 추정하는 방법을 제안한다. 또한, 은닉 마르코프 모델(Hidden Markov Model)을 인식기로 하여 손가락 클릭 동작을 인식한다. 은닉 노드로 손가락의 관절 정보를 표현하고, 2차원 입력 영상에서 추출된 특징을 관측 노드로 표현한 확률 그래프 모델을 정의한다. 3차원 손 포즈 추적을 위해 그래프 모델에서의 신뢰 전파 알고리즘을 이용한다. 신뢰 전파 알고리즘을 통해 3차원 손 포즈를 추정 및 복원하고, 복원된 포즈로부터 손가락의 움직임에 대한 특징을 추출한다. 추출된 정보는 은닉 마르코프 모델의 입력값이 된다. 손가락의 자연스러운 동작을 위해 본 논문에서는 한 손가락의 클릭 동작 인식에 여러 손가락의 움직임을 함께 고려한다. 제안한 방법을 가상 키패드 시스템에 적응한 결과 300개의 동영상 테스트 데이타에 대해 94.66%의 높은 인식률을 보였다.

• 대한통합의학회지
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• 제6권3호
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• pp.33-42
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• 2018

Purpose : The purpose of this study was to investigate the characteristics of the Flex-OA shoe, a specific functional shoe, in terms of the range of motion (ROM) of hip and knee joint during walking when compared to a standardized shoe. Methods : Twenty-six healthy adults (18 males, 6 females) participated in this study. Subjects performed 8 walking trials consisting of two different shoe conditions to evaluate the hip and knee ROM using a three-dimensional motion capture system. Visual 3D motion analysis software was finally used to coordinate the kinematic data. Result : The total ROM and maximal abduction range of the hip joint in the coronal planes when wearing the Flex-OA shoe were significantly increased during walking compared to wearing a standard shoe (p<.05). On the other hand, significantly increased ROM was observed in the sagittal plane when wearing the Flex-OA shoe in the knee joints compared to a standard shoe (p<.05). Conclusion : Although clinical application of the specific functional shoe has known clearly positive effects on knee moments, the results of this study could provide important clues to explain the background of these effects in terms of the hip and knee joints when applying a specific functional shoe.

• 전자통신동향분석
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• 제20권4호통권94호
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• pp.16-28
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• 2005

최근 컴퓨터비전 기술을 이용하는 새로운 패러다임의 마커프리 모션캡처 기술이 미국의 MIT, CMU, MS, 일본의 ATR, MERL, 영국의 Oxford 대학 등에서 개발되고 있다. 마커프리 모션캡처는 연기자의 몸에 마커나 센서를 부착하지 않으며 특별한 조명이 필요 없으므로, 애니메이션 제작뿐만 아니라 일반인을 대상으로 하는 동작 인터페이스분야로의 확대 적용이 가능한 모션캡처 방식이다. ETRI에서는 여러 응용 분야에 모션인터페이스로 활용할 수 있는 환경 변화에 강인한 마커프리 모션캡처 시스템을 개발하고 있다. 몸에 마커나 센서를 부착하지 않은 자유 복장 상태의 동작자에 대해 조명 조건 변화 및 배경 변화에 강건하게 실시간 모션캡처 할 수 있는 기술 개발을 목표로 한다. 본 연구 개발이 성공한다면, 2007년에 876억 달러 규모로 확대될 전망인 영화, 방송물, 게임 등을 포함한 세계 영상 콘텐츠 시장에서 핵심 요소 기술 역할을 할 것이다. 그리고, 차세대 3D OS에서는 직관적 3D 포인팅 수단으로 활용될 수 있을 것이며, 2004년에 18,600만 대가 출고된 PC 시장을 고려하면 폭발적 수요가 예측된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.1317-1322
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• 2014

영상물을 완성하기 위해서는 실사 배우의 동작을 캡처하여 가상 환경과 합성하는 과정을 거치게 된다. 이때 제작비용의 과다소요 또는 후처리 기술의 부재로 인하여 수작업으로 제작하는 것이 일반적이다. 배우는 크로마키 가상스튜디오에서 상상력에 의존하여 연기를 하게 되는데, 실존하지 않는 물체와의 충돌 및 반응을 고려하여 움직여야 한다. CG를 통한 합성 과정에서 배우의 움직임과 가상 환경이 어긋나는 경우는 원본 영상을 폐기하고, 재촬영해야 하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 재촬영의 비율을 줄이고, 제작기간 단축 및 제작 비용절감을 위한 깊이 기반의 실시간 3D 가상 영상합성 시스템을 제안하고 구현한다. 가상 배경과 3D 모델, 실사 배우를 실시간으로 합성하여 상호간의 충돌이나 반응을 촬영 현장에서 판단할 수 있으므로 배우의 잘못된 위치나 연기를 개선할 수 있게 한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.866-871
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• 2010

Gait analysis is essential for leg diagnosis and rehabilitation for the patients, the handicapped and the elderly. The use of 3D motion capture device for gait analysis is very common for gait analysis. However, this device has several shortcomings including limited workspace, visibility and high price. Instead, we developed gait estimation system using gyroscopes. This system provides gait information including the number of gaits, stride and walking distance. With four gyroscope (one for each leg's thigh and calf) outputs, the proposed gait modeling estimates the movements of the hip, the knees and the feet. Complete pedestrian localization is implemented with gait information and the heading angle estimated from the rate gyro and the magnetic compass measurements. The developed system is very useful for diagnosis and the rehabilitation of the pedestrian at the hospital. It is also useful for indoor localization of the pedestrians.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제37권3호
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• pp.105-111
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• 2016

