김종욱 연구실
동아대학교 중개의과학과
김종욱 교수
3D Human Pose Estimation
관절각 추정
보행 분석
홈
김종욱 연구실
동아대학교 중개의과학과 김종욱 교수
김종욱 연구실은 모노큘러 영상 기반 자세·보행 인식과 로봇 에이전트 구현을 중심으로 연구합니다. 카메라에서 추출한 관절 정보를 휴머노이드 시뮬레이션과 최적화에 연결하여 3D 포즈 및 관절각 궤적을 산출하고, 실환경에서 발생하는 좌우 전환과 이상치, 추정 오차를 보정하는 절차를 개발합니다. 또한 고령자·사용자 상황에서 프라이버시를 고려한 윤리적 센싱과 윤리적 의사결정 로직을 서비스 로봇에 적용합니다. 나아가 보행 및 하지 관절각 기반 데이터를 디지털 진단 모델 구축 흐름과 연계하여 파킨슨병 환자 가상화 모델 같은 중개의과학 목적의 데이터 기반 플랫폼을 지향합니다.
3D Human Pose Estimation관절각 추정보행 분석돌봄 로봇윤리적 센싱
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
모노큘러 기반 3D 인체 포즈와 관절각 추정 최적화 연구
Monocular 3D Human Pose and Joint Angle Estimation via Optimization Research
연구 분야 상세보기
모노큘러 기반 3D 인체 포즈와 관절각 추정 최적화 연구
Monocular 3D Human Pose and Joint Angle Estimation via Optimization Research
연구 분야 상세보기
고령자·사용자 중심 윤리적 센싱 기반 케어 로봇 에이전트 연구
Ethical Sensing for Care Robots with User-Centered AI Agent Research
연구 분야 상세보기
보행·하지 관절각 기반 디지털 진단 보조 및 오차 보정 연구
Digital Diagnosis Support from Gait and Lower-Limb Joint Angles with Error Correction Research
연구 분야 상세보기
연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
·
인용수 2
·
2024Human Motion Retargeting to a Full-scale Humanoid Robot Using a Monocular Camera and Human Pose Estimation
Su-Jin Baek, Ahyeon Kim, Jin-Young Choi, Eun-Ju Ha, Jong-Wook Kim
IF 2.9 (2024)
International Journal of Control Automation and Systems
https://doi.org/10.1007/s12555-023-0686-y
Retargeting
Artificial intelligence
Computer vision
Monocular
Computer science
Humanoid robot
Robotics
Scale (ratio)
Motion (physics)
Mechatronics
2
Article
|
인용수 16
·
2024Human Joint Angle Estimation Using Deep Learning-Based Three-Dimensional Human Pose Estimation for Application in a Real Environment
Jin-Young Choi, Eun-Ju Ha, Minji Son, Jeanhong Jeon, Jong-Wook Kim
IF 3.5 (2024)
Sensors
인간 자세 추정(HPE)은 컴퓨터 비전 및 인공지능 분야에서 이미지 또는 비디오를 활용하여 인간의 신체 부위와 자세를 감지하고 추적하는 기술이다. 증강현실, 애니메이션, 피트니스 애플리케이션, 감시 분야에서 널리 사용되며, 단안(monocular) 카메라를 사용하는 HPE 방법은 표준 비디오와 CCTV 영상에 적용 가능할 정도로 높은 범용성을 가진다. 이러한 방법은 2차원(2D)에서 3차원(3D) 자세 추정으로 발전해 왔다. 그러나 실제 환경에서는 실험실 기반 모션 캡처 데이터로 학습된 현재의 3D HPE 방법들이 제한된 학습 데이터, 깊이 모호성, 좌/우 전환, 가림(occlusion) 문제와 같은 어려움에 직면한다. 본 연구에서는 실제 환경의 비디오를 기반으로 네 가지 3D HPE 방법을 그 강점과 약점에 따라 비교하였다. 일상적인 동작에서 발생하는 좌/우 반전 및 관절 위치의 오탐과 같은 이상 현상을 제거하고 수정하기 위해 관절 위치 보정(joint position correction) 기법을 제안하였다. 최적화 방법을 사용하여 3D 휴머노이드 시뮬레이터로부터 관절 각 궤적(joint angle trajectories)을 도출하였으며, 제안된 기법을 통해 보정된 관절 위치를 입력으로 사용하여 직관적이고 정보가 풍부한 인간 활동 인식을 수행하였다. 제안된 방법의 효능은 세 가지 유형의 자유손(자유손) 체조 동작에 적용하고 동작 중 관절 각 궤적을 비교함으로써 검증하였다.
