• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.1034-1037
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• 2015

In recent years in the field of robotics, various methods have been developed to create an intimate relationship between people and robots. These methods include speech, vision, and biometrics recognition as well as gesture-based interaction. These recognition technologies are used in various wearable devices, smartphones and other electric devices for convenience. Among these technologies, gesture recognition is the most commonly used and appropriate technology for wearable devices. Gesture recognition can be classified as contact or noncontact gesture recognition. This paper proposes contact gesture recognition with IMU and EMG sensors by using the hidden Markov model (HMM) twice. Several simple behaviors make main gestures through the one-stage HMM. It is equal to the Hidden Markov model process, which is well known for pattern recognition. Additionally, the sequence of the main gestures, which comes from the one-stage HMM, creates some higher-order gestures through the two-stage HMM. In this way, more natural and intelligent gestures can be implemented through simple gestures. This advanced process can play a larger role in gesture recognition-based UX for many wearable and smart devices.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.589-591
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• 2022

시니어를 위한 메디컬 가상현실 서비스 개발을 목표로 하고 있으며, 시니어가 쉽고 안전하게 체험할 수 있는 가상현실 콘텐츠를 제작하는 것이 주된 목표이다. 본 연구의 최종 목표로는 체험에 집중하기 위한 환경을 조성하기 위해 안전시스템 구축 및 가족/친구와의 연결을 통한 소통 서비스를 개발한다. 시니어를 대상으로 가상현실 체험을 제공할 때 컨트롤러를 쥐고 상호작용을 해야하는 부분을 핸드트래킹 기술을 연구하여 컨트롤러 없이 물리적으로 양손을 자유롭게 하면서 피로감을 줄이는 것은 물론, 주변의 물건을 내려치거나 컨트롤러를 놓쳐 사고로 이어질 소지도 없애 체험에 집중하게 할 수 있는 환경을 제공하고 체험 중 신체에 이상현상이 나타날 경우 즉시 이를 알릴 수 있도록 콘텐츠 내에서 특정 제스쳐나 긴급 버튼을 통하여 체험시 발생할 돌발상황에 대한 대비를 위해 별도의 앱을 개발하고 체험과 상시 연결하여 체험중인 상황을 관제할 수 있도록 시스템을 구축하고, 알림을 통해 조기에 즉각 대처할 수 있도록 한다. 또한, 몸이 불편하거나 요양원 거주등으로 인해 사회적 단절의 해소를 위해 별도의 앱을 통해 체험중인 콘텐츠와 연결이 가능하도록 설계하고 상호간에 아바타를 통한 감정 표현 및 음성 채팅을 할 수 있게 하여 소통을 할 수 있는 서비스 개발하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.157-163
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• 2014

이용자의 감성은 그 어느 때보다 기업, 정부 그리고 개인 간의 소통에서 중요한 변수로 인식된다. 특히 수많은 연구에서 이용자의 감성을 파악하는 방법으로 음성 톤, 속도, 얼굴 표정, 몸의 이동 방향과 속도, 제스쳐 등이 사용된다. 다중 모달리티는 단일의 모달리티보다 정확도가 높은 반면 멀티 센싱에 따른 인식률 한계와 데이터 처리 부하 그리고 센싱된 값을 추론하는 우수한 알고리즘이 요구된다. 즉 다중 모달리티는 각 모달리티의 개념, 속성이 상이하여 인간의 감성값이라는 표준화된 값으로 전환하는데 오류가 발생할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 다중 모발리티 중관계망 분석, 문맥 파악, 디지털 필터 등의 기술을 이용하여 이용자에게 우선 순위를 갖는 감성 표현 모달리티를 추출할 필요가 있다. 특정 상황에 우선 순위를 갖는 모달리티와 그 주변을 에워싼 다른 모발리티를 암묵 값으로 처리하면 감성 인식에 있어 컴퓨터 자원의 소비 대비 견고한 시스템을 구성할 수 있다. 본 연구 결과, 암묵 데이터를 활용하여 다중 모발리티 중 가중치를 어떻게 부여할지에 대하여 제안하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권9호
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• pp.1828-1836
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• 2015

