• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.254-268
• /
• 2013

본 논문에서는 마비/편마비 환자의 손 재활운동을 위한 증강현실 인터랙션을 통한 재활운동시스템을 제안한다. 주로 기계적 장치에 의존하고 있는 기존의 마비환자 재활운동시스템에서 가정에서 손쉽게 재활훈련을 수행할 수 있도록 시스템을 구성하기위하여 컴퓨터 비전 기법을 이용하여 재활훈련에 필요한 장비를 최소화하고 좀 더 간편하게 설치하여 사용할 수 있도록 하는데 초점을 맞추었다. 본 논문에서 제안된 방법은 손끝의 움직임과 상태를 손끝마커의 위치와 접촉여부를 검사함으로써 인터랙션 상태를 점검한다. 한대의 카메라로부터 입력되는 손끝 마커의 2차원 위치는 3차원 객체와의 인터랙션을 위하여 ARToolKit 마커를 기반으로 보정된 3차원 카메라 공간상의 좌표로 변환되어 사용된다. 3차원 좌표계로 변환과정을 거친 손끝 마커의 3차원 위치는 3차원 객체와의 인터랙션에 반영함으로써 증강현실 기반의 인터랙션을 구현하였다. 본 논문에서 제시한 인터랙션 기법의 구현내용을 실험결과에서 나타내었고, 증강현실 기반 테이블탑 환경에서 마비환자의 재활운동에 활용될 수 있음을 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제23권12호
• /
• pp.1528-1534
• /
• 2019

최근 들어, 3차원의 깊이 카메라의 대중화로 인해서 RGB 영상에서 수행되던 연구에 새로운 관심과 기회가 생겼지만 사람의 손 자세의 추정은 여전히 어려운 주제 중의 하나로 분류되고 있다. 본 논문에서는 다양하게 입력되는 3차원의 깊이 영상으로부터 사람의 손의 자세를 학습 알고리즘을 이용하여 강인하게 추정하는 방법을 제안한다. 제안된 접근 방법에서는 먼저 뼈대 기반의 손 모델을 생성한 다음, 생성된 손 모델을 3차원의 포인트 클라우드 데이터에 정렬한다. 그런 다음, 랜덤 포레스트 기반의 학습 알고리즘을 이용하여 정렬된 손 모델로부터 손의 자세를 강인하게 추정한다. 본 논문의 실험 결과에서는 제안된 접근 방법이 다양한 실내외의 환경에서 촬영된 입력 영상으로부터 사람의 손의 자세를 강인하고 빠르게 추정한다는 것을 보여준다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
• /
• pp.1-5
• /
• 2009

본 연구에서는 몰입형 인간 컴퓨터 상호작용을 위한 햅틱 마우스 시스템을 제작한다. 제작한 햅틱 마우스는 진동감각 뿐 아니라 온열감도 제공하기 때문에 사용자는 더욱 몰입감 있게 가상의 공간을 경험할 수 있다. 진동 감각과 온열감을 제공하기 위하여 편심모터들과 솔레노이드, 그리고 펠티어 엑츄에이터를 이용하였으며 제작한 시스템의 평가를 위하여 레이싱 게임 프로토타입을 구현하여 테스트를 수행한다. 실험결과로부터 본 햅틱 마우스는 가상 공간에서 사용자에게 사실감을 전달함을 알 수 있다.

• 전자공학회논문지S
• /
• 제36S권4호
• /
• pp.70-82
• /
• 1999

본 논문에서는 복잡한 영상에서 추출해낸 손 영역으로부터 제스처를 인식하여 인간과 컴퓨터의 상호작용(HCI, Human-Computer Interaction)을 위한 보다 자연스러운 인터페이스를 제공한다. 제안하는 방법은 정규화된 RGB 색상 공간에 정의한 피부색의 가우시안 분포를 이용해 조명의 변화나 개인의 차이에도 안정적으로 손 영역을 추출하며, 배경에 대한 상대적인 움직임을 이용해 복잡한 영상에서도 효과적으로 손 영역을 추출해 낸다. 추출된 손 영역은 RBF(Radial Basis Function) 신경망을 이용해 각 제스처로 인식된다. 가상 환경과의 상호작용을 제공하기 위해 두 종류의 기본적인 정적 제스처들을 정의하며 간단한 구문론적 규칙을 사용해 하나 이상의 인식 결과들을 조합함으로써 적은 수의 제스처들만으로 보다 효율적이고 다양한 상호작용이 가능하게 한다. 제안하는 시스템은 TM320C80 DSP 칩을 사용하여 구현되었으며 300×240 영상을 12Hz로 처리함으로써 빠른 속도로 가상 환경의 인터페이스를 제공한다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제8권1호
• /
• pp.55-66
• /
• 2012

