• 제목/요약/키워드: Motion time

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수치적인 역운동학 기반 UKF를 이용한 효율적인 중간 관절 추정 (Efficient Intermediate Joint Estimation using the UKF based on the Numerical Inverse Kinematics)

  • 서융호;이준성;이칠우
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권6호
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    • pp.39-47
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    • 2010
  • 영상 기반의 모션 캡처에 대한 연구는 인체의 특징 영역 검출, 정확한 자세 추정 및 실시간 성능 등의 문제를 풀기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 인체의 많은 관절 정보를 복원하기 위해 다양한 방법이 제안되고 있다. 본 논문에서는 수치적인 역운동학 방법의 단점을 개선한 실시간 모션 캡처 방법을 제안한다. 기존의 수치적인 역운동학 방법은 많은 반복 연산이 필요하며, 국부최소치 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 기존의 수치적인 역운동학 해법과 UKF를 결합하여 중간관절을 복원하는 방법을 제안한다. 수치적인 역운동학의 해와 UKF를 결합함으로써, 중간 관절 추정 시 최적값에 보다 안정적이고 빠른 수렴이 가능하다. 모션 캡처를 위해 먼저, 배경 차분과 피부색 검출 방법을 이용하여 인체의 특징 영역을 추출한다. 다수의 카메라로부터 추출된 2차원 인체 영역 정보로부터 3차원 정보를 복원하고, UKF와 결합된 수치적인 역운동학 해법을 통해 동작자의 중간 관절 정보를 추정한다. 수치적인 역운동학의 해는 UKF의 상태 추정 시 안정적인 방향을 제시하고, UKF는 다수의 샘플을 기반으로 최적 상태를 찾음으로써, 전역해에 보다 빠르게 수렴한다.

우수 골퍼의 아이언 클럽 스윙동작에 대한 운동학적 분석 (Kinematical Analysis of Swing Motion with Golf Iron Clubs Used by Elite Golfers)

  • 김갑선
    • 한국운동역학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.85-94
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 3명의 우수 골프선수를 대상으로 아이언 클럽(3, 6, 9번)의 스윙 동작을 3차원적으로 비교 분석하고, 이의 분석에 따른 요인들을 정량적으로 제시하여 선수 및 일반 골퍼들이 바람직한 아이언 스윙 동작을 배우는데 기초자료를 제공하는데 있다. 3차원 영상분석을 실시하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. 1. 각 클럽별로 전체 스윙 시간에는 큰 차이를 보이지 않았으며, 각 국면별 시간도 거의 유사하게 나타났다. 2. 각 클럽별로 어드레스와 임팩트시 머리위치 변화는 차이가 없었다. 3. 클럽의 길이에 따른 차이를 제외하면 각 클럽별로 오른 무릎관절 각도변화는 유사하게 나타났다. 4. 각 클럽별로 고관절의 회전각도 변화는 약간의 차이가 나타났다. 5. 각 클럽별로 어드레스와 임팩트 동작시 어깨관절의 회전각도와 동일하게 만들어 주어 스윙의 정확도를 높이고, 탑스윙시 어깨회전 각도를 $90^{\circ}$이상 유지하여 스윙의 회전력을 높이는 것으로 나타났다. 6. 클럽이 짧을수록 상체전경 각도가 약간의 차이로 커지는 것으로 나타났으며 어드레스와 탑스윙, 임팩트 동작시상체전경 각도가 $30-36^{\circ}$의 형태를 유지하면서 스윙을 하였다.

