• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.636-642
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• 2017

본 논문은 동심원 확장 및 추적 기법을 이용하여 손동작을 인식하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 웹 카메라로부터 영상을 입력받아 전처리 과정을 통해 손 영상에 대한 ROI를 추출한 뒤 동심원을 사용하여 펴진 손가락의 개수뿐만 아니라 손가락의 끝점, 손가락의 기저의 위치정보, 손가락 사이의 각도를 추출하여 HCI분야에서 활용할 수 있는 다양한 입력 방법을 제공한다. 또한 이 알고리즘은 이미지 전체의 화소를 참조하는 래스터 스캔방식과 비교하여 동심원을 구성하는 화소만을 참조함으로서 계산복잡도를 줄일 수 있다. 제안하는 알고리즘은 9가지의 손동작을 평균 90.7%의 인식률과 평균 78ms의 수행속도를 보여줌을 확인했고, 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 그리고 HCI 분야 전반의 입력수단으로의 적용가능성을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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• pp.866-868
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• 2018

본 연구는 표면 근전도를 이용하여 서로 다른 손가락 움직임을 분류하여 일상 생활 속 다양한 사물(e.g, TV, 에어컨 등)을 제어하는 시스템을 개발을 목표로 한다. 손등에 총 4 개의 양극성 전극을 사용하여 피험자 5명으로부터 표면 근전도를 측정하였다. 각 피험자는 검지, 중지, 약지, 소지를 구부리는 동작 및 휴직 상태에 다섯 가지 다른 과제를 각각 3초씩 50회 수행하였으며, 이 때 표면 근전도를 피험자의 손등에서 측정하였다. 측정한 근전도 신호의 분산을 특징으로 추출하여 선형 판별 분석을 적용한 결과 평균 $81.3{\pm}6.3%$의 분류 정확도를 얻을 수 있었다. 추후 분류 정확도 향상을 위한 추가 연구를 통해 시스템의 신뢰도를 더욱 향상시키고 실제 사물을 제어하는 시스템을 개발하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.398-405
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• 2018

HCI 분야에서 대표적인 손 제스처 인식은 IT기기의 개발과 더불어 사용자와 기기 간의 상호작용 및 정보교환을 위한 방법으로 주목받고 있다. 영상 처리를 통한 손 제스처 인식에서 손바닥 영역 검출은 처리속도 및 인식률 향상에 기여하는 핵심 처리 과정이다. 본 논문에서는 손바닥 영역 검출(palm area detection)을 위해 손과 손목을 영상 분할(image segmentation) 하는 새로운 방법을 제안한다. 손의 해부학적 특성으로 가장 넓은 폭이 발생하는 엄지와 소지의 장골 간격을 손 영상의 수평 투사 히스토그램으로 계산 후 이 간격을 지름으로 하는 원을 그려 손바닥 영역을 검출한다. 이 방법의 우수성을 검증하기 위하여 다단 형판정합(multiple stage template matching)을 사용해 10가지 손 제스처에 대해 기존 방법 4가지와 인식 성능을 비교 평가한다. 손 제스처 인식에 관련한 연구가 다양하나 손바닥 영역 검출에 특화된 성능 비교 문헌이 저조함을 강조한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제29권11호
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• pp.851-859
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• 2002

본 연구는 마우스의 입력을 사람의 손동작으로 대체하는 휴먼마우스 시스템을 위한 새로운 손끝 좌표 추적기법과 마우스 포인터 움직임 결정법을 제안한다. 손끝좌표 추적에는 얼굴영역 추적을 위해 제안되었던 CAMSHIFT 알고리즘을 개선하여 적용하였다. 정확한 손 영역 검출을 위하여 각 사용자의 환경에 최적화된 피부영역 컬러 정보를 얻을 수 있는 실시간 피부영역 학습과 손의 자유로운 움직임으로 인하여 발생하는 손 영역의 크기 및 방향변화를 고려한 영역제한 기법을 적용하였다. 또한 손의 주축을 이용한 손끝좌표 계산법을 통해 빠르고 정확하게 손끝의 위치를 찾을 수 있다. 실시간 손끝좌표 검출에는 처리속도의 한계가 있어 얻어지는 좌표의 연속성이 결여되어 마우스 포인터의 움직임이 연결되지 않는 문제점이 있다. 연속적인 마우스 포인터의 움직임 표현을 위해 손끝좌표의 이동거리를 통해 마우스 포인터의 속도와 가속도를 계산하여 마우스 포인터의 운동방정식을 정의하고 이를 이용하여 마우스 포인터의 위치를 결정한다. 제안한 알고리즘을 적용하여 실험한 결과 빠르고 정확한 손끝좌표 추적과 마우스 포인터의 자연스러운 움직임이 가능함을 보였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.175-178
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• 2009

