• 로봇학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.265-271
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• 2018

The recent prosthetic technologies pursue to control multi-DOFs (degrees-of-freedom) hand and wrist. However, challenges such as high cost, wear-ability, and motion intent recognition for feedback control still remain for the use in daily living activities. The paper proposes a multi-channel knit band sensor to worn easily for surface EMG-based prosthetic control. The knitted electrodes were fabricated with conductive yarn, and the band except the electrodes are knitted using non-conductive yarn which has moisture wicking property. Two types of the knit bands are fabricated such as sixteen-electrodes for eight-channels and thirty-two electrodes for sixteen-channels. In order to substantiate the performance of the biopotential signal acquisition, several experiments are conducted. Signal to noise ratio (SNR) value of the knit band sensor was 18.48 dB. According to various forearm motions including hand and wrist, sixteen-channels EMG signals could be clearly distinguishable. In addition, the pattern recognition performance to control myoelectric prosthesis was verified in that overall classification accuracy of the RMS (root mean squares) filtered EMG signals (97.84%) was higher than that of the raw EMG signals (87.06%).

• 방송공학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.87-94
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• 2017

본 논문에서는 게임 엔진(Unity3D) 상에서 헤드 마운트 디스플레이(HMD)와 손 동작 인식 기술을 이용한 가상 환경 운영 체제(VROS) 프로토타입을 제안한다. 제안하는 OS는 Unity3D에서 제공하는 실시간 환경 상에 간단한 멀티태스킹 스레드 메커니즘을 구축한 형태로 제작되었다. 제안하는 가상 환경 운영 체제는 손 동작 인식 장치(Leap Motion)로부터 입력을 받아서 키보드와 마우스 역할을 수행하며 헤드 마운트 디스플레이((Oculus Rift DK2)를 통해 출력을 제공한다. 테스트 결과, 제안하는 시스템은 360도 가상 공간 내에서 보다 넓고 몰입도가 높은 작업 환경을 제공하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제35권12호
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• pp.780-788
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• 2008

손 포즈 모델링 및 추적은 컴퓨터 시각 분야에서 어려운 문제로 알려져 있다. 손 포즈 3차원 복원을 위한 방법에는 사용되는 카메라의 수에 따라 다중 카메라 또는 스테레오 카메라 기반 방식과 단일카메라 기반 방식이 있다. 다중 카메라의 경우 여러 대의 카메라를 설치하거나 동기화를 시키는 등에 대한 제약사항이 따른다. 본 논문에서는 확률 그래프 모델에서 신뢰 전파 (Belief Propagation) 알고리즘을 이용하여 단안 카메라에서 획득된 2차원 입력 영상으로부터 3차원 손 포즈를 추정하는 방법을 제안한다. 또한, 은닉 마르코프 모델(Hidden Markov Model)을 인식기로 하여 손가락 클릭 동작을 인식한다. 은닉 노드로 손가락의 관절 정보를 표현하고, 2차원 입력 영상에서 추출된 특징을 관측 노드로 표현한 확률 그래프 모델을 정의한다. 3차원 손 포즈 추적을 위해 그래프 모델에서의 신뢰 전파 알고리즘을 이용한다. 신뢰 전파 알고리즘을 통해 3차원 손 포즈를 추정 및 복원하고, 복원된 포즈로부터 손가락의 움직임에 대한 특징을 추출한다. 추출된 정보는 은닉 마르코프 모델의 입력값이 된다. 손가락의 자연스러운 동작을 위해 본 논문에서는 한 손가락의 클릭 동작 인식에 여러 손가락의 움직임을 함께 고려한다. 제안한 방법을 가상 키패드 시스템에 적응한 결과 300개의 동영상 테스트 데이타에 대해 94.66%의 높은 인식률을 보였다.

• 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.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.238-246
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• 2001

복지형 정보단말 장치로 청각장애인과 건청인사이의 커뮤니케이션을 지원하기 위한 수화 생성시스템이 개발되었다. 이 시스템에서는 신체의 각 부위의 움직임을 주목한Motion-Primitives에 기초로 하여 컴퓨터그래픽(CG) 애니메이션으로 수화 단어 동작을 생성하고 있다. 기존의 수화 생성시스템은 수화 단어를 생성할 때 손 모양이나 손과 어깨의 움직임을 제어하기가 어려워 수화 단어를 생성하는데 많은 시간이 소요되었다. 또한 수화 통역을 위해서는 수화단어가 5000단어 이상이 필요하기 때문에 수화단어 데이터 베이스를 구축하는 것도 큰 문제로 대두되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 종래의 시스템보다 수화단어 구축에 있어서 다양한 움직임의 경로를 유연하게 만들수 있는 Motion-Primitives에 의한 새로운 시스템을 제안한다. 이 제안한 시스템을 적용하여 실제로 청각장애인을 대상으로 수화단어 100단어에 대하여 평가실험을 행한 결과 종래의 시스템으로 평균 76%의 인식 율을 얻을 수 있었던 것에 비하여 새롭게 제안한 시스템은 82%의 양호한 인식 율을 얻을 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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• pp.676-677
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• 2019

