• 제목/요약/키워드: visual object tracking

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반투영 거울 기반 공간 증강 현실 환경의 전시물 안내 시스템 (Annotation System using Spatial Augmented Reality Display with Half-slivered Mirror)

  • 김정훈;이영보;박현우;윤태수;이동훈
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.37-45
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    • 2008
  • 본 논문에서는 반투영 거울을 사용하여 원하는 출력물을 허공에 디스플레이 하는 방식의 전시물 안내 시스템을 제안한다. 관람객이 전시물을 관람시 즉각적인 정보 획득이 가능하도록, 전시물에 대한 설명을 전시물 주변에 출력한다. 이를 위해 본 논문에서는 세 가지 문제를 해결한다. 첫째, 실시간 입력 카메라영상을 사용하여 위치 추적을 한다. 이를 통하여 고정된 전시물뿐만 아니라, 유동적인 전시물에도 사용이 가능하다. 둘째, 실시간으로 계산되어진 대상의 위치좌표를 이용하여 결과물을 출력할 때, 자연스러운 이동을 위하여 병렬처리를 통한 추적 알고리즘을 사용한다. 셋째, 공간 증강 현실 시스템제작을 위해 전시 공간 앞면에 반투영 거울을 설치하는데, 설치된 거울의 기울기로 인하여 생기는 왜곡은 반사 변환 행렬을 사용하여 보정한다. 본 논문의 제안 시스템은 전시물에 대하여 관람자의 호기심을 유발하며, 쉽고 즉각적인 설명을 통하여 관람자가 전시물에 대한 정보를 쉽고 빠르게 획득하도록 한다.

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On Motion Planning for Human-Following of Mobile Robot in a Predictable Intelligent Space

  • Jin, Tae-Seok;Hashimoto, Hideki
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제4권1호
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    • pp.101-110
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    • 2004
  • The robots that will be needed in the near future are human-friendly robots that are able to coexist with humans and support humans effectively. To realize this, humans and robots need to be in close proximity to each other as much as possible. Moreover, it is necessary for their interactions to occur naturally. It is desirable for a robot to carry out human following, as one of the human-affinitive movements. The human-following robot requires several techniques: the recognition of the moving objects, the feature extraction and visual tracking, and the trajectory generation for following a human stably. In this research, a predictable intelligent space is used in order to achieve these goals. An intelligent space is a 3-D environment in which many sensors and intelligent devices are distributed. Mobile robots exist in this space as physical agents providing humans with services. A mobile robot is controlled to follow a walking human using distributed intelligent sensors as stably and precisely as possible. The moving objects is assumed to be a point-object and projected onto an image plane to form a geometrical constraint equation that provides position data of the object based on the kinematics of the intelligent space. Uncertainties in the position estimation caused by the point-object assumption are compensated using the Kalman filter. To generate the shortest time trajectory to follow the walking human, the linear and angular velocities are estimated and utilized. The computer simulation and experimental results of estimating and following of the walking human with the mobile robot are presented.

면적의 변화 특성을 이용한 위험 유기물 형상 추출 모델 (Dangerous Abandoned Object Extraction Model Using Area Variation Characteristics)

  • 김원
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.39-45
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    • 2020
  • 최근에 미국, 영국, 일본에서 폭발물, 독성 화학물 등에 의한 테러가 공공장소에서 시도되고 있다. 위험물을 공공장소에서 두고 가는 방식은 탐지하기 어려운 방법 중에 하나로 인식되고 있다. 공공장소에는 곳곳에 카메라가 영상을 녹화하고 있지만, 그 영상을 사람이 일일이 모니터링 하는 것은 쉽지 않은 일이다. 최근에는 자동으로 영상을 분석하는 지능형 소프트웨어를 유기물 탐지에 이용하고 있다. Lin 등의 방식은 비교적 높은 유기물 탐지율을 보이고 있으나, 단기 배경 영상의 특성으로 유기물에 관련한 픽셀의 수가 시간이 지날수록 급격히 감소하는 경향이 있어 그 형상 정보를 얻기가 어렵다. 본 논문에서는 면적의 변화 특성을 분석함으로써 유기물의 형태를 성공적으로 추출하기 위한 새로운 기법을 제안한다. 제안한 방식에 대해 실험을 한 결과 선행 연구보다 형태 추출에서 우수한 성능을 보인다.

