• 방송공학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.366-377
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• 2009

본 논문에서는 스테레오 카메라로부터 획득된 좌우 영상을 이용하여 3차원 공간좌표(x, y, z)를 획득하고, 이를 이용하여 제어되는 가상공간을 통하여 사용자에게 현실감을 제공하는 실시간 시스템을 구현한다. 일반적으로 관심영역의 변이를 추정할 때 관심영역내의 모든 화소(pixel)의 변이를 추정하지만, 제안한 시스템에서는 관심영역의 2차원 중심좌표(x, y)만을 변이추정에 사용하여 실시간으로 변이를 추정한다. 추정된 변이로부터 깊이정보(depth)를 구하여 관심영역의 3차원 공간좌표를 획득한다. 시스템은 손을 관심영역으로 설정하여 실시간으로 손의 움직임 정보를 획득하고, 가상공간(virtual space)에 적용하여 사용자가 가상공간을 조작할 수 있도록 한다. 실험을 통해 제안하는 실시간 시스템이 150cm 거리(distance) 내에서의 깊이측정 시 0.68cm의 평균오차를 가지고 손동작 인식률은 90%이상 보이는 것을 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제37권1호
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• pp.80-84
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• 2010

손 추적 기술은 인간과 기계와의 효율적인 의사소통을 위한 손동작 인식 기술의 핵심 기반 기술이다. 최근의 손 추적 연구는 3차원 손 모델을 이용한 연구 방향에 초점을 맞추고 있고, 기존의 2차원 손 모델을 이용한 방법보다 강인한 추적 성능을 보이고 있다. 본 논문에서는 결합된 파티클 필터에 기반한 새로운 3차원 손 추적 방법을 제안한다. 이는 전역적 손 형상과 지역적 손가락 움직임을 분리하여 추정하고, 각각의 추정 결과를 서로의 사전 정보로 이용하여 기존의 방법보다 빠르고 강인한 추적을 가능하게 한다. 또한, 추적 성능 향상을 위해 색상과 에지를 함께 고려한 다중 증거 결합 방법을 적용한다. 실험결과, 제안하는 방법은 복잡한 배경이나 동작에서도 강인한 추적 결과를 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권10호
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• pp.171-180
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• 2013

일반적으로 저니키 모멘트 값을 이용한 매칭 시에는 외접원 안에 속하는 이미지 정보를 Zernike 기저함수로 투영시켜 얻은 모멘트 값을 이용하여 매칭에 사용한다. 하지만 손 이미지의 특성상 무게중심 부근에 중복되는 정보가 많이 포함되는데 이로 인해 변별력이 떨어질 수 있는 문제점이 있다. 또한 중복되는 정보를 제외한 이미지 정보들 중에서 특정 영역에 있는 정보들은 손의 모양정보를 구분하는데 변별력을 높여줄 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 중복되는 정보를 제거하는 R1 링 마스크를 통해 얻은 이미지와 변별력을 높여 줄 수 있는 정보에 가중치를 부여하는 R2 링 마스크를 통해 얻은 이미지를 결합하여 R3 링 마스크를 설계한다. R3 링 마스크를 이용하여 얻은 모멘트들을 주성분분석(PCA)을 통해 차원을 축소함으로써 매칭량을 감소시킨다. 제안한 방법의 우수성을 확인하기 위해 7가지 손 모양을 다른 방법과 비교실험 하였으며, 그 결과 우수성을 확인 할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1892-1897
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• 2017

