Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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v.44
no.6
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pp.24-34
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2007
Application systems that easy to access a information have been developed by IT growth and a human life variation. In this paper, we propose a application system to register a 3D footwear model using a monocular camera. In General, a human motion analysis research to body movement. However, this system research a new method to use a foot movement. This paper present a system process and show experiment results. For projection to 2D foot plane from 3D shoe model data, we construct processes that a foot tracking, a projection expression and pose estimation process. This system divide from a 2D image analysis and a 3D pose estimation. First, for a foot tracking, we propose a method that find fixing point by a foot characteristic, and propose a geometric expression to relate 2D coordinate and 3D coordinate to use a monocular camera without a camera calibration. We make a application system, and measure distance error. Then, we confirmed a registration very well.
Human motion tracking algorithm is receiving attention from many research areas, such as human computer interaction, video conference, surveillance analysis, and game or entertainment applications. Over the last decade, various tracking technologies for each application have been demonstrated and refined among them such of real time computer vision and image processing, advanced man-machine interface, and so on. In this paper, we introduce cost-effective and real-time human motion tracking algorithms based on depth image 3D point matching with a given superellipsoid body representation. The body representative model is made by using parametric volume modeling method based on superellipsoid and consists of 18 articulated joints. For more accurate estimation, we exploit initial inverse kinematic solution with classified body parts' information, and then, the initial pose is modified to more accurate pose by using 3D point matching algorithm.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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v.42
no.4
s.304
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pp.11-18
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2005
For expressing intention the human often use body languages as well as vocal languages. Of course the gestures using arms and hands are the representative ones among the body languages. Therefore it is very important to understand the human arm motion in human-computer interaction. In this respect we present here how to estimate 3D pose of human arms by using computer vision systems. For this we first focus on the idea that the human arm motion consists of mostly revolute joint motions, and then we present an algorithm for understanding 3D motion of a revolute joint using vision systems. Next we apply it to estimating 3D pose of human arms using vision systems. The fundamental idea for this algorithm extension is that we may apply the algorithm for a revolute joint to each of the revolute joints of hmm arms one after another. In designing the algorithms we focus on seeking closed-form solutions with high accuracy because we aim at applying them to human computer interaction for ubiquitous computing and virtual reality.
This paper presents a probabilistic head tracking method, mainly applicable to face recognition and human robot interaction, which can robustly track human head against various variations such as pose/scale change, illumination change, and background clutters. Compared to conventional particle filter based approaches, the proposed method can effectively track a human head by regularizing the sample space and sequentially weighting multiple visual cues, in the prediction and observation stages, respectively. Experimental results show the robustness of the proposed method, and it is worthy to be mentioned that some proposed probabilistic framework could be easily applied to other object tracking problems.
In this paper, we propose Modified Multi CAMShift Algorithm based on Kalman filter and Weighted Search Windows(KWMCAMShift) that extracts skin color area and tracks several human body parts for real-time human tracking system. We propose modified CAMShift algorithm that generates background model, extracts skin area of hands and head, and tracks the body parts. Kalman filter stabilizes tracking search window of skin area due to changing skin area in consecutive frames. Each occlusion areas is avoided by using weighted window of non-search areas and main-search area. And shadows are eliminated from background model and intensity of shadow. The proposed KWMCAMShift algorithm can estimate human pose in real-time and achieves 96.82% accuracy even in the case of occlusions.
As smart environment is spread out in our living environments, the needs of an approach related to Human Computer Interaction(HCI) is increases. One of them is head pose estimation. it related to gaze direction estimation, since head has a close relationship to eyes by the body structure. It's a key factor in identifying person's intention or the target of interest, hence it is an essential research in HCI. In this paper, we propose an approach for head pose estimation with pre-defined several directions by random forest classifier. We use canny edge detector to extract feature of the different facial image which is obtained between input image and averaged frontal facial image for extraction of rotation information of input image. From that, we obtain the binary edge image, and make two accumulated histograms which are obtained by counting the number of pixel which has non-zero value along each of the axes. This two accumulated histograms are used to feature of the facial image. We use CAS-PEAL-R1 Dataset for training and testing to random forest classifier, and obtained 80.6% accuracy.
Recently, deep learning-based image recognition systems have been adopted to various surveillance environments, but most of them are still picture-type object recognition methods, which are insufficient for the long term temporal analysis and high-dimensional situation management. Therefore, we propose a method recognizing the specific dangerous situation generated by human in real-time, and utilizing deep learning-based object analysis techniques. The proposed method uses deep learning-based object detection and tracking algorithms in order to recognize the situations such as 'trespassing', 'loitering', and so on. In addition, human's joint pose data are extracted and analyzed for the emergent awareness function such as 'falling down' to notify not only in the security but also in the emergency environmental utilizations.
A manifold is used to represent a relationship between high-dimensional data samples in low-dimensional space. In human pose estimation, it is created in low-dimensional space for processing image and 3D body configuration data. Manifold learning is to build a manifold. But it is vulnerable to silhouette variations. Such silhouette variations are occurred due to view-change, person-change, distance-change, and noises. Representing silhouette variations in a single manifold is impossible. In this paper, we focus a silhouette variation problem occurred by view-change. In previous view invariant pose estimation methods based on manifold learning, there were two ways. One is modeling manifolds for all view points. The other is to extract view factors from mapping functions. But these methods do not support one by one mapping for silhouettes and corresponding body configurations because of unsupervised learning. Modeling manifold and extracting view factors are very complex. So we propose a method based on triple manifolds. These are view manifold, pose manifold, and body configuration manifold. In order to build manifolds, we employ biased manifold learning. After building manifolds, we learn mapping functions among spaces (2D image space, pose manifold space, view manifold space, body configuration manifold space, 3D body configuration space). In our experiments, we could estimate various body poses from 24 view points.
Recently, in the field of video surveillance, a Deep Learning based learning method has been applied to a method of detecting a moving person in a video and analyzing the behavior of a detected person. The human activity recognition, which is one of the fields this intelligent image analysis technology, detects the object and goes through the process of detecting the body keypoint to recognize the behavior of the detected object. In this paper, we propose a method for Body Keypoint Localization based on Object Detection using RGB-D information. First, the moving object is segmented and detected from the background using color information and depth information generated by the two cameras. The input image generated by rescaling the detected object region using RGB-D information is applied to Convolutional Pose Machines for one person's pose estimation. CPM are used to generate Belief Maps for 14 body parts per person and to detect body keypoints based on Belief Maps. This method provides an accurate region for objects to detect keypoints an can be extended from single Body Keypoint Localization to multiple Body Keypoint Localization through the integration of individual Body Keypoint Localization. In the future, it is possible to generate a model for human pose estimation using the detected keypoints and contribute to the field of human activity recognition.
In this paper, we propose a fast and practical head pose estimation scheme fur eye-head controlled human computer interface with non-constrained background. The method we propose uses complete graph matching from thresholded images and the two blocks showing the greatest similarity are selected as eyes, we also locate mouth and nostrils in turn using the eye location information and size information. The average computing time of the image(360*240) is within 0.2(sec) and we employ template matching method using angles between facial features for head pose estimation. It has been tested on several sequential facial images with different illuminating conditions and varied head poses, It returned quite a satisfactory performance in both speed and accuracy.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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