• 제목/요약/키워드: virtual digital camera image

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임의의 가상시점 홀로그램 서비스를 위한 중간시점 영상 및 디지털 홀로그램 생성 (Intermediate View Image and its Digital Hologram Generation for an Virtual Arbitrary View-Point Hologram Service)

  • 서영호;이윤혁;구자명;김동욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.15-31
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    • 2013
  • 본 논문은 최근 관심이 고조되고 있는 디지털 홀로그램의 시야각을 확보하기 위하여 시청자의 시점을 추적하여 그 시점에 해당하는 데이터를 생성하고, 이를 디지털 홀로그램으로 변환하는 방법을 제안한다. 이 방법은 제어하는 시야각의 맨 좌측과 맨 우측 시점에 대한 정보(깊이정보와 컬러 또는 명도정보)가 주어졌다고 가정한다. 이 방법은 주어진 좌, 우측의 깊이영상을 대상으로 스테레오 정합에 의해 단위 깊이 당 의사변위증분을 구하여 사용한다. 이를 이용하여 주어진 좌, 우측시점으로부터 원하는 가상시점의 정보를 생성하고, 그 결과의 두 영상을 결합하여 해당시점의 정보를 획득한다. 이 경우 발생하는 비폐색 영역을 정의하고 이를 채우는 방법을 제안한다. 이 방법을 구현하여 실험한 결과 생성한 중간 시점의 깊이영상과 RGB영상의 평균 화질은 각각 33.83[dB]과 29.5[dB]이었으며, 평균 수행속도는 프레임 당 250[ms]이었다. 또한 이 방법을 이용하여 시청자와 인터랙티브하게 디지털 홀로그램을 서비스하는 시스템의 프로토타입을 제안한다. 이 시스템에는 좌, 우 시점의 영상정보를 획득, 카메라 캘리브래이션과 영상보정, 중간시점 영상생성, 컴퓨터-생성홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 생성 및 홀로그램 영상복원기능을 포함한다. 이 시스템은 LabView(R) 환경에서 구현되며, CGH생성과 홀로그램 영상 복원은 GPGPU로, 나머지는 소프트웨어로 구현한다. 구현결과 평균 수행 속도는 초당 약 5 프레임을 처리할 수 있는 속도이었다.

변형 가능한 곡면에서의 디지털 영상 투영을 위한 실시간 기하 보정 시스템 (Real-time Geometric Correction System for Digital Image Projection onto Deformable Surface)

  • 이영보;한상현;김정훈;이동훈;윤태수
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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    • pp.39-44
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    • 2008
  • 본 논문에서는 변형한 가능 곡면에 가상의 텍스쳐를 투영하기 위한 프로젝터 기반의 실시간 기하 보정 시스템을 제안한다. 다수의 대응점들의 위치를 추적하기 위하여 사용되는 마커들은 프로젝터의 영상이 투영되더라도 그 흔적이 남아있어서 투영 영상을 훼손한다. 또한 출력 영상의 사전 기하 보정 과정에서 병목 현상이 발생하기 때문에 실시간 기하 보정 시스템의 구현이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 마커 인식 과정에서 마커에 의해 투영 영상이 훼손되는 현상을 막기 위해 눈에 보이지 않는 적외선 마커를 사용하며, NVIDIA의 Cg ToolKit을 이용하여 고속의 GPU 연산을 수행함으로서 자연스러운 실시간 보정 영상의 출력이 가능하다. 본 논문의 실험 결과에서는 눈에 보이지 않는 마커가 그려진 종이 위에서 사용자와의 상호 작용이 가능한 디지털 영상을 투영한다. 이를 통해 증강 현실 기반의 다양한 디지털 콘텐츠 제작이 가능하다.

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증강현실(AR)을 활용한 디지로그 북 인터랙션디자인 연구 (아동 서적물 중심으로) (Digilog Book Interaction Design Using Augmented Reality(AR) (Focused on Children's Books))

