The Modified Block Matching Algorithm for a Hand Tracking of an HCI system

HCI 시스템의 손 추적을 위한 수정 블록 정합 알고리즘

A GUI (graphical user interface) has been a dominant platform for HCI (human computer interaction). A GUI - based interaction has made computers simpler and easier to use. The GUI - based interaction, however, does not easily support the range of interaction necessary to meet users' needs that are natural. intuitive, and adaptive. In this paper, the modified BMA (block matching algorithm) is proposed to track a hand in a sequence of an image and to recognize it in each video frame in order to replace a mouse with a pointing device for a virtual reality. The HCI system with 30 frames per second is realized in this paper. The modified BMA is proposed to estimate a position of the hand and segmentation with an orientation of motion and a color distribution of the hand region for real - time processing. The experimental result shows that the modified BMA with the YCbCr (luminance Y, component blue, component red) color coordinate guarantees the real - time processing and the recognition rate. The hand tracking by the modified BMA can be applied to a virtual reclity or a game or an HCI system for the disable.

GUI(Grophic User Interface) 기반의 상호작용은 컴퓨터를 더 사용하기 간단하고 쉽게 만들었다. 그러나 GUI 기반의 상호작용은 자연스럽고 직관적이며 적응적인 사용자의 요구사항을 만족시키기 위해 필요한 상호 작용 기능을 쉽게 지원하지는 못한다. 본 연구에서는 이미지 시퀀스에서 손을 추적하고 가상 현실에서 포인팅 장치로 마우스를 대체하기 위해 각 비디오 프레임에서 손을 인식하는데 유용한 방법인 수정 BMA를 제안했으며 이를 이용해 초당 30 프레임의 HCI 시스템을 구현했다. HCI 시스템을 구현하는데 가장 중요한 기준은 정확한 움직임 벡터 포착과 그의 실시한 처리이다. 수정 BMA는 실시간 처리를 위해 손의 위치, 움직임 방향을 고려한 손 영역을 분할, 손 영역의 색상 분포를 예측하는데 적용했다. 실험 결과는 YCbCr 좌표를 이용한 수정 BMA가 실시간 처리와 인식율을 보장함을 보여 준다. YCbCr 색상 좌표는 각 픽셀 색상의 휘도를 제거한 RGB 색상 좌표보다 더 적은 비트로 코딩 가능하며 주변 상황에 덜 민감하다. 수정 BMA를 이용한 손 추적은 가상현실, 게임과 장애인을 위한 HCI시스템 적용가능하다.