This paper presents a dual modeling method that simulates the graphic and haptic behavior of a volumetric deformable object and conveys the behavior to a human operator. Although conventional modeling methods (a mass-spring model and a finite element method) are suitable for the real-time computation of an object's deformation, it is not easy to compute the haptic behavior of a volumetric deformable object with the conventional modeling method in real-time (within a 1kHz) due to a computational burden. Previously, we proposed a fast volume haptic rendering method based on the S-chain model that can compute the deformation of a volumetric non-rigid object and its haptic feedback in real-time. When the S-chain model represents the object, the haptic feeling is realistic, whereas the graphical results of the deformed shape look linear. In order to improve the graphic and haptic behavior at the same time, we propose a dual modeling framework in which a volumetric haptic model and a surface graphical model coexist. In order to inspect the graphic and haptic behavior of objects represented by the proposed dual model, experiments are conducted with volumetric objects consisting of about 20,000 nodes at a haptic update rate of 1000Hz and a graphic update rate of 30Hz. We also conduct human factor studies to show that the haptic and graphic behavior from our model is realistic. Our experiments verify that our model provides a realistic haptic and graphic feeling to users in real-time.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제4권3호
• /
• pp.197-201
• /
• 2011

최근 들어 인간과 컴퓨터와의 상호작용을 위한 인터페이스 분야에서 컴퓨터 시각 방식으로 손짓을 인식하고자 하는 연구가 널리 진행되고 있다. 손짓 인식에서 가장 중요한 이슈는 손가락의 방향성을 효율적으로 인식하는 것이다. 손짓 형상으로부터 얻은 원시형상요소들의 방향성은 손짓에 관한 중요한 정보를 내포하고 있으므로 본 논문에서는 형태론적 형상분해 기법을 사용하여 얻은 주 원시형상요소를 포함하는 원의 반경을 증가시키면서 부 원시형상요소와의 교차점을 구하여 손가락의 주 방향성을 인식하는 알고리즘을 제안하고, 실험을 통하여 그 유용성을 증명하였다.

• 대한인간공학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.95-101
• /
• 2008

This research is to develop PPG filtering method for respiration measurement in U-Health Care system. Respiration rate was determined by filtering PPG and analyzing its spectrum. Optimal filter of PPG has been selected to get respiration by testing 120 sets of experiment data using 700 filtering cases. As a result, 2nd order Bessel-filter that used band-pass cutoff frequency at 0.175~0.4Hz with second order was good at developing respiration signal. Respiration signal in time domain could be continuously analyzed by converting frequency domain using spectrum analysis. 24 seconds has been found to be optimal time duration of collecting PPG data for determining respiration. Therefore, this study was successful of getting not only heart activity but also respiration by only PPG. Minimal invasive measurement obtaining multi-bio information by one sensor can be expected to apply to U-Health Care and human computer interaction.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.55-70
• /
• 2009

비전기반 인간컴퓨터 상호작용은 컴퓨터와 인간의 상호소통을 자연스럽게 제공하는 측면에서 과학과 산업분야에서 주목받는 연구 분야이다. 그러한 측면에서 얼굴표정인식에 의한 인간의 심리적 상태를 추론하는 기술은 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 감성인식 HMM 모델과 광류에 기반한 얼굴 움직임 추적 방법을 이용하여 동영상으로부터 얼굴표정을 인식하는 새로운 방법을 제시하였다. 특히, 기존의 감성상태 변환을 설명하는 HMM 모델은 특정 표정상태 간의 전환 시 항상 중립 상태를 거치도록 설계되어 있다. 그러나 본 연구에서는 기존의 표정상태 전환 모델에 중간상태를 거치는 과정 없이 특정 표정 상태간의 변환이 가능한 확장된 HMM 모델을 제시한다. 동영상으로부터 얼굴의 특성정보를 추출하기 위하여 탬플릿 매칭과 광류방법을 적용하였다. 광류에 의해 추적된 얼굴의 표정특성 정보는 얼굴표정인식을 위한 HMM의 매개변수 정보로 사용된다. 실험을 통하여 제안된 얼굴표정인식 방법이 실시간 얼굴 표정인식에 효과적임을 입증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
• /
• pp.2392-2394
• /
• 2004

핸드헬드 3차원 동작 추적 장치는 새로운 Human Computer Interaction의 도구로 Wearable Computing, Ubiquitous Computing, 3차원 Game 등의 분야에 요구되어 지고 있다. 본 논문에서는 저가의 관성 센서를 사용한 소형의 핸드헬드 3차원 동작 추적 장치를 설계하였다. 특히, 저가의 관성 센서를 적용하는데 있어 센서신호처리의 문제점을 제시하고, 문제점을 제거하기 위한 신호 처리 방법과 관성센서의 누적오차를 줄이기 위한 방법을 제안하고 실험으로 입증하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
• /
• 한국음향학회 1998년도 제15회 음성통신 및 신호처리 워크샵(KSCSP 98 15권1호)
• /
• pp.250-253
• /
• 1998

In digital communicatioin networks, speech recognition systems conventionally reconstruct speech followed by extracting feature [parameters. In this paper, we consider a useful approach by incorporating speech coding parameters into the speech recognizer. Most speech coders employed in the networks represent line spectral pairs as spectral parameters. In order to improve the recognition performance of the LSP-based speech recognizer, we introduce two different ways: one is to devise weighed distance measures of LSPs and the other is to transform LSPs into a new feature set, named a pseudo-cepstrum. Experiments on speaker-independent connected-digit recognition showed that the weighted distance measures significantly improved the recognition accuracy than the unweighted one of LSPs. Especially we could obtain more improved performance by using PCEP. Compared to the conventional methods employing mel-frequency cepstral coefficients, the proposed methods achieved higher performance in recognition accuracies.