  • 정용원;주민경;김용호
    • 디지털융복합연구
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    • 제18권6호
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    • pp.425-433
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    • 2020
  • 증강현실을 활용한 디지로그 북은 애플리케이션을 다운받은 후 모바일에 내장된 카메라를 Image Marker로 등록된 페이지에 비추면 증강현실이 구현되는 형태로서 콘텐츠 구현 방법에는 단편적 한계점을 나타내고 있다. 이에 본 연구에서는 증강현실 기술을 활용한 디지로그 북에 양방향 인터랙션이 가능한 팝업(Pop-up) 형태의 Multi-Tracking 방식을 제안하였다. 이를 통해 기존 책자형의 디지로그 북과 이번 연구에서 제안한 팝업(Pop-up)형태의 디지로그 북의 두 가지 프로토타입에 대한 증강현실 콘텐츠 구현에 따른 기술적 차별성에 대한 실험을 공인기관에 의뢰하여 검증하였고 시험성적서를 발급받았다. 연구에서 제안한 팝업(Pop-up)형태의 디지로그 북은 가상 이미지를 사용자의 행위(움직임)에 따른 인터랙션 콘텐츠 구현이 가능하여 책의 물리적인 변화자체가 가상콘텐츠에도 전달되는 양방향 인터랙티브 콘텐츠의 장점을 갖고 있으며, 이는 가상 이미지와 인쇄 그림책 간의 상호작용을 유도하고 학습자에게 흥미 유발 및 몰입감을 줄 수 있어 차별화된 디지로그 북의 인터랙션의 표현이 가능할 것으로 보여진다.

Android 플랫폼에서 구현 기술에 따른 화질 개선 연산 성능 비교 (Performance Comparison of Implementation Technologies for Image Quality Enhancement Operations on Android Platforms)

  • 이주호;이구연;정충교
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.7-14
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    • 2013
  • 고사양 디지털 카메라를 내장한 스마트 기기의 보급이 급격하게 증가하면서 고해상도 영상의 품질을 개선하는 기능이 중요해지고 있다. 모바일 기기의 제한된 자원과 영상의 정보량을 감안하면 지나치게 복잡하지 않은 알고리즘을 선택해야 하고 가능한 효율적인 구현 기술을 사용해야 한다. 영상의 질을 향상시키는 기법 중 간단하면서도 널리 사용되는 기술은 명암 값 분포를 조절하는 명암비신장 (contrast stretching) 기법이다. 안드로이드 스마트폰의 경우, 구현 기술로는 가상 머신 위에서 동작하는 자바 라이브러리, JNI (Java Native Interface) 기반 원시 (native) C/C++ 구현 기술, 그리고 SIMD (Single Instruction Multiple Data) 기법이 적용된 NEON 구현 기술 등이 있다. 이 연구에서는 이 세 가지 기술을 선형 명암비신장 연산, 그리고 평활화 명암비신장 연산에 적용하여 그 성능을 실증적으로 비교 분석하였다. 그 결과 원시 C/C++과 NEON 라이브러리의 실행 속도는 자바 라이브러리 실행 속도에 비해 각각 56-78배, 50-76배 빠르다는 점을 확인하였다.

크로마키 합성을 이용한 디지털 홀로그래피 이미지 획득 방법 연구 (A Study on the Digital Holographic Image Acquisition Method using Chroma Key Composition)

  • 김호식;권순철;이승현
    • 문화기술의 융합
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    • 제8권3호
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    • pp.313-321
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    • 2022
  • 5G기술의 발전과 함께 실감형 콘텐츠에 대한 관심이 커지고 있다. 영화 속에서나 가능했던 홀로그램과 같은 실감형 콘텐츠가 현실에서도 구현될 것이라는 전망이 나오고 있다. 1948년 데니스 가버가 기본 이론을 발표한 이후로 오랜 기간 연구되어 온 홀로그램 분야도 디지털 기술을 접목하여 새로운 방향으로 발전을 계속하고 있다. 빛의 간섭패턴을 기록하여 제작하는 전통적인 광학식 홀로그램으로부터 컴퓨터 형성 홀로그램 (computer generated hologram, CGH)과 디지털 홀로그램 프린터 분야로 발전하고 있다. 디지털 홀로그램 프린터를 이용해 홀로그램을 제작하기 위해서는 우선 여러 장의 다시점 이미지를 이용하여 호겔 (holographic element, Hogel) 이미지를 생성해야 한다. 연속된 다시점의 이미지를 획득하는 방법으로는 실사를 직접 촬영하는 방법과 3D 그래픽 제작 도구를 이용하여 오브젝트를 모델링하고 가상 카메라의 움직임을 렌더링하는 방법이 각각 사용되고 있다. 본 논문에서는 새로운 이미지 획득 방법으로 시각효과 (visual effect, VFX) 기법 중 한 가지인 크로마키 합성 기술을 이용해 다시점 이미지를 제작하는 방법을 제안한다. 실사를 그린 스크린 위에 배치하여 촬영하고, 3D 컴퓨터 그래픽 (comuter graphic, CG) 배경과 합성을 하는 전체 워크플로우를 제시하고, 각 단계의 역할을 설명한다. 제시된 워크플로우의 전체나 일부를 응용하면 추후 새로운 이미지 획득 방법을 연구하는 데에 도움이 될 것으로 기대한다.