본 논문에서는 테이블탑 디스플레이 인터페이스와 디지털 애완동물인 디지팻을 활용하여 상호작용 전자책에 대하여 기술한다. 테이블탑 디스플레이에서는 손가락의 터치 점을 이용하여 다양한 제스처를 정의할 수 있어서, 기존 입력장치에 비해 사용자가 보다 효과적으로 전자책을 체험하는 것을 돕고 한 디바이스에서 한 명의 사용자만을 지원하는 기존의 방식에서 벗어나 다중 사용자를 지원하기 때문에 다양한 효과를 기대할 수 있다. 또한 디지털 애완동물인 디지팻은 감정을 가진 물리적 도구로써, 테이블탑 디스플레이 플랫폼과 사용자간의 감정을 전달하고 때론 가상의 이야기의 주인공이 되어 보조 역할을 하며, 이야기에 직접 참여하여 스토리의 변화를 주어 다양한 결과를 보여준다. 본 논문에서는 테이블탑 디스플레이와 디지털 애완동물을 결합한 미래 지향적인 전자책 시스템에 대해 기술하였다. 제안된 시스템은 사용자와 물리적 도구, 그리고 시스템이 상호작용하여 사용자가 좀 더 전자책에 몰입할 수 있고, 실감나게 조작할 수 있다. 앞으로 기술 발전과 더불어 그 유용성이 급속도로 증가될 것으로 기대된다.

• 스마트미디어저널
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• 제4권1호
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• pp.16-24
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• 2015

본 논문에서는 멀티터치 추적 및 제스처 인식을 위하여 MRF기반 입자필터와 제스처 우도 측정 방법을 제안한다. 멀티터치 추적에서 자주 발생하는 문제 중 하나는 강탈 문제이며 터치 객체 추적기가 이웃 터치 객체에게 빼앗기는 현상을 가리킨다. 강탈 문제의 원인은 입자필터의 예측 입자들이 이웃 터치 객체에 가까이 갈 경우 입자의 가중치(우도)가 낮아야 하지만 이웃 객체 영향으로 높게 계산되는 오류 때문이다. 따라서 MRF를 기반으로 이웃 객체에 가까운 입자의 가중치를 낮추는 벌점함수를 정의한다. MRF가 멀티터치를 노드로 정의하고 거리가 가까운 이웃 멀티터치들을 에지로 표현한 그래프정보이므로 이웃 멀티터치들에 대한 데이터구조로 활용되기 쉽다. 또한 MRF 그래프 정보를 바탕으로 멀티터치 제스처 분석이 가능하다. 본 논문에서는 MRF를 기반으로 다양한 제스처 우도를 정의할 수 있는 방법을 서술한다. 실험 결과에서는 제안 방법이 효과적으로 강탈 현상을 회피하고 멀티터치 제스처 우도를 정확히 측정할 수 있음을 확인할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.525-531
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• 2019

인간과 컴퓨터 사이의 보다 자연스러운 상호적인 인터페이스를 효과적으로 구현하기 위해서 사람의 제스처를 활용하려는 노력이 최근 들어 지속적으로 시도되고 있다. 본 논문에서는 연속적으로 입력되는 3차원의 깊이 영상을 받아들여서 손 모델을 정의하고, 정의된 손 모델을 기반으로 사람의 손 영역을 강인하게 추출하는 알고리즘을 제시한다. 본 논문에서 제시된 알고리즘에서는 먼저 21개의 관절을 사용하여 손 모델을 정의한다. 본 논문에서 정의한 손 모델은 6개의 손바닥 관절을 포함하는 손바닥 모델과 15개의 손가락 관절을 포함하는 손가락 모델로 구성된다. 그런 다음, 입력되는 3차원의 깊이 영상을 적응적으로 이진화함으로써, 배경과 같은 비관심 영역들은 제외하고, 관심 영역인 사람의 손 영역만을 정확하게 추출한다. 실험 결과에서는 제시된 알고리즘이 연속적으로 입력되는 깊이 영상으로부터 배경과 같은 영역들은 제외하고 사람의 손 영역만을 기존의 알고리즘에 비해 약 2.4% 보다 강인하게 검출한다는 것을 보여준다. 본 논문에서 제안된 손 영역 추출 알고리즘은 제스처 인식, 가상현실 구현, 3차원 운동 게임, 수화 인식 등과 같은 컴퓨터 비전 및 영상 처리와 관련된 여러 가지의 실제적인 분야에서 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.9-15
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• 2023

