• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.323-335
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• 2012

본 논문에서는 손을 이용한 컴퓨터 비전 기술 기반의 증강 현실 시스템을 제안한다. 입력 영상에 가상의 물체를 정합하기 위해서는 정확한 특징점 추출과 추적 기술이 중요하다. 기존의 마커를 이용한 증강현실 시스템은 매우 안정성이 있지만 마커가 없이는 증강이 불가능하고 증강된 물체를 조작하는데 제한적인 상황을 제공하는 경향이 있다. 제안한 시스템은 손의 기하학적인 특성을 고려하여 적응적 최적 타원 검출 방법을 통해 손끝점을 특징점으로 추출한다. 그리고 손바닥 중심점을 기준으로 한 최단 거리 검출 방법을 이용하여 손끝점의 움직임을 추출해 가상의 객체를 안정적으로 정합한다. 실험을 통하여 특징점 추출이 약 82.0%의 정확도를 보였고 특징점 판별과 추적 성능 평가에서는 단지 약 1.8%와 2.0%의 오류를 보였다. 또한 제안한 시스템이 가상 객체의 안정적인 증강 측면에서, 효과적으로 카메라 사영 행렬을 획득하여 마커를 이용한 시스템을 대체할 수 있음을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제7권9호
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• pp.345-350
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• 2018

본 연구는 지정맥 인식에 중요한 정맥 패턴 특징검출을 위한 알고리즘이다. 특징검출 알고리즘은 패턴인식 시 인식결과에 많은 영향을 끼치므로 중요하다. 인식률은 손가락 위치 변화에 따라 기준도 변화되므로 저하되는 특징을 가지고 있다. 또한, 손가락에 적외선 광을 조사하여 획득한 영상은 영상 배경과 혈관 패턴을 분리하기에 어렵고, 영상 전처리과정을 수행하므로 검출시간이 증대되는 특징을 가지고 있다. 이를 위해, 제시하는 알고리즘은 영상 전처리과정이 없이 수행되어 검출 시간을 줄일 수 있고, 지정맥 영상에 SWDA(Shifted Waveform Data Analysis) 알고리즘을 적용하여 손가락 마디 위치 및 정맥 패턴 검출이 가능한 특징을 가지고 있다. 적외선 투과율이 낮아 상대적으로 어두운 정맥 영상도 검출 오류 최소화가 가능한 특징을 보였다. 또한, 손가락 마디 위치는 분류 단계에서 기준으로 활용하면 인식률 저하를 보완할 수 있는 특징을 가지고 있다. 추후 손바닥, 손목 등 신체 여러 인식분야에 제안하는 알고리즘을 적용한다면 생체 특징 검출 정확도 향상 및 인식 수행 시간 감소에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.167-172
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• 2015

In this paper, we propose a new approach to design and control a smart gripper of robot system. A control method for flexible grasping a object in partially unknown environment was proposed, where a proximate sensor detecting the distance between the fingertip and object was used. Based on the proximate sensor signal the finger motion controller could plan the grasping process divided in three phases. The first step is scanning process which two first joints were moved to mid-position of the detected range by a state-variable feedback position controller, after the scanning was finished. The contact force of fingertip was then controlled using the detection sensor of the servo controller for finger joint control. The proposed grasping planning was tested on rectangular bar.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권3호
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• pp.270-274
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• 2008

This paper proposes an advanced signal processing circuit for a fingerprint sensor based on ridge resistivity. A novel fingerprint integrated sensor using ridge resistivity variation resulting from ridges and valleys on the fingertip is presented. The pixel level simple detection circuit converts from a small and variable sensing current to binary voltage out effectively. The sensor circuit blocks were designed and simulated in a standard CMOS 0.35 ${\mu}m$ process.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.1718-1720
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• 2013

본 논문에서는 다중 손 끝점 검출을 위해 특징 추출 기법 및 이를 기반으로 한 손 끝점 검출 알고리즘을 제안한다. 특징 추출을 위해 Local Binary Feature(LBP)을 사용하였고 특징의 차원을 축소하기 위해 Principal Component Analysis(PCA) 기법을 이용하였다. 손 끝점 판별을 위해 Reduced multivariate polynomial Model(RM) Classifier를 사용하여 실험 결과 제안된 손 끝점 검출 기법이 다양한 환경에서 동작 하는 것을 확인 하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.847-850
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• 2008

오늘날 인간은 기계와의 상호의사소통을 이용하여 기계를 더욱 발전시켜가고 있다. 시각기반인지시스템을 비롯한 여러 HCI(Human Computer Interaction)시스템 중 손가락 제스처를 인식, 추적하는 기술은 HCI 시스템에서 매우 중요한 부분을 차지하고 있다. 이 논문에서는 손가락을 구분하기 위해서 제한된 배경과 복잡한 배경에서의 손가락을 구분할 뿐만 아니라 배경과 전경을 분리하는 차영상을 이용하여 더욱더 효과적으로 손가락을 구분해내는 방법을 이용한다. 손가락을 구분하기 위해서는 미리 정의해놓은 손가락 끝 이미지들과 Template-Matching 을 통하여 손가락을 인식한다. 그리고 인식된 손가락을 추적한 후 미리 정의해놓은 제스처들과 비교함으로써 제스처를 인식한다. 이 논문에서는 차영상과 Template Matching 반을 이용하지 않고 미리 관심영역을 획득한 후 그 영역 안에서 Template Matching 을 수행한다. 그래서, 실행속도 및 반응속도를 줄이는 데 중점을 두고 있으며 더욱 효과적으로 제스처를 인식하는 방법에 대해 제안한다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제11권3호
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• pp.130-133
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• 2010

