• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.1718-1720
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• 2013

본 논문에서는 다중 손 끝점 검출을 위해 특징 추출 기법 및 이를 기반으로 한 손 끝점 검출 알고리즘을 제안한다. 특징 추출을 위해 Local Binary Feature(LBP)을 사용하였고 특징의 차원을 축소하기 위해 Principal Component Analysis(PCA) 기법을 이용하였다. 손 끝점 판별을 위해 Reduced multivariate polynomial Model(RM) Classifier를 사용하여 실험 결과 제안된 손 끝점 검출 기법이 다양한 환경에서 동작 하는 것을 확인 하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.316-323
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• 2010

본 논문에서는 증강현실 응용을 위한 손 끝점 추출과 손 동작 인식 기법을 제안한다. 먼저 RGB 컬러 영역에서 HSV 컬러 영역으로 영상을 변환하고, H, S 값에 대한 이중 임계값과 영역 확장 기법, 연결 요소 분석을 이용한 손을 분할한다. 다음으로 가상 키보드와 마우스의 입력을 위해서 모폴로지 연산과 감산을 통하여 검지와 엄지 손가락 끝점을 추출한다. 마지막으로 마우스 버튼 클릭의 역할을 하기 위하여 손바닥의 무게중심점에 대한 엄지와 검지 손가락 끝점의 각도를 계산하여 엄지와 검지 손가락의 떨어지고, 붙는 동작을 인식한다. 다양한 입력 영상들에 대한 실험 결과는 제안 기법이 고속으로 정확하게 손을 분할하고, 손 끝점을 추출하여 손 동작을 인식할 수 있음을 보여주었다. 제안 기법은 증강 현실 응용을 위한 정보 입력 인터페이스로 사용될 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.167-173
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• 2015

손-동작(Hand-Gesture) 인터페이스 기술에서 사용자의 다중 입력을 위하여 손가락 끝점(Finger end-points)의 추출은 가장 중요한 과정 가운데 하나이다. 그러나 이전의 방법들은 손 영역을 추출하고 기하학적 또는 형태학적 영상 처리 방법에 기반하여 손-동작 명령 수행을 위한 손가락 끝점 추출을 수행하고 있다. 따라서 본 논문에서는 멀티터치(Multi-Touch) 디스플레이 장치에서 사용자 입력 처리를 위해서 사용되는 적외선 확산 투광(DI: Diffused illumination) 방식을 이용하여 사용자 손가락 끝점을 추출하고, 추출된 끝점의 개수 변화 및 이동 방향에 의해서 동작하는 공간 마우스를 구현한다. 제안하는 공간 마우스는 기본적인 마우스 이벤트 처리뿐만 아니라, 확장된 사용자 멀티 제스쳐를 위한 연속적 명령 기능을 포함한다. 구현된 공간 마우스의 성능 평가를 위해서 윈도우 웹 브라우져 어플리케이션 사용 환경에 적용한 결과 다양한 사용자 명령에 대하여 평균 90%의 성공적 결과를 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (B)
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• pp.49-53
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• 2006

본 논문에서는 복잡한 배경을 가진 영상에서 손 영역을 안정적으로 검출, 손 형상을 인식하여 그림 맞추기 응용 프로그램을 제어하는 시스템에 대해 기술한다. 피부색의 컬러 정보를 이용하여 손 영역만을 추출한 후 핑거 팁 템플릿매칭을 사용하여 손가락 끝점을 찾아낸다. 또한 손 영역의 에지 방향성 히스토그램을 구하여 얻어진 정보를 바탕으로 주성분 분석법을 사용하여 손 형상을 인식한다. 최종적으로 인식된 손 형상 정보와 손가락 끝점 추적을 이용한 명령어 실행으로 그림 맞추기 응용 프로그램을 제어 한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘으로 그림 맞추기 응용 프로그램 제어에 적용한 결과 안정적인 실험 결과를 얻을 수 있었고, HCI 분야에서 다양하게 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.65-75
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• 2013

본 논문에서는 깊이 영상만을 이용하여 손 영역 추적 및 손 끝점 검출 방법을 제안한다. 조명 조건의 영향을 제거하고 빠르고 안정적인 정보 획득을 위해 깊이 정보만을 이용하는 추적 방법을 제안하고, 영역 확장 방법을 통해 추적 과정 중에 발생할 수 있는 오류에 대한 판단 방법과 다양한 제스처 인식에 응용이 가능한 손 끝점 검출 방법을 제안한다. 먼저 추적점을 찾기 위해 중심점 전이 과정을 통해 최근접점을 찾고 그 점으로부터 영역 확장을 통해 손 영역과 경계선을 검출한다. 그리고 영역 확장을 통해 획득한 무효경계선의 비율을 이용하여 추적영역에 대한 신뢰도를 계산함으로써 정상 추적 여부를 판단한다. 정상적인 추적인 경우, 검출된 손 영역으로부터 윤곽선을 추출하고 곡률 및 RANSAC, 컨벡스 헐(Convex-Hull)을 이용하여 손 끝점을 검출한다. 마지막으로 성능 검증을 위해 다양한 상황에 따른 정량적, 정성적 분석을 통해 제안하는 추적 및 손 끝점 검출 알고리즘의 효율성을 입증한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.1-10
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• 2011

