• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.396-402
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• 2022

영상 미디어를 위한 사용자 인터랙션은 다양한 형태로 개발되고 있으며, 특히, 인간의 제스처를 활용한 인터랙션이 활발히 연구되고 있다. 그 중에, 손 제스처 인식의 경우 3D Hand Model을 기반으로 실감 미디어 분야에서 휴먼 인터페이스로 활용되고 있다. 손 제스처 인식을 기반으로 한 인터페이스의 활용은 사용자가 미디어 매체에 보다 쉽고 편리하게 접근할 수 있도록 도와준다. 이러한 손 제스처 인식을 활용한 사용자 인터랙션은 컴퓨터 환경 제약 없이 빠르고 정확한 손 제스처 인식 기술을 적용하여 영상을 감상할 수 있어야 한다. 본 논문은 오픈 소스인 미디어 파이프 프레임워크와 머신러닝의 k-NN(K-Nearest Neighbor)을 활용하여 빠르고 정확한 사용자 손 제스처 인식 알고리즘을 제안한다. 그리고 컴퓨터 환경 제약을 최소화하기 위하여 인터넷 서비스가 가능한 웹 서비스 환경 및 가상 환경인 도커 컨테이너를 활용하여 사용자 손 제스처 인식 기반의 입체 영상 제어 시스템을 설계하고 구현한다.

• 정보와 통신
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• 제29권7호
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• pp.25-30
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• 2012

멀티터치 스크린 상에서의 접촉식 제스처 UI(User Interface)는 사용자가 안정적으로 손을 사용할 수 있는 정적인 상황에서 편리하게 사용할 수 있다. 하지만, 조깅을 한다거나 운전을 하는 등의 동적인 상황에서는 접촉식의 제스처 인터페이스는 심각한 사용성 문제를 야기 시킬 수 있다. 이에 본 연구에서는 정지 및 운동 상황 모두에서 사용할 수 있는 비접촉성 제스처 기반 인터랙션을 개발하고자 하였다. 비접촉성 제스처 UI 인식 방식은 컴퓨터 센서 제스처, 멀티 터치 제스처, 자이로 센서 세 가지로 제한하였다. 그리고 본 연구를 통해 정지 상황과 운동 상황에서 MP3 플레이어를 시용할 수 있는 제스처의 어휘 목록을 개발하였다. 마지막으로 본 연구의 제한점과 시사점을 논의하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.519-532
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• 2014

자연스러운 컴퓨터 인터랙션(Natural computer interaction)을 위 신기술의 출현은 기업에게 제품 혁신이라는 새로운 기회를 안겨다 줄 수 있다. 본 연구는 인간이 갖는 소통의 방식 중에서 손가락 제스처 인터랙션에 관심을 갖는다. 그간 십 수 년간 걸친 기술 발전에 힘입어 상용화 수준의 기술이 마련됨에 따라 이를 활용한 제품이나 서비스가 곧 대중화 될 것이라는 생각이 현재는 지배적이다. 이 시점에서 저자는 이 제스처 인터랙션이 과연 쓸 만 할까라는 생각을 가지고 손가락 제스처 인터랙션이 사용자들에게 끼치는 인지적인 영향을 알아보고자 실험연구를 진행한다. 손가락 제스처를 찍기, 집기, 잡기로 정의하고 각각 2차원과 3차원 공간에서 사용할 때 사용자들이 느끼는 사용성을 측정하여 제스처의 효과를 보여주고자 한다. 립모션 기술을 사용하여 2차원, 3차원 실험 도구를 개발하였고 48명의 피실험자를 통해 결과적으로는 2차원에서는 제스처간 사용성의 차이가 없으나 3차원에서는 그 차이를 발견할 수 있었다. 또한 모든 제스처가 3차원보다는 2차원에서 사용성이 좋은 것으로 나타났으며, 특히 3차원에서는 여러 손가락 보다는 하나의 손가락을 사용하는 것이 더 좋은 것으로 나타나 흥미를 끈다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.803-806
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• 2010