A flexible three-axial tactile sensor was fabricated on Kapton polyimide film using polymer micromachining technology. Nichrome (Ni:Cr = 8:2) strain gauges were positioned on an etched membrane to detect normal and shear loads. The optimal positions of strain gauges were determined through strain distribution from finite element analysis. The sensor was evaluated by applying normal and shear loads from 0 N to 0.8 N using an evaluation system. Sensitivity of the tactile sensor to normal and shear loads was about 206.6 mV/N and 70.1 mV/N, respectively. The sensor showed good linearity, and its determination coefficient ($R^2$) was about 0.982. The developed sensor can be applied in a curved or compliant surface that requires slip detection and flexibility, such as a robotic fingertip.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권6호
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• pp.545-550
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• 2013

본 논문은 정전기력을 이용한 마찰력 변조를 이용하여 손끝을 통한 촉각정보의 입출력을 동시 구현하는 소자를 제안하였다. 기존의 촉각소자들이 촉각정보의 입력 및 출력을 개별적으로 구현한 것에 비해 본 연구는 손끝의 수직/수평 방향 동작 인식과 질감 구현을 동시에 구현하였다는 점에서 차별성을 가진다. 실험분석을 통해 검증한 손끝 동작 인식기능은 수직방향의 클릭의 경우 0.146nF/$40{\mu}m$, 수평방향의 경우 0.09nF/$750{\mu}m$의 정전용량 변화를 통해 인식 가능하였으며, 질감 구현의 경우 정전기적 인력을 통해 마찰력을 32~152mN의 범위에서 제어할 수 있음을 확인하였다. 교류전압을 이용한 수평적 진동은 60V, 3Hz에서 최대 128.1mN의 마찰력 변조를 구현하였으며, 이는 기존 연구 대비 32% 향상을 보여준다. 본 연구는 손끝에서 정보의 입출력을 동시 구현하여 정보기기의 촉각인터페이스에 적용 가능하다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권7호
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• pp.157-163
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• 2013

본 논문에서는 손가락 마디 추정을 이용한 비전 및 깊이 정보 기반 손 인터페이스 방법을 제안한다. 먼저 비주얼 영상 및 깊이 정보 영상을 매핑한 후 왼손과 오른손의 영역의 레이블링 및 윤곽선 잡음 보정 후 각 손 영역에 대하여 손 중심점 및 회전각을 구현한다. 그리고 손 중심점에서 일정간격의 원을 확장하여 손 경계 교차점의 중간 지점을 계산하여 손가락 끝점과 마디를 추정하여 사용자의 손가락 동작을 인식한다. 본 방법을 실험한 결과 손의 회전 및 손가락 시작점 및 끝점을 정확하게 추정하여 다양한 손동작 인식 및 제어가 가능함을 보였다. 왼손과 오른손을 사용하여 다양한 손 포즈에 대해 실험한 결과, 본 논문의 제안 방법은 평균 90% 이상의 정확도로 초당 25프레임 이상의 처리 성능을 보였다. 제안 방법은 컴퓨터간의 HCI 제어, 게임, 교육 등의 비접촉식 인터페이스 응용분야에 적용될 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.1143-1148
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• 2006

사용자 친화형 유저 인터페이스 구현을 위해 인간의 손 형상을 실시간으로 인식하는 연구의 중요성이 부각되고 있다. 그러나 인간의 손은 자유도가 크기 때문에 손 형상을 정확히 인식하기란 매우 어렵고 또한 피부색과 유사한 색을 가지는 복잡한 배경에서는 더욱 곤란하다. 본 논문에서는 별도의 센서를 부착하지 않고 카메라를 사용하여 피부색 정보에 의한 손 형상을 분할한 후 손가락 끝 점을 찾는다. 찾은 손가락 끝점을 이용하여 방향을 탐지하는 알고리즘에 대해 기술한다. 이 방법은 템플리트 매칭을 이용하여 손가락 끝 점을 탐색한 후 찾은 손 가락 끝 점과 손목의 중심을 이용하여 전, 후, 좌, 우 방향을 탐지한다. 제안하는 방법을 이용하여 3D가상현실 공간에서의 Navigation에 응용하였으며, 실험결과 전진, 후진 및 좌측, 우측의 방향전환도 매우 좋은 결과를 보였다. 또한 본 논문에서 제안하는 방법은 마우스, 키보드, 조이스틱 등의 조작 없이 전, 후, 좌, 우 방향전환을 사용자가 직관적으로 지시함으로써 보다 자연스러운 인간과 컴퓨터의 상호작용을 제공할 수 있을 것이다.