ubiGuide: 비간섭 증강현실 기술을 이용한 지능형 가이드 시스템

진윤종(Yoonjong Jin),박한훈(Hanhoon Park),노성규(Sungkyu Noh),최희준(Hee-Jun Choi),박종일(Jong-Il Park) 한국HCI학회 2007 한국HCI학회 학술대회 Vol.2007 No.2

멀티스펙트럼 영상 획득 시스템 구현

진윤종(Yoonjong Jin),이문현(Moon-Hyun Lee),노성규(Sungkyu Noh),박종일(Jong-Il Park) 한국HCI학회 2008 한국HCI학회 학술대회 Vol.2008 No.2

본 논문에서는 RGB 카메라와 LED 광원만을 이용하여 객체에 대한 반사 스펙트럼을 효율적으로 측정하는 영상 획득 시스템을 제안한다. 멀티스펙트럼 영상 획득 시스템은 LED 컨트롤러, LED 클러스터, RGB 카메라로 구성되고 전역 스펙트럼(full spectrum)의 영상을 실시간으로 획득하는 시스템이다. 제안된 시스템은 스펙트럼 기저 함수들의 선형 결합으로 전역 스펙트럼을 재구성하여 비교적 간단하면서도 높은 정확도를 보장해준다. 본 시스템의 효용성을 증명하기 위해 다양한 장면(scene)에 대한 반사 스펙트럼을 측정하고 이를 이용하여 여러 광원을 적용한 재조명 결과를 보여준다. This paper proposes an image system that can efficiently measure the spectral reflectance of a scene using RGB cameras and LED light sources. Multispectral imaging system is composed of LED controllers, LED clusters and RGB cameras. It captures full-spectral images at real-time. The system adopts a simple, empirical linear model to estimate the full spectral reflectance at each pixel. Since the model is linear, the reconstruction is efficient and stable. We estimated the spectral reflectance of various scenes using the system and showed the effectiveness of the proposed system.

적외선 마커와 보색 패턴을 이용한 지능형 프로젝션 시스템

진윤종(Yoonjong Jin),박한훈(Hanhoon Park),박종일(Jong-Il Park) 대한전자공학회 2006 대한전자공학회 학술대회 Vol.2006 No.11

Most existing projection-based augmented reality techniques have focused only on improving the system performance such as accuracy and high-speed processing. They did not mention about effective human-system interaction which might be more important factor in users’ viewpoint. In this paper, we propose an intelligent projection system that is based on projection-based augmented reality techniques and is focused on providing effective human-system interaction. The system consists of a projector that projects complementary pattern images alternatively, a planar screen with IR marker on it, and two cameras: an “IR camera” for detecting IR marker on the screen and a “visible camera” for getting information of a projected image. By using IR marker and a complementary pattern images, our system excels and overcomes the problems raised from previous researches. First, it is user-friendly. Our system “hides” awkward geometric correction processes from the user and thus one can be more immersed into the system. Second, the proposed system can be applied to screens that changes dynamically because it performs geometric correction and AR display at the same lime, and independently processed in visible range and infrared range respectively. Lastly the performance of suggested system is reliable since it is marker-based method that “hides” the marker to the user only. The proposed system can be expanded and further developed as “intelligent multimedia display device.” The effectiveness of this method will be demonstrated from experimental results.

휴대형 지능형 프로젝션 시스템 개발

박한훈,서병국,진윤종,오지현,박종일 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.44 No.4

Intelligent projection system indicates a system that displays desired images on an arbitrary screen in an arbitrary environment using projector without noticeable image distortion. In recent years, projectors have become widespread and ubiquitous due to their increasing capabilities and declining cost. Moreover, the size of projectors is getting smaller and handheld projectors are emerging. Thanks to these advances, the demand for intelligent projection system has been significantly increased and the demand has led to remarkable progress of the related techniques or technologies to intelligent projection system. However, there are still some environments (or conditions, mainly dynamic ones) that intelligent projections systems cannot handle and they have limited the application area of intelligent projection systems. This paper exemplifies such environments (e.g. specular screen, dynamic screen) and propose effective solutions (i.e. multiple overlapping projectors, complementary pattern embedding) for them. And the usefulness of the solutions is verified through experimental results and user evaluation. Notice that the environments are considered not simultaneously but independently because it is impossible to consider them simultaneously by simply combining the solutions for each. Acually, a totally different solution would be necessary to consider them simultaneously. Therefore, we expect that the proposed methods would largely extend the application area of intelligent projection systems except for severely arbitrary environment. 지능형 프로젝션 시스템이란 임의의 환경에서 프로젝터를 이용하여 임의의 스크린에 영상을 왜곡없이 보여줄 수 있는 시스템을 말한다. 최근 프로젝터의 보편화로 인해 지능형 프로젝션 시스템에 대한 요구는 크게 증가했으며, 이러한 요구들은 지능형 프로젝션 시스템과 관련된 기술의 획기적인 발전을 가져왔다. 그러나, 여전히 지능형 프로젝션 시스템이 극복하지 못한 환경들(대부분 주어진 환경이나 시스템의 특성이 시간에 따라 변하는 것과 관련됨)이 존재하며, 이는 지능형 프로젝션 시스템들의 적용 범위를 크게 제약해왔다. 본 논문에서는 이러한 환경들 중에 대표적인 두 가지 예로 스크린에 전반사가 존재하는 경우와 스크린의 기하가 동적으로 변하는 경우에 대한 효과적인 해결책(다수의 중첩 프로젝터 시스템, 보색패턴 삽입) 및 실험 결과를 제공한다. 또한, 사용자분석을 통해 사용자 관점에서 제안된 방법들의 효용성을 검증한다. 단, 각 환경들은 독립적으로 다루어지며 모든 환경에 대해 동시에 적응하는 것에 대해서는 다루지 않는다. 이는 모든 환경들을 동시에 고려하기 위해서는 각 기술들을 단순히 조합하는 것으로는 불가능하며, 새로운 모델 및 기술이 개발되어야 하기 때문이다. 따라서, 지극히 일반적인 환경이 아니라면 본 논문에서 제안한 방법들을 이용함으로써 지능형 프로젝션 시스템의 응용 범위를 크게 확대할 수 있을 것으로 기대된다.

