• 센서학회지
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• 제21권1호
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• pp.28-33
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• 2012

The visual sensing of human hands plays an important part in many man-machine interaction/interface systems. Most existing visionbased hand detection techniques depend on the color cues of human skin. The RGB color image from a vision sensor is often transformed to another color space as a preprocessing of hand detection because the color space transformation is assumed to increase the detection accuracy. However, the actual effect of color space transformation has not been well investigated in literature. This paper discusses a comparative evaluation of the pixel classification performance of hand skin detection in four widely used color spaces; RGB, YIQ, HSV, and normalized rgb. The experimental results indicate that using the normalized red-green color values is the most reliable under different backgrounds, lighting conditions, individuals, and hand postures. The nonlinear classification of pixel colors by the use of a multilayer neural network is also proposed to improve the detection accuracy.

• 한국CDE학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.20-30
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• 2016

Recently immersive virtual reality (VR) becomes popular due to the advanced development of I/O interfaces and related SWs for effectively constructing VR environments. In particular, natural and intuitive manipulation of 3D virtual objects is still considered as one of the most important user interaction issues. This paper presents a comparative study on the manipulation and interaction of 3D virtual objects using different interfaces and interactions in three VR environments. The comparative study includes both quantitative and qualitative aspects. Three different experimental setups are 1) typical desktop-based VR using mouse and keyboard, 2) hand gesture-supported desktop VR using a Leap Motion sensor, and 3) immersive VR by wearing an HMD with hand gesture interaction using a Leap Motion sensor. In the desktop VR with hand gestures, the Leap Motion sensor is put on the desk. On the other hand, in the immersive VR, the sensor is mounted on the HMD so that the user can manipulate virtual objects in the front of the HMD. For the quantitative analysis, a task completion time and success rate were measured. Experimental tasks require complex 3D transformation such as simultaneous 3D translation and 3D rotation. For the qualitative analysis, various factors relating to user experience such as ease of use, natural interaction, and stressfulness were evaluated. The qualitative and quantitative analyses show that the immersive VR with the natural hand gesture provides more intuitive and natural interactions, supports fast and effective performance on task completion, but causes stressful condition.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.1725-1731
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• 2004

최근 들어 인간의 의지를 컴퓨터에 전달하기 위한 수단으로 컴퓨터 시각기반 방식으로 제스처를 인식하고자 하는 연구가 널리 진행되고 있다. 제스처 인식에서 가장 중요한 이슈는 알고리즘의 단순화와 처리시간의 감소이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 기하학적 집합론에 근거하고 있는 수학적 형태론을 적용하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 중요한 아이디어는 형태론적 형상 분해를 적용하여 제스처를 인식하는 것이다. 손짓 형상으로부터 얻은 원시형상요소들의 방향성은 손짓에 관한 중요한 정보를 내포하고 있다. 이러한 특징에 근거하여 본 연구에서는 주 원시형상요소와 부 원시형상요소의 중심점을 연결하는 직선으로부터 특징벡터를 이용한 형태론적 손짓 인식 알고리즘을 제안하고 실험을 통하여 그 유용성을 증명하였다. 자연스러운 손짓을 이용한 인터페이스 설계는 TV 스위치 조정이나 비디오 컨텐츠 검색용 시스템으로 널리 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.9-14
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• 2003

GUI(Grophic User Interface) 기반의 상호작용은 컴퓨터를 더 사용하기 간단하고 쉽게 만들었다. 그러나 GUI 기반의 상호작용은 자연스럽고 직관적이며 적응적인 사용자의 요구사항을 만족시키기 위해 필요한 상호 작용 기능을 쉽게 지원하지는 못한다. 본 연구에서는 이미지 시퀀스에서 손을 추적하고 가상 현실에서 포인팅 장치로 마우스를 대체하기 위해 각 비디오 프레임에서 손을 인식하는데 유용한 방법인 수정 BMA를 제안했으며 이를 이용해 초당 30 프레임의 HCI 시스템을 구현했다. HCI 시스템을 구현하는데 가장 중요한 기준은 정확한 움직임 벡터 포착과 그의 실시한 처리이다. 수정 BMA는 실시간 처리를 위해 손의 위치, 움직임 방향을 고려한 손 영역을 분할, 손 영역의 색상 분포를 예측하는데 적용했다. 실험 결과는 YCbCr 좌표를 이용한 수정 BMA가 실시간 처리와 인식율을 보장함을 보여 준다. YCbCr 색상 좌표는 각 픽셀 색상의 휘도를 제거한 RGB 색상 좌표보다 더 적은 비트로 코딩 가능하며 주변 상황에 덜 민감하다. 수정 BMA를 이용한 손 추적은 가상현실, 게임과 장애인을 위한 HCI시스템 적용가능하다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권4호
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• pp.618-632
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• 2010

This paper presents a novel approach to control the augmented reality (AR) objects robustly in a marker-less AR system by fingertip tracking and hand pattern recognition. It is known that one of the promising ways to develop a marker-less AR system is using human's body such as hand or face for replacing traditional fiducial markers. This paper introduces a real-time method to manipulate the overlaid virtual objects dynamically in a marker-less AR system using both hands with a single camera. The left bare hand is considered as a virtual marker in the marker-less AR system and the right hand is used as a hand mouse. To build the marker-less system, we utilize a skin-color model for hand shape detection and curvature-based fingertip detection from an input video image. Using the detected fingertips the camera pose are estimated to overlay virtual objects on the hand coordinate system. In order to manipulate the virtual objects rendered on the marker-less AR system dynamically, a vision-based hand control interface, which exploits the fingertip tracking for the movement of the objects and pattern matching for the hand command initiation, is developed. From the experiments, we can prove that the proposed and developed system can control the objects dynamically in a convenient fashion.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제15권4호
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• pp.473-480
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• 2014

