기계와 예술사이 : 컴퓨터비전, 인공지능 그리고 이미지의 문제

정신영 한국미술이론학회 2021 미술이론과 현장 Vol.- No.32

본 논문은 AI와 시각, 컴퓨터비전과 이미지의 관계를 비평적 관점에서 논하고 있다. 초대형 IT기업들은 빠짐없이 AI의 기계학습을 위한 컴퓨터비전의 개발에 앞장서면서 이미지의 입력을 통해 세상의 정보를 데이터베이스의 형태로 집적하고 있다. 컴퓨터비전의 분야는 ‘비전’이라는 단어가 가리키듯 인간의 시각과 컴퓨터의 시각데이터집적과정을 비유하지만, 실제로는 기계적이고 알고리즘화된 인간의 시각과는 전혀 별개의 성질을 갖는다. 기계에 정보를 제공하는 기계학습을 위한 이미지의 모음인 이미지 데이터셋은 AI의 성능개발에 핵심적인데, 온라인상의 이미지가 무작위로 사용되거나 학습과정에서 사회적 차별이나 편견이 그대로 반영될 가능성이 높은 것으로 경계가 필요하다. AI와 예술의 접목에서는 주로 생성적 적대 신경망을 사용하여 기존의 미술품을 학습한 후 이와 유사하지만 다른 이미지를 만들어내는 방식이 다용되고 있다. 컴퓨터비전이 시각과 차이가 있듯, AI 미술이 기존 예술의 일부로 흡수되기 위해서는 새로운 기준들이 필요할 것이다. This paper is a critical examination of the relationship between artificial intelligence, computer vision, and images. The IT industry has been building up massive repositories of image data to be used for machine learning and computer vision. Although the term computer “vision” suggests it assimilates human vision, they differ fundamentally because computer vision is an algorithmic process. While the collection of image datasets is crucial for enhancement of AI’s creative capability, the risk of uncontrolled mass collection of image data and their prejudicial or discriminatory use for machine learning has become highly problematic. Often in AI art, images are artificially generated by Generative Adversarial Networks (GAN) that are trained with images of historic artworks. As computer vision differs from human vision, AI-generated artistic images cannot be evaluated using conventional criteria. The formulation of new criteria would be essential if the new AI art were to be accepted into the creative art at large.

사진측량과 컴퓨터비전 간의 카메라 렌즈왜곡 변환

홍송표,최한승,김의명 한국측량학회 2019 한국측량학회지 Vol.37 No.4

Photogrammetry and computer vision are identical in determining the three-dimensional coordinates of images taken with a camera, but the two fields are not directly compatible with each other due to differences in camera lens distortion modeling methods and camera coordinate systems. In general, data processing of drone images is performed by bundle block adjustments using computer vision-based software, and then the plotting of the image is performed by photogrammetry-based software for mapping. In this case, we are faced with the problem of converting the model of camera lens distortions into the formula used in photogrammetry. Therefore, this study described the differences between the coordinate systems and lens distortion models used in photogrammetry and computer vision, and proposed a methodology for converting them. In order to verify the conversion formula of the camera lens distortion models, first, lens distortions were added to the virtual coordinates without lens distortions by using the computer vision-based lens distortion models. Then, the distortion coefficients were determined using photogrammetry-based lens distortion models, and the lens distortions were removed from the photo coordinates and compared with the virtual coordinates without the original distortions. The results showed that the root mean square distance was good within 0.5 pixels. In addition, epipolar images were generated to determine the accuracy by applying lens distortion coefficients for photogrammetry. The calculated root mean square error of y-parallax was found to be within 0.3 pixels. 사진측량과 컴퓨터비전 분야는 카메라에서 촬영된 영상에서 3차원 좌표를 결정하는 것은 동일하지만 두 분야는 카메라 렌즈왜곡 모델링 방법과 카메라 좌표계의 차이점으로 인하여 서로 간에 직접적인 호환이 어렵다. 일반적으로 드론 영상의 자료처리는 컴퓨터비전 기반의 소프트웨어를 이용하여 번들블록조정을 수행한 후 지도제작을 위해서 사진측량 기반의 소프트웨어로 도화를 수행하게 된다. 이때 카메라 렌즈왜곡의 모델을 사진측량에서 사용하는 수식으로 변환해야 하는 문제에 직면하게 된다. 이에 본 연구에서는 사진측량과 컴퓨터비전에서 사용되는 좌표계와 렌즈왜곡 모델식의 차이점에 대하여 기술하고 이를 변환하는 방법론을 제안하였다. 카메라 렌즈왜곡 모델의 변환식의 검증을 위해서 먼저 렌즈왜곡이 없는 가상의 좌표에 컴퓨터비전 기반의 렌즈왜곡 모델을 이용하여 렌즈왜곡을 부여하였다. 그리고 나서 렌즈왜곡이 부여된 사진좌표를 이용하여 사진측량 기반의 렌즈왜곡 모델을 이용하여 왜곡계수를 결정한 후 사진좌표에서 렌즈왜곡을 제거하여 원래의 왜곡이 없는 가상좌표와 비교하였다. 그 결과 평균제곱근거리가 0.5픽셀 이내로 양호한 것으로 나타났다. 또한 사진측량용 렌즈왜곡 계수를 적용하여 정밀도화 가능여부를 판단하기 위해서 에피폴라 영상을 생성하였다. 생성된 에피폴라 영상에서 y-시차의 평균제곱근오차가 계산한 결과 0.3픽셀 이내로 양호하게 나타났음을 알 수 있었다.

