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선박 기관실의 효율적인 감시를 위한 PTZ 카메라 기반의 멀티뷰 모니터링 시스템 설계
김헌희,홍상준,남택근 해양환경안전학회 2021 해양환경안전학회지 Vol.27 No.7
본 논문은 선박 기관실 내의 효율적인 감시를 위한 팬-틸트-줌(PTZ) 카메라 기반의 모니터링 시스템의 설계 방법을 다룬다. 선 박 기관실에는 여전히 전통적인 아날로그 계기들을 사용하는 곳이 많고, 침수나 화재 등 안전과 밀접하게 관련된 사각지대들이 다수 존 재한다. 이러한 감시 개소들에 대하여 비교적 빠른 주기로 넓은 범위를 보장하는 카메라 기반 감시 시스템은 선박의 안전을 강화시킬 수 있는 효과적인 대안이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 기존 PTZ 카메라의 기능들을 소프트웨어적 방법으로 더욱 강화시킨 형태의 모니 터링 시스템을 제안한다. 보다 구체적으로는 카메라제어 모듈, 위치등록 모듈, 순회제어 모듈, 멀티뷰 영상재구성 모듈로 구성된 모니터 링 시스템의 설계 방법을 제안하고, 제안된 방법은 기관실 환경에서의 실험을 통해 그 효용성을 평가한다. A pan-tilt-zoom (PTZ) camera-based monitoring system for efficient monitoring in the engine room of a vessel was designed. A number of places exist where traditional analog instruments are still used in vessel engine rooms, and blind spots closely related to safety exist, for which flooding or fire is a concern. A camera-based monitoring system that guarantees a wide range at a relatively fast cycle for these monitoring points can be an effective alternative to enhance the safety of a vessel. Therefore, a multiview monitoring system is proposed in which the functions of the existing PTZ camera are further strengthened using a software. The monitoring system comprises four modules: camera control, location registration, traversal control, and multiview image reconstruction. The effectiveness of the method was evaluated through a series of experiments in an engine room environment.
A Novel Geometric Invariant of a Pair of Conics and its Application to Eyeglasses-tracking Interface
김헌희,박광현 제어·로봇·시스템학회 2017 International Journal of Control, Automation, and Vol.15 No.3
This paper deals with a three-dimensional (3-D) pose estimation problem of a pair of two conics. We firstintroduce a novel geometric invariant derived from a pair of conics, and then propose a procedure of determininga set of three invariants when two independent conics are given. As a solution of P2C (perspective-two-conics)problem, this paper also provides a pose estimation algorithm that employs an iterative procedure, which aimsto optimize the orientation parameters by involving the shape information of conics. The proposed method isverified through a series of experiments for analyzing pose estimation accuracy and precision, being compared withsome general approaches. As an application example, we present an eyeglasses-tracking interface, and discuss itsperformance through some experiment results.
두 개의 공면점을 활용한 타원물체의 3차원 위치 및 자세 추정
김헌희,박광현,하윤수 大韓電子工學會 2012 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.49 No.4
본 논문은 3차원 공간상에 존재하는 타원형 물체의 위치 및 자세 추정 기법을 다룬다. 영상에 투영된 타원특징을 해석하여 원래의 타원에 대한 3차원 자세정보를 구하는 것은 어려운 문제이다. 본 논문은 타원특징의 3차원 정보를 추출하기 위하여, 두개의 공면점을 도입한 위치 및 자세 추정 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 모델과 영상좌표계에서 각각 정의되는 타원-공면점에 대한 대응쌍이 주어질 때 두 좌표계에 대한 동차변환행렬의 유일해를 결정한다. 타원-공면점은 폴라리티를 기반으로 원근변환에 불변하는 한 쌍의 삼각특징으로 변환되며, 삼각특징들로부터 평면 호모그래피가 추정된다. 카메라 좌표계에 대한 물체 좌표계의 3차원 위치 및 자세 파라미터들은 호모그래피 분해를 통해 계산된다. 제안된 방법은 3차원 자세 및 위치 추정 오차의 분석과 공면점의 위치에 따른 민감도의 분석을 통해 평가된다. This paper presents a 3-D pose (position and orientation) estimation method for an elliptic object in 3-D space. It is difficult to resolve the problem of determining 3-D pose parameters with respect to an elliptic feature in 3-D space by interpretation of its projected feature onto an image plane. As an alternative, we propose a two points-based pose estimation algorithm to seek the 3-D information of an elliptic feature. The proposed algorithm determines a homogeneous transformation uniquely for a given correspondence set of an ellipse and two coplanar points that are defined on model and image plane, respectively. For each plane, two triangular features are extracted from an ellipse and two points based on the polarity in 2-D projection space. A planar homography is first estimated by the triangular feature correspondences, then decomposed into 3-D pose parameters. The proposed method is evaluated through a series of experiments for analyzing the errors of 3-D pose estimation and the sensitivity with respect to point locations
김헌희,정진우,장효영,김진오,변증남 한국로봇학회 2006 로봇학회 논문지 Vol.1 No.1
In this paper, we propose a methodology for classfying types of lower limb disability and their mechanical structure, based on extensive survey of previous developments. We also propose a task-oriented design with human-friendly and energy-efficient assistive system. The result can be used for optimal design of wearable walking-assistive robot donsidering the type of disability and the content of task.