다중프랙탈 확률과정과 주가형성 (Multifractal Stochastic Processes and Stock Prices)

  • 이일균
    • 재무관리연구
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    • 제20권2호
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    • pp.95-126
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    • 2003
  • 주가가 정규분포보다 꼬리가 두꺼운 확률변수인 점, 주가의 변동이 군집화를 이루고 있는 현상, 주가가 장기기억과정에 의하여 생성되고 있다는 점이 실증분석을 통하여 밝혀지고 있다. 주가를 형성시키는 이 세 요소가 하나의 모형내에 통합되지 못하고 있는 실정인데. 이 세 요소가 통합되는 확률과정이 다중프랙탈과정이다. 다중프랙탈과정은 표준브라운 운동과정과 랜덤시간 변형과정의 결합을 통하여 얻게되는 확률과정이다. 이 과정은 Ito형의 확률과정에 포함되지 않는 연속과정인 것이다. 본 논문에서는 주가시계열의 Pareto-Levy 분포성, 분포의 두꺼운 꼬리성질, 시계열상관이 쌍곡선율로 완만하고 무척 더디게 감소하여 장기에 걸쳐서 평균에 회귀하는 장기기억성, 군집화 현상, 거래시간의 통합성을 포괄하는 다중프랙탈과정의 성질을 살펴보고 이 과정이 주가를 생성시키는 과정인지 아닌지를 검정하는데 그 목적을 둔다. 다중프랙탈과정은 표준브라운 운동과 시간변형과정의 통합을 통하여 형성된 확률과정이다. 시간변형과정은 주가의 군집화 현상을 포착하는 과정이다. 표준브라운 운동은 이 운동과 시간 변형과정의 통합화 속에서 분수브라운운동의 성질이 용해되어 장기기억과정을 포착해준다. 다중프랙탈성은 관찰치들의 시간척축이 변함에 따라 발생하는 확률과정의 적률에 가해진 일련의 제약조건이라 할 수 있다. 이 모형은 마팅게일 성질을 만족하는 모형으로 변형시킬 수도 있으며 자기회귀 조건부 이분산 모형을 대체할 수 있는 모형이다. 이 모형에서는 자기상관을 가지고 있지 않은 수익률에도 적용가능하며, 따라서 시장효율성을 점검하는데에도 이용할 수 있다. 이 모형은 축척일치성이라는 성질이 존재하므로 데이터의 총량화가 무리 없이 이루어질 수 있다. 다중프랙탈은 국소축척구성성질을 가지고 있으며, 시간의 흐름에 따라 변할 수 있는 국소축척구성요소를 내포하고 있다. 자본자산의 다중프랙탈 과정을 한국종합주가지수에 적용하였는 바, 이 과정이 한국종합주가 지수의 행동 잘 설명하고 있다. 따라서 한국종합주가지수는 분포의 꼬리의 두꺼움, 자산가격의 군집화현상, 특이한 값, 장기기억을 내포하고 있다.

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측두하악장애 치료후 저작능률에 관한 연구 (A Study on the Masticatory Efficiency after Treament for Temporomandibular Disorders)

  • 남천우;한경수
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제24권4호
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    • pp.439-453
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    • 1999
  • This study was performed to investigate the masicatory efficiency in patients with temporomandibular disorders (TMDs), especially internal derangement of temporomandibular (TM) joint. For this study, 26 patients after treatment and 33 dental students who had no signs and symptoms of TMDs were selected as the patients group and as the normal group, respectively. Mean treatment duration of the patients was. 5.1 months. Verbal rating scale(VRS) and Visual analogue scale(VAS) were used for recording of subjective symptoms. Treatment index (VAS Ti) derived from VAS was calculated for evaluation of treatment progress and clinical examination was also performed for objective symptoms. BioEGN(Bioresearch Inc., Milwaukee, USA) was used for observation chewing movement pattern on peanut, caramel candy, and gum chewing. Chewing time in second and symptoms after chewing were recorded, and pattern of chewing stroke between in affected side and in contralateral side or between in right in left side were compared, and especially, gum chewing pattern between before and after treatment were also compared in the patients group. The data obtained were analysed by SPSS windows program and the results of this study were as follows : 1. Subjective symptoms evaluated by VAS showed no difference between the two groups, but those by VRS showed slight difference for TM joint pain, head not neck symptoms, and chewing ability. 2. There were no difference at the level of subjective symptoms between the subgroups divided by treatment duration of five months in the patients group. However, value of VAS Ti of pain was higher in subgroup of long treatment duration than that of subgroup of short treatment duration. 3. There were no difference in chewing time for peanut or caramel candy between the two groups, but on caramel candy chewing, the patients group complained slight discomfort after swallowing. Chewing velocity and range of motion on gum chewing after treatment in the patients group showed significant difference and greatly improved compared to those to before treatment, and which were not differ from those of normal subjects. In conclusion, treatment of temporomandibular disorders about for five months would greatly improve chewing ability and movement pattern in most of the patients with TMDs.

