• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.1067-1074
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• 2012

본 논문에서는 HMM을 이용한 제스처 인식을 입력 인터페이스로 사용한 한자 학습 콘텐츠에 대해 제안한다. 제안한 시스템의 입력정보는 TOF 카메라 영상으로부터 3차원 정보를 받으며, 제스처 인식 방법은 사용자의 포즈를 예측하는 부분과 연속된 포즈들로부터 제스처를 인식하는 부분으로 구성되어 있다. 사용자와 컴퓨터사이의 의사소통에서, 별도의 추가 장비를 사용하지 않고 사용자의 행동에 의한 조작을 통해 사용자가 쉽게 조작할 수 있도록 편리함을 제공하였다. 또한 대형 디스플레이와 다양한 멀티미디어 요소를 이용하여 몰입과 흥미를 유발시킬 수 있기 때문에 정보 전달을 극대화할 수 있다. 본 논문에서 제안한 에듀테인먼트 한자 학습 콘텐츠는 교육적 내용를 제공하고 사용자가 흥미를 느끼도록 하여 자연스레 한자를 습득할 수 있고, 제스처 인식을 기반으로 하므로 사용자에게 콘텐츠 체험을 통한 시너지 효과를 기대할 수 있다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권8호
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• pp.2262-2270
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• 1999

본 논문에서는 원격작업용 제스처 명령의 인식을 위해 컴퓨터 시각 센서와 HMM을 이용한 알고리즘을 사용하였다. 스테레오 정합을 이용한 자동 손영역의 추출은 원격작업용 제스처 추적의 자동 초기 영역 설정을 위해 제안하였다. 이는 좌, 우 두 카메라의 시각치를 이용하였으며, 손의 상대적인 거리정보를 이용하게 된다. 손영역의 추적은 일반적인 흑백 영상에서도 배경이나 잡음에 구애받지 않도록 에지값의 양의 시간차(PDOE : positive difference of edges) 영상이 사용되었으며, 제스처 명령 모델로는 실제 원자력 발전소 내 원격작업용으로 정의된 K/K(KNU/KAERI) 제스처 명령을 이용하였다. 이산 HMM을 이용한 복합 제스처 인식모델은 전명령어(pre-oeders)와 기본 명령여(basic-orders), 후명령어(post-orders)의 세 부분에 대한 각각의 명령 모델로 구성되며, 각 명령 모델의 조합과 연동에 의해서 복합적인 명령의 인식을 수행하도옥 하였다. 최종 제스처 인식 결과는 2개 이상의 명령이 복합된 연속명령에 대해 97% 이상의 안정된 인식율을 나타내었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.26-32
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• 2020

최근 웨어러블 장치와 IoT 기술들이 다양하게 개발 및 상용화되면서, 이에 발맞추어 다양한 종류의 센서 들이 개발되었고, 이런 새로운 종류의 센서들이 실생활에서 다양하게 접목되면서 다양한 응용 제품들이 개발되어 왔다. 새로운 센서 기술들이 현실화되면서 의학분야에서도 많이 적용되고 있으며, 특히 자기장 센서는 의학분야에서 다양한 목적으로 활용되어져 왔다. 본 논문에서는 소형의 영구자석과 이를 측정하기 위한 자기장 센서를 활용하여 손목의 재활 훈련이나 운동량을 측정하는 모델과 방법을 제시하고자 한다. 자석과 자기장 센서 사이에는 전기적인 선들의 연결이 없이도 자석과 자기장 센서 사이의 자기장을 측정할 수 있어, 이렇게 측정된 자기장 값들을 실제 자석과 자기장 센서간의 거리로 환산하여 측정할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 자기장의 특징은 그 자체만으로도 비선형적인 자기장이 생성되기 때문에, 자기장 센서 패드와 손목동작의 비선형 모델로 인하여, 아주 복잡한 모델과 많은 계산이 요구하게 된다. 따라서 본 논문에서는 이런 구현상의 어려운 단점들을 보완하고 정확한 장기장센서 데이터를 측정하기 위하여, 손에 설치된 자석과 손목에 설치된 자기장 센서를 모델링하고 캘리브레이션하는 방법을 제안한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.13-18
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• 2010