Emotion Recognition using Adaptive Motion Analysis on Facial Features

노성규,박한훈,진윤종,엄태영,박종일 한양대학교 우리춤연구소 2007 우리춤과 과학기술 Vol.3 No.1

In this paper, we present facial expression recognition using feature-adaptive motion analysis and ID3 decision tree. Our method optimized the information gain heuristics of ID3 and consists of three parts: (1) simple geometric face model representation, (2) effective facial feature extraction using feature selection and feature-adaptive motion analysis, and (3) computationally inexpensive rule-based classification using ID3 tree. Our methods avoids complicated face model representation such as 3D modeling of human face, rather it uses FAC5-alike but much simpler face model by using fewer features and their actions. Feature selection and feature-adaptive motion analysis estimate motion patterns in fast and effective manner by assigning computational complexity on necessary parts only. Moreover, information gain heuristics of ID3 tree forces the classification to be done with minimal Boolean comparison. The performance was acceptable with overall recognition accuracy of 77% for JAFFE database (95 expressed images).

특징점 기반의 적응적 얼굴 움직임 분석을 통한 표정 인식

노성규(Sungkyu Noh),박한훈(Hanhoon Park),신홍창(Hong-Chang Shin),진윤종(Yoonjong Jin),박종일(Jong-Il Park) 한국HCI학회 2007 한국HCI학회 학술대회 Vol.2007 No.2

비간섭 프로젝션 기반 증강현실을 위한 컨텐츠 적응형 보색 패턴 삽입 기술

박한훈(Hanhoon Park),이문현(Moon-Hyun Lee),서병국(Byung-Kuk Seo),진윤종(Yoonjong Jin),박종일(Jong-Il Park) 한국HCI학회 2007 한국HCI학회 학술대회 Vol.2007 No.2

비간섭 프로젝션 기반 증강현실을 위한 컨텐츠 적응형 패턴 은닉

박한훈(Hanhoon Park),이문현(Moon-Hyun Lee),서병국(Byung-Kuk Seo),박종일(Jong-Il Park),진윤종(Yoonjong Jin) 한국HCI학회 2007 한국HCI학회 논문지 Vol.2 No.1

최근 보색 패턴(complementary pattern)을 이용한 비간섭 프로젝션 기반 증강현실 기술이 제안되었으며, 가상 스튜디오에 활용하는 방안이 모색되고 있다. 그러나, 관련 기술은 삽입된 보색 패턴의 비가시성이 보정 성능과 상충된다는 문제를 안고 있다. 본 논문에서는 이러한 보색 패턴의 비가시성과 보정 성능 사이의 상충관계를 완화하기 위해 컨텐츠 적응형 패턴 은닉 기술을 제안한다. 증강현실 영상의 색감 및 텍스처의 복잡도에 따라 지역적으로(locally) 다른 채널 및 세기로 보색 패턴을 삽입한다. 우선, YIQ 컬러 공간에서 표현된 증강현실 영상을 균일한 크기의 영역으로 나눈 다음, 각 영역에 대해 I 성분이 지배적이면 Q 채널에 패턴을 삽입하고 Q 성분이 지배적이면 I 채널에 패턴을 삽입한다. 또한, 각 영역에 대해 미분 필터를 이용하여 텍스처의 복잡도를 계산한 후, 텍스처의 복잡도가 크다면 강한 패턴을, 복잡도가 작으면 약한 패턴을 삽입한다. 다양한 실험 및 사용자 평가를 통해, 제안된 방법은 기존 방법에 비해 크게 두 가지 상반되는 장점을 가짐을 확인하였다. 스크린의 기하 및 컬러 정보를 획득하는 성능 면에서 제안된 방법이 기존의 방법과 유사하도록 채널 및 패턴의 세기를 결정한다면, 기존의 방법에 비해 패턴의 비가시성이 크게 개선된다. 반대로, 제안된 방법의 패턴의 비가시성이 기존의 방법과 유사하도록 채널 및 패턴의 세기를 결정한다면, 기존의 방법에 비해 스크린의 기하 및 컬러 정보를 획득하는 성능이 크게 개선된다. A nonintrusive projection-based AR approach using complementary pattern has been recently proposed and applied to virtual studio. However, the approach faces the tradeoff between the pattern imperceptibility and compensation accuracy. To alleviate the tradeoff, we propose a content adaptive pattern concealment approach. The projector input images (AR images) are divided into rectangular regions and spatial variation and color distribution are computed in the regions. Based on the spatial variation and color distribution, we embed locally different strength of pattern images into different color channels. It is demonstrated that the proposed approach has two opposite advantages by comparing it with the previous(non-adaptive) approach through a variety of experiments and subjective evaluation. Our content adaptive approach can obtain the same performance using weaker pattern than the previous approach and thus significantly improve the imperceptibility of the pattern. On the contrary, our content adaptive approach can make strong pattern less perceptible and thus produce better compensation results.