재난 및 재해를 효과적으로 예방하고 대응하기 위하여 투시형 HMD를 착용한 조종사가 무인항공기에서 전송되는 영상을 이용하여 재난 및 재해 관련 구조 작업을 수행하는 기법들이 개발되어 왔다. 그러나 투시형 HMD를 착용한 조종사는 현장 전체를 통합적으로 인지할 수 없기 때문에 현장 상황에 적합한 작업들을 신속하게 결정하고 실행하기에는 한계가 존재한다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 논문에서는 투시형 HMD를 착용한 구조요원이 무인항공기를 효율적으로 운용할 수 있는 증강현실 기반의 인터페이스 기법을 제안한다. 모의실험 결과는 시야가 확보되는 상황에서 투시형 HMD를 착용한 구조요원이 손가락 제스처를 기반으로 짐벌과 무인항공기의 비행을 고속으로 제어할 수 있음을 보여준다.

• 동양고전연구
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• 제59호
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• pp.405-428
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• 2015

중국회화에서는 이미 오랜 전에 '이(理)'를 언급하였다. 송대(宋代) 이전에 교화(敎化)하고 인륜(人伦)을 돕는 것은 중국회화의 주요한 사회기능이었다. 따라서 송대(宋代) 이전에서 회화(绘画) 중에 체현된 '윤상지리(伦常之理)'는 가장 중요시 되었고 화론(画论) 중에서도 회화의 '자연지리(自然之理)', '사변지리(思辨之理)', '예술지리(艺术之理)'가 어쩌다 언급될 정도에 지나지 않았다. 그러나 송대(宋代)에 이르러 회화(绘画)의 '자연지리(自然之理)', '사변지리(思辨之理)', '예술지리(艺术之理)'는 광범위하게 중시되었고, '윤상지리(伦常之理)'도 몰락하지 않고 '산수화(山水画)', '화조화(花鸟画)' 등과 같이 새로운 회화소재를 찾아내었다. '이성정신(理性精神)' 의 체현은 회화작품에서 가장 중요하게 요구하지만 필연적으로 요구하는 것은 아니다. 본문에서는 송대 화론 중에 체현된 '이성정신(理性精神)'을 상세하게 분석하였다. 여기에는 그린 대상물 사이에 존재하는 지리적, 물리적 차이 등과 같이 관찰을 통해 얻을 수 있는 '자연지리(自然之理)'를 포괄한다. 또한 관찰의 기초 위에 사고를 조금 첨가한, 즉 알 수 있는 '사변지리(思辨之理)'를 포괄하니, 송나라 사람들은 '상리(常理)'라고 불렀다. 송나라 사람들은 회화작품 중에서 어떤 곳이 '상리(常理)'에 부적합하면 전체작품의 풍격이 떨어진다고 판단하였다. 여기에는 또한 '정경지리(情境之理)'도 포괄한다. '정리(情理)'는 연상력에 대해 매우 높은 요구를 제기하였으니, 사고력이 한층 더 심화된 것이다. 일례로 화가가 관현악으로 구성된 음악연주회를 그릴 때에 관악기는 손가락을 눌러 소리를 내고 현악기는 줄을 타서 소리를 내는 것에 근거하여 관악기와 현악기 연주들의 순간적인 손동작을 정확하게 그려내야 한다. 여기에는 더욱 '예술지리(艺术之理)'를 포괄하니, 송나라 사람들은 '신리(神理)' 혹은 '묘리(妙理)'라고 불렀다. '신리(神理)' 혹은 '묘리(妙理)'는 창작자의 관찰과 사유 이외에도 창작자의 정신이념을 더하여 예술적 경지로 승화시키기를 요구한다. 그 일례로 '설중파초(雪中芭蕉)'라는 작품은 이미 관찰하여 얻을 수 있는 것도 아니고, 생각하여 얻을 수 있는 것도 아니며, 창작자의 '금강불후(金剛不朽)' 정신이념에 의탁한 결과라고 할 수 있다. 물론 여기에는 '윤상지리(伦常之理)'도 포괄한다. 화가는 종종 인물화의 풍자적인 고사, 심지어 산수화의 우뚝한 구도를 통해 봉건 국가의 윤상(倫常)관계 및 사대부 개인의 '군자지도(君子之道)'를 나타내었다. '지리(地理)', '물리(物理)', '상리(常理)'는 모두 표현하고자 하는 대상물에 대해 자세하게 관찰함과 동시에 자신의 이성적 사고력을 요구한다. 그리고 '정리(情理)', '신리(神理)', '윤상지리(伦常之理)'는 자세한 관찰을 바탕으로 회화의 의경(意境)과 인생의 경계 위에 회화의 격조를 승화시키기를 요구하니, 즉 기예로 도에 나아가는 것이다. 이는 송나라 사람들이 회화작품에 대한 6종의 순서대로 증가하는 이성(理性)요구이다. 따라서 '종구기리(終求其理)' 는 송대 화론의 기본적인 정신이라고 할 수 있다. 송대 이후에 '이(理)'는 중국 고전 회화미학 중에서 전형적인 범주가 되었다.

