이 논문에서는 컴퓨터 시각 인식 방법에 의해 모니터 상에 사용자가 쳐다보고 있는 시선 위치를 파악하기 위한 새롭고 실용적인 방법을 제안한다. 일반적으로 사용자가 모니터 상의 한 위치를 쳐다보기 위해서는 얼굴 및 눈동자를 동시에 움직이는 경향이 있다. 기존의 시선 위치 추적 시스템은 사용자의 얼굴 전체를 취득할 수 있는 단 하나의 광각 카메라 시스템을 주로 많이 이용하였다. 그러나 이러한 경우 영상의 해상도가 많이 떨어져서 사용자의 눈동자 움직임을 정확하게 추적하기 어려운 문제점이 있다. 그러므로 이 논문에서는 광각 카메라(얼굴의 움직임에 의한 시선 위치 추적용) 및 눈 영역을 확대하여 취득하는 협각 카메라(눈동자 움직임에 의한 시선 위치 추적용), 즉 이중 카메라를 이용하여 시선 위치 추적 시스템을 구현하였다. 얼굴의 움직임 시 전체적인 위치가 변화될 눈동자의 움직임을 정확히 추적하기 위해, 협각 카메라에는 광각 카메라로부터 추출된 눈 특징점의 위치를 기반으로 한 자동 초점 및 자동 상하/좌우 회전 기능이 포함되어 있으며, 눈 특징점을 보다 빠르고 정확하게 추출하기 위해 이중 적외선 조명을 사용하였다. 실험 결과, 본 논문에서는 실시간으로 동작하는 시선 위치 추적 시스템을 구현할 수 있었으며, 이때 얼굴 및 눈동자 움직임을 모두 고려하여 계산한 모니터상의 시선 위치 정확도는 약 3.44cm의 최소 자승 에러성능을 나타냈다.
코로나19로 가속화된 비대면 환경은 디지털 가상 생태계와 메타버스의 보급을 가속화했다. 메타버스가 지속가능성을 갖기 위해서는 현실 세계와 호환될 수 있는 디지털 트윈이 핵심이며, 이를 위한 핵심 기술은 증강현실이다. 이에 본 연구에서는 증강현실에 대한 연구 동향을 살펴봄으로써, 향후 증강현실 연구가 나아갈 방향을 제시하고자 한다. 2009년부터 2022년 3월까지 출판된 국내외 증강현실 논문의 11,049편의 초록을 바탕으로 LDA 기반 토픽 모델링을 수행하여 증강현실의 종합적 연구 동향, 국내와 해외 연구 동향 비교, 메타버스 개념 등장 이전과 이후의 연구 동향을 살펴보았다. 그 결과 증강현실 관련 연구의 토픽은 디바이스, 네트워크 통신, 외과/수술, 디지털 트윈, 교육, 시리어스 게임, 카메라/비전, 색채 적용, 테라피, 위치 정확도, 인터페이스 디자인의 11개로 도출되었다. 메타버스가 화두가 된 이후의 연구에서는 카메라/비전, 교육, 디지털 트윈, 외과/수술, 상호작용 성능, 네트워크 통신의 6개 토픽으로 도출되었다. 본 연구를 통해 다양한 학문 분야의 융합적인 성격을 가진 메타버스 증강현실에 관한 활발한 연구를 독려하고, 실무자들에게 유용한 시사점을 줄 수 있기를 기대한다.
로봇 자체 또는 로봇에 탑재된 콘텐츠와의 상호작용을 위해 일반적으로 영상 또는 음성 인식 기술이 사용된다. 그러나 영상 음성인식 기술은 아직까지 기술 및 환경 측면에서 해결해야 할 어려움이 존재하며, 실적용을 위해서는 사용자의 협조가 필요한 경우가 많다. 이로 인해 로봇과의 상호작용은 터치스크린 인터페이스를 중심으로 개발되고 있다. 향후 로봇 서비스의 확대 및 다양화를 위해서는 이들 영상 음성 중심의 기존 기술 외에 상호보완적으로 활용이 가능한 인터페이스 기술의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 로봇 인터페이스 활용을 위한 가속도 센서 기반의 제스처 인식 기술의 개발에 대해 소개한다. 본 논문에서는 비교적 어려운 문제인 26개의 영문 알파벳 인식을 기준으로 성능을 평가하고 개발된 기술이 로봇에 적용된 사례를 제시하였다. 향후 가속도 센서가 포함된 다양한 장치들이 개발되고 이들이 로봇의 인터페이스로 사용될 때 현재 터치스크린 중심으로 된 로봇의 인터페이스 및 콘텐츠가 다양한 형태로 확장이 가능할 것으로 기대한다.