멀티터치 관련 연구는 전반사 장애 현상(FTIR: Frustrated Total Internal Reflection)의 원리를 기반으로 기존 방법을 이용하여 단지 구현하는 것이 대부분이다. 또한 멀티 터치점(Blob-Points) 검출이나 사용자 제스쳐 인식에 있어서 성능 향상을 위한 소프트웨어적 해법에 관한 연구는 드문 실정이다. 따라서 본 논문에서는 확산 투광(DI: Diffused Illumination) 방식을 기반으로 개선된 터치점 검출과 사용자 제스쳐 인식에 의한 멀티터치 테이블-탑 디스플레이를 구현한다. 제안된 방법은 실행 중인 어플리케이션 내의 객체들을 위한 동시 변형 멀티터치 명령을 지원하며, 제안한 사전 테스팅(Pre-Testing) 방법에 의해서 멀티 터치점 검출 과정에서 시스템 지연 시간의 감소가 가능하다. 구현된 멀티터치 테이블-탑 디스플레이 장치는 OSC(Open Sound Control) 프로토콜을 기반으로 하는 TUIO(Tangib1e User Interface Object) 환경에서 Flash AS3 어플리케이션을 제작하여 시뮬레이션 한 결과 최대 37% 시스템 지연 시간의 감소와 멀티터치 제스쳐 인식에서 성공적인 결과를 보였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.551-557
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• 2013

지능형 로봇 연구 분야에 있어, 손을 이용한 제스처 인식은 매우 중요한 연구 분야로 간주 되고 있으며, 스마트 폰, 스마트 TV 등에 상용화 되어왔다. 제스처 인식에 있어, 강인한 손 검출 기술을 필수적인데, 손의 모양이 일정치 않고, 복잡한 배경이나 조명변화 아래서는 손 검출이 쉽지 않다는 어려움이 있다. 본 논문은 실내 환경에서 사용자가 가리키는 방향을 인식하기 위한 손 검출 알고리즘을 제안한다. 손 검출에 대한 오검출을 최대한 줄이기 위해, 머리-어깨 검출 결과를 기반으로 손 검색 영역을 한정시키고, 피부색을 이용해 최소한의 후보군들을 발생시켜, HOG-SVM을 이용하여 손을 검출하였다. 그리고 머리-어깨, 손 검출 결과를 통해 팔의 방향 각도를 추정하였다. 제안된 방법은 실제 실내 환경에서 추출된 영상을 통해 실험을 진행하였고, 강인한 성능을 확인하였다.

• 디자인학연구
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• 제19권4호
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• pp.81-90
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• 2006

로봇디자인은 로봇이라는 첨단기술의 결정체와 인간을 연결하는 인터페이스 역할을 한다. 실용화 로봇기술의 성숙기에 접어들고 있는 현재 로봇에 대한 커다란 시장이 형성될 시점에서는 더욱 로봇디자인이 중요하게 될 것이다. 로봇이 인간과 같은 환경에서 살아가기 위해서는 인간 친화적인 인터페이스 디자인 기술과 기존의 로봇개념과는 다른 상호작용(interaction)을 고려한 로봇디자인이 개발되어져야 한다. 본 연구는 사례 연구 형식으로 쇼핑서비스지원 로봇을 대상으로 필요기능을 도출하고, HRI 디자인 요소에 대한 설계를 전개했다. 그리고 쇼핑서비스지원 로봇 디자인을 전개하였다. 특히, 제스처(Gesture), 표정(Expression), 사운드(Sound)의 HRI 디자인 요소 구성을 쇼핑서비스 로봇에 적용하여 구체적인 결과를 도출하였다. HRI 디자인에 대한 유효성 검증을 위해서 모션캡처, 애니메이션, 뇌파, 사운드 등이 통합된 인간과 로봇과의 구체적인 인터랙션을 제시하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권9호
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• pp.4491-4509
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• 2017