본 논문은 CCTV 관제에서 동작 인식을 위한 색상 기반 손과 손가락 탐지 기술을 제안하였다. 논문의 목표는 피부색을 기반으로 한 손 영역 탐지 및 손동작 인식에 대한 강인한 방법을 제안하는 것이다. 탐지된 손 영역과 손동작 인식 기술은 에어 마우스 및 스마트 TV를 조정하는데 적용될 수 있으며 홈시어터 및 감성 센서를 기반으로 하는 장치들을 조종하기 위하여도 사용될 수 있다. 입력 영상으로부터 손 영역을 구분하기 위하여 색상 기반 윤곽선 추출 방법이 사용되어지고 윤곽이 구분된 손으로부터 y좌표값을 계산하여 손가락 끝점을 탐지한다. 손가락 끝점의 위치를 탐지한 후에, R채널만을 이용하여 추적을 하며 손동작 인식에 있어서 차영상 기법을 적용하여 잡영상 제거와 같은 강인한 면을 보여준다. 제안하는 방법으로 손가락 끝점의 추적과 손동작 인식에 관련된 많은 실험을 진행하였고, 실험 결과는 기존의 방법보다 성능 면에 있어서 96% 이상의 정확도를 보여준다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.478-484
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• 2014

본 논문에서는 Kinect Depth 카메라에서 손가락의 방향을 이용한 마우스 커서의 위치 선정에 관한 새로운 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 손가락의 방향이 카메라를 향해 있을 경우는 거리변환을 이용한 손의 중점좌표를 이용한다. 손가락의 방향이 카메라를 향해 있지 않을 경우에는 손가락의 끝점 좌표를 이용한다. 손의 중점좌표는 전처리를 거친 영상의 거리변환 결과에서 가장 밝은 픽셀의 좌표를 이용하여 구한다. 손가락의 방향이 카메라를 향해 있을 경우에는 손가락의 끝점 좌표와 손의 중점 좌표 사이의 거리가 가까워지므로 중점좌표를 이용하여, 위치 선정의 정확도를 향상시킬 수 있게 된다. 손가락의 끝점 좌표는 손 영역만을 추출한 영상에서 팔 부분을 제거하여 영상의 중심에서 가장 멀리 떨어져있는 픽셀을 이용하여 구한다. 본 논문에서 제안하는 커서 위치 선정의 정확도를 측정하기 위해 임의의 5개의 기준 좌표를 선정하고 기준 좌표와 측정된 마우스 좌표사이의 오차를 500회 반복하여 측정하여 에러율을 측정한 결과, 평균 11 % 미만의 오차율을 나타내어 제안한 방법의 정확도를 확인할 수가 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(C)
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• pp.516-520
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• 2010

컴퓨터와 인간과의 상호작용에서 다양한 형태의 인터페이스에 대한 요구가 날로 커지고 있다. 그 가운데 실생활에서도 사물을 지칭하거나 의사소통의 수단으로 사용되는 손과 관련한 인터페이스에 대한 연구가 주목 받고 있다. 기존의 대부분의 연구들은 손을 입력 받으면 영상을 기반으로 손의 중심점을 찾아 그것의 위치를 인식하였는데 이는 물체에 의해 손이 가려진 것과 같이 잘못된 영상을 입력 받았을 때 원하는 결과를 얻지 못하는 상황을 야기할 수 있다. 본 논문은 이러한 점을 보완하기 위하여 손의 중심점을 찾을 때 방해 받는 물체에 덜 민감하게 반응하도록 칼만 필터를 적용하여 문제점을 개선할 수 있도록 하였다. 또한 결과의 정확도를 높일 수 있도록 손가락 끝점을 추출하여 칼만 필터의 매개변수에 반영시켜주었다. 그 결과 예기치 못한 상황이 발생했을 때에도 이것에 덜 민감하게 반응하면서 손의 위치를 비교적 정확하게 측정할 수 있었으며 시스템의 과정이 간단하여 실시간으로 응용하기에 적합한 것을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1686-1694
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• 2014

본 논문에서는 키넥트(Kinect)를 통해 획득한 깊이 영상에서 손가락의 모양을 인식하는 새로운 기법을 제안한다. 각도 변화에 강인하게 하기 위하여 입력 손 영상의 회전 보상 각도를 계산한 뒤 강체(rigid) 변환을 통하여 손 영상을 회전 변환시킨다. 회전 보상 각도를 계산하기 위하여 손 영상의 경계선을 추출한 뒤 경계선을 이루는 화소들의 좌표의 변화를 관찰한다. 제안하는 기법에서는 손가락 모양을 인식하기 위하여 손 영역에서 최 상단, 최 우측, 최 좌측 화소 좌표를 획득한 뒤, 손가락의 기하학적 특징에 착안하여 좌표들 사이의 거리 변화와 좌표들 사이의 각도변화 그리고 손 영역의 화소 면적을 이용하게 된다. 실험을 통해 제안하는 기법이 기존의 기법보다 성능이 우수한 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.636-642
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• 2017

본 논문은 동심원 확장 및 추적 기법을 이용하여 손동작을 인식하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 웹 카메라로부터 영상을 입력받아 전처리 과정을 통해 손 영상에 대한 ROI를 추출한 뒤 동심원을 사용하여 펴진 손가락의 개수뿐만 아니라 손가락의 끝점, 손가락의 기저의 위치정보, 손가락 사이의 각도를 추출하여 HCI분야에서 활용할 수 있는 다양한 입력 방법을 제공한다. 또한 이 알고리즘은 이미지 전체의 화소를 참조하는 래스터 스캔방식과 비교하여 동심원을 구성하는 화소만을 참조함으로서 계산복잡도를 줄일 수 있다. 제안하는 알고리즘은 9가지의 손동작을 평균 90.7%의 인식률과 평균 78ms의 수행속도를 보여줌을 확인했고, 가상현실, 증강현실 및 혼합현실 그리고 HCI 분야 전반의 입력수단으로의 적용가능성을 확인하였다.