객체 추적 알고리즘들은 객체 인식 결과를 이용한 관심영역 설정을 통해 영상 전체에 대한 연산이 수행되는 것을 방지하여 연산량을 줄일 수 있다. 따라서 객체 인식 알고리즘의 정확한 객체 검출은 객체 추적에서 매우 중요한 과정이다. 고정된 카메라를 기반으로 하여 이동하는 객체를 검출 하는 방법으로 배경 차 알고리즘이 널리 사용되어왔고 많은 연구에 의해 배경 모델링 방법이 개선되면서 배경 차 알고리즘의 성능이 개선되었으나 여전히 정확하지 못한 배경 모델링에 의한 객체 오검출의 문제를 가진다. 이에 본 논문에서는 제스쳐 인식에 주로 사용되는 모션 히스토리 이미지 알고리즘을 배경 차 알고리즘과 융합하여 기존의 배경 차 알고리즘이 가지는 문제점을 극복할 수 있는 다중 이동객체 검출 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 융합 과정 추가로 수행시간이 다소 길어지나 실시간성을 만족하며 기존의 배경 차 알고리즘에 비해 높은 정확도를 가짐을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.551-559
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• 2013

본 논문에서는 사용자 중심의 제스처 인식과 직관적인 다중 터치가 가능한 TouchFace-V 인터페이스를 기반으로 제작된 실감형 전자책 RealBook시스템에 대하여 제안한다. 제안한 인터페이스는 기존 테이블탑 디스플레이의 단점으로 지적되는 제한적인 공간 활용 및 이동성 문제를 개선한 인터페이스로 테이블과 같이 평평한 곳이면 사용자가 언제 어디서나 자유롭게 간단한 설치 및 사용이 가능하다. 또한 영상 처리 기술 외에 별도의 센싱 기술을 사용하지 않고 손가락 다중 터치 기능 및 다양한 손 제스쳐 인식 기능을 구현했을 뿐만 아니라, 컴퓨터와 사용자간의 상호작용을 쉽고 자연스럽게 해주는 장점이 있다. 제안한 실감형 RealBook은 종이책의 아날로그적 감성과 디지털 전자책의 멀티미디어 효과를 접목시킨 전자책으로, 책에 있는 내용을 바탕으로 다양한 스토리를 구현하여 독자의 선택에 따라 각기 다른 스토리 진행이 가능하다. 독자들은 책 공간 안에서 다양한 상호작용을 통한 새로운 경험을 체험할 수 있다. 실험을 통해 제안한 시스템의 효율성을 입증하고 나아가 다중 터치 기술을 이용한 콘텐츠 시장이 발전할 수 있는 방안을 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권4호
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• pp.482-486
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• 2010

최근 모바일기기에 탑재된 가속도 센서가 제스처기반 모바일 사용자 인터페이스에 활용됨에 따라 동적시간정합(Dynamic Time Warping, DTW)기반 인식기에 대한 연구가 활발하다. DTW는 학습샘플을 매칭 템플릿으로 사용하기 때문에 별도의 학습과정이 없다. 하지만 인식시 입력 데이터를 모든 템플릿과 비교해야하기 때문에 계산복잡도로 인하여 모바일환경에 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 지역화된 소수의 템플릿을 사용하는 DTW기반 제스쳐 인식기를 제안한다. 지역화된 템플릿은 k-평균 클러스터링(k-means clustering)알고리즘을 사용하여 학습 제스처 셋의 유사한 패턴들을 k개의 그룹으로 묶고, 각 그룹의 중심(centroid)에 가까운 패턴을 DTW인식기의 템플릿으로 선택한다. 이러한 방법으로 템플릿수를 줄여 인식속도를 향상하고, 템플릿의 다양성을 유지하여 인식성능저하를 최소화한다. 실험 결과 제안하는 방법이 학습 템플릿을 전부 사용하는 DTW보다 약 5배 빠른 인식속도를 보였으며, 템플릿을 임의로 선택한 경우보다 안정적인 성능을 보임을 확인했다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.255-261
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• 2014

IT산업의 발달은 현대사회에 큰 변화를 가져왔다. 그 변화는 모든 분야에 적용되어 생활을 점점 더 편리하게하고, 업무는 더 효율적으로 빠른 처리가 가능하게 하면서 사람들을 편리한 삶으로 이끌고 있다. 이러한 변화의 중심에는 인터페이스가 크게 작용하고 있으며, 점점 발전해 현재는 사용자 행동기반의 인터페이스 NUI(Natural User Interface)기술을 사용 중에 있다. NUI는 별도의 입력 장치 없이 터치, 제스쳐 등의 자연스러운 행동을 통해 시스템과 소통할 수 있도록 하는 기술이다. 그 중 스마트 폰은 NUI 기술을 적용한 대표적인 디바이스이다. 스마트폰 뿐만 아니라 NUI 기술은 키오스크, 대형 테이블 등의 터치스크린에 적용하여 문화, 국방, 광고 산업 등 다양한 분야로 개발 및 활용 중에 있다. 이에 본 연구에서는 NUI기술을 활용하여 멀티 터치 테이블 기반의 멀티 터치 회의 시스템을 구축하여 기존의 회의 방식을 개선할 수 있는 효율적인 시스템을 제안한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.641-642
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• 2013

이 연구는 대형 고해상도 타일드 디스플레이를 활용한 천리안 해양관측위성 영상 가시화 시스템을 구현하였다. 이 시스템은 타일드 디스플레이에서 멀티 터치와 키넥트 모션 제스쳐 인식 인터랙션을 제공하여 한반도 중심의 해양환경 위성 영상을 효과적으로 관측 및 분석 할 수 있도록 도와준다. 방대한 메모리양의 고화질 천리안 해양 관측 위성 영상은 멀티스케일 이미지 로드 기법을 사용하여 다양한 조작에서도 타일드 디스플레이 화면에 매끄럽게 출력되도록 하였다. 이 가시화 시스템은 기본적으로 특정 날짜에 해당하는 시간 단위의 해양관측 위성 영상을 동적으로 화면에 출력되며, 사용자는 멀티 터치나 키넥트 인터랙션을 통하여 영상을 자유롭게 확대 축소하고 상하좌우로 이동하며 다양한 기능 버튼을 누르는 등의 인터랙션을 할 수 있도록 하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.117-124
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• 2021

본 연구는 손목 재활을 위한 신경망을 이용하여 수부 동작 인식해주는 연구이다. 수부의 재활은 손상을 받은 수부의 기능을 최대로 회복시켜 일상생활과 직업, 취미생활을 가능하게 하는 것을 목표로 한다. 하지만 어느 장소를 찾아 치료를 하는 것은 경제적, 시간적으로 매우 비효율적이다. 이런 문제점을 해결하고자 본 연구에서는 환자가 직접 스마트 기기를 이용해 재활 치료를 하고자 한다. 이를 활용하면 비용이나 시간적인 면에서 매우 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 총 10명의 사람으로부터 4 종류의 재활 운동에 대한 데이터를 수집하여 손목재활 데이터셋을 만들었다. 수부 제스쳐 인식은 신경망을 이용하여 모델을 구성하였다. 그 결과 93%의 정확도를 얻었으며, 본 시스템의 유용성을 검증하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.461-471
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• 2010

최근, 현실세계와 가상세계를 결합하여 디지털 컨텐츠 형태로 보여주는 증강 현실 기술이 등장하고 있다. 증강현실 기술의 효과를 극대화하기 위해서, 사용자가 현실세계의 사물을 조작하는 것과 유사한 방법으로 디지털 콘텐츠와 상호작용하는 것을 가능하게 해 주는 실감형 인터페이스가 적용된다. 특히, 교육 분야에서는 이러한 기술들이 학습자의 흥미와 몰입도를 높이고, 학습 효과를 극대화할 수 있는 새로운 학습 콘텐츠의 제작을 가능하게 할 것으로 기대되고 있다. 본 논문에서는 멀티 터치스크린과 실감형 인터페이스를 적용한 과학 실험 학습 시스템을 제안한다. 이 시스템은 종래의 실험대 위에서 이루어지는 실험도구의 조작을 대체하기 위하여 대형 멀티 터치스크린을 장착한 실험 테이블과 간단한 사용자의 제스쳐를 인식할 수 있는 실감형 학습 디바이스를 사용한다. 실제 과학 실험에서는 높은 비용이나 긴 시간, 또는 위험 물질들이 요구되기도 하는데, 본 시스템은 이러한 요인들을 극복하면서 학습자들에게 다양한 실험을 현실감 있게 제공할 수 있다.