본 논문에서는 스크린을 터치를 하지 않고 또한 스크린의 영역의 크기에 상관없이 제스처를 이용하여 인터랙션이 가능한 제스쳐 인식 모듈을 이용한 대규모 멀티 인터랙티브 디스플레이 시스템을 제안한다. IR laser를 이용하여 인터랙션 영역을 생성하고 band pass filter를 장착한 적외선 카메라를 이용하여 인터랙션 영역 안의 영상을 획득한다. 획득되어진 영상은 제안하는 영상처리모듈을 이용하여 이진화->블랍-라벨링 과정을 거쳐 잡음을 제거한 후 인터랙션 영역 안에서 이루어지는 인터랙션 좌표를 획득한 후 Packet으로 저장한다. 저장 된 Packet은 네트워크 통신 시스템을 이용하여 Server로 보내어지고 Server에서는 메타포분석모듈을 이용하여 분석하여 결과를 메타포이벤트로 저장한 후 콘텐츠에 보낸다. 콘텐츠에서는 받은 메타포이벤트에 따라서 콘텐츠 결과를 보여 줌으로써 스크린을 터치 하지 않아도 터치 인터랙션이 가능하며 스크린 영역에 제한 없이 많은 사용자가 동시에 사용이 가능한 시스템 사용이 가능하도록 한다. 본 시스템은 향후 보다 다양한 인터랙션과 시스템 크기의 확장으로 보다 많은 사용자가 동시에 사용가능하며 다양한 인터랙션을 사용할 수 있는 인식 디바이스로써 활용이 가능하다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.1-5
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• 2014

최근 산업의 발달로 인한 빌딩 등의 인텔리젼트화가 빠른 속도로 진행됨에 따라, 사무실환경, 주거환경에 있어서 쾌적성, 효율성, 편리성을 추구하게 되면서, 인간은 생활에서 다양한 디바이스를 사용 할 수 있게 되었다. 특히, 스마트TV 과 스마트폰 등이 널리 보급되면서 인간과 스마트 기기간의 인터랙션에 대한 관심이 증대되고 이러한 인터랙션을 위해 다양한 방법들이 연구되었지만 사람이 컨트롤러를 이용하여 인터랙션 해야 한다는 불편함과 한계점이 발생하였다. 본 논문에서는 사용자가 LED 제어를 컨트롤러 없이 제스처(손동작)를 통해 간편하게 인터랙션 및 제어 할 수 있도록 Kinect를 이용한 방법을 소개한다. Kinect 센서로부터 획득한 제스처의 관절 정보를 이용하여 발광 소재를 제어하는 인터페이스를 설계 및 구현하였다. 제스처(손동작)을 구현한 인터페이스를 통해 LED를 사용자가 원하는 대로 개별 제어 가능하다. 본 논문에서 설계한 인터페이스는 LED 제어 및 다양한 분야에 응용하여 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 디자인융복합연구
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• 제16권5호
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• pp.177-190
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• 2017

본 연구는 비접촉식 제스처 기반 조형 태스크의 직관성 향상을 위한 다중 모달리티 인터페이스 디자인 GSS를 제안하였다. 디자인 조형 과정 및 조형 형태에 대한 사용자 경험을 조사한 후, 기술 발전에 따른 세대별 조형 시스템을 분석하였다. 또, 비접촉 3D 조형 시스템상에서의 조형 제작 프로세스, 조형 제작 환경, 제스처와 조형 태스크 간의 관계성, 자연스러운 손 조합 패턴과 사용자 손동작 요소들을 정의하였다. 이후, 기존 비접촉 3D 조형 시스템상에서 비접촉식 제스처 인터랙션을 관찰하고 자연스러운 조형 제작을 위해 조형 작성자의 행동체계가 반영된 인터페이스의 시각적 메타포와 자연스러운 제스처 인터랙션을 유도할 수 있는 행동적 메타포를 도출하였다. 프로토타입을 개발한 후, 제안된 주요 조형 태스크별 제스처 세트의 직관성을 알아보기 위해 기존 조형 시스템들과 비교하여 사용성 평가를 진행하였다. 제안된 GSS 시스템의 제스처는 이해도, 기억성, 오류율에서 우수성을 보였다. 제스처 인터페이스는 사용자의 경험에 기반한 시각적/행동적 메타포를 바탕으로 시각적 모달리티가 함께 사용된 제스처 인터페이스를 사용자들에게 제공되어야 한다는 것을 확인하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.1011-1018
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• 2006

멀티모달 인터페이스는 인간의 제스처, 시선, 손의 움직임, 행동의 패턴, 음성, 물리적인 위치 등 인간의 자연스러운 행동들에 대한 정보를 해석하고 부호화하는 인지기반 기술이다. 본 논문에서는 제스처와 음성, 터치를 이용한 3D 오브젝트 기반의 멀티모달 인터페이스를 설계, 구현한다. 서비스 도메인은 스마트 홈이며 사용자는 3D 오브젝트 직접조작을 통해 원격으로 가정의 오브젝트들을 모니터링하고 제어할 수 있다. 멀티모달 인터랙션 입출력 과정에서는 여러 개의 모달리티를 병렬적으로 인지하고 처리해야 하기 때문에 입출력 과정에서 각 모달리티의 조합과 부호화 방법, 입출력 형식 등이 문제시된다. 본 연구에서는 모달리티들의 특징과 인간의 인지구조 분석을 바탕으로 제스처, 음성, 터치 모달리티 간의 입력조합방식을 제시하고 멀티모달을 이용한 효율적인 3D Object 인터랙션 프로토타입을 설계한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 2부
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• pp.409-415
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• 2006