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로봇치료가 파킨슨병 환자의 상지 기능에 미치는 영향 (The Effect of Robot Therapy on Upper Extremity Function in a Patient With Parkinson's Disease)

  • 이인선;김종배;박지혁;박혜연
    • 재활치료과학
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    • 제7권3호
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    • pp.59-78
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    • 2018
  • 목적 : 본 연구의 목적은 상지 로봇 치료가 파킨슨병 환자의 상지 기능에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 연구방법 : 본 연구는 개별실험 연구방법(single subject experimental research) 중 A-B-A' 설계를 사용하였다. 3명의 파킨슨병 환자에게 총 20회기에 걸쳐 실험을 진행하였고, 로봇치료는 1회당 45분, 주5회로 시행되었다. 대상자의 상지 기능회복을 알아보기 위해 매 회기 Reo Assessment tool을 통해 상지 움직임의 효율성 지수를 측정 하여 결과 값을 분석하였고 상지 기능의 중재 전후 비교를 위하여 사전-사후 평가로 JHF, BBT, NHT를 측정하였으며 결과 분석은 시각적 그래프와 기술 통계량을 사용하였다. 결과 : 상지 로봇 치료를 적용한 뒤 측정된 상지 움직임의 효율성 지수 결과 값인 상지 움직임의 저항, 부드러움, 경로 효율성, 방향 정확성, 움직임 시작 시간, 전체 움직임 시간에 전반적인 향상을 보였고, 이를 통해 상지 로봇 치료가 파킨슨병 환자의 상지 기능에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 결론 : 파킨슨 환자의 상지 기능 향상을 위한 작업치료 적용 과정에서 로봇 치료는 대안적인 방안으로 고려되어질 수 있을 것으로 예상된다.

잠김-압박 금속판을 사용하여 MIPPO 수기를 적용한 원위부 경골 골절의 치료: 관절내 골절과 관절외 골절의 비교 (Treatment of Distal Tibia Fracture using MIPPO Technique with Locking Compression Plate: Comparative Study of the Intraarticular Fracture and Extraarticular Fracture)

  • 정수태;김형수;차승도;유정현;박재형;김주학;정진하
    • 대한족부족관절학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.162-168
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    • 2009
  • Purpose: To evaluate the efficiency of the minimally invasive percutaneous plate osteosynthesis (MIPPO) with locking compression plate (LCP) for distal tibial metaphyseal intra-articular fracture compared with extra-articular fracture. Materials and Methods: From February 2006 to June 2008, 21 patients with distal tibia metaphyseal intra-articular fracture and 20 patients with extra-articular fracture were treated operatively by MIPPO technique with LCP and followed for at least one year. In the group with intra-articular fracture, mean age was 48.85 years old and a mean follow-up was 15 months. In the other group with extra-articular fracture, mean age was 52.35 years old and a mean follow-up was 14.5 months. The type of fracture was evaluated using the AO/OTA classification and open-fractures were according to the Gustilo-And gron classification. Radiologic evaluation with fracture healing and tibial alignment, clinical evaluation with Olerud and Molander ankle score and restriction of motion were done for treatment. Results: According to AO/OTA classification, There were 21 type A, 15 type B, 5 type C. Average union time of the intra-articular fracture (type B, C) was 18.7 weeks. Average union time of the extra-articular fracture (type A) was 17.1 weeks. All fractures were healed without malunion. There were no difference of mean restriction angle between intra-articular fracture (ankle dorsiflexion was 3.57 degree, plantar-flexion was 5.95 degree) and extra-articular fracture (ankle dorsiflexion was 3 degree, plantar-flexion was 3.75 degree). There were no difference of Olerud and Molander ankle score between them as a mean score of intra-articular and extra-articular was 89.25, 91.25 each other. As a complication, there were 3 case of skin necrosis, 8 case of discomfortable skin tenting by plate and 1 superficial infection, but could be healed by conservative care. Conclusion: MIPPO technique, combined articular reduction, with LCP of distal tibial metaphyseal fracture was a good method with high functional recovery.