본 논문은 붙어 있는 손가락들을 가진 손을 대상으로 한 손가락 개수 알고리즘을 제안하고 있다. 제안된 알고리즘은 손가락 사이에 필연적으로 직선형 그림자가 발생한다는 사실을 기반으로 한다. 이 알고리즘은 효율적인 그림자 검출을 위해 손 영역을 엄지손가락 영역과 네 손가락 영역으로 구분하고, 각 영역에서 경계 영상을 생성한다. 각 경계 영상에 직선 검출과 투영 기법을 적용하므로 투영 곡선들이 생성되고, 곡선들의 피크들은 손가락 그림자의 후보들로 검출된다. 그러고는 검출된 피크들에서 손가락 그림자에 의한 피크들만 추출되고 개수된다. 붙어 있는 손가락으로 다양한 형상을 표현하는 손 영상들을 대상으로 한 손가락 개수 실험에서 손가락 수에 따른 개수 성공률이 83.3%에서 100%이고, 전체적으로 93.1%이다. 또한 통제된 조건하에서 손 영상이 생성된다면 실패한 경우들이 충분히 개선될 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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• pp.202-205
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• 2012

최근 멀티미디어 분야에서 다양한 입/출력 장치들이 개발됨에 따라 입/출력 장치와 사용자 사이의 향상된 상호작용(AUI : Advanced User Interaction)을 위한 방법들이 연구되고 있다. AUI에서 정의되는 데이터는 입/출력 장치와 다양한 객체(비디오, 오디오, 2D 그래픽 객체, 애니메이션 등)로 표현되는 Scene Description 사이에서 서로 정보를 주고받기 위한 매체이다. 따라서 다양한 입/출력 장치와 사용자 사이의 향상된 상호작용을 위해서는 AUI 데이터 형식이 공통적으로 정의되어야한다. 이를 위해 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 Moving Picture Experts Group(MPEG)에서는 XML(Extensible Markup Language) 문서로 AUI 데이터 포맷을 표준화하기 위한 MPEG-U 프로젝트를 진행 중이다. 본 논문에서는 MPEG-U의 표준을 소개하고, 이의 타당성을 검증하기 위해서 MPEG-U 참조 소프트웨어를 설계하였다. MPEG-U 참조 소프트웨어는 크게 UID(User Interaction Device)의 데이터를 처리하는 사용자 인터페이스 입/출력부와 XML 문서를 처리하는 MPEG-U XML 생성/해석부로 구성된다. 사용자 인터페이스 입력부에서는 사용자의 손동작을 인식하여 AUI 파라미터로 저장하고, 이 파라미터를 MPEG-U XML 생성부에서 MPEG-U 표준 XML 스키마 구조로 서술하여 표준화된 AUI 데이터 포맷을 생성한다. 다시 표준화된 XML 문서를 읽어 MPEG-U XML 해석부에서 파라미터를 얻고, 사용자 인터페이스 출력부에서 GUI(Graphic User Interface)에서 그래픽 객체로 표현한다. 본 연구에서는 MPEG-U 참조 소프트웨어로 MPEG-U의 용용 예를 제시하고, 구현된 소프트웨어가 표준에 적합한지를 보였다.

• 로봇학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.81-90
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• 2008

While increasing demand of the service for the disabled and the elderly people, assistive technologies have been developed rapidly. The natural signal of human such as voice or gesture has been applied to the system for assisting the disabled and the elderly people. As an example of such kind of human robot interface, the Soft Remote Control System has been developed by HWRS-ERC in $KAIST^[1]$. This system is a vision-based hand gesture recognition system for controlling home appliances such as television, lamp and curtain. One of the most important technologies of the system is the hand gesture recognition algorithm. The frequently occurred problems which lower the recognition rate of hand gesture are inter-person variation and intra-person variation. Intra-person variation can be handled by inducing fuzzy concept. In this paper, we propose multivariate fuzzy decision tree(MFDT) learning and classification algorithm for hand motion recognition. To recognize hand gesture of a new user, the most proper recognition model among several well trained models is selected using model selection algorithm and incrementally adapted to the user's hand gesture. For the general performance of MFDT as a classifier, we show classification rate using the benchmark data of the UCI repository. For the performance of hand gesture recognition, we tested using hand gesture data which is collected from 10 people for 15 days. The experimental results show that the classification and user adaptation performance of proposed algorithm is better than general fuzzy decision tree.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권4호
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• pp.47-54
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• 2010