컴퓨터와 인간사이의 원활한 의사소통 및 인터랙션을 위해 기존의 키보드, 마우스를 대체할 수 있는 다양한 입력장치들이 개발되고 있다. 하지만 정보를 탐색, 접근하는 데에 있어서 기존의 장치들은 클릭과 같은 제한적인 동작만을 입력 값으로 받아들이므로 이러한 방식에 익숙하지 않은 사용자의 입장에서는 부자연스러움을 느끼는 요인이 된다. 사용자의 제스처를 인식할 수 있는 인터페이스를 통해 일상에서 사물을 사용할 때의 행동양식을 그대로 가져올 수 있다면, 디지털 콘텐츠에 접근하는데 있어 보다 직관적이고 편리하게 컴퓨터와 의사소통 될 수 있다. 제스처는 동작의 자율성이 높고 때로 그 의미를 파악하기 모호하기 때문에 동작들을 정확히 인식하여 구분할 필요가 있다. 본 논문에서는 이를 바탕으로 효과적인 제스처 인터페이스의 구현을 위해 필요한 점들을 살펴보고, 기술적 구현을 통해 디지털 콘텐츠와의 인터랙션을 보여주고자 한다. 정보 접근에 있어 가장 익숙하고 전통적이라 할 수 있는 책의 메타포를 통해 페이지를 넘기는 행동양식을 인식할 수 있는 인터페이스를 개발하고 이를 입력장치로 사용한다. 사용자의 동작을 인식, 파악하여 책을 앞뒤로 넘기거나 탐색하며 원하는 정보에 접근할 수 있도록 유도하고 손 동작을 통한 인터페이스를 수단으로 컴퓨터와의 유연한 의사소통이 가능하도록 구현한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.540-543
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• 2011

최근 멀티 터치 인터랙션을 반영한 인터랙티브 인터페이스에 대하여 많은 연구가 진행중에 있다. 손을 이용한 터치 인터랙션은 여러 가지 제약이 따르므로 본 논문에서는 증강현실 기술의 하나인 마커인식 인터페이스와 멀티 터치 인터랙션 인터페이스를 이용한 체감형 적외선 멀티 카드 터치 기반 인식 시스템을 제안한다. 이를 위해 DI기반의 인식 알고리즘을 적용하여 카드의 고유한 정보와 위치정보, 각도 등을 인식 할 수 있도록 하였다. 또한 사용자의 손 제스처 정보를 트래킹 하여 다양한 인터랙션 메타포를 제공한다. 다양한 인터랙션 메타포는 시스템에 높은 몰입감을 제공하여서 아케이드 게임기기 에도 활용이 가능하다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.57-64
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• 2014

최근 물리적 디바이스의 도움 없이 사람이 시스템과 인터랙션 할 수 있는 인간 친화적인 인간-기계 인터페이스가 많이 연구되고 있다. 이중 대표적인 것이 본 논문의 주제인 비전기반 제스처인식이다. 본 논문에서 우리는 설정된 가상세계의 객체와의 인터랙션을 위한 손 제스처들을 정의하고 이들을 인식할 수 있는 효과적인 방법론을 제안한다. 먼저, 웹캠으로 촬영된 저해상도 영상에서 사용자의 양손을 검출 및 추적하고, 손 영역을 분할하여 손 실루엣을 추출한다. 우리는 손 검출을 위해, RGB 공간에서 명암에 따라 두개의 타원형 모델을 이용하여 피부색을 모델링하였으며, 블랍매칭(blob matching) 방법을 이용하여 손 추적을 수행하였다. 우리는 플러드필(floodfill) 알고리즘을 이용해 얻은 손 실루엣의 행/열 모드 검출 및 분석을 통해 Thumb-Up, Palm, Cross 등 세 개의 손모양을 인식하였다. 그리고 인식된 손 모양과 손 움직임의 콘텍스트를 분석해서 다섯 가지 제스처를 인식할 수 있었다. 제안하는 제스처인식 방법론은 정확한 손 검출을 위해 카메라 앞에 주요 사용자가 한 명 등장한다는 가정을 하고 있으며 많은 실시간 데모를 통해 효율성 및 정확성이 입증되었다.