‘나만의 것’을 추구하는 컴퓨터교육과 재학생의 소프트웨어 개발 경험에 관한 질적 사례 연구 : 컴퓨팅에 관한 심층 동기와 개인 성장 및 비전을 중심으로

전영국,윤지현 한국교육인류학회 2011 교육인류학연구 Vol.14 No.1

This paper aims at exploring how the student self is integrated with university life at the college of education by looking into their experiences in computing. Through this study we intend to understand the practices of a unique student who wants to 'pursue his own thing' in both assembling PC and implementing his own ideas with computer programming. We adopted an essentialist methodology using in-depth interviews. We conducted basic and in-depth interviews with Sangwoo Kim who is enrolled in Computer Education department during March 2010 and October 2010. Our concern was to investigate how he developed his inner faculties along with his personal growth and future vision. We tried to qualitatively describe integrated ways in which his personal involvement with computing affects his motivation, academic efforts and passion toward becoming a leading software developer instead of becoming a teacher. This story shows how a college student who wanted to become a teacher instead pursues his inner dream inside the computing world where he can implement 'his own thing' freely and creatively. After shifting his interests from PC assembly to software development, he could feel fulfillment, passion and his own vision toward becoming a leading software developer in the future. Overall, this portrait illustrates how inner aspects of subjective experiences on computing work were integrated and unified within himself. We discussed the student's inner faculties as part of the student's unity and reviewed computing as motivation with other studies. 이 연구는 컴퓨터교육과에 재학 중인 대학생의 진학 동기와 전공 지식의 습득 과정에서 나타나는 컴퓨팅과의 관계 속에서 자신의 역량을 어떻게 쌓아가는 지에 대한 전문성 발달 양상을 질적으로 탐구함으로써 컴퓨터교육과 재학생의 삶을 깊이 있게 이해하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 비수도권 S대학의 사범대학 컴퓨터교육 전공 4학년 학생 김상우를 대상으로 2010년 3월부터 2010년 10월 사이에 본질주의적 심층면담을 4회 실시하여 질적 사례 연구를 수행하였다. 본 연구에서 우리는 전사 자료를 코딩한 결과에 따라 연구자의 눈을 통해 내면의 세계를 조망한 후에 초상화 기법에 터하여 입체적인 묘사를 시도하였다. 이 이야기는 김상우가 고등학교 시절부터 컴퓨터 하드웨어를 조립해 본 경험이 어떻게 증폭되어 컴퓨팅에 대한 깊숙한 부분까지 연결되는지 보여준다. 그가 사범대학에 진학 한 후에 자신만의 고유한 아이디어에 따라 컴퓨터를 조립한 경험에서 느꼈던 성취감이 점점 식어가게 되고 대신에 자신의 아이디어대로 새로운 것을 만들어나가는 소프트웨어 작업에서 만족감과 희열을 더 느끼게 되었다. 냉엄한 현실을 고려하여 컴퓨터교사의 꿈을 접고 소프트웨어 개발자가 되기로 진로를 결정한 그가 느꼈던 컴퓨팅에 대한 매력, 전공공부의 즐거움, 소프트웨어 개발 경험에 대한 희열과 진로에 대한 비전 등을 유기적으로 묘사하였다. 마지막으로 컴퓨팅, 학업과 개인 성장이 사범대학생 자신의 내적 역량과 어떻게 통합되는지에 관하여 논의하였으며 진학 동기로서의 컴퓨팅에 관하여 고찰하였다.

