• 전자공학회논문지CI
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• 제39권3호
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• pp.62-78
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• 2002

본 논문에서는 인간의 행동을 컴퓨터에게 인식시켜 가상의 공간에 존재하는 에이전트(agent)들과 상호 작용이 가능한 시스템을 구현하였다. 이 시스템은 크게 행동을 인식하는 인식 시스템과 인식 정보를 통해 미리 구성한 가상 공간에 존재하는 여러 에이전트간의 상호 작용을 하는 시스템으로 구성되어있다. 인식 시스템은 동작자의 연속적인 행동을 CCD카메라로부터 입력받아 각각의 프레임에 대해 머리와 손의 특징을 추출한다. 그리고, 추출된 정보를 연속적인 시간의 흐름에 대해 해석을 한 후, 동작을 인식한다. 상호 작용 시스템을 위해 동작자의 분신인 아바타(avatar), 자율적으로 행동하는 퍼피(puppy), 그리고 비자율적인 객체인 탁자, 문, 창문, 공과 같은 이동이 가능한 오브젝트(object)들이 존재하는 가상 공간을 구현하였다. 인식된 동작은 상호 작용 시스템을 통해 가상 공간의 아바타에게 전달이 된다. 아바타의 동작 천이는 상태 천이도를 바탕으로 이루어진다. 상태 천이도는 각각의 동작이 노드로 정의되고, 그 노드들을 종속적으로 연결한 그래프로 구성된다. 아바타는 문과 창문을 여닫고, 오브젝트를 잡거나 이동할 수 있다. 또 퍼피에게 명령을 내리거나 퍼피의 동작에 대한 응답을 할 수 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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• pp.211-214
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• 2008

본 논문에서는 카메라로부터 획득된 영상을 이용하여 손을 인식하고 이를 통해 실시간으로 마우스 포인터를 제어하는 알고리즘을 제안한다. 기존의 상호 작용 멀티미디어 시스템은 펜이나 마우스등과 같은 특정 외부 입력장치들에 의존하였기 때문에 사용자에게 불편함을 주었다. 따라서 본 논문에서는 외부 입력장치가 필요 없는 손 인식 알고리즘을 이용하여 이러한 단점을 보완하였다. 제안하는 알고리즘은 카메라로부터 획득된 영상에 저주파 필터를 통과시킨 후 색 정보를 이용하여 손 영역과 배경을 분리하고, 분리된 손 영역의 중심 좌표를 이용하여 모니터 상의 마우스 포인터 좌표를 결정한다. 또한 손의 중심을 원점으로 하는 가변적인 크기의 원과 손가락과의 교차점을 이용하여 손가락의 개수를 계산하고, 이를 통해 마우스의 특정 동작을 결정한다. 제안한 알고리즘은 90% 이상의 높은 손 인식률을 나타내었으며, 스테레오 카메라를 이용한 3차원 실시간 상호작용 멀티미디어 시스템에도 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.43-44
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• 2011

전자 오락실에서 고전 게임 팩맨을 접하지 않은 사람이 없을 정도이다. 본 논문에서는 키보드나 마우스를 이용하여 게임을 수행하지 않고 간단한 손동작만으로 게임을 진행 할 수 있도록 한다. 손 좌표의 중심점을 활용하여 상하좌우 방향키를 대신할 수 있도록 한 모션을 이용한 조이스틱 게임인 것이다. 그리고 웹 카메라를 이용하여 MFC 다이얼로그에 영상을 받아 손에 대한 포인터를 추출하여 손의 움직임에 따라 몬스터의 움직임도 바뀌도록 한다. 손의 피부색상을 추출하기 위해 스무딩, 팽창, 그리고 침식 연산을 수행하도록 하며 손의 RGB 영상을 YCbCbr영상으로 변환하여 전체 게임을 진행한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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• pp.752-753
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• 2023

본 논문에서는 손가락 관절의 운동범위와 MediaPipe 손 추적기를 이용하여 3 차원 손 추적 방법을 설계하였다. MediaPipe 손 추적기가 추정한 신뢰할 수 있는 2 차원 좌표를 바탕으로 손 랜드마크의 깊이를 추정한 후, 손가락 관절 운동범위와 부합한 결과를 도출하였다. 본 논문에서 제안한 3 차원 손 추적 방법은 전용 하드웨어 없이 동작하며 기존의 3 차원 손 추적기에 비해 보다 직관적인 인간-컴퓨터 인터페이스 확산에 긍정적 영향을 줄 것으로 기대한다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제14B권2호
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• pp.107-118
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• 2007

본 논문에서는 실제 수화자의 관점에서 기존 수화 아바타의 한계와 문제점을 지적한다. 이를 해결하기 위하여 손 모양, 손 방향, 손 운동을 비롯하여 입술 움직임, 얼굴 표정, 안색, 운동자 움직임, 몸동작 등을 통해 수화를 보다 자연스럽게 표현할 수 있는 수화 아바타를 개발하였다. 또한, 데이터베이스의 성능을 높이기 위해 손의 움직임과 함께 다른 신체 요소들의 움직임을 구조적으로 같이 기술할 수 있는 하이퍼 수화 문장을 제안한다. 개발된 시스템의 우수성을 보이기 위해 실제 청각 장애인을 대상으로 설문조사를 수행하여 시스템의 사용성을 평가하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.505-510
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• 2013

