최근 멀티콥터는 비행 안정성 향상을 위해 다양한 충돌회피 센서를 탑재하고 있다. LiDAR를 이용해 3차원 위치를 인식하거나 다수 카메라와 실시간 SLAM 기술을 이용해 장애물과의 상대 위치를 계산하기도 한다. 또한 소형 프로세스와 카메라로 구성된 3D 깊이 센서를 사용하기도 한다. 본 연구에서는 충돌회피 소프트웨어 기술 개발을 위한 플랫폼으로써 상용 부품을 활용해 실내 비행이 가능한 소형 충돌회피 멀티콥터 시스템을 개발하였다. 멀티콥터 시스템은 LiDAR, RealSense, GPU 보드를 탑재하였고, 비행시험을 통해 YOLO 알고리즘 기반의 사물 인식 및 충돌회피 기능을 검증하였다. 이 논문에서는 시스템 설계/제작 및 탑재 장비 선정과정, 비행시험 결과에 관해 기술하였다.
본 논문에서는 한 장의 영상으로부터 물체의 형상을 복원하는shape from shading 문제에 접근하기 위한 새로운 알고리즘을 제안하였다. 제안된 반복 알고리즘에서 주어진 3차원 표면이 직교 다항식에 의해 근사화되고 주어진 표면과 그것이 미분치 사이의 관계를 다항식 개수를 이용한 행렬식으로 표현하였다. 또한 표면의 상대적인 높이와 그것이 미분치를 서로 반복적으로 갱신하면서 얻었다. 알고리즘의 성능을 밝기오차, 표면의 방향오차, 높이오차 측면에서 평가하였으며 제안된 방법과 기존의 여러 방법들과의 성능 비교를 보였다.
일반인들이 '3차원업체영상'이라고 알고있는 홀로그램은 1947년 데니스가보 (D.Gabor)가 최초로 발견한 빛의 정보를 기록할 수 있는 특징을 가진 새로운 매체이다. 홀로그램은 물체에서 나오는 두 가지 파장의 간섭결과로서 이룩되는 간섭무늬를 기록하는 것으로 물체의 입체감 표현뿐만 아니라 빛과 공간 조형의 표현이 가능하기 때문에 시각적으로 한층 더 나은 결과를 기대할 수 있다. 홀로그램과 광고의 접목을 가정하여 기존광고매체와 홀로그램광고매체의 시각인지도를 측정 분석하여 홀로그램 광고는 기본방식의 광고보다 시각적 인지도가 높을 것인가에 대하여 알아보고, 하이테크 시대에 부합하는 새로운 광고매체로서, 홀로그램이 소비자에게 시각적으로 주의와 흥미를 유발하는데 우수하여 제3의 시각적 광고매체의 형태로 발전 가능성이 있는지에 대하여 알아본다.
목적 : 뇌에 분포하는 동맥혈관을 관찰할 때 흔히 자기공명 뇌혈관 데이터(Magnetic Resonance Angiography, MRA)를 이용한다. 하지만 뇌혈관 데이터의 경우 관찰하고자 하는 부위의 혈관을 직접적으로 관찰하기 어렵다. 이러한 3차원 데이터를 2차원 디스플레이 장치에 나타내기 위해 최대강도투사(Maximum Intensity Projection, MIP) 영상이 흔히 이용된다. 데이터의 투사방향에 위치한 복셀들 중 최대값을 가지는 복셀을 투사하여 최대강도투사 영상을 얻게 된다. 혈관의 경우 큰 복셀값을 가지기 때문에 영상에서 밝게 나타난다. 하지만 투사방향에 중첩되어 있는 일부 혈관들이 투사하는 과정에서 최대값을 가지는 혈관들에 가려져 나타나지 않게 되기 때문에 깊이 정보를 잃게 된다. 또한 정해진 위치에서의 투사영상 밖에 얻을 수 없다는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 최대강도투사 영상이 가지는 이러한 단점들을 개선하여 뇌혈관의 분포를 3차원 공간상에서 최적화 된 입체영상으로 보는 새로운 방법을 제안하였다. 대상 및 방법 : 우리는 4개의 채널 코일과 3.0T 자기공명영상장치 (Siemens Tim Trio MRI scanner)를 이용하여 피험자의 머리를 고정시키고 3차원 위상대조 (Phase-Contrast, PC) 시퀀스를 적용하여 3차원 뇌혈관 데이터를 얻었다. 얻어진뇌혈관 데이터의 중심점을 기준으로 3차원 공간 회전 알고리즘을 적용하여 회전된 새로운 데이터를 얻은 다음 이 데이터를 기준 수평면상에 투사하여 뇌혈관에 대한 2차원 최대강도투사 영상을 구한다. 이 때 입체영상 구현을 위해 두 눈과 데이터의 중심이 이루는 수렴각에 맞게 뇌혈관 데이터를 각각 공간 회전시킨 후 투사하여 각각의 눈에 적합한 영상들을 구하고 이를 적청안경방식 (anaglyph)을 이용하여 관찰함으로써 최적의 입체감을 가지는 최대강도투사 영상을 얻는다. 결과 : 결과 영상을 살펴보면 우선 기존의 방법들에서는 불가능했던 뇌혈관 데이터의 다양한 위치에서의 최대강도투사 영상이 가능해졌다는 것을 알 수 있다. 또한 관찰자와 데이터 사이의 거리와 두 눈 사이의 거리를 고려하여 보다 사실적인 입체감을 가지는 입체 최대강도투사 영상을 얻었다. 결론적으로 관찰자가 바라보는 방향과 관찰자와 데이터 사이의 거리에 따른 최적의 입체영상을 얻을 수 있었다. 결론 : 제안하는 방법은 단일 최대강도투사 영상을 관찰자의 위치를 고려하여 입체영상으로 변환시킴으로써 최적의 입체감을 가지는 입체 투사 영상을 구하였다. 그리고 구면좌표계 상에서 뇌혈관 데이터의 다양한 투사방향에서의 최대강도투사 영상을 나타낼 수 있었다. 추후 알고리즘 최적화와 병렬연산 프로세스가 적용된다면 진단과 수술 계획에 필요한 뇌혈관의 입체 정보들을 실시간으로 제공해 줄 수 있을 것으로 예상된다.
