Abstract
Hand-signal is an effective communication means in the situation where voice cannot be used for expression especially for soldiers. Vision-based approaches using cameras as input devices are widely suggested in the literature. However, these approaches are not suitable for soldiers that have unseen visions in many cases. in addition, existing special-glove approaches utilize the information of fingers only. Thus, they are still lack for soldiers' hand-signal recognition that involves not only finger motions, but also additional information such as the rotation of a hand. In this paper, we have designed and implemented a new recognition system for six military hand-signal motions, i. e., 'ready', 'move', quick move', 'crawl', 'stop', and 'lying-down'. For this purpose, we have proposed a finger-recognition method and motion-recognition methods. The finger-recognition method discriminate how much each finger is bended, i. e., 'completely flattened', 'slightly flattened', 'slightly bended', and 'completely bended'. The motion-recognition algorithms are based on the characterization of each hand-signal motion in terms of the three axes. Through repetitive experiments, our system have shown 91.2% of correct recognition.
수신호는 음성을 사용할 수 없는 상황, 특히 군인들에게 있어 효과적인 통신 수단이다. 기존의 수신호 인식 방법으로 카메라를 입력 장치로 하는 비젼 인식 방식들이 많이 활용되었다. 그러나 시야가 보이지 않는 군인들의 의사소통에는 적합하지 않다. 또 수신호 전달을 위한 장갑을 제작하는 기존의 방식들은 단지 손가락 움직임 정보만을 활용하고 있기 때문에 손가락뿐만 아니라 손의 회전 등의 추가적인 정보를 필요로 하는 군대 수신호 인식에는 부족하다. 본 논문에서는 수신호 장갑과 3축 모션 센서를 기반으로 군에서 널리 활용되는 6 가지 동작, 즉, 준비, 이동, 빨리 이동, 낮은 보폭, 정지, 그리고 엎드려 동작을 인식할 수 있는 시스템을 설계하고 제안하였다. 이를 위하여 손 모양을 인식하는 방법과 손의 모션을 인식하는 방법을 제안하였다. 손 모양 인식은 각 손가락을 굽힌 정도에 따라 완전히 펴진 상태, 조금 펴진 상태, 조금 굽힌 상태, 완전히 굽힌 상태로 구분한 것을 기반으로 하였다. 손의 모션 인식은 3축을 기준으로 각 동작의 특성을 분석하여 이를 알고리즘화 하였다. 반복 실험을 통한 시험 결과 평균 91.2%의 인식 성공률을 보였다.