• 센서학회지
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• 제25권3호
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• pp.196-201
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• 2016

Rehabilitation exercises are the treatments designed to help patients who are in the process of recovery from injury or illness to restore their body functions back to the original status. However, many patients suffering from chronic diseases have found difficulties visiting hospitals for the rehabilitation program due to lack of transportation, cost of the program, their own busy schedules, etc. Also, the program usually contains a few medical check-ups which can cause patients to feel uncomfortable. In this paper, we develop a remote rehabilitation system with bio-signals by a stereo camera. A Kinect stereo camera manufactured by Microsoft corporation was used to recognize the body movement of a patient by using its infrared(IR) camera. Also, we detect the chest area of a user from the skeleton data and process to gain respiratory status. ROI coordinates are created on a user's face to detect photoplethysmography(PPG) signals to calculate heart rate values from its color sensor. Finally, rehabilitation exercises and bio-signal detecting features are combined into a Windows application for the cost effective and high performance remote rehabilitation system.

• 방송공학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.808-811
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• 2020

본 논문은 랜덤 무향 칼만 필터를 이용하여 키넥트 카메라 센서의 오차를 최소화하는 방법을 제안한다. RGB 값과 깊이(Depth) 정보를 제공하는 RGB+D 카메라는 센서의 오차로 인해 뻐대 검출 과정에서 성능 저하의 원인을 제공한다. 기존에는 다양한 필터링 기법을 이용하여 오차를 제거하였으나 비선형 잡음을 효과적으로 제거하는데 한계가 있었다. 이에 본 논문에서는 비선형 잡음 특성을 예측하고 업데이트하기 위해 랜덤 무향 칼만 필터를 적용하였으며 이를 바탕으로 뻐대 검출 성능을 높이고자 하였다. 실험 결과 제안한 방법은 기존의 방법에 비해 정량적 오차를 줄였으며 뼈대의 3D 검출 시 우수한 결과를 확인할 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제39권2호
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• pp.181-190
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• 2017

The movements of the human body are difficult to capture owing to the complexity of the three-dimensional skeleton model and occlusion problems. In this paper, we propose a motion capture system that tracks dynamic human motions in real time. Without using external markers, the proposed system adopts multiple depth sensors (Microsoft Kinect) to overcome the occlusion and body rotation problems. To combine the joint data retrieved from the multiple sensors, our calibration process samples a point cloud from depth images and unifies the coordinate systems in point clouds into a single coordinate system via the iterative closest point method. Using noisy skeletal data from sensors, a posture reconstruction method is introduced to estimate the optimal joint positions for consistent motion generation. Based on the high tracking accuracy of the proposed system, we demonstrate that our system is applicable to various motion-based training programs in dance and Taekwondo.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.510-511
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• 2017

본 논문에서는 척추 관련 질환을 예방하고, 잘못된 자세를 사용자에게 피드백하여 자세교정에 도움을 주기 위한 연구를 수행하였다. 이를 위해 키넥트 센서를 사용하였으며, 사용자의 움직임을 측정하기 위해 골격 데이터 좌표 값을 인덱스 화하여 움직임 변화정도를 측정하였다. 구현된 시스템은 자세판별 뿐만 아니라 사용자의 산만도 모니터링이 가능함을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
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• pp.137-138
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• 2019

최근에는 청소년과 어른 대상으로한 운동을 많이 함으로써 운동은 그 어느 때 보다 인기를 얻고 있다. 하지만 그에 따른 사고도 점차 많이 일어나고 있다. 이는 신체활동 능력의 높이는 동시에 운동자세교정을 해주고 사고방지를 하고자 스포츠, 교육, 3D 가상현실 일부 사용되는 몰입형 프로그램으로 설계 했다. 본 프로그램에서는 사용자 동작을 효과적으로 인식 할 수 있는 키넥트(Kinect)를 사용하여 인터페이스를 제작하였고 향후 연구를 통해 운동자세효과를 검증하고 다양한 운동 그리고 재활치료등 개발할 필요가 있음을 시사한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1-9
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• 2016