The aquaculture tank is used for breeding fish in sea water which was pumped up to land. The flow characteristics in the aquaculture were investigated with varying the tank geometry and flow rate. The numerical analysis has been employed for calculating the velocity and temperature distributions in a water tank of rectangular type. The finite volume method and SIMPLE algorithm with 3-dimensional standard $\kappa$-$\varepsilon$ turbulence model were used for the numerical analysis. For comparison with experimental results, the PIV system was applied to visualize the flow patterns quantitatively. The numerical results showed good agreements with the experimental results. The mean velocity and temperature versus aquarium depth were represented for various circulating flow rates. Especially, the aquaculture environment is recommended that the aquarium depth has to be d=0.5 m, and this case is the condition of higher velocity and temperature in winter season.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권6호
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pp.3165-3181
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2019
Spherical videos, which are also called 360-degree videos, have become increasingly popular due to the rapid development of virtual reality technology. However, the large amount of data in such videos is a huge challenge for existing transmission system. To use the existing encode framework, it should be converted into a 2D image plane by using a specific projection format, e.g. the equi-rectangular projection (ERP) format. The existing high-efficiency video coding standard (HEVC) can effectively compress video content, but its enormous computational complexity makes the time spent on compressing high-frame-rate and high-resolution 360-degree videos disproportionate to the benefits of compression. Focusing on the ERP format characteristics of 360-degree videos, this work develops a fast decision algorithm for predicting the coding unit depth interval and adaptive mode decision for intra prediction mode. The algorithm makes full use of the video characteristics of the ERP format by dealing with pole and equatorial areas separately. It sets different reference blocks and determination conditions according to the degree of stretching, which can reduce the coding time while ensuring the quality. Compared with the original reference software HM-16.16, the proposed algorithm can reduce time consumption by 39.3% in the all-intra configuration, and the BD-rate increases by only 0.84%.
본 논문은 동일 장면을 나타내는 한 쌍의 이미지를 이용한 효율적인 3차원 애니메이션 기법을 제안한다. 간단하고 빠른 애니메이션을 위해 그림 속으로의 영향은 한 장의 이미지에서 시점의 깊이 이동을 가능하게 하지만 전경물체의 표현이 시점의 좌우 변환의 사실감을 고려하지 않으며, 뷰모핑은 두 장의 이미지 사이의 2차원 변환만을 이용하지만 시점의 이동이 두 카메라의 중심을 잇는 선상으로 제한된다는 단점이 있다. 본 논문은 두 기법의 단점을 서로 보완하여 시점의 깊이 이동뿐 아니라 좌우이동에서도 자연스러운 영상을 생성하는 새로운 애니메이션 기법을 제안한다. 본 논문에서는 배경 장면을 spidery 매쉬로부터 복원된 간단한 직육면체에 매핑하고, 관찰자가 주의 깊게 인식하고 전경물체에 대해서는 두 입력 이미지의 투영중심을 잇는 직선상에 평행한 시점의 이동에만 제한적으로 뷰모핑을 적용하여 장면전체의 이미지 픽셀들에 대한 3차원 정보의 복원 비용을 줄이면서도 시점이동의 사실감을 높인다. 두 전경물체 사이의 선형보간 파라미터는 두 spidery 메쉬 간의 차이와 이에 대응하는 배경모델에서의 3차원시점 변환과의 관계로부터 결정된다. 실험을 통해 제안방법이 간단한 인터페이스만으로도 사실감을 유지하는 자유로운 3차원 시점이동 애니메이션을 생성함을 보인다.
