KIPS Transactions on Software and Data Engineering (정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학)

Korea Information Processing Society (한국정보처리학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Design and Evaluation of a Hand-held Device for Recognizing Mid-air Hand Gestures

공중 손동작 인식을 위한 핸드 헬드형 기기의 설계 및 평가

  • 서경은 (고려대학교 컴퓨터정보학과) ;
  • 조현중 (고려대학교 컴퓨터정보학과)
  • Received : 2014.07.17
  • Accepted : 2014.12.02
  • Published : 2015.02.28
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

We propose AirPincher, a handheld pointing device for recognizing delicate mid-air hand gestures to control a remote display. AirPincher is designed to overcome disadvantages of the two kinds of existing hand gesture-aware techniques such as glove-based and vision-based. The glove-based techniques cause cumbersomeness of wearing gloves every time and the vision-based techniques incur performance dependence on distance between a user and a remote display. AirPincher allows a user to hold the device in one hand and to generate several delicate finger gestures. The gestures are captured by several sensors proximately embedded into AirPincher. These features help AirPincher avoid the aforementioned disadvantages of the existing techniques. We experimentally find an efficient size of the virtual input space and evaluate two types of pointing interfaces with AirPincher for a remote display. Our experiments suggest appropriate configurations to use the proposed device.

본 논문에서는 원격디스플레이를 제어하기 위하여 공중에서 섬세한 손동작을 인식할 수 있는 핸드 헬드형 포인팅 디바이스인 AirPincher를 제안한다. AirPincher는 현재 존재하고 있는 손동작 인식 기술 중 장갑을 이용한 기술과 디스플레이 근처에 설치하는 카메라를 이용한 기술의 단점을 극복하기 위해 고안되었다. 장갑을 이용한 기술은 사용 시 매번 탈착을 해야 하는 불편함이 존재하고 설치형 카메라를 이용한 기술은 사용자와 원격 디스플레이 간의 거리에 따라 제스처 인식 효율이 상이한 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 AirPincher는 사용자가 한 손으로 디바이스를 잡고 사용하도록 설계되었다. 손가락 동작은 AirPincher에 탑재되어있는 근접한 센서들에 의해 인식되어 섬세한 손가락 움직임을 인식할 수 있다. 본 논문에서는 AirPincher를 사용하는 두 가지 포인팅 방법을 제안하고 이들의 성능을 분석하기 위한 실험을 진행하였다. 실험은 AirPincher를 사용하기 위한 공중에서의 효율적인 가상 입력공간의 크기를 찾는 실험과 AirPincher를 사용한 연속 포인팅 방법과 불연속 포인팅 방법을 비교하는 실험으로 구성되었다.

Keywords

References

  1. Shastry, K. R., Ravindran, M., Srikanth, M. V. V. N. S., and Lakshmikhanth, N., "Survey on various gesture recognition techniques for interfacing machines based on ambient intelligence," arXiv preprint, 1012.0084, 2010.
  2. Osunkoya, T., Chern, J. C., "Gesture-Based Human-Computer-Interaction Using Kinect for Windows Mouse Control and PowerPoint Presentation," in Proceedings of the MIC Symposium, 2013.
  3. Kyeongeun Seo, Hyeonjoong Cho. AirPincher: A HandHeld Device for Recognizing Delicate Mid-air Hand Gestures in Proceedings of UIST, pp.83-84, 2014.
  4. Cockburn, A., Quinn, P., Gutwin, C., Ramos, G., and Looser, J., "Air pointing: Design and evaluation of spatial target acquisition with and without visual feedback," International Journal of Human-Computer Studies, Vol.69, No.6, pp. 401-414, 2011. https://doi.org/10.1016/j.ijhcs.2011.02.005
  5. Schwaller, M., Lalanne, D., "Pointing in the air: Measuring the effect of hand selection strategies on performance and effort. In Human Factors in Computing and Informatics," Human Factors in Computing and Informatics, Vol.7946, pp.732-747, 2013. https://doi.org/10.1007/978-3-642-39062-3_53
  6. Van de Camp, F., Schick, A., and Stiefelhagen, R., "How to Click in Mid-Air," Distributed, Ambient, and Pervasive Interactions, pp.78-86, 2013.
  7. Wilson, A. D., "Robust computer vision-based detection of pinching for one and two-handed gesture input," in Proceedings of the ACM Symposium on UIST, pp.255-258, 2013.
  8. Kim, D., Hilliges, O., Izadi, S., Butler, A. D., Chen, J., Oikonomidis, I., and Olivier, P., "Digits: freehand 3D interactions anywhere using a wrist-worn gloveless sensor," in Proceedings of the ACM Symposium on UIST, pp.167-176, 2012.
  9. Cockburn, A., Quinn, P., Gutwin, C., Ramos, G., and Looser, J., "Air pointing: Design and evaluation of spatial target acquisition with and without visual feedback," International Journal of Human-Computer Studies, Vol.69, No.6, pp. 401-414, 2011. https://doi.org/10.1016/j.ijhcs.2011.02.005
  10. Lee, D. S., "Preferred viewing distance of liquid crystal high-definition television," Applied ergonomics, Vol.43, No.1, pp.151-156, 2012. https://doi.org/10.1016/j.apergo.2011.04.007
  11. Winkler, C., Pfeuffer, K., and Rukzio, E., "Investigating mid-air pointing interaction for projector phones," in Proceedings of the ACM Symposium on UIST, pp.85-94, 2006.
  12. ISO 9241-9:2000: Ergonomic Requirements for Office Work with Visual Display Terminals(VDTs)-Part 9: Requirements for Non-keyboard Input Devices. ISO Standard(2000).