• 미술자료
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• 제97권
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• pp.87-104
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• 2020

산률(山律) 선우영(鮮于英)(1946~2009) 필(筆) <금강산 묘길상도>(2000)는 국립중앙박물관이 소장하게 된 최초의 북한 화가 작품이다. 지금까지 알려진 <묘길상도> 가운데 가장 큰 종축(縱軸) 형식으로 크기가 세로 130.2cm, 가로 56.2cm에 이르는 지본수묵진채(紙本水墨眞彩) 그림이다. 선우영에 관하여는 최근 우리나라에도 수차례 개최된 전시회에서 비교적 잘 알려졌다. 그는 1989년 공훈예술가, 1992년 인민예술가 칭호를 받는 등 이른바 '진채세화(眞彩細畫)'의 대가로서 북한을 대표하는 화가가 되었고, 60여 점의 작품이 북한 국보로 지정되었다. 이 그림의 주제인 <묘길상> 마애불은 금강산 내금강 지역에 있는 만폭동 골짜기의 높이 40m 벼랑 아래에 15m 정도 크기로 새겨진 고려시대의 마애불이다. 이 마애불의 명칭은 마사연(摩詞衍) 동쪽에 있었던 묘길상암(妙吉祥庵)에서 유래한다. 마애불의 오른쪽 옆 바위에는 직암(直庵) 윤사국(尹師國)(1728~1709)이 쓴 '묘길상(妙吉祥)'이라는 큼직한 음각의 글씨가 새겨져 있다. 필자는 불상의 수인(手印)을 오른손과 왼손이 모두 엄지와 약지(藥指)가 만나는 하품하생인(下品下生印)과 비슷하지만 왼손이 아래를 향하고 있지 않고 오른손과 거의 직각을 이루며 복부에 놓여있으므로 설법인(說法印)으로 보았다. 즉 이 불상은 설법인을 결하고 있는 석가상(釋迦像)이라고 결론지었다. 선우영의 <금강산 묘길상도>는 조선시대 같은 주제의 그림들과 비교하면 불상의 자연 환경, 즉 벼랑 아래 감실에 새겨진 불상이라는 점과 불상이 인간의 모습이 아닌 암각상임을 수묵진채로 표현한 유일한 그림이다. 구도와 색감이 자아내는 초현실주의적 분위기 또한 이 <금강산 묘길상도>의 특징이라 하겠다. 이 그림을 포함한 선우영의 대부분 작품이 진채로 바위 질감을 사실적으로 표현한 그림이지만 그의 만년작 <파도>(2008)와 같이 전통적의 수묵화에 가까운 그림도 그렸던 폭넓은 작품 세계를 보여주는 화가이다.