Volume Control using Gesture Recognition System

Shreyansh Gupta,Samyak Barnwal International Journal of Computer ScienceNetwork S 2024 International journal of computer science and netw Vol.24 No.6

With the technological advances, the humans have made so much progress in the ease of living and now incorporating the use of sight, motion, sound, speech etc. for various application and software controls. In this paper, we have explored the project in which gestures plays a very significant role in the project. The topic of gesture control which has been researched a lot and is just getting evolved every day. We see the usage of computer vision in this project. The main objective that we achieved in this project is controlling the computer settings with hand gestures using computer vision. In this project we are creating a module which acts a volume controlling program in which we use hand gestures to control the computer system volume. We have included the use of OpenCV. This module is used in the implementation of hand gestures in computer controls. The module in execution uses the web camera of the computer to record the images or videos and then processes them to find the needed information and then based on the input, performs the action on the volume settings if that computer. The program has the functionality of increasing and decreasing the volume of the computer. The setup needed for the program execution is a web camera to record the input images and videos which will be given by the user. The program will perform gesture recognition with the help of OpenCV and python and its libraries and them it will recognize or identify the specified human gestures and use them to perform or carry out the changes in the device setting. The objective is to adjust the volume of a computer device without the need for physical interaction using a mouse or keyboard. OpenCV, a widely utilized tool for image processing and computer vision applications in this domain, enjoys extensive popularity. The OpenCV community consists of over 47,000 individuals, and as of a survey conducted in 2020, the estimated number of downloads exceeds 18 million.

