Real-time sensor fusion based mobile augmented reality framework실시간 센서 융합 기반 모바일 증강현실 프레임워크

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모바일 기기의 컴퓨팅 파워 및 메모리의 성능이 향상되고 스마트폰, 타블렛 PC, 스마트 안경 등의 웨어러블 타입 등의 종류가 다양해짐에 따라 사용자에게 실시간으로 필요한 서비스를 제공해주는 모바일 증강현실 기술의 중요성이 대두되고 있다. 본 학위 논문은 모바일 기기를 위한 실시간 증강현실 프레임웍을 위한 두 가지 문제, 규모가변성과 비구조화 환경,을 다루고 있다. 규모가변성과 비구조화 환경 문제는 모바일 기기의 이동성으로 인한 새로운/다양한 종류의 물체를 접하게 됨으로써 발생하게 된다. 기존 시각 정보 기반 증강현실 프레임워크들은 규모가변성 및 환경에 대한 제약이 크게 주어진다. 본 학위 논문에서는 이를 해결하기 위해 센서 융합 기반의 두 가지 기법을 제안한다. 첫 번째 기법으로써 모바일 증강현실을 위한 규모가변성을 갖춘 새로운 서버-클라이언트 기반 프레임워크를 제안한다. 규모가변성은 서버 측의 Bag-of-visual-words 기법을 이용한 인식 모듈로 인해 이루어지며 실시간성 및 강인한 추적 성능은 클라이언트 측의 coarse-to-fine 기법을 이용한 추적 기법으로 인해 이루어지게 된다. 또한 센서로부터 받은 메타데이터에 기반하는 효율적인 인식 기법도 제안된다. 두 번째 기법으로써 비구조화 환경 내에서 바닥, 벽 등의 면 정보 추정을 위한 라인 그래프를 이용한 센서 융합 기반 장면 분석 기법을 제안한다. 본 논문에선 효율적인 라인 그래프 구성 및 에너지 최적화 기법이 제안되며 실험을 통해 20fps의 속도 성능으로 증강현실과 실내 위치 추적 기법을 구현하였다. 본 학위 논문에서 제안하는 기법들은 모두 최적화 기법을 도입하여 모바일 기기 상에서 포즈 인식 및 추적 기법과 3차원 실시간 렌더링을 동시에 수행할 수 있도록 하였다. 실험을 통하여 약 0.2초 안에 30만개를 대상으로 97.68%의 인식 성공률을 보임으로써 제안된 프레임워크가 실생활에서 사용될 수 있는 모바일 증강현실 프레임워크라는 것을 증명하였다. 구현된 실내 위치 추적은 2.82 cm의 정확한 위치 추적 성능을 보였다. 마지막으로 모바일 증강현실 프레임워크로써 두 가지 기법의 융합을 통해 얻게 되는 장점들을 언급한다.
Advisors
Yang, Hyun Seungresearcher양현승researcher
Description
한국과학기술원 :전산학과,
Publisher
한국과학기술원
Issue Date
2015
Identifier
325007
Language
eng
Description

학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 전산학과, 2015.2 ,[v, 51p :]

Keywords

Augmented Reality; Mobile Device; Scalable Recognition; Server-Client model; Optimization; 증강현실; 모바일 기기; 규모가변성을 갖춘 인식; 서버 클라이언트 모델; 최적화

URI
http://hdl.handle.net/10203/206708
Link
http://library.kaist.ac.kr/search/detail/view.do?bibCtrlNo=615711&flag=dissertation
Appears in Collection
CS-Theses_Ph.D.(박사논문)
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