The present paper proposes a novel dynamic system for hand gesture recognition. The approach involved is comprised of three main steps: detection, tracking and recognition. First, the gesture contour captured by a 2D-camera is detected by combining the three-frame difference method and skin-color elliptic boundary model. Then, the trajectory of the hand gesture is extracted via a gesture-tracking algorithm based on an occlusion-direction oriented linear extrapolation predictor, where the gesture coordinate in next frame is predicted by the judgment of current occlusion direction. Finally, to overcome the interference of insignificant trajectory segments, the longest common subsequence (LCS) is employed with the aid of velocity information. Besides, to tackle the subgesture problem, i.e., some gestures may also be a part of others, the most probable gesture category is identified through comparison of the relative LCS length of each gesture, i.e., the proportion between the LCS length and the total length of each template, rather than the length of LCS for each gesture. The gesture dataset for system performance test contains digits ranged from 0 to 9, and experimental results demonstrate the robustness and effectiveness of the proposed approach.

• 스마트미디어저널
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• 제4권1호
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• pp.33-38
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• 2015

분 논문에서는 전위계 센서를 이용한 비접촉식 동작인식거리를 확장하기 위해 1K Hz 이하의 극저주파 EMI를 제거하는 기법과 제스처 동작 시작점 추출을 위한 PLN(Power Line Noice)을 이용하는 기법을 제시한다. 스마트기기 상에 장착된 전위계차 센서 주변에서 발생하는 극저주파대역의 전기장의 세기를 측정하여 효율적인 센서의 배치를 통해 EMI를 제거하는 동시에 60Hz 대역의 PLN 잡음은 오히려 동작 시작점 검출을 위하여 이용하는 기법을 제안한다. 이 후, 접지를 통해 스마트 기기 및 센서의 회로에서 발생하는 전원선 잡음을 제거하고, 스마트 TV와 센서의 사이를 차폐시킴으로써 스마트 기기에서 발생하는 전기적 잡음을 제거한다. 마지막으로 필터기법을 이용하여 남아있는 미세 잡음을 제거한다. 전위계차 센서를 스마트기기의 비접촉식 원격제어에 활용하기 위한 극저주파대역 EMI의 효과적인 제거 기법 및 성능을 분석하였으며, 또한 전위계차 센서의 비접촉식 응용에 난제중 하나인 동작시작점 검출을 위한 효과적인 방법을 제시하여 제스처 인식거리를 실제 응용가능한 3m 이상으로 확장할 수 있음을 보였다.

• 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.

• 스마트미디어저널
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• 제4권1호
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• pp.9-15
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• 2015

언어를 사용하지 않고 몸짓이나 손짓, 표정 등 신체의 동작으로 의사나 감정을 표현하고 전달하는 비언어적 전달 방법은 중요한 의사전달 방법 중 하나이다. 이러한 몸짓이나, 손짓, 시선 맞춤 그리고 손동작은 때론 말보다 더 강력한 의사전달의 방법으로 작용한다. 비언어적 의사전달 방법에서 시선 맞춤은 그중에서도 가장 중요한 의사전달 방법이다. 하지만 화상회의를 할 때 디스플레이 상에서의 눈과 카메라의 차이 때문에 상호간에 시선 맞춤이 되지 않는다. 만약 상호간에 시선 맞춤을 하지 않고 대화를 하면 정확한 의사전달이 힘들고 서로의 이야기에 집중하기 어려워진다. 본 논문에서는 화상회의 상황에서 시선 맞춤을 개선하는 방법을 제안한다. 시선 맞춤을 개선하기 위해 두 대의 카메라를 텔레비전의 위, 아래에 설치하였다. 동시에 두 영상을 촬영하여 2D 워핑을 하여 가상의 중간시점으로 옮기고, 뷰 모핑을 한다. 모핑된 얼굴과 배경영상을 합성하여 화상회의를 위해 개선된 시선 맞춤 영상을 만든다. 실험 결과를 통하여 제안한 알고리즘이 시선 맞춤을 개선하고 자연스러운 중간 시점 영상을 합성하는 것을 확인 할 수 있다.