Introduction: Surgical robot is the alternative instrument that substitutes the difficult and precise surgical operation; should have intuitiveness operationally to transfer natural motions. There are limitations of hand motion derived from contacting mechanical handle in the surgical robot master interface such as mechanical singularity, isotropy, coupling problems. In this paper, we will confirm and verify the feasibility of intuitive Non-restraint master interface which tracking the hand motion using infra-red camera and only 3 reflective markers without the hardware handle for the surgical robot master interface. Materials & methods: We configured S/W and H/W system; arranged 6 infra-red cameras and attached 3 reflective markers on hands for measuring 3 dimensional coordinate then we find the 7 motions of grasp, yaw, pitch, roll, px, py, pz. And we connected Virtual-Master to the slave surgical robot(Laparobot) and observed the feasibility. To verify the result of motion, we compare the result of Non-restraint master and that of clinometer (and protractor) through measuring 0~180 degree, 10degree interval, 1000 samples and recorded standard deviation stands for error rate of the value. Results: We confirmed that the average angle values of Non-restraint master interface is accurately corresponds to the result of clinometer (and protractor) and have low error rates during motion. Investigation & Conclusion: In this paper, we confirmed the feasibility and accuracy of 3D Non-restraint master interface that can offer the intuitive motion of non-contact hardware handle. As a result, we can expect the high intuitiveness, dexterousness of surgical robot.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.11-20
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• 2015

본 논문은 캐릭터의 특정 신체 부위를 3차원 가상 환경 안의 원하는 위치로 드래깅 함으로써 미래의 동작 시퀀스를 지시하는 새로운 대화형 기법을 제시한다. 캐릭터의 동작 시퀀스는 미리 촬영된 동작 데이터의 세부 구간들을 모션 그래프 구조에 따라 시간적으로 재배열 함으로써 합성한다. 손 동작 추적 장치에 의하여 사용자의 3차원 위치 입력이 주어지면, 모션 그래프를 공간 상에 펼침으로써 캐릭터의 현재 상태로부터 도달 가능한 잠재적 미래 상태들을 샘플링 하고, 선택된 신체 부위와 입력 위치 간의 거리가감소하는 미래 상태를 검출하여 해당 자세를 사용자에게 제시한다. 연속적으로 검출된 자세 간의 변화를 최소화 함으로써 사용자가 입력 위치를 변화 시킴에 따라 어떤 상태가 검출될지 예상하기 용이하도록 하고, 결과적으로 원하는 미래 상태에 신속하게 도달하도록 한다. 제안된 방법의유용성은 브레이크 댄스, 권투, 농구 등의 동작 데이터를 이용한 실험을 통하여 확인할 수 있었다.

• 국제강구조저널
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• 제18권4호
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• pp.1470-1481
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• 2018

Building-level response to post-earthquake fire hazards in steel buildings has been assessed using primarily two-dimensional analyses of the lateral force resisting system. This approach may not adequately consider potential vulnerabilities in the gravity framing system. For this reason, three-dimensional (3D) finite element models of a 10-story case study building with perimeter moment resisting frames were developed to analyze post-earthquake fire events and better understand building response. Earthquakes are simulated using ground motion time histories, while Eurocode parametric time-temperature curves are used to represent compartment fires. Incremental dynamic analysis and incremental fire analysis procedures capture a range of hazard intensities. Findings show that the structural response due to earthquake and fire hazards are somewhat decoupled from one another. Regardless of the level of plastic hinging present in the moment framing system due to a seismic event, gravity column failure is the initiating failure mode in a fire event.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.2451-2454
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• 2005

In recent years, the importance of the characterization of fall for a fracture prevention system keeps increasing since fracture from a fall can lead to serious health problems. Fall is one of the major sources which increase morbidity in elderly people. In terms of the cost and the influence to the quality of life, the most serious injury with hip fractures is caused by falls. The traditional methods in characterizing fall patterns have been mainly by the epidemiological surveys. With surveys, the exact data of fall patterns can not been acquired. In this paper, we measured and analyzed with the parameters related to fall pattern such as velocities and accelerations during the motion of falls using 3D motion capture program. We acquired the parameters of the fall pattern of intentional and unexpected fall. The result showed that the variation of velocity and acceleration during fall was very important in characterizing fall pattern, which of vital importance for the development of a fracture prevention system and for the safety of the elderly.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.18-26
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• 2008

본 논문은 사용자로 하여금 표정공간으로부터 일련의 표정들을 선택하게 함으로써 3차원 아바타의 표정을 제어할 수 있는 표정공간의 단계적 가시화 기법을 기술한다. 본 기법에 의한 시스템은 무표정 상태를 포함하여 11개의 서로 다른 모션들로 구성된 2400여개의 표정 프레임으로 2차원 표정공간을 구성하였으며, 3차원 아바타의 표정 제어는 사용자가 표정공간을 항해함으로서 수행되어진다. 그러나 표정공간에서는 과격한 표정 변화에서부터 세밀한 표정 변화까지 다양한 표정 제어를 수행할 수 있어야하기 때문에 단계적 가시화 기법이 필요하다. 표정공간을 단계적으로 가시화하기 위해서는 퍼지 클러스터링을 이용한다. 초기 단계에서는 11개의 클러스터 센터를 가지도록 클러스터링하고, 단계가 증가될 때 마다 클러스터 센터의 수를 두 배씩 증가시켜 표정들을 클러스터링한다. 이때 클러스터 센터와 표정공간에 분포된 표정들의 위치는 서로 다른 경우가 많기 때문에, 클러스터 센터에서 가장 가까운 표정상태를 찾아 클러스터 센터로 간주한다. 본 논문은 본 시스템이 어떤 효과가 있는지를 알기 위해 사용자들로 하여금 본 시스템을 사용하여 3차원 아바타의 단계적 표정 제어를 수행하게 하였으며, 그 결과를 평가한다.