Pictorial Model of Upper Body based Pose Recognition and Particle Filter Tracking

그림모델과 파티클필터를 이용한 인간 정면 상반신 포즈 인식

In this paper, we represent the recognition method for human frontal upper body pose. In HCI(Human Computer Interaction) and HRI(Human Robot Interaction) when a interaction is established the human has usually frontal direction to the robot or computer and use hand gestures then we decide to focus on human frontal upper-body pose, The two main difficulties are firstly human pose is consist of many parts which cause high DOF(Degree Of Freedom) then the modeling of human pose is difficult. Secondly the matching between image features and modeling information is difficult. Then using Pictorial Model we model the human main poses which are mainly took the space of frontal upper-body poses and we recognize the main poses by making main pose database. using determined main pose we used the model parameters for particle filter which predicts the posterior distribution for pose parameters and can determine more specific pose by updating model parameters from the particle having the maximum likelihood. Therefore based on recognizing main poses and tracking the specific pose we recognize the human frontal upper body poses.

본 논문은 비전을 이용한 인간 정면 상반신 포즈를 인식 방법에 대해서 기술한다. 일반적으로 HCI(Human Computer Interaction)와 HRI(Human Robot Interaction)에서는 인간이 정면을 바라볼 때 얼굴, 손짓으로 의사소통 하는 경우가 많기 때문에 본 논문에서는 인식의 범위를 인간의 정면 그리고 상반신에 대해서만 한정한다. 인간 포즈인식의 주요 두 가지 어려움은 첫째 인간은 다양한 관절로 이루어진 객체이기 때문에 포즈의 자유도가 높은 문제점 때문에 모델링이 어렵다는 것이다. 둘째는 모델링된 정보와 영상과의 매칭이 어려운 것이다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 모델링이 쉬운 그림모델(Pictorial Model)을 이용해 인체를 다수 사각형 파트로 모델링 하였고 이를 이용해 주요한 상반신 포즈를 DB화 해 인식한다. DB 포즈로 표현되지 못하는 세부포즈는 인식된 주요 포즈 파라미터로 부터 파티클필터를 이용해 예측한 다수 파티클로부터 가장 높은 사후분포를 갖는 파티클을 찾아 주요 포즈를 업데이트하여 결정한다. 따라서 주요한 포즈 인식과 이를 기반으로 한 세부 포즈를 추적하는 두 단계를 통해 인체 정면 상반신 포즈를 정확하게 인식 할 수 있다.