https://doi.org/10.3390/s24123823
Pose
Estimation
Joint (building)
Artificial intelligence
Computer science
Computer vision
Deep learning
Engineering
Systems engineering
3
Article
|
인용수 218
·
2023Human Pose Estimation Using MediaPipe Pose and Optimization Method Based on a Humanoid Model
Jong-Wook Kim, Jin-Young Choi, Jin-Young Choi, Eun-Ju Ha, Jae-Ho Choi, Jae-Ho Choi
IF 2.5 (2023)
Applied Sciences
집에서 홀로 거주하는 노인은 넘어져 부상을 입을 위험이 있으며, 따라서 이들의 자세를 자동으로 모니터링하고 인식하는 이동 로봇이 필요할 수 있다. 이 분야에서 딥러닝 방법이 활발히 발전하고 있음에도 불구하고, 학습 데이터셋에 없거나 드물게 나타나는 자세의 추정에는 한계가 있다. 경량화된 접근을 위해, 시판되는 2D 자세 추정 방법, 보다 정교한 휴머노이드 모델, 그리고 빠른 최적화 방법을 결합하여 3D 자세 추정을 위한 관절각을 추정한다. 새로운 아이디어로서, 3D 자세 추정의 깊이 모호성 문제를 해결하기 위해 지지 발(foot) 중심에서 중심(몸의 중심)까지의 손실함수 편차를 추가하고, 적절한 관절각 회전 범위에 관한 패널티 함수를 도입한다. 제안된 자세 추정 방법을 검증하기 위해, 일상 자세 6가지를 추정하였으며 평균 관절 좌표 차이는 0.097 m, 관절당 평균 각도 차이는 10.017도였다. 또한 실용성을 확인하기 위해 운동 활동의 동영상과 사람이 넘어지는 장면을 촬영하였고, 3D 추정 결과로서 관절각 궤적을 생성하였다. 프레임당 최적화된 실행 시간은 GPU 없이 단일 보드 컴퓨터(SBC)에서 0.033 s로 측정되었으며, 이는 제안 방법이 실시간 시스템으로서 가능함을 보여준다.
https://doi.org/10.3390/app13042700
Pose
Computer science
Artificial intelligence
Computer vision
Joint (building)
Articulated body pose estimation
3D pose estimation
Estimation
Ambiguity
Humanoid robot
최신 정부 과제
24
과제 전체보기
1
2024년 6월-2026년 6월
|334,000,000원파킨슨병 환자 가상화 모델 구축
ㅇ 본 연구과제는 24개월 동안 10억 원을 투자하여 국방과학연구소의 머신러닝 학습용 합성 가상화 기술(가상데이터에 기반한 머신러닝모델 학습장치 및 방법)을 기술이전 후 파킨슨병 환자 가상화 모델을 생성하는 기술을 개발하는 과제임 ㅇ 본 과제의 목표는 국방과학연구소 가상화 기술 기반으로 가상 파킨슨병 환자 모델을 생성해 임상현장에 적용 가능한 조기진단지...
데이터 가상화
파킨슨병
시뮬레이션 모델
디지털 진단
임상 의사결정 지원 시스템
2
주관|
2020년 6월-2025년 3월
|2,561,000,000원지능형 무인자동화 스마트물류 시스템 구축
(1세부)
- 무인자율 운행차량 운영/관제 기술 개발 진행
- TOS 연동 무인자율운행차량 운용기술 개발 진행
- CY, 컨테이너 장치장 적용 테스트 착수
- 컨테이너 화물안전 스마트센서 운용 기술 개발 착수
- TOS 연동 컨테이너 화물안전 스마트센서 운용 기술 개발 착수
(2세부)
- 물류장비 상태인지 IoT 센서 제작 및 테스트
- 화물인지 IoT 센서 제작 및 테스트
- 환경인지 IoT 센서 설계 및 시뮬레이션
- 물류센터내 5G 통신망 구축 및 테스트
- 햅틱 알고리즘 시뮬레이션
- 환경인지 햅틱조이스틱 설계 및 시뮬레이션
- 물류센터 시뮬레이션 환경 구축
- 최적경로 할당 알고리즘 보완 및 시뮬레이션
- 충돌방지/회피 알고리즘 보완 및 시뮬레이션
- 자동화 모듈 제작 및 모듈별 테스트
- 작업환경 가시화 모듈 개발 및 보완
- 트래픽 통제 알고리즘 모듈화 제작
(3세부)
- LPWA 및 이동통신기반 HYBRID 통신형 화물추적디바이스 PCB 개발 및 데이터 송수신 기능 개발
- LPWA 및 이동통신기반 HYBRID 통신형 화물추적디바이스 안테나 설계 및 개발/방사성능 확보
