Earticle

현실감을 제공하는 콘텐츠의 제작 기술은 인터랙티브 몰입형 가상 환경의 응용 분야를 극대화할 수 있는 핵심 기술이다. 이 연구에서는 적응적인 배경 조정을 사용하여 움직임 없는 배경 비디오에서 전경을 분할하고 검출하기 위한효율적인 방법을 제안한다. 배경 조정 영상과 모션 영상간의 배경 차이 방법에 의해 배경으로부터 전경을 결정한다. 마지막으로, 비디오에서부터 분할된 사람의 모션을 기반으로 다양한 몰입형 2D게임을 개발한다. 개발된 기술은 가상현실 환경으로 발전하는 핵심 요소 기술이 될 것이며, 특히 교육 및 엔터테인먼트 등 체험을 요구하는 경우, 새로운 인터랙티브 미디어 기술의 핵심이 될 것이다.

Contents creation technology which provides reality is a core technology which can maximize the application area of immersive interactive virtual environment fields. This paper proposes an efficient method for detection and segmentation of foreground objects from a video which contains stationary background objects using an adaptive background correction. We iscriminate foreground pixels from background pixels by background subtraction operation between background correction image and motion image. Finally, we develop various immersive 2D games on based the segmented foreground objects(human motions) from a video stream. Developed technologies are core elements which will be grown as virtual reality environment, in particular, these will be core technology of new interactive media in both education and entertainment

Recently, education game contents with advanced mobile and Web technology have been widely researched. However, considering of interaction involved for children, it is necessary user friendly interfaces and interesting interactions. In addition, it is important to design to encourage the user’s learning motivation as a way to the effect of educational game contents. Therefore, in this study, we designed and implemented the educational game contents system using inter-working between KINECT camera, PC, and android platform based humanoid robot. The designed system consisted of KINECT system for capturing hand gestures, game contents system for playing games, and android humanoid robot system for interacting with users. This system can lead to interests and willingness of users through handy interaction such as hand gestures and interesting quiz game contents. To improve effectiveness and userability, we plant to advance designed educational game contents system that can be operated on a smart TV system including a built-in camera as a further study.

인터넷을 이용한 원격교육이 매우 빠르게 확산됨에 따라 원격교육을 수강하는 학습자에 대한 본인 확인과 실제 학습 여부를 확인하는 것에 대한 어려움도 점점 더 커지고 있다. 원격교육에서는 교수자와 학습자가 상호 대면하지 않아도 수업이 이루어지므로 본인 출석 여부를 시스템적으로 확인해 주어야 한다. 종래의 확인 방법으로는 로그인 체크, SMS 본인 인증, 돌발퀴즈 등의 방법이 있다. 그러나 학습 시간 전반에 걸쳐 학습자 본인이 잘 참여하고 있는지를 확인하기에는 기술적인 한계가 적지 않다. 이에 본 연구에서는 실제 학습자가 학습시간 전반에 걸쳐 잘 참여하고 있는지를 PC 카메라의 이미지 촬영 기반으로 확인할 수 있는 시스템을 설계 및 구현하고자 한다. 이 시스템은 원격교육, 원격평가 등에 있어 학습자의 실제 참여 여부를 판단할 수 있게 함으로써 원격교육 신뢰성을 더욱 높일 수 있을 것으로 기대한다.

A distance learning is diffusing rapidly in society. It is more difficult to confirm a learner's identity and learning processing in a distance learning. Distance learning has a checking attendance system because a teacher and student do not meet face to face. There are some checking attendance systems such as login check, SMS authenticating system, unexpected quiz, and so on. However, existing checking attendance system has some problems to check learner's attendance in a whole lesson. Therefore, this study designed and developed learner's attendance system based on PC camera's shot of certification in a whole lesson. This attendance checking system can judge real attendance of learners in a distance learning and distance evaluation. The system is expected to make trust of a distance learning higher.

