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An Illumination and Background-Robust Hand Image Segmentation Method Based on the Dynamic Threshold Values

조명과 배경에 강인한 동적 임계값 기반 손 영상 분할 기법

  • 나민영 (서경대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 김현정 (서경대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 김태영 (서경대학교 컴퓨터공학과)
  • Received : 2011.01.14
  • Accepted : 2011.04.04
  • Published : 2011.05.31

Abstract

In this paper, we propose a hand image segmentation method using the dynamic threshold values on input images with various lighting and background attributes. First, a moving hand silhouette is extracted using the camera input difference images, Next, based on the R,G,B histogram analysis of the extracted hand silhouette area, the threshold interval for each R, G, and B is calculated on run-time. Finally, the hand area is segmented using the thresholding and then a morphology operation, a connected component analysis and a flood-fill operation are performed for the noise removal. Experimental results on various input images showed that our hand segmentation method provides high level of accuracy and relatively fast stable results without the need of the fixed threshold values. Proposed methods can be used in the user interface of mixed reality applications.

본 논문에서는 조명과 배경에 강인한 동적임계값을 이용한 손 영상 분할방법을 제안한다. 먼저 시간단위 입력 차영상을 구하여 움직이는 물체에 대한 손의 실루엣을 추출한다 그 후, 추출된 손 실루엣에 해당하는 영상의 R,G,B 히스토그램 분석을 통하여 R,G,B 각각에 대한 임계구간을 동적으로 구한다. 마지막으로 획득된 동적 임계값을 이용하여 영상에서 손영역을 분할한 다음 모폴로지, 연결요소 분석, 플러드필 연산을 이용한 잡음 제거를 수행한다. 실험 결과 본 논문에서 제시하는 기법은 기존의 비전 기술을 통한 손 인식 기법들과 비교하여 별도의 고정임계값을 두지 않고 실행시간에 정확한 임계값을 추출 할 수 있으며, 다양한 배경과 조명에 대해서도 정확하게 손을 분할할 수 있다. 본 연구에서 제안한 기법은 혼합 현실 응용을 위한 사용자 인터페이스로 사용될 수 있다.

Keywords

References

  1. S. Mitra and T. Acharya, "Gesture Recognition: A Survey," IEEE Trans. on Systems, Man, and Cybernetics, Part C: Applications and Reviews, Vol.37, No.3, pp.311-324, 2007. https://doi.org/10.1109/TSMCC.2007.893280
  2. D.Geer, "Will Gesture Recognition Technology Point the Way?," IEEE Computer, 37(10), 20-23, 2004. https://doi.org/10.1109/MC.2004.215
  3. T, Starner and A. Pentland, "Real-time American Sign Language Recognition from Video using Hidden Markov Models," MIT Media Lab, MIT Cambridge, MA, Tech Red. TR-375, 1995.
  4. S. Malik, C. McDonald, and G. Roth, "Hand tracking for interactive pattern-based augmented reality," Proceedings of International Symposium on Mixed and Augmented Reality, pp. 117-126, 2002.
  5. W. Ling, Y. Jia F. Sun, B. Ning, T. Liu, and X. Wu, "Visual Hand Tracking Using MDSA Method," IMACS Multiconference on Computational Engineering in Systems Applications, pp.255-259, 2006.
  6. Y. S. Kim, B. S. Soh, and S. G. Lee, "A new wearable input device: SCURRY," IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol.52, No.6, pp.1490-1499, 2005. https://doi.org/10.1109/TIE.2005.858736
  7. Z. Mo and U. Neumann, "Real-time hand pose recognition using lowresolution depth images," Proc. of CVPR'06, Vol.2, pp.1499-1505, 2006.
  8. 고민삼, 이광희, 김창우, 안준호, 김인중, "비전기반 제스처 인식을 이용한 사용자 인터페이스 구현," 한국 컴퓨터 종합학술대회 논문집, pp. 507-511, 2008.
  9. 최준영, 서병국, 박종일, "손동작을 이용한 인간친화형 증강현실 인터페이스," 한양대학교, 2009. 1.
  10. 이동욱, 김수동, 이동석, 유지상, "마우스 포인터 제어를 위한 실시간 손 인식 알고리즘," 광운대학교.
  11. 김부년, 김종호, 김태영, "가상 현실 게임 환경에서의손 제어를 위한 사용자 손 인식 방법," 한국게임학회 논문지, pp.49-56, 2010.
  12. 김종호, 이정진, 김태영, "증강 현실 응용을 위한 손 끝점 추출과 손 동작 인식 기법," 한국 멀티미디어학회 논문지, pp. 316-323, 2010.

Cited by

  1. A Real-time Hand Pose Recognition Method with Hidden Finger Prediction vol.12, pp.5, 2012, https://doi.org/10.7583/JKGS.2012.12.5.79
  2. A programmable Soc for Var ious Image Applications Based on Mobile Devices vol.17, pp.3, 2014, https://doi.org/10.9717/kmms.2014.17.3.324
  3. A Real-Time Hand Pose Recognition Method with Hidden Finger Prediction vol.ed96, pp.9, 2011, https://doi.org/10.1587/transinf.e96.d.2170
  4. 발달 장애인을 위한 증강현실 기반 상황훈련 시스템 vol.16, pp.5, 2011, https://doi.org/10.9717/kmms.2013.16.5.629
  5. Noise-robust Hand Region Segmentation In RGB Color-based Real-time Image vol.18, pp.8, 2011, https://doi.org/10.9728/dcs.2017.18.8.1603
  6. Division of the Hand and Fingers In Realtime Imaging Using Webcam vol.23, pp.9, 2011, https://doi.org/10.9708/jksci.2018.23.09.001
  7. 다양한 환경에 강인한 컬러기반 실시간 손 영역 검출 vol.14, pp.6, 2011, https://doi.org/10.14372/iemek.2019.14.6.295