Virtual Dissection System of Cadaver Heart Using 3-Dimensional Image

  • Chung, Min-Suk;Lee, Je-Man;Kim, Min-Koo;Park, Seung-Kyu
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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    • pp.357-360
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    • 1997
  • For medical students and doctors, knowledge of the 3-dimensional (3D) structure of the heart is very important in diagnosis and treatment of the heart diseases. 2-dimensional (2D) tools (e.g. anatomy book) or classical 3D tools (e.g. plastic model) are not sufficient or understanding the complex structures of the heart. Moreover, it is not always guaranteed to dissect the heart of cadaver when it is necessary. To overcome this problem, virtual dissection systems of the heart have been developed. But these systems are not satisfactory since they are made of radiographs; they are not true 3D images; they can not be used to dissect freely; or they can only be operated on the workstation. It is also necessary to make the dissection systems incorporating the various races and tribes because of the organ's difference according to race and tribe. This study was intended to make the 3D image of the heart from a Korean cadaver, and to establish a virtual dissection system of the heart with a personal computer. The procedures or manufacturing this system were as follows. 1. The heart from a Korean adult cadaver was embedded with gelatin solution, and serially cross-sectioned at 1mm-thickness on a meat slicer. Pictures or 153 cross-sectioned specimens were inputted into the computer using a digital camera ($756{\times}504$ resolution, true color). 2. The alignment system was established by means of the language of IDL, and applied to align 2D images of the heart. In each of 2D images, closed curves lining clean and dirty blood pathways were drawn manually on the CorelDRAW program. 3. Using the language of IDL, the 3D image and the virtual dissection system of the heart were constructed. The virtual dissection system of the heart allowed or ree rotation, any-directional sectioning, and selected visualization of the heart's structure. This system is expected to become more advanced, and to be used widely through Internet or CD-title as an educational tool for medical students and doctors.

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미술교육에 있어서 시각적 미디어를 통한 조형교육에 관한 연구 (Visual Media Education in Visual Arts Education)