시내버스 승하차 의도분석 기반 사고방지 AI 시스템 연구 (A study on accident prevention AI system based on estimation of bus passengers' intentions)

  • 박성환;변선오;박정훈
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권11호
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    • pp.57-66
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    • 2023
  • 본 논문에서는 시내버스 내 CCTV 시스템을 활용, 비전AI 기반의 승하차 승객 의도를 예측하여 사고방지가 가능한 시스템에 대해 연구한 내용을 기술한다. 본 시스템은 YOLOv7 Pose 모델과 Object Tracking 기술을 활용하여 버스 내부의 승객을 감지하고 추적하며, LSTM 모델을 활용하여 승객의 승하차 여부를 예측한다. 시스템은 버스 내 CCTV 단말기 상에 설치 가능하여 운전 중 어느 때에나 승하차 여부 예측 결과를 시각적으로 확인할 수 있으며, 운전자에게 자동 알람을 주어 승하차 시 일어날 수 있는 사고를 예방할 수 있다. 테스트 결과, 승객의 승차 의도를 분석하는 채널 A와 하차 의도를 예측하는 채널 C에서 각각 0.81과 0.79의 정확도를 달성하였으며, 실시간성을 보장하기 위해 GPU 환경에서 초당 최소 5 프레임 이상의 분석이 가능하다는 것을 확인하였다. 본 알고리즘을 통해 시내버스 운행 중의 승객 승하차 과정을 모니터링하고, 그 안전과 편의성에 도움을 줄 것으로 생각된다. 추후 하드웨어가 발전하고, DB를 통해 데이터가 많이 수집된다면, 이 또한 다양한 안전 관련 지표로의 확장이 가능할 것이다. 더불어 본 알고리즘은 추후 자율주행 버스 상용화 시, 인간을 대신하여 승객 안전에 더욱 핵심적인 역할을 수행할 것이라 생각되며, 기타 지하철 및 승객이 내리고 탈 수 있는 모든 대중교통 환경에의 확장 또한 가능하여 대중교통의 안전화에 도움을 줄 것으로 생각한다.

공간의 지각과 인지과정에 나타난 주시메커니즘 특성 연구 (A Study on the Characteristics of Observation seen in the Process of Perception and Recognition of Space)

  • 김종하
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.108-118
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    • 2013
  • This study has analyzed the process of space information perceived and recognized through the estimation of observation frequency and number according to the time range of observation data acquired from observation experiment with the object of hospital lobby. The followings are the results analyzed at this study. First, the continual observation of 3 and 6 times was attentive and conscious for probing to find an object rather than for acquiring exact information and that of 9 times could be regarded as the time for acquiring visual appreciation. However, the repetitive occurrence of high and low frequencies can be thought of repetitive acts for visual appreciation. Second, the continual observation of 3 and 6 times had the highest observation frequency of II, while that of 9 times had the highest observation frequency of III. In case of 3 and 6 times, the observation frequency had the tendency to become a little higher after being low since V, and in case of 9 times it had the repetition of becoming low and high and from IX it characteristically got higher. This feature can be thought to be the process that the subject repeats the fixation and movement of observation at a visual activity for perception and recognition. In the process of first observation, the observation frequency was the highest after 20 seconds or so, but since then, it gets lower and repeatedly gets higher and lower as time passes. After 90 seconds, the frequency showed the tendency of getting higher continuously. Third, the examination of changing features of frequency may show the characteristics of exploration for and attention to space but if the observation frequency is not associated with observation times for analysis there will a limitation that the features of observation frequency cannot be clarified. Accordingly, the simultaneous analysis of both is very effective for estimating the observation characteristics seen at the processes of perception and recognition. Fourth, the general analysis of the both revealed: with the progress of observation time the discontinuous space exploration decreased, and as the observation time got longer the fixed attention to a specific spot increased. Fifth, in order to estimate the observation characteristics by the change of time range the observation frequency and times by trend line was analyzed, which approach seems to be an appropriate technique that can comprehensively show the overall flow of time series data.