Visual Display Unit 사용을 위한 중근용 누진 가입도 렌즈의 성능평가

김학준,김정미,원찬희,김영미,배현주,마기중 대한시과학회 2007 대한시과학회지 Vol.9 No.1

본 연구는 노안교정이 요구되는 사람이 시각영상단말기를 사용할 때 느끼는 컴퓨터 시력 증후군에 대해 알아보고, 누진 가입도 안경이나 근용 단초점 안경을 사용하다가 중근용 누진 가입도 렌즈로 바꾸었을 때 증상의 변화 및 만족도의 개선 여부를 평가하고자 한다. 서울보건대학에 근무하는 교직원 가운데 본 연구의 취지에 동의한 45~64세 사이의 55명(남 46명, 여 9명)을 대상으로 선정하였다. 1차 방문시 자각식 굴절검사와 근용 가입도를 측정하여 중근용 누진 가입도 안경을 처방하고 설문조사를 실시하였다. 2차 방문시 안경의 사용방법을 숙지시키고 1개월간 컴퓨터 작업을 하는 동안 실험용 안경을 착용하도록 권고했고 1개월 후 2차 설문조사를 실시하였다. 컴퓨터 작업 시 느끼는 전반적인 시기능 및 눈의 불편함과 관련된 시각적 문제점에 대한 항목의 평균 점수는 1차 설문에서 3.69±0.65였고, 2차 설문에서 4.50±0.91로 0.54±0.87 만큼 유의하게 증가하였다(t=-9.23, p=0.00). 컴퓨터 작업 시 느끼는 심리적인 위축 및 부담과 관련된 심리적 안녕에 대한 항목의 평균 점수는 1차 설문에서 3.04±0.65였고, 2차 설문에서 3.74±0.98로 0.70±0.76이 증가되었다(t=-6.83, p=0.00). 또한 나이, 가입도, 원용교정도수 및 컴퓨터 작업시간에 관계없이 중근용 누진 가입도 렌즈를 사용했을 때 컴퓨터 시력 증후군이 개선되는 것으로 나타났다. 따라서 노안교정이 필요한 사람의 컴퓨터 사용과 관련된 컴퓨터 시력 증후군에 대한 관리 방법으로 중근용 누진 가입도 렌즈를 사용하는 것이 유용할 것으로 사료된다. This study intends not only to investigate Computer Vision Syndrome(CVS) against presbyope who requires correction of near vision experiences using Visual Display Unit(VDT), but also assess trends of CVS and improvements in satisfaction when changed to VDU progressive lens while using progressive lens or single vision reading glasses. In this study, total 55 people(46 males, 9 females) the age between 45 and 64 years of old currently working in Seoul Health College were selected as study subjects. In the first visit, subjective refraction and near addition were individually measured and VDU progressive lenses were prescribed and first survey was conducted. In the second visit, they were directed how to wear the glasses and recommended to wear the test glasses while working on computers for a month. Second survey was conducted at one month after the second visit. The average score for first survey of overall visual ability and vision problems related to the experienced discomfort in ey while using computers was 3.69±0.65. The average score for second survey was 4.50±0.91 which is significantly higher than the first survey average about 0.54±0.87(t=-9.23, p=0.00). The average score for first survey on the questionnaire item about psychological well-being related to psychological atrophy and experienced discomfort while using computer was 3.04±0.65 and the average score for second survey was 3.74±0.98 with a significantly increase of 0.70±0.76(t=-6.83, p=0.00). Regardless of age, addition, corrective power of distance vision and hour of computer use, it indicated that CVS improved by using VDU progressive lens. As a conclusion, using VDU progressive lens as a method to manage CVS is recommended for presbyope who requires correction of near vision is effective while use computer.

Computer Vision과 AI 기술을 활용한 임대장비의 사용자 불법거래 탐지

장범수,채희철,김승희 한국인터넷방송통신학회 2025 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.25 No.1

이 논문은 Vision AI 및 컴퓨터 비전 기술을 활용하여 임대 장비의 불법 거래를 탐지하는 시스템을 개발하고, 온라인 중고거래 플랫폼에서 통신사 장비의 불법 유통 문제를 해결하기 위해 인공지능 기반 이미지 분석 기술을 적용한사례 연구이다. 학습데이터 구축은 이미지 데이터 수집, 어노테이션, 전처리, 데이터 증강, 모델 학습의 5단계 수행 과정과, YOLOv8 객체 탐지 모델의 탐지 성능을 91.4% 수준을 달성하기 위한 데이터셋 개선 및 성능 측정 결과도 상세히도식화한다. 본 연구는 Vision AI 기술의 실제 적용 사례로, 관련 분야의 연구 및 실무에 있어 중요한 기술적 타당성과실무적 활용 가능성을 제시할 뿐만 아니라 다양한 산업 분야에서 불법 거래 방지 및 안전한 거래 환경 구축을 위한 적용방향을 제시한다. This paper presents a system designed to detect illegal transactions involving rental equipment by utilizing Vision AI and computer vision technologies. It serves as a case study demonstrating how AI-powered image analysis can address the issue of illegal distribution of telecommunications equipment on online second-hand trading platforms. The development process involves five key steps: image data collection, annotation, preprocessing, data augmentation, and model training. Detailed results are provided, highlighting dataset improvements and performance evaluations, with the YOLOv8 object detection model achieving a detection accuracy of 91.4%. This study illustrates a practical application of Vision AI technology, showcasing its technical feasibility and practical usability. It also offers insights into how this technology can prevent illegal transactions and promote a safer trading environment across various industries.