  • 박지숙
    • 조형예술학연구
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    • 제7권
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    • pp.64-104
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    • 2005
  • Visual media transmits image and information reproduced in large quantities, such as a photography, film, television, video, advertisement, or computer image. Correspondence to the students' reception and recognition of culture in the future. arrangements for the field of studies of visual culture. 'Visual Culture' implies cultural phenomena of visual images via visual media, which includes not only the categories of traditional arts like a painting, sculpture, print, or design, but the performance arts including a fashion show or parade of carnival, and the mass and electronic media like a photography, film, television, video, advertisement, cartoon, animation, or computer image. In the world of visual media, Image' functions as an essential medium of communication. Therefore, people call the culture of today fra of Image Culture', which has been converted from an alphabet convergence era to an image convergence one. Image, via visual media, has become a dominant means for communication in large part of human life, so we can designate an Image' as a typical aspect of visual culture today. Image, as an essential medium of communication, plays an important role in contemporary society. The one way is the conversion of analogue image like an actual picture, photograph, or film into digital one through the digitalization of digital camera or scanner as 'an analogue/digital commutator'. The other is a way of process with a computer drawing, or modeling of objects. It is appropriate to the production of pictorial and surreal images. Digital images, produced by the other, can be divided into the form of Pixel' and form of Vector'. Vector is a line linking the point of departure to the point of end, which organizes informations. Computer stores each line's standard location and correlative locations to one another Digital image shows for more 'Perfectness' than any other visual media. Digital image has been evolving in the diverse aspects, such as a production of geometrical or organic image compositing, interactive art, multimedia art, or web art, which has been applied a computer as an extended trot of painting. Someone often interprets digitalized copy with endless reproduction of original even as an extension of a print. Visual af is no longer a simple activity of representation by a painter or sculptor, but now is intimately associated with a matter of application of media. There is some problem in images via visual media. First, the image via media doesn't reflect a reality as it is, but reflects an artificial manipulated world, that is, a virtual reality. Second, the introduction of digital effect and the development of image processing technology have enhanced a spectacle of destructive and violent scenes. Third, a child intends to recognize the interactive images of computer game and virtual reality as a reality, or truth. Education needs not only to point out an ill effect of mass media and prevent the younger generation from being damaged by it, but also to offer a knowledge and know-how to cope actively with social, cultural circumstances. Visual media education is one of these essential methods for the contemporary and future human being in the overflowing of image informations. The fosterage of 'Visual Literacy' can be considered as a very purpose of visual media education. This is a way to lead an individual to the discerning, active consumer and producer of visual media in life as far as possible. The elements of 'Visual Literacy' can be divided into a faculty of recognition related to the visual media, a faculty of critical reception, a faculty of appropriate application, a faculty of active work and a faculty of creative modeling, which are promoted at the same time by the education of 'visual literacy'. In conclusion, the education of 'Visual Literacy' guides students to comprehend and discriminate the visual image media carefully, or receive them critically, apply them properly, or produce them creatively and voluntarily. Moreover, it leads to an artistic activity by means of new media. This education can be approached and enhanced by the connection and integration with real life. Visual arts and education of them play an important role in the digital era depended on visual communications via image information. Visual me야a of day functions as an essential element both in daily life and in arts. Students can soundly understand visual phenomena of today by means of visual media, and apply it as an expression tool of life culture as well. A new recognition and valuation visual image and media education is required to cultivate the capability of active, upright dealing with the changes of history of civilization. 1) Visual media education helps to cultivate a sensibility for images, which reacts to and deals with the circumstances. 2) It helps students to comprehend the contemporary arts and culture via new media. 3) It supplies a chance of students' experiencing a visual modeling by means of new media. 4) There are educational opportunities of images with temporality and spaciality, and therefore a discerning person becomes to increase. 5) The modeling activity via new media leads students to be continuously interested in the school and production of plastic arts. 6) It raises the ability of visual communications dealing with image information society. 7) An education of digital image is significant in respect of cultivation of man of talent for the future society of image information as well. To correspond to the changing and developing social, cultural circumstances, and the form and recognition of students' reception of them, visual arts education must arrange the field of studying on a new visual culture. Besides, a program needs to be developed, which is in more systematic and active level in relation to visual media education. Educational contents should be extended to the media for visual images, that is, photography, film, television, video, computer graphic, animation, music video, computer game and multimedia. Every media must be separately approached, because they maintain the modes and peculiarities of their own according to the conveyance form of message. The concrete and systematic method of teaching and the quality of education must be researched and developed, centering around the development of a course of study. Teacher's foundational capability of teaching should be cultivated for the visual media education. In this case, it must be paid attention to the fact that a technological level of media is considered as a secondary. Because school education doesn't intend to train expert and skillful producers, but intends to lay stress on the essential aesthetic one with visual media under the social and cultural context, in respect of a consumer including a man of culture.

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LIDAR 데이터와 수치항공사진을 이용한 건물 자동추출 (Automatic Building Extraction Using LIDAR and Aerial Image)

  • 정재욱;장휘정;김유석;조우석
    • 대한공간정보학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.59-67
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    • 2005
  • 도시지역의 대부분을 차지하는 건물에 대한 3차원 공간정보는 지도제작뿐 아니라 무선 통신망 설계, 카 내비게이션, 가상도시 구축 등에 근간이 되는 주요 정보이다. 대표적인 수동센서(passive sensor)로부터 얻어진 수치항공사진은 높은 수평 위치정확도를 가지는 반면 중심투영과 폐색지역에 의한 원천적인 문제로 인하여 자동화 과정이 어렵다. 반면 능동센서인 LIDAR 시스템은 지표면에 대한 비정규 점군 형태의 3차원 정보를 빠르고 정확하게 제공한다. 하지만 데이터 취득 특성상 건물의 외곽선과 같은 정보의 획득에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 수치항공사진과 LIDAR 데이터를 용합하여 건물의 외곽선을 자동으로 추출하는 방법을 제안하였다. 실험 결과 본 연구에서 제안한 방법은 복잡한 형태의 건물의 외곽선 추출에 우수한 결과를 보여주었으며, LIDAR 데이터와 수치항공사진을 이용해 건물을 자동으로 추출할 수 있는 가능성을 제시하였다.