- 화물추적디바이스 ↔ 스마트화물관제시스템 통신 프로토콜 설계/통신 테스트
- LPWA 및 이동통신기반 HYBRID 통신형 화물추적디바이스 기구설계/시작품 제작
- 스마트화물관제 UI/UX 설계, 데이터베이스 설계, 디바이스 연동 프로토콜 설계
- 스마트 창고 반·출입 자동인식 및 적재위치 제공시스템 UI/UX 설계 및 데이터베이스 설계
- 3자물류 업무지원 시스템 UI/UX 설계 및 데이터베이스 설계
무인자율주행
안전 모니터링
물류장비 원격제어
화물위치 추적관리
물류 플랫폼
3
주관|
2020년 2월-2023년 2월
|100,000,000원인공지능 로봇윤리 모듈을 위한 도덕적 행위준거 개발 및 적용
◯ 1차 년도: 로봇윤리 프레임워크 및 학습보조 로봇의 윤리 모듈을 위한 도덕적 행위 준거 개발 및 AMA 탑재된 학습보조 로봇의 필드 적용
- 콜 버그의 도덕성 발달 단계를 기반으로 도덕, 윤리학, 정보통신윤리학, 로봇윤리로 구성되는 이론적 프레임 워크 개발
- 현재 상용화 되고 있는 스피커형 인공지능 로봇과 원격 로봇의 아동과의 상호작용에서 비언어적 인터페이스 요구 항목 및 정신/신체/문화/사회경제 영역별 언어 및 비언어적 비도덕적 행위에 대한 전문가 체크 리스트 및 예비 행위준거 항목 도출
- 학습보조로봇의 영역별 비도덕적 행위에 대한 탐색적 요인분석을 통한 구인타당도 검증을 통한 최종 행동 준거 개발 및 개발된 행위 준거의 요인점수에 기반하여 가장 흔히 발생할 수 있는 학습보조 로봇의 비도덕적 Soar 에이전트 기반 행위 모듈 프로토타입 개발
- ROBOTIS-OP 등과 같은 개발 플랫폼을 선정하여 표현 가능한 비언어적(표정, 모션 등) 기술항목에 의한 도덕적 행위 준거에 대한 액션 템플릿 개발 및 Soar 기반 AMA 언어/비언어 액션 템플릿 설계 및 통합개발
- AMA 모듈을 서비스 로봇에 탑재하여 해당 서비스 영역의 일반인을 대상으로 하는 수용자 반응 필드실험을 통하여 수용자 기대 허용단게 도출 및 상호작용 반응 추정 모형 개발
◯ 2차 년도: 노인돌봄 로봇의 윤리모듈을 위한 도덕적 행위 준거 개발 및 AMA 탑재된 돌봄 로봇의 필드 적용
- 현재 상용화 되고 있는 스피커형 인공지능 로봇과 노인과의 상호작용에서 비언어적 인터페이스 요구 항목 및 소셜 중심인 노인돌봄 로봇의 언어 및 비언어적 비도덕적 행위에 대한 전문가 체크 리스트 및 예비 행위준거 항목 도출
- 노인돌봄 로봇의 영역별 비도덕적 행위에 대한 탐색적 요인분석을 통한 구인타당도 검증을 통한 최종 행위 준거 개발 및 인지 에이전트 아키텍처 AMA를 위한 요인점수에 기반하여 가장 흔히 발생할 수 있는 노인돌봄로봇의 비도덕적 Soar기반 행위 모듈 프로토타입 개발
- 소셜 중심인 노인돌봄 로봇에 개발된 도덕·비도덕적 행위 모듈 탑재 후, 수용자 반응 필드실험을 통하여 수용자 기대 허용단계 도출 및 상호작용 반응 추정 모형 개발
◯ 3차 년도: 배송 로봇의 윤리모듈을 위한 도덕적 행위 준거 개발 및 AMA 탑재된 배송 로봇의 필드 적용
- 현재 상용 및 연구되고 있는 배송 로봇과 인간과의 상호작용에서 비언어적 인터페이스 항목 조사 및 사용자 통합기술수용모델에서 기본적으로 요구하는 작업 중심인 공공 배송로봇의 식별 항목 도출
- 배송로봇의 영역별 비도덕적인 언어 및 비언어 행위에 대한 전문가 체크 리스트 및 내용 타당도 검증을 위한 예비행위 준거 항목 도출
- 공공장소 배송로봇의 영역별 비도덕적 행위에 대한 탐색적 요인분석을 통한 구인타당도 검증을 통한 최종 행위 준거 도출 및 인지 에이전트 아키텍처 AMA를 위한 행위 준거의 요인점수에 기반하여 가장 흔히 발생할 수 있는 공공 배송로봇의 비도덕적 Soar기반 행위 모듈 프로토 타입 개발
- 공공장소 식당내 음식 배송로봇에 개발된 도덕·비도덕적 행위 모듈 탑재 후, 수용자 반응 필드실험을 통하여 수용자 기대 허용단계 도출 및 상호작용 반응 추정 모형 개발
인공윤리에이전트
로봇윤리
도덕적 행위 준거
인지에이전트
돌봄로봇
학습보조로봇
배송로봇
최신 특허
특허 전체보기
전체 특허
노면 결함 검출 시스템 및 방법
상태
공개출원연도
2023출원번호
1020230012578스트레인 센서 장치
상태
등록출원연도
2022출원번호
1020220188406포즈인식 패키지를 이용한 보행 분석 장치, 방법 및 프로그램 기록 매체
상태
등록출원연도
2022출원번호
1020220185935