The KIPS Transactions:PartB (정보처리학회논문지B)

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Gesture Recognition System using Motion Information

움직임 정보를 이용한 제스처 인식 시스템

  • 한영환 (상지대학교 컴퓨터정보공학부)
  • Published : 2003.08.01
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Abstract

In this paper, we propose the gesture recognition system using a motion information from extracted hand region in complex background image. First of all, we measure entropy for the difference image between continuous frames. Using a color information that is similar to a skin color in candidate region which has high value, we extract hand region only from background image. On the extracted hand region, we detect a contour using the chain code and recognize hand gesture by applying improved centroidal profile method. In the experimental results for 6 kinds of hand gesture, unlike existing methods, we can stably recognize hand gesture in complex background and illumination changes without marker. Also, it shows the recognition rate with more than 95% for person and 90∼100% for each gesture at 15 frames/second.

본 논문은 복잡한 영상에서 추출해낸 손 영역으로부터 움직임 정보를 이용하여 제스처를 인식하는 시스템에 관한 것이다. 제안한 방법은 먼저 인접한 프레임간의 파 영상에 대하여 엔트로피를 측정한다. 큰 값을 갖는 영역에 대해 피부색에 가까운 분포를 갖는 색깔 정보를 추출하여 배경 영상으로부터 손 영역만을 추출한다. 추출된 손 영역에 대해 체인코드를 이용하여 외곽선을 검출하고 개선된 무게중심 프로필(centroidal profile) 방법을 적용하여 손의 제스처론 인식한다. 6가지 모양의 손 제스처를 사용한 실험 결과 기존의 방법들과 달리 표식을 사용하지 않고도 복잡한 배경과 조명의 변화에서 안정적으로 손 제스처를 인식할 수 있다. 또한 초당 15프레임 정도의 처리속도로 각 사람별로 95% 이상, 각 제스처별로 99∼100%의 인식률을 얻을 수 있다.

Keywords

References

  1. V. I. Pavlovic, R. Sharma and T. S. Huang, 'Visual Interpretation of Hand Gestures for Human-Computer Interaction : A Review,' IEEE Trans. PAMI., Vol.19, No.7, 1997 https://doi.org/10.1109/34.598226
  2. T. S. Huang and V. I. Pavlovic, 'Hand Gesture Modeling, Analysis and Synthesis,' Proc. Int'l Workshop on Automatic Face and Gesture Recognition, pp.73-79, 1995
  3. F. K. H. Quek , 'Toward a vision-based hand gesture interface,' Proc. of the Virtual Reality System Technology Conf., pp.17-29, 1994
  4. F. K. H. Quek, T. Mysliwiec and M. Zhao, 'Finger Mouse : A Free Hand Pointing Interface,' Proc. Int'l Workshop o Automatic Face and Gesture Recognition, pp.372-377, 1995
  5. W. T. Freeman and C. D. Weissman, 'Television control by hand gestures,' Proc. Int'l Workshop on Automatic Face and Gesture Recognition, pp.179-183, 1995
  6. R. Kjeldsen and J. Kender, 'Visual Hand Gesture Recognition for Window System Contro,' Proc. Int'l Workshop on Automatic Face and Gesture Recognition, pp.184-188, 1995
  7. J. A. Adam, 'Virtual Reality,' IEEE Spectrum, Vol.30, No.10, pp.22-29, 1993 https://doi.org/10.1109/6.237580
  8. 윤호섭, 소 정, 배차석, 전병태, 민병우, '손동작 제스처 인식을 이용한 윈도우 관리기 제어', 제9회 영상처리 및 이해에 관한 워크샵 발표논문집, pp.264-269, 1997
  9. 이현규, 김호연, 김진영, '은닉 마르코프 모델을 이용한 연속 제스처 spotting', 제9회 영상처리 및 이해에 관한 워크샵 발표논문집, pp.114-119, 1997
  10. 송효섭, 양윤모, 'Optical Flow를 이용한 손의 움직임 및 영역 검출', 한국정보과학회 '98 봄학술발표논문집(B), pp.642-644, 1998
  11. 이형지, 이우규, 정재호, '수화용 손 제스처 인식을 위한 특징 벡터 추출', 제11회 신호처리합동학술대회, pp.895-898, 1998
  12. B. Moghaddam and A. Pentland, 'Probabilistic Visual Learning for Object Detection,' The 5th International Conference on Computer Vision, 1995 https://doi.org/10.1109/ICCV.1995.466858
  13. 조오용, 김형곤, 고성제, 안상철, '인터액티브 가상환경을 위한 손 제스처 인식 시스템,' 대한전자공학회 36-s(4), pp.70-82, 1999
  14. K. Imagawa, S. Lu and S. Igi, 'Color-Based Hands Tracking System for Sign Language Recognition,' in Proc. of IEEE intrnational Conference on Automatic Face And Gesture Recoginition, Killington, pp.151-156, 1996
  15. Shi-Kuo Chang, Principles of Pictorial Information Systems Design, Prentice-Hall, 1989
  16. Rafael, C. Gonzlez, Richard E. Woods, Digital Image Processing 2nd Edition, Prentice-Hall, pp.295-302, 2002
  17. Milan sonka, Vaclav Hlavac, Roger Boyle, Image Processing, Analysis, and Machine Vision, 2nd Edition, PTP, pp.236-238, 1999
  18. E. R. Davies, Machine Vision : Theroy, Algorithms, Praciticalities 2nd Edition, Academic Press, pp.186-191, 1997