본 논문에서는 음성신호처리 기술을 적용하여 음식물이 인체 장기에 미치는 영향에 대해 분석하는 방법을 제안한다. 그 간 음식물이 장기에 미치는 영향에 대한 연구는 그 음식물에 A라는 성분이 있음으로 이것이 B장기에 좋은 영향을 미칠 수 있다는 연구가 주를 이루어왔다. 그러나 그 음식물을 섭취했을 때 그것이 실제 인체 장기에 어느 정도 영향을 미치는지에 대한 수치화, 정량화된 연구는 전무한 실정이었다. 이에 본 논문에서는 음식물이 인체 장기에 미치는 영향을 수치화된 자료로 규명하고 이를 정량화하여 새로운 사실과 정보를 취득해 내는 방법에 대해 제안한다. 특히 본 논문은 우리가 흔히 접하는 음식물 중 심장 기능 강화에 도움이 된다는 토마토를 대상으로 이것이 인체에 미치는 영향을 수치화, 정량화를 행하고 이를 통해 새로운 사실을 규명해 내는 방법에 대해 제안한다. 실험은 심장에 이상이 없는 20대 남성 15명을 피실험자로 선정하고 토마토 섭취 전과 섭취 5분후, 30분 후, 1시간 후의 음성 자료를 각각 수집하고 심장 상태 변화를 측정하는 음성 분석 요소를 적용하여 토마토가 심장에 미치는 영향을 수치화, 정량화 그리고 이를 통한 새로운 사실을 규명한다.
최근 IEEE 802.15.6 을 중심으로 표준화가 진행중인 WBAN (Wireless Body Area Network) 은 인체 내부 혹은 인체로부터 3 미터 이내의 주변에서 일어나는 근거리 무선통신을 목적으로 하는 네트워크이다. 근거리 무선네트워크에서 효과적인 QoS 조절기법과 오디오 및 비디오 데이터를 한정된 대역폭에서의 효율적인 관리는 사용자 뿐 아니라, 통신네트워크의 부하측면에서도 중요한 요소이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.6 고속 WBAN 표준에서, 한정된 데이터에 대해 수퍼프레임의 조정을 통해 효율적인 대역관리를 해주는 동적 할당 알고리즘과 가중치 공평 큐잉(WFQ:Weighted Fair Queueing) 알고리즘을 제안한다. 이것은 Quality of Service (QoS)를 기준으로 한 큐잉 알고리즘을 바탕으로 QoS의 질적인 요소에 대해 robust한 성능을 나타내며 공평성을 유지하고 시스템 성능을 최대화하는 효율적인 알고리즘이다. 제안한 알고리즘에 대한 성능평가 결과, 동적 할당을 적용한 경우 전송대역폭은 최대 5배가 확장되었으며, 가중치 공평큐잉을 적용한 경우 throughput은 최대 24.3%가 개선되고, delay bound 문제가 해결됨을 확인할 수 있었다.
A telerobot offers a more engaging and enjoyable interaction with people at a distance by communicating via audio, video, expressive gestures, body pose and proxemics. To provide its potential benefits at a reasonable cost, this paper presents a telepresence robot system for video communication which can deliver speaker's head motion through its display stanchion. Head gestures such as nodding and head-shaking can give crucial information during conversation. We also can assume a speaker's eye-gaze, which is known as one of the key non-verbal signals for interaction, from his/her head pose. In order to develop an efficient head tracking method, a 3D cylinder-like head model is employed and the Harris corner detector is combined with the Lucas-Kanade optical flow that is known to be suitable for extracting 3D motion information of the model. Especially, a skin color-based face detection algorithm is proposed to achieve robust performance upon variant directions while maintaining reasonable computational cost. The performance of the proposed head tracking algorithm is verified through the experiments using BU's standard data sets. A design of robot platform is also described as well as the design of supporting systems such as video transmission and robot control interfaces.