수부 봉합 수술 환자, 뇌졸중과 중풍으로 인한 수부 마비 환자, 깁스 후 수부 근육 수축 환자 등 수부 재활 치료가 필요한 환자의 수는 계속해서 증가하고 있지만 그에 비해 재활 치료사의 수는 현저히 부족하다. 또한 수부 재활에 대한 예산 부족으로 환자들의 경제적 부담이 증가하고 있다. 이를 해결하고자 본 논문에서는 모션인식 수부 재활 콘텐츠를 리듬 게임의 형태로 구현하였다. 추후 이 콘텐츠를 통해 수부 재활 치료가 필요한 사람들이 비교적 저렴한 가격으로 지속적인 자가 재활 치료를 진행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권9호
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• pp.77-85
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• 2015

지화(finger language)는 수화(sign language)에 포함되며, 손의 제스쳐로 한글의 모음, 자음을 표현하는 언어 체계이다. 한글 지화는 총 31 제스쳐로 구성되어 있으며, 정확한 인식을 위해서는 하나의 제스쳐에 대해 학습 모델이 많이 필요로 하게 된다. 대량의 학습 모델이 존재할 경우, 입력 데이터는 많은 공간을 탐색하는데 시간을 소비하게 된다. 따라서 실시간 인식 시스템은 이러한 탐색 공간을 줄이는 것이 가장 중요한 문제로 인식되고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 인식률 저하 없이 탐색 공간을 효율적으로 줄이는 계층적 HMM 구조를 제안하였다. 지화는 손목의 방향성에 따라 총 3개의 범주로 설정, 입력 데이터는 이 범주 안에서 모델을 검색하게 된다. 이러한 사전 분류를 진행하여 비슷한 한글 지화의 분별력을 확립하게 되며 탐색 공간 또한 효율적으로 관리되므로 실시간 인식 시스템에 적용 가능하다. 실험 결과, 제안된 방법은 일반적인 HMM 인식 방법보다 평균 3배 정도의 시간을 단축할 수 있있고, 비슷한 한글 지화 제스쳐에 대해 오인식 또한 감소하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.371-376
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• 2007

This paper presents an emotion recognition and its expression system of an intelligent robot like a home robot or a service robot. Emotion recognition method in the robot is used by a facial image. We use a motion and a position of many facial features. apply a tracking algorithm to recognize a moving user in the mobile robot and eliminate a skin color of a hand and a background without a facial region by using the facial region detecting algorithm in objecting user image. After normalizer operations are the image enlarge or reduction by distance of the detecting facial region and the image revolution transformation by an angel of a face, the mobile robot can object the facial image of a fixing size. And materialize a multi feature selection algorithm to enable robot to recognize an emotion of user. In this paper, used a multi layer perceptron of Artificial Neural Network(ANN) as a pattern recognition art, and a Back Propagation(BP) algorithm as a learning algorithm. Emotion of user that robot recognized is expressed as a graphic LCD. At this time, change two coordinates as the number of times of emotion expressed in ANN, and change a parameter of facial elements(eyes, eyebrows, mouth) as the change of two coordinates. By materializing the system, expressed the complex emotion of human as the avatar of LCD.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.51-57
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• 2012

팩맨(Pacman)은 세계적으로 사랑을 받는 클래식 게임의 종결자로 알려져 있다. 본 논문에서는 클래식 게임인 팩맨을 키보드나 마우스를 사용하지 않고 간단한 손동작만으로 게임을 플레이 할 수 있도록 한다. 즉, 손의 좌표 중심점을 이용하여 방향키를 대신할 수 있도록 한 모션을 이용한 게임이다. 또한 캠을 이용하여 MFC 다이얼로그에 영상을 받아 손에 대한 포인터를 추출하여 손의 움직임에 따라 몬스터의 움직임도 바뀌도록 한다. 본 논문에서 피부색 추출을 위해 RGB 영상을 YCbCbr영상으로 변환하고, 보다 좋은 영상을 얻기 위하여 곱 연산과 하이브리드 미디언 필터링을 이용하였다. 그리고 손 영역의 무게 중심을 구하여 이를 중심으로 손 영역의 움직임을 구하는 방법을 사용하였다.

• 전기학회논문지
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• 제60권10호
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• pp.1946-1950
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• 2011

This paper deals with an input device without the touch. The existing touch screens have some problems such as the week durability by frequent contact and the high cost by complex hardware configuration. In this paper, a non-touch input device is proposed to overcome these problems. The proposed method uses a skin color generated by the HCbCr color model and a hand region obtained by the labeling technique. In Addition, the skeleton model is employed to improve the recognition performance of the hand motion. Finally, the experiment results show the applicability of the proposed method.