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이산 프레셰 거리 척도를 이용한 궤적 유사도 고속계산 휴리스틱 알고리즘 (Fast Heuristic Algorithm for Similarity of Trajectories Using Discrete Fréchet Distance Measure)

  • 박진관;김태용;박보국;조환규
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.189-194
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    • 2016
  • 궤적은 이동체가 움직인 경로이다. IT 기술의 성장은 GPS와 같은 위치 측정 장치를 통해 다양한 이동체의 궤적 데이터를 수집할 수 있게 하였다. 이동체의 궤적은 지리정보시스템(GIS)을 포함한 다양한 연구 분야에서 사용된다. 지리정보시스템 분야에서는 차량의 궤적 데이터를 이용한 전자 도로 지도생성 시도가 많이 이루어져왔다. 이 목표를 이루기 위해서는 같은 도로 상의 궤적들을 모으는 방법이 필요하다. 흔히 프레셰 거리($Fr{\acute{e}}chet$ distance)가 궤적 쌍의 거리를 측정하는데 사용된다. 하지만 프레셰 거리는 대량의 궤적들에 대해서는 계산 시간의 소모가 심하다. 본 논문에서는 궤적들의 인접성 여부를 이산프레셰 거리를 통해 빠르게 구분하는 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 계산되는 거리의 정확도를 낮추는 대신 계산 속도를 높였다. 실험 결과, 제안 방법은 이산 프레셰 거리 대비 95%의 정확도와 최하 65%의 계산 감소율로 거리가 10m 이내인 궤적들을 구분할 수 있었다.

Image segmentation을 위한 초음파 이진 영상 생성에 관한 연구 (A Study on the Generation of Ultrasonic Binary Image for Image Segmentation)

  • 최흥호;육인수
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.571-575
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    • 1998
  • 초음파 영상 진단 장비의 중요한 특징 중의 하나는 실시간으로 생체내의 연부 조직에 대한 정보를 보여준다는 것이다. 심초음파도는 심장판막 및 심벽의 상태를 실시간 단면 영상으로 보여줄 수 있으므로 심장 질환 진단에 널리 이용되고 잇다. 그러나, 초음파 영상은 스펙클 잡음이나 영상 탈락 등으로 인하여 화질이 많이 열화되어 있다. 그러므로, 이러한 초음파 영상을 개선시킬 수 있는 새로운 기술을 개발하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 심초음파도의 개선된 이진 영상을 검출하기 위한 영상 처리 기술을 제안한다. 아날로그 영상인 심초음파도로부터 디지털 동영상 파일을 만들고, 이것을 다시 프레임 단위로 각각 8bit 그레이 레벨을 갖는 정지 영상으로 변환하여 저장하였다. 효율적인 영상 처리를 위해 심중격과 삼첨판을 중심으로 한 심장 부위를 관심 영역으로 두었고, 스펙클 잡음이 포함된 각각의 영상은 영상 개선 필터와 모폴러지 필터를 이용하여 처리되었다. 그 결과, 원 영상이나 문턱치에 의한 이진 영상에 비해 명확한 윤곽선을 가진 개선된 이진 영상을 얻을 수 있었다. 결론적으로, 본 논문에서 제안한 장법은 보다 최적의 초음파 이진 영상 처리 기술 개발과 심초음파 영상의 좌심실벽 운동과 같은 정량적 분석에 중요한 심벽 윤곽선 검출 등에 기여할 수 있을 것이라 생각된다.