오늘날 컴퓨터의 사용이 대중화 되면서 키보드나 마우스와 같은 기존의 사용자 인터페이스에 비해 보다 편리하고 자연스러운 인터페이스에 대한 연구가 활발히 진행되면서, 최근 마이크로소프트의 동작 인식 모듈인 키넥트에 대한 관심이 높아지고 있다. 키넥트는 내장된 센서를 통해 신체의 주요 관절의 움직임 및 깊이 정보를 인식할 수 있으며 내장 마이크를 통해 간단한 음성인식도 가능하다. 본 논문에서는 OpenCV 라이브러리를 키넥트에 접목하여, 키넥트의 깊이 데이터, skeleton tracking, labeling 알고리즘으로 손 영역 추출 및 움직임의 정보를 인식하여 가상 마우스와 가상 키보드를 구현하고, 음성인식을 통해 기존 입력 장치의 기능을 구현하는 것을 목표로 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1A호
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• pp.25-32
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• 2010

최근 여객용 선박을 즐기는 다양한 층이 확대되면서 일반 여행자들에게 공개하지 못할 공간 및 정보 등이 있다. 이런 이유로 특정 선박승무원 출입만 허용할 수 있는 보안시스템이 필요하다. 현재 보안시스템에 가장 많이 사용되는 생체인식 즉 지문, 홍채, 정맥 등 다양한 방법을 사용한다. 하지만 이 방법들은 흔적을 남기므로 또 따른 목적으로 사용할 수 있는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 암호입력 인터페이스의 문제점인 지문이 남는 위험을 방지하고자 손동작을 2차원 입력 영상으로부터 획득하여 손동작을 인식하고 3차원 영상 큐브를 이용한 암호입력 인터페이스 설계하고 구현한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.136-141
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• 2006

가상 품평 또는 가상 훈련 시스템과 같은 고품질, 고정밀 가상현실 애플리케이션에서는 사용자에게 자연스러운 상호작용을 제공하기 위해 고정밀 핸드인터페이스 기술을 필요로 하고 있으나, 현재까지 개발된 상호작용 기술은 산업 현장에서 사용하기에는 어려움이 많다. 따라서 본 연구에서는 직관적이고 자연스러운 상호작용을 위한 기술로서 저항이나 광학 방식 등의 센서를 이용한 기존 연구에 비해 높은 해상도와 빠른 갱신율을 제공하는 절대 변위 센서를 사용한 고정밀 장갑형 핸드 인터페이스 장치 개발과 사용자에게 이질감을 주었던 기존의 투박한 실리던형 핸드 모델이 아닌 가변형 스킨매쉬 기법을 적용한 사실적 핸드 모델 가시화 기술 및 복잡하고 잦은 캘리브레이션 과정을 극복하기 위한 2 가지 형태의 간단한 손동작만으로도 정확하고 신속한 캘리브레이션 작업을 지원하는 매니지먼트 툴의 개발을 제시한다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2002년도 춘계학술발표논문집(상)
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• pp.507-511
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• 2002

전자문서 환경에서의 annotation은 종이 문서 환경에 비하여 다양한 장점을 제공하기 때문에, 현재 웹 및 hand-held 환경을 기반으로 하는 여러 분야에서 응용 및 적용되고 있다. 한편 annotation 인터페이스 중 paper-like annotation interface (PLAi)는 직관적인 자유형 마킹 생성 및 최소의 작업 오버헤드 보장 둥의 장점을 제공한다. 그러나 현재의 annotation 시스템에서는 대부분 PLAi를 제외한 서로 다른 인터페이스를 사용하고 있으며 이는 모든 환경에 PLAi을 적용하기에는 기술적 혹은 사용성 측면에서 다수의 부정적인 요인을 포함하기 때문이다. 따라서 본 연구에서는 데스크탑 및 hand-held 등과 같은 다양한 환경에서도 적용 가능한 PLAi를 제안하고자 하며, 특히 자유형 마킹에 대한 인식 및 보정 인터랙션이 지원되는 지능형 annotation 입력 인터페이스를 설계한다. 그 결과 제안된 인터페이스의 인터랙션 기법들은 다양한 환경에서도 PLAi의 장점을 최대한 지원할 수 있는 동시에, e-Learing, 전자교범, 온라인 교정, 전자도서관, 전자책 등의 분야에 적용 가능하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 춘계종합학술대회
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• pp.197-200
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• 2002

기존 DGPS는 고가의 장비인 RF방식의 무선 모뎀을 사용함으로써 사용자의 무선국 허가, 전파의 지리적 장애물에 의한 영향, 전송거리의 제한, 주파수 혼신, 주파수 자원의 유한성 등의 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위해서 각 DGPS 수신기의 무선 모델을 대체할 수 있는 방법으로 휴대전화를 이용한 DGPS 수신기와의 보정신호 전송기법을 제안하고, DGPS 수신기와 휴대전화 간의 연동을 위한 IM(Interface Module)의 개발에 관한 연구이다. IM은 DGPS 수신기와 휴대전화 간의 인터페이스 모듈로서 RS-232 포트와 모뎀 통신 제어를 통한 보정신호의 전송을 가능하게 한다. 기준국의 IM은 DGPS 수신기와 휴대전화를 통해 이동국에 보정신호를 전송하기 위하여 RS-232 포트와 모뎀을 초기화하고 응답 모드로 대기하며, 이동국의 IM은 RS-232 포트와 모뎀을 초기화 한 후 기준국과 연결(Hand Shaking)를 요구하고, 연결 선정이 완료된 후 송수신 된 보정신호를 이용하여 이동국은 상대 측위를 통한 정화한 측위가 이루어진다.