일반적인 선박 내 통신은 재질의 특성상 기존 RF기반 무선통신 기술을 적용하는 데 제약이 따른다. 가시광통신 기술은 가시광을 통신수단으로 하기 때문에 전파제약이나 간섭 같은 기존 무선통신 기술의 문제점을 해결할 수 있으며, LED조명을 활용한 통신과의 융합으로 추가적인 설비 요구가 상대적으로 낮고, 가시광을 이용함에 따라 인체에도 무해하다는 장점이 있다. 본 논문에서는 256Kbps급, 5m 전송 거리 급의 가시광통신 기술을 선박 내 통신에 적용함으로써 일반적인 RF통신기기 적용이 어려운 여건에서의 응급호출 시스템 솔루션을 제안하고, 제안 시스템의 실제구현과 시험을 통하여 그 타당성을 검증한 결과를 제시하였다.
본 논문에서는, 이중대역 안테나를 가진, 인체 거치용 단말장치 모사구조의 HAC(보청기 EMC) 지수가 실재환경으로부터 받는 영향에 대한 관찰이 이뤄진다. 첫째, 부착형 이동통신 장치에 필수적인 인접 구조를 고려한 이중대역 내장형 안테나가 설계된다. 이 설계는 모사구조의 제작을 통해 실제의 모습을 갖춘다. 둘째, 이 장치의 HAC 지수는 손에 부착하기 전과 후에 대해 모의시험 및 측정을 통해 얻어진다. 특히, 실재 장치의 전자장 모의시험 결과는 표준 측정법에 의해 타당성이 확인된다. 마지막으로, HAC 기주는 대역, 실장환경, 손(인체) 효과의 관점에서 분석된다.
본 논문은 스테레오 카메라가 이동하는 환경에서 카메라 움직임을 보정하여 새로운 다수의 사람을 검출하는 방법과 검출된 사람을 추적하고, 실루엣을 추출하는 통합된 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 사람 검출, 추적, 실루엣 추출 3가지 모듈로 구성되어 있으며 3가지 모듈은 카메라가 이동하는 환경을 고려한 것이다. 사람 검출 모듈에서는 카메라 움직임(egomotion) 보정을 이용한 움직이는 영역 추출 결과와 스테레오 정보를 결합하여 움직이는 객체를 검출하였으며, 추적모듈은 변위 정보가 가중된 히스토그램 알고리즘으로 검출된 객체를 추적한다. 실루엣을 추출하는 모듈은 트라이맵(trimap)을 이용하여 사람의 실루엣 부분을 대략적으로 추정하는 단계와 그래프컷(graph cut)을 적용하여 정교하게 실루엣 추출하는 단계로 이루어져 있다. 본 논문에서 제안하는 방법을 실내 환경에서 팬-틸트(pan-tilt) 스테레오 카메라로 획득한 실험데이터를 대상으로 실험한 결과 다수의 사람의 검출 및 추적, 정교한 실루엣 추출이 가능한 것을 확인하였다. 본 논문의 실루엣 추출결과는 제스처 인식이나 걸음걸이 인식 등의 다양한 분야에도 적용가능하다.
Objective: The objective of this research is to investigate the fundamentals of human computer interaction for wearable computers and derive technology requirements. Background: A wearable computer can be worn anytime with the support of unrestricted communications and a variety of services which provide maximum capability of information use. Key challenges in developing such wearable computers are the level of comfort that users do not feel what they wear, and easy and intuitive user interface. The research presented in this paper examines user interfaces for wearable computers. Method: In this research, we have classified the wearable user interface technologies and analyzed the advantages and disadvantages from the user's point of view. Based on this analysis, we issued a user interface technology to conduct research and development for commercialization. Results: Technology requirements are drawn to make wearable computers commercialized. Conclusion: The user interface technology for wearable system must start from the understanding of the ergonomic aspects of the end user, because users wear the system on their body. Developers do not try to develop a state-of-the-art technology without the requirement analysis of the end users. If people do not use the technology, it can't survive in the market. Currently, there is no dominant wearable user interface in the world. So, this area might try a new challenge for the technology beyond the traditional interface paradigm through various approaches and attempts. Application: The findings in this study are expected to be used for designing user interface for wearable systems, such as digital clothes and fashion apparel.