공간주시특성의 유형화를 위한 시간범위설정에 관한 연구 (A Study on the set-up of Time Range for Typology of Space Observation Characters)

  • 김종하;정재영
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.87-95
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    • 2012
  • This study is for the analysis to which element of space the users observing the lobby at a public space pay more attention for their visual perception. It is focused on the typology process of observation characters. The subjects, in the observation process, came to be interested in the circumstantial clues for space perception and the detailed characters drawing their interest. I could analyze the observation characters of the subjects observing the space by the comprehension and typology of their observation characters. First, from the viewpoint of successive 9 times of observations, each subject observed for 0.32 second to get the visual perception in the applied space, but spent another 0.39 second for the exploration of another observation object or the space roaming. The observation character of the subjects at the lobby of the public space selected for this experiment was that they spent more time on space exploration than on concentration on a point in the space. Second, I analyzed the typology process through the time range. Since the subjects' frequency varied depending on the way to set up the time range, the necessity was proposed that the time range for the analysis of observation characters should be set up more objectively. Third, in case of analyzing the observation characters by 10-second-unit time range, the concentration in the beginning and the middle was 25%, and that in the beginning and the final 41.7%, which showed that 75% of the subjects concentrated in the beginning of the observation time when the concentration in the beginning is added to it. Fourth, the type 3 categorized as "concentration in the beginning and the middle" is the group 47.1 percent of the subjects belong to, and each subject concentrated 1.1 times in the beginning and 2.1 times in the final, which showed that the concentration in the final was 1.75 times as high as that in the beginning.

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대수적 재구성 기법을 통한 링 아티팩트 조사 (Investigation of Ring Artifact Using Algebraic Reconstruction Technique)

  • 천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.65-70
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    • 2018
  • CT 장치는 물체 내부의 단면 영상 획득이 가능하기 때문에 여러 분야에 광범위하게 사용되고 있다. 단면 영상을 획득하는 여러 단계의 에러 요인들로 인해 다양한 아티팩트가 유발되고 있다. 장치에 의해 발생하는 링 아티팩트를 조사하였다. $512{\times}512$ 크기의 수치 팬텀을 구현하고 대수적 재구성 기법으로 링 아티팩트의 특성을 연구하였다. 프로그램은 Visual C++로 작성하였으며 720개의 투영 및 1,280개의 검출기 픽셀을 갖는 상황에서 구현하였다. 링 아티팩트는 검출기 픽셀의 검출 효율이 서로 달라서 발생한다는 것을 확인하였다. Ring Value 값이 증가할수록 Ring Intensity의 값도 증가하였고, 영상의 원점에 가까울수록 링 아티팩트가 강하게 나타났다. 단면 영상에서 링 아티팩트가 발생하는 위치를 파악하고 역으로 검출기 픽셀의 위치를 추적해 검출효율을 보정함으로써 링 아티팩트를 제거할 수 있을 것이다.

공간사용자의 본능적 시선탐색활동에 나타난 주사경로 알고리즘 특성 (The feature of scanning path algorithm shown at natural visual search activities of space user)

  • 김종하;김주연
    • 감성과학
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    • 제17권2호
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    • pp.111-122
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    • 2014
  • 본 연구는 지하철 로비공간을 대상으로 한 주시실험을 통해 공간정보의 본능적 시선탐색과정에서 나타나는 주시특성에 나타난 주사경로 알고리즘을 분석하였다. 주시기간 구간별 분석에서 주시시간이 오래 경과할수록 주사유형 횟수가 증가하고 있었는데, 오래 주시할수록 주시단절이 많이 일어난 것으로 해석이 가능하며, 주시에 따른 피로나 활발한 탐색이 자연스러운 공간탐색과정에서 일어나는 과정에서 화상범위를 벗어나는 경우가 많았던 것으로 보인다. 또한 시간구간의 변화에 따른 주사유형의 변화를 추세선으로 살펴본 결과, "집중"은 시간구간의 증가와 함께 가파른 증가, "대각 수직"은 완만한 증가를 보이는 반면, "순환 혼합 수평"은 감소 경향을 보이고 있다. 공간을 주시한 피험자의 주시데이터에는 다양한 시각정보가 포함되어 있는데, "주의집중"에 나타난 주사유형을 분석한 결과, 이상과 같은 의미 있는 결론을 도출할 수 있었다. 이러한 주사유형의 증감특성은 시간의 경과에 따른 주사경향을 파악함에 있어 기초자료가 될 수 있다.