본 논문에서는 Electrocorticogram(ECoG) 신호를 이용하여 손과 팔꿈치의 움직임을 추론하는 방법을 제안한다. 환자로부터 다수의 채널을 이용하여 표면 근전도 신호와 ECoG 신호를 동시에 취득하였다. 추론하는 동작은 손을 쥐었다 펴는 동작과 팔꿈치를 안으로 굽히는 동작이며, 외부 자극에 의해 동작을 수행하는 방법 대신 환자의 자유의지에 의해 동작을 수행하게 하였다. 표면 근전도 신호를 이용하여 동작을 수행한 운동 시점을 찾고, ECoG 신호를 이용하여 동작을 추론한다. 각 동작의 특징을 추출하기 위하여 ECoG 신호를 전체 대역을 포함한 ${\delta}$, ${\Theta}$, ${\alpha}$, ${\beta}$, ${\gamma}$ 총 6개의 대역을 나누어 정보 엔트로피를 구하고, 최대우도추정법을 사용하여 동작을 추정하였다. 실험 결과 감마대역의 ECoG를 사용할 경우 다른 대역을 사용할 때 보다 높은 평균 74%의 성능을 보이며, 다른 대역보다 감마 대역에서 높은 추정 성공률을 보였다. 또한 운동 시점을 기준으로 3개의 시간 구간으로 나누어 준비전위를 포함하는 'before' 구간과 'onset' 구간을 비교하였다. 'before' 구간과 'onset' 구간에서 추정 성공률은 각각 66%, 65%로 준비전위를 이용할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 베이커리
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• 10호통권339호
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• pp.124-125
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• 1996

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.1172-1178
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• 2018

손동작 인식을 통하여 컴퓨터 프레젠테이션을 제어하는 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 손 동작의 다양한 운동 형태를 인식, 구분함으로써 부가적인 제어용 장치 없이 프레젠테이션을 제어한다. 손동작의 인식을 위하여 얼굴영역 검출과 손영역 검출을 시행한다. 하르분류기(Haar classifier)를 이용하여 얼굴영역을 검출하며, HSV 컬러모델상에서 피부 색상 정보에 따라 손영역을 검출한다. 얼굴 영역은 손동작의 시작과 끝, 동작의 크기 및 방향을 판단하는 기준으로 삼는다. 얼굴 영역으로부터 가로, 세로 중심축을 설정하고 제안하는 모션 식별룰에 따라 다양한 손동작을 인식하고 컴퓨터 제어에 이용한다. 약 1200회의 동작 인식 실험에서 97.2%의 인식률을 얻어 제안하는 알고리즘이 유효함을 확인하였다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.438-442
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• 1999

제스처 인식은 직관적일 뿐 아니라, 몇 가지의 기본 구성요소에 의하여 코드화(code)가 용이하여, 인간과 컴퓨터의 상호작용(HCI, Human-Computer Interaction)에 있어서 폭넓게 사용되고 있다. 본 논문에서는 손의 모양이나 크기와 같은 개인차 및 조명의 변화나 배율과 같은 입력환경의 영향을 최소화하여, 특별한 초기화 과정이나 모델의 준비과정 없이도 제스처를 인식할 수 있고, 적은 계산량으로 실시간 인식이 가능한 제스처 인식 시스템의 개발을 목표로 한다. 본 논문에서는 손에 부착하는 센서나 마커 없이, CCD 카메라에 의하여 입력된 컬러영상에서, 컬러정보 및 동작정보를 이용하여 손영역을 추출하고, 추출된 손의 경계선 정보를 이용하여 경계선-중심 거리 함수를 생성했다. 그리고, 손가락의 끝 부분에서는 경계선-중심 거리가 극대점을 이룬다는 원리를 이용하여 생성된 함수의 주파수를 분석하여 극대점을 구함으로써 각각의 손가락 끝 위치를 찾고, 손의 자세를 인식하여 제스처를 인식했다. 또한 본 논문에서 제안된 제스처 인식 방법은 PC상에서 구현되어 그 유용성과 실효성이 증명되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.325-326
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• 2007

인간형 로봇(Humanoid)은 인간과 유사한 구조를 갖고 있는 로봇으로, 이족 보행이 가능하고 양 손이 자유롭기 때문에 인간 생활 환경에 적용이 가능하다. 인간형 로봇은 이족 보행 로봇의 형태를 지니며 보통 20 자유도(DOF : Degree of freedom) 이상의 높은 자유도와 직렬형 링크 구조로 인해 로봇의 안정도를 해석하고 움직임을 제어하기가 어렵다. 이러한 이유로 이족 보행 로봇 동작의 안정도를 증가시키기 위해 로봇의 최적화된 동작 패턴 생성과 자세 제어 등이 연구 되고 있다. 본 논문에서는 범용 근사자의 특징을 갖는 신경망을 이용하여 이족 보행 로봇의 동작 패턴 생성 방법에 대하여 제안하였다. 실제로 계획된 동작을 토대로 6가지의 동작 패턴을 생성하였으며 컴퓨터 모의실험과 상용 이족 보행 로봇을 이용하여 생성된 동작 패턴의 안정도를 확인해보고 제안된 방법에 타당성을 검증하였다.