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폴라루스 골수정을 이용한 상완골 근위부 골절의 치료 (Treatment of Proximal Humerus Fracture by Polarus Nailing)

  • 최창혁;권굉우;정대의;장호진
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제9권2호
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    • pp.169-175
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    • 2006
  • Purpose: The purpose of this study was to evaluate the usefullness of polarus nailing in the treatment of proximal humerus fractures including 2 part, 3 part and proximal comminuted fractures. Materials and methods: Fifteen cases of proximal humerus fracture treated with Polarus nailing from March, 2002 to March, 2004 were selected. Man was 3 cases, and woman was 11 cases. There were one case of follow up loss due to decease. Average age was 60 years old (range, 23 to 84), and there were 6 cases of 2 part fracture, 3 cases of proximal segmental fracture, 5 cases of 3 part fracture. We analyzed the outcom results between 2 part fracture and 3 part fracture. The average follow up period after the operation was 1.5(range, 1 to 2) years. Range of motion (ROM), pain and functional outcome were evaluated by visual analogue scale(VAS) and american shoulder and elbow surgery (ASES) activity of daily living (ADL) functional scoring system. Results: All cases showed union on radiologic evaluation, with 2.3 months follow up. In 5 cases of 3 part fracture, average union time was 1.9 months regardless of proximal screw loosening in 4 cases. In 2 part fracture union time was 2.2 months (P>0.05). VAS pain score was 1.3, ROM was $160^{\circ}$ in forward flexion, $40^{\circ}$ in external rotation, L3 level in internal rotation, and ASES, ADL functional score was 21 in 2 part fracture. VAS pain score was 1.25, ROM was $160^{\circ}$, $43^{\circ}$ and L1 level, and ASES, ADL functional score was 21 in 3 part fracture. There were no statistically significant difference between two groups (P>0.05) VAS pain score was 1.6, ROM was $170^{\circ}$, $47^{\circ}$ and L3 level, and ASES, ADL functional score was 23 in proximal comminuted fracture. Conclusion: Polarus nailing could be used as an effective modality in certain cases of proximal humeral fracture including 2 part, proximal segmental and in cases of 3 part fractures with large greater tuberosity fragment.

Geosynchronous Magnetic Field Response to Solar Wind Dynamic Pressure

  • Park, Jong-Sun;Kim, Khan-Hyuk;Lee, Dong-Hun;Lee, En-Sang;Jin, Ho
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제28권1호
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    • pp.27-36
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    • 2011
  • The present study examines the morning-afternoon asymmetry of the geosynchronous magnetic field strength on the dayside (magnetic local time [MLT] = 06:00~18:00) using observations by the Geostationary Operational Environmental Satellites (GOES) over a period of 9 years from February 1998 to January 2007. During geomagnetically quiet time (Kp < 3), we observed that a peak of the magnetic field strength is skewed toward the earlier local times (11:07~11:37 MLT) with respect to local noon and that the geosynchronous field strength is larger in the morning sector than in the afternoon sector. That is, there is the morning-afternoon asymmetry of the geosynchronous magnetic field strength. Using solar wind data, it is confirmed that the morning-afternoon asymmetry is not associated with the aberration effect due to the orbital motion of the Earth about the Sun. We found that the peak location of the magnetic field strength is shifted toward the earlier local times as the ratio of the magnetic field strength at MLT = 18 (B-dusk) to the magnetic field strength at MLT = 06 (B-dawn) is decreasing. It is also found that the dawn-dusk magnetic field median ratio, B-dusk/B-dawn, is decreasing as the solar wind dynamic pressure is increasing. The morning-afternoon asymmetry of the magnetic field strength appears in Tsyganenko geomagnetic field model (TS-04 model) when the partial ring current is included in TS-04 model. Unlike our observations, however, TS-04 model shows that the peak location of the magnetic field strength is shifted toward local noon as the solar wind dynamic pressure grows in magnitude. This may be due to that the symmetric magnetic field associated with the magnetopause current, strongly affected by the solar wind dynamic pressure, increases. However, the partial ring current is not affected as much as the magnetopause current by the solar wind dynamic pressure in TS-04 model. Thus, our observations suggest that the contribution of the partial ring current at geosynchronous orbit is much larger than that expected from TS-04 model as the solar wind dynamic pressure increases.