다중 키넥트 센서 기반의 운동 자세 추정 시스템 설계 및 구현

조용주,박경신,Cho, Yongjoo,Park, Kyoung Shin 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.3

본 연구에서는 다수의 키넥트 센서를 이용하여 효율적인 실시간 운동 자세 추정 시스템을 설계하고 개발하였다. 이 시스템은 정면과 측면에 키넥트 센서를 사용하여, 한 개로 추적이 어려웠던 사용자의 특정 자세 (예를 들어, 무릎컬 또는 런지)를 보다 정확하게 측정하고 인식하는 것을 목적으로 한다. 그리고 추후 다양한 자세를 지원할 수 있도록 확장 가능하고 모듈화 된 방법으로 설계되었다. 이 시스템은 여러 클라이언트와 유니티 3D 서버로 구성된다. 클라이언트는 키넥트 골격 데이터를 처리하여 서버로 전송한다. 서버는 다중 키넥트를 보정하고, 각도와 거리를 기반으로 한 특징 값 추출하며 여러 대의 키넥트로부터 계산된 특징 값의 가중 평균을 사용하여 자세 인식 모델을 기반으로 자세 추정 알고리즘을 적용한다. 본 논문은 다중 키넥트 센서를 이용한 인간 운동 자세 추정 시스템의 설계 및 구현 방법을 제시하고, 체험형 유니티 3D 운동 게임에 적용한 예시를 설명한다. In this research, we developed an efficient real-time human exercise pose estimation system using multiple Kinects. The main objective of this system is to measure and recognize the user's posture (such as knee curl or lunge) more accurately by employing Kinects on the front and the sides. Especially it is designed as an extensible and modular method which enables to support various additional postures in the future. This system is configured as multiple clients and the Unity3D server. The client processes Kinect skeleton data and send to the server. The server performs the multiple-Kinect calibration process and then applies the pose estimation algorithm based on the Kinect-based posture recognition model using feature extractions and the weighted averaging of feature values for different Kinects. This paper presents the design and implementation of the human exercise pose estimation system using multiple Kinects and also describes how to build and execute an interactive Unity3D exergame.

깊이 정보 확장과 메쉬 구성을 이용한 DIBR 기반 다시점 중간 영상 화질 향상 방법에 관한 연구

박경신,김지성,조용주,Park, Kyoung Shin,Kim, Jiseong,Cho, Yongjoo 한국정보통신학회 2015 한국정보통신학회논문지 Vol.19 No.1

본 연구에서는 DIBR(Depth-Image-Based Rendering) 기법을 사용한 다시점 중간 영상 생성을 하는데 있어서 최종 중간 영상의 화질을 개선하기 위한 방법으로 깊이 정보의 확장과 메쉬 구성 (즉, 표면 재구성) 그리고 이 방법들을 교차 적용하여 어떤 것이 가장 좋은 결과를 낼 수 있는 지에 대해서 실험하였다. 마이크로소프트사에서 제공하는 브레이크 댄서와 발레 영상을 사용하여 실험 결과를 살펴보았고 다양한 틈새 영역 채움 알고리즘을 적용시켜 분석해 보았다. 실험 결과는 기존의 점 구름만을 활용하는 것보다 깊이 정보를 확장하는 방법과 메쉬 구성 방법을 모두 시켰을 때 가장 좋은 결과가 나타났다. 그리고 틈새 영역 채움 알고리즘을 적용하기 전에는 깊이 확장만으로도 충분히 화질이 향상됨을 확인할 수 있었다. In this research, we conducted an experiment on evaluating the extending depth information method and surface reconstruction method and the interaction of these two methods in order to enhance the final intermediate view images, which are acquired using DIBR (Depth-Image-Based Rendering) method. We evaluated the experimental control groups using the Microsoft's "Ballet" and "Break Dancer" data sets with three different hole-filling algorithms. The result revealed that the quality was improved the most by applying both extending depth information and surface reconstruction method as compared to the previous point clouds only. In addition, it found that the quality of the intermediate images was improved vastly by only applying extending depth information when using no hole-filling algorithm.