효모 배양액의 효모세포를 자동으로 계수할 수 있으면, 수동 계수에 비하여 시간과 노력이 절약된다. 뿐만 아니라, 배양 액 자동 채취 장치와 자동계수 장치를 연결한 시스템을 사용하면 배양액의 실시간 모니터링이 가능해져서 효모 증식 의 실시간 자동 제어와 같은 고급 작업이 가능해진다. 효모 세포를 자동계수하기 위해서는 보통 카메라와 현미경을 사 용하여 효모 영상을 얻는다. Zalewski와 Buchholz [1]는 Saccharomyces cerevisiae 배양액의 자동 채취 및 자동계수 시스템을 사용하여 효모수를 실시간 자동계측하였는데 효모 영상을 얻기 위하여 CCD카메라와 도립현미경을 사용하였 다. Rehbock 등 [2]은 CCD카메라와 위상차현미경으로 추정 되는 현미경으로 구성된 시스템을 사용하여 Saccharomyces cerevisiae를 자동계수하였다. 자동계수외의 다른 목적을 위 하여 효모영상을 취득한 연구들도 있다. Puchkov [3]는 알콜 발효시 Saccharomyces cerevisiae 세포의 생존성을 판단하 기 위하여 형광염료로 염색한 효모의 영상을 디지털카메라 와 형광현미경으로 얻었으며, Wei 등 [4]은 Saccharomyces cerevisiae 세포의 생존성을 실시간으로 결정하기 위한 효모 영상 취득에 암시야현미경을 사용하였다. Cahill 등 [5]은 알콜발효시 Saccharomyces cerevisiae 세포의 글리코겐 함 량을 자동결정하기 위하여 루골액으로 염색한 효모세포의 영상을 칼라비디오 카메라와 일반광학현미경을 사용하여 얻었다. 자동계수 또는 다른 목적으로 효모 영상을 취득할 경우 염색 등의 전처리과정이 없을 경우에는 거의 대부분 특수현미경을 사용하거나 보조장치가 장착된 일반광학현미 경을 사용하였다. 효모 영상 취득에 보조장치 없는 일반광학 현미경이 사용되지 않은 이유는 영상의 질이 낮기 때문이라 생각되었다. 그러나, 보조장치 없는 일반광학현미경으로 효모 영상을 취득하여 자동계수 등을 수행할 수 있다면 더 간단 하고 경제적인 시스템을 구성할 수 있으며, 관련분야의 연구 에 도움이 된다. 이러한 생각으로 예비실험을 수행한 결과, 최근 사용이 증가하고 있는 백색 LED 조명을 사용할 경우 가장 단순한 일반광학현미경으로도 비교적 우수한 이진영상 을 얻을 수 있었으며, 영상처리기법으로 이진영상을 개선할 경우 효모 자동계수가 가능하다고 판단되었다. PC카메라는 다른 영상입력장치에 비하여 저렴 [6]하고, 성능이 많이 향상되었으며, 개인용 컴퓨터의 주변기기로 많이 보급되어 있으므로 PC카메라를 시스템 자동화에 응용할 수 있으면 다른 영상입력장치를 이용하는 것보다 유리하다. 따라 서, 현재 영상처리 연구에의 응용이 증가하고 있으며, 수치 제어 (numerical control)에 응용한 예 [7,8], 가정보안시스템을 구성한 예 [9] 및 적정의 자동화에 응용한 예 [10-12]가 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 가장 단순한 일반광학 현미경과 PC카메라와 컴퓨터로 구성된 영상처리시스템을 이용하여, 빵효모 배양액의 효모세포 자동계수의 가능성을 알아보았다.

Automatic counting of yeast cells in baker’s yeast culture was tried using a conventional light microscope equipped with a pc camera. Relatively good binary image was obtained by using white LED as microscope light source, but uneven brightness distribution in original image hindered counting accuracy. A block binarization method using local thresholds proportional to local brightnesses was used to get improved binary images. The brightnesses of the blocks were expressed as the value component in HSV color model. Good quality binary images were obtained by binarization on 8 × 6 blocks of original images and connected-component labelling of the binarized images produced reliable counting results in the concentration range 1.4 × 105/mL~1.4 × 107cells/mL.

Usually marine traffic survey has been conducted by some methods like an ocular observation using portable RADAR, a questionnaire, etc. But these should have expended a lot of manpower and expenses. In this paper, we have developed new observation module which could capture the RADAR image using PC camera simply, and allowed as to track targets on the PC monitor directly. And it has been programmed to make a database of RADAR image, target's track and information, and analyze the marine traffic tendency in various ways like vessel number crossed over gate line, vessel's velocity distribution in gate line, traffic density distribution, etc. We have confirmed that this module could observe and analyze the marine traffic efficiently and economically through several on-the-spot experiments.

Finger language is a typical tool for deaf persons. But learning the finger language for non-handicapped persons is very difficult. To overcome these difficulties, a new communication method using visual function is developed recently. Even though the developed system uses the visual function, it needs expensive equipments such as camera and computer. To be used in the real environments, the cost of equipments is a critical factor. If the recognition system for the finger language can be developed with low price equipments, the system can be used in the notebook or cellular phone. The image captured by PC camera was processed by preprocessing algorithm. To recognize the finger language, the resulting image was divide into $5{\times}5$ sections. The recognition system uses a similarity method and position information. The simulation results shows the effectiveness of the proposed algorithm.

In this paper, we describe an real-time facial feature tracker. We only used a general USB PC Camera without a frame grabber. The system has achieved a rate of 8+ frames/second without any low-level library support. It tracks pupils, nostrils and corners of the lip. The signal from USB Camera is YUV 4:2:0 vertical Format. we converted the signal into RGB color model to display the image and We interpolated V channel of the signal to be used for extracting a facial region. and we analysis 2D blob features in the Y channel, the luminance of the image with geometric restriction to locate each facial feature within the detected facial region. Our method is so simple and intuitive that we can make the system work in real-time.

