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Immersive Teleconference System based on Human-Robot-Avatar Interaction using Head-Tracking Devices
김헌희,박정수,정진우,박광현 제어·로봇·시스템학회 2013 International Journal of Control, Automation, and Vol.11 No.5
This paper introduces a cost-efficient immersive teleconference system. Especially to enhance immer-sive interaction capability during one-to-many telecommunication, this paper concentrates on the design of a teleconference system that is composed of a set of robotic devices and web-based control/monitoring interfaces for human-robot-avatar interaction. To this end, we first propose a server-client network model for human-machine interaction systems based on the latest HTML5 technology. As a hardware system for teleconferencing, the simplest robot is designed specially for remote users to be able to experience augmented reality naturally on live scenes. Modularized software systems are then explained in view of accessibility and functionality. This paper also describes how a human head motion is captured, synchronized with a robot in the real world, and rendered through an 3-D avatar in the augmented world for human-robot-avatar interaction. Finally, the proposed system is evaluated through a questionnaire survey that follows a series of user-experience tests.
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.
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.
김헌희,김진만,남택근 한국마린엔지니어링학회 2019 한국마린엔지니어링학회지 Vol.43 No.9
An automatic mooring device is a novel system based on hull holding and manipulating mechanisms (instead of the rope-based traditional method) that help in mooring a vessel. With regard to automatic mooring devices, this paper deals with a control system for keeping stable performance in which the vessel undergoes unintended motions due to external forces. For problem simplexity and to focus on the design of a control system, a 3-DOF sway-heave-roll dynamic model for a vessel is considered in this paper. Furthermore, we assume that the automatic mooring device has a 2-DOF manipulator and design a sliding mode control system that can stabilize a vessel against external disturbances. Simulations under various wind force conditions, as external disturbances, were performed to verify the effectiveness of the proposed method. 자동 계류 장치는 기존의 로프 기반의 계류 방식이 아닌 선체부착장치와 매니퓰레이터 메커니즘으로 구성된 새로운개념의 선박 계류 장치이다. 본 논문은 자동 계류 장치를 이용한 선박의 계류 상황을 고려하여, 외란에 의해 동요하는 선박을 안정적으로 계류시키기 위한 제어 기법을 다룬다. 문제의 단순화와 더불어 자동계류를 위한 제어기 설계에 초점을 맞추기 위해 선박의 운동방정식은 스웨이-히브-롤 축에 대한 3자유도 운동방정식을 고려한다. 매니퓰레이터 메커니즘은 2자유도회전관절을 가진 것으로 가정한 후 외란에 의해 동요하는 선박의 위치를 안정화시킬 수 있는 슬라이딩 모드 제어기를 설계한다. 본 논문에서 제안된 자동 계류 제어기법은 몇 가지 외란 조건에 대한 시뮬레이션을 통해 효용성이 평가된다.