데스크탑 환경에서의 3차원 상호작용을 위한 비전기반 인터랙션 도구의 설계

최유주,이선민,유효선,노영섭 한국정보처리학회 2008 정보처리학회 논문지 Vol.(이전)15 No.5

컴퓨터 그래픽스, 가상현실 및 증강현실 기술이 발전됨에 따라, 이들 기술을 기반으로 하는 다양한 응용 분야에서 3차원 공간에서의 객체 선택 및 조작 등의 3차원 인터랙션 기능들이 요구되고 있다. 본 논문은 고가의 데스크탑용 3차원 마우스 기능을 시뮬레이션 할 수 있는 비전 기반의 3차원 인터랙션 프레임워크를 제안한다. 제안 프레임워크는 3색 LED를 이용하여 특수하게 제작된 인터랙션 도구를 포함하며, 비디오 시퀀스로부터 LED의 위치 및 색상을 인식하여 다양한 마우스 이벤트와 6 자유도(Degree Of Freedom)의 인터랙션을 지원한다. 제안 도구는 고가이며 숙련된 조작을 필요로 하는 기존의 3차원 마우스에 비하여 직관적이고 편리하여 별도의 학습이나 훈련 없이 사용될 수 있다. 본 논문에서는 제안 프레임워크를 구성하는 3색 LED를 이용한 포인터 제작 방법, 포인터의 3차원 위치 및 방향 계산법, 비디오 영상에서의 LED 색상 분석 기법에 대하여 설명한다. 또한, 계산된 3차원 위치 및 방향에 대한 오차 측정 결과를 보임으로써 제안 도구의 정확성 및 유용성을 검증한다. As computer graphics, virtual reality and augmented reality technologies have been developed, in many application areas based on those techniques, interaction for 3D space is required such as selection and manipulation of an 3D object. In this paper, we propose a framework for a vision-based 3D interaction which enables to simulate functions of an expensive 3D mouse for a desktop environment. The proposed framework includes a specially manufactured interaction device using three-color LEDs. By recognizing position and color of the LED from video sequences, various events of the mouse and 6 DOF interactions are supported. Since the proposed device is more intuitive and easier than an existing 3D mouse which is expensive and requires skilled manipulation, it can be used without additional learning or training. In this paper, we explain methods for making a pointing device using three-color LEDs which is one of the components of the proposed framework, calculating 3D position and orientation of the pointer and analyzing color of the LED from video sequences. We verify accuracy and usefulness of the proposed device by showing a measurement result of an error of the 3D position and orientation.

컴퓨터 비전과 시각성의 확장- 동시대 예술작품들을 중심으로

조선령 현대미술학회 2024 현대미술학 논문집 Vol.28 No.2

최근 상용화되고 있는 컴퓨터 비전 기술이 새로운 쟁점들을 제기하고 있는 현실에 주목하여 본 논문은 인간중심주의에 국한되어왔던 시각성 담론을 비인간 존재자인 인공지능을 포함하 는 방향으로 확장시킬 수 있는 가능성을 모색한다. 이를 위해 본 논문은 티모시 모턴의 ‘번역’ 개념과 캐서린 헤일스의 ‘인지적 집합’ 개념을 참조하여 동시대 예술작품들이 어떤 시각성 변 화를 보여주는지를 추적한다. 포렌식 아키텍처의 <트리플 체이서>는 모턴의 제안을 참조하여 시각을 사물의 자족성을 보증하는 감각이 아니라 객체를 변화시키는 ‘원격작용’으로 보게 만 드는 작품으로 해석된다. 트레버 페글렌의 <이미지 연산 op.10>은 인간의 시각과 컴퓨터 비전 의 상호번역을 보여주는 사례로 해석된다. 이 작품의 이미지들이 인간이 본 것인지 인공지능이 본 것인지 모호하다는 점은 모턴적 의미에서 객체가 외양으로 환원되지 않는다는 점을 보여주 는 긍정적 특성으로 해석된다. 제인 & 루이즈 윌슨의 <얼굴 스크립팅: 그 건물은 무엇을 보았 는가?>는 헤일스의 인지적 집합 및 포스트휴먼 개념을 참조하여 개체를 넘어서는 ‘편재하는 시 선’의 문제를 제기하는 것으로 해석된다. This paper tracks the changes in contemporary notions of visuality and seeks to expand the discourse on visuality, traditionally centered around anthropocentrism, to include non-human entities like artificial intelligence, witnessing the on-going issues raised by the emergence of computer vision technologies. In doing so, it draws on the theories of Timothy Morton and N. Katherine Hayles, particularly the concepts of ‘translation’ and ‘cognitive assemblage.’ The Forensic Architecture’s Triple Chaser is interpreted as a work that, referring to Morton’s suggestions, redefines vision not as a sense that guarantees the self-sufficiency of objects but as a ‘remote action’ that transforms objects. Trevor Paglen’s Image Operations Op. 10 is analyzed as a case showing the mutual translation between human vision and computer vision. The ambiguity of whether the images in this work are seen by humans or AI is interpreted as a positive feature that demonstrates, in Mortonian terms, that objects cannot be reduced to mere appearance. Jane & Louise Wilson’s Face Scripting: What Did the Building See? is analyzed as a work that, referencing Hayles’ concepts of ‘cognitive assemblage’ and ‘posthuman’, raises the issue of the ‘ubiquitous gaze’ that transcends individual entities.