기존의 보안시스템은 설비가 비싸고 녹화를 끊임없이 계속함에 따라 저장 용량이 커야하는 문제점이 있고 영상을 단순히 저장하는 외에 다른 부가적 기능이 없다. 본 연구에서는 고성능, 고가의 장비가 아닌 단순한 PC 카메라 와 일반컴퓨터를 이용한 화상 보안 시스템을 제안 한다. 이 시스템은 단순한 녹화 외에 다양한 부가기능을 포함하고 있으며 프로그램이 설치된 컴퓨터를 떠난 외부에서도 감지한 침입을 통보 받을 수 있다. Main Application의 역할은 감시, 재생, 통계, 필터로 분류된다. 카메라에서 실시간으로 보내오는 영상을 메인 프로그램에서 보여주고 일시 정지, 필터 바로 가기 등을 통하여 필터와 연계된다. 이미 저장된 영상은 재생기능을 통하여 재생하며 이제까지 저장된 영상들은 모두 데이터베이스에 통계 화 되어 저장된다. 또한 실시간으로 보여 지는 영상들을 일정한 간격으로 웹 서버로 보내진다.

최근 들어 립리딩은 멀티모달 인터페이스 기술의 응용분야에서 많은 관심을 모으고 있다. 동적영상을 이용한 립리딩 시스템에서 해결해야 할 주된 문제점은 상황 변화에 독립적으로 얼굴 영역과 입술 영역을 추출하고 오프라인이 아닌 실시간으로 입력된 입술 영상의 인식을 처리하여 립리딩의 사용도를 높이는 것이다. 본 논문에서는 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 PC카메라를 사용하여 영상을 입력받아 학습과 인식을 실시간으로 처리하는 립리딩 시스템을 구현하였다. 본 논문에서는 움직임이 있는 화자의 얼굴영역과 입술영역을 컬러, 조명등의 변화에 독립적으로 추출하기 위해 HSI모델을 이용하였다. 입력 영상에서 일정한 크기의 영역에 대한 색도 히스토그램 모델을 만들어 색도 영상에 적용함으로써 얼굴영역의 확률 분포를 구하였고, Mean-Shift Algorithm을 이용하여 얼굴영역의 검출과 추적을 하였다. 특징 점 추출에는 이미지 기반 방법인 PCA 기법을 이용하였고, HMM 기반 패턴 인식을 사용하여 실시간으로 실험영상데이터에 대한 학습과 인식을 수행할 수 있었다.

방사성 동위원소를 체내에 주입한 후 감마 카메라로 방출되는 방사선을 획득하여 전기적 신호로 바꾸어 영상을 구성하고 그 획득 영상을 사용하여 유방암을 진단하는 유방 신티그라피가 최근 유방암 진단에 각광을 받고 있는 영상진단 방법이다. 그러나, 일반 감마 카메라는 주로 전신 영상 획득을 얻기 위한 것으로써 커다란 검출기를 사용한다. 이는 유방암 진단용 영상 획득에는 불필요할 뿐만 아니라 비용도 많이 드는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 기존의 일반 카메라가 유방암 진단 부분에서 가지는 단점을 보완하고자 보다 정확한 유방암 진단 영상을 획득할 수 있고 저가인 PC용 소형 감마 카메라 시스템을 개발하는데 있어 필요한 신호 획득 과정과 영상 완성 과정을 설명하고 획득영상에 대한 가시적 진단을 돕기 위한 영상 표현 응용 프로그램의 확장기능들을 정의하고 구현한다.

본 논문은 Post-PC 에 사용되는 DSP 프로세서 기반 디지털 카메라의 효율적이고 소형화된 영상 처리 플랫폼 설계에 대해 설명한다. 제한된 소량의 기억장치를 갖는 내장형 시스템의 제약조건을 만족시키기 위해서 제안된 플랫폼은 블록 처리의 개념을 사용하여 입력 영상을 처리한다. 먼저 입력 영상이 적당한 수의 데이터 블록으로 나누어진다. 그리고 나서 영상 블록들은 일련의 블록 기반 함수들에 의해서 처리된다. 처리된 블록들은 다시 하나의 결과 영상으로 모아진다. 블록 처리는 요구되는 메모리 크기를 줄여줄 뿐만 아니라 multithreading 과 병렬 처리를 통한 더 빠른 수행을 가능하도록 해준다. 플랫폼을 구성하는 대부분의 함수들은 이러한 블록 처리의 장점을 살려서 일련의 영상 블록들을 처리한다. 소개되는 플랫폼은 특화된 하드웨어를 사용하지 않고 사용자의 요구에 맞는 또다른 영상 처리와 압축 기법을 추가하는 것이 가능하게 해준다.