• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.83-92
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• 2007

본 논문에서는 2차원 포인팅 장치의 한계를 극복하기 위하여 3차원 공간에서 주위환경에 관계없이 위치를 인지하고 좌표를 얻어낼 수 있는 관성항법시스템을 이용한 3차원 포인팅 기기의 설계 및 구현방식을 제안한다. 관성항법시스템은 각속도계(gyroscope)와 가속도계(accelerometer)의 데이터를 바탕으로 좌표를 계산하는 기법으로, 가속도계에서 발생하는 오차는 칼만 필터를 이용하여 데이터를 보정한다. 3차원 포인팅 장치의 프로토 타입 개발을 위해 무선 3차원 공간인식 마우스를 설계 및 구현하였으며, 디스플레이 장치에 표시를 위하여 RFIC를 이용하여 측정한 좌표 데이터를 수신 모듈로 전송하고 수신 모듈은 USB 드라이버를 통하여 호스트로 전달하였다. 본 논문은 관성항법시스템과 칼만 필터의 이론적인 지식을 바탕으로 3차원 포인팅 장치를 설계하고 프로토 타입을 구현하고 성능 평가를 통하여 3차원 공간에서 사용자의 움직임을 추출할 수 있는 입력 기기로서의 유용성을 검증하였으며 향후 유비쿼터스 컴퓨팅의 다양한 응용 장치로서의 가능성을 제시하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.35-44
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• 2014

본 논문에서는 효율적인 핸드 마우스를 위한 3D 포인팅 인터페이스에 대해 제안한다. 제안하는 방법에서는 조명과 환경 변화에 강건하기 위해 깊이영상을 이용하고, 손바닥의 법선벡터를 이용하여 3D 포인팅을 구성한다. 먼저, 손 영역 검출과 추적은 기존 방법을 이용하고, 이로부터 획득한 정보를 바탕으로 손바닥의 영역을 예측하여 관심 영역을 획득한다. 관심 영역을 획득하면, 해당 영역을 평면의 방정식으로 근사시키고, 법선 벡터를 추출한다. 다음으로, 안정적인 제어를 위해 추출한 법선 벡터를 이용하여 보간을 수행하고, 교점을 검출한다. 검출된 교점은 안정성과 효율성을 위해 시그모이드 함수를 이용한 동적 가중치가 적용되고, 최종적으로 2D 좌표계로 변환된다. 본 논문에서는 관심 영역, 방향 벡터 검출 방법에 대해 설명하고 안정적인 제어를 위한 보간 방법과 동적 가중치 적용방법에 대해 제안한다. 마지막으로 제안된 3D 포인팅의 정성적, 정량적 분석을 통해 안정적인 제어 가능성을 입증한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.138-146
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• 2013

본 논문에서는 검지 끝으로 모니터 스크린 평면상의 마우스 위치를 가리키고 이동시키는 새로운 3차원 물리 사용자 인터페이스 방식(PUI)을 제안한다. 스마트 TV와 같은 각종 스마트 기기를 원격으로 제어하는 기존의 3D PUI 방식에는 상대적 지시 방식과 절대적 지시 방식의 두 가지가 있다. 전자의 경우는 사람의 인식과정과 불일치하며, 후자는 과도한 몸의 이동이 필요한 문제가 있었다. 이에 본 연구에서는 상대적인 포인팅 방식과 절대적인 포인팅 방식을 결합하여 직관적이고 사용자 중심의 인간 친화적인 3D PUI 포인팅 방식을 개발하였다. 제안한 방법은 스크린영역 내에서의 포인팅을 위해서 주시안을 기준으로 사각뿔 모양의 가시영역을 설정할 필요가 있다. 가시영역을 실시간으로 유지하기 위해서는 주시안의 움직임에 따라 많은 계산량을 요구한다. 본 논문에서는 스크린 상의 검지 끝 투영 위치좌표의 내외부를 판정하는 방식으로 가시영역 계산량을 최적화 하였다. 아울러 포인터 위치좌표 추적에 칼만필터를 적용하여 마우스 커서의 떨림을 안정화시켜 사용자의 편의성을 높였다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제10권2호
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• pp.67-80
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• 2006

본 논문에서는 스테레오 비전을 이용하여 기존의 포인팅 디바이스인 마우스를 대신할 새로운 포인팅 디바이스 방법을 제안 한다. 제안한 방법은 기존의 인식 장비들이 가진 마커에 의한 움직임 제약과 고가 장비의 단점을 극복하기 위해 컴퓨터 비전을 이용한다. 즉, 사람이 시각을 통해 정보를 인식하는 것과 동일하게 컴퓨터의 영상 정보를 이용하여 실시간으로 영상내의 컬러 영역의 분할을 통해 물체의 위치를 추적 및 정합하고 이의 위치를 스테레오 기하학 정보로부터 계산하여 포인팅 동작을 수행한다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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• pp.205-209
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• 2001