본 논문에서는 3차원 공간에서의 직관적이며 자연스러운 손동작을 통해 기존의 컴퓨터 인터페이스를 대체할 수 있는 새로운 인터페이스를 제안한다. 제안하는 인터페이스는 커서의 이동 제어와 명령 제어의 기능을 3차원 공간에서 마우스란 매개체 없이 손의 움직임만으로 수행할 수 있다. 명령 제어를 위한 손가락 동작은 손목에서 얻은 근전도 신호를 통해 추론하며, 손가락 동작의 종류는 4가지(좌클릭, 우클릭, 홀드, 릴리즈)로 마우스의 모든 기능을 표현할 수 있다. 또한 컴퓨터 화면상 커서의 상하좌우 움직임 제어는 손의 이동을 통하여 이루어지며 이는 영상 정보처리를 통하여 구현하였다. 손가락 동작 추론을 위해 지표로는 근전도 신호의 엔트로피가 사용되었으며, 가우시안 모델링과 최우추정법을 이용하였다. 커서의 움직임 제어를 위한 영상처리에는 색상인식을 통하여 손가락 끝에 부착한 마커 영역의 위치 좌표를 얻고, 그 좌표의 중심점을 구하여 커서의 이동 제어를 구현하였다. 손가락 움직임 추론을 통한 명령 제어의 성공률은 95% 이상이며 커서 이동제어는 실시간 지연 없이 자연스러운 수행이 가능하였다. 전체 시스템을 직접 구현하여 성능 및 유용성에 대하여 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.111-116
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• 2019

최근 컴퓨터 능력의 급속한 발전으로 인간과 컴퓨터간의 상호 작용을 편리하게 연결할 수 있는 많은 기술들이 연구되고 있는 상황으로, 전통적인 입력장치를 사용한 GUI에서 3D 모션, 햅틱, 멀티 터치와 같은 신체를 이용한 NUI로 패러다임이 변화되고 있는 추세이다. 인간의 동작을 센서를 이용하여 컴퓨터에 전달하는 많은 연구가 이루어지고 있으며, 3D 객체를 획득할 수 있는 광학 센서의 개발과 더불어 산업 및 의료 분야, 사용자 인터페이스 분야 등으로 응용 범위가 확장되고 있다. 본 논문에서는 립모션을 기반으로 사용자의 손동작에 따라 기본 입력장치인 마우스를 대신하여 제스처를 통한 타 프로그램 실행 및 윈도우즈 제어가 가능하며, 안드로이드 앱과 융합하여 메인 클라이언트와 연결을 통하여, 음성인식과 버튼을 사용해 각종 미디어와 음성 명령 기능을 통한 제어가 가능한 모델을 제안한다. 제안 모델을 통하여 영상, 음악과 같은 인터넷 미디어를 클라이언트 컴퓨터 뿐만 아니라 앱을 통한 원거리 제어가 가능하여, 편리하게 미디어를 시청할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.644-646
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• 2016

본 논문에서는 청각 장애인은 소리를 듣고 음성으로 표현하는 의사소통에 어려움이 있기 때문에 주로, 구화, 수화, 필담 등을 이용하여 의사소통을 진행한다. 청각 장애인과 건청인과의 의사소통을 위해서는 수화가 가장 좋은 방법이지만 수화 사용방법을 이해해야만 하는 어려움이 따른다. 청각 장애인과 건청인간의 의사소통을 위한 수단으로 지화번역 시스템을 설계 및 구현 하였다. 지화 입력 수단 으로는 손가락 모양과 손동작을 추적 할 수 있는 립 모션을 사용하였다. 입력된 정보를 처리하고 번역하기 위해서 저전력 싱글 보드 컴퓨터인 라즈베리 파이를 활용 하였다.