Impacts of Typhoon Maemi on a soft-coral community located on subtidal cliff at Munseom, Jeju were investigated in this study using underwater photography. Typhoon Maemi hit Jeju Island in late September 2003 and its impact was strong enough to destruct most shallow water sessile benthos including soft corals. To estimate numbers and size of soft-coral colonies, a line transect was installed on the cliff at depth from 3 to 9 m and photographs were taken serially by every 1m. From each $1{\times}1m$ underwater photograph, species and size of soft-coral colony was determined. Number of soft-coral colony and its Percent coverage (PC) in each $1m^2$ quadrat was calculated. Soft corals Scleronephthya gracillium, Dendronephthya gigantea, D. spinulosa and D. castanea were identified from the photographs. Dendronephthya sp. was mainly distributed at 3-6m while S. gracillimum was mostly occurred at $6{sim}9m$. A survey conducted before the typhoon showed that number of the soft-coral colonies at $3{\sim}4m,\;4{\sim}5m,\;5{\sim}6m,\;6{\sim}7m,\;7{\sim}8m\;and\;8{\sim}9m$ was 17, 24, 20, 23, 18 and 30 $colonies/m^2$ or 21, 48, 36, 28, 24 and 43%, respectively. After the typhoon, number of soft-coral colonies in the transect increased, 31, 35, 21, 10, 21 and 50 $colonies/m^2$ while PC was remarkably decreased as 21, 23, 21, 5, 9 and 13%, respectively. Our data suggested that the impact was limited in larger colonies; larger soft coral colonies were selectively destroyed and removed while the small colonies underneath the larger colonies remained undestroyed.
PURPOSE. The aim of this clinical study was to assess the accuracy of the implants placed using a universal digital surgical guide. MATERIALS AND METHODS. Among 17 patients, 28 posterior implants were included in this study. The digital image of the soft tissue acquired from cast scan and hard tissue from CBCT have been superimposed and planned the location, length, diameter of the implant fixture. Then digital surgical guides were created using 3D printer. Each of angle deviations, coronal, apical, depth deviations of planned and actually placed implants were calculated using CBCT scans and casts. To compare implant positioning errors by CBCT scans and plaster casts, data were analyzed with independent samples t-test. RESULTS. The results of the implant positioning errors calculated by CBCT and casts were as follows. The means for CBCT analyses were: angle deviation: $4.74{\pm}2.06^{\circ}$, coronal deviation: $1.37{\pm}0.80mm$, and apical deviation: $1.77{\pm}0.86mm$. The means for cast analyses were: angle deviation: $2.43{\pm}1.13^{\circ}$, coronal deviation: $0.82{\pm}0.44mm$, apical deviation: $1.19{\pm}0.46mm$, and depth deviation: $0.03{\pm}0.65mm$. There were statistically significant differences between the deviations of CBCT scans and cast. CONCLUSION. The model analysis showed lower deviation value comparing the CBCT analysis. The angle and length deviation value of the universal digital guide stent were accepted clinically.
본 논문에서는 이종 입체 카메라 시스템의 광학적 특성을 일치화하여 동일한 품질의 입체영상을 생성하는 기술을 제안한다. 이종 입체 카메라의 광학적 특성에는 크게 줌, 심도, 초점이 있으며 이들의 차이는 결과적으로 입체영상의 품질에 영향을 주어 사람의 시각 피로를 발생시키는 요인이 된다. 본 논문에서 제안하는 광학 특성 일치화 기술은 이종 카메라의 줌 영상을 일치한 후 동일 피사체에 대해 초점을 맞추고 심도를 일치화하는 과정으로 이루어진다. 이를 위하여 이종 입체 카메라의 줌 영상의 비교 알고리즘을 통하여 줌 렌즈에 대한 룩업테이블(LUT)을 작성하였다. 그리고 입체 영상의 에지(edge)에서 초점 정보를 추출하여 심도를 일치화하였다. 광학적 특성 일치화 실험을 위하여 직교방식의 리그를 제작하고 서로 다른 사양의 HD급 카메라를 이용하여 입체 카메라 장치를 구성하였다. 줌 일치화 및 심도 일치화에 대한 실험 결과로 시각 피로를 줄일 수 있는 입체 영상 생성이 가능함을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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