응력 구배 효과를 고려한 구름 접촉 모델의 피로수명해석

조인제(InJe Cho),유용훈(YongHun Yu),이보라(Bora Lee),조용주(YongJoo Cho) 한국트라이볼로지학회 2015 한국윤활학회지(윤활학회지) Vol.31 No.6

Recently, Luu suggested fatigue life equation that uses every term of the Crossland equation with stress gradient effect. Luu’s model, however, has a limit of being unable to coverage small radii that are less than a specified length. Furthermore, rolling model has a very small contact area compared to the rolling element size, and fatigue failure occurs on the small radius such as surface asperity by cyclic loading. Therefore, it is necessary to modify fatigue life equation in order to enable fatigue analysis for a small radius. In this paper, the fatigue life considering a stress gradient effect in rolling contact was obtained using Luu’s modified equation. Fatigue analysis was performed to study the effect of stress gradient on the fatigue life using newly adopted equation and to compare the results with pervious models. In order to do this, a series of simulation such as surface stress analysis, subsurface stress analysis, and fatigue analysis are conducted for two rolling balls of same size that contact each other. Through such a series of processes, the fatigue life can be calculated and equation that is proposed in this paper evaluates the fatigue life in case the contact area is small.

피스톤 라이너 표면거칠기 분석 및 스커핑 파손위험 예측

이보라(Bora Lee),조용주(YongJoo Cho) 한국트라이볼로지학회 2020 한국트라이볼로지학회 학술대회 Vol.2020 No.9

거친 표면의 마찰온도 해석 및 온도측정 실험에 관한 연구

이상돈(Sangdon Lee),조용주(Yongjoo Cho) 한국트라이볼로지학회 2006 한국트라이볼로지학회 학술대회 Vol.2006 No.11

The main object of this study is to compare the results that have been concluded by the experiment and to estimate the temperature rise that can cause the contacting surface to be damaged. The former studies are based on the Blok and Jaeger formula. By these formulas we assume that two of the contacted objects are a kind of semi-infinite solid and with this assumption we can make a temperature analysis. But this method doesn't consider lubrication conditions and the calculation time requires a lot of time in that we have to face many difficulties in measuring the actual temperature rise. In this study we combines the semi-infinite solid method and the finite volume method to analyze the temperature of the contacting surface. And we measure temperature rise of the contact surface by dynamic thermocouple.

다시점 영상 생성을 위한 DIBR 기반의 깊이 정확도 향상 방법

김민영 ( Minyoung Kim ),조용주 ( Yongjoo Cho ),박경신 ( Kyoung Shin Park ) 한국정보처리학회 2016 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.5 No.9

DIBR (Depth Image Based Rendering)은 동일 시점의 색상 영상과 깊이 영상을 참조해서 임의 개수의 중간 시점 영상을 생성하는 기법으로 무안경식 다시점 입체 디스플레이를 위한 콘텐츠 제작에 활용할 수 있다. 본 연구에서는 DIBR 기법을 사용해서 생성되는 다시점 중간 영상의 객관적 품질에 깊이 정확도가 미치는 영향에 대해 설명한다. 본 연구는 먼저 사람이 인지할 수 없는 범위에서 왜곡을 보장하기 위한 최소 깊이 양자화 계수를 도출한다. 그리고 장면 구성의 특성에 따라 같은 양자화 수준에서 깊이 정보의 정확도를 효과적으로 표현하기 위한 비균등 영역분할 양자화 방법을 선형 양자화와 비교 분석한 결과를 제시한다. DIBR (Depth Image Based Rendering) is a multimedia technology that generates the virtual multi-view images using a color image and a depth image, and it is used for creating glasses-less 3-dimensional display contents. This research describes the effect of depth accuracy about the objective quality of DIBR-based multi-view images. It first evaluated the minimum depth quantization bit that enables the minimum distortion so that people cannot recognize the quality degradation. It then presented the comparative analysis of non-uniform domain-division quantization versus regular linear quantization to find out how effectively express the accuracy of the depth information in same quantization levels according to scene properties.