본 논문에서는 초음파 및 적외선 센서와 무선 카메라를 장착한 소형 이동 로봇의 물체 검출 방법을 제시한다. 전방 물체의 존재 여부를 판단하기 위해, 초음파 센서는 초음파 발생 신호의 귀환시간, 적외선 센서는 감지한 적외선 아날로그신호의 양, 카메라는 영상 데이터 중 물체의 특징 등을 추출하여 그 결과를 융합함으로써 물체의 유무 또는 이동 로봇과 물체와의 거리를 판단하여 로봇의 움직임을 제어하는데 사용한다. 초음파와 적외선 센서는 물체의 유무와 물체의 대략의 거리를 예측하는 1차 센서로 사용되며 거리 계산결과와 실제 거리 값과의 오차는 5%이내이다. 영상처리에 의해 2차의 섬세한 물체 검출 및 추적을 수행하여 최종적으로 센서 융합에 의한 물체 검출율을 개선하였다. 영상처리방법은 물체와 배경 및 유사잡음들과의 강인한 분리를 위하여 고유색상정보와 움직임 정보 등의 사전정보를 활용하였으며, 형태의 변화가 수반되는 경우에도 유연한 대처능력을 갖도록 하기 위해 시그니처를 이용한 영역분할 방법을 통해 모든 후보영역내의 물체의 존재를 확인하고 목표 물체영역만을 검출하였다. 세가지 센서에 의한 대상 물체 검출 결과의 합은 최종적인 검출을 결정하는데 확률적 근거로 활용되며 각 개별 센서를 사용한 경우보다 최소 7% 이상의 검출율이 개선되었다.
Park, Jimin;Lee, Jung-Ho;Park, Yong-Sun;Jin, Kyoungsuk;Nam, Ki Tae
한국진공학회:학술대회논문집
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한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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pp.91-91
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2013
Imagine a world where we could biomanufacture hybrid nanomaterials having atomic-scale resolution over functionality and architecture. Toward this vision, a fundamental challenge in materials science is how to design and synthesize protein-like material that can be fully self-assembled and exhibit information-specific process. In an ongoing effort to extend the fundamental understanding of protein structure to non-natural systems, we have designed a class of short peptides to fold like proteins and assemble into defined nanostructures. In this talk, I will talk about new strategies to drive the self-assembled structures designing sequence of peptide. I will also discuss about the specific interaction between proteins and inorganics that can be used for the development of new hybrid solar energy devices. Splitting water into hydrogen and oxygen is one of the promising pathways for solar to energy convertsion and storage system. The oxygen evolution reaction (OER) has been regarded as a major bottleneck in the overall water splitting process due to the slow transfer rate of four electrons and the high activation energy barrier for O-O bond formation. In nature, there is a water oxidation complex (WOC) in photosystem II (PSII) comprised of the earthabundant elements Mn and Ca. The WOC in photosystem II, in the form of a cubical CaMn4O5 cluster, efficiently catalyzes water oxidation under neutral conditions with extremely low overpotential (~160 mV) and a high TOF number. The cluster is stabilized by a surrounding redox-active peptide ligand, and undergo successive changes in oxidation state by PCET (proton-coupled electron transfer) reaction with the peptide ligand. It is fundamental challenge to achieve a level of structural complexity and functionality that rivals that seen in the cubane Mn4CaO5 cluster and surrounding peptide in nature. In this presentation, I will present a new strategy to mimic the natural photosystem. The approach is based on the atomically defined assembly based on the short redox-active peptide sequences. Additionally, I will show a newly identified manganese based compound that is very close to manganese clusters in photosystem II.