밀리미터파 및 테라헤르츠 무선 통신을 위한 컴퓨터 비전 기반 빔포밍

김선우,김재우,이종만,심병효 한국통신학회 2024 한국통신학회논문지 Vol.49 No.12

Recent progress in sensing and computer vision has enabled the application of deep learning (DL)-based CV technology in millimeter and terahertz beamforming. In CV-based beamforming, a pre-trained object detector is used to acquire the channel parameter information (distance and angle) of the wireless object, using which the BS can generate a directional beam heading toward the wireless object. In this paper, we propose a novel beamforming technique that exploits an object detector tailored for identifying wireless objects to maximize the beamforming gain. To develop such detector, we collected a massive vision dataset called Vision Objects for Millimeter and Terahertz Communications (VOMTC), which consists of RGB and depth images of people holding cell phones and laptops. Through beamforming experiments using the VOMTC test set, we show that the proposed technique outperforms conventional beamforming techniques in terms of data rate. 최근 센싱과 컴퓨터 비전 (Computer Vision, CV) 기술의 발전으로 인해 딥러닝 (Deep Learning, DL) 기반 컴퓨터 비전 기술이 밀리미터파 및 테라헤르츠 빔포밍에 적용될 수 있게 되었다. 컴퓨터 비전 기반 빔포밍에서는 사전 훈련된 물체 탐지기 (pre-trained object detector)를 사용하여 무선 객체의 채널 파라미터 정보 (거리 및 각도) 를 획득하고, 기지국이 해당 위치로 빔을 전송하는 방식으로 이루어진다. 본 논문에서는 이러한 이득을 극대화하기 위해 무선 객체를 탐지하는데 특화된 물체 탐지기를 사용하여 빔을 생성하는 새로운 빔포밍 기법을 제안한다. 물체 탐지기의 학습을 위해 휴대폰 및 노트북을 가진 사람들의 RGB 및 심도 이미지로 구성된 Vision Objects for Millimeter and Terahertz Communications (VOMTC)라는 거대한 비전 데이터셋을 수집하였다. VOMTC 테스트셋 (test set)을 활용한 빔포밍 실험 결과를 통해 제안하는 기법이 기존 빔포밍 기법 대비 데이터 전송률을 크게향상시킨다는 것을 확인하였다.

Computer Vision-based Structural Health Monitoring: A Review

Jun Su Park,Joohyun An,Hyo Seon Park Council on Tall Building and Urban Habitat Korea 2023 International journal of high-rise buildings Vol.12 No.4

Structural health monitoring is a technology or research field that extends the service life of structures and contributes to the prevention of disaster accidents by continuously evaluating the safety, stability, and serviceability of structures as well as allowing timely and proper maintenance. However, the contact-type sensors used for it require considerable time, cost, and labor for installation and maintenance. As an alternative, computer vision has attracted attention recently. Computer vision has the potential to make quality, deformation, and damage monitoring for structures contactless and automated. In this study, research cases in which computer vision was utilized for structural health monitoring are introduced, and its effects and limitations are summarized. Therefore, the applicability and future research directions of computer vision-based structural health monitoring are discussed.