표면 거칠기를 고려한 볼베어링의 탄성유체윤활

이향(Hyang Lee),조용주(Yongjoo Cho) 한국트라이볼로지학회 2013 한국트라이볼로지학회지 (Tribol. Lubr.) Vol.29 No.4

This paper presents analysis of elastohydrodynamic lubrication (EHL) of ball bearings, in which surface roughness is considered. A lot of time is required to obtain a solution in the case of EHL analysis where surface roughness is considered, because the analysis requires a variety of analytic nodes. To save time, we use the full approximation scheme (FAS) among multilevel methods. We analyze the results of EHL and contact analyses in terms of pressure. We also compare the results for smooth and rough surfaces with respect to film thickness. We confirm that the film pressure decreases as compared to contact pressure because of the presence of lubricants between the ball and the raceway. Furthermore, in the case when surface roughness is considered, the film pressure increases because of contact asperities. Therefore, surface roughness should be considered when designing ball bearings.

유도무기 탑재 궤도차량 변속기의 CBM<SUP>+</SUP> 창정비에 관한 실증 연구

조규선(Gyoosun Jo),조용주(Yongjoo Cho),장준근(Jungeun Jang) 한국국방경영분석학회 2021 한국국방경영분석학회지 Vol.47 No.1

DIBR 기반 다시점 영상 생성 시뮬레이션 시스템 설계 및 구현

김민영(Minyoung Kim),조용주(Yongjoo Cho) 한국정보기술학회 2012 한국정보기술학회논문지 Vol.10 No.8

In this research, a new multi-view generation system utilizing the depth image based rendering (DIBR) method with images and real photographs is developed. This system allows putting developers’ own pre- and post-processing modules in the system. Pre-processing often modifies the acquired depth map, whereas post-processing usually refers to the process of filling the holes generated due to the unknown factors and hidden areas. Researchers can use this system to compare and find out how their new pre- and post-processing algorithms would affect the quality of multi-view images. This paper describes the overall design and implementation of the system. It also explains 3D warping and plug-in modules and evaluates the system using computer graphics and real photographic images.

Development and Evaluation of the V-Catch Vision System

Dong Keun Kim(김동근),Yongjoo Cho(조용주),Kyoung Shin Park(박경신) 한국컴퓨터정보학회 2022 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.27 No.3

체감형 스포츠 게임은 센서나 카메라를 이용하여 사용자의 신체 움직임을 추적하고 현실감을 느끼게 하는 운동 게임이다. 최근 체감형 스포츠 게임을 학교 체육활동에 사용하기 위해 가상현실 실내 스포츠룸 시스템을 설치하고 있다. 그러나 이러한 시스템은 주로 화면 터치 사용자 상호작용을 사용한다. 본 연구에서는 2차원 벽 터치 인터랙션이 아닌 3차원 공간에서 사용자의 움직임을 추적할 수 있도록 AI 이미지 인식 기술을 사용하는 브이캐치 비전 시스템을 개발했다. 그리고 본 시스템의 운동 효과를 알아보기 위하여 사용성 평가 실험을 진행했다. 실험에서 피험자에게 혈중 산소 포화도와 실시간 심박변이와 키넥트 골격 이동량, 각도 변화량을 측정하여 정량적 운동 효과를 살펴보았다. 실험 결과 브이캐치 비젼 시스템 사용 시 통계적으로 유의미한 심박수 증가와 신체 움직임양 증가로 운동 효과가 있었던 것으로 나타났다. 실험후 설문조사 주관적 평가 결과에서 대부분의 피실험자들은 이 시스템을 사용한 운동이 재미있고 만족스러워했다. A tangible sports game is an exercise game that uses sensors or cameras to track the users body movements and to feel a sense of reality. Recently, VR indoor sports room systems installed to utilize tangible sports game for physical activity in schools. However, these systems primarily use screen-touch user interaction. In this research, we developed a V-Catch Vision system that uses AI image recognition technology to enable tracking of user movements in three-dimensional space rather than two-dimensional wall touch interaction. We also conducted a usability evaluation experiment to investigate the exercise effects of this system. We tried to evaluate quantitative exercise effects by measuring blood oxygen saturation level, the real-time ECG heart rate variability, and user body movement and angle change of Kinect skeleton. The experiment result showed that there was a statistically significant increase in heart rate and an increase in the amount of body movement when using the V-Catch Vision system. In the subjective evaluation, most subjects found the exercise using this system fun and satisfactory.