이 연구는 수난 구조 활동에서의 급상승이 활성산소 증가에 미치는 영향을 분석한 것이다. 119구조대원을 상대로 급상승에 따른 활성산소의 변화율을 실험한 연구는 없는 실정으로, 구조대원 인체에 나타나는 증상을 확인하고자 한다. 실험대상자는 5명으로 B, C, E는 잠수 전·후 활성산소 상승 수치가 각각 0.41µmol/L, 0.11µmol/L, 0.87µmol/L로 비슷한 수치를 나타내었다. 그런데, 실험대상자 D는 잠수 전·후 활성산소 상승 수치가 1.41µmol/L로 유의하게 높게 나타났는데, 수중 시계의 불량에서 오는 불안감 증가와 수중구조 활동 후에 급상승 시 피로도 상승에서 기인한 것으로 보인다. 실험대상자 A는 잠수 전·후 활성산소 상승 수치가 0.07 µmol/L로 유의하게 낮게 나타났다. 그 이유는A의 연령이 54세로 실험대상자 중 가장 잠수 경험이 많고, 119구조대원으로서의 풍부한 구조 활동 경험과 능숙한 수중활동이 불량한 시계에서 스트레스를 적게 받은 결과로 보인다. 피로도와 불안감은 4로 둘 다 높은 수치를 나타내었다. 수중활동 시의 심리적 긴장도가 피로도를 높였고, 수중 시야의 혼탁함이 불안감을 올린 것으로 사료된다.
Pumasi and Cooperative Child Care Sharing have had positive results among participants and show possibilities of spreading out to the community in general. However, performance was not proved where it is clarified, and the experience of 23 local Healthy Family Support Centers have that ran the demonstration project were unable to be collected. It is the point of time when the initial backing up is important but the centers do not have the systematic support. Therefore, this research presents an effective management plan through qualitative research involving Pumasi participants and person in charge. The operation strategies by the stage of the project were as follows: First, in the beginning stage, the person in charge establishes the target and vision of the project. Second, when comprising the Pumasi team, it was necessary to consider their characteristics according to the team organization subjects. Third, it is necessary to extend the turn-off time and provide many programs so that the various populations can participate. Fourth, in the advertising step, word of mouth and individual contact needs to be utilized. Fifth, in a medium or small city or an urban-rural complex area, the person in charge should support the participants' Pumasi activities. Sixth, various programs such as a passive and active parent education program and Pumasi education program for the leader needs to be provided for the activation of Pumasi activities. Lastly, a cooperative child care sharing location needs to be constructed by the duality system of the base space and outer space. In this location, the inside play space for the children is essential.
본 연구에서는 효과적인 사이버 가정학습을 위하여 상호작용적 사이버 가정학습 모형의 개발, 선택교육과의 연계, 실시간 비실시간 상호작용을 지원하는 프로토타입 시스템의 개발, 사이버 가정학습 체제의 교육적 가능성을 검증하는 연구를 수행하였다. 그 결과, 첫째, 비록 학업성취도에서 유의미한 차이는 나타나지 않았지만, 교실환경에서의 학습과 사이버 가정학습 환경에서의 학습에 차이가 없다는 점은 향후 학교교육의 대안적 체제로서 사이버 가정학습체제의 가능성을 보여주는 것이다. 둘째, 실시간 상호작용도구의 사용에서 오는 새로운 경험과 흥미에 기인하여 사이버 가정학습에 대한 학습자의 관심도가 24%에서 54%로 증가되었는데, 이는 상호작용도구의 중요성과 사이버 가정학습 체제의 비전을 제시해주는 결과이다. 셋째, 사이버 가정학습시스템이 WAN에서 운영된다는 점에서 보다 나은 사양의 시설을 필요로 하므로, 이미 구축된 인프라에 대한 개선 작업이 필요하다.
Purpose: The purpose of this study was to develop and apply a motivation-strengthening obesity management program for obese subjects with visual impairment and evaluate its effects. Methods: The program development and evaluation periods were from March to August 2018. The study design was an experimental study of non-equality, control repeat design. 25 subjects in the experimental group participated in the 12-week obesity management program and the 26 people in the control group did not. Results: The motivation-strengthening obesity management program included stretching exercises for 30 minutes in the morning five times a week. In addition, counseling, education, and group discussions were continued once a week for motivational strengthening. Special custom exercises for blind patients were also completed once a week simultaneously. Both of these activities were continued for 50 minutes a week for a total of 12 weeks. Measurements were recorded periodically to identify the sustained effects of the program. The obese subjects with visual impairment improved their knowledge of obesity, perceived disability, self-efficacy of exercise, and quality of life related to obesity through the motivational obesity management program. Waist circumference, systolic blood pressure, diastolic blood pressure, and fasting blood sugar were also improved in obese subjects. Conclusion: The study findings indicate that this program could be an active intervention for the control of weight gain in participants with visual impairment. Therefore, the motivation-strengthening program based on the ADDIE (Analysis, Design, Development, Implementation& Evaluation) model could be an effective strategy for better health outcomes of obese subjects with visual impairment.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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