Human Legs Motion Estimation by using a Single Camera and a Planar Mirror

단일 카메라와 평면거울을 이용한 하지 운동 자세 추정

  • 이석준 (경북대학교 컴퓨터공학과) ;
  • 이성수 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 강선호 (경북대학교 전자전기컴퓨터학부) ;
  • 정순기 (경북대학교 컴퓨터학부)
  • Received : 2010.08.10
  • Accepted : 2010.10.05
  • Published : 2010.11.15

Abstract

This paper presents a method to capture the posture of the human lower-limbs on the 3D space by using a single camera and a planar mirror. The system estimates the pose of the camera facing the mirror by using four coplanar IR markers attached on the planar mirror. After that, the training space is set up based on the relationship between the mirror and the camera. When a patient steps on the weight board, the system obtains relative position between patients' feet. The markers are attached on the sides of both legs, so that some markers are invisible from the camera due to the self-occlusion. The reflections of the markers on the mirror can partially resolve the above problem with a single camera system. The 3D positions of the markers are estimated by using the geometric information of the camera on the training space. Finally the system estimates and visualizes the posture and motion of the both legs based on the 3D marker positions.

본 논문에서는 고정시킨 평면거울을 바라보는 단일 카메라에서 얻어진 영상을 이용하여 훈련자 양 하지의 자세를 3차원으로 추정하는 방법을 제안한다. 이를 위해, 카메라 입력영상으로부터 평면거울에 부착된 네 개의 적외선 마커를 탐색하여 단일 카메라의 자세를 추정한다. 추정된 카메라 자세를 통해 거울평면을 기준으로 하는 훈련공간을 정의하고, 압력 센서를 사용하여 공간 내의 훈련자의 양 하지 위치를 측정한다. 양 하지의 마커는 직접적으로, 또는 거울을 통해 카메라 영상으로 투영되고, 정의된 훈련 공간에서 3차원 위치로 변환된다. 변환된 마커들의 3차원 위치관계에 의해 최종적으로 양 하지의 자세를 얻고 연속적인 움직임에 대해 운동 상태를 추정한다.

Keywords

References

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