3D 가상판정에서의 네비게이션 기법은 공간에 대한 참여자의 몰입감과 사실감에 결정적인 영향을 미치는 매우 중요한 요소이다. 네비게이션 분야에 대한 기존의 연구는 주로 강력한 하드웨어를 기반으로 하는 몰입형 가상현실 분야 위주로 진행되어 왔다. 최근에는 인터넷을 기반으로 하는 비 몰입형 가상환경 분야에 대한 관심이 고조되고 있으나 참여자가 인지하는 3D-2D간의 공간적 불일치 문제를 해결해야 하는 어려움을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 비 몰입형 가상환경에서 참여자의 3D 공간에 대한 인지적인 문제를 해결해 굴 수 있는 네비게이션 기법으로서, 포인팅에 기반 한 3D-2D간의 매핑, 이동 방향이나 목표지점을 제시하는 시각 피드백, 이동 중 참여자 시점 동시변경 기능들을 제안한다 제안된 기법은 3D 가상환경에서 일반 참여자의 네비게이션을 매우 효과적으로 지원할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.1481-1487
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• 2008

본 논문에서는3D환경에서의 사용을 위한 새로운 형태의 인터렉티브 3D 플로팅 영상 포인팅 장치를 제안한다. 이 장치는 플로팅 렌즈 배열을 사용한3D플로팅 영상 재생 시스템과 실시간 손가락 검출 기반의 버턴형 인터페이스로 구성된다. 제안하는 장치에서는 사용자가 손가락을 이용하여 3D 공간에 플로팅 된 영상 배열에서 원하는 영역을 지시하고, 2대의 카메라를 이용하여 사용자의 손가락 인식하여 원하는 이벤트를 발생하는 인터렉션 기능을 효과적으로 수행한다. 제안하는 시스템의 유용함을 보이기 위해서, 실험적인 장치 구현을 수행하고 기초적인 실험 결과를 보고한다.

• 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.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.314-318
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• 2008

본 논문은 증강/혼합현실 기반 서적 제작을 위한 3 차원 객체 속성 저작을 위한 저작인터페이스를 제안한다. 특히, 프로그래밍에 대한 전문적인 지식이 없는 사용자도 손쉽게 증강현실 기반 서적을 제작할 수 있도록 하는 것에 목표를 두고 있다. 제안된 3D 객체 속성 저작 인터페이스는 입력 장치인 조작도구 (Manipulator) 와 3D 컨텐츠 조작 부분을 포함한다. 조작 도구는 저작 인터페이스에 필요한 이산/연속 적인 입력신호를 생성한다. 컨텐츠 조작부분은 조작도구의 입력신호를 이용하여 가상객체를 선택, 위치, 회전, 크기, 색상, 복사등의 기능을 수행한다. 또한 사용자는 조작도구를 이용하여 기존 GUI 인터페이스 방식의 포인팅, 클릭, 드래그엔드롭, 복사 기법을 그대로 사용함으로, 신속하고 직관적으로 가상객체의 속성을 변경이 가능할 것으로 평가된다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.87-93
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• 2011

본 논문에서는 EOG(Electrooculography) 신호를 이용하여 디스플레이상 응시하는 좌표를 산출 하는 방법을 제안하였다. 선형적인 특성을 가지는 EOG 신호를 기반으로 하여, 디스플레이와 EOG 신호의 2차원 좌표계 사이에 존재하는 회전, 스케일링, 원점의 차이를 머리의 움직임 대신에 보정 작업으로 일치시켰다. 1680*1050 해상도를 가지는 모니터에서 출력한 원의 좌표와 이를 응시 할 때 발생되는 EOG 신호에 보정 방법을 적용하여 산출된 좌표와의 비교로 성능을 평가하였다. 실험 결과에서 x, y좌표는 평균적으로 각각 56픽셀(3%), 47픽셀(4%)의 오차를 보여주고 있다. 이 연구는 전신 마비 환자를 위한 포인팅 장치나 가상현실 게임과 같은 애플리케이션을 위한 HCI(Human Computer Interface)로 활용이 가능하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.1006-1014
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• 2000

1차 방사기 이동만으로 전 방향에 대해 빔포인팅이 용이한 르네베르그렌즈 안테나를 절반의 르제베르그렌즈 단면에 반사판 부착으로 소형화, 경량화한 반구형 르네베르그렌즈 안테나(주파수 9.375GHz, -3dB 빔 폭 6$^{\circ}$, 렌즈 직경 30.3cm(약 10λ))를 설계 제작하였다. 특성측정결과 -3dB 빔 폭 E면 6.1$^{\circ}$, H면 5.5$^{\circ}$로 설계치대로 양호한 빔 특성이 얻어졌으며, 이득은 약 26dBi(균일분포에 대한 개구효율 $\pi$=44.97%)로 1차 방사깅니 구형마이크로스트립 안테나보다 20.4dB 증가되었다. 또한, 1차 방사기의 근사패턴을 형성시켜 이를 2차 개구면 소스로 한 원방계패턴 계산결과 설계치와 일치함을 확인하였다. 한편, 우선.좌선원편파 특성을 갖도록 1차 방사기를 설계하여 원편과 반구형 르네베르그렌즈 안테나를 구성하였다. 특성 측정결과 -3dB 빔 폭 5.8$^{\circ}$, 사이드로브 -15.3dB, 편파분리도 25dB, 축비 0.74dB, 축비 2dB 이하의 주파수범위 약 1.4GHz(14.9%)로 비교적 광대역의 양호한 원편파특성이 얻어졌다.