본 논문은 빛을 이용한 영상 투사 매체인 프로젝터와 사용자의 신체를 인식하는 키넥트 센서를 이용하여 움직이는 사람의 손에 영상을 프로젝션 매핑하는 시스템 개발을 제안한다. 기존 프로젝션 매핑은 고정된 물체에 영상을 투사하는 경우가 대부분이지만, 본 시스템은 움직이는 손을인식해 손바닥의 중심점에 영상을 투사하여 사용자에게 새로운 인지 경험을 제공하기 위해 개발되었다. 본 논문에서는 시스템 제작 과정과 이를 기반으로 제작된 콘텐츠와 응용 예에 대해 설명한다. 하드웨어구성과 조립방법을 구체적으로 제시하고객체지향개발 방법을 통한 오픈 소프트웨어 구조 개발과정에 대해 자세히 서술한다. 안정적인 사영을위해 3차원 공간상에서 프로젝터와 키넥트 센서 좌표 캘리브레이션, 그리고 키넥트 센서 좌표 노이즈, 손떨림으로 인해 발생하는 노이즈 감소 방법을 실험 결과와 함께 제시한다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.437-446
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• 2012

흑백 혹은 컬러 영상과 같은 2차원 정보를 사용한 얼굴 검출 알고리즘에 관한 연구가 수십 년 동안 이루어져 왔다. 최근에는 저가 range 센서가 개발되어, 이를 통해 3차원 정보 (깊이 정보: 카메라와 물체사이의 거리를 나타냄)를 손쉽게 이용함으로써 얼굴의 특징을 높은 신뢰도로 추출하는 것이 가능해졌다. 대부분 사람 얼굴에는 3차원적인 얼굴의 구조적인 특징이 있다. 본 논문에서는 흑백 영상과 깊이 영상을 사용하여 얼굴을 검출하는 알고리즘을 제안한다. 처음에는 흑백 영상에 adaboost를 적용하여 얼굴 후보 영역을 검출한다. 얼굴 후보 영역의 위치에 대응되는 깊이 영상에서의 얼굴 후보 영역을 추출한다. 추출된 영역의 크기를 $5{\times}5$ 영역으로 분할하여 깊이 값의 평균값을 구한다. 깊이 값들의 평균값들 간에 순위를 매김으로써 블록 순위 패턴이 생성된다. 얼굴 후보 영역의 블록 순위 패턴과 학습 데이터를 사용하여 미리 학습된 템플릿 패턴을 매칭함으로써 최종 얼굴 영역인지 아닌지를 판단할 수 있다. 제안하는 방법의 성능을 Kinect sensor로 취득한 실제 영상으로 실험하였다. 실험 결과 true positive를 잘 보존하면서 많은 false positive들을 효과적으로 제거하는 것을 보여준다.

• ETRI Journal
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• 제40권4호
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• pp.522-530
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• 2018

In this study, we developed a robotic walker that actively controls its speed and direction of movement according to the user's gait intention. Sensor fusion between a low-cost light detection and ranging (LiDAR) sensor and inertia measurement units (IMUs) helps determine the user's gait intention. The LiDAR determines the walking direction by detecting both knees, and the IMUs attached on each foot obtain the angular rate of the gait. The user's gait intention is given as the directional angle and the speed of movement. The two motors in the robotic walker are controlled with these two variables, which represent the user's gait intention. The estimated direction angle is verified by comparison with a Kinect sensor that detects the centroid trajectory of both the user's feet. We validated the robotic walker with an experiment by controlling it using the estimated gait intention.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.274-276
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• 2016

현재 기호 식품으로 여겨지는 담배 사용자의 증가로 인해 많은 문제점으로 화두가 되고 있다. 공공장소에서의 흡연뿐만 아니라 실내 흡연 등으로 비흡연자들에게 피해를 주고 있는 실정이다. 흡연부스가 설치되어 있다고 하지만 그 수량이 현저히 적고, 흡연부스 내 정화장치가 제대로 작동하지 않은 경우가 많아 흡연자들이 흡연부스 밖에서 흡연을 하여 주변 사람들에게 피해를 주고 있다. 본 논문에서는 이러한 흡연자들에게 금연경고 이미지와 건강경고 메시지를 효과적으로 인식할 수 있도록 하게 하기 위해, Kinect Camera Sensor와 증강현실(Augmented Reality: AR) 기능을 이용하여 사람의 모션을 좌표값으로 인식하고 해당 좌표값이 가까워지면, 금연 광고판이 실행되는 '증강현실 금연 광고판'을 소개한다.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
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• 한국농림기상학회 2018년도 하계 학술발표초록집
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• pp.128-128
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• 2018