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뼈 검사 영상과 골반 X선 영상의 결합 유용성 평가 (Evaluation of the combination of Bone Scan Image and Pelvic X-ray Image)

  • 이충운;유연욱;김용근;원우재
    • 핵의학기술
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    • 제22권1호
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    • pp.23-27
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    • 2018
  • [목적] 뼈 검사는 골격계 질환에 대한 예민도와 높은 해상력의 핵의학 영상 검사이다. 본 연구는 추가적인 방사선피폭없이 뼈 검사 영상과 골반 X선 영상의 결합을 시행하고 영상의 해부학적 정보와 관용도를 증가시켜 환자 병변 진단에 도움이 되고자 한다. 2015년 11월에서 2016년 8월까지 본원에서 뼈 검사를 실시한 환자 중 골반 X선 촬영을 시행한 236명을 대상으로 진행하였다.(남자 64명, 여자 172명, 평균연령 $50.96{\pm}15.39$세) 검사장비는 감마카메라 Symbia Ecam(SIEMENS, Germany)을 사용하였고 디지털 엑스레이는 DRS-800(Listem, Korea)을 사용하였다. 영상의 결합 및 분석프로그램은 Osirix version 3.8.1(Osirix, USA), 통계프로그램은 Stata/SE 버전 14.0(StataCorp, USA)를 사용하였다. 환자에게 $^{99m}Tc-DPD$ 740 MBq을 정맥주사한 후 2~4시간이 지난 뒤에 검사를 진행하였다. 감마카메라 영상 획득 조건은 Matrix size $256{\times}1024$, Zoom 1.00, 검사 속도 17 cm/min로 하였다. 디지털 엑스레이는 Collimator size $14^{{\prime}{\prime}}{\times}17^{{\prime}{\prime}}$, 77 kVp(60~97kVp), 평균 30 mAs(20~48)로 전상장골극과 치골결합 사이 수직입사를 하였다. Osirix 상에서 골반 뼈의 윤곽 및 가상의점을 선택하여 결합하고 획득한 영상을 핵의학과 5년 이상 근무한 방사선사 3명에 의해 평가 되었으며, 모두 동일할 경우 일치, 하나라도 동일하지 않을 경우 불일치로 평가하였다. 전체 236명 중 일치하는 대상은 216명 (91.53%) 이다. 연령의 중위수 및 범위(최소값~최대값)는 일치하지 않는 그룹에서 67(46~81)세, 일치하는 그룹에서 52(22~87)세로, 일치하지 않는 그룹의 연령이 더 높은 것을 확인하였고, 두 군 간에 연령이 다른지 Wilcoxon rank-sum test를 수행해 본 결과, 통계적으로 유의하게 두 군 간에 나이가 차이나는 것을 확인할 수 있었다(p < 0.0001). 남자는 64명 중 60명(93.75%), 여자는 172명 중 156명(90.70%)가 일치하였고, 골반 병변이 없던 환자는 54명 중 54명(100.00%), 골반 병변이 있던 환자는 182명 중 162명(89.01%) 일치하였고, 골반 병변 여부에 따른 일치율은 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p = 0.0094). 뼈 검사와 골반 X선 영상을 결합하는데 있어서 여러 가지 변수가 있을 수 있었고 환자의 연령과 골반병변이 영상의 결합에 일부 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 본 연구를 통하여 방사선 피폭 없이 소아의 골반 골육종 진단에 도움이 되리라 사료되고 이와 같은 영상의 결합 연구를 통해서 핵의학 영상발전에 도움이 될 것으로 기대된다.

스테레오 영상의 효율적 매칭을 위한 개선된 SURF 알고리즘 개발 (Development of the Advanced SURF Algorithm for Efficient Matching of Stereo Image)

  • 염민교;윤홍식;황진상;이동하
    • 대한공간정보학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.11-17
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    • 2013
  • 3차원 모델은 현재 많은 분야에서 사용되고 있다. 특히 기존 평면의 지도에 비해 3차원으로 제작된 지도는 현실감이 뛰어날 뿐만 아니라 제한된 평면 지도 안에서 얻을 수 없는 다양한 정보를 제공 할 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 지금까지 모델링을 위해 사용되었던 고가의 레이저 스캐너를 대체하여 디지털 카메라 스테레오 매칭 알고리즘의 성능 개선을 통하여 쉽고 빠르게 양산 할 수 있는 프로세스를 제안하였다. 본 연구에 사용된 알고리즘은 OpenCV 라이브러리 내에 포함되어있는 SURF 알고리즘이며 알고리즘이 가지고 있는 부정합 점들을 호모그라피 변환과 에피폴라 라인을 이용하여 제거하였다. 또한 개선된 알고리즘을 상용프로그램과 비교하였으며 상용프로그램에 비하여 성능이 우수한 것으로 확인하였다. 제안된 방법은 스테레오 매칭의 조건을 만족한다면 쉽고 빠르게 3차원 모델링을 할 수 있기 때문에 각종 디지털 지도나 3차원 가상 현실 분야에 크게 기여할 것으로 예상된다.