본 논문에서는 3세대 디지털 사이니지 대용량 고속 서비스 제공에 필요한 IEEE802.11n 표준 기반 40MHz 채널 대역폭을 사용하는 광대역 무선랜에 대한 동일채널, 인접채널, 인적차폐(Body Blockage)에 의한 채널 간섭 영향을 분석 하였다. 모의실험 결과, 동일채널 간섭기기와는 63m 이상의 보호 이격거리에서 78개 이내의 간섭기기와 운용이 가능하고, 인접채널들과는 61m 이상에서 80개 이내, 간섭채널이 동시에 존재하는 멀티채널에서는 97m 이상의 보호 이격거리가 필요함을 확인 하였다. 또한 간섭완화 기법을 통해 동일채널 간섭에서 빔포밍 적용시 51m로 개선되었고, CR(Cognitive Radio) 적용시 40m로 개선됨을 확인 하였다. 인적차폐 영향시, 채널 대역폭 조절, 간섭 보호 비(C/I) 조절, 빔포밍, 전력제어 기법을 통해 인적차폐로 인한 감쇄가 완화됨을 확인 하였다.
모바일 컴퓨팅은 무선이동체 통신과 휴대 정보 터미널, 인터넷을 이용하여, 컴퓨터와 인체의 정보 기술을 효과적으로 연계시켜, when, where, who, 이동하면서 사용이 가능한 현대 기술의 중추 적인 역할을 제공하며 새로운 기술을 생리학적 측정으로 재고하고, 창조적으로 재건 할 수 있다. 특히, 고령화 사회에서 병적 징후들이 질병으로 발전되기 이전에 생체 변화를 유도하는 과정에 개입할 수 있는 가능성을 제공해 줄 수가 있다. 그러나 많은 파라미터가 데이터처리, 데이터의 기준화의 모호함, 데이터의 동시수집이 어려움 등을 들 수 있다. 따라서 본 연구에서는 모바일 컴퓨팅을 활용하여 시간적 제한요소를 배제하고, 정확한 분석이 되는 접근으로 분석이 타당하고 생체전기 신호를 바탕으로 하는 모바일 신경역학적 코드화 방법을 채택하여 시스템을 구현하여 실험한 결과, 생체 신호 모바일 분석 장치의 모델이 될 수가 있었다.
Wireless Body Area Network (WBAN)은 인체 주변 3~5m 이내의 영역에서 의료 및 비의료 장치들로 구성된 네트워크이다. 다양한 서비스를 제공해야 하는 WBAN은 저전력, 다양한 전송률, 데이터 우선순위 등의 요구사항들을 만족시켜야 한다. 특히, 생체 정보 모니터링을 위한 노드들은 배터리 교체가 어렵고 따라서 한정된 배터리로 동작해야 하기 때문에 에너지 효율과 전송 효율이 중요하다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 전송을 위하여 노드의 전송해야 하는 데이터양에 따른 전송주기 조절 알고리즘을 제안한다. 또한 데이터 우선순위에 따른 전송보장을 위하여 에너지검출 구간을 추가하여 우선순위를 보장할 수 있는 구조를 제안하며, 서로 다른 전송주기를 갖는 같은 우선순위 기반 데이터 전송에서 충돌을 줄이기 위하여 전송에 실패한 노드의 우선순위를 높여줌으로써 충돌을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 성능 비교를 위하여 IEEE 802.15.6 표준 Slotted Aloha 전송 방식과 비교한 결과 충돌 회피율의 상승으로 최대 채널 효율이 높아지고, 에너지 소모량이 적어지는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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