Deep Learning-based Depth Map Estimation: A Review

  • Abdullah, Jan;Safran, Khan;Suyoung, Seo
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.1-21
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    • 2023
  • In this technically advanced era, we are surrounded by smartphones, computers, and cameras, which help us to store visual information in 2D image planes. However, such images lack 3D spatial information about the scene, which is very useful for scientists, surveyors, engineers, and even robots. To tackle such problems, depth maps are generated for respective image planes. Depth maps or depth images are single image metric which carries the information in three-dimensional axes, i.e., xyz coordinates, where z is the object's distance from camera axes. For many applications, including augmented reality, object tracking, segmentation, scene reconstruction, distance measurement, autonomous navigation, and autonomous driving, depth estimation is a fundamental task. Much of the work has been done to calculate depth maps. We reviewed the status of depth map estimation using different techniques from several papers, study areas, and models applied over the last 20 years. We surveyed different depth-mapping techniques based on traditional ways and newly developed deep-learning methods. The primary purpose of this study is to present a detailed review of the state-of-the-art traditional depth mapping techniques and recent deep learning methodologies. This study encompasses the critical points of each method from different perspectives, like datasets, procedures performed, types of algorithms, loss functions, and well-known evaluation metrics. Similarly, this paper also discusses the subdomains in each method, like supervised, unsupervised, and semi-supervised methods. We also elaborate on the challenges of different methods. At the conclusion of this study, we discussed new ideas for future research and studies in depth map research.

시각정보획득과정에 나타난 주사판정과 성별 주시특성 - 지하철 홀 공간을 대상으로 - (Scanning Determination & Observation Features by Sex shown in the Process of Acquiring Visual Information - With the Object of Subway Station Hall Space -)

  • 김종하;최계영
    • 한국실내디자인학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.115-124
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    • 2014
  • This study has carried out scanning tests in order to figure out the features of scanning search by sex of space users, with the result of which the validity of data has been estimated. In this research, the scanning patterns were set up for verifying the typology of scanning paths and then the reason for determining scanning paths and the validity of estimation method were reviewed. Since the observation features depends on sex, the analysis of visual activities for acquiring any information in a space will reveal the intention and purpose of space users. The findings by analyzing the features of scanning pattern by sex which were found at the determination of scanning patterns can be defined as the followings. First, for estimating the process of space-information search, the movement distance at each point of continuative-observation data from the angle of eye-movement has been extracted, on the ground of which the fixation and movement of eye have been defined for the establishment of scanning-cut characteristics. Second, the scanning times were estimated for the extraction of effective observation data that would be used for comparative analysis, which showed that men had more data (3,398.2/64.4%) than women (2,998.2/55.6%). This enables the acknowledgment that the scanning cut of men was relatively less, which indicates that men will acquire more information on space than women in the process of observing any space. Third, men's scanning times (58.0 times/2.02 seconds) were less than those of women (71.9 times/1.39 seconds) while the scanning time of the former was longer than that of the latter, which shows the feature that it takes longer for men than women in scanning while the scanning times of the former is less than those of the latter. Fourth, the observation features can be determined that the combination of this result with the predominance character by sex for a general viewpoint to be employed indicates that while men employ mixed-scanning for observation activities to acquire space-information spending for longer time, women, by concentrated-scanning, focus on a single point for shorter time or stay at one location for a considerably long time for space-information acquirement.