• 대한인간공학회지
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• 제31권4호
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• pp.541-550
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• 2012

Objective: The aim of this study is to suggest a notation method for three-dimensional hand gesture. Background: To match intuitive gestures with commands of products, various studies have tried to derive gestures from users. In this case, various gestures for a command are derived due to various users' experience. Thus, organizing the gestures systematically and identifying similar pattern of them have become one of important issues. Method: Related studies about gesture taxonomy and notating sign language were investigated. Results: Through the literature review, a total of five elements of static gesture were selected, and a total of three forms of dynamic gesture were identified. Also temporal variability(reputation) was additionally selected. Conclusion: A notation method which follows a combination sequence of the gesture elements was suggested. Application: A notation method for three dimensional hand gestures might be used to describe and organize the user-defined gesture systematically.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.37-40
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• 2001

The most important issues in gesture recognition are the simplification of algorithm and the reduction of processing time. The mathematical morphology based on geometrical set theory is best used to perform the real-time processing. A key idea of the algorithm proposed in this paper is to apply morphological shape decomposition. The primitive elements extracted from a hand gesture have very important information including the directivity of the hand gestures. Based on this algorithm, we proposed the morphological hand-gesture recognition algorithm using feature vectors extracted from lines connecting the center points of a main-primitive element and sub-primitive elements. Through the experiments, we applied to the video contents browsing system with natural interactions and demonstrated the efficiency of this algorithm.

• 대한인간공학회지
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• 제31권4호
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• pp.557-565
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• 2012

Objective: This paper focuses on the new trend of applying NUI(natural user interface) such as gesture interaction into television and investigates on the design improvement needed in application. The intention is to find better design direction of NUI on television context, which will contribute to making new features and behavioral changes occurring in next-generation television more practically usable and meaningful use experience elements. Background: Traditional television is rapidly evolving into next-generation television thanks to the influence of "smartness" from mobile domain. A number of new features and behavioral changes occurred from such evolution are on their way to be characterized as the new experience elements of next-generation television. Method: A series of expert review by television UX professionals based on AHP (Analytic Hierarchy Process) was conducted to check on the "relative appropriateness" of applying gesture interaction to a number of selected television user experience scenarios. Conclusion: It is critical not to indiscriminately apply new interaction techniques like gesture into television. It may be effective in demonstrating new technology but generally results in poor user experience. It is imperative to conduct consistent validation of its practical appropriateness in real context. Application: The research will be helpful in applying gesture interaction in next-generation television to bring optimal user experience in.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제26권1호
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• pp.157-157
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• 1999

Researches on the gesture recognition have become a very interesting topic in the computer vision area, Gesture recognition from visual images has a number of potential applicationssuch as HCI (Human Computer Interaction), VR(Virtual Reality), machine vision. To overcome thetechnical barriers in visual processing, conventional approaches have employed cumbersome devicessuch as datagloves or color marked gloves. In this research, we capture gesture images without usingexternal devices and generate a gesture trajectery composed of point-tokens. The trajectory Is spottedusing phase-based velocity constraints and recognized using the discrete left-right HMM. Inputvectors to the HMM are obtained by using the LBG clustering algorithm on a polar-coordinate spacewhere point-tokens on the Cartesian space .are converted. A gesture vocabulary is composed oftwenty-two dynamic hand gestures for editing drawing elements. In our experiment, one hundred dataper gesture are collected from twenty persons, Fifty data are used for training and another fifty datafor recognition experiment. The recognition result shows about 95% recognition rate and also thepossibility that these results can be applied to several potential systems operated by gestures. Thedeveloped system is running in real time for editing basic graphic primitives in the hardwareenvironments of a Pentium-pro (200 MHz), a Matrox Meteor graphic board and a CCD camera, anda Window95 and Visual C++ software environment.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.1725-1731
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• 2004

최근 들어 인간의 의지를 컴퓨터에 전달하기 위한 수단으로 컴퓨터 시각기반 방식으로 제스처를 인식하고자 하는 연구가 널리 진행되고 있다. 제스처 인식에서 가장 중요한 이슈는 알고리즘의 단순화와 처리시간의 감소이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 기하학적 집합론에 근거하고 있는 수학적 형태론을 적용하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 중요한 아이디어는 형태론적 형상 분해를 적용하여 제스처를 인식하는 것이다. 손짓 형상으로부터 얻은 원시형상요소들의 방향성은 손짓에 관한 중요한 정보를 내포하고 있다. 이러한 특징에 근거하여 본 연구에서는 주 원시형상요소와 부 원시형상요소의 중심점을 연결하는 직선으로부터 특징벡터를 이용한 형태론적 손짓 인식 알고리즘을 제안하고 실험을 통하여 그 유용성을 증명하였다. 자연스러운 손짓을 이용한 인터페이스 설계는 TV 스위치 조정이나 비디오 컨텐츠 검색용 시스템으로 널리 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한인간공학회지
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• 제34권5호
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• pp.411-426
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• 2015

Objective: The goal of this thesis is to design the interaction structure and framework of system to recognize sign language. Background: The sign language of meaningful individual gestures is combined to construct a sentence, so it is difficult to interpret and recognize the meaning of hand gesture for system, because of the sequence of continuous gestures. This being so, in order to interpret the meaning of individual gesture correctly, the interaction structure and framework are needed so that they can segment the indication of individual gesture. Method: We analyze 700 sign language words to structuralize the sign language gesture interaction. First of all, we analyze the transformational patterns of the hand gesture. Second, we analyze the movement of the transformational patterns of the hand gesture. Third, we analyze the type of other gestures except hands. Based on this, we design a framework for sign language interaction. Results: We elicited 8 patterns of hand gesture on the basis of the fact on whether the gesture has a change from starting point to ending point. And then, we analyzed the hand movement based on 3 elements: patterns of movement, direction, and whether hand movement is repeating or not. Moreover, we defined 11 movements of other gestures except hands and classified 8 types of interaction. The framework for sign language interaction, which was designed based on this mentioned above, applies to more than 700 individual gestures of the sign language, and can be classified as an individual gesture in spite of situation which has continuous gestures. Conclusion: This study has structuralized in 3 aspects defined to analyze the transformational patterns of the starting point and the ending point of hand shape, hand movement, and other gestures except hands for sign language interaction. Based on this, we designed the framework that can recognize the individual gestures and interpret the meaning more accurately, when meaningful individual gesture is input sequence of continuous gestures. Application: When we develop the system of sign language recognition, we can apply interaction framework to it. Structuralized gesture can be used for using database of sign language, inventing an automatic recognition system, and studying on the action gestures in other areas.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.197-201
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• 2011

최근 들어 인간과 컴퓨터와의 상호작용을 위한 인터페이스 분야에서 컴퓨터 시각 방식으로 손짓을 인식하고자 하는 연구가 널리 진행되고 있다. 손짓 인식에서 가장 중요한 이슈는 손가락의 방향성을 효율적으로 인식하는 것이다. 손짓 형상으로부터 얻은 원시형상요소들의 방향성은 손짓에 관한 중요한 정보를 내포하고 있으므로 본 논문에서는 형태론적 형상분해 기법을 사용하여 얻은 주 원시형상요소를 포함하는 원의 반경을 증가시키면서 부 원시형상요소와의 교차점을 구하여 손가락의 주 방향성을 인식하는 알고리즘을 제안하고, 실험을 통하여 그 유용성을 증명하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.116-127
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• 2011

본 논문에서는 유아를 위한 체감형 게임 개발에 필요한 요소로 콘텐츠, 디자인, 음향, 동작인식, 음성인식 기술을 제안하였다. 유아용 체감형 게임은 유아의 감성에 맞춘 교육적 요구가 반영된 콘텐츠와 밝고 친근감 있으면서 사용이 편리한 디자인 요소들이 반영되어야 하고 유아가 친숙하고도 쉽게 게임을 할 수 있게 유도할 수 있는 배경음악과 설명 대사가 사용되는 것이 좋다. 만약 동작 인식과 음성인식 시스템을 유아용 체감형 게임에 사용할 경우 게임 사용자의 연령에 맞는 동작 데이터와 음성 데이터를 사용해 인식률을 높여야 한다. 특히, 본 논문에서는 피부색과 유아 신체 모델을 사용하여 유아의 얼굴과 손을 인식한 후 그 위치를 고려하여 유아의 동작을 인식하였고 유아의 음성 데이터를 수집해 신경망을 이용한 음성인식 기술을 게임에 적용해 신체 놀이 중심 활동의 줄넘기 게임인 '신나게 폴짝'을 개발하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제47권5호
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• pp.1-9
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• 2010

일반적으로 동적 손동작 인식을 위해서는 전처리, 손 추적, 손 모양 검출의 단계가 필요하다. 본 논문에서는 전처리와 손 모양 검출 방법을 개선함으로써 성능을 향상시킨 동적 손동작 인식 방법을 제안한다. 전처리 단계에서는 동적테이블을 이용하여 노이즈제거 성능을 높이고, YCbCr 컬러공간을 이용한 기존의 피부색 검출 방식에서 피부색의 범위를 조절할 수 있도록 하여 피부색 검출 성능을 높인다. 특히 손 모양 검출 단계에서는 가이드라인을 이용하여 동적 손동작 인식의 요소인 시작이미지(Start Image)와 정지 이미지(Stop Image)를 검출하여 동적 손동작을 인식하기 때문에 학습예제를 사용한 손동작 인식 방법에 비해 인식 속도가 빠르다는 이점이 있다. 가이드라인이란 웹캠을 통해 입력되는 손의 모양과 비교하여 검출하기 위해 화면에 출력하는 손 모양의 라인이다. 가이드라인을 이용한 동적 손동작 인식 방법의 성능을 평가하기 위해 웹캠을 사용하여 복잡한 배경과 단순한 배경으로 구분된 9가지 동영상을 대상으로 실험하였다. 그 결과 CPU 점유율이 낮고, 메모리 사용량도 적기 때문에 시스템 부하가 높은 환경에 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.675-680
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• 2018

본 논문에서는 RCE (restricted coulomb energy) 신경망을 이용한 손동작 인식기를 제안하고, 이의 실시간 학습 및 인식을 위한 하드웨어 구현 결과를 제시한다. RCE 신경망은 네트워크 구조가 학습에 따라 유동적이며, 학습 알고리즘이 여타 신경망에 비해 비교적 간단하기 때문에 실시간 학습 및 인식이 가능하므로 손동작 인식기에 적합한 장점을 갖는다. FPGA기반 검증 플랫폼을 사용하여 3D 숫자 데이터 셋을 생성하였으며, 설계된 손동작 인식기는 3D 숫자 데이터 셋에 대해 98.8%의 인식 정확도를 나타냈다. 제안된 손동작 인식기는 Intel-Altera cyclone IV FPGA기반 구현 결과, 26,702개의 logic elements로 구현 가능함을 확인하였으며, 70MHz의 동작 주파수로 실시간 학습 및 인식 결과에 대한 검증을 수행하였다.