DOI QR코드

DOI QR Code

Detection of Gaze Direction for the Hearing-impaired in the Intelligent Space

지능형 공간에서 청각장애인의 시선 방향 검출

  • 오영준 (숭실대학교 미디어학과) ;
  • 홍광진 (숭실대학교 글로벌미디어학부) ;
  • 김종인 (숭실대학교 미디어학과) ;
  • 정기철 (숭실대학교 IT대학 글로벌미디어학부)
  • Received : 2011.04.29
  • Accepted : 2011.07.07
  • Published : 2011.12.31

Abstract

The Human-Computer Interaction(HCI) is a study of the method for interaction between human and computers that merges the ergonomics and the information technology. The intelligent space, which is a part of the HCI, is an important area to provide effective user interface for the disabled, who are alienated from the information-oriented society. In the intelligent space for the disabled, the method supporting information depends on types of disability. In this paper, we only support the hearing-impaired. It is material to the gaze direction detection method because it is very efficient information provide method to present information on gazing direction point, except for the information provide location perception method through directly contact with the hearing-impaired. We proposed the gaze direction detection method must be necessary in order to provide the residence life application to the hearing-impaired like this. The proposed method detects the region of the user from multi-view camera images, generates candidates for directions of gaze for horizontal and vertical from each camera, and calculates the gaze direction of the user through the comparison with the size of each candidate. In experimental results, the proposed method showed high detection rate with gaze direction and foot sensing rate with user's position, and showed the performance possibility of the scenario for the disabled.

인간-컴퓨터 상호 작용은 인간공학과 정보기술을 융합하여 인간과 컴퓨터와의 상호 작용 기술을 연구하는 학문이고, 그 중에서도 지능형 공간은 정보화 사회에서 소외될 수 있는 장애인에게 더욱 효과적인 사용 환경을 제공할 수 있는 중요한 연구 분야이다. 장애인을 위한 지능형 공간에서의 정보 지원 방법은 장애 유형에 따라 달라지는데, 본 논문은 정보 지원 대상을 청각 장애인으로 한정한다. 청각 장애인에게 직접 접촉을 통해 정보 제공 위치를 인지시키는 방법을 제외하면, 시선이 향하고 있는 곳에 정보를 표시하는 것이 가장 효율적인 정보 제공 방법이기 때문에, 시선 방향 검출 방법은 필수적이다. 우리는 이처럼 청각 장애인에게 실내 생활 지원 서비스를 제공하기 위해 반드시 필요한 시선 방향 검출 방법을 제안한다. 제안된 방법은 다시점 영상(Multi-view Camera Image) 내에서 검출된 사용자 영역 정보를 이용하여, 시점 별 수평/수직 방향 시선각 후보를 생성하고 후보 간의 크기 비교를 통해 사용자의 시선 방향을 계산한다. 실험 결과에서, 제안된 방법은 높은 시선 방향 검출 성능을 보이며, 장애인을 위한 시나리오를 수행할 수 있는 가능성을 보였다.

Keywords

References

  1. R. A. Brooks, "Intelligence without reason," Proceeding of the 9th International Joint Conference on Artificial Intelligence, pp.569-595, 1991.
  2. R. A. Brooks, D. Dang, J. D. Bonet, J. Kramer, J. Mellor, P. Pook, C. Stauffer, L. Stein, M. Torrance and M. Wessler, "Intelligent Room Project," Proceedings of the 2nd International Cognitive Technology, pp.271-279, 1997.
  3. 김종배, 김항준, "모델 기반의 SVM을 이용한 시선 방향 추정", 대한전기학회 2007 CICS 정보 및 제어 학술대회, pp.121-122, 2007.
  4. Y. Ishii, H. Hongo and K. Yamamoto, "Real-Time Face and Head Detection using Four Directional Features," Proceedings of the 6th IEEE International Conference on Automatic Face and Gesture Recognition, pp.403-408, 2004.
  5. H. Hongo, M. Yasumoto, Y. Niwa and K. Yamamoto, "Combination of Face Direction Estimation and Face Recognition Using Four-Directional Features," Proceeding of the 5th Asian Conference on Computer Vision, Vol.2, pp.737-742, 2002
  6. C. Wu and H. Aghajan, "Head pose and trajectory recovery in uncalibrated camera networks - Region of interest tracking in smart home applications," Proceedings of the 2nd ACM/IEEE International Conference on Distributed Smart Cameras, pp.1-7, 2008.
  7. 공병용, 정도준, 김항준, "실내 환경에서 시선 방향을 고려한 사람 행동 인식", 대한전기학회 2007 CICS 정보 및 제어 학술대회, pp.119-120, 2007.
  8. Y. Matsumoto, T. Ogsawara and T. Ino, "Development of intelligent wheelchair system with face and gaze based interface," Proceeding of the 10th IEEE International Workshop on Robot and Interactive Communication, pp.262-267, 2001.
  9. C. Mandel and U. Frese, "Comparison of Wheelchair User Interfaces for the Paralysed: Head-Joystick vs. Verbal Path Selection from an offered Route-Set," Proceedings of the 3rd European Conference on Mobile Robots, 2007.
  10. 정명진,김재헌,이영진,유동현, "척수 장애인의 HCI를 위한 시선방향 추적 시스템", 서비스 로봇 워크샵, pp.183-192, 2001.
  11. T. P. Spexard, M. Hanheide and G. Sagerer, "Human-oriented Interaction with an Anthropomorphic Robot," IEEE Transactions on Robotics, Vol.23, No.5, pp.852-862, 2007. https://doi.org/10.1109/TRO.2007.904903
  12. 윤태현, "2차원 교차영역과 Visual hull을 이용한 실제-가상 객체 간 고속 3차원 충돌 감지 알고리즘", 숭실대학교 대학원 석사논문, 2010.
  13. Y. Oh, J. Kim, T. Yoon and K. Jung, "Face Detection From Four Captured Images Related To Intelligent Room For The Deaf," Proceeding of the 1st International Conference on